CN107709411B - 光学材料用组合物和光学材料 - Google Patents

光学材料用组合物和光学材料 Download PDF

Info

Publication number
CN107709411B
CN107709411B CN201680037310.8A CN201680037310A CN107709411B CN 107709411 B CN107709411 B CN 107709411B CN 201680037310 A CN201680037310 A CN 201680037310A CN 107709411 B CN107709411 B CN 107709411B
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
composition
compounds
formula
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680037310.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107709411A (zh
Inventor
金城浩太
山本良亮
堀越裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Gas Chemical Co Inc filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Publication of CN107709411A publication Critical patent/CN107709411A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107709411B publication Critical patent/CN107709411B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G75/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G75/02Polythioethers
    • C08G75/06Polythioethers from cyclic thioethers
    • C08G75/08Polythioethers from cyclic thioethers from thiiranes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/37Thiols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L81/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L81/02Polythioethers; Polythioether-ethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K9/00Tenebrescent materials, i.e. materials for which the range of wavelengths for energy absorption is changed as a result of excitation by some form of energy
    • C09K9/02Organic tenebrescent materials
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007Non-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1033Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1088Heterocyclic compounds characterised by ligands containing oxygen as the only heteroatom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)

Abstract

根据本发明,可以提供:含有环硫化合物(A)、多硫醇化合物(B)和光致变色化合物(C)的光学材料用组合物。优选的是,上述环硫化合物(A)为下述式(1)所示的化合物的方案、上述多硫醇化合物(B)为下述式(6)所示的化合物的方案。(式(1)中,m表示0~4的整数,n表示0~2的整数。)(式(6)中,n表示4~20的整数。R1和R2任选相同或不同,表示H、SH、碳数1~10的烷基、或碳数1~10的烷基巯基。)

Description

光学材料用组合物和光学材料
技术领域
本发明涉及光学材料用组合物等,特别是涉及适合于塑料透镜、棱镜、光纤、信息记录基体、滤光器等光学材料、其中塑料透镜的光学材料用组合物等。
背景技术
塑料材料轻量且富于韧性,而且容易染色,因此,近年来大多被用于各种光学材料、特别是眼镜镜片。对光学材料、其中眼镜镜片特别要求的性能,作为物理性质,为低比重、高透明性和低黄色度、高耐热性、高强度等,作为光学性能,为高折射率和高阿贝数。
高折射率可以使透镜薄壁化,高阿贝数使透镜的色像差降低,但折射率越上升,阿贝数越变低,因此,实施了同时提高两者的研究。这些研究中最具代表性的方法为使用环硫化合物的方法(参照专利文献1)。
另一方面,还进行了对塑料透镜赋予各种功能而使其高附加价值化的研究,其中赋予了调光功能的透镜在眼镜用途中被大量提出。作为赋予调光功能的方法,主要提出了如下2种方法:将包含光致变色化合物的组合物涂布于透镜表面的方法(以下,记作“涂布方法”,参照专利文献2、3);和,将光致变色化合物混合于光学材料用组合物并进行透镜成型的方法(以下,记作“混合方法”,参照专利文献4、5)。
然而,涂布方法中,制造工序变复杂,有时成品率降低,或发生使用中的剥离,另一方面,混合方法中,光致变色化合物与异氰酸酯等单体发生反应,因此,仅可以应用低折射率的透镜材料。
另外,还提出了混合方法对折射率高的材料的应用,但尽管如此折射率也仅为1.60(参照专利文献6~8)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-110979号公报
专利文献2:日本特开2005-023238号公报
专利文献3:日本特开2008-030439号公报
专利文献4:日本特开平8-272036号公报
专利文献5:日本特开2004-078052号公报
专利文献6:国际公开第2014/002844号
专利文献7:国际公开第2015/016363号
专利文献8:国际公开第2015/016364号
发明内容
发明要解决的问题
本发明要解决的课题在于,提供不使用涂布方法而具有调光功能的高折射率的光学材料。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决该课题进行了研究,结果发现:使用含有环硫化合物(A)、多硫醇化合物(B)和光致变色化合物(C)的光学材料用组合物的光学材料具有高折射率且调光性能,完成了本发明。
即,本发明如以下所述。
<1>一种光学材料用组合物,其含有:环硫化合物(A)、多硫醇化合物(B)和光致变色化合物(C)。
<2>根据上述<1>所述的光学材料用组合物,其中,前述光学材料用组合物中的前述环硫化合物(A)、多硫醇化合物(B)和光致变色化合物(C)的比率是,环硫化合物(A)处于65~99质量%的范围、多硫醇化合物(B)处于0.9~35质量%的范围、光致变色化合物(C)处于0.001~10质量%的范围。
<3>根据上述<1>或<2>所述的光学材料用组合物,其中,前述环硫化合物(A)为下述式(1)所示的化合物。
Figure BDA0001522726400000031
(式(1)中,m表示0~4的整数,n表示0~2的整数。)
<4>根据上述<1>~<3>中任一项所述的光学材料用组合物,其中,前述多硫醇化合物(B)为下述式(5)所示的化合物。
HS-X-SH (5)
(式(5)中,X表示主链上具有选自由-S-、-O-和-CO-组成的组中的1个以上、且主链的碳数为4~20的亚烷基。X在侧链上任选具有SH、碳数1~10的烷基、碳数1~10的烷基巯基、或碳数1~10的巯基烷基羰基氧基。)
<5>根据上述<1>~<3>中任一项所述的光学材料用组合物,其中,前述多硫醇化合物(B)为下述式(6)所示的化合物。
Figure BDA0001522726400000032
(式(6)中,n表示4~20的整数。R1和R2任选相同或不同,表示H、SH、碳数1~10的烷基、或碳数1~10的烷基巯基。)
<6>根据上述<5>所述的光学材料用组合物,其中,前述多硫醇化合物(B)为下述式(7)所示的化合物。
Figure BDA0001522726400000033
(式(7)中,n表示4~20的整数。)
<7>根据上述<6>所述的光学材料用组合物,其中,上述式(7)中的n表示5~20的整数。
<8>根据上述<1>~<7>中任一项所述的光学材料用组合物,其中,前述光致变色化合物(C)选自由螺吡喃系化合物、螺噁嗪系化合物、螺
Figure BDA0001522726400000042
啶系化合物、苯并吡喃系化合物、俘精酸酐系化合物、萘并吡喃系化合物、二芳烯系化合物、和偶氮苯系化合物组成的组。
<9>一种光学材料,其是将上述<1>~<8>中任一项所述的光学材料用组合物聚合固化而成的。
发明的效果
利用使用本发明的光学材料用组合物的光学材料,可以提供不使用涂布方法而具有充分的调光功能和高折射率的、高性能的光学材料。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
本发明的光学材料用组合物含有:环硫化合物(A)、多硫醇化合物(B)和光致变色化合物(C)。
以下,对作为本发明中使用的原料的环硫化合物(A)、多硫醇化合物(B)和光致变色化合物(C)进行说明。
本发明中使用的环硫化合物(A)包括全部环硫化合物。
以下,作为环硫化合物(A)的具体例,分开列举具有链状脂肪族骨架的化合物、具有脂肪族环状骨架的化合物、和具有芳香族骨架的化合物,但不限定于这些。
作为具有链状脂肪族骨架的化合物,可以举出下述式(1)所示的化合物。
Figure BDA0001522726400000041
(式(1)中,m表示0~4的整数,n表示0~2的整数。)
作为具体例,可以举出双(β-环硫丙基)硫醚(上述(1)式中n=0)、双(β-环硫丙基)二硫醚(上述式(1)中m=0、n=1)、双(β-环硫丙基硫代)甲烷(上述式(1)中m=1、n=1)、1,2-双(β-环硫丙基硫代)乙烷(上述式(1)中m=2、n=1)、1,3-双(β-环硫丙基硫代)丙烷(上述式(1)中m=3、n=1)、1,4-双(β-环硫丙基硫代)丁烷(上述式(1)中m=4、n=1)、双(β-环硫丙基硫代乙基)硫醚(上述式(1)中m=2、n=2)。
作为具有脂肪族环状骨架的化合物,可以举出下述式(2)或式(3)所示的化合物。
Figure BDA0001522726400000051
(p、q分别独立地表示0~4的整数。)
作为具体例,可以举出1,3和1,4-双(β-环硫丙基硫代)环己烷(上述式(2)中p=0、q=0)、1,3和1,4-双(β-环硫丙基硫代甲基)环己烷(上述式(2)中p=1、q=1)。
Figure BDA0001522726400000052
(p、q分别独立地表示0~4的整数。)
作为具体例,可以举出2,5-双(β-环硫丙基硫代)-1,4-二噻烷(上述式(3)中p=0、q=0)、2,5-双(β-环硫丙基硫代乙基硫代甲基)-1,4-二噻烷(上述式(3)中p=1、q=1)。
作为具有芳香族骨架的化合物,可以举出下述式(4)所示的化合物。
Figure BDA0001522726400000061
(p、q分别独立地表示0~4的整数。)
作为具体例,可以举出1,3和1,4-双(β-环硫丙基硫代)苯(上述式(4)中p=0、q=0)、1,3和1,4-双(β-环硫丙基硫代甲基)苯(上述式(4)中p=1、q=1)。
它们可以单独使用也可以混合2种以上使用。
从获得容易性的观点出发,优选的化合物为具有链状脂肪族骨架的上述式(1)所示的化合物,特别优选的化合物为双(β-环硫丙基)硫醚(上述式(1)中n=0)、双(β-环硫丙基)二硫醚(上述式(1)中m=0、n=1),最优选的化合物为双(β-环硫丙基)硫醚(上述式(1)中n=0)。
环硫化合物(A)的获得方法没有特别限制。可以使用市售品,而且也可以利用公知的方法合成。
例如,双(β-环硫丙基)硫醚(上述(1)式中n=0)可以按照公知技术(日本专利第3491660号公报)而合成。
光学材料用组合物中的环硫化合物(A)的比率通常为65~99质量%、优选为70~90质量%、更优选为75~85质量%、特别优选为75~80质量%。这是由于,通过处于该范围,从而可以得到高折射率的光学材料。
作为本发明中使用的多硫醇化合物(B),优选主链的碳数为4~20的多硫醇化合物,更优选下述式(5)所示的多硫醇化合物和下述式(6)所示的多硫醇化合物。
HS-X-SH (5)
式(5)中,X表示主链上具有选自由-S-、-O-和-CO-组成的组中的1个以上、且主链的碳数为4~20的亚烷基。X优选主链上具有-S-,主链的碳数更优选5~20、特别优选6~10。X在侧链上任选具有SH、碳数1~10的烷基、碳数1~10的烷基巯基、或碳数1~10的巯基烷基羰基氧基,从调光性能良好的方面出发,优选式(5)表示不具有侧链的直链的多硫醇。
Figure BDA0001522726400000071
式(6)中,n表示4~20的整数、优选n表示5~20的整数、特别优选n表示6~10的整数。R1和R2任选相同或不同,表示H、SH、碳数1~10的烷基、或碳数1~10的烷基巯基,优选表示H。
多硫醇化合物(B)的具体例如下述所示,但不限定于这些。
具体而言,可以举出1,4-二巯基丁烷、1,5-二巯基戊烷、1,6-二巯基己烷、1,7-二巯基庚烷、1,8-二巯基辛烷、1,9-二巯基壬烷、1,10-二巯基癸烷、双(2-巯基乙基)硫醚、1,2-双(2-巯基乙基硫代)乙烷、1,5-二巯基-3-氧杂戊烷、1,8-二巯基-3,6-二氧杂辛烷、1,2-二巯基-3,4-二甲氧基丁烷、2-巯基甲基-1,4-二巯基丁烷、2-(2-巯基乙基硫代)-1,3-二巯基丙烷、1,2-双(2-巯基乙基硫代)-3-巯基丙烷、1,1,1-三(巯基甲基)丙烷、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、1,1,3,3-四(巯基甲基硫代)丙烷、乙二醇双(2-巯基乙酸酯)、乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、1,4-丁二醇双(2-巯基乙酸酯)、1,4-丁二醇双(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、1,1-二巯基环己烷、1,2-二巯基环己烷、1,3-二巯基环己烷、1,4-二巯基环己烷、1,3-双(巯基甲基)环己烷、1,4-双(巯基甲基)环己烷、2,5-双(巯基甲基)-1,4-二噻烷、2,5-双(巯基乙基)-1,4-二噻烷、1,2-双(巯基甲基)苯、1,3-双(巯基甲基)苯、1,4-双(巯基甲基)苯、双(4-巯基苯基)硫醚、双(4-巯基苯基)醚、2,2-双(4-巯基苯基)丙烷、双(4-巯基甲基苯基)硫醚、双(4-巯基甲基苯基)醚、2,2-双(4-巯基甲基苯基)丙烷、3-硫杂-1,5-二巯基戊烷、3,6-二氧杂-1,8-二巯基辛烷、3,7-二硫杂-1,9-二巯基壬烷。它们可以单独使用也可以混合2种以上使用。
其中,从调光性能良好的方面出发,优选不具有侧链的直链的二硫醇,即,优选下述式(7)所示的化合物。
Figure BDA0001522726400000081
式(7)中,n表示4~20的整数、优选n表示5~20的整数、特别优选n表示6~10的整数。
特别优选主链的碳数为6~20的二硫醇即1,10-二巯基癸烷、1,9-二巯基壬烷、1,8-二巯基辛烷、1,7-二巯基庚烷、1,6-二巯基己烷。
多硫醇化合物(B)的获得方法没有特别限制。可以使用市售品,也可以利用公知的方法合成。例如1,10-二巯基癸烷、1,8-二巯基辛烷、1,6-二巯基己烷是可以容易获得试剂的。
光学材料用组合物中的多硫醇化合物(B)的比率通常为0.9~35质量%、优选为5~30质量%、特别优选为10~25质量%。
这是由于,多硫醇化合物的添加量少时,无法得到充分的调光性能,而且过多时,与环硫化合物的反应性降低。
本发明中使用的光致变色化合物(C)是指,显示出由于吸收紫外线、可见光线而透光性变化、阻断光源时透射性恢复至原来的特性的化合物。
只要为具有该特性的化合物就没有特别限制,可以选择任意的物质而使用。
例如可以举出螺吡喃系化合物、螺噁嗪系化合物、螺
Figure BDA0001522726400000082
啶系化合物、苯并吡喃系化合物、俘精酸酐系化合物、萘并吡喃系化合物、二芳烯系化合物、偶氮苯系化合物等。它们可以单独使用也可以混合2种以上使用。
作为螺吡喃系化合物的具体例,可以举出1-(2-羟基乙基)-3,3-二甲基吲哚啉-6’-硝基苯并二氢吡喃并螺烷、1,3,3-三甲基吲哚啉苯并二氢吡喃并螺烷、1,3,3-三甲基吲哚啉-6’-硝基苯并二氢吡喃并螺烷、1,3,3-三甲基吲哚啉-6’-溴苯并二氢吡喃并螺烷、1,3,3-三甲基吲哚啉-8’-甲氧基苯并二氢吡喃并螺烷、1,3,3-三甲基吲哚啉-β-萘并二氢吡喃并螺烷等。
作为螺噁嗪系化合物的具体例,可以举出1,3,3-三甲基吲哚啉萘并螺噁嗪等。
作为螺
Figure BDA0001522726400000091
啶系化合物的具体例,可以举出2,3-二氢-2-螺-4’-[8’-氨基萘-1’(4’H)-酮]
Figure BDA0001522726400000094
啶、2,3-二氢-2-螺-7’-[8’-亚氨基-7’,8’-二氢萘-1’-胺]
Figure BDA0001522726400000093
啶等。
作为苯并吡喃系化合物的具体例,可以举出4-[3-苯基-3-(4-哌啶-1-基-苯基)-3H-苯并[f]色烯-6-基]吗啉等。
作为俘精酸酐系化合物的具体例,可以举出N-氰基甲基-6,7-二氢-4-甲基-2-苯基螺(5,6-苯并[b]噻吩二羧基酰亚胺-7,2’-三环[3.3.1.13,7]癸烷)、N-氰基甲基-6,7-二氢-2-(对甲氧基苯基)-4-甲基螺(5,6-苯并[b]噻吩二羧基酰亚胺-7,2’-三环[3.3.1.13,7]癸烷)、6,7-二氢-N-甲氧基羰基甲基-4-甲基-2-苯基螺(5,6-苯并[b]噻吩二羧基酰亚胺-7,2’-三环[3.3.1.13,7]癸烷)、6,7-二氢-4-甲基-2-(对甲基苯基)-N-硝基甲基螺(5,6-苯并[b]噻吩二羧基酰亚胺-7,2’-三环[3.3.1.13,7]癸烷)、N-氰基甲基-6,7-二氢-4-环丙基-3-甲基螺(5,6-苯并[b]噻吩二羧基酰亚胺-7,2’-三环[3.3.1.13,7]癸烷)、N-氰基甲基-6,7-二氢-4-环丙基螺(5,6-苯并[b]噻吩二羧基酰亚胺-7,2’-三环[3.3.1.13,7]癸烷)、N-氰基甲基-6,7-二氢-2-(对甲氧基苯基)-4-环丙基螺(5,6-苯并[b]噻吩二羧基酰亚胺-7,2’-三环[3.3.1.13,7]癸烷)等。
作为萘并吡喃系化合物的具体例,可以举出3,3-二苯基-3H-萘并[2,1-b]吡喃、螺[降冰片烷-2,2’-2H-苯并[h]色烯]、螺[双环[3.3.1]壬烷-9,2’-2H-苯并[h]色烯]、7’-甲氧基螺[双环[3.3.1]壬烷-9,2’-2H-苯并[h]色烯]、7’-甲氧基螺[降冰片烷-2,2’-2H-苯并[f]色烯]、2,2-二甲基-7-辛氧基-2H-苯并[h]色烯]、螺[2-双环[3.3.1]壬烯-9,2’-2H-苯并[h]色烯]、螺[2-双环[3.3.1]壬烯-9,2’-2H-苯并[f]色烯]、6-吗啉代-3,3-双(3-氟-4-甲氧基苯基)-3H-苯并[f]色烯、5-异丙基-2,2-二苯基-2H-苯并[h]色烯等。
作为二芳烯系化合物的具体例,可以举出2,3-双(2,4,5-三甲基-3-噻吩基)马来酸酐、2,3-双(2,4,5-三甲基-3-噻吩基)马来酰亚胺、顺式-1,2-二氰基-1,2-双(2,4,5-三甲基-3-噻吩基)乙烯、1,2-双[2-甲基苯并[b]噻吩-3-基]-3,3,4,4,5,5-六氟-1-环戊烯、1,2-双(2,4-二甲基-5-苯基-3-噻吩基)-3,3,4,4,5,5-六氟-1-环戊烯等。
作为偶氮苯系化合物的具体例,可以举出偶氮苯等。
其中,优选螺吡喃系化合物、苯并吡喃系化合物、俘精酸酐系化合物、和二芳烯系化合物。
光致变色化合物(C)的获得方法没有特别限制。可以使用市售品,也可以利用公知的方法合成。
光学材料用组合物中的光致变色化合物(C)的比率通常为0.001~10质量%、优选为0.01~1质量%、特别优选为0.01~0.5质量%。
这是由于,低于0.001质量%时,无法充分发挥光致变色性能,超过10质量%时,有光学材料的固化不良、光线透射率明显降低的倾向。
需要说明的是,可以在本发明的光学材料用组合物中加入硫。使用硫时,优选预先使环硫化合物(A)与硫进行预反应。
该预聚合反应的条件优选以-10℃~120℃、0.1~240小时、更优选以0~100℃、0.1~120小时、特别优选以20~80℃、0.1~60小时。
进行预反应时,有效的是可以使用预反应用的催化剂。
作为预反应用的催化剂的例子,可以举出2-巯基-1-甲基咪唑、三苯基膦、3,5-二甲基吡唑、N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、二五亚甲基秋兰姆四硫醚、四丁基秋兰姆二硫醚、四乙基秋兰姆二硫醚、1,2,3-三苯基胍、1,3-二苯基胍、1,1,3,3-四亚甲基胍、氨基胍脲(aminoguanidineurea)、三甲基硫脲、四乙基硫脲、二甲基乙基硫脲、二丁基二硫代氨基甲酸锌、二苄基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸锌、甲基哌啶基二硫代氨基甲酸甲基哌啶鎓(pipecorium pipecolyldithiocarbamate)等。
为了抑制硫的固体析出,优选由该预聚合反应使硫事先消耗10%以上(使反应前为100%),更优选事先消耗20%以上。
预反应可以在大气、氮气等非活性气体下,在利用常压或加减压的密闭下等任意气氛下进行。需要说明的是,为了检测预反应的进行度,也可以使用液相色谱仪、折射率计。
使用时的硫的添加量在光学材料用组合物中通常为0.01~40质量%、优选为0.1~30质量%、更优选为0.5~25质量%。需要说明的是,超过40质量%时,硫过度反应而固体析出。
为了制造本发明的光学材料,进而可以在本发明的光学材料用组合物中根据需要添加固化催化剂、改良剂、抗氧化剂、上蓝剂、紫外线吸收剂、各种性能改良添加剂等。
作为固化催化剂,可以举出胺类、膦类、季铵盐类、季鏻盐类、叔锍盐类、仲碘鎓盐类、无机酸类、路易斯酸类、有机酸类、硅酸类、四氟化硼酸类、过氧化物、偶氮系化合物、醛与氨系化合物的缩合物、胍类、硫脲类、噻唑类、次磺酸酰胺类、秋兰姆类、二硫代氨基甲酸盐类、黄原酸盐类、酸性磷酸酯类等。优选为胺类、膦类、季铵盐类、季鏻盐类,更优选为季铵盐类、季鏻盐类。
本发明中使用的固化催化剂的添加量相对于加入固化催化剂前的光学材料用组合物100质量份为0.0001~10.0质量份、优选为0.0005~5.0质量份。聚合催化剂的添加量大于10质量份时,固化物的折射率、耐热性降低,有时发生着色。另外,小于0.001质量份时,无法充分固化,耐热性有时变得不充分。
改良剂可以以光学材料用组合物的耐氧化性、耐候性、染色性、强度、折射率等各种性能改良为目的而添加环氧化合物类、或异氰酸酯类。本发明中使用的改良剂的添加量在不有损光学物性、机械物性的范围内确定,不能由化学结构等一概地确定,相对于加入改良剂前的光学材料用组合物100质量份,优选为10质量份以下。
本发明中,以下示出光学材料的制造方法的具体例。
将环硫化合物(A)、多硫醇化合物(B)和光致变色化合物(C)、以及根据需要的硫、固化催化剂、抗氧化剂、上蓝剂、紫外线吸收剂、各种性能改良剂等添加剂混合并均匀调整形成光学材料用组合物后,将其注入至玻璃、金属制的模具,通过加热使聚合固化反应进行后,从模具卸下而制造。
需要说明的是,也可以将光学材料用组合物的成分的一部分或全部在浇铸前在预反应用的催化剂的存在下或非存在下,在搅拌下或非搅拌下、以-100~160℃用0.1~480小时进行预聚合后,制备光学材料用组合物来进行浇铸。
特别是在光学材料用组合物中的化合物中包含固体成分而不容易操作的情况下,该预聚合是有效的。该预聚合条件优选以-10~120℃实施0.1~240小时、更优选以0~100℃实施0.1~120小时。
实施例
以下,根据实施例对本发明进行具体说明,但本发明不限定于这些。需要说明的是,评价利用以下方法进行。
<折射率>:使用株式会社岛津制作所制折射率计KPR-2000,以20℃测定e射线。
本发明中,折射率优选1.67以上、更优选1.68以上、特别优选1.69以上。
<光致变色性能>:使用株式会社岛津制作所制吸光度测定器UV-2450,测定380~780nm下的吸光度。
试验如下:使用三永电气株式会社制UV照射机SUPERCURE-204S、将365nm的光照射至2mm厚的树脂平板,吸光度达到最大时停止照射。
对照射开始后吸光度达到最大值的一半的时间(R1)、吸光度成为最大值时的可见光透射率(T1)、吸光度成为最大值时的最大吸光波长下的透射率(T2)、和停止照射后吸光度达到最大值的一半的时间(R2)进行评价。
R1是显色所需的时间的目标、R2是消色所需的时间的目标,越短则应答性越良好。本发明中,R1优选40秒以下、更优选30秒以下、进一步优选20秒以下、特别优选15秒以下。R2优选300秒以下、更优选200秒以下、特别优选100秒以下。
另外,T1越小,调光的效率越良好。本发明中,T1优选30%以下、更优选25%以下、特别优选20%以下。T2优选50%以下、更优选40%以下、特别优选30%以下。
[实施例1]
在包含作为环硫化合物(A)的双(β-环硫丙基)硫醚85质量%、作为多硫醇化合物(B)的1,10-二巯基癸烷15质量%、作为光致变色化合物(C)的4-[3-苯基-3-(4-哌啶-1-基-苯基)-3H-苯并[f]色烯-6-基]吗啉0.02质量%的组合物的100质量份中,添加作为聚合催化剂的四丁基溴化鏻0.1质量份,在室温下均匀混合后进行脱气处理。
之后,用1μm的PTFE过滤器进行过滤,注入至模,用20小时从30℃加热至100℃,使其聚合固化。之后,进行脱模,以100℃进行1小时退火,得到2mm厚的平板光学材料。将光致变色性能示于表1。
[实施例2~5]
为表1所示的组成,除此之外,与实施例1同样地进行操作得到光学材料。将光致变色性能(R1、R2,T1、T2)示于表1。
[比较例1、2]
为表1所示的组成,除此之外,与实施例1同样地进行操作得到光学材料。将光致变色性能(R1、R2,T1、T2)示于表1。
[实施例6~28]
作为光致变色化合物使用Vivimed Labs株式会社制的调光色素,以表2所示的组成进行与实施例1同样的操作得到光学材料。将光致变色性能(R1、R2、T2)示于表2。
[比较例3、4]
为表2所示的组成,除此之外,进行与实施例6~28同样的操作得到光学材料。将光致变色性能(R1、R2、T2)示于表2。
[表1]
Figure BDA0001522726400000141
A-1:双(β-环硫丙基)硫醚
A-2:2,5-双(β-环硫丙基硫代乙基硫代甲基)-1,4-二噻烷
B-1:1,10-二巯基癸烷:主链的碳数10
B-2:1,8-二巯基辛烷:主链的碳数8
B-3:1,6-二巯基己烷:主链的碳数6
C-1:4-[3-苯基-3-(4-哌啶-1-基-苯基)-3H-苯并[f]色烯-6-基]吗啉
[表2]
Figure BDA0001522726400000151
A-1:双(β-环硫丙基)硫醚
B-1:1,10-二巯基癸烷:主链的碳数10
B-2:1,8-二巯基辛烷:主链的碳数8
B-3:1,6-二巯基己烷:主链的碳数6
B-4:1,5-二巯基戊烷:主链的碳数5
B-5:3-硫杂-1,5-二巯基戊烷:主链的碳数4
B-6:季戊四醇四(3-巯基丙酸酯):主链的碳数9
B-7:3,6-二氧杂-1,8-二巯基辛烷:主链的碳数6
B-8:3,7-二硫杂-1,9-二巯基壬烷:主链的碳数7
C-1:4-[3-苯基-3-(4-哌啶-1-基-苯基)-3H-苯并[f]色烯-6-基]吗啉
C-2:Vivimed Labs株式会社制调光色素“Mulberry”
C-3:Vivimed Labs株式会社制调光色素“Flame”
C-4:Vivimed Labs株式会社制调光色素“Rush”
Figure BDA0001522726400000161

Claims (8)

1.一种光学材料用组合物,其含有:环硫化合物(A)、多硫醇化合物(B)和光致变色化合物(C),
所述光学材料用组合物中的所述环硫化合物(A)、多硫醇化合物(B)和光致变色化合物(C)的比率是,环硫化合物(A)处于65~99质量%的范围、多硫醇化合物(B)处于0.9~35质量%的范围、光致变色化合物(C)处于0.001~10质量%的范围,
所述光学材料用组合物中所包含的各组分的质量百分比之和为100质量%。
2.根据权利要求1所述的光学材料用组合物,其中,所述环硫化合物(A)为下述式(1)所示的化合物,
Figure FDA0002399421620000011
式(1)中,m表示0~4的整数,n表示0~2的整数。
3.根据权利要求1或2所述的光学材料用组合物,其中,所述多硫醇化合物(B)为下述式(5)所示的化合物,
HS-X-SH (5)
式(5)中,X表示主链上具有选自由-S-、-O-和-CO-组成的组中的1个以上、且主链的碳数为4~20的亚烷基,X在侧链上任选具有SH、碳数1~10的烷基、碳数1~10的烷基巯基、或碳数1~10的巯基烷基羰基氧基。
4.根据权利要求1或2所述的光学材料用组合物,其中,所述多硫醇化合物(B)为下述式(6)所示的化合物,
Figure FDA0002399421620000012
式(6)中,n表示4~20的整数,R1和R2任选相同或不同,表示H、SH、碳数1~10的烷基、或碳数1~10的烷基巯基。
5.根据权利要求4所述的光学材料用组合物,其中,所述多硫醇化合物(B)为下述式(7)所示的化合物,
Figure FDA0002399421620000021
式(7)中,n表示4~20的整数。
6.根据权利要求5所述的光学材料用组合物,其中,所述式(7)中的n表示5~20的整数。
7.根据权利要求1或2所述的光学材料用组合物,其中,所述光致变色化合物(C)选自由螺吡喃系化合物、螺噁嗪系化合物、螺
Figure FDA0002399421620000022
啶系化合物、苯并吡喃系化合物、俘精酸酐系化合物、萘并吡喃系化合物、二芳烯系化合物、和偶氮苯系化合物组成的组。
8.一种光学材料,其是将权利要求1~7中任一项所述的光学材料用组合物聚合固化而成的。
CN201680037310.8A 2015-07-09 2016-07-05 光学材料用组合物和光学材料 Active CN107709411B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-137624 2015-07-09
JP2015137624 2015-07-09
PCT/JP2016/069827 WO2017006919A1 (ja) 2015-07-09 2016-07-05 光学材料用組成物及び光学材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107709411A CN107709411A (zh) 2018-02-16
CN107709411B true CN107709411B (zh) 2020-05-12

Family

ID=57685678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680037310.8A Active CN107709411B (zh) 2015-07-09 2016-07-05 光学材料用组合物和光学材料

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10767015B2 (zh)
EP (1) EP3321303B1 (zh)
JP (1) JPWO2017006919A1 (zh)
KR (1) KR102516520B1 (zh)
CN (1) CN107709411B (zh)
TW (1) TWI736539B (zh)
WO (1) WO2017006919A1 (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001070722A2 (en) * 2000-03-20 2001-09-27 Ppg Industries Ohio, Inc. Polyfunctional thiirane compounds
JP2005281527A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Hoya Corp 硫黄含有プレポリマーの製造方法及びプラスチックレンズの製造方法
CN1711304A (zh) * 2002-12-20 2005-12-21 Ppg工业俄亥俄公司 含硫的多流醇
CN101437873A (zh) * 2006-05-05 2009-05-20 Ppg工业俄亥俄公司 由硫醚官能的低聚多硫醇制备的组合物和制品
CN102089346A (zh) * 2008-07-24 2011-06-08 三井化学株式会社 组合物、聚合性组合物、树脂、光学部件、组合物的制备方法
CN104114607A (zh) * 2012-03-05 2014-10-22 三菱瓦斯化学株式会社 光学材料用组合物
WO2015016363A1 (ja) * 2013-08-02 2015-02-05 三井化学株式会社 フォトクロミック光学材料用重合性組成物
JP5716878B1 (ja) * 2013-10-15 2015-05-13 三菱瓦斯化学株式会社 光学材料用組成物及びそれを用いた光学材料

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5683628A (en) 1994-10-17 1997-11-04 Seiko Epson Corp. Photochromic composition and photochromic resin obtainable by using the same
JPH08272036A (ja) 1994-10-17 1996-10-18 Seiko Epson Corp フォトクロミック組成物およびそれを用いたフォトクロミック樹脂
JP3491660B2 (ja) 1995-08-16 2004-01-26 三菱瓦斯化学株式会社 新規な直鎖アルキルスルフィド型エピスルフィド化合物
US5807975A (en) 1995-08-16 1998-09-15 Mitsubishi Gas Chemical Company,Inc. Alkyl sulfide type episulfide compound
US20010047043A1 (en) * 2000-03-20 2001-11-29 Okoroafor Michael O. Method of preparing a polymerizate
US6592801B2 (en) 2001-04-30 2003-07-15 Essilor International Compagnie Generale D'optique Photopolymerization of episulfides using metal complexes and its use for making ophthalmic lenses
JP2004078052A (ja) 2002-08-22 2004-03-11 Nof Corp フォトクロミック光学材料の製造方法
JP4859335B2 (ja) 2003-07-04 2012-01-25 株式会社トクヤマ コーティング剤
JP2008030439A (ja) 2006-06-30 2008-02-14 Hoya Corp フォトクロミックレンズの製造方法
USRE46357E1 (en) 2006-06-30 2017-04-04 Hoya Corporation Photochromic film, photochromic lens comprising the same, and method of manufacturing photochromic lens
JP2012061665A (ja) 2010-09-15 2012-03-29 Nikon-Essilor Co Ltd 光学レンズの製造方法
JP6041876B2 (ja) 2012-06-26 2016-12-14 三井化学株式会社 光学材料用重合性組成物、当該組成物から得られる光学材料およびプラスチックレンズ

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001070722A2 (en) * 2000-03-20 2001-09-27 Ppg Industries Ohio, Inc. Polyfunctional thiirane compounds
CN1711304A (zh) * 2002-12-20 2005-12-21 Ppg工业俄亥俄公司 含硫的多流醇
JP2005281527A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Hoya Corp 硫黄含有プレポリマーの製造方法及びプラスチックレンズの製造方法
CN101437873A (zh) * 2006-05-05 2009-05-20 Ppg工业俄亥俄公司 由硫醚官能的低聚多硫醇制备的组合物和制品
CN102089346A (zh) * 2008-07-24 2011-06-08 三井化学株式会社 组合物、聚合性组合物、树脂、光学部件、组合物的制备方法
CN104114607A (zh) * 2012-03-05 2014-10-22 三菱瓦斯化学株式会社 光学材料用组合物
WO2015016363A1 (ja) * 2013-08-02 2015-02-05 三井化学株式会社 フォトクロミック光学材料用重合性組成物
JP5716878B1 (ja) * 2013-10-15 2015-05-13 三菱瓦斯化学株式会社 光学材料用組成物及びそれを用いた光学材料

Also Published As

Publication number Publication date
TW201716470A (zh) 2017-05-16
JPWO2017006919A1 (ja) 2018-04-19
US10767015B2 (en) 2020-09-08
EP3321303B1 (en) 2019-12-11
EP3321303A4 (en) 2019-01-02
TWI736539B (zh) 2021-08-21
KR102516520B1 (ko) 2023-03-31
WO2017006919A1 (ja) 2017-01-12
EP3321303A1 (en) 2018-05-16
US20180127550A1 (en) 2018-05-10
CN107709411A (zh) 2018-02-16
KR20180027416A (ko) 2018-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110869355B (zh) 苯并吡喃化合物、含有该化合物的固化性组合物、及含有由该固化性组合物形成的固化物的光学物品
DE69817247T2 (de) Harz für optisches Material
CN111989382B (zh) 光致变色化合物、包含该光致变色化合物的固化性组合物和光学物品
EP0942027B1 (en) A polymerizable composition
JP7014188B2 (ja) 光学材料用組成物
CN107735428B (zh) 光学材料用组合物及使用其的光学材料
KR101132907B1 (ko) 광경화성 조성물 및 코팅제 조성물
BR112019027177A2 (pt) composto de polirotaxano fotocrômico, composição curável, e, corpo curado fotocrômico
JPH11322930A (ja) 重合性組成物
CN114605639B (zh) 一种环硫化合物组合物及其光学材料
JP7547510B2 (ja) フォトクロミック組成物、フォトクロミック物品及び眼鏡
JPWO2007148439A1 (ja) 重合性組成物ならびにこれを用いた樹脂、光学部品およびレンズ
JP2004315556A (ja) 光学材料用組成物、光学材料及び眼鏡レンズ
CN107709411B (zh) 光学材料用组合物和光学材料
JP5322438B2 (ja) 光学材料用組成物、光学材料および眼鏡レンズ
WO2022168989A1 (ja) フォトクロミック化合物、フォトクロミック組成物、フォトクロミック物品及び眼鏡
JP2003026753A (ja) 樹脂の製造方法
JP3797820B2 (ja) 新規なポリエピチオエチル化合物
JP4952966B2 (ja) 樹脂の製造方法
JP2003020319A (ja) 光学材料用組成物
WO2024181425A1 (ja) フォトクロミック化合物、フォトクロミック組成物、フォトクロミック物品及び眼鏡
WO2024181424A1 (ja) フォトクロミック化合物、フォトクロミック組成物、フォトクロミック物品及び眼鏡
JP2012061665A (ja) 光学レンズの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant