JP6861819B2 - 光学材料用重合性組成物、光学材料およびその用途 - Google Patents
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Description
青色光の透過を抑制することを目的とした技術としては、以下のものが挙げられる。
特許文献2には、特定のベンゾトリアゾール化合物を用いたプラスチック眼鏡レンズが開示されている。当該文献には、このプラスチック眼鏡レンズは、波長395nm、波長400nm、波長405nmにおける光線透過率が所定の範囲にあることが記載されている。
特許文献4には、有害な紫外線から420nm程度の青色光の透過を抑制する効果が高く、無色透明で外観に優れ、高屈折率、高アッベ数などの良好な光学特性を有する光学材料が開示されている。有害光の眼への影響が軽減され眼精疲労やストレスなどの障害を抑えることもできるため、特にプラスチック眼鏡レンズとして好適に用いられることが開示されている。
特許文献6には、特定の桂皮酸誘導体およびその塩を含有する紫外線吸収剤が開示されている。長波長域の紫外線(約400〜320nm)の紫外線を吸収し、特に化粧料への用途が開示されている。420nm程度の青色光の透過を抑制する効果に関する記載はされていない。また、該化合物がプラスチックメガネレンズに添加されて使用できることは開示されていない。
特許文献8には、紫外線吸収剤及び有効量の抗酸化剤を含んでなる水溶性組成物が開示されている。当該文献には、紫外線吸収剤として桂皮酸誘導体が例示されている。また、該組成物が眼鏡レンズ、コンタクトレンズ及び眼内レンズなどの眼科用器材の製造に有用であることが開示されている。当該文献には、この紫外線吸収剤と、420nm程度の青色光の透過を抑制する効果との関係については記載されていない。
[1]
下記一般式(1)で表される化合物と、重合反応性化合物とを含む、光学材料用重合性組成物であり、
上記重合反応性化合物がポリイソ(チオ)シアネート化合物、ポリ(チオ)エポキシ化合物、ポリオキセタニル化合物、ポリチエタニル化合物、ポリアルケン化合物、アルキン化合物、ポリ(チ)オール化合物、ポリアミン化合物、または酸無水物から選択される1種または2種以上の化合物である、光学材料用重合性組成物。
[2]
上記一般式(1)で表される化合物が、下記式(2)で表される化合物である上記[1]に記載の光学材料用重合性組成物。
上記一般式(1)で表される化合物が、下記式(3)で表される化合物である上記[1]に記載の光学材料用重合性組成物。
上記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の光学材料用重合性組成物を硬化した成形体。
[5]
下記一般式(1)で表される化合物を含む光学材料からなる、プラスチックレンズ。
[6]
上記光学材料は樹脂基材からなる、上記[5]に記載のプラスチックレンズ。
[7]
上記光学材料は樹脂基材と層との積層体であり、上記樹脂基材および上記層の少なくとも1つに上記一般式(1)で表される化合物を含む、上記[6]に記載のプラスチックレンズ。
[8]
上記樹脂基材は、上記[4]に記載の成形体である、上記[6]または[7]に記載のプラスチックレンズ。
[9]
上記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の光学材料用重合性組成物を注型重合する工程を含む、光学材料の製造方法。
以下、本発明の光学材料を、第1実施形態または第2実施形態に基づいて説明する。なお、同様の構成および成分については適宜説明を省略する。
第1実施形態の光学材料は、一般式(1)で表される化合物を含む樹脂基材からなる。
以下、各成分について説明する。
本実施形態において、樹脂基材は、下記一般式(1)で表される化合物(以下、化合物(1)と表記)を含む。
一般式(1)で表される化合物は、シス型、トランス型の何れかとして得ることができ、これらを任意の割合で含む混合物であってもよい。
下記式(3)で表される化合物、4−ジメチルアミノ桂皮酸、4−ジメチルアミノ桂皮酸エチル、4−ジメチルアミノ桂皮酸−n−プロピル、4−ジメチルアミノ桂皮酸イソプロピル、4−ジメチルアミノ桂皮酸−n−ブチル、4−ジメチルアミノ桂皮酸イソブチル、4−ジメチルアミノ桂皮酸イソアミル、4−ジメチルアミノ桂皮酸−2−エチルヘキシル、4−ジメチルアミノ桂皮酸ラウリル、4−ジエチルアミノ桂皮酸、4−ジエチルアミノ桂皮酸メチル、4−ジエチルアミノ桂皮酸エチル等を挙げることができ、1種または2種以上組み合わせて用いることができる。420nm近傍の光の透過をより効果的に抑制する観点から、式(2)または式(3)で表される化合物を単独でまたは組み合わせて用いることがより好ましい。
化合物(1)は、従来から光学材料分野で使用されている紫外線吸収剤の添加量よりも少量であっても、420nm近傍の光の透過を抑制する効果を発現することができる。そのため、光学材料において、添加剤が原因となる白濁の発生、耐熱性やアッベ数の低下等の問題を抑制することができ、製造コストの低減を図ることもできる。
樹脂基材を構成する樹脂としては、ポリ(チオ)ウレタン、ポリスルフィド、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレート、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリアリル、ポリウレタンウレア、ポリエン−ポリチオール重合体、開環メタセシス重合体、ポリエステル、エポキシ樹脂から選択される少なくとも一種を用いることができ、ポリ(チオ)ウレタン、ポリスルフィド、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレートおよびポリオレフィンから選択される少なくとも一種をより好ましく用いることができる。
これらの材料は透明性が高い材料であり、光学材料の樹脂基材に好適に用いることができる。なお、これらの材料は単独であっても、これらの複合材料であっても良い。
樹脂組成物に含まれる樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアミド、トリアセチルセルロース、ポリエステルが好ましい。
以下、重合性組成物および当該組成物を用いた光学材料(樹脂基材)の製造方法について説明する。
本実施形態の光学材料用重合性組成物は、化合物(1)と、重合反応性化合物とを含む。以下、重合反応性化合物について説明する。
重合反応性化合物には、必要に応じて添加される開始剤および触媒等の添加剤の存在下あるいはそれら不存在下においても、自己重合、共重合、或いは付加重合できる重合性官能基を少なくとも1個以上有する重合反応性化合物が含まれる。
なお、上記の重合反応性化合物からは、化合物(1)は除かれる。
イソホロンジイソシアネート、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ビス(イソシアナトシクロヘキシル)メタン、ジシクロヘキシルジメチルメタンイソシアネート、2,5−ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、2,6−ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、3,8−ビス(イソシアナトメチル)トリシクロデカン、3,9−ビス(イソシアナトメチル)トリシクロデカン、4,8−ビス(イソシアナトメチル)トリシクロデカン、4,9−ビス(イソシアナトメチル)トリシクロデカン等の脂環族ポリイソシアネート化合物;
トリレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルスルフィド−4,4−ジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート化合物;
2,5−ジイソシアナトチオフェン、2,5−ビス(イソシアナトメチル)チオフェン、2,5−ジイソシアナトテトラヒドロチオフェン、2,5−ビス(イソシアナトメチル)テトラヒドロチオフェン、3,4−ビス(イソシアナトメチル)テトラヒドロチオフェン、2,5−ジイソシアナト−1,4−ジチアン、2,5−ビス(イソシアナトメチル)−1,4−ジチアン、4,5−ジイソシアナト−1,3−ジチオラン、4,5−ビス(イソシアナトメチル)−1,3−ジチオラン等の複素環ポリイソシアネート化合物;
ヘキサメチレンジイソチオシアネート、リジンジイソチオシアネートメチルエステル、リジントリイソチオシアネート、m−キシリレンジイソチオシアネート、ビス(イソチオシアナトメチル)スルフィド、ビス(イソチオシアナトエチル)スルフィド、ビス(イソチオシアナトエチル)ジスルフィド等の脂肪族ポリイソチオシアネート化合物;
イソホロンジイソチオシアネート、ビス(イソチオシアナトメチル)シクロヘキサン、ビス(イソチオシアナトシクロヘキシル)メタン、シクロヘキサンジイソチオシアネート、メチルシクロヘキサンジイソチオシアネート、2,5−ビス(イソチオシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、2,6−ビス(イソチオシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、3,8−ビス(イソチオシアナトメチル)トリシクロデカン、3,9−ビス(イソチオシアナトメチル)トリシクロデカン、4,8−ビス(イソチオシアナトメチル)トリシクロデカン、4,9−ビス(イソチオシアナトメチル)トリシクロデカン等の脂環族ポリイソチオシアネート化合物;
トリレンジイソチオシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソチオシアネート、ジフェニルジスルフィド−4,4−ジイソチオシアネート等の芳香族ポリイソチオシアネート化合物;
2,5−ジイソチオシアナトチオフェン、2,5−ビス(イソチオシアナトメチル)チオフェン、2,5−イソチオシアナトテトラヒドロチオフェン、2,5−ビス(イソチオシアナトメチル)テトラヒドロチオフェン、3,4−ビス(イソチオシアナトメチル)テトラヒドロチオフェン、2,5−ジイソチオシアナト−1,4−ジチアン、2,5−ビス(イソチオシアナトメチル)−1,4−ジチアン、4,5−ジイソチオシアナト−1,3−ジチオラン、4,5−ビス(イソチオシアナトメチル)−1,3−ジチオラン等の含硫複素環ポリイソチオシアネート化合物等を挙げることができる。
ビス(2,3−エポキシプロピル)スルフィド、ビス(2,3−エポキシプロピル)ジスルフィド、ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)メタン、1,2−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)エタン、1,2−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)プロパン、1,3−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)プロパン、1,3−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−2−メチルプロパン、1,4−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)ブタン、1,4−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−2−メチルブタン、1,3−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)ブタン、1,5−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)ペンタン、1,5−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−2−メチルペンタン、1,5−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−3−チアペンタン、1,6−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)ヘキサン、1,6−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−2−メチルヘキサン、3,8−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−3,6−ジチアオクタン、1,2,3−トリス(2,3−エポキシプロピルチオ)プロパン、2,2−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−1,3−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)プロパン、2,2−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)−1−(2,3−エポキシプロピルチオ)ブタン、1,5−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−2−(2,3−エポキシプロピルチオメチル)−3−チアペンタン、1,5−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−2,4−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)−3−チアペンタン、1−(2,3−エポキシプロピルチオ)−2,2−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)−4−チアヘキサン、1,5,6−トリス(2,3−エポキシプロピルチオ)−4−(2,3−エポキシプロピルチオメチル)−3−チアヘキサン、1,8−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−4−(2,3−エポキシプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−4,5−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−4,4−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−2,5−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−2,4,5−トリス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,1,1−トリス[[2−(2,3−エポキシプロピルチオ)エチル]チオメチル]−2−(2,3−エポキシプロピルチオ)エタン、1,1,2,2−テトラキス[[2−(2,3−エポキシプロピルチオ)エチル]チオメチル]エタン、1,11−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−4,8−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−4,7−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)−5,7−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン等の鎖状脂肪族の2,3−エポキシプロピルチオ化合物;
1,3−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)シクロヘキサン、1,4−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)シクロヘキサン、1,3−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)シクロヘキサン、2,5−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)−1,4−ジチアン、2,5−ビス[[2−(2,3−エポキシプロピルチオ)エチル]チオメチル]−1,4−ジチアン、2,5−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)−2,5−ジメチル−1,4−ジチアン等の環状脂肪族の2,3−エポキシプロピルチオ化合物;
1,2−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)ベンゼン、1,3−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)ベンゼン、1,4−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)ベンゼン、1,2−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)ベンゼン、1,3−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)ベンゼン、1,4−ビス(2,3−エポキシプロピルチオメチル)ベンゼン、ビス[4−(2,3−エポキシプロピルチオ)フェニル]メタン、2,2−ビス[4−(2,3−エポキシプロピルチオ)フェニル]プロパン、ビス[4−(2,3−エポキシプロピルチオ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(2,3−エポキシプロピルチオ)フェニル]スルフォン、4,4'−ビス(2,3−エポキシプロピルチオ)ビフェニル等の芳香族の2,3−エポキシプロピルチオ化合物等を挙げることができる。
グリセロールトリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、プロポキシル化グリセリルトリアクリレート、プロポキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート等のトリアクリロイル化合物;
ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、エトキシル化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、カプロラクトン修飾ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のテトラアクリロイル化合物、等が挙げられる。
アセチレンジオール、プロピンオール、ブチンオール、ペンチンオール、ヘキシンオール、ヘキシンジオール、ヘプチンオール、ヘプチンジオール、オクチンオール、オクチンジオール等のアルキニルアルコール類、および上記アルキニルアルコール類の一部または全部のOH基がNH2基に置換されたアルキニルアミン類などが挙げられる。
ジヒドロキシナフタレン、トリヒドロキシナフタレン、テトラヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシベンゼン、ベンゼントリオール、ビフェニルテトラオール、ピロガロール、(ヒドロキシナフチル)ピロガロール、トリヒドロキシフェナントレン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、キシリレングリコール、ジ(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、ビスフェノールA−ビス−(2−ヒドロキシエチルエーテル)、テトラブロムビスフェノールA、テトラブロムビスフェノールA−ビス−(2−ヒドロキシエチルエーテル)等の芳香族ポリオール;
ジブロモネオペンチルグリコール等のハロゲン化ポリオール;
エポキシ樹脂等の高分子ポリオールが挙げられる。本実施形態においては、これらから選択される少なくとも1種を組み合わせて用いることができる。
上記ポリオールとエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドなどアルキレンオキサイドとの付加反応生成物;
アルキレンポリアミンとエチレンオキサイドや、プロピレンオキサイドなどアルキレンオキサイドとの付加反応生成物;さらには、
ビス−[4−(ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルフィド、ビス−[4−(2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]スルフィド、ビス−[4−(2,3−ジヒドロキシプロポキシ)フェニル]スルフィド、ビス−[4−(4−ヒドロキシシクロヘキシロキシ)フェニル]スルフィド、ビス−[2−メチル−4−(ヒドロキシエトキシ)−6−ブチルフェニル]スルフィドおよびこれらの化合物に水酸基当たり平均3分子以下のエチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシドが付加された化合物;
ジ−(2−ヒドロキシエチル)スルフィド、1,2−ビス−(2−ヒドロキシエチルメルカプト)エタン、ビス(2−ヒドロキシエチル)ジスルフィド、1,4−ジチアン−2,5−ジオール、ビス(2,3−ジヒドロキシプロピル)スルフィド、テトラキス(4−ヒドロキシ−2−チアブチル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン(ビスフェノールS)、テトラブロモビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールS、4,4'−チオビス(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)、1,3−ビス(2−ヒドロキシエチルチオエチル)−シクロヘキサンなどの硫黄原子を含有したポリオール等が挙げられる。本実施形態においては、これらから選択される少なくとも1種を組み合わせて用いることができる。
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、1,2−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2−ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,3,5−トリメルカプトベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプトメチレンオキシ)ベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプトエチレンオキシ)ベンゼン、2,5−トルエンジチオール、3,4−トルエンジチオール、1,5−ナフタレンジチオール、2,6−ナフタレンジチオール等の芳香族ポリチオール化合物;
2−メチルアミノ−4,6−ジチオール−sym−トリアジン、3,4−チオフェンジチオール、ビスムチオール、4,6−ビス(メルカプトメチルチオ)−1,3−ジチアン、2−(2,2−ビス(メルカプトメチルチオ)エチル)−1,3−ジチエタン等の複素環ポリチオール化合物等が挙げられる。
ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジ−sec−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−3−ペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジ(2−エチルヘキシル)アミン、メチルヘキシルアミン、ジアリルアミン、N−メチルアリルアミン、ピペリジン、ピロリジン、ジフェニルアミン、N−メチルアミン、N−エチルアミン、ジベンジルアミン、N−メチルベンジルアミン、N−エチルベンジルアミン、ジシクロヘキシルアミン、N−メチルアニリン、N−エチルアニリン、ジナフチルアミン、1−メチルピペラジン、モルホリン等の単官能2級アミン化合物;
N,N'−ジメチルエチレンジアミン、N,N'−ジメチル−1,2−ジアミノプロパン、N,N'−ジメチル−1,3−ジアミノプロパン、N,N'−ジメチル−1,2−ジアミノブタン、N,N'−ジメチル−1,3−ジアミノブタン、N,N'−ジメチル−1,4−ジアミノブタン、N,N'−ジメチル−1,5−ジアミノペンタン、N,N'−ジメチル−1,6−ジアミノヘキサン、N,N'−ジメチル−1,7−ジアミノヘプタン、N,N'−ジエチルエチレンジアミン、N,N'−ジエチル−1,2−ジアミノプロパン、N,N'−ジエチル−1,3−ジアミノプロパン、N,N'−ジエチル−1,2−ジアミノブタン、N,N'−ジエチル−1,3−ジアミノブタン、N,N'−ジエチル−1,4−ジアミノブタン、N,N'−ジエチル−1,5−ジアミノペンタン、N,N'−ジエチル−1,6−ジアミノヘキサン、N,N'−ジエチル−1,7−ジアミノヘプタン、ピペラジン、2−メチルピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、2,6−ジメチルピペラジン、ホモピペラジン、1,1−ジ−(4−ピペリジル)メタン、1,2−ジ−(4−ピペリジル)エタン、1,3−ジ−(4−ピペリジル)プロパン、1,4−ジ−(4−ピペリジル)ブタン、テトラメチルグアニジン等の2級ポリアミン化合物;等が挙げられる。
上記の重合反応性化合物は1種または2種以上を混合して用いてもよい。
得られる光学レンズは光学物性等の品質を向上させる観点から、重合反応性化合物は、好ましくは、ポリイソ(チオ)シアネート化合物、ポリ(チオ)エポキシ化合物、ポリオキセタニル化合物、ポリチエタニル化合物、ポリ(メタ)アクリロイル化合物、ポリアルケン化合物、アルキン化合物、ポリ(チ)オール化合物、ポリアミン化合物、酸無水物、またはポリカルボン酸化合物から選択される1種または2種以上の化合物である。
化合物(1)が、好ましくは式(2)または式(3)で表される化合物であり;
重合反応性化合物が、好ましくはポリイソ(チオ)シアネート化合物、ポリ(チオ)エポキシ化合物、ポリオキセタニル化合物、ポリチエタニル化合物、ポリ(メタ)アクリロイル化合物、ポリアルケン化合物、アルキン化合物、ポリ(チ)オール化合物、ポリアミン化合物、酸無水物、またはポリカルボン酸化合物から選択される1種または2種以上の化合物であり;
より好ましくはポリイソ(チオ)シアネート化合物を含み;
さらに好ましくはポリイソ(チオ)シアネート化合物とポリ(チ)オール化合物とを含む組合せが挙げられる。
本実施形態の組成物には、上記重合反応性化合物以外の成分が含まれていてもよい。例えば、単官能のイソ(チオ)シアネート化合物、単官能の(チオ)エポキシ化合物、単官能のオキセタニル化合物、単官能のチエタニル化合物、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルチオ基、アクリロイルチオ基、メタクリルアミド基、またはアクリルアミド基から任意に選ばれた官能基を1個有する単官能の(メタ)アクリロイル化合物、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルチオ基、アクリロイルチオ基、メタクリルアミド基、またはアクリルアミド基以外の重合性炭素炭素2重結合を1個有する単官能のアルケン化合物、単官能のアルコール化合物、単官能のチオール化合物、アミノ基、第二アミノ基から任意に選ばれた1個の官能基を有する単官能のアミン化合物、カルボキシル基を1個有する単官能のカルボン酸化合物、などが挙げられる。
重合触媒としては、ルイス酸、アミン、3級アミン化合物およびその無機酸塩または有機酸塩、金属化合物、4級アンモニウム塩、または有機スルホン酸等を挙げることができる。
重合触媒として用いられる金属化合物としては、ジメチル錫クロライド、ジブチル錫クロライド、ジブチル錫ラウレート等を挙げることができる。
用いられる熱重合開始剤としては、例えば、メチルイソブチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド化合物;
イソブチリルパーオキサイド、o−クロロベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド化合物;
トリス(t−ブチルパーオキシ)トリアジン、t−ヌチルクミルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド化合物;
1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ジ(t−ブチルパーオキシ)ブタン等のパーオキシケタール化合物;
α−クミルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、2,4,4−トリメチルペンニルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート等のアルキルパーエステル化合物;
ジ−3−メトキシブチルパーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジエチレングリコールビス(t−ブチルパーオキシカーボネート)等のパーオキシカーボネート化合物等が挙げられる。
内部離型剤としては、酸性リン酸エステルを用いることができる。酸性リン酸エステルとしては、リン酸モノエステル、リン酸ジエステルを挙げることができ、それぞれ単独または2種類以上混合して使用することできる。
内部離型剤として用いる酸性リン酸エステルは、一般式(5)で表すことができる。
yが0の場合、R27は、炭素数4〜12の直鎖または分岐鎖アルキル基が好ましく、炭素数4〜12の直鎖アルキル基がさらに好ましい。
yが1の場合、R27は、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖アルキル基が好ましく、炭素数3〜12の直鎖または分岐鎖アルキル基が好ましい。
酸性リン酸エステルは、これらから選択される一種または二種以上の混合物として用いることができる。
2−(4−フェノキシ−2−ヒドロキシ−フェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オキサ−ヘキサデシロキシ)−4,6−ジ(2,4−ジメチル−フェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オキサ−ヘプタデシロキシ)−4,6−ジ(2,4−ジメチル−フェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−iso−オクチロキシ−フェニル)−4,6−ジ(2,4−ジメチル−フェニル)−1,3,5−トリアジン、商品名チヌビン400(BASF社製)、商品名チヌビン405(BASF社製)、商品名チヌビン460(BASF社製)、商品名チヌビン479(BASF社製)等のトリアジン系紫外線吸収剤;
2−ヒドロキシ−4−n−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤;
2,4−ジ−tert−ブチルフェニル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート系紫外線吸収剤;
プロパンジオック酸−{(4−メトキシフェニル)−メチレン}−ジメチルエステル、商品名ホスタビンPR−25(クラリアント・ジャパン株式会社製)、商品名ホスタビンB−CAP(クラリアント・ジャパン株式会社製)等のプロパンジオック酸エステル系紫外線吸収剤;
2−エチル−2'−エトキシ−オキサニリド、商品名Sanduvor VSU(クラリアント・ジャパン株式会社製)等のオキサニリド系紫外線吸収剤等が挙げられる。これら紫外線吸収剤の中でもベンゾトリアゾール系およびトリアジン系紫外線吸収剤が好ましい傾向にある。
本願においてポリ(チオ)ウレタン樹脂とは、ポリウレタン樹脂、ポリチオウレタン樹脂およびポリジチオウレタン樹脂を意味する。
(b)ポリイソシアネート化合物またはポリイソチオシアネート化合物と、ポリアミン化合物が重合したポリ(チオ)ウレア樹脂
本願においてポリ(チオ)ウレア樹脂とは、ポリウレア樹脂およびポリチオウレア樹脂を意味する。
(c)ポリ(チオ)エポキシ化合物が重合したポリ(チオ)エポキシ樹脂
(d)ポリ(チオ)エポキシ化合物とポリ(チ)オール化合物が重合したポリ(チオ)エポキシ−ポリ(チ)オール樹脂
(e)ポリ(チオ)エポキシ化合物とポリアミン化合物が重合したポリ(チオ)エポキシ−ポリアミン樹脂
(f)ポリ(チオ)エポキシ化合物と酸無水物が重合したポリ(チオ)エポキシ−酸無水物樹脂
(g)ポリ(メタ)アクリロイル化合物が重合したポリ(メタ)アクリロイル樹脂
(h)ポリ(メタ)アクリロイル化合物とポリ(チ)オール化合物が重合したポリ(メタ)アクロイル−ポリ(チ)オール樹脂
(i)ポリ(メタ)アクリロイル化合物とポリアルケン化合物が重合したポリ(メタ)アクリル−ポリアルケン樹脂
(j)ポリ(メタ)アクリロイル化合物とアルキン化合物が重合したポリ(メタ)アクリル−ポリアルキン樹脂
(k)ポリ(メタ)アクリロイル化合物とポリアミン化合物が重合したポリ(メタ)アクリル−ポリアミン樹脂
(l)ポリアルケン化合物が重合したポリアルケン樹脂
(m)ポリアルケン化合物とポリ(チ)オール化合物が重合したポリアルケン−ポリ(チ)オール樹脂
(n)ポリアルケン化合物とポリアミン化合物が重合したポリアルケン−ポリアミン樹脂
(o)アルキン化合物が重合したポリアルキン樹脂
(p)アルキン化合物とポリ(チ)オール化合物が重合したポリアルキン−ポリ(チ)オール樹脂
(q)アルキン化合物とポリアミン化合物が重合したポリアルキン−ポリアミン樹脂
(r)アルキン化合物とポリアルケン化合物が重合したポリアルキン−ポリアルケン樹脂
(s)ポリオキセタニル化合物が重合したポリオキセタニル樹脂
(t)ポリオキセタニル化合物とポリ(チ)オール化合物が重合したポリオキセタニル−ポリ(チ)オール樹脂
(u)ポリオキセタニル化合物とポリアミン化合物が重合したポリオキセタニル−ポリアミン樹脂
(v)ポリオキセタニル化合物と酸無水物が重合したポリオキセタニル−酸無水物樹脂
(w)ポリチエタニル化合物とポリ(チ)オール化合物が重合したポリチエタニル−ポリ(チ)オール樹脂
(x)ポリチエタニル化合物とポリアミン化合物が重合したポリチエタニル−ポリアミン樹脂
(y)ポリチエタニル化合物と酸無水物が重合したポリチエタニル−酸無水物樹脂
(z)(a)〜(y)から選ばれた2種以上が共重合した混合樹脂
本実施形態においては、重合時のモールドを変えることにより種々の形状の成形体を得ることができる。本実施形態の成形体からなる樹脂基材は、所望の形状とし、必要に応じて形成されるコート層や他の部材等を備えることにより、様々な光学材料として用いることができる。
また、本実施形態における光学材料の製造方法は、たとえば本実施形態の重合性組成物を注型重合する工程を含む。
以下、本実施形態の成形体からなるプラスチックレンズについて説明する。プラスチックレンズは以下のように製造することができる。
本実施形態のプラスチックレンズは、通常、上述の組成物を用いた注型重合法によって製造される。
例えば、ポリイソ(チオ)シアネート化合物とポリ(チ)オール化合物からポリ(チオ)ウレタン樹脂を製造する場合、ポリ(チ)オール化合物に対する化合物(1)の溶解度が低い場合があるため、化合物(1)をあらかじめポリイソ(チオ)シアネート化合物に完全に溶解させた後、ポリ(チ)オール化合物を混合する方法が好ましい。
本実施形態においては、樹脂基材以外に、機能性コート層やプライマー層等の層にも化合物(1)を含むことができる。化合物(1)の含有量は、樹脂基材および層の合計で上述の範囲となるように調整される。
ポリエステル系ポリウレタンエマルジョンコート剤、ポリ塩化ビニルエマルジョンコート剤、レタンアクリルエマルジョンコート剤、シリコンアクリルエマルジョンコート剤、酢酸ビニルアクリルエマルジョンコート剤、アクリルエマルジョンコート剤;
スチレン−ブタジエン共重合体ラテックスコート剤、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体ラテックスコート剤、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックスコート剤、クロロプレンラテックスコート剤、ポリブタジエンラテックスのゴム系ラテックスコート剤、ポリアクリル酸エステルラテックスコート剤、ポリ塩化ビニリデンラテックスコート剤、ポリブタジエンラテックスコート剤、あるいはこれらラテックスコート剤に含まれる樹脂のカルボン酸変性物ラテックスもしくはディスパージョンからなるコート剤が好ましい。
第2実施形態の光学材料は、樹脂基材と層との積層体である。本実施形態においては、樹脂基材は化合物(1)を含まず、前記層に化合物(1)を含む。
本実施形態において、樹脂基材およびその製造方法、さらにプラスチックレンズおよびその製造方法は、化合物(1)を含まない以外は第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
化合物(1)は、従来から光学材料分野で使用されている紫外線吸収剤の添加量よりも少量であっても、420nm近傍の光の透過を抑制する効果を発現することができる。そのため、光学材料において、添加剤が原因となる白濁の発生、耐熱性やアッベ数の低下等の問題を抑制することができ、製造コストの低減を図ることもできる。
参考までに、別形態としての例を付記する。
[1]
下記一般式(1)で表される化合物と、重合反応性化合物とを含む、光学材料用重合性組成物。
[2]
上記一般式(1)で表される化合物が、上記式(2)で表される化合物である上記[1]に記載の光学材料用重合性組成物。
上記一般式(1)で表される化合物が、下記式(3)で表される化合物である上記[1]に記載の光学材料用重合性組成物。
上記重合反応性化合物が、ポリイソ(チオ)シアネート化合物、ポリ(チオ)エポキシ化合物、ポリオキセタニル化合物、ポリチエタニル化合物、ポリ(メタ)アクリロイル化合物、ポリアルケン化合物、アルキン化合物、ポリ(チ)オール化合物、ポリアミン化合物、酸無水物、またはポリカルボン酸化合物から選択される1種または2種以上の化合物である、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物。
[5]
上記[1]〜[4]のいずれか1つに記載の光学材料用重合性組成物を硬化した成形体。
[6]
下記一般式(1)で表される化合物を含む、光学材料。
[7]
上記光学材料は樹脂基材からなる、上記[6]に記載の光学材料。
[8]
上記光学材料は樹脂基材と層との積層体であり、上記樹脂基材および上記層の少なくとも1つに上記一般式(1)で表される化合物を含む、上記[6]に記載の光学材料。
[9]
上記樹脂基材は、上記[5]に記載の成形体である、上記[7]または[8]に記載の光学材料。
[10]
上記[6]〜[9]のいずれかに記載の光学材料からなるプラスチックレンズ。
[11]
上記[1]〜[4]のいずれか1つに記載の光学材料用重合性組成物を注型重合する工程を含む、光学材料の製造方法。
なお、硬化樹脂の評価は以下の方法により実施した。
・420nmの波長における光透過率の測定方法:測定機器として、島津製作所社製 島津分光光度計UV−1600を使用し、2mm厚の樹脂平板を用いて測定した。
十分に乾燥させたフラスコに、ジブチル錫ジクロライド0.03重量部、ZelecUN(STEPAN社製)0.08重量部、式(2)で表される化合物0.05重量部、2,5−ビス(イソシアナトメチル)−ビシクロ[2,2,1]ヘプタンと2,6−ビス(イソシアナトメチル)−ビシクロ[2,2,1]ヘプタンの混合物49.6重量部を装入し、窒素雰囲気下20℃で撹拌して混合溶解させた。その後、この混合液にペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)24.9重量部、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン25.5重量部を装入し、窒素雰囲気下20℃で撹拌して混合液を調製した。
この混合液を600Paにて1時間脱泡した後、1μmPTFEフィルターにて濾過した。その後、得られた混合液を、直径78mmの平板用ガラスモールドとテープからなるモールド型のキャビティに注入した。このガラスモールドをオーブンへ投入し、20℃から130℃まで徐々に昇温して、21時間掛けて重合させた。室温まで冷却後、オーブンからガラスモールドを取り出し、離型して成形体を得た。得られた成形体をさらに120℃で2時間アニールした。得られた成形体の420nmにおける光透過率の評価結果について、表1に示す。
十分に乾燥させたフラスコに、ジブチル錫ジクロライド0.03重量部、ZelecUN(STEPAN社製)0.1重量部、式(2)で表される化合物0.05重量部、2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートの混合物35.2重量部、ヘキサメチレンジイソシアネート18.3重量部を装入し、窒素雰囲気下20℃で撹拌して混合溶解させた。その後、この混合液にペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)31.9重量部、2−メルカプトエタノール14.6重量部を装入し、窒素雰囲気下20℃で撹拌して混合液を調製した。
この混合液を600Paにて1時間脱泡した後、1μmPTFEフィルターにて濾過した。その後、得られた混合液を、直径78mmの平板用ガラスモールドとテープからなるモールド型のキャビティに注入した。このガラスモールドをオーブンへ投入し、20℃から130℃まで徐々に昇温して、21時間掛けて重合させた。室温まで冷却後、オーブンからガラスモールドを取り出し、離型して成形体を得た。得られた成形体をさらに120℃で2時間アニールした。得られた成形体の420nmにおける光透過率の評価結果について、表1に示す。
十分に乾燥させたフラスコに、式(2)で表される化合物0.05重量部、ルペロックス531M80を0.8重量部、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート100重量部を装入し、窒素雰囲気下20℃で撹拌して混合溶解させた。
この混合液を600Paにて1時間脱泡した後、1μmPTFEフィルターにて濾過した。その後、得られた混合液を、直径78mmの平板用ガラスモールドとテープからなるモールド型のキャビティに注入した。このガラスモールドをオーブンへ投入し、40℃から120℃まで徐々に昇温して、24時間重合させた。室温まで冷却後、オーブンからガラスモールドを取り出し、離型して成形体を得た。得られた成形体をさらに120℃で2時間アニールした。得られた成形体の420nmにおける光透過率の評価結果について、表1に示す。
実施例1において、式(2)で表される化合物に代えて、式(3)で表される化合物0.10重量部を用いた以外は、実施例1と同様に成形体を作成した。得られた成形体の420nmにおける光透過率の評価結果について、表1に示す。
実施例2において、式(2)で表される化合物に代えて、式(3)で表される化合物0.10重量部を用いた以外は、実施例2と同様に成形体を作成した。得られた成形体の420nmにおける光透過率の評価結果について、表1に示す。
十分に乾燥させたフラスコに、式(3)で表される化合物0.10重量部、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン0.02重量部、N,N−ジシクロヘキシルメチルアミン0.09重量部、ビス(2,3−エピチオプロピル)ジスルフィド92.7重量部、5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカンと4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカンと4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカンを主成分とする混合物7.3重量部を装入し、窒素雰囲気下20℃で撹拌して混合溶解させた。
この混合液を600Paにて1時間脱泡した後、1μmPTFEフィルターにて濾過した。その後、得られた混合液を、直径78mmの平板用ガラスモールドとテープからなるモールド型のキャビティに注入した。このガラスモールドをオーブンへ投入し、20℃から100℃まで徐々に昇温して、20時間掛けて重合させた。室温まで冷却後、オーブンからガラスモールドを取り出し、離型して成形体を得た。得られた成形体をさらに120℃で2時間アニールした。得られた成形体の420nmにおける光透過率の評価結果について、表1に示す。
実施例1において、式(2)で表される化合物に代えて、2−(2−ヒドロキシ−3−t−ブチル−5−メチルフェニル)−クロロベンゾトリアゾール0.05重量部を用いた以外は、実施例1と同様に成形体を作成した。得られた成形体の420nmにおける光透過率の評価結果について、表1に示す。
実施例1において、式(2)で表される化合物に代えて、2−(2−ヒドロキシ−3−t−ブチル−5−メチルフェニル)−クロロベンゾトリアゾール1.00重量部を用いた以外は、実施例1と同様に成形体を作成した。得られた成形体の420nmにおける光透過率の評価結果について、表1に示す。
実施例1において、式(2)で表される化合物に代えて、2−(2−ヒドロキシ−3−t−ブチル−5−メチルフェニル)−クロロベンゾトリアゾール1.10重量部を用いた以外は、実施例1と同様に混合液を調製したが、不溶解成分が存在し、均一液状の重合性組成物を得ることができなかった。
実施例6において、式(3)で表される化合物に代えて、2−(2−ヒドロキシ−3−t−ブチル−5−メチルフェニル)−クロロベンゾトリアゾール0.45重量部を用いた以外は、実施例3と同様に成形体を作成した。得られた成形体の420nmにおける光透過率の評価結果について、表1に示す。
実施例3において、式(2)で表される化合物に代えて、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン1.50重量部を用いた以外は、実施例4と同様に成形体を作成した。得られた成形体の420nmにおける光透過率の評価結果について、表1に示す。
・NBDI:2,5−ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタンと、2,6−ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタンの混合物
・TDI:2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートの混合物
・HDI:ヘキサメチレンジイソシアネート
・PEMP:ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)
・GST:4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン
・FSH:5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカンと4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカンと4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカンを主成分とする混合物
・2ME:2−メルカプトエタノール
・ETDS:ビス(2,3−エピチオプロピル)ジスルフィド
・ADC:ジエチレングリコールビスアリルカーボネート
・紫外線吸収剤a1:2−(2−ヒドロキシ−3−t−ブチル−5−メチルフェニル)−クロロベンゾトリアゾール
・紫外線吸収剤a2:2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン
Claims (9)
- 下記一般式(1)で表される化合物と、重合反応性化合物とを含む、光学材料用重合性組成物であり、
前記重合反応性化合物がポリイソ(チオ)シアネート化合物、ポリ(チオ)エポキシ化合物、ポリオキセタニル化合物、ポリチエタニル化合物、ポリアルケン化合物、アルキン化合物、ポリ(チ)オール化合物、ポリアミン化合物、または酸無水物から選択される1種または2種以上の化合物である、光学材料用重合性組成物。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学材料用重合性組成物を硬化した成形体。
- 前記光学材料は樹脂基材からなる、請求項5に記載のプラスチックレンズ。
- 前記光学材料は樹脂基材と層との積層体であり、前記樹脂基材および前記層の少なくとも1つに前記一般式(1)で表される化合物を含む、請求項6に記載のプラスチックレンズ。
- 前記樹脂基材は、請求項4に記載の成形体である、請求項6または7に記載のプラスチックレンズ。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学材料用重合性組成物を注型重合する工程を含む、光学材料の製造方法。
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