CN102898800A - 透光性树脂基体材料的制造方法和透光性树脂基体材料 - Google Patents

Abstract

本发明提供的透光性树脂基体材料的制造方法和通过该方法制造的透光性树脂基体材料，能够使用抗冲击性出色的聚碳酸酯等的树脂；在通过将熔融后的树脂在金属模内进行注射模塑成型而形成的透光性树脂基体材料的制造方法中，通过将在800nm～850nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值的酞菁系色素(A)、在950nm～1000nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值的酞菁系色素(B)、以及在875nm～925nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值的酞菁系色素(C)分别以1ppm～500ppm的重量范围混合于上述树脂中，并与上述树脂一同熔融后进行注射，从而使光谱透过率曲线在800nm～1000nm的波段中具有透过率小于5％的极小值带。

Description

透光性树脂基体材料的制造方法和透光性树脂基体材料

技术领域

本发明涉及的是作为眼镜片等的材料而被使用的透光性树脂基体材料，尤其是涉及在800nm～1000nm的波段中具有透过率小于5％的极小值带的透光性树脂基体材料的制造方法和透光性树脂基体材料。

背景技术

眼镜不仅发挥视力矫正的作用，还发挥从红外线或紫外线这样的有害光线中保护眼睛的作用。因此，在太阳镜等的防护眼镜的镜片中添加阻止紫外线透过的紫外线吸收剂或阻止红外线透过的红外线吸收剂(例如，参照专利文献1、2)。

专利文献1：日本公开公报、特开2007-271744号

专利文献2：日本公开公报、特开2000-7871号

发明内容

但是，作为眼镜片用的透光性树脂基体材料，MMA(甲基丙烯酸甲酯树脂)或PC(聚碳酸酯树脂)由于透光性出色而被适宜地采用，但是，由于MMA抗冲击性弱，因此，作为眼镜片以抗冲击性强的PC为佳。但是，PC的成形温度需要250℃以上，采用现有的红外线吸收剂时会劣化、分解，从而无法得到同时具有红外线吸收性能和抗冲击性的镜片。

本发明是鉴于上述问题点而形成的，其目的在于提供一种能够有效地遮断太阳光中的特定范围的波长，尤其能够有效地遮断800nm～1000nm的红外线区的波长的眼镜片，且能够使用抗冲击性出色的聚碳酸酯等的树脂，并且制造也便宜且容易的透光性树脂基体材料的制造方法和通过该方法制造的透光性树脂基体材料。

为了达成本发明的目的，本发明的发明人注意到高温下也难以分解的酞菁系色素。酞菁系色素，能够根据其分子结构的不同而使吸收波长的极值在800nm～1000nm的范围内发生各种变化。但是，现有的酞菁系色素的极值的范围非常窄，其透过率的极限也在10％左右。本发明的发明人进行了专心研究的结果，发现通过适当地混合分子结构不同的酞菁系色素、即在光谱透过率曲线中800nm～1000nm范围内的极值的位置不同的多种酞菁系色素，能够制造作为目标的光谱透过率曲线的透光性树脂基体材料。

具体地说，本发明的透光性树脂基体材料的制造方法，是在通过将熔融后的树脂在金属模内进行注射模塑成型而形成的透光性树脂基体材料的制造方法中，通过将酞菁系色素(A)、酞菁系色素(B)以及酞菁系色素(C)分别以1ppm～500ppm的重量范围混合于上述树脂中，并与上述树脂一同熔融后进行注射，使光谱透过率曲线在800nm～1000nm的波段中具有透过率小于5％的极小值带，其中，酞菁系色素(A)在800nm～850nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值，酞菁系色素(B)在950nm～1000nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值，酞菁系色素(C)在875nm～925nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值。酞菁系色素(A)、(B)、(C)，分别既可以是一种也可以是多种。

在本发明的透光性树脂基体材料的制造方法中，也可以追加对透光性树脂基体材料赋予偏光功能和/或调光功能的工序。另外，也可以追加赋予视力矫正区域的矫正功能的工序。

作为上述树脂的具体例，可以举出聚碳酸酯。进而，作为该情况下的酞菁系色素(A)、(B)、(C)的具体数值，可以举出酞菁系色素(A)为160ppm～170ppm、酞菁系色素(B)为185ppm～195ppm、酞菁系色素(C)为160ppm～170ppm。

利用上述方法制造的透光性树脂基体材料，是通过将熔融后的树脂在金属模内进行注射模塑成型而形成的透光性树脂基体材料，在该透光性树脂基体材料中分别以1ppm～500ppm的重量范围含有酞菁系色素(A)、酞菁系色素(B)以及酞菁系色素(C)，且光谱透过率曲线在800nm～1000nm的波段中具有透过率小于5％的极小值带，其中，酞菁系色素(A)在800nm～850nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值，酞菁系色素(B)在950nm～1000nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值，酞菁系色素(C)在875nm～925nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值。酞菁系色素(A)、(B)、(C)，分别既可以是一种也可以是多种。

另外，在本发明中，也可以对上述透光性树脂基体材料赋予偏光功能和/或调光功能。

另外，作为上述树脂的具体例，可以举出聚碳酸酯。进而，作为透光性树脂基体材料中所包含的酞菁系色素(A)、(B)、(C)的具体的量，可以举出酞菁系色素(A)为160ppm～170ppm、酞菁系色素(B)为185ppm～195ppm、酞菁系色素(C)为160ppm～170ppm。

采用本发明的方法，能够得到可以有效地遮断太阳光中所包含的特定范围的波长，尤其能够有效地遮断800nm～1000nm的红外线区的波长的透光性树脂基体材料。

附图说明

图1(a)～(c)是表示在甲苯溶剂中混合溶解有5％(重量百分比)的分子结构不同的各种酞菁系色素时的吸收光谱的例子的图表。

图2(a)、(b)是表示在甲苯溶剂中混合溶解有5％(重量百分比)的分子结构不同的各种酞菁系色素时的吸收光谱的例子的图表。

图3是将结构不同的多种酞菁系色素以1ppm～500ppm的重量范围适当地进行混合而得到的透射光谱的一例。

图4(a)～(c)是表示本发明的实施例中使用的酞菁系色素的吸收光谱的图表。

图5是表示在本发明的实施例中得到的透光性树脂基体材料的吸收光谱的图表。

图6是表示对本发明的实施例中得到的透光性树脂基体材料赋予了偏光功能时的吸收光谱的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的适宜的实施方式详细地进行说明。

[树脂]

能够使用于本发明的透光性树脂基体材料的树脂，只要是能够通过熔融后在金属模内的内腔中进行注射模塑成型而成形透光性树脂基体材料、且透光性出色的树脂，则其材料不受特别的限制。也可以使用二甘醇双烯丙基碳酸酯(CR-39)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等，但本发明尤其适合使用在250℃以上的高温下熔融的树脂。作为其代表例，可以举出聚碳酸酯(PC)。

在以下的说明中，以聚碳酸酯为例进行说明。

[酞菁系色素]

酞菁系色素作为近红外线吸收色素是众所周知的，且其吸收波长的极值根据分子结构的不同而发生变化的情况也被认知。因此，如图1所示，根据用途而吸收波长的极值不同的各种酞菁系色素在市场上被销售。

作为市场上销售的酞菁系色素的一例，可以使用株式会社日本触媒(Nippon Shokubai Co.，Ltd.)制的“Excolor”(イ一エクスカラ一、注册商标)。

上述的酞菁系色素，能够以丁酮或2-丁烷、甲苯等作为溶剂而溶解，并能够在该溶解于溶剂中的状态下分析吸收光谱，图1和图2是在甲苯溶剂中混合溶解有5％(重量百分比)的分子结构不同的各种酞菁系色素时的吸收光谱。

能够使用于本发明中的酞菁系色素，是在作为目标的800nm～1000nm的波段内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值的色素。

将这样的酞菁系色素的例子例举于图1和图2中。

图1(a)的酞菁系色素在820nm前后具有透过率小于10％的极值，图1(b)的酞菁系色素在850nm前后具有透过率小于10％的极值，图1(c)的酞菁系色素在880nm前后具有透过率小于10％的极值。另外，图2(a)的酞菁系色素在970nm前后具有透过率小于10％的极值，图2(b)的酞菁系色素在980nm前后具有透过率小于10％的极值。

[酞菁系色素的混合量的决定]

使图1和图2所示那样的各种酞菁系色素中的、具有不同极值的两种以上的色素分别以1ppm～500ppm的重量范围熔融的同时，混合于在250℃～300℃下熔融了的聚碳酸酯中。若小于1ppm，则几乎显现不出红外线吸收效果，若超过500ppm，则会连可见光也遮断而无法发挥作为太阳镜的作用。在可见光区(大概500nm～700nm的波段)中允许的透过率的下限值，大约为15％左右。

作为组合的例子，例如可以举出在820nm前后具有透过率小于10％的极值的图1(a)的酞菁系色素、在980nm前后具有透过率小于10％的极值的图2(a)或图2(b)的酞菁系色素、以及在880nm前后具有透过率小于10％的极值的图1(c)的酞菁系色素。

混合的量的标准，能够通过实验而从将可见光区的透过率确保在15％以上的状态下的光谱透过率曲线的变化中得到。例如，假设将结构不同的多种酞菁系色素以1ppm～500ppm的重量范围适当地混合(例如各为150ppm)而得到的透光性树脂基体材料的透射光谱的光谱透过率曲线，呈图3所示那样的曲线。在该透射光谱中，在从作为目标的800nm至880nm附近为止和970nm附近显现出小于5％的强红外线吸收能力，但是，由于在900nm前后处具有10％左右的波峰，且从970nm附近起光谱透过率曲线转为急剧上升，因此作为整体呈波形。

因此，在这样的情况下，将在900nm附近具有极值的酞菁系色素和在970nm附近具有极值的酞菁系色素，分别在其总重量为1ppm～500ppm的重量范围内适量地追加或增加，并对得到的透光性树脂基体材料求出透射光谱，从而分析光谱透过率曲线。从这样的重复中决定最佳的酞菁系色素的组合和量。另外，一般来说，由于酞菁系色素非常昂贵，因此，以在达到作为目标的光谱透过率曲线之后，通过缓慢地减少所使用的酞菁系色素的量等而得到最低成本的组合为佳。

[熔融、注射]

将通过上述而决定的酞菁系色素的组合和量混合于在250℃～300℃下熔融了的聚碳酸酯中，并将该混合熔体(Melt)注射至金属模的内腔中。通过这样，得到光谱透过率曲线在800nm～1000nm的波段中具有透过率小于5％的平坦的极小值带的透光性树脂基体材料。该透光性树脂基体材料，可以作为镜片或滤光片等的光学仪器的材料而使用，而且通过将上述内腔的形状预先形成为例如眼镜片的大小和形状，能够在得到透光性树脂基体材料的同时，得到红外线吸收性出色的眼镜片。

[附加功能]

在本发明的透光性树脂基体材料中，也可以附加偏光功能或调光功能、视力矫正功能。另外，除了酞菁系色素之外，也可以根据需要添加其他的色素或添加剂。

[实施例1]

以下，对本发明的具体实施例进行说明。所使用的材料如下。

树脂：聚碳酸酯(三菱合成化学株式会社制的H3000U)透明

100kg

酞菁系色素

(A)：株式会社日本触媒制的Excolor(注册商标)IR14

(在三氯甲烷溶剂中溶解了5％(重量百分比)时的最大吸收波长为832nm，参照图4(a))

在16.0g～17.0g的范围内适量

(B)：株式会社日本触媒制的Excolor(注册商标)IR910

(在三氯甲烷溶剂中溶解了5％(重量百分比)时的最大吸收波长为977nm，参照图4(b))

在18.5g～19.5g的范围内适量

(C)：株式会社日本触媒制的Excolor(注册商标)IR20

(在三氯甲烷溶剂中溶解了5％(重量百分比)时的最大吸收波长为904nm，参照图4(c))

在16.0g～17.0g的范围内适量

将使以上物质在300℃的温度下熔融、混合后的物质进行注射模塑成型而得到透光性树脂基体材料。

图5是将上述(A)、(B)、(C)分别设为各适量范围的大致中央的16.5g、19.0g、16.5g时的透光性树脂基体材料(眼镜片)的透射光谱。如图示那样，该透光性树脂基体材料的光谱透过率曲线在800nm～1000nm的波段中具有透过率小于5％(几乎为0)的平坦的极小值带。

[偏光功能的赋予]

图6是将本发明适用于具有偏光功能的透光性树脂基体材料(眼镜片)中的实施例。

以虚线表示通常的具有偏光功能的透光性树脂基体材料的光谱透过率曲线。偏光功能，能够通过在透光性树脂基体材料的至少一面上粘贴偏光片而设置。通常的具有偏光功能的透光性树脂基体材料不具有红外线的透过抑制功能，因此透过90％以上的800nm～1000nm范围的波长。

若将本申请发明的红外线吸收功能适用于该具有偏光功能的透光性树脂基体材料的话，能够得到光谱透过率曲线在800nm～1000nm的波段中具有透过率小于5％(几乎为0)的平坦的极小值带的具有偏光功能的透光性树脂基体材料。

对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式。

例如，对于本发明的透光性树脂基体材料，除了偏光功能之外还可以赋予调光功能，尤其是在眼镜片的情况下，还可以赋予视力矫正功能。

另外，在800nm～850nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值的酞菁系色素(A)、在950nm～1000nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值的酞菁系色素(B)、在875nm～925nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值的酞菁系色素(C)，在其总量为1ppm～500ppm的重量范围内分别既可以是一种也可以是多种。

进而，在树脂中，除了酞菁系色素之外还可以添加用于调色的其他的色素或其他的添加剂。

工业上的利用可能性

本发明的透光性树脂基体材料，并不限于通常的眼镜，能够广泛地适用于太阳镜(包括具有偏光功能或调光功能的眼镜)、前挂式眼镜以及防护眼镜等的眼镜片中，除此之外也可以适用于滤光片等的其他的光学仪器中。

Claims (7)

1.一种透光性树脂基体材料的制造方法，该透光性树脂基体材料通过将熔融后的树脂在金属模内进行注射模塑成型而形成，其特征在于，

通过将酞菁系色素(A)、酞菁系色素(B)以及酞菁系色素(C)分别以1ppm～500ppm的重量范围混合于所述树脂中，并与所述树脂一同熔融后进行注射，使光谱透过率曲线在800nm～1000nm的波段中具有透过率小于5％的极小值带，

其中，所述酞菁系色素(A)，在800nm～850nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值，

所述酞菁系色素(B)，在950nm～1000nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值，

所述酞菁系色素(C)，在875nm～925nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值。

2.如权利要求1所述的透光性树脂基体材料的制造方法，其特征在于，设有对所述透光性树脂基体材料赋予偏光功能和/或调光功能的工序。

3.如权利要求1或2所述的透光性树脂基体材料的制造方法，其特征在于，设有赋予视力矫正区域的矫正功能的工序。

4.如权利要求1或2所述的透光性树脂基体材料的制造方法，其特征在于，

所述树脂为聚碳酸酯，将相对于聚碳酸酯的酞菁系色素的重量设为，酞菁系色素(A)为160ppm～170ppm、酞菁系色素(B)为185ppm～195ppm、酞菁系色素(C)为160ppm～170ppm。

5.一种透光性树脂基体材料，通过将熔融后的树脂在金属模内进行注射模塑成型而形成，其特征在于，

分别以1ppm～500ppm的重量范围含有酞菁系色素(A)、酞菁系色素(B)以及酞菁系色素(C)，且光谱透过率曲线在800nm～1000nm的波段中具有透过率小于5％的极小值带，

其中，所述酞菁系色素(A)，在800nm～850nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值，

所述酞菁系色素(B)，在950nm～1000nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值，

所述酞菁系色素(C)，在875nm～925nm的波段范围内具有透过率小于10％的光谱透过率曲线的极小值。

6.一种透光性树脂基体材料，其特征在于，对权利要求5所记载的透光性树脂基体材料赋予了偏光功能和/或调光功能。

7.如权利要求5或6所述的透光性树脂基体材料，其特征在于，

所述树脂为聚碳酸酯，将相对于聚碳酸酯的酞菁系色素的重量设为，酞菁系色素(A)为160ppm～170ppm、酞菁系色素(B)为185ppm～195ppm、酞菁系色素(C)为160ppm～170ppm。

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