CN108350106B - 光学材料用聚合性组合物、由该组合物得到的光学材料及塑料透镜 - Google Patents
光学材料用聚合性组合物、由该组合物得到的光学材料及塑料透镜 Download PDFInfo
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Abstract
本发明的光学材料用聚合性组合物含有:(A)下述通式(1)表示的包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物,(B)下述通式(i)表示的紫外线吸收剂,(C)选自由过氧化缩酮系自由基聚合引发剂、过氧化单碳酸酯系自由基聚合引发剂及过氧化酯系自由基聚合引发剂组成的组中的至少1种自由基聚合引发剂,和(D)选自蒽醌系染料、紫环酮系染料、单偶氮系染料、双偶氮系染料、及酞菁系染料中的至少1种染料。
Description
技术领域
本发明涉及含有紫外线吸收剂的光学材料用聚合性组合物、由该组合物得到的光学材料及塑料透镜。
背景技术
塑料透镜与无机透镜相比,为高折射率、高阿贝数,轻质且不易破裂,可进行染色,因而作为眼镜透镜、照相机透镜等的光学材料迅速普及起来。迄今为止,已开发使用了各种透镜用成型体。
其中,作为代表性的例子,可举出由二乙二醇双烯丙基碳酸酯、间苯二甲酸二烯丙酯得到的烯丙基树脂、由(甲基)丙烯酸酯得到的(甲基)丙烯酸树脂、由异氰酸酯和硫醇得到的聚硫氨酯树脂。
近年来,正在进行对具有阻断紫外线(UV)的功能的塑料透镜的开发。
一直以来,因眼睛暴露于紫外线而导致的不良影响被视为问题。此外,近年来,由于自然光、从办公设备的液晶显示器、智能手机或移动电话等便携设备的显示器等发出的光中所包含的蓝色光的原因,导致眼睛感到疲劳、疼痛等,对眼睛的影响逐渐成为问题,人们逐渐期望减少从紫外线至420nm左右的较短波长的蓝色光在眼睛中所暴露的量。
关于420nm左右的短波长蓝色光对眼睛的影响,在非专利文献1中已有记载。
该文献中,验证了因411nm和470nm的峰波长不同的蓝色LED光的照射而导致的对视网膜神经细胞(大鼠的培养视网膜神经R28细胞)的损伤。结果显示,在411nm处具有峰波长的蓝色光的照射(4.5W/m2)在24小时以内引起视网膜神经细胞的细胞死亡,与此相对,对于在470nm处具有峰波长的蓝色光而言,即使进行相同量的照射,细胞也没有发生变化,表明抑制400~420nm波长的光的暴露对于预防眼睛障碍是重要的。
另外,眼睛长时间受到蓝色光的照射时,担心会导致眼睛疲劳、承受压力(stress),被认为是引起老年黄斑变性的主要原因。
专利文献1中公开了一种含有紫外线吸收剂的塑料透镜,所述塑料透镜的波长300nm以上、400nm以下范围内的平均透光率为0.5%以下。
专利文献2中公开了一种二乙二醇双烯丙基碳酸酯聚合物的制造方法,所述方法中,向二乙二醇双烯丙基碳酸酯聚合物中添加二苯甲酮系紫外线吸收剂并进行自由基聚合,所述二苯甲酮系紫外线吸收剂的量为:波长380nm处的透光率成为0%的量以上且波长440nm处的透光率成为90%的量以下的量。
专利文献3中公开了一种聚合性组合物,所述聚合性组合物含有聚合性烯丙基碳酸酯和光致变色化合物,其中,相对于聚合性烯丙基碳酸酯100重量份,以不超过1重量份的量含有紫外线吸收剂。还公开了聚合性烯丙基碳酸酯可包含二乙二醇的单体或单体与低聚物的混合物的双(烯丙基碳酸酯)、新戊二醇的单体或单体与低聚物的混合物的双(烯丙基碳酸酯)、季戊四醇的四(烯丙基碳酸酯)等。
专利文献4中公开了用1种以上的包含2~8个碳原子的直链型或支链型多元醇针对碳酸二烯丙酯与苯二甲酸酯的混合物进行酯交换反应而得到的聚合性组合物可以包含紫外线吸收剂。
专利文献5中公开了以规定量包含烯丙基酯化合物、双(烯丙基碳酸酯)化合物、有机过氧化物和有机色素的聚合性组合物,并记载了可进一步包含紫外线吸收剂。在实施例中,作为有机色素,使用了Macrolex Blue RR和Solvaperm Red BB。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平10-186291号公报
专利文献2:日本特开昭60-245607号公报
专利文献3:日本特开平7-2938号公报
专利文献4:国际公开第2001/16194号
专利文献5:国际公开第2000/31584号
非专利文献
非专利文献1:The European journal of neuroscience(欧洲神经科学杂志),vol.34,Iss.4,548-58,(2011)
发明内容
发明所要解决的课题
如上文所述,近年来,由于自然光、从办公设备的液晶显示器、智能手机或移动电话等便携设备的显示器等发出的光中所包含的蓝色光的原因,导致眼睛感到疲劳、疼痛等,对眼睛的影响逐渐成为问题,人们逐渐期望减少从紫外线至420nm左右的较短波长的蓝色光在眼睛中所暴露的量。
对于专利文献2中记载的通过在二乙二醇双烯丙基碳酸酯聚合物中添加波长380nm处的透光率成为0%的量以上且波长440nm处的透光率成为90%的量以下的量的二苯甲酮系紫外线吸收剂并进行自由基聚合从而得到的二乙二醇双烯丙基碳酸酯聚合物而言,虽然可完全阻隔波长380nm以下的紫外线,但并未公开可阻隔420nm左右的较短波长的蓝色光。
用于解决课题的手段
本申请的发明人为了解决这样的现有技术的问题点而进行了研究,结果发现,若使用特定的紫外线吸收剂,则紫外线吸收剂相对于包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物的溶解度变得良好,而且由含有特定的自由基聚合引发剂及染料的聚合性组合物得到的聚合物对有害的紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果提高,并且,外观也优异。
即,本发明可如下所示。
[1]光学材料用聚合性组合物,其含有:
(A)下述通式(1)表示的包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物,
(B)下述通式(i)表示的紫外线吸收剂,
(C)选自由过氧化缩酮(peroxy ketal)系自由基聚合引发剂、过氧化单碳酸酯(peroxy monocarbonate)系自由基聚合引发剂及过氧化酯(peroxy ester)系自由基聚合引发剂组成的组中的至少1种自由基聚合引发剂,和
(D)选自蒽醌系染料、紫环酮系染料、单偶氮系染料、双偶氮系染料、及酞菁系染料中的至少1种染料;
[化学式1]
(式中,n为2~6的整数。R1表示氢原子或甲基,存在多个的R1可以相同也可以不同。
X为可以具有氧原子的由碳原子数为3~12的直链或支链的脂肪族多元醇衍生的2~6价的有机基团a、可以具有氧原子的由碳原子数为5~16的脂环族多元醇衍生的2~6价的有机基团b、或由碳原子数为6~12的芳香族化合物衍生的2~6价的有机基团c,有机基团a或有机基团b介由来源于它们所具有的羟基的氧原子与烯丙基氧基羰基键合而形成烯丙基碳酸酯基。),
[化学式2]
(式中,R1表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链烷基。存在多个的R1彼此可以相同也可以不同。m表示1~3的整数,n表示1~3的整数,m和n的总和为3~6的整数。)。
[2]如[1]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物(A)包含:
下述通式(2)表示的烯丙基碳酸酯聚合性化合物(A1)及其低聚物,
下述通式(3)或(4)表示的烯丙基酯聚合性化合物(A2)及其低聚物,或
下述通式(5)表示的包含烯丙基酯基及烯丙基碳酸酯基中的至少一方的聚合性化合物(A3)及它们的低聚物;
[化学式3]
(式(2)中,X表示由碳原子数为3~12的直链或支链的脂肪族多元醇衍生的2~6价的基团或由碳原子数为5~16的脂环族多元醇衍生的2~6价的基团,n表示2~6的整数。),
[化学式4]
[化学式5]
(式(4)中,X表示由碳原子数为2~8的直链或支链的脂肪族二元醇衍生的2价的基团、或由具有3~6个羟基的碳原子数为3~10的直链或支链的脂肪族多元醇衍生的3~6价的基团,n表示2~6的整数。),
[化学式6]
(式(5)中,X表示由碳原子数为2~8的直链或支链的脂肪族二元醇衍生的2价的基团、或由具有3~6个羟基的碳原子数为3~10的直链或支链的脂肪族多元醇衍生的3~6价的基团,m及n表示0~6的整数,并且m和n的总和为2~6的整数。)。
[3]如[2]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,上述烯丙基碳酸酯聚合性化合物(A1)包含选自下述化合物中的至少1种:
选自二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,4-二羟甲基环己烷及4,8-双(羟基甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷中的至少1种二元醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物,
选自甘油、三羟甲基丙烷及三(羟基乙基)异氰脲酸酯中的至少1种三元醇的三(烯丙基碳酸酯)化合物,
选自季戊四醇、双甘油及双三羟甲基丙烷中的至少1种四元醇的四(烯丙基碳酸酯)化合物,
二季戊四醇的六(烯丙基碳酸酯)化合物,及
选自上述二元醇、上述三元醇、上述四元醇及上述二季戊四醇中的至少2种化合物的混合多(烯丙基碳酸酯)化合物。
[4]如[2]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,上述烯丙基碳酸酯聚合性化合物(A1)包含选自下述物质中的至少1种:
(i)二乙二醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物,
(ii)二乙二醇与新戊二醇的混合物的双(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物,
(iii)二乙二醇与三(羟基乙基)异氰脲酸酯的混合物的多(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物,
(iv)二乙二醇与三羟甲基丙烷的混合物的多(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物,
(v)二乙二醇与季戊四醇的混合物的多(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物,
(vi)二乙二醇与新戊二醇与季戊四醇的混合物的多(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物,及
(vii)多(烯丙基碳酸酯)混合物,所述多(烯丙基碳酸酯)混合物包含:
二乙二醇与新戊二醇与季戊四醇的混合物的多(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物,和
二乙二醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物。
[5]如[2]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,上述烯丙基酯聚合性化合物(A2)或上述聚合性化合物(A3)包含选自下述物质中的至少1种:
选自间苯二甲酸二烯丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯或邻苯二甲酸二烯丙酯中的苯二甲酸二烯丙酯化合物,
通过上述苯二甲酸二烯丙酯化合物与选自乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,4-二羟甲基环己烷中的至少1种二元醇的混合物的酯交换反应而得到的二烯丙基酯化合物及其低聚物,
通过上述苯二甲酸二烯丙酯化合物与选自甘油、三羟甲基丙烷、三(羟基乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇、双甘油、双三羟甲基丙烷、二季戊四醇中的至少1种多元醇的混合物的酯交换反应而得到的多烯丙基酯化合物及其低聚物,及
通过苯二甲酸二烷基酯、烯丙醇、碳酸二烯丙酯、与上述二元醇或上述多元醇的混合物的酯交换反应而得到的、烯丙基酯化合物、烯丙基碳酸酯化合物及具有烯丙基碳酸酯基和烯丙基酯基的化合物及其低聚物,所述苯二甲酸二烷基酯为选自具有碳原子数为1~3的烷基的间苯二甲酸二烷基酯、对苯二甲酸二烷基酯、邻苯二甲酸二烷基酯中的至少1种。
[6]如[2]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,上述烯丙基酯聚合性化合物(A2)或上述聚合性化合物(A3)包含选自下述物质中的至少1种:
(i)对苯二甲酸二烯丙酯、与相对于该对苯二甲酸二烯丙酯而言为30重量%的二乙二醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物及其低聚物的混合物,
(ii)通过对苯二甲酸二烯丙酯与丙二醇的混合物的酯交换反应而得到的烯丙基酯化合物,
(iii)(ii)的烯丙基酯化合物、与相对于该烯丙基酯化合物而言为20重量%的二乙二醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物及其低聚物的混合物,
(iv)通过对苯二甲酸二甲酯、烯丙醇、碳酸二烯丙酯及二乙二醇的混合物的酯交换反应而得到的、烯丙基酯化合物、烯丙基碳酸酯化合物及具有烯丙基酯基和烯丙基碳酸酯基的化合物的混合物,及(v)(iv)中得到的上述混合物、与相对于该混合物而言为10重量%的二乙二醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物及其低聚物的混合物。
[7]如[2]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,包含2个以上烯丙基氧基羰基的上述化合物(A)为:
[5]记载的上述烯丙基酯聚合性化合物(A2)及/或上述聚合性化合物(A3)及它们的低聚物、与[3]记载的上述烯丙基碳酸酯聚合性化合物(A1)及其低聚物的混合物。
[8]如[1]~[7]中任一项所述的光学材料用聚合性组合物,其中,紫外线吸收剂(B)为2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮。
[9]如[1]~[8]中任一项所述的光学材料用聚合性组合物,其中,自由基聚合引发剂(C)为选自由下述通式(6)表示的10小时半衰期温度为80℃以上的过氧化缩酮系聚合引发剂、下述通式(7)表示的10小时半衰期温度为80℃以上的过氧化单碳酸酯系聚合引发剂、及下述通式(8)表示的10小时半衰期温度为65℃以上的过氧化酯系聚合引发剂组成的组中的至少1种;
[化学式7]
(式(6)中,R3为叔烷基,R1及R2各自独立地为选自甲基、乙基、丙基及丁基中的烷基,上述烷基可在链的末端具有烷基酯基,或者R1和R2可与它们所键合的碳原子一同形成亚环烷基,该亚环烷基可具有1~3个烷基取代基。),
[化学式8]
(式(7)中,R1是碳原子数为3~6的叔烷基,R2是碳原子数为3~8的直链或支链的烷基。),
[化学式9]
(式(8)中,R1是碳原子数为3~6的叔烷基,R2是碳原子数为3~9的直链或支链的烷基或苯基。)。
[10]成型体,其是使[1]~[9]中任一项所述的光学材料用聚合性组合物固化而得到的。
[11]光学材料,其是由[10]所述的成型体形成的。
[12]塑料透镜,其是由[10]所述的成型体形成的。
[13]塑料透镜的制造方法,其包括下述工序:
将下述(A)~(D)一并混合而制备光学材料用聚合性组合物的工序,及
通过将上述光学材料用聚合性组合物进行浇铸聚合而形成透镜基材的工序,
(A)下述通式(1)表示的包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物,
(B)下述通式(i)表示的紫外线吸收剂,
(C)选自由过氧化缩酮系自由基聚合引发剂、过氧化单碳酸酯系自由基聚合引发剂及过氧化酯系自由基聚合引发剂组成的组中的至少1种自由基聚合引发剂,和
(D)选自蒽醌系染料、紫环酮系染料、单偶氮系染料、双偶氮系染料、及酞菁系染料中的至少1种染料;
[化学式10]
(式中,n为2~6的整数。R1表示氢原子或甲基,存在多个的R1可以相同也可以不同。
X为可以具有氧原子的由碳原子数为3~12的直链或支链的脂肪族多元醇衍生的2~6价的有机基团a、可以具有氧原子的由碳原子数为5~16的脂环族多元醇衍生的2~6价的有机基团b、或由碳原子数为6~12的芳香族化合物衍生的2~6价的有机基团c,有机基团a或有机基团b介由来源于它们所具有的羟基的氧原子与烯丙基氧基羰基键合而形成烯丙基碳酸酯基。),
[化学式11]
(式中,R1表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链烷基。存在多个的R1彼此可以相同也可以不同。m表示1~3的整数,n表示1~3的整数,m和n的总和为3~6的整数。)。
需要说明的是,本发明中,例如,“二元醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物”是指:具有二元醇的2个羟基被烯丙基碳酸酯基取代而成的结构的化合物。
另外,本发明中,例如,“二乙二醇与新戊二醇的混合物的双(烯丙基碳酸酯)化合物”是指:
<1>具有二乙二醇的2个羟基被烯丙基碳酸酯基取代而成的结构的化合物,
<2>具有新戊二醇的2个羟基被烯丙基碳酸酯基取代而成的结构的化合物。
另外,本发明中,例如,“二乙二醇与新戊二醇的混合物的双(烯丙基碳酸酯)化合物的低聚物”是指:
上述化合物<1>的低聚物(具有二乙二醇介由碳酸酯键以直链状进行低聚物化而得到的化合物的2个羟基被烯丙基碳酸酯基取代而成的结构的化合物),
上述化合物<2>的低聚物(具有新戊二醇介由碳酸酯键以直链状进行低聚物化而得到的化合物的2个羟基被烯丙基碳酸酯基取代而成的结构的化合物),及
上述化合物<1>及上述化合物<2>的低聚物(具有二乙二醇和新戊二醇介由碳酸酯键在同一分子内按任意序列以直链状进行低聚物化而得到的化合物的2个羟基被烯丙基碳酸酯基取代而成的结构的化合物)。
发明的效果
根据本发明,可提供一种对有害的紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果好、无色透明且外观优异的光学材料。对于这样的本发明的光学材料而言,折射率、阿贝数等光学特性优异,而且无色透明且外观优异,并且,可减轻有害光对眼睛的影响,还可抑制眼睛疲劳、承受压力等障碍,因而,可特别合适地作为塑料眼镜透镜使用。
具体实施方式
基于以下的实施方式来说明本发明的光学材料用聚合性组合物。
本实施方式的光学材料用聚合性组合物含有:
(A)下述通式(1)表示的包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物,
(B)下述通式(i)表示的紫外线吸收剂,
(C)选自由过氧化缩酮系自由基聚合引发剂、过氧化单碳酸酯系自由基聚合引发剂及过氧化酯系自由基聚合引发剂组成的组中的至少1种自由基聚合引发剂,和
(D)选自蒽醌系染料、紫环酮系染料、单偶氮系染料、双偶氮系染料、及酞菁系染料中的至少1种染料。
[化学式12]
式中,n为2~6的整数。R1表示氢原子或甲基,存在多个的R1可以相同也可以不同。
X为可以具有氧原子的由碳原子数为3~12的直链或支链的脂肪族多元醇衍生的2~6价的有机基团a、可以具有氧原子的由碳原子数为5~16的脂环族多元醇衍生的2~6价的有机基团b、或由碳原子数为6~12的芳香族化合物衍生的2~6价的有机基团c,有机基团a或有机基团b介由来源于它们所具有的羟基的氧原子与烯丙基氧基羰基键合而形成烯丙基碳酸酯基。
[化学式13]
式中,R1表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链烷基。存在多个的R1彼此可以相同也可以不同。m表示1~3的整数,n表示1~3的整数,m和n的总和为3~6的整数。
对于本实施方式的光学材料用聚合性组合物而言,通过组合使用成分(A)~成分(D),不仅可保持良好的色调和透明性,而且可充分发挥紫外线阻断功能。
以下,对各成分进行说明。
[包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物(A)]
本实施方式中的包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物(A)可由下式表示。
[化学式14]
式中,n为2~6的整数。R1表示氢原子或甲基,存在多个的R1可以相同也可以不同。
X为可以具有氧原子的由碳原子数为3~12的直链或支链的脂肪族多元醇a1衍生的2~6价的有机基团a、可以具有氧原子的由碳原子数为5~16的脂环族多元醇b1衍生的2~6价的有机基团b、或由碳原子数为6~12的芳香族化合物c1衍生的2~6价的有机基团c,有机基团a或有机基团b介由来源于羟基的氧原子与烯丙基氧基羰基键合而形成烯丙基碳酸酯基。
这些多元醇通常可在分子中包含2~6个、优选2~4个羟基。
作为脂肪族多元醇a1,可举出二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三(羟基乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇、二季戊四醇等。
作为脂环族多元醇b1,可举出1,4-二羟甲基环己烷、4,8-双(羟基甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷等。
作为芳香族化合物c1,可举出苯、甲苯、二甲苯、萘等。
作为包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物(A),具体而言,可举出烯丙基碳酸酯聚合性化合物(A1)、烯丙基酯聚合性化合物(A2)、包含烯丙基碳酸酯基和烯丙基酯基中的至少一方的聚合性化合物(A3)。
包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物(A)可包含其低聚物。包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物在室温下为液体生成物,于25℃测得的粘度为10~1000cSt,其低聚物的含量可在宽范围内变化,例如为0~约80重量%。
(烯丙基碳酸酯聚合性化合物(A1))
烯丙基碳酸酯聚合性化合物(A1)可由下述通式(2)表示,另外,可包含其低聚物。低聚物为2分子以上的多元醇介由碳酸酯基(所述碳酸酯基是通过制造工序中生成的烯丙基碳酸酯与多元醇的酯交换反应而生成的)进行连接而得到的多(烯丙基碳酸酯)。
该烯丙基碳酸酯聚合性化合物为具有3~12个碳原子的直链或支链的脂肪族多元醇的多(烯丙基碳酸酯)化合物。在分子中具有5~16个碳原子的脂环族多元醇的多(烯丙基碳酸酯)化合物也适合于该目的。这些多元醇通常可在分子中具有2~6个、优选2~4个羟基。也可使用混合多(烯丙基碳酸酯)化合物、即下述物质:来源于2种以上的多元醇、可通过对各多元醇的多(烯丙基碳酸酯)化合物进行机械混合而得到的物质;或可从多元醇的混合物和碳酸二烯丙酯起始、通过化学反应而直接得到的物质。
最后,上述全部的多(烯丙基碳酸酯)化合物可以为单体、或单体与低聚物的混合物的形态。通常,烯丙基碳酸酯聚合性化合物在室温下为液体生成物,于25℃测得的粘度为10~1000cSt,其低聚物的含量可在宽范围内变化,例如为0~约80重量%。
[化学式15]
式(2)中,X表示由碳原子数为3~12的直链或支链的脂肪族多元醇衍生的2~6价的基团或由碳原子数为5~16的脂环族多元醇衍生的2~6价的基团,n表示2~6的整数。
关于构成通式(2)的X的多元醇,作为具体例,可举出二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,4-二羟甲基环己烷、4,8-双(羟基甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷、甘油、三羟甲基丙烷、三(羟基乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇、双甘油、双三羟甲基丙烷、二季戊四醇等。
因此,上述烯丙基碳酸酯化合物的例子例如包含选自下述化合物中的至少1种:选自二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,4-二羟甲基环己烷及4,8-双(羟基甲基)三环[5.2.1.02 ,6]癸烷中的至少1种二元醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物,选自甘油、三羟甲基丙烷及三(羟基乙基)异氰脲酸酯中的至少1种三元醇的三(烯丙基碳酸酯)化合物,选自季戊四醇、双甘油及双三羟甲基丙烷中的至少1种四元醇的四(烯丙基碳酸酯)化合物,二季戊四醇的六(烯丙基碳酸酯)化合物,及选自上述二元醇、上述三元醇、上述四元醇及上述二季戊四醇中的至少2种化合物的混合多(烯丙基碳酸酯)化合物。
需要说明的是,对于“至少2种二元醇的混合物的双(烯丙基碳酸酯)”而言,例如,二元醇为二乙二醇和新戊二醇时,可作为以下的单体成分和低聚物成分的混合物而得到。
单体成分
(1)二乙二醇双(烯丙基碳酸酯)
(2)新戊二醇双(烯丙基碳酸酯)
低聚物成分
(3)仅包含来源于二乙二醇的烃(及醚)的低聚物(具有二乙二醇介由碳酸酯键以直链状进行低聚物化而得到的化合物的2个羟基被烯丙基碳酸酯基取代而成的结构的化合物)
(4)仅包含来源于新戊二醇的烃的低聚物(具有新戊二醇介由碳酸酯键以直链状进行低聚物化而得到的化合物的2个羟基被烯丙基碳酸酯基取代而成的结构的化合物)
(5)在同一分子内包含来源于二乙二醇的烃(及醚)和来源于新戊二醇的烃这两者的复合低聚物(具有二乙二醇和新戊二醇介由碳酸酯键在同一分子内按任意序列以直链状进行低聚物化而得到的化合物的2个羟基被烯丙基碳酸酯基取代而成的结构的化合物)
下述的物质是适合于本发明的目的的烯丙基碳酸酯聚合性化合物(A1)的优选例。
(i)二乙二醇双(烯丙基碳酸酯)、及二乙二醇双(烯丙基碳酸酯)与其低聚物的混合物
二乙二醇双(烯丙基碳酸酯)可由式(I)定义。
[化学式16]
另外,二乙二醇双(烯丙基碳酸酯)的低聚物可由式(II)定义。
[化学式17]
式中,n为2以上10以下。
对于化合物(I)而言,例如,如《化学技术的百科辞典》、Kirk-Othmer、第III版、第2卷、111~112页中所记载的那样,可通过使二乙二醇双(氯甲酸酯)与烯丙醇反应而制造。对于二乙二醇双(烯丙基碳酸酯)(式(I))与其低聚物(式(II))的混合物而言,例如,如欧洲专利第35,304号说明书中所记载的那样,可在碱性催化剂的存在下进行操作,通过碳酸二烯丙酯与二乙二醇的酯交换而简便地制造。这些混合物通常包含约80重量%以下的低聚物。
(ii)二乙二醇与新戊二醇的混合物的双(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物
对于该双(烯丙基碳酸酯)化合物而言,除了用二乙二醇与新戊二醇的混合物替换二乙二醇之外,与上述点(i)的双(烯丙基碳酸酯)化合物同样。
(iii)二乙二醇与三(羟基乙基)异氰脲酸酯的混合物的多(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物
对于该多(烯丙基碳酸酯)化合物而言,例如,如美国专利第4,812,545号中所记载的那样,可通过二乙二醇与三(羟基乙基)异氰脲酸酯的混合物的碳酸二烯丙酯的酯交换而得到。
(iv)二乙二醇与三羟甲基丙烷的混合物的多(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物
对于该多(烯丙基碳酸酯)化合物而言,除了用三羟甲基丙烷替换三(羟基乙基)异氰脲酸酯之外,与上述点(iii)的多(烯丙基碳酸酯)化合物同样。
(v)二乙二醇与季戊四醇的混合物的多(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物
对于该多(烯丙基碳酸酯)化合物而言,除了用季戊四醇替换三(羟基乙基)异氰脲酸酯之外,与上述点(iii)的多(烯丙基碳酸酯)化合物同样。
(vi)二乙二醇与新戊二醇与季戊四醇的混合物的多(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物
对于该多(烯丙基碳酸酯)化合物而言,除了用二乙二醇和新戊二醇这2种二元醇替换二乙二醇之外,与上述点(v)的多(烯丙基碳酸酯)化合物同样。
(vii)多(烯丙基碳酸酯)混合物,所述多(烯丙基碳酸酯)混合物包含:
二乙二醇与新戊二醇与季戊四醇的混合物的多(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物,和
二乙二醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物。
(烯丙基酯聚合性化合物(A2)、聚合性化合物(A3))
作为烯丙基酯聚合性化合物(A2),可举出下述通式(3)表示的苯二甲酸二烯丙酯及其低聚物、下述通式(4)表示的通过苯二甲酸二烯丙酯与多元醇的混合物的酯交换反应而得到的烯丙基酯化合物及其低聚物。作为聚合性化合物(A3),可举出下述通式(5)表示的包含烯丙基酯基及烯丙基碳酸酯基中的至少一方的聚合性化合物及其低聚物。
通式(5)表示的聚合性化合物包含:通过苯二甲酸二烷基酯、烯丙醇、碳酸二烯丙酯与多元醇的混合物的酯交换反应而得到的、烯丙基酯化合物、烯丙基碳酸酯化合物及具有烯丙基酯基和烯丙基碳酸酯基的化合物的混合物。
需要说明的是,本实施方式中,下述通式(3)~(5)的化合物包含位置异构体。
[化学式18]
通式(3)表示的苯二甲酸二烯丙酯为选自间苯二甲酸二烯丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯、及邻苯二甲酸二烯丙酯中的至少1种。
[化学式19]
式(4)中,X表示由碳原子数为2~8的直链或支链的脂肪族二元醇衍生的2价的基团、或由具有3~6个羟基的碳原子数为3~10的直链或支链的脂肪族多元醇衍生的3~6价的基团,n表示2~6的整数。
[化学式20]
式(5)中,X表示由碳原子数为2~8的直链或支链的脂肪族二元醇衍生的2价的基团、或由具有3~6个羟基的碳原子数为3~10的直链或支链的脂肪族多元醇衍生的3~6价的基团,m及n表示0~6的整数,并且m和n的总和为2~6的整数。
关于使用的苯二甲酸二烯丙酯,作为具体例,为间苯二甲酸二烯丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯,
苯二甲酸二烷基酯是具有碳原子数为1~3的烷基的苯二甲酸二酯,作为具体例,为间苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二乙酯、对苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二乙酯、间苯二甲酸二丙酯、对苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二丙酯。
另外,关于构成式(4)及式(5)的X的多元醇(脂肪族二元醇、脂肪族多元醇),作为具体例,为二元醇,例如乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,4-二羟甲基环己烷;三元醇,例如甘油、三羟甲基丙烷;及多元醇,例如三(羟基乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇、双甘油、双三羟甲基丙烷、二季戊四醇。
上述式(4)及式(5)的化合物可包含其低聚物。式(4)中的低聚物是通过制造工序中生成的烯丙基酯化合物与多元醇的酯交换反应而生成的物质。式(5)中的低聚物是通过制造工序中生成的烯丙基酯化合物或烯丙基碳酸酯化合物与多元醇的酯交换反应而生成的物质。
因此,上述烯丙基酯聚合性化合物(A2)或上述聚合性化合物(A3)例如包含选自下述物质中的至少1种:
选自间苯二甲酸二烯丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯、及邻苯二甲酸二烯丙酯中的苯二甲酸二烯丙酯化合物,
通过上述苯二甲酸二烯丙酯化合物与选自乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,4-二羟甲基环己烷等中的至少1种二元醇的混合物的酯交换反应而得到的二烯丙基酯化合物及其低聚物,
通过上述苯二甲酸二烯丙酯与选自三元醇(甘油、三羟甲基丙烷)、三(羟基乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇、双甘油、双三羟甲基丙烷、二季戊四醇等中的至少1种多元醇的混合物的酯交换反应而得到的多烯丙基酯化合物及其低聚物,
通过碳原子数为1~3的苯二甲酸二烷基酯、烯丙醇、碳酸二烯丙酯、与前述的二元醇或多元醇的混合物的酯交换反应而得到的、烯丙基酯化合物、烯丙基碳酸酯化合物及具有烯丙基碳酸酯基和烯丙基酯基的化合物及它们的低聚物,所述苯二甲酸二烷基酯为选自间苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二乙酯、对苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二乙酯、间苯二甲酸二丙酯、对苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二丙酯中的至少1种。
更具体而言,上述烯丙基酯聚合性化合物(A2)或上述聚合性化合物(A3)优选包含选自下述物质中的至少1种:
(i)对苯二甲酸二烯丙酯、与相对于该对苯二甲酸二烯丙酯而言为30重量%的二乙二醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物及其低聚物的混合物,
(ii)通过对苯二甲酸二烯丙酯与丙二醇的混合物的酯交换反应而得到的烯丙基酯化合物,
(iii)(ii)的烯丙基酯化合物、与相对于该烯丙基酯化合物而言为20重量%的二乙二醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物及其低聚物的混合物,
(iv)通过对苯二甲酸二甲酯、烯丙醇、碳酸二烯丙酯及二乙二醇的混合物的酯交换反应而得到的、烯丙基酯化合物、烯丙基碳酸酯化合物及具有烯丙基酯基和烯丙基碳酸酯基的化合物的混合物,及(v)(iv)中得到的上述混合物、与相对于该混合物而言为10重量%的二乙二醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物及其低聚物的混合物。
下述的物质是适合于本发明的目的的烯丙基酯聚合性化合物(A2)或上述聚合性化合物(A3)的优选例。
(i)通过对苯二甲酸二甲酯、烯丙醇、碳酸二烯丙酯及二乙二醇的混合物的酯交换反应而得到的、烯丙基酯化合物、烯丙基碳酸酯化合物及具有烯丙基酯基和烯丙基碳酸酯基的化合物的混合物
上述烯丙基酯聚合性化合物(A2)或上述聚合性化合物(A3)可由式(III)~(V)定义,且以式(III)的对苯二甲酸二烯丙酯为主成分,包含通过各化合物与多元醇进行酯交换反应而得到的低聚物。
[化学式21]
本实施方式中,从本发明的效果的观点考虑,可以使包含2个以上烯丙基氧基羰基的上述化合物(A)为:上述烯丙基酯聚合性化合物(A2)及/或上述聚合性化合物(A3)及它们的低聚物、与上述烯丙基碳酸酯聚合性化合物(A1)及其低聚物的混合物。
[(B)紫外线吸收剂]
本实施方式中,作为(B)紫外线吸收剂,可使用下述通式(i)表示的化合物。
[化学式22]
式中,R1表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链烷基。存在多个的R1彼此可以相同也可以不同。
作为R1,优选氢原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基等碳原子数为1~20的直链或支链烷基,特别优选氢原子、甲基、乙基、丙基。
m为1~5的整数,优选为1~3的整数,
n为1~5的整数,优选为1~3的整数,
并且,m和n的总和为2~10的整数,优选为3~6的整数。
作为这样的紫外线吸收剂(B),可举出2,2’,4-三羟基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-乙氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-正丙氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-异丙氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-正丁氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-叔丁氧基二苯甲酮、2-羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4,4’-二乙氧基二苯甲酮、2-羟基-4,4’-二正丙氧基二苯甲酮、2-羟基-4,4’-二异丙氧基二苯甲酮、2-羟基-4,4’-二正丁氧基二苯甲酮、2-羟基-4,4’-二叔丁氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-4’-乙氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-4’-正丙氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-4’-异丙氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-4’-正丁氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-4’-叔丁氧基二苯甲酮、2-羟基-4-乙氧基-4’-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-乙氧基-4’-正丙氧基二苯甲酮、2-羟基-4-乙氧基-4’-异丙氧基二苯甲酮、2-羟基-4-乙氧基-4’-正丁氧基二苯甲酮、2-羟基-4-乙氧基-4’-叔丁氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正丙氧基-4’-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正丙氧基-4’-乙氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正丙氧基-4’-异丙氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正丙氧基-4’-正丁氧基二苯甲酮、2-羟基正丙氧基-4’-叔丁氧基二苯甲酮、2-羟基-4-异丙氧基-4’-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-异丙氧基-4’-乙氧基二苯甲酮、2-羟基-4-异丙氧基-4’-正丙氧基二苯甲酮、2-羟基-4-异丙氧基-4’-正丁氧基二苯甲酮、2-羟基-异丙氧基-4’-叔丁氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正丁氧基-4’-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正丁氧基-4’-乙氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正丁氧基-4’-正丙氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正丁氧基-4’-异丙氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正丁氧基-4’-叔丁氧基二苯甲酮、2-羟基-4-叔丁氧基-4’-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-叔丁氧基-4’-乙氧基二苯甲酮、2-羟基-4-叔丁氧基-4’-正丙氧基二苯甲酮、2-羟基-4-叔丁氧基-4’-异丙氧基二苯甲酮、2-羟基-4-叔丁氧基-4’-正丁氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二乙氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二正丙氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二异丙氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二正丁氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二叔丁氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基-4’-二乙氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基-4’-正丙氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基-4’-异丙氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基-4’-正丁氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基-4’-叔丁氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-乙氧基-4’-正丙氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-乙氧基-4’-异丙氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-乙氧基-4’-正丁氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-乙氧基-4’-叔丁氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-正丙氧基-4’-异丙氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-正丙氧基-4’-正丁氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-正丙氧基-4’-叔丁氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-异丙氧基-4’-正丁氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-异丙氧基-4’-叔丁氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-正丁氧基-4’-叔丁氧基二苯甲酮、2,2’,4-三甲氧基二苯甲酮、2,2’,4-三乙氧基二苯甲酮、2,2’,4-三正丙氧基二苯甲酮、2,2’,4-三异丙氧基二苯甲酮、2,2’,5-三甲氧基二苯甲酮、2,2’,5-三乙氧基二苯甲酮、2,2’,5-三正丙氧基二苯甲酮、2,2’,5-三异丙氧基二苯甲酮、2,4,4’-三甲氧基二苯甲酮、2,4,4’-三乙氧基二苯甲酮、2,4,4’-三正丙氧基二苯甲酮、2,4,4’-三异丙氧基二苯甲酮、3,4’,5-三甲氧基二苯甲酮、3,4’,5-三乙氧基二苯甲酮、3,4’,5-三正丙氧基二苯甲酮、3,4’,5-三异丙氧基二苯甲酮、2,4-二甲氧基-4’-羟基二苯甲酮、2,4-二乙氧基-4’-羟基二苯甲酮、2,4-二正丙氧基-4’-羟基二苯甲酮、2,4-二异丙氧基-4’-羟基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四乙氧基二苯甲酮、3,3’,4,4’-四甲氧基二苯甲酮、3,3’,4,4’-四乙氧基二苯甲酮、2,3,3’,4’-四甲氧基二苯甲酮、2,3,3’,4’-四乙氧基二苯甲酮等。其中,特别优选2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮。
对于紫外线吸收剂(B)而言,相对于上述的化合物(A)100重量份,可以以0.3~10重量份、优选0.5~3重量份的量使用。如果在该范围内,则可更有效地发挥对有害的紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果。
[自由基聚合引发剂(C)]
接下来,对本实施方式中的自由基聚合引发剂(C)进行说明。
本实施方式中的自由基聚合引发剂(C)为选自由过氧化缩酮系自由基聚合引发剂、过氧化单碳酸酯系自由基聚合引发剂及过氧化酯系自由基聚合引发剂组成的组中的至少1种自由基聚合引发剂。
更详细而言,作为本实施方式的自由基聚合引发剂(C),使用下述通式(6)表示的(a)10小时半衰期温度为80℃以上的过氧化缩酮系自由基聚合引发剂及/或下述通式(7)表示的(b)10小时半衰期温度为80℃以上的过氧化单碳酸酯系自由基聚合引发剂及/或下述通式(8)表示的(c)10小时半衰期温度为65℃以上的过氧化酯系自由基聚合引发剂。
[化学式23]
式(6)中,R3为叔烷基,R1及R2各自独立地为选自甲基、乙基、丙基及丁基中的烷基,上述烷基例如可在链的末端具有烷基酯基这样的官能团,或者R1和R2可相互键合并与它们所键合的碳原子一同形成亚环烷基,该亚环烷基可具有1~3个烷基取代基。
[化学式24]
式(7)中,R1是碳原子数为3~6的叔烷基,R2是碳原子数为3~8的直链或支链的烷基。
[化学式25]
式(8)中,R1是碳原子数为3~6的叔烷基,R2是碳原子数为3~9的直链或支链的烷基或苯基。
作为(a)的过氧化缩酮系自由基聚合引发剂{()内表示10小时半衰期温度。},可举出:
1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷(83℃)、
1,1-双(叔己基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷(90℃)、
2,2-双(叔丁基过氧化)丁烷(107℃)、
4,4-双(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯(109℃)、
3,3-双(叔丁基过氧化)戊酸乙酯(114℃)、
1,1-双(叔丁基过氧化)环己烷(91℃)、
1,1-双(叔丁基过氧化)-2-甲基环己烷(83℃)、
1,1-双(叔戊基过氧化)环己烷(93℃)、
1,1-双(叔己基过氧化)环己烷(87℃)、
1,1-双(叔己基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷(87℃)、
2,2-双[4,4-(二叔丁基过氧化)环己基]丙烷(95℃)。
作为(b)的过氧化单碳酸酯系自由基聚合引发剂{()内表示10小时半衰期温度。},可举出:
OO-(叔丁基)-O-异丙基单过氧碳酸酯(99℃)、
OO-(叔戊基)-O-异丙基单过氧碳酸酯(96℃)、
OO-(叔丁基)-O-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯(99℃)、
OO-(叔戊基)-O-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯(99℃)。
作为(c)的过氧化酯系自由基聚合引发剂{()内表示10小时半衰期温度。},可举出:
过氧化-2-乙基己酸叔丁酯(72℃)、
过氧化异丁酸叔丁酯(82℃)、
过氧化-3,3,5-三甲基己酸叔丁酯(97℃)、
过氧化乙酸叔丁酯(102℃)、
过氧化异壬酸叔丁酯(102℃)、
过氧化苯甲酸叔丁酯(104℃)、
过氧化-2-乙基己酸叔戊酯(75℃)、
过氧化正辛酸叔戊酯(96℃)、
过氧化乙酸叔戊酯(100℃)、
过氧化异壬酸叔戊酯(96℃)、
过氧化苯甲酸叔戊酯(100℃)、
过氧化-2-乙基己酸叔己酯(70℃)、
过氧化苯甲酸叔己酯(99℃)、
过氧化-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯(65℃)。
本实施方式中,作为自由基聚合引发剂(C),优选使用(a)的过氧化缩酮系自由基聚合引发剂或(b)的过氧化单碳酸酯系自由基聚合引发剂,具体而言,优选使用OO-(叔丁基)-O-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯、OO-(叔戊基)-O-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯、1,1-双(叔丁基过氧化)环己烷、1,1-双(叔戊基过氧化)环己烷、1,1-双(叔己基过氧化)环己烷、1,1-双(叔己基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷等。
本实施方式中,自由基聚合引发剂(C)的使用量根据聚合条件、引发剂的种类、引发剂的纯度及使用的稀释剂、化合物(A)的组成的不同而不同,不能一概而定,相对于上述包含烯丙基氧基羰基的化合物(A)100质量份,为0.3~5.0重量份,优选为0.5~3.0重量份,另外,也可组合2种以上的自由基聚合引发剂而使用。
另外,在使本实施方式的光学材料用聚合性组合物聚合时,聚合条件中,尤其是温度会给得到的固化物的性状带来影响。该温度条件受自由基聚合引发剂(C)的种类和量、单体的种类影响,因此不能一概而定,通常下述方式是合适的:在较低温度下开始聚合,缓缓升高温度,在聚合结束时于高温下使其固化。聚合时间也与温度同样地根据各种主要因素的不同而不同,因此,预先确定与这些条件相适应的最佳时间是合适的,通常优选对条件进行选择以使得在12~24小时内完成聚合。另外,对于本实施方式的光学材料用聚合性组合物而言,不需要严格控制在35℃以下,即使利用从60℃以上开始的模式也可进行固化,容易成型,因而成品率高。
[染料(D)]
作为本实施方式中的染料(D),可举出蒽醌系染料、紫环酮系染料、单偶氮系染料、双偶氮系染料、酞菁系染料等,可使用1种,或组合2种以上而使用。
作为蒽醌系染料,可举出溶剂蓝36(1,4-双(异丙基氨基)蒽-9,10-二酮)、溶剂蓝63(1-(甲基氨基)-4-(间甲苯基氨基)蒽-9,10-二酮)、溶剂蓝94(1-氨基-2-溴-4-(苯基氨基)蒽-9,10-二酮)、溶剂蓝97(1,4-双((2,6-二乙基-4-甲基苯基)氨基)蒽-9,10-二酮)、溶剂蓝104(1,4-双(2,4,6-三甲苯基氨基)蒽-9,10-二酮)、溶剂紫13(1-羟基-4-(对甲苯基氨基)蒽-9,10-二酮)、溶剂紫13(1,5-双(对甲苯基氨基)蒽-9,10-二酮)、溶剂红52(3-甲基-6-(对甲苯基氨基)-3H-萘并[1,2,3-de]喹啉-2,7-二酮)、溶剂红168(1-(环己基氨基)蒽-9,10-二酮)、溶剂红207(1,5-双(环己基氨基)蒽-9,10-二酮)、分散红22(1-(苯基氨基)蒽-9,10-二酮)、分散红60(1-氨基-4-羟基-2-苯氧基蒽-9,10-二酮)、溶剂紫59(1,4-二氨基-2,3-二苯基蒽-9,10-二酮)、溶剂绿28(1,4-双((4-丁基苯基)氨基)-5,8-二羟基蒽-9,10-二酮)等。
作为紫环酮系染料,可举出溶剂橙60(12H-异吲哚并[2,1-a]啶-12-酮)、溶剂橙78、溶剂橙90、溶剂红135(8,9,10,11-四氯-12H-异吲哚并[2,1-a]啶-12-酮)、溶剂红162、溶剂红179(14H-苯并[4,5]异喹啉并[2,1-a]啶-14-酮)等。
作为单偶氮系染料,可举出溶剂红195、坚牢橙R、油红(Oil Red)、油黄(OilYellow)等。
作为双偶氮系染料,可举出芝加哥天蓝(Chicago Sky Blue)6B(6,6’-((1E,1’E)-(3,3’-二甲氧基-[1,1’-联苯]-4,4’-二基)双(二氮烯-2,1-二基))双(4-氨基-5-羟基萘-1,3-二磺酸)钠)、伊文思蓝(6,6’-((1E,1’E)-(3,3’-二甲基-[1,1’-联苯]-4,4’-二基)双(二氮烯-2,1-二基))双(4-氨基-5-羟基萘-1,3-二磺酸)钠)、直接蓝15(3,3’-((1E,1’E)-(3,3’-二甲氧基-[1,1’-联苯]-4,4’-二基)双(二氮烯-2,1-二基))双(5-氨基-4-羟基萘-2,7-二磺酸)钠)、台盼蓝(3,3’-((1E,1’E)-(3,3’-二甲基-[1,1’-联苯]-4,4’-二基)双(二氮烯-2,1-二基))双(5-氨基-4-羟基萘-2,7-二磺酸)钠)、苯并红紫4B(3,3’-((1E,1’E)-(3,3’-二甲基-[1,1’-联苯]-4,4’-二基)双(二氮烯-2,1-二基))双(4-氨基萘-1-磺酸)钠)、刚果红(3,3’-((1E,1’E)-[1,1’-联苯]-4,4’-二基双(二氮烯-2,1-二基))双(4-氨基萘-1-磺酸)钠)等。
作为酞菁系染料,可举出C.I.直接蓝86、C.I.直接蓝199等。
本实施方式中,从获得对420nm左右的蓝色光的阻隔效果、黄色指数(YI)、透明性优异的光学材料这样的观点考虑,优选为溶剂蓝94、溶剂蓝97、溶剂蓝104、溶剂紫59、溶剂红195、分散红60、溶剂绿28、溶剂橙60,可单独使用,也可组合2种以上而使用。
本实施方式中,可使染料(D)的使用量相对于上述化合物(A)100质量份为0.1~100重量ppm,优选为1~20重量ppm。
本实施方式的光学材料用聚合性组合物可在含有包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物(A)的同时,含有特定的紫外线吸收剂(B)、自由基聚合引发剂(C)及染料(D)。由此,可得到能有效发挥紫外线阻断功能的无色透明的树脂。
为了阻隔420nm左右的蓝色光而增加紫外线吸收剂相对于包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物的添加量时,存在得到的树脂的色调变差等问题点。另外,在色调变差时,虽然有使用染料等改善树脂的色调的方法等,但存在例如以下问题点:染料在作为聚合性烯丙基碳酸酯的聚合催化剂使用的过氧化物化合物的作用下被分解,无法顺利地调整树脂的色调;等等。另外,还存在以下情况:紫外线吸收剂在作为聚合性烯丙基碳酸酯的聚合催化剂使用的过氧化物化合物的作用下被分解,无法获得阻隔420nm左右的蓝色光的效果。
根据本实施方式,通过组合使用特定的紫外线吸收剂(B)、自由基聚合引发剂(C)和特定的染料(D),从而能够在紫外线吸收剂(B)和染料(D)不被分解的情况下得到具有阻隔420nm左右的蓝色光的效果及良好的色调和透明性的树脂。
[其他成分]
本实施方式中,除了上述(A)~(D)成分之外,还可进一步含有内部脱模剂、树脂改性剂等添加剂。
作为内部脱模剂,可使用酸性磷酸酯、非反应性硅油。作为酸性磷酸酯,可举出磷酸单酯、磷酸二酯,可分别单独使用,或混合2种以上而使用。
作为树脂改性剂,例如,可举出环硫化物化合物、醇化合物、胺化合物、环氧化合物、有机酸及其酐、包含(甲基)丙烯酸酯化合物等的烯烃化合物等。
<光学材料用聚合性组合物的制造方法>
对于本实施方式的光学材料用聚合性组合物,可将下述(A)~(D)一并混合而制备:
(A)通式(1)表示的包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物,
(B)通式(i)表示的紫外线吸收剂,
(C)选自由过氧化缩酮系自由基聚合引发剂、过氧化单碳酸酯系自由基聚合引发剂及过氧化酯系自由基聚合引发剂组成的组中的至少1种自由基聚合引发剂,和
(D)选自蒽醌系染料、紫环酮系染料、单偶氮系染料、双偶氮系染料、及酞菁系染料中的至少1种染料。
对于将(A)成分~(D)成分混合而制备聚合性组合物时的温度而言,通常在25℃以下进行。从聚合性组合物的适用期(pot life)的观点考虑,有时优选设定为更低温度。但是,在催化剂、内部脱模剂、添加剂在单体中的溶解性不好时,也可预先进行加热而使其溶解于单体、树脂改性剂中。
本实施方式中,树脂成型体的制造方法没有特别限制,作为优选的制造方法,可举出浇铸聚合。首先,将聚合性组合物注入到用衬垫或胶带等保持的成型模具间。此时,依据得到的塑料透镜所要求的物性,根据需要,常常优选进行减压下的脱泡处理、加压、减压下等的过滤处理等。
关于聚合条件,根据聚合性组合物的组成、催化剂的种类和使用量、模具的形状等的不同,条件有很大差异,因而不作限定,通常可在0~150℃的温度下经1~50小时而进行。根据情况,优选在20~130℃的温度范围内保持或缓缓升温,用1~48小时使其固化。
对于树脂成型体,根据需要,可进行退火等处理。对于处理温度而言,通常可在50~150℃之间进行,优选于90~140℃进行,更优选于100~130℃进行。
本实施方式中,在将树脂成型时,除了上述“其他成分”之外,根据目的,也可与已知的成型法同样地添加扩链剂、交联剂、光稳定剂、抗氧化剂、油溶染料、填充剂、密合性提高剂等各种添加剂。
<用途>
对于由本实施方式的光学材料用聚合性组合物得到的多(烯丙基碳酸酯)及多(烯丙基酯)树脂而言,通过改变浇铸聚合时的模具的种类,可以以各种形状的成型体的形式得到。
本实施方式的树脂成型体对有害的紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果好,无色透明且外观优异,可用于塑料透镜等各种光学材料。尤其是,可合适地作为塑料眼镜透镜使用。
[塑料眼镜透镜]
对于使用了由本实施方式的成型体形成的透镜基材的塑料眼镜透镜而言,根据需要,可在一面或两面上施以涂覆层而进行使用。
本实施方式的塑料眼镜透镜包含由上述的聚合性组合物形成的透镜基材和涂覆层。
作为涂覆层,具体而言,可举出底涂层、硬涂层、防反射层、防雾涂层、防污染层、防水层等。这些涂覆层可分别单独使用,也可将多种涂覆层形成为多层而使用。在两面上施以涂覆层时,可在各面上施以同样的涂覆层,也可施以不同的涂覆层。
对于这些涂覆层而言,分别地,可以并用出于保护眼睛免受红外线侵害的目的的红外线吸收剂,出于提高透镜的耐气候性的目的的光稳定剂、抗氧化剂,光致变色化合物,出于提高透镜的时尚性的目的的染料、颜料,防静电剂,以及用于提高透镜的性能的已知的添加剂。
关于通过涂布来进行涂覆的层,也可使用以改善涂布性为目的的各种匀涂剂(leveling agent)。
底涂层通常可形成于后述的硬涂层与透镜之间。底涂层是以提高在其上形成的硬涂层与透镜的密合性为目的的涂覆层,根据情况,也可提高耐冲击性。对于底涂层而言,可使用任何原材料,只要是相对于得到的透镜的密合性高的原材料即可,通常,可使用以氨酯系树脂、环氧系树脂、聚酯系树脂、三聚氰胺系树脂、聚乙烯醇缩醛为主成分的底涂层组合物等。对于底涂层组合物而言,出于调整组合物的粘度的目的,可使用不给透镜带来影响的适当的溶剂。当然,也可在无溶剂的情况下使用。
底涂层可利用涂布法、干式法中的任意方法形成。使用涂布法时,可通过利用旋涂、浸涂等已知的涂布方法将底涂层组合物涂布于透镜,然后进行固化从而形成底涂层。利用干式法进行时,可利用CVD法、真空蒸镀法等已知的干式法形成。在形成底涂层时,出于提高密合性的目的,根据需要,可预先对透镜的表面进行碱处理、等离子体处理、紫外线处理等前处理。
硬涂层是以向透镜表面赋予耐擦伤性、耐磨耗性、耐湿性、耐温水性、耐热性、耐气候性等功能为目的的涂覆层。
对于硬涂层而言,通常可使用包含具有固化性的有机硅化合物和选自Si、Al、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、In及Ti的元素组中的元素的氧化物微粒的1种以上及/或由选自这些元素组中的2种以上的元素的复合氧化物构成的微粒的1种以上的硬涂层组合物。
硬涂层组合物中,优选除了上述成分以外,还包含胺类、氨基酸类、金属乙酰丙酮络合物、有机酸金属盐、高氯酸类、高氯酸类的盐、酸类、金属氯化物及多官能性环氧化合物中的至少任一种。硬涂层组合物中可使用不给透镜带来影响的适当的溶剂,也可在无溶剂的情况下使用。
对于硬涂层而言,通常可在利用旋涂、浸涂等已知的涂布方法涂布硬涂层组合物后,进行固化而形成。作为固化方法,可举出热固化、基于紫外线、可见光线等能量射线照射的固化方法等。为了抑制干涉条纹的产生,硬涂层的折射率与透镜的折射率的差优选在±0.1的范围内。
防反射层通常可根据需要而形成在上述硬涂层上。防反射层包括无机系及有机系,在无机系的情况下,可使用SiO2、TiO2等无机氧化物,利用真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、离子束辅助法、CVD法等干式法形成。在有机系的情况下,可使用包含有机硅化合物、和具有内部孔洞的二氧化硅系微粒的组合物,利用湿式法形成。
防反射层包括单层及多层,在以单层使用的情况下,优选其折射率比硬涂层的折射率低至少0.1以上。为了有效地呈现防反射功能,优选形成为多层膜防反射膜,这种情况下,交替层叠低折射率膜和高折射率膜。这种情况下,也优选低折射率膜与高折射率膜的折射率差为0.1以上。作为高折射率膜,包括ZnO、TiO2、CeO2、Sb2O5、SnO2、ZrO2、Ta2O5等膜,作为低折射率膜,可举出SiO2膜等。
在防反射层上,可根据需要而形成防雾层、防污染层、防水层。作为形成防雾层、防污染层、防水层的方法,只要不给防反射功能带来不良影响即可,对其处理方法、处理材料等没有特别限制,可使用已知的防雾处理方法、防污染处理方法、防水处理方法、材料。例如,在防雾处理方法、防污染处理方法中,可举出以下方法:用表面活性剂覆盖表面的方法,在表面上附加亲水性的膜而使其具有吸水性的方法,以微细凹凸覆盖表面而提高吸水性的方法,利用光催化活性而使其具有吸水性的方法,实施超防水性处理而防止水滴附着的方法等。另外,在防水处理方法中,可举出以下方法:通过蒸镀、溅射含氟硅烷化合物等而形成防水处理层的方法;将含氟硅烷化合物溶解到溶剂中后,进行涂覆而形成防水处理层的方法等。
实施例
以下,基于实施例具体地说明本发明,但本发明不限于这些实施例。需要说明的是,利用以下的方法对由固化树脂形成的成型体及塑料透镜实施评价。
·树脂黄色指数(YI):针对得到的成型体(厚度为2mm的平板),用Konica Minolta公司制的分光测色计CM-5测定YI。
·420nm波长的光线阻断率:针对得到的成型体(厚度为2mm的平板),用岛津制作所公司制的紫外可见分光光度计UV-1600,测定420nm的波长处的透过率,算出由以下计算式定义的420nm的光线阻断率。
420nm波长的光线阻断率(%)=100(%)-(420nm的波长处的透过率)(%)
·雾度值:针对得到的成型体(厚度为2mm的平板),利用BYK-Gardner公司制的数字雾度计haze-gard plus,按照ASTM D1003,测定雾度。
·全光线透过率:针对得到的成型体(厚度为2mm的平板),利用BYK-Gardner公司制的数字雾度计haze-gard plus,按照ASTM D1003,测定全光线透过率。
实施例中,使用了下述的成分。
(聚合性化合物)
·RAV 7MC(二乙二醇、新戊二醇及季戊四醇的多(烯丙基碳酸酯)化合物及其低聚物,ACOMON公司制)
·RAV 7AT(二乙二醇及季戊四醇的多(烯丙基碳酸酯)化合物及其低聚物,ACOMON公司制)
·RAV 755T(通过对苯二甲酸二甲酯、烯丙醇、碳酸二烯丙酯及二乙二醇的混合物的酯交换而得到的、烯丙基酯化合物、烯丙基碳酸酯化合物及具有烯丙基酯基和烯丙基碳酸酯基的化合物的混合物,ACOMON公司制)
(紫外线吸收剂)
·UVINUL 3049(2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮,BASF公司制)
·DHMBP(2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮,东京化成公司制)
·HMBP(2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮,东京化成公司制)
·HOBP(2-羟基-4-正辛基氧基二苯甲酮,东京化成公司制)
·DMBP(4,4’-二甲氧基二苯甲酮,东京化成公司制)
·PBP(4-苯氧基二苯甲酮,东京化成公司制)
(自由基聚合引发剂)
·LUPEROX TAEC(OO-(叔戊基)-O-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯,ARKEMA公司制)
·Trigonox 29-C75(1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷的75%溶液,AkzoNobel公司制)
·LUPEROX 531M80(1,1-双(叔戊基过氧化)环己烷的80%溶液,ARKEMAYoshitomi公司制)
·ADC30(含有30重量份异丙基异丁基过氧二碳酸酯的二乙二醇双(烯丙基碳酸酯)溶液,AkzoNobel公司制)
(上蓝剂(染料系))
·Macrolex Blue RR(溶剂蓝97,LANXESS公司制)
·Plast Blue 8520(溶剂蓝94,有本化学工业制)
·Solvaperm Red Violet R(溶剂紫59,Clariant公司制)
·Solvaperm Red BB(溶剂红195,Clariant公司制)
(上蓝剂(颜料系))
·RAV 755(R)上蓝剂(Bluing agent)(ACOMON公司制)
需要说明的是,上蓝剂(染料系)的添加量是相对于得到的组合物而言的量。
(实施例1)
相对于99.2重量份RAV 7MC(ACOMON公司制),于70℃使1.5重量份UVINUL 3049(BASF公司制)、6ppm的Macrolex Blue RR(LANXESS公司制)、6ppm的Solvaperm Red VioletR(Clariant公司制)溶解,冷却至室温后,添加0.8重量份作为自由基聚合引发剂的LUPEROXTAEC(ARKEMA公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至120℃,一边进行24小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于120℃加热1小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板阻断80%左右的420nm的光线,色调良好且透明度高。
(实施例2)
相对于98.0重量份RAV 7MC(ACOMON公司制),于70℃使1.5重量份UVINUL 3049(BASF公司制)、6ppm的Macrolex Blue RR(LANXESS公司制)、6ppm的Solvaperm Red VioletR(Clariant公司制)溶解,冷却至室温后,添加2.0重量份作为自由基聚合引发剂的Trigonox 29-C75(AkzoNobel公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至110℃,一边进行25小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于120℃加热1小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板阻断80%左右的420nm的光线,色调良好且透明度高。
(实施例3)
相对于99.2重量份RAV 7MC(ACOMON公司制),于70℃使1.5重量份UVINUL 3049(BASF公司制)、6.25ppm的Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)、3ppm的Solvaperm RedViolet R(Clariant公司制)溶解,冷却至室温后,添加0.8重量份作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(ARKEMA Yoshitomi公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至110℃,一边进行21小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于120℃加热2小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板阻断80%左右的420nm的光线,色调良好且透明度高。
(实施例4)
相对于99.2重量份RAV 7MC(ACOMON公司制),于70℃使1.5重量份UVINUL 3049(BASF公司制)、9ppm的Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)、5ppm的Solvaperm Red BB(Clariant公司制)溶解,冷却至室温后,添加0.8重量份作为自由基聚合引发剂的LUPEROX531M80(ARKEMA Yoshitomi公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至110℃,一边进行21小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于120℃加热2小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板阻断80%左右的420nm的光线,色调良好且透明度高。
(实施例5)
相对于99.2重量份RAV 7MC(ACOMON公司制),于70℃使1.5重量份2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮(东京化成公司制)(DHMBP)、6.25ppm的Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)、3ppm的Solvaperm Red Violet R(Clariant公司制)溶解,冷却至室温后,添加0.8重量份作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(ARKEMA Yoshitomi公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至110℃,一边进行21小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于120℃加热2小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板阻断80%左右的420nm的光线,色调良好且透明度高。
(实施例6)
相对于98.8重量份RAV 7AT(ACOMON公司制),于70℃使1.0重量份UVINUL 3049(BASF公司制)、6ppm的Macrolex Blue RR(LANXESS公司制)、6ppm的Solvaperm Red VioletR(Clariant公司制)溶解,冷却至室温后,添加1.2重量份作为自由基聚合引发剂的LUPEROXTAEC(ARKEMA公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至120℃,一边进行24小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于120℃加热1小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板阻断70%左右的420nm的光线,色调良好且透明度高。
(实施例7)
相对于99.2重量份RAV 755T(ACOMON公司制),于70℃使1.0重量份UVINUL 3049(BASF公司制)、5ppm的Macrolex Blue RR(LANXESS公司制)、7ppm的Solvaperm Red VioletR(Clariant公司制)溶解,冷却至室温后,添加0.8重量份作为自由基聚合引发剂的LUPEROXTAEC(ARKEMA公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至120℃,一边进行24小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于120℃加热1小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板阻断80%左右的420nm的光线,色调良好且透明度高。
(比较例1)
相对于99.2重量份RAV 7MC(ACOMON公司制),于70℃使1.5重量份UVINUL 3049(BASF公司制)溶解,冷却至室温后,添加0.8重量份作为自由基聚合引发剂的LUPEROX TAEC(ARKEMA公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至120℃,一边进行24小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于120℃加热1小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板虽然阻断80%左右的420nm的光线,但色调为黄色。
(比较例2)
相对于98.0重量份RAV 7MC(ACOMON公司制),于70℃使1.5重量份UVINUL 3049(BASF公司制)溶解,冷却至室温后,添加2.0重量份作为自由基聚合引发剂的Trigonox 29-C75(AkzoNobel公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至110℃,一边进行25小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于120℃加热1小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板虽然阻断80%左右的420nm的光线,但色调为黄色。
(比较例3)
相对于99.2重量份RAV 755T(ACOMON公司制),于70℃使1.0重量份UVINUL 3049(BASF公司制)溶解,冷却至室温后,添加0.8重量份作为自由基聚合引发剂的LUPEROX TAEC(ARKEMA公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至120℃,一边进行24小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于120℃加热1小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板虽然阻断80%左右的420nm的光线,但色调为黄色。
(比较例4)
相对于89.0重量份RAV 7AT(ACOMON公司制),于70℃使1.0重量份UVINUL 3049(BASF公司制)溶解,冷却至室温后,添加11.0重量份作为自由基聚合引发剂的ADC30(AkzoNobel公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至80℃,一边进行20小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于110℃加热2小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板虽然阻断80%左右的420nm的光线,但色调为黄色。
(比较例5)
相对于89.0重量份RAV 7AT(ACOMON公司制),于70℃使1.0重量份2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮(东京化成公司制)(DHMBP)溶解,冷却至室温后,添加11.0重量份作为自由基聚合引发剂的ADC30(Akzo Nobel公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至80℃,一边进行20小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于110℃加热2小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板虽然阻断80%左右的420nm的光线,但色调为黄色。
(比较例6)
相对于90.0重量份RAV 7MC(ACOMON公司制),于70℃使1.0重量份UVINUL 3049(BASF公司制)、6ppm的Macrolex Blue RR(LANXESS公司制)、6ppm的Solvaperm Red VioletR(Clariant公司制)溶解,冷却至室温后,添加10.0重量份作为自由基聚合引发剂的ADC30(Akzo Nobel公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至80℃,一边进行20小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于110℃加热2小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板虽然阻断80%左右的420nm的光线,但色调为黄色。
(比较例7)
相对于89.0重量份RAV 7AT(ACOMON公司制),于70℃使1.0重量份UVINUL 3049(BASF公司制)、6ppm的Macrolex Blue RR(LANXESS公司制)、6ppm的Solvaperm Red VioletR(Clariant公司制)溶解,冷却至室温后,添加11.0重量份作为自由基聚合引发剂的ADC30(Akzo Nobel公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至80℃,一边进行20小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于110℃加热2小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板虽然阻断80%左右的420nm的光线,但色调为黄色。
(比较例8)
相对于89.0重量份RAV 7AT(ACOMON公司制),于70℃使1.0重量份UVINUL 3049(BASF公司制)溶解,冷却至室温后,添加0.5重量份作为颜料分散液的RAV 755(R)上蓝剂、11.0重量份作为自由基聚合引发剂的ADC30(Akzo Nobel公司制)并进行混合,然后,用5μm的PTFE过滤器进行过滤,注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至80℃,一边进行20小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于110℃加热2小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板虽然阻断80%左右的420nm的光线、色调为中性色,但有混浊。
(比较例9)
相对于99.2重量份RAV 7MC(ACOMON公司制),于70℃使1.5重量份UVINUL 3049(BASF公司制)溶解,冷却至室温后,添加0.5重量份作为颜料分散液的RAV 755(R)上蓝剂、0.8重量份作为自由基聚合引发剂的LUPEROX TAEC(ARKEMA公司制)并进行混合,然后,用5μm的PTFE过滤器进行过滤,注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至120℃,一边进行24小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于120℃加热1小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板虽然阻断80%左右的420nm的光线、色调为中性色,但有混浊。
(比较例10)
相对于99.2重量份RAV 7MC(ACOMON公司制),于70℃使1.5重量份2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(东京化成公司制)(HMBP)、1.8ppm的Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)、0.6ppm的Solvaperm Red Violet R(Clariant公司制)溶解,冷却至室温后,添加0.8重量份作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(ARKEMA Yoshitomi公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至110℃,一边进行21小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于120℃加热2小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板仅仅阻断了18%左右的420nm的光线。
(比较例11)
相对于99.2重量份RAV 7MC(ACOMON公司制),于70℃使1.5重量份2-羟基-4-正辛基氧基二苯甲酮(东京化成公司制)(HOBP)、1.8ppm的Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)、0.6ppm的Solvaperm Red Violet R(Clariant公司制)溶解,冷却至室温后,添加0.8重量份作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(ARKEMA Yoshitomi公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至110℃,一边进行21小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于120℃加热2小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板仅仅阻断了17%左右的420nm的光线。
(比较例12)
相对于99.2重量份RAV 7MC(ACOMON公司制),于70℃使1.5重量份4,4’-二甲氧基二苯甲酮(东京化成公司制)(DMBP)、1.8ppm的Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)、0.6ppm的Solvaperm Red Violet R(Clariant公司制)溶解,冷却至室温后,添加0.8重量份作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(ARKEMA Yoshitomi公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至110℃,一边进行21小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于120℃加热2小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板仅仅阻断了10%左右的420nm的光线。
(比较例13)
相对于99.2重量份RAV 7MC(ACOMON公司制),于70℃使1.5重量份4-苯氧基二苯甲酮(东京化成公司制)(PBP)、1.8ppm的Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)、0.6ppm的Solvaperm Red Violet R(Clariant公司制)溶解,冷却至室温后,添加0.8重量份作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(ARKEMA Yoshitomi公司制),注入到用胶粘带缠绕2片圆盘状的玻璃板的外周而得到的模中,一边逐渐从室温升温至110℃,一边进行21小时聚合。随后,将聚合性组合物脱模,于120℃加热2小时而进行后聚合,得到2mm厚的平板。得到的树脂平板仅仅阻断了15%左右的420nm的光线。
[表1]
[表2]
本申请主张以于2015年11月27日提出申请的日本申请特愿2015-232019号为基础的优先权,将其全部公开内容并入本文。
Claims (13)
1.光学材料用聚合性组合物,其含有:
(A)包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物,
(B)下述通式(i)表示的紫外线吸收剂,
(C)选自由过氧化缩酮系自由基聚合引发剂、过氧化单碳酸酯系自由基聚合引发剂及过氧化酯系自由基聚合引发剂组成的组中的至少1种自由基聚合引发剂,和
(D)选自蒽醌系染料、紫环酮系染料、单偶氮系染料、及双偶氮系染料中的至少1种染料;
其中,化合物(A)选自下述中的至少一种:
下述通式(2)表示的烯丙基碳酸酯聚合性化合物(A1)及其低聚物,
下述通式(3)或(4)表示的烯丙基酯聚合性化合物(A2)及其低聚物,
下述通式(5)表示的包含烯丙基酯基及烯丙基碳酸酯基中的至少一方的聚合性化合物(A3)及它们的低聚物;
通式(2)中,X表示由碳原子数为3~12的直链或支链的脂肪族多元醇衍生的2~6价的基团或由碳原子数为5~16的脂环族多元醇衍生的2~6价的基团,n表示2~6的整数,
通式(4)中,X表示由碳原子数为2~8的直链或支链的脂肪族二元醇衍生的2价的基团、或由具有3~6个羟基的碳原子数为3~10的直链或支链的脂肪族多元醇衍生的3~6价的基团,n表示2~6的整数,
通式(5)中,X表示由碳原子数为2~8的直链或支链的脂肪族二元醇衍生的2价的基团、或由具有3~6个羟基的碳原子数为3~10的直链或支链的脂肪族多元醇衍生的3~6价的基团,m及n表示0~6的整数,并且m和n的总和为2~6的整数,
通式(i)中,R1表示氢原子、或者碳原子数为1~20的直链或支链烷基,存在多个的R1彼此可以相同也可以不同,m表示1~3的整数,n表示1~3的整数,m和n的总和为3~6的整数。
2.如权利要求1所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述烯丙基碳酸酯聚合性化合物(A1)包含选自下述化合物中的至少1种:
选自二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,4-二羟甲基环己烷及4,8-双(羟基甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷中的至少1种二元醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物,
选自甘油、三羟甲基丙烷及三(羟基乙基)异氰脲酸酯中的至少1种三元醇的三(烯丙基碳酸酯)化合物,
选自季戊四醇、双甘油及双三羟甲基丙烷中的至少1种四元醇的四(烯丙基碳酸酯)化合物,
二季戊四醇的六(烯丙基碳酸酯)化合物,及
选自所述二元醇、所述三元醇、所述四元醇及所述二季戊四醇中的至少2种化合物的混合多(烯丙基碳酸酯)化合物。
3.如权利要求1所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述烯丙基碳酸酯聚合性化合物(A1)包含选自下述物质中的至少1种:
(i)二乙二醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物,
(ii)二乙二醇与新戊二醇的混合物的双(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物,
(iii)二乙二醇与三(羟基乙基)异氰脲酸酯的混合物的多(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物,
(iv)二乙二醇与三羟甲基丙烷的混合物的多(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物,
(v)二乙二醇与季戊四醇的混合物的多(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物,
(vi)二乙二醇与新戊二醇与季戊四醇的混合物的多(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物,及
(vii)多(烯丙基碳酸酯)混合物,所述多(烯丙基碳酸酯)混合物包含:
二乙二醇与新戊二醇与季戊四醇的混合物的多(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物,和
二乙二醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物、及该化合物与其低聚物的混合物。
4.如权利要求1所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述烯丙基酯聚合性化合物(A2)或所述聚合性化合物(A3)包含选自下述物质中的至少1种:
选自间苯二甲酸二烯丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯或邻苯二甲酸二烯丙酯中的苯二甲酸二烯丙酯化合物,
通过所述苯二甲酸二烯丙酯化合物与选自乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,4-二羟甲基环己烷中的至少1种二元醇的混合物的酯交换反应而得到的二烯丙基酯化合物及其低聚物,
通过所述苯二甲酸二烯丙酯化合物与选自甘油、三羟甲基丙烷、三(羟基乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇、双甘油、双三羟甲基丙烷、二季戊四醇中的至少1种多元醇的混合物的酯交换反应而得到的多烯丙基酯化合物及其低聚物,及
通过苯二甲酸二烷基酯、烯丙醇、碳酸二烯丙酯、与所述二元醇或所述多元醇的混合物的酯交换反应而得到的、烯丙基酯化合物、烯丙基碳酸酯化合物及具有烯丙基碳酸酯基和烯丙基酯基的化合物及其低聚物,所述苯二甲酸二烷基酯为选自具有碳原子数为1~3的烷基的间苯二甲酸二烷基酯、对苯二甲酸二烷基酯、邻苯二甲酸二烷基酯中的至少1种。
5.如权利要求1所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述烯丙基酯聚合性化合物(A2)或所述聚合性化合物(A3)包含选自下述物质中的至少1种:
(i)对苯二甲酸二烯丙酯、与相对于该对苯二甲酸二烯丙酯而言为30重量%的二乙二醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物及其低聚物的混合物,
(ii)通过对苯二甲酸二烯丙酯与丙二醇的混合物的酯交换反应而得到的烯丙基酯化合物,
(iii)(ii)的烯丙基酯化合物、与相对于该烯丙基酯化合物而言为20重量%的二乙二醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物及其低聚物的混合物,
(iv)通过对苯二甲酸二甲酯、烯丙醇、碳酸二烯丙酯及二乙二醇的混合物的酯交换反应而得到的、烯丙基酯化合物、烯丙基碳酸酯化合物及具有烯丙基酯基和烯丙基碳酸酯基的化合物的混合物,及
(v)(iv)中得到的所述混合物、与相对于该混合物而言为10重量%的二乙二醇的双(烯丙基碳酸酯)化合物及其低聚物的混合物。
6.如权利要求1所述的光学材料用聚合性组合物,其中,包含2个以上烯丙基氧基羰基的所述化合物(A)为:
权利要求4记载的所述烯丙基酯聚合性化合物(A2)及/或所述聚合性化合物(A3)及它们的低聚物、与权利要求2记载的所述烯丙基碳酸酯聚合性化合物(A1)及其低聚物的混合物。
7.如权利要求1~6中任一项所述的光学材料用聚合性组合物,其中,紫外线吸收剂(B)为2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮。
8.如权利要求1~6中任一项所述的光学材料用聚合性组合物,其中,自由基聚合引发剂(C)为选自由下述通式(6)表示的10小时半衰期温度为80℃以上的过氧化缩酮系聚合引发剂、下述通式(7)表示的10小时半衰期温度为80℃以上的过氧化单碳酸酯系聚合引发剂、及下述通式(8)表示的10小时半衰期温度为65℃以上的过氧化酯系聚合引发剂组成的组中的至少1种;
式(6)中,R3为叔烷基,R1及R2各自独立地为选自甲基、乙基、丙基及丁基中的烷基,所述烷基可在链的末端具有烷基酯基,或者R1和R2可与它们所键合的碳原子一同形成亚环烷基,该亚环烷基可具有1~3个烷基取代基,
式(7)中,R1是碳原子数为3~6的叔烷基,R2是碳原子数为3~8的直链或支链的烷基,
式(8)中,R1是碳原子数为3~6的叔烷基,R2是碳原子数为3~9的直链或支链的烷基或苯基。
9.如权利要求7所述的光学材料用聚合性组合物,其中,自由基聚合引发剂(C)为选自由下述通式(6)表示的10小时半衰期温度为80℃以上的过氧化缩酮系聚合引发剂、下述通式(7)表示的10小时半衰期温度为80℃以上的过氧化单碳酸酯系聚合引发剂、及下述通式(8)表示的10小时半衰期温度为65℃以上的过氧化酯系聚合引发剂组成的组中的至少1种;
式(6)中,R3为叔烷基,R1及R2各自独立地为选自甲基、乙基、丙基及丁基中的烷基,所述烷基可在链的末端具有烷基酯基,或者R1和R2可与它们所键合的碳原子一同形成亚环烷基,该亚环烷基可具有1~3个烷基取代基,
式(7)中,R1是碳原子数为3~6的叔烷基,R2是碳原子数为3~8的直链或支链的烷基,
式(8)中,R1是碳原子数为3~6的叔烷基,R2是碳原子数为3~9的直链或支链的烷基或苯基。
10.成型体,其是使权利要求1~9中任一项所述的光学材料用聚合性组合物固化而得到的。
11.光学材料,其是由权利要求10所述的成型体形成的。
12.塑料透镜,其是由权利要求10所述的成型体形成的。
13.塑料透镜的制造方法,其包括下述工序:
将下述(A)~(D)一并混合而制备光学材料用聚合性组合物的工序,及
通过将所述光学材料用聚合性组合物进行浇铸聚合而形成透镜基材的工序,
(A)包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物,
(B)下述通式(i)表示的紫外线吸收剂,
(C)选自由过氧化缩酮系自由基聚合引发剂、过氧化单碳酸酯系自由基聚合引发剂及过氧化酯系自由基聚合引发剂组成的组中的至少1种自由基聚合引发剂,和
(D)选自蒽醌系染料、紫环酮系染料、单偶氮系染料、及双偶氮系染料中的至少1种染料;
其中,化合物(A)选自下述中的至少一种:
下述通式(2)表示的烯丙基碳酸酯聚合性化合物(A1)及其低聚物,
下述通式(3)或(4)表示的烯丙基酯聚合性化合物(A2)及其低聚物,
下述通式(5)表示的包含烯丙基酯基及烯丙基碳酸酯基中的至少一方的聚合性化合物(A3)及它们的低聚物;
通式(2)中,X表示由碳原子数为3~12的直链或支链的脂肪族多元醇衍生的2~6价的基团或由碳原子数为5~16的脂环族多元醇衍生的2~6价的基团,n表示2~6的整数,
通式(4)中,X表示由碳原子数为2~8的直链或支链的脂肪族二元醇衍生的2价的基团、或由具有3~6个羟基的碳原子数为3~10的直链或支链的脂肪族多元醇衍生的3~6价的基团,n表示2~6的整数,
通式(5)中,X表示由碳原子数为2~8的直链或支链的脂肪族二元醇衍生的2价的基团、或由具有3~6个羟基的碳原子数为3~10的直链或支链的脂肪族多元醇衍生的3~6价的基团,m及n表示0~6的整数,并且m和n的总和为2~6的整数,
通式(i)中,R1表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链烷基,存在多个的R1彼此可以相同也可以不同,m表示1~3的整数,n表示1~3的整数,m和n的总和为3~6的整数。
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