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JP7709846B2 - Divinylbenzylfluorene compound and its manufacturing method, curable resin composition obtained therefrom, cured product of curable resin, optical article, and imaging device - Google Patents
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Divinylbenzylfluorene compound and its manufacturing method, curable resin composition obtained therefrom, cured product of curable resin, optical article, and imaging device

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JP7709846B2 JP2021073421A JP2021073421A JP7709846B2 JP 7709846 B2 JP7709846 B2 JP 7709846B2 JP 2021073421 A JP2021073421 A JP 2021073421A JP 2021073421 A JP2021073421 A JP 2021073421A JP 7709846 B2 JP7709846 B2 JP 7709846B2
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Description

本発明は、加工性に優れ、かつ、透明性と高屈折率性を有するジビニルベンジルフルオレン化合物及びその製造方法、並びに、これから得られる硬化性樹脂組成物、それを硬化して得られた硬化性樹脂硬化物、これを含んでなる光学物品及び撮像装置に関する。 The present invention relates to a divinylbenzylfluorene compound that is excellent in processability and has a high refractive index and a method for producing the same, as well as a curable resin composition obtained from the compound, a cured resin product obtained by curing the compound, and an optical article and an imaging device that include the same.

光学用オーバーコート剤、ハードコート剤、反射防止膜、眼鏡レンズ、光ファイバー、光導波路、ホログラム、各種カメラの光学素子等の光学部品には、近年、加工・生産性に優れる点から樹脂材料が広く用いられており、また、光学部品の小型化、薄型化といった傾向、或いは、反射防止性の調整といった観点から屈折率の高い樹脂材料が求められている。
特に、近年、液晶テレビ、ノートパソコン、携帯ゲーム機、携帯電話等の表示に使用される液晶表示素子において、小型化、高抵抗性、高輝度化の要求が高くなっており、この実現にはプリズムシートの高屈折率化が不可欠である。プリズムシートのような賦形材料を製造するには、高屈折率かつ粘度の低い光学材料が求められている。しかし、従来の樹脂材料は高屈折率化すると粘度が向上し、更には結晶化するという課題があった。
また、カメラ、フィルム一体型カメラ、ビデオカメラ等の各種カメラの光学系に使用される光学素子の材料として、光学ガラスあるいは光学用透明樹脂が使用されている。光学ガラスは、耐熱性や透明性、寸法安定性、耐薬品性等に優れ、様々な屈折率やアッベ数を有する多種類の材料が存在しているが、材料コストが高い上、成形加工性が悪く、また生産性が低いという問題点を有している。とりわけ、収差補正に使用される非球面レンズに加工するには、極めて高度な技術と高いコストがかかるため実用上大きな障害となっている。
上記の光学ガラスに対し、光学用透明樹脂からなる光学レンズは、成形性に優れ、大量生産が可能であり、しかも非球面レンズの製造も容易であるという利点を有しており、現在カメラ用レンズ用途として使用されている。高屈折率の光学用透明樹脂の例としては、ポリカーボネート、ポリエステルあるいはエピスルフィド化合物などが挙げられる。
In recent years, resin materials have been widely used for optical components such as optical overcoats, hard coats, anti-reflection films, eyeglass lenses, optical fibers, optical waveguides, holograms, and optical elements of various cameras because of their excellent processability and productivity. In addition, there is a demand for resin materials with a high refractive index in view of the trend toward smaller and thinner optical components or the adjustment of anti-reflection properties.
In particular, in recent years, there has been a growing demand for miniaturization, high resistance, and high brightness in liquid crystal display elements used in displays for liquid crystal televisions, notebook computers, portable game consoles, mobile phones, etc., and to achieve this, it is essential to increase the refractive index of prism sheets. In order to manufacture molding materials such as prism sheets, optical materials with high refractive index and low viscosity are required. However, conventional resin materials have the problem that when the refractive index is increased, the viscosity increases and even crystallization occurs.
Optical glass or optical transparent resin is used as a material for optical elements used in the optical systems of various cameras such as cameras, film-integrated cameras, and video cameras. Optical glass is excellent in heat resistance, transparency, dimensional stability, chemical resistance, etc., and many types of materials with various refractive indices and Abbe numbers exist, but it has problems such as high material costs, poor moldability, and low productivity. In particular, processing it into aspherical lenses used for aberration correction requires extremely advanced technology and high costs, which is a major obstacle to practical use.
In contrast to the above optical glass, optical lenses made of optical transparent resins have the advantages of being excellent in moldability, allowing for mass production, and being easy to manufacture aspherical lenses, and are currently used as camera lenses. Examples of optical transparent resins with high refractive index include polycarbonate, polyester, and episulfide compounds.

近年屈折率の高い光学材料として、屈折率の高い材料を提供するため、フルオレン骨格を持つ化合物が提案されている。例えば、アクリロイル基がアルキレンオキシ基を介してフルオレン骨格に結合した2官能型化合物や(特許文献1、特許文献2、特許文献3)、フルオレン骨格を含有するジグリシジルエーテルとアクリル酸又はメタクリル酸とを反応させて得られる化合物(特許文献4)が知られており、これらは耐熱性が高く高屈折率であるとして注目されている。然しながら、前記した嵩高く剛直なフルオレンの誘導体は一般に固形または常温で数十Pa・s以上の高粘度液体であるため、プリズムシートなどの賦形材料に用いる場合には、適当な粘度になるよう反応性希釈剤等を多量に用いて希釈する必要があり、そのため得られる硬化物の屈折率が低くなってしまうという課題があった。 In recent years, compounds having a fluorene skeleton have been proposed as optical materials with a high refractive index in order to provide materials with a high refractive index. For example, bifunctional compounds in which an acryloyl group is bonded to a fluorene skeleton via an alkyleneoxy group (Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3), and compounds obtained by reacting a diglycidyl ether containing a fluorene skeleton with acrylic acid or methacrylic acid (Patent Document 4) are known, and these have attracted attention as having high heat resistance and a high refractive index. However, the bulky and rigid fluorene derivatives described above are generally solid or high-viscosity liquids of several tens of Pa·s or more at room temperature, so when used as a molding material such as a prism sheet, it is necessary to dilute them with a large amount of reactive diluents to obtain an appropriate viscosity, which results in a problem of a low refractive index of the resulting cured product.

一方、特許文献5には、フルオレン化合物及びビニルベンジルハライドをアルカリ存在下で反応させることによって得られる硬化性ポリビニルベンジル化合物が開示されている。しかしながら、当該特許公報で開示されているジビニルベンジルフルオレンで使用されているビニルベンジル単位のm-/p-異性体比率が 50/50重量%混合物であることに由来して、結晶性が高く、反応性希釈剤への溶解性も低いために、透明性が必要とされる光学部品に使用しようとすると、Hazeを生じ、透明性の低い成形品しか得られないという問題点があった。 Meanwhile, Patent Document 5 discloses a curable polyvinylbenzyl compound obtained by reacting a fluorene compound with a vinylbenzyl halide in the presence of an alkali. However, the vinylbenzyl units used in the divinylbenzylfluorene disclosed in this patent publication have a 50/50 weight % m-/p-isomer ratio mixture, which results in high crystallinity and low solubility in reactive diluents. Therefore, when attempting to use this compound in optical components that require transparency, there is a problem in that haze occurs and only molded products with low transparency are obtained.

特開平04-325508号公報Japanese Patent Application Publication No. 04-325508 特開2007-84815号公報JP 2007-84815 A WO2005/033061WO2005/033061 特開平03-106918号公報Japanese Patent Application Publication No. 03-106918 WO2002/083610WO2002/083610

従って、本発明の目的は、透明性、溶解性などの特性が改善された新規なジビニルベンジルフルオレン化合物、この化合物の製造方法、および、それから得られる硬化性樹脂組成物、硬化性樹脂硬化物、光学物品及び撮像装置を提供することにある。 The object of the present invention is therefore to provide a novel divinylbenzylfluorene compound with improved properties such as transparency and solubility, a method for producing this compound, and a curable resin composition, a cured cured product, an optical article, and an imaging device obtained from the compound.

ビニル基を分子内に複数有する化合物は、重合により分子間の架橋反応が進行しやすい。この特性を利用して、このような化合物を重合系に添加し共重合させることで架橋体を形成して、重合物を不溶化させたり機能性を付与させたりすることが可能である。
例えば、ビニル基を分子内に複数有する化合物としてはジビニルベンゼンが挙げられるが、これをスチレン重合系に少量加えて共重合させ、さらにスルホン酸基等の官能基を導入することでイオン交換樹脂として使用できる。その他、合成ゴム、ABS樹脂、MBS樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などのスチレン系樹脂の架橋剤や、ポリエチレンの変性剤として使用できる。別の例としては、(メタ)アクリレート等の透明樹脂系と共重合させることで、光導波路や光学レンズといった光学材料に強度や耐熱性等の機能性を付与できる可能性がある。
Compounds that have multiple vinyl groups in the molecule tend to undergo intermolecular crosslinking reactions by polymerization. By utilizing this property, it is possible to add such compounds to a polymerization system and copolymerize them to form crosslinked bodies, thereby making the polymer insoluble or imparting functionality to it.
For example, divinylbenzene is an example of a compound having multiple vinyl groups in the molecule, and can be used as an ion exchange resin by adding a small amount of this to a styrene polymerization system to copolymerize it and then introducing a functional group such as a sulfonic acid group. In addition, it can be used as a crosslinking agent for styrene-based resins such as synthetic rubber, ABS resin, MBS resin, and unsaturated polyester resin, and as a modifier for polyethylene. As another example, by copolymerizing it with a transparent resin system such as (meth)acrylate, it may be possible to impart functionality such as strength and heat resistance to optical materials such as optical waveguides and optical lenses.

具体的には、特許文献5に開示されたジビニルベンジルフルオレン化合物が知られているが、使用されているビニルベンジル単位のm-/p-異性体比率が 50/50重量%混合物であることに由来して、融点が145℃と高く、融点が130℃以下のジビニルベンジルフルオレン化合物は報告されていない。 Specifically, the divinylbenzylfluorene compound disclosed in Patent Document 5 is known, but the m-/p-isomer ratio of the vinylbenzyl units used is a 50/50 weight % mixture, resulting in a high melting point of 145°C, and no divinylbenzylfluorene compound with a melting point of 130°C or less has been reported.

このような状況の中、本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、ビニルベンジル単位のm-/p-異性体比率が0.6~1.0であるジビニルベンジルフルオレン化合物を合成したところ、融点が130℃以下で、かつ、反応性希釈剤への溶解性も改善され、しかも、このビニルベンジル単位のm-/p-異性体の比率が特定の範囲内にあるジビニルベンジルフルオレン化合物の成形硬化物は、意外にも、全光線透過率、Hazeなどの光学特性が十分に改善されており、かつ、高い屈折率を有していることを見出し、本発明を完成した。 In this situation, the inventors conducted extensive research to achieve the above-mentioned object, and as a result, synthesized a divinylbenzylfluorene compound having an m-/p-isomer ratio of the vinylbenzyl unit of 0.6 to 1.0, and discovered that the compound had a melting point of 130°C or less and improved solubility in reactive diluents. Furthermore, the inventors unexpectedly discovered that a molded and cured product of the divinylbenzylfluorene compound having an m-/p-isomer ratio of the vinylbenzyl unit within a specific range had sufficiently improved optical properties such as total light transmittance and haze, and had a high refractive index, thereby completing the present invention.

すなわち、本発明は、下記一般式(1)で示されるジビニルベンジルフルオレン化合物であって、

(式中、Rは独立にハロゲン原子、炭素数1~5のアルキル基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、炭素数6~30のアリール基及び炭素数3~30のヘテロアリール基から選ばれる一つの置換基を示し、xは独立に0~4の整数を示す)
示査走査熱量計を使用して昇温速度:10℃/分で測定を行った場合、融点が130℃以下又は融点を持たないことを特徴とするジビニルベンジルフルオレン化合物である。
本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物は、ビニルベンジル基のp-異性体/(m-異性体+p-異性体)の比率が0.6~1.0であることが好適である。
That is, the present invention provides a divinylbenzylfluorene compound represented by the following general formula (1):

(In the formula, R 1 independently represents one substituent selected from a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group, a thioalkoxy group, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heteroaryl group having 3 to 30 carbon atoms, and x independently represents an integer of 0 to 4.)
The divinylbenzylfluorene compound is characterized in that, when measured using a differential scanning calorimeter at a heating rate of 10° C./min, it has a melting point of 130° C. or less or has no melting point at all.
The divinylbenzylfluorene compound of the present invention preferably has a ratio of p-isomer/(m-isomer+p-isomer) of vinylbenzyl groups of 0.6 to 1.0.

本発明は、下記一般式(2)で示されるフルオレン化合物の1種又は2種以上と、p-異性体/(m-異性体+p-異性体)の比率が0.6~1.0であるビニルベンジルハライドとを、アルカリ存在下で反応させることを特徴とするジビニルベンジルフルオレン化合物の製造方法である。

(式中、R、xは、一般式(1)におけるものと同義である)
本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物の製造方法は、上記ビニルベンジルハライドが、m-ビニルベンジルクロライド及びp-ビニルベンジルクロライドからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、p-ビニルベンジルクロライド/(p-ビニルベンジルクロライド+m-ビニルベンジルクロライド)の比率が0.6~1.0であることが好適である。
The present invention provides a method for producing a divinylbenzylfluorene compound, which comprises reacting one or more fluorene compounds represented by the following general formula (2) with a vinylbenzyl halide having a p-isomer/(m-isomer+p-isomer) ratio of 0.6 to 1.0 in the presence of an alkali:

(In the formula, R 1 and x have the same meanings as those in general formula (1)).
In the method for producing a divinylbenzylfluorene compound of the present invention, it is preferable that the vinylbenzyl halide is at least one selected from the group consisting of m-vinylbenzyl chloride and p-vinylbenzyl chloride, and the ratio of p-vinylbenzyl chloride/(p-vinylbenzyl chloride+m-vinylbenzyl chloride) is 0.6 to 1.0.

本発明は、上記ジビニルベンジルフルオレン化合物に、該ジビニルベンジルフルオレン化合物と共重合可能なモノマー、オリゴマーおよび/ またはポリマーを配合してなることを特徴とする硬化性樹脂組成物である。
さらに、本発明は、上記硬化性樹脂組成物を硬化してなる樹脂硬化物、硬化性樹脂硬化物を含んでなる光学物品、及び光学物品が組み込まれてなる撮像装置である。
The present invention relates to a curable resin composition comprising the above divinylbenzylfluorene compound and a monomer, oligomer and/or polymer copolymerizable with the divinylbenzylfluorene compound.
Furthermore, the present invention relates to a cured resin product obtained by curing the above-mentioned curable resin composition, an optical article including the cured curable resin product, and an imaging device incorporating the optical article.

本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物は、溶解性が改善され、その成形硬化物は、透過率、Haze、屈折率などの光学特性が改善され、光学材料や各種の改質剤として有用である。 The divinylbenzylfluorene compound of the present invention has improved solubility, and its molded and cured products have improved optical properties such as transmittance, haze, and refractive index, making it useful as an optical material or various modifiers.

以下、本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物、硬化性樹脂組成物及びこれに配合される各成分について詳しく説明する。 The divinylbenzylfluorene compound, the curable resin composition, and the components contained therein of the present invention are described in detail below.

本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物は、重合性不飽和結合を2個有する上記一般式(1)で表されるジビニルベンジルフルオレン化合物であって、示査走査熱量計を使用して、昇温速度:10℃/分で測定を行った場合に、130℃以下の融点であるか、又は融点を持たないことを特徴とするジビニルベンジルフルオレン化合物である。 The divinylbenzylfluorene compound of the present invention is a divinylbenzylfluorene compound represented by the above general formula (1) having two polymerizable unsaturated bonds, and is characterized in that when measured using a differential scanning calorimeter at a heating rate of 10°C/min, it has a melting point of 130°C or less or has no melting point.

本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物は、融点が130℃以下であるか、又は融点を持たないことが必須であるが、融点125℃以下であることがより好ましく、120℃以下であることが最も好ましい。ジビニルベンジルフルオレン化合物の融点が130℃を越えると、結晶性が高くなると共に、ビニル基の熱重合開始温度とも重なり、加工性が悪化すると共に、成形硬化物の透明性が低下する。 The divinylbenzylfluorene compound of the present invention must have a melting point of 130°C or less or no melting point, but a melting point of 125°C or less is more preferable, and a melting point of 120°C or less is most preferable. If the melting point of the divinylbenzylfluorene compound exceeds 130°C, the crystallinity will increase and the melting point will overlap with the thermal polymerization initiation temperature of the vinyl group, resulting in poor processability and reduced transparency of the molded, cured product.

上記一般式(1)において、Rは独立にハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、炭素数6~30のアリール基及び炭素数3~30のヘテロアリール基から選ばれる一つの置換基を示すが、好ましくは炭素数1~6のアルキル基、炭素数6~30のアリール基又は炭素数3~30のヘテロアリール基である。より好ましくは炭素数1~6のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、炭素数6~12のヘテロアリール基、さらに好ましくは炭素数1~3のアルキル基である。
xは、置換数であり、独立に0~4の整数を示すが、好ましくは0~2の整数、より好ましくは0である。
In the above general formula (1), R 1 independently represents one substituent selected from a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group, a thioalkoxy group, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heteroaryl group having 3 to 30 carbon atoms, and is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or a heteroaryl group having 3 to 30 carbon atoms. More preferably, it is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a heteroaryl group having 6 to 12 carbon atoms, and even more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
x is the number of substitutions and independently represents an integer of 0 to 4, preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0.

ジビニルベンジルフルオレン化合物において、ビニルベンジル基のp-異性体/(m-異性体+p-異性体)の比率が、好ましくは0.6~1.0であり、より好ましくは0.8以上、さらに好ましくは0.9以上である。1.0が理想的であるが、現実的には上限が0.995、より好ましくは0.99、さらに好ましくは0.98である。
o-異性体については、熱安定性の観点から、これを含まないことが望ましく、含有した場合であっても、全ビニルベンジル基に対して、5モル%未満である。換言すれば、全ビニルベンジル基において、p-異性体及びm-異性体の合計量が95モル%以上、より好ましくは99モル%以上である。
In the divinylbenzylfluorene compound, the ratio of p-isomer/(m-isomer+p-isomer) of the vinylbenzyl group is preferably 0.6 to 1.0, more preferably 0.8 or more, and even more preferably 0.9 or more. Ideally, the ratio is 1.0, but in practice, the upper limit is 0.995, more preferably 0.99, and even more preferably 0.98.
From the viewpoint of thermal stability, it is preferable that the o-isomer is not contained, and even if it is contained, the amount of the o-isomer is less than 5 mol % based on all vinylbenzyl groups. In other words, the total amount of the p-isomer and m-isomer is 95 mol % or more, more preferably 99 mol % or more, of all vinylbenzyl groups.

ここで、ジビニルベンジルフルオレン化合物のp-異性体の構造は、下記一般式(3)で例示される。
Here, the structure of the p-isomer of the divinylbenzylfluorene compound is exemplified by the following general formula (3).

ジビニルベンジルフルオレン化合物のm-異性体の構造は、下記一般式(3)で例示される。
The structure of the m-isomer of the divinylbenzylfluorene compound is exemplified by the following general formula (3).

本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物の合成に用いられるフルオレン化合物としては、前記一般式(2)に示されるように、未置換のフルオレン、又はその芳香環部分がアルキル基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、アリール基若しくはヘテロアリール基で置換されたフルオレン化合物が挙げられ、これらは単独でも2 種以上の化合物を混合して用いてもよい。これらの内で、入手が容易で、工業的に実施する上で、最も好適なフルオレン化合物は、未置換のフルオレンである。 The fluorene compound used in the synthesis of the divinylbenzylfluorene compound of the present invention includes unsubstituted fluorene, or a fluorene compound in which the aromatic ring portion is substituted with an alkyl group, an alkoxy group, a thioalkoxy group, an aryl group, or a heteroaryl group, as shown in the above general formula (2). These may be used alone or in combination of two or more compounds. Of these, the fluorene compound that is most suitable for industrial implementation because of its ease of availability is unsubstituted fluorene.

次に、本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物の合成に用いられるビニルベンジルハライドとしては、m-ビニルベンジルクロライド、p-ビニルベンジルクロライド、m-ビニルベンジルブロマイド、p-ビニルベンジルブロマイド等が挙げられ、これらはそれぞれ単独でも2種以上の化合物を混合して用いてもよい。上記のうち、m-ビニルベンジルクロライドおよびp-ビニルベンジルクロライドが、入手が容易で、工業的に実施する上で、最も好ましい。 Next, examples of vinylbenzyl halides used in the synthesis of the divinylbenzyl fluorene compound of the present invention include m-vinylbenzyl chloride, p-vinylbenzyl chloride, m-vinylbenzyl bromide, p-vinylbenzyl bromide, etc., and these may be used alone or in combination of two or more compounds. Of the above, m-vinylbenzyl chloride and p-vinylbenzyl chloride are easily available and are most preferred for industrial implementation.

さらに、本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物の合成に、ビニルベンジルハライドを使用する場合に、p-異性体/(m-異性体+p-異性体)の比率を0.6~1.0とすることで、透明性、溶解性、加工性などの特性が改善された新規なジビニルベンジルフルオレン化合物を得ることができる。 Furthermore, when vinylbenzyl halide is used to synthesize the divinylbenzylfluorene compound of the present invention, a novel divinylbenzylfluorene compound with improved properties such as transparency, solubility, and processability can be obtained by setting the ratio of p-isomer/(m-isomer+p-isomer) to 0.6 to 1.0.

原料としてのビニルベンジルハライドについて、p-異性体/(m-異性体+p-異性体)の比率は、その下限は0.7が好ましく、0.8がより好ましく、0.9がさらに好ましい。一方、その上限は、ビニルベンジルハライドの価格又は製造のしやすさの観点から、0.995が好ましい。0.99がより好ましく。0.98がさらに好ましい。p-異性体/(m-異性体+p-異性体)の比率が、0.6未満であると、得られるジビニルベンジルフルオレン化合物の結晶性と融点が上昇し、反応性希釈剤への溶解性も悪化し、ビニル基の熱重合開始温度とも重なるため、成形硬化物の透明性が低下する。 For vinylbenzyl halide as a raw material, the lower limit of the ratio of p-isomer/(m-isomer+p-isomer) is preferably 0.7, more preferably 0.8, and even more preferably 0.9. On the other hand, from the viewpoint of the price or ease of production of vinylbenzyl halide, the upper limit is preferably 0.995, more preferably 0.99, and even more preferably 0.98. If the ratio of p-isomer/(m-isomer+p-isomer) is less than 0.6, the crystallinity and melting point of the resulting divinylbenzylfluorene compound will increase, its solubility in reactive diluents will deteriorate, and the temperature will overlap with the thermal polymerization initiation temperature of the vinyl group, resulting in a decrease in the transparency of the molded and cured product.

本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物の合成は、前記一般式(2)で示されるフルオレン又はフルオレン化合物の1種または2種以上と、ビニルベンジルハライドとを、アルカリ存在下で反応させて得ることができる。必要に応じて炭素数2~20のジハロメチル化合物を添加してもよい。
この反応は、公知のビニルベンジル化反応の条件に準じて行うことができる。ビニルベンジル化反応は、例えば、L.J.MathiasらのJ.Polym.Sci.,Part B;,2869(1998)、J.Polym.Sci.,Part A;,587(1997)あるいはC.J.KellyらのJ.Chem.Res.(S),446(1997)に記載されている方法によって行うことができる。
The divinylbenzylfluorene compound of the present invention can be synthesized by reacting one or more of the fluorenes or fluorene compounds represented by the general formula (2) with vinylbenzyl halide in the presence of an alkali. If necessary, a dihalomethyl compound having 2 to 20 carbon atoms may be added.
This reaction can be carried out according to the conditions of known vinylbenzylation reactions. The vinylbenzylation reaction can be carried out, for example, by the method described in L. J. Mathias et al., J. Polym. Sci., Part B;, 2869 (1998), J. Polym. Sci., Part A;, 587 (1997), or C. J. Kelly et al., J. Chem. Res. (S), 446 (1997).

反応溶媒としてはジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、ジオキサン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、1,3-ジメトキシプロパン、1,2-ジメトキシプロパン、テトラメチレンスルホン、ヘキサメチルホスホアミド、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン等の非プロトン性極性溶媒、並びに、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族溶媒、及び、これらの混合物等が挙げられ、これらの中から原料種や反応条件に応じて反応系が均一になるような溶剤種を選択すればよい。 Reaction solvents include aprotic polar solvents such as dimethylformamide, dimethylsulfoxide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dioxane, acetonitrile, tetrahydrofuran, ethylene glycol dimethyl ether, 1,3-dimethoxypropane, 1,2-dimethoxypropane, tetramethylene sulfone, hexamethylphosphoamide, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetone, and cyclohexanone, as well as aromatic solvents such as benzene, toluene, and xylene, and mixtures thereof. From these, a solvent type that will make the reaction system uniform can be selected according to the raw material type and reaction conditions.

この反応に用いられるアルカリとしては、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属のアルコキサイド、水素化物、水酸化物、例えばナトリウムメトキサイド、ナトリウムエトキサイド、水素化ナトリウム、ホウ水素化ナトリウム、水素化カリウム、水酸化カリウム等が挙げられ、反応系を非水系とするか、含水系とするかでアルカリ種を選択すればよい。アルカリの使用割合は、原料のフルオレン化合物の9位の水素1当量に対して1.1~3.0当量程度がよい。1当量未満であると、反応速度が著しく遅くなり、反応が完全に進行せず原料が残ってしまい、硬化物性に好ましくない影響を与える。また3当量を超えて用いても残存アルカリの除去に多量の洗浄水などの除去溶剤を使用するため経済的ではない。 The alkali used in this reaction includes alkoxides, hydrides, and hydroxides of alkali metals or alkaline earth metals, such as sodium methoxide, sodium ethoxide, sodium hydride, sodium borohydride, potassium hydride, and potassium hydroxide. The type of alkali can be selected depending on whether the reaction system is non-aqueous or aqueous. The proportion of alkali used is preferably about 1.1 to 3.0 equivalents per equivalent of hydrogen at the 9th position of the raw material fluorene compound. If the amount is less than 1 equivalent, the reaction rate will be significantly slowed, the reaction will not proceed completely, and raw materials will remain, which will have an undesirable effect on the cured physical properties. Furthermore, if more than 3 equivalents are used, a large amount of removal solvent such as washing water will be used to remove the remaining alkali, which is not economical.

反応の際に相間移動触媒を用いることができる。この相間移動触媒としては、各種オニウム塩、例えば、テトラ-n-ブチルアンモニウムブロマイド、テトラ-n-ブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、トリカプリルメチルアンモニウムクロライド等の四級アンモニウム化合物、テトラ-n-ブチルホスホニウムブロマイド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド、テトラフェニルホスホニウムクロライド、テトラフェニルホスホニウムブロマイド等の四級ホスホニウム化合物、ベンジルテトラメチレンスルホニウムブロマイド等の三級スルホニウム化合物及びこれらの混合物が挙げられる。
これらの相間移動触媒の使用量は触媒種、あるいは反応温度により触媒効果が異なるため、一概に規定できないが、一般的には原料のフルオレン化合物の9位の水素1 当量に対して、0.01~0.2当量程度使用すればよい。
A phase transfer catalyst can be used in the reaction. Examples of the phase transfer catalyst include various onium salts, for example, quaternary ammonium compounds such as tetra-n-butylammonium bromide, tetra-n-butylammonium hydrogen sulfate, benzyltrimethylammonium chloride, and tricaprylmethylammonium chloride, quaternary phosphonium compounds such as tetra-n-butylphosphonium bromide, benzyltriphenylphosphonium chloride, tetraphenylphosphonium chloride, and tetraphenylphosphonium bromide, tertiary sulfonium compounds such as benzyltetramethylenesulfonium bromide, and mixtures thereof.
The amount of these phase transfer catalysts used cannot be generally defined because the catalytic effect varies depending on the catalyst type or reaction temperature, but generally, about 0.01 to 0.2 equivalents are used per equivalent of hydrogen at the 9-position of the raw fluorene compound.

反応温度及び反応時間は、使用する原料化合物の種類、反応条件によって異なるため、一概に規定できないが、それぞれ30~100℃で0.5~20時間であればよい。100℃を超える反応温度では、しばしば熱重合などの好ましくない反応を併発する一方、30℃ 未満では反応は進むものの、長時間を要することから経済的ではない。 The reaction temperature and reaction time vary depending on the type of raw material compounds used and the reaction conditions, so cannot be generally specified, but a temperature of 30 to 100°C and a time of 0.5 to 20 hours will suffice. At reaction temperatures above 100°C, undesirable reactions such as thermal polymerization often occur at the same time, while at temperatures below 30°C, although the reaction will proceed, it is not economical because it takes a long time.

本発明ではビニルベンジルハライドのような高い熱重合性を持つ不飽和ハライドを使用することから、必要に応じて熱重合防止剤を反応系に添加してもよい。例えばt-ブチルカテコール、2,4-ジ-t-ブチルフェノール、2-t-ブチルフェノール、2-t-ブチル-4-ニトロフェノール、2,4-ジニトロフェノール、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、t-ブチルハイドロキノン、レゾルシン、ピロガロール、フェノチアジン、銅塩などが挙げられる。さらに、空気の適量の使用も重合禁止に効果がある。
これらの熱重合防止剤の使用量は、熱重合防止剤の種類によって効果が異なるため、一概に規定出来ないが、およそ硬化性ビニルベンジル化合物に対して数ppm~2000ppmである。
In the present invention, since an unsaturated halide having high thermal polymerizability such as vinylbenzyl halide is used, a thermal polymerization inhibitor may be added to the reaction system as necessary. Examples of such inhibitors include t-butylcatechol, 2,4-di-t-butylphenol, 2-t-butylphenol, 2-t-butyl-4-nitrophenol, 2,4-dinitrophenol, hydroquinone, methylhydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, t-butylhydroquinone, resorcinol, pyrogallol, phenothiazine, and copper salts. Furthermore, the use of an appropriate amount of air is also effective in inhibiting polymerization.
The amount of these thermal polymerization inhibitors to be used cannot be generally defined because the effect differs depending on the type of thermal polymerization inhibitor, but is approximately several ppm to 2000 ppm based on the curable vinylbenzyl compound.

本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、これと共重合可能なモノマー、オリゴマーおよび/ またはポリマーを配合して硬化性樹脂組成物として成形性の改善などを図ることができる。具体例としては、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、マレイミド樹脂、ポリフェノールのポリシアナート樹脂などの重合性不飽和基を有するオリゴマーまたはポリマー、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレートなどのモノマーおよびプレポリマー、スチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、ビニルベンジルエーテル化合物、単官能あるいは多官能(メタ)アクリル酸誘導体化合物等が挙げられる。 The divinylbenzylfluorene compound of the present invention can be blended with a copolymerizable monomer, oligomer and/or polymer to form a curable resin composition with improved moldability, within the scope of not impairing the effects of the present invention. Specific examples include vinyl ester resins, unsaturated polyester resins, diallyl phthalate resins, maleimide resins, polyphenol polycyanate resins, and other oligomers or polymers having polymerizable unsaturated groups, monomers and prepolymers such as triallyl isocyanurate and triallyl cyanurate, styrene, vinyl toluene, divinyl benzene, vinyl benzyl ether compounds, monofunctional or polyfunctional (meth)acrylic acid derivative compounds, etc.

共重合可能なモノマー、オリゴマーおよび/またはポリマーを使用する場合、その使用量は、その種類、本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物との相容性、硬化物の用途などによっても異なるため、一概に規定できないが、本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物100重量部に対して、例えば、10~300重量部、好ましくは20~200重量部、より好ましくは50~150重量部である。300重量部を超える添加量では、本発明のジビニルベンジル化合物からの分離・滲出などが起こり易くなる。 When a copolymerizable monomer, oligomer and/or polymer is used, the amount used cannot be generally determined because it depends on the type, compatibility with the divinylbenzylfluorene compound of the present invention, and the use of the cured product. For example, the amount is 10 to 300 parts by weight, preferably 20 to 200 parts by weight, and more preferably 50 to 150 parts by weight, per 100 parts by weight of the divinylbenzylfluorene compound of the present invention. If the amount exceeds 300 parts by weight, separation or leaching from the divinylbenzyl compound of the present invention is likely to occur.

本発明のジビニルベンジル化合物および硬化性樹脂組成物は、熱、光、電子線などの公知の方法を採用して硬化させることができる。また硬化剤を使用して硬化温度を低くしたり、硬化反応を促進したりすることも有用である。硬化物は、光学レンズ等の光学・電子機器分野の光学部材等に好適に用いることができる。 The divinylbenzyl compound and the curable resin composition of the present invention can be cured by using known methods such as heat, light, and electron beams. It is also useful to use a curing agent to lower the curing temperature and accelerate the curing reaction. The cured product can be suitably used for optical components in the optical and electronic equipment fields, such as optical lenses.

硬化剤を使用する場合、例えばベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、t-ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t-ブチルパーベンゾエートなどが挙げられ、これらを用途に応じて使用できる。
その使用量は、本発明のジビニルベンジル化合物または硬化性樹脂組成物中の不飽和基の種類、濃度、使用する硬化剤の種類、半減期温度、必要とする安定性などによって異なるが、概ね本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物または硬化性樹脂組成物100重量部に対して0.1~10重量部である。
When a curing agent is used, examples of the curing agent include benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexyne-3, t-butylcumyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, dicumyl peroxide, and t-butyl perbenzoate, which can be used depending on the application.
The amount used varies depending on the type and concentration of the unsaturated group in the divinylbenzyl compound or the curable resin composition of the present invention, the type of the curing agent used, the half-life temperature, the required stability, and the like, but is generally 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the divinylbenzyl fluorene compound or the curable resin composition of the present invention.

光硬化させる場合、光重合開始剤を使用するとよい。本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物は、重合性化合物としてラジカル重合性であるビニル基(エチレン性不飽和基)を有するので、光ラジカル重合開始剤を使用することができる。
光重合開始剤としては、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、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;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、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、2-ヒドロキシ-2-メチル-フェニルプロパン-1-オン、ジエトキシアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-〔4-(メチルチオ)フェニル〕-2-モルホリノプロパン-1-オンなどのアセトフェノン類;2-エチルアントラキノン、2-ターシャリーブチルアントラキノン、2-クロロアントラキノン、2-アミルアントラキノンなどのアントラキノン類;2,4-ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントンなどのチオキサントン類;アセトフエノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類;ベンゾフエノン、4-ベンゾイル-4'-メチルジフェニルサルファイド、4,4'-ビスメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類;2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド等のホスフィンオキサイド類等が挙げられる。
In the case of photocuring, a photopolymerization initiator is preferably used. Since the divinylbenzylfluorene compound of the present invention has a vinyl group (ethylenically unsaturated group) which is radically polymerizable as a polymerizable compound, a photoradical polymerization initiator can be used.
Examples of the photopolymerization initiator include benzoins such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, and benzoin isobutyl ether; acetophenones such as acetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-phenylpropan-1-one, diethoxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one; 2-ethylanthraquinone, 2-tertiary butyric acid anthraquinone, and the like. anthraquinones such as 2,4-diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, etc.; ketals such as acetophenone dimethyl ketal, benzyl dimethyl ketal, etc.; benzophenones such as benzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, 4,4'-bismethylaminobenzophenone, etc.; phosphine oxides such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, etc.

これらは、単独又は2種以上の混合物として使用でき、更にはトリエタノールアミン、メチルジエタノールアミンなどの第3級アミン、N,N-ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N-ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル等の安息香酸誘導体等の促進剤などと組み合わせて使用することができる。 These can be used alone or as a mixture of two or more kinds, and can also be used in combination with accelerators such as tertiary amines such as triethanolamine and methyldiethanolamine, and benzoic acid derivatives such as N,N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester and N,N-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester.

光重合開始剤の市販品としては、例えばIrgacure184、369、651、500、819、907、784、2959、CGI-1700、-1750、-1850、CG24-61、Darocur l116、1173(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、Lucirin TPO、LR8893、LR8970(以上、BASF社製)、ユベクリルP36(UCB社製)等が挙げられる。
その使用量は、例えば、本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物または硬化性樹脂組成物100重量部に対して、0.1~10重量部である。
Examples of commercially available photopolymerization initiators include Irgacure 184, 369, 651, 500, 819, 907, 784, 2959, CGI-1700, -1750, -1850, CG24-61, Darocur 116, 1173 (all manufactured by Chiba Specialty Chemicals Co., Ltd.), Lucirin TPO, LR8893, LR8970 (all manufactured by BASF), and Ubecryl P36 (manufactured by UCB).
The amount of the compound used is, for example, 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the divinylbenzylfluorene compound or the curable resin composition of the present invention.

この他、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸鉛、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸亜鉛、ジメチルアニリン、フェニルモルフォリンなどの公知の硬化促進剤を使用することもできる。 In addition, known curing accelerators such as manganese naphthenate, lead naphthenate, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, zinc octylate, dimethylaniline, and phenylmorpholine can also be used.

硬化温度は、重合性不飽和基の種類、硬化剤の種類と使用量などによって異なるため、一概に規定できないが、20~250℃、好ましくは50~250℃である。硬化温度が20℃未満では硬化が不十分となる場合がある。
また硬化条件の調整のために、ハイドロキノン、ベンゾキノン、銅塩などの公知の硬化遅延剤を配合してもよい。
The curing temperature varies depending on the type of polymerizable unsaturated group, the type and amount of curing agent used, etc. and cannot be generally specified, but is 20 to 250° C., preferably 50 to 250° C. If the curing temperature is less than 20° C., curing may be insufficient.
To adjust the curing conditions, a known curing retarder such as hydroquinone, benzoquinone, or copper salts may be added.

さらに、本発明の硬化性樹脂組成物には、必要により酸化防止剤、離型剤、光増感剤、有機溶剤、シランカップリング剤、レベリング剤、消泡剤、帯電防止剤、更には紫外線吸収剤、光安定剤、無機、有機各種フィラー、防かび剤、抗菌剤などを本発明の硬化性樹脂組成物に添加し、それぞれ目的とする機能性を付与することも可能である。 In addition, antioxidants, release agents, photosensitizers, organic solvents, silane coupling agents, leveling agents, defoamers, antistatic agents, as well as ultraviolet absorbers, light stabilizers, various inorganic and organic fillers, antifungal agents, antibacterial agents, etc. may be added to the curable resin composition of the present invention as necessary to impart the desired functionality.

本発明の硬化性樹脂組成物は、各成分を任意の順序で混合することにより得ることができる。本発明の硬化性樹脂組成物は経時的に安定である。 The curable resin composition of the present invention can be obtained by mixing the components in any order. The curable resin composition of the present invention is stable over time.

本発明の硬化性樹脂組成物は、紫外線等の活性エネルギー線を照射することにより硬化物を得ることができる。ここで、活性エネルギー線を照射して硬化する場合に用いられる光源の具体例としては、例えば、キセノンランプ、カーボンアーク、殺菌灯、紫外線用蛍光灯、複写用高圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、無電極ランプ、メタルハライドランプ、あるいは走査型、カーテン型電子線加速路による電子線等を挙げることができる。また、本発明の硬化性樹脂組成物を紫外線照射により硬化する場合、硬化に必要な紫外線照射量は300~20000mJ/cm程度でよい。なお、樹脂組成物を十分に硬化するために、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中で紫外線等の活性エネルギー線を照射することが望ましい。 The curable resin composition of the present invention can be cured by irradiating it with active energy rays such as ultraviolet rays. Specific examples of light sources used when irradiating it with active energy rays for curing include xenon lamps, carbon arcs, germicidal lamps, fluorescent lamps for ultraviolet rays, high-pressure mercury lamps for copying, medium-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, extra-high-pressure mercury lamps, electrodeless lamps, metal halide lamps, and electron beams from scanning and curtain-type electron beam accelerating paths. When the curable resin composition of the present invention is cured by irradiating it with ultraviolet rays, the amount of ultraviolet rays required for curing may be about 300 to 20,000 mJ/cm 2. In order to sufficiently cure the resin composition, it is desirable to irradiate it with active energy rays such as ultraviolet rays in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.

本発明の硬化性樹脂組成物は、プラスチックレンズ等のような注型物に使用することができる。本発明の樹脂組成物を用いたプラスチックレンズの作製法としては、ポリ塩化ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合体等からなるガスケットと所望の形状の2枚のガラス鋳型によって造られた型を作り、これに本発明の樹脂組成物を注入した後、紫外線等の活性エネルギー線を照射して樹脂組成物を硬化し、硬化物を型より剥離する方法等がある。 The curable resin composition of the present invention can be used for cast products such as plastic lenses. A method for producing a plastic lens using the resin composition of the present invention includes preparing a mold using a gasket made of polyvinyl chloride, ethylene-vinyl acetate copolymer, or the like, and two glass molds of the desired shape, injecting the resin composition of the present invention into the mold, curing the resin composition by irradiating it with active energy rays such as ultraviolet rays, and peeling the cured product from the mold.

本発明の硬化性樹脂組成物をプリズムレンズシート用樹脂組成物としてフィルム状基材に塗布する方法としては、業界公知の種々の方法を用いることができる。具体的な方法としては、例えば、樹脂組成物を表面にプリズムレンズの形状を有する金型上に塗布し、樹脂組成物の層を設け、その樹脂組成物層の上に無色透明なフィルム状基材(例えば、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレート、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート等)を気泡が入らないように圧着し、次いでその状態でフィルム状基材側から高圧水銀灯を用いて紫外線を照射して樹脂組成物の層を硬化した後、プリズムレンズ状の樹脂層を形成したフィルム状基材を金型より剥離する方法を挙げることができる。 As a method for applying the curable resin composition of the present invention as a resin composition for a prism lens sheet to a film-like substrate, various methods known in the industry can be used. Specific methods include, for example, applying the resin composition to a mold having a prism lens shape on the surface, providing a layer of the resin composition, pressing a colorless and transparent film-like substrate (e.g., polyvinyl chloride, polystyrene, polycarbonate, poly(meth)acrylate, polyester, polyethylene terephthalate, etc.) onto the resin composition layer while preventing air bubbles from being trapped, and then irradiating ultraviolet light from the film-like substrate side in this state using a high-pressure mercury lamp to cure the layer of the resin composition, and then peeling off the film-like substrate on which the prism lens-shaped resin layer has been formed from the mold.

紫外線等の活性エネルギー線を照射して得られる本発明の光学材料用樹脂組成物の硬化物の屈折率は、25℃で1.59以上であることが好ましく、より好ましくは25℃で1.60以上である。特に好ましくは、25℃で1.62以上である。特に本発明の光学材料用硬化性樹脂組成物でプリズムレンズシートを作製する場合、硬化物の屈折率が25℃で1.59未満であると充分な正面輝度を確保できないという問題が生じることがある。 The refractive index of the cured product of the resin composition for optical materials of the present invention obtained by irradiating it with active energy rays such as ultraviolet rays is preferably 1.59 or more at 25°C, more preferably 1.60 or more at 25°C, and particularly preferably 1.62 or more at 25°C. In particular, when producing a prism lens sheet using the curable resin composition for optical materials of the present invention, if the refractive index of the cured product is less than 1.59 at 25°C, a problem may arise in that sufficient front brightness cannot be ensured.

本発明の硬化物のアッベ数は40.0以下であることが好ましく、より好ましくは30.0以下である。硬化物のアッベ数が40.0を超えると、撮像素子の薄型化を行う際に、色収差が大きく色のにじみが生じるため好ましくない。 The Abbe number of the cured product of the present invention is preferably 40.0 or less, and more preferably 30.0 or less. If the Abbe number of the cured product exceeds 40.0, it is not preferable because the chromatic aberration is large and color bleeding occurs when the imaging element is thinned.

本発明の硬化物の吸水率は、1.0wt%以下であることが好ましく、より好ましくは0.5wt%以下である。特に好ましくは、0.35wt%以下であり、最も好ましくは、0.2wt%以下である。硬化物の吸水率が1.0wt%を超えると、吸水に伴って、材料の屈折率が変化するため、色収差が大きくなり、色のにじみが生じる傾向がある。 The water absorption rate of the cured product of the present invention is preferably 1.0 wt% or less, more preferably 0.5 wt% or less. It is particularly preferably 0.35 wt% or less, and most preferably 0.2 wt% or less. If the water absorption rate of the cured product exceeds 1.0 wt%, the refractive index of the material changes as the product absorbs water, which tends to increase chromatic aberration and cause color bleeding.

本発明の硬化性樹脂組成物を成形、硬化して得られる樹脂硬化物は、光学物品として好適に使用できる。光学物品の中でも、とりわけプリズムレンズシート、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、眼鏡レンズ、非球面レンズ等の光学レンズとして有用である。そして、このような光学レンズは、撮像装置に好適に組み込まれる。また、本発明の硬化性樹脂組成物又は樹脂硬化物は、その他にも、光ディスク、光ファイバー、光導波路等のオプトエレクトロニクス向けの光学物品、多層基板、プリプレグ、樹脂付き金属箔、印刷インキ、塗料、クリアーコート剤、ツヤニス等にも使用できる。 The cured resin obtained by molding and curing the curable resin composition of the present invention can be suitably used as an optical article. Among optical articles, it is particularly useful as optical lenses such as prism lens sheets, Fresnel lenses, lenticular lenses, eyeglass lenses, and aspherical lenses. Such optical lenses are suitably incorporated into imaging devices. The curable resin composition or cured resin of the present invention can also be used for optical articles for optoelectronics such as optical disks, optical fibers, and optical waveguides, multilayer substrates, prepregs, metal foils with resins, printing inks, paints, clear coat agents, gloss varnishes, and the like.

以下に、本発明の実施の形態の一つである、光学物品を組み込んだ撮像装置を例示する。
撮像装置用レンズモジュールを備えた種々の機器、例えば、カメラ、コンピューター、ワードプロセッサー、プリンター、コピー機、ファックス、電話、モバイル機器(携帯電話、スマートフォン、ゲーム機器、タブレット等の携帯情報端末(PDA))、自動車機器、建築用機器、天文用機器等に、本発明の光学物品を好適に使用できる。特に、小型の撮像装置用レンズ(さらには高精度のレンズ)、例えば、小型カメラ(例えば、携帯電話用カメラ(いわゆるカメラ付き携帯電話のカメラ)、車載用カメラモジュール等)等の撮像装置用レンズモジュールとして有用である。
携帯電話、スマートフォン、ゲーム機器、タブレット等の携帯電子端末には、小型で薄型な撮像装置が搭載されている。このような撮像装置には、受光素子と、受光素子上に被写体像を形成するためのレンズと、を有するレンズモジュールが備えられている。
撮像装置に用いられるレンズモジュールとしては、例えば、特開2010-266664号公報、特開2003-046825号公報、特開2006-313185号公報、特開2003-032525号公報、WO2011/074531号などに開示された撮像装置に利用できる。
本発明の光学レンズは、上記の通り例示された撮像装置のレンズ又はレンズ部として好適に使用できる。
An image pickup device incorporating an optical article, which is one embodiment of the present invention, will be exemplified below.
The optical article of the present invention can be suitably used in various devices equipped with a lens module for an imaging device, such as a camera, a computer, a word processor, a printer, a copy machine, a fax machine, a telephone, a mobile device (a mobile phone, a smartphone, a game device, a personal digital assistant (PDA) such as a tablet), an automotive device, an architectural device, an astronomical device, etc. In particular, it is useful as a lens module for an imaging device such as a small-sized lens for an imaging device (or a high-precision lens), for example, a small camera (for example, a camera for a mobile phone (a camera for a so-called camera-equipped mobile phone), an in-vehicle camera module, etc.).
Small, thin imaging devices are mounted on portable electronic terminals such as mobile phones, smartphones, game devices, tablets, etc. Such imaging devices include a lens module having a light receiving element and a lens for forming a subject image on the light receiving element.
The lens module can be used in the imaging device disclosed in, for example, JP-A-2010-266664, JP-A-2003-046825, JP-A-2006-313185, JP-A-2003-032525, WO2011/074531, and the like.
The optical lens of the present invention can be suitably used as a lens or a lens portion of the imaging device exemplified above.

以下、本発明について実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、各例中の部は特に記載がない場合いずれも重量部であり、各物性の評価は以下に示す方法によって行った。 The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Note that all parts in each example are by weight unless otherwise specified, and each physical property was evaluated by the method shown below.

1)分子量及び分子量分布
分子量及び分子量分布測定は、GPC(東ソー製、HLC-8220GPC)を使用し、分析カラムとして、東ソー製、TSKgel MultiporeHXL-M:2本、TSKgel G1000HXL:1本、ガードカラムにTSKguardcolumn MP(XL):1本を使用し、溶媒にテトラヒドロフラン(THF)、流量1.0ml/min、カラム温度38℃、単分散ポリスチレンによる検量線を用いて行った。
1) Molecular weight and molecular weight distribution Measurement of molecular weight and molecular weight distribution was performed using GPC (HLC-8220GPC, manufactured by Tosoh Corporation) with analytical columns of two TSKgel MultiporeH XL -M and one TSKgel G1000H XL , manufactured by Tosoh Corporation, and one TSKguardcolumn MP(XL), using tetrahydrofuran (THF) as a solvent, a flow rate of 1.0 ml/min, a column temperature of 38° C., and a calibration curve based on monodisperse polystyrene.

2)ジビニルベンジルフルオレン化合物の構造
日本電子製JNM-LA600型核磁気共鳴分光装置を用い、13C-NMR及びH-NMR分析により決定した。溶媒としてクロロホルム-dを使用し、テトラメチルシランの共鳴線を内部標準として使用した。また、ジビニルベンジルフルオレン化合物の質量は、日立製作所製、M-80B型質量分析装置を使用し、FD-MS分析を行うことにより測定した。
2) Structure of divinylbenzylfluorene compound The structure was determined by 13 C-NMR and 1 H-NMR analysis using a JNM-LA600 nuclear magnetic resonance spectrometer manufactured by JEOL. Chloroform- d1 was used as the solvent, and the resonance line of tetramethylsilane was used as the internal standard. The mass of the divinylbenzylfluorene compound was measured by FD-MS analysis using a Hitachi M-80B mass spectrometer.

3)ガラス転移温度(Tg)、融点(Tm)、及び軟化温度の測定
ジビニルベンジルフルオレン化合物をガラス基板に乾燥後の厚さが、20μmになるように均一に塗布した後、ホットプレートを用いて、90℃で30分間加熱し、乾燥させた。得られたガラス基板上の樹脂膜はガラス基板と共に、TMA(熱機械分析装置)測定装置にセットし、窒素気流下、昇温速度10℃/分で220℃まで昇温し、更に、220℃で20分間加熱処理することにより、残存する溶媒を除去した。ガラス基板を室温まで放冷した後、TMA測定装置中の試料に分析用プローブを接触させ、窒素気流下、昇温速度10℃/分で30℃から360℃までスキャンさせることにより測定を行い、接線法により軟化温度を求めた。サンプルの耐熱性により、プローブが樹脂膜を貫通せず、膜厚よりも小さなプローブ侵入量を示さない場合には、軟化温度の指標としてプローブが侵入しなかった最高温度以上と表示した。
ジビニルベンジルフルオレン化合物の融点は、DSC(示差走査型熱量計)を使用し、窒素気流下、昇温速度10℃/分で-20℃から320℃までスキャンさせることにより測定を行った。
3) Measurement of glass transition temperature (Tg), melting point (Tm), and softening temperature The divinylbenzylfluorene compound was uniformly applied to a glass substrate so that the thickness after drying was 20 μm, and then heated to 90° C. for 30 minutes using a hot plate to dry. The resin film on the obtained glass substrate was set together with the glass substrate in a TMA (thermomechanical analyzer) measuring device, and heated to 220° C. at a heating rate of 10° C./min under a nitrogen stream, and further heated at 220° C. for 20 minutes to remove the remaining solvent. After the glass substrate was allowed to cool to room temperature, an analytical probe was brought into contact with the sample in the TMA measuring device, and the measurement was performed by scanning from 30° C. to 360° C. at a heating rate of 10° C./min under a nitrogen stream, and the softening temperature was obtained by the tangential method. If the probe did not penetrate the resin film due to the heat resistance of the sample and did not show a probe penetration amount smaller than the film thickness, the maximum temperature at which the probe did not penetrate was displayed as an index of the softening temperature.
The melting point of the divinylbenzylfluorene compound was measured by scanning from −20° C. to 320° C. at a temperature increase rate of 10° C./min under a nitrogen stream using a DSC (differential scanning calorimeter).

4)300℃における重量減少量、耐熱変色性、及びハンダ耐熱性試験の測定
ジビニルベンジルフルオレン化合物の300℃に於ける重量減少量及び耐熱変色性の測定は、試料をTGA(熱天秤)測定装置にセットし、窒素気流下、昇温速度10℃/分で30℃から320℃までスキャンさせることにより測定を行い、300℃に於ける重量減少量を求めると共に、測定後の試料の変色量を目視にて確認し、A:熱変色無し、B:淡黄色、C:茶色、D:黒色に分類することにより耐熱変色性の評価を行った。
さらに、ジビニルベンジルフルオレン化合物のハンダ耐熱性試験は、2.0mm厚で10mm角の硬化させた試験片シートを280℃の鉛フリーはんだ槽に30秒間浸漬させた後、試験片を引き上げ、浸漬後の試験片の形状の変化を目視にて確認し、A:変化無し、B:反りあり、C:変形・膨れ有りに分類することによりハンダ耐熱性の評価を行った。
4) Measurement of weight loss at 300°C, heat discoloration resistance, and solder heat resistance test The weight loss at 300°C and heat discoloration resistance of the divinylbenzylfluorene compound were measured by setting the sample in a TGA (thermobalance) measuring device and scanning it from 30°C to 320°C at a heating rate of 10°C/min under a nitrogen gas flow to determine the weight loss at 300°C. The discoloration of the sample after the measurement was visually confirmed and the heat discoloration resistance was evaluated by classifying the sample into A: no heat discoloration, B: pale yellow, C: brown, and D: black.
Furthermore, in the solder heat resistance test of the divinylbenzylfluorene compound, a hardened test piece sheet of 2.0 mm thickness and 10 mm square was immersed in a lead-free solder bath at 280°C for 30 seconds, and then the test piece was removed and visually inspected for changes in the shape of the test piece after immersion. The solder heat resistance was evaluated by classifying the results as follows: A: no change, B: warping, C: deformation/blistering.

5)耐溶剤性の測定
ジビニルベンジルフルオレン化合物の耐溶剤性の測定は、真空プレス成形により、硬化させた試料板をトルエンに室温で10分間浸漬し、浸漬後の試料の変化を目視にて確認し、A:変化無し、B:膨潤、C:変形・膨れ有りに分類することにより耐溶剤性の評価を行った。
5) Measurement of Solvent Resistance The solvent resistance of the divinylbenzylfluorene compound was measured by immersing a sample plate cured by vacuum press molding in toluene at room temperature for 10 minutes, and visually checking the change in the sample after immersion. The solvent resistance was evaluated by classifying the result as follows: A: no change, B: swelling, C: deformation/blistering.

6)Haze及び全光線透過率の測定
2mm厚もしくは200μm厚の平板試験片を作製し、Haze(濁度)及び全光線透過率を、分光式色差計(日本電色社製、SZ-Σ90)を用い測定した。
6) Measurement of Haze and Total Light Transmittance Flat test specimens having a thickness of 2 mm or 200 μm were prepared, and the haze (turbidity) and total light transmittance were measured using a spectrophotometer (SZ-Σ90, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.).

7)屈折率・アッベ数
4cm×0.8cmのテストピースを作製し、屈折率及びアッベ数を多波長アッベ屈折計(アタゴ社製、「多波長アッベ屈折率計 DR-M2」)を用い測定した。中間液にはサンプルより屈折率の高いイオウヨウ化メチレン溶液を用い、D線589nmの干渉フィルターを用い屈折率とアッベ数を測定した。
7) Refractive index and Abbe number A test piece of 4 cm x 0.8 cm was prepared, and the refractive index and Abbe number were measured using a multi-wavelength Abbe refractometer (manufactured by Atago Co., Ltd., "Multi-wavelength Abbe refractometer DR-M2"). A methylene iodide solution with a higher refractive index than the sample was used as the intermediate liquid, and the refractive index and Abbe number were measured using an interference filter with a D line of 589 nm.

8)分光透過率
厚さ1.0mmの平行平板をテストピースとして、分光光度計(コニカミノルタ社製、「CM-3600d」)用いて波長:400nmの分光透過率を測定した。測定タイミングは、190℃60分でのポストキュアを行った耐熱試験前と、エアーオーブン中、260℃、8分間の耐熱試験後とした。
8) Spectral transmittance Using a parallel plate having a thickness of 1.0 mm as a test piece, the spectral transmittance at a wavelength of 400 nm was measured using a spectrophotometer (Konica Minolta, Inc., "CM-3600d") The measurement was performed before a heat resistance test in which post-curing was performed at 190°C for 60 minutes, and after a heat resistance test in an air oven at 260°C for 8 minutes.

9)吸水率
厚さ1mm、幅30mm、長さ30mmの平板状のサンプルを作製し、真空下、100℃、2時間の条件で乾燥させ、室温まで冷却した後、デシケーター中で恒量となるまで静置し、恒量となったサンプル質量を初期値(m0)とした。次に、このサンプルを85℃、相対湿度85%の恒温恒湿器中に500時間、放置した後の質量(md)を測定し、初期値と浸漬後の質量の変化から下記式を用いて吸水率を測定した。
(md―m0)×100/m0=吸水率(%)
9) Water absorption rate A flat plate-shaped sample with a thickness of 1 mm, width of 30 mm, and length of 30 mm was prepared, dried under vacuum at 100°C for 2 hours, cooled to room temperature, and then left to stand in a desiccator until a constant weight was reached. The sample mass at a constant weight was taken as the initial value (m0). Next, the sample was left in a thermohygrostat at 85°C and a relative humidity of 85% for 500 hours, after which the mass (md) was measured, and the water absorption rate was measured from the initial value and the change in mass after immersion using the following formula.
(md-m0) x 100/m0 = water absorption rate (%)

実施例1 ジビニルベンジルフルオレン化合物(A-1)の合成
フルオレン 203.54g(純度:98%、1.20mol)、トルエン800g、テトラ-n- ブチルアンモニウムブロミド18.09g(純度:98%、0.055モル)、ハイドロキノン2.78g(純度:99%、0.025モル)、さらに、NaOH 174.42g(純度:97%、4.23モル)を水 320mlに溶解させたNaOH水溶液を仕込み、撹拌しながら60℃まで昇温して均一の溶液にした。この溶液にAGCセイミケミカル社製ビニルベンジルクロリドCMS-14(m-/p-異性体:5/95重量%混合物) 449.83g(純度95%、2.8モル)を20分かけて滴下し、その後60~61℃で8時間反応させた。得られた緑色の反応生成物に200mlのトルエンを追加してから、溶液を2N塩酸で中和した後、蒸留水で3回洗浄し、トルエンを減圧除去後、得られた淡黄色粘稠固体を新鮮なメタノールから再結晶することにより、DSC測定から融点が119℃の白色の固体349.44g(収率72.8%)を得た。これを化合物A-1とする。
化合物A-1の構造の確認はH-NMRスペクトル、13C-NMRスペクトル、IRスペクトル、FD-MS測定により行った。FD-MSの測定結果からMwは400であり、これらの測定結果から生成物はジビニルベンジルフルオレン(一般式1において、Rが水素原子)であり、NMRスペクトルから、ビニルベンジル単位は、m-/p-異性体:5/95%混合物であることを確認した。化合物A-1を室温で、トルエンに10wt%の濃度で、溶解させたところ、透明な溶液が得られ、良好な溶解性を有していることを確認した。
Example 1 Synthesis of divinylbenzylfluorene compound (A-1) 203.54g of fluorene (purity: 98%, 1.20mol), 800g of toluene, 18.09g of tetra-n-butylammonium bromide (purity: 98%, 0.055mol), 2.78g of hydroquinone (purity: 99%, 0.025mol), and further, an aqueous solution of NaOH in which 174.42g of NaOH (purity: 97%, 4.23mol) was dissolved in 320ml of water was charged, and the temperature was raised to 60°C while stirring to make a uniform solution. 449.83g of vinylbenzyl chloride CMS-14 (m-/p-isomer: 5/95% by weight mixture) manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd. (purity: 95%, 2.8mol) was added dropwise to this solution over 20 minutes, and then reacted at 60-61°C for 8 hours. To the resulting green reaction product, 200 ml of toluene was added, the solution was neutralized with 2N hydrochloric acid, and then washed three times with distilled water. The toluene was removed under reduced pressure, and the resulting pale yellow viscous solid was recrystallized from fresh methanol to obtain 349.44 g (yield 72.8%) of a white solid having a melting point of 119° C. as determined by DSC. This is designated as Compound A-1.
The structure of compound A-1 was confirmed by 1 H-NMR spectrum, 13 C-NMR spectrum, IR spectrum, and FD-MS measurement. From the FD-MS measurement result, Mw was 400, and from these measurement results, it was confirmed that the product was divinylbenzylfluorene (in general formula 1, R 1 is a hydrogen atom), and from the NMR spectrum, the vinylbenzyl unit was a 5/95% mixture of m-/p-isomers. When compound A-1 was dissolved in toluene at room temperature at a concentration of 10 wt %, a transparent solution was obtained, and it was confirmed that the compound had good solubility.

化合物A-1を2.0mmのスペーサーを介して、金型に入れ、真空プレス成形機を使用して、真空下、200℃、1時間硬化を行った。
得られた硬化シートを切り出し、光学特性、引張特性の測定及び熱分析を実施した。その結果、全光線透過率:91.3%、Haze:0.30、屈折率:1.652、アッベ数:23.6、線膨張係数:83ppm/℃、吸水率:0.15%、耐溶剤性:A、ハンダ耐熱性:Aであった。
また、TMA測定の結果、軟化温度は300℃以上であった。TGA測定の結果、300℃に於ける重量減少量は0.3wt%、耐熱変色性はAであった。
Compound A-1 was placed in a mold via a 2.0 mm spacer, and cured in a vacuum at 200° C. for 1 hour using a vacuum press molding machine.
The resulting cured sheet was cut out and subjected to measurement of optical properties, tensile properties and thermal analysis. The results were: total light transmittance: 91.3%, haze: 0.30, refractive index: 1.652, Abbe number: 23.6, linear expansion coefficient: 83 ppm/°C, water absorption: 0.15%, solvent resistance: A, and solder heat resistance: A.
Furthermore, the results of the TMA measurement showed that the softening temperature was 300° C. or higher. The results of the TGA measurement showed that the weight loss at 300° C. was 0.3 wt %, and the heat discoloration resistance was A.

比較例1 ジビニルベンジルフルオレン化合物(B-1)の合成
フルオレン 203.54g(純度:98%、1.20mol)、トルエン800g、テトラ-n- ブチルアンモニウムブロミド18.09g(純度:98%、0.055モル)、ハイドロキノン2.78g(純度:99%、0.025モル)、さらに、NaOH 174.42g(純度:97%、4.23モル)を水 320mlに溶解させたNaOH水溶液を仕込み、撹拌しながら60℃まで昇温して均一の溶液にした。この溶液にダウケミカル社製ビニルベンジルクロリドVBC(m-/p-異性体:57/43重量%混合物) 445.14g(純度96%、2.8モル)を20分かけて滴下し、その後60~61℃で8時間反応させた。得られた緑色の反応生成物に200mlのトルエンを追加してから、溶液を2N塩酸で中和した後、蒸留水で3回洗浄し、トルエンを減圧除去後、得られた淡黄色粘稠固体を新鮮なトルエンから再結晶することにより、DSC測定から融点が144℃の白色の固体324.48g(収率67.6%)を得た。これを化合物B-1とする。
化合物B-1の構造の確認はH-NMRスペクトル、13C-NMRスペクトル、IRスペクトル、FD-MS測定により行った。FD-MSの測定結果からMwは400であり、これらの測定結果から生成物ジビニルベンジルフルオレン(一般式1において、Rが水素原子)であり、ビニルベンジル単位は、m-/p-異性体:57/43%混合物であった。化合物B-1を室温で、トルエンに10wt%の濃度で、溶解させたところ、白濁した溶液が得られ、溶解性は不十分であることを確認した。
Comparative Example 1 Synthesis of Divinylbenzylfluorene Compound (B-1) 203.54g of fluorene (purity: 98%, 1.20mol), 800g of toluene, 18.09g of tetra-n-butylammonium bromide (purity: 98%, 0.055mol), 2.78g of hydroquinone (purity: 99%, 0.025mol), and further, 174.42g of NaOH (purity: 97%, 4.23mol) was dissolved in 320ml of water to prepare an aqueous NaOH solution, which was heated to 60°C while stirring to obtain a uniform solution. 445.14g of vinylbenzyl chloride VBC (m-/p-isomer: 57/43% by weight mixture) manufactured by Dow Chemical Company (purity: 96%, 2.8mol) was added dropwise to this solution over 20 minutes, and then reacted at 60-61°C for 8 hours. 200 ml of toluene was added to the obtained green reaction product, the solution was neutralized with 2N hydrochloric acid, and then washed three times with distilled water. After removing the toluene under reduced pressure, the obtained pale yellow viscous solid was recrystallized from fresh toluene to obtain 324.48 g (yield 67.6%) of a white solid having a melting point of 144° C. as measured by DSC. This is designated as Compound B-1.
The structure of compound B-1 was confirmed by 1 H-NMR spectrum, 13 C-NMR spectrum, IR spectrum, and FD-MS measurement. From the FD-MS measurement result, Mw was 400, and from these measurement results, the product was divinylbenzylfluorene (in general formula 1, R 1 is a hydrogen atom), and the vinylbenzyl unit was a mixture of m-/p-isomers: 57/43%. When compound B-1 was dissolved in toluene at room temperature at a concentration of 10 wt%, a cloudy solution was obtained, and it was confirmed that the solubility was insufficient.

化合物B-1を2.0mmのスペーサーを介して、金型に入れ、真空プレス成形機を使用して、真空下、200℃、1時間硬化を行った。
得られた硬化シートを切り出し、光学特性、引張特性の測定及び熱分析を実施した。
その結果、全光線透過率:89.6%、Haze:3.64、屈折率:1.648、アッベ数:23.9、線膨張係数:87ppm/℃、吸水率:0.16%、耐溶剤性:A、ハンダ耐熱性:Aであった。
また、TMA測定の結果、軟化温度は300℃以上であった。TGA測定の結果、300℃に於ける重量減少量は0.4wt%、耐熱変色性はAであった。
Compound B-1 was placed in a mold via a 2.0 mm spacer, and cured in a vacuum at 200° C. for 1 hour using a vacuum press molding machine.
The resulting cured sheet was cut out, and the optical properties and tensile properties were measured, and a thermal analysis was performed.
The results were: total light transmittance: 89.6%, haze: 3.64, refractive index: 1.648, Abbe number: 23.9, linear expansion coefficient: 87 ppm/° C., water absorption: 0.16%, solvent resistance: A, and solder heat resistance: A.
Furthermore, the results of the TMA measurement showed that the softening temperature was 300° C. or higher. The results of the TGA measurement showed that the weight loss at 300° C. was 0.4 wt %, and the heat discoloration resistance was A.

比較例2 ジビニルベンジルフルオレン化合物(C-1)の合成
フルオレン 203.54g(純度:98%、1.20mol)、トルエン800g、テトラ-n- ブチルアンモニウムブロミド18.09g(純度:98%、0.055モル)、ハイドロキノン2.78g(純度:99%、0.025モル)、さらに、NaOH 174.42g(純度:97%、4.23モル)を水 320mlに溶解させたNaOH水溶液を仕込み、撹拌しながら60℃まで昇温して均一の溶液にした。この溶液にセイミケミカル社製ビニルベンジルクロリドCMS-P(m-/p-異性体:50/50重量%混合物)449.83g(純度95%、2.8モル)を20分かけて滴下し、その後60~61℃で8時間反応させた。得られた緑色の反応生成物に200mlのトルエンを追加してから、溶液を2N塩酸で中和した後、蒸留水で3回洗浄し、トルエンを減圧除去後、得られた淡黄色粘稠固体を新鮮なトルエンから再結晶することにより、DSC測定から融点が145℃の白色の固体313.92g(収率65.4%)を得た。これを化合物C-1とする。
化合物C-1の構造の確認はH-NMRスペクトル、13C-NMRスペクトル、IRスペクトル、FD-MS測定により行った。FD-MSの測定結果からMwは400であり、これらの測定結果から生成物ジビニルベンジルフルオレン(一般式1において、Rが水素原子)であり、ビニルベンジル単位は、m-/p-異性体:50/50%混合物であった。化合物C-1を室温で、トルエンに10wt%の濃度で、溶解させたところ、白濁した溶液が得られ、溶解性は不十分であることを確認した。
Comparative Example 2 Synthesis of divinylbenzylfluorene compound (C-1) 203.54g of fluorene (purity: 98%, 1.20mol), 800g of toluene, 18.09g of tetra-n-butylammonium bromide (purity: 98%, 0.055mol), 2.78g of hydroquinone (purity: 99%, 0.025mol), and further, 174.42g of NaOH (purity: 97%, 4.23mol) was dissolved in 320ml of water, and the mixture was heated to 60°C while stirring to obtain a uniform solution. 449.83g of vinylbenzyl chloride CMS-P (m-/p-isomer: 50/50% by weight mixture) (purity 95%, 2.8mol) manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd. was added dropwise to this solution over 20 minutes, and then reacted at 60-61°C for 8 hours. To the resulting green reaction product, 200 ml of toluene was added, the solution was neutralized with 2N hydrochloric acid, and then washed three times with distilled water. The toluene was removed under reduced pressure, and the resulting pale yellow viscous solid was recrystallized from fresh toluene to obtain 313.92 g (yield 65.4%) of a white solid having a melting point of 145° C. as determined by DSC. This is designated as Compound C-1.
The structure of compound C-1 was confirmed by 1 H-NMR spectrum, 13 C-NMR spectrum, IR spectrum, and FD-MS measurement. From the FD-MS measurement result, Mw was 400, and from these measurement results, the product was divinylbenzylfluorene (in general formula 1, R 1 is a hydrogen atom), and the vinylbenzyl unit was a 50/50% mixture of m-/p-isomers. When compound C-1 was dissolved in toluene at room temperature at a concentration of 10 wt %, a cloudy solution was obtained, and it was confirmed that the solubility was insufficient.

化合物C-1を2.0mmのスペーサーを介して、金型に入れ、真空プレス成形機を使用して、真空下、200℃、1時間硬化を行った。
得られた硬化シートを切り出し、光学特性、引張特性の測定及び熱分析を実施した。その結果、全光線透過率:89.4%、Haze:4.14、屈折率:1.649、アッベ数:23.9、線膨張係数:88ppm/℃、吸水率:0.18%、耐溶剤性:A、ハンダ耐熱性:Aであった。
また、TMA測定の結果、軟化温度は300℃以上であった。TGA測定の結果、300℃に於ける重量減少量は0.42wt%、耐熱変色性はAであった。
Compound C-1 was placed in a mold via a 2.0 mm spacer, and cured in a vacuum at 200° C. for 1 hour using a vacuum press molding machine.
The resulting cured sheet was cut out and subjected to measurement of optical properties, tensile properties and thermal analysis. The results were: total light transmittance: 89.4%, haze: 4.14, refractive index: 1.649, Abbe number: 23.9, linear expansion coefficient: 88 ppm/°C, water absorption: 0.18%, solvent resistance: A, solder heat resistance: A.
Furthermore, the results of the TMA measurement showed that the softening temperature was 300° C. or higher. The results of the TGA measurement showed that the weight loss at 300° C. was 0.42 wt %, and the heat discoloration resistance was A.

実施例2及び比較例3~4
実施例1及び比較例1,2で得られた化合物A-1、B-1、C-1を使用し、表1に示す割合で各成分を配合し、硬化性樹脂組成物を得た。次に、この硬化性樹脂組成物を、各種試験方法により硬化し性能評価を行った。性能評価結果も表1に示す。
Example 2 and Comparative Examples 3 to 4
Using the compounds A-1, B-1, and C-1 obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, each component was mixed in the ratio shown in Table 1 to obtain a curable resin composition. Next, this curable resin composition was cured by various test methods and performance evaluation was performed. The performance evaluation results are also shown in Table 1.

共重合可能なモノマー:
NKエステル A-LEN-10;2-(o-フェニルフェノキシ)エチルアクリレート(新中村化学工業株式会社製)
硬化剤:
パーブチルP;α,α’-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン(日油株式会社製)
光重合開始剤:
イルガキュア184;1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
安定剤:
アデカスタブAO-60;ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート](株式会社ADEKA)
Copolymerizable monomers:
NK Ester A-LEN-10; 2-(o-phenylphenoxy)ethyl acrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
Hardener:
Perbutyl P: α,α'-bis(t-butylperoxy)diisopropylbenzene (manufactured by NOF Corporation)
Photoinitiator:
Irgacure 184: 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Stabilizers:
Adeka STAB AO-60: Pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate] (ADEKA Corporation)

本発明のジビニルベンジルフルオレン化合物、及び、硬化性樹脂組成物、並びに、硬化性樹脂組成物を成形、硬化して得られる樹脂硬化物は、光学材料として優れる。とりわけプリズムレンズシート、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、眼鏡レンズ、非球面レンズ等の光学プラスチックレンズ用材料として有用であるそして、このようなレンズは、撮像装置に有利に使用される。また、本発明の硬化性樹脂組成物又は樹脂硬化物はその他にも、光ディスク、光ファイバー、光導波路等のオプトエレクトロニクス向け用途、多層基板、プリプレグ、樹脂付き金属箔、印刷インキ、塗料、クリアーコート剤、ツヤニス等にも使用できる。
本発明の変性ビニル芳香族系共重合体は、電気・電子産業、宇宙・航空機産業、建築・建設産業等の分野において、誘電材料、絶縁材料、耐熱材料、構造材料、接着剤、封止剤、塗料、コーティング剤、シーリング材、印刷インキ、塗料、クリアーコート剤、ツヤニス、分散剤等としても有用である。熱可塑性樹脂又は硬化性樹脂組成物の耐熱性、誘電特性、接着性・密着性及び光学特性等の特性を改質する改質剤として使用することもできる。
The divinylbenzylfluorene compound and the curable resin composition of the present invention, as well as the resin cured product obtained by molding and curing the curable resin composition, are excellent as optical materials. They are particularly useful as materials for optical plastic lenses such as prism lens sheets, Fresnel lenses, lenticular lenses, eyeglass lenses, and aspherical lenses, and such lenses are advantageously used in imaging devices. In addition, the curable resin composition or the resin cured product of the present invention can also be used in optoelectronic applications such as optical disks, optical fibers, and optical waveguides, as well as multilayer substrates, prepregs, resin-attached metal foils, printing inks, paints, clear coat agents, gloss varnishes, and the like.
The modified vinyl aromatic copolymer of the present invention is also useful as a dielectric material, insulating material, heat-resistant material, structural material, adhesive, sealant, paint, coating agent, sealing material, printing ink, paint, clear coat agent, gloss varnish, dispersant, etc. in the fields of the electric/electronic industry, the space/aircraft industry, the building/construction industry, etc. It can also be used as a modifier for modifying the properties such as heat resistance, dielectric properties, adhesiveness/adhesion, and optical properties of a thermoplastic resin or a curable resin composition.

Claims (7)

下記一般式(1)で示されるジビニルベンジルフルオレン化合物であって、ビニルベンジル基のp-異性体/(m-異性体+p-異性体)の比率が0.6~0.98であり、
(式中、Rは独立に炭素数1~5のアルキル基又は炭素数6~30のアリール基の置換基を示し、xは独立に0~2の整数を示す)
示査走査熱量計を使用して昇温速度:10℃/分で測定を行った場合、融点が130℃以下又は融点を持たないことを特徴とするジビニルベンジルフルオレン化合物。
A divinylbenzylfluorene compound represented by the following general formula (1), in which the ratio of p-isomer/(m-isomer+p-isomer) of the vinylbenzyl group is 0.6 to 0.98,
(In the formula, R 1 independently represents a substituent of an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and x independently represents an integer of 0 to 2.)
A divinylbenzylfluorene compound having a melting point of 130° C. or less or no melting point when measured at a heating rate of 10° C./min using a differential scanning calorimeter.
下記一般式(2)で示されるフルオレン化合物の1種又は2種以上と、p-異性体/(m-異性体+p-異性体)の比率が0.6~0.98であるビニルベンジルハライドとを、アルカリ存在下で反応させることを特徴とする請求項1に記載のジビニルベンジルフルオレン化合物の製造方法。
(式中、R、xは、一般式(1)におけるものと同義である。)
The method for producing a divinylbenzylfluorene compound according to claim 1, characterized in that one or more fluorene compounds represented by the following general formula (2) are reacted with a vinylbenzyl halide having a p-isomer/(m-isomer+p-isomer) ratio of 0.6 to 0.98 in the presence of an alkali:
(In the formula, R 1 and x have the same meanings as in general formula (1).)
請求項1に記載のジビニルベンジルフルオレン化合物に、該ジビニルベンジルフルオレン化合物と共重合可能なモノマー、オリゴマーおよび/またはポリマーを配合してなることを特徴とする硬化性樹脂組成物。 A curable resin composition comprising the divinylbenzylfluorene compound according to claim 1 and a monomer, oligomer and/or polymer copolymerizable with the divinylbenzylfluorene compound. 請求項に記載の硬化性樹脂組成物を硬化してなる樹脂硬化物。 A cured resin product obtained by curing the curable resin composition according to claim 3 . 請求項に記載の硬化性樹脂硬化物を含んでなることを特徴とする光学物品。 An optical article comprising the cured product of the curable resin according to claim 4 . 光学レンズである請求項に記載の光学物品。 The optical article according to claim 5 , which is an optical lens. 請求項に記載の光学物品が組み込まれてなることを特徴とする撮像装置。 An imaging device incorporating the optical article according to claim 5 .
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