CN110291122A - 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包含:(A)下述通式(a)表示的包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物、(B)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(C)选自下述通式(c1)表示的聚醚改性硅氧烷化合物或下述通式(c2)表示的多元醇化合物中的改性剂。
Description
技术领域
本发明涉及包含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,折射率高、阿贝数高,轻质且不易破裂,并且可进行染色,因而作为眼镜透镜、照相机透镜等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、间苯二甲酸二烯丙基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。
对于由烯丙基树脂形成的透镜而言,已知根据使用的聚合催化剂的不同,可确认到聚合时的裂纹的产生、脱模时的破裂。
专利文献1中,在实施例中公开了包含二乙二醇双烯丙基碳酸酯、过氧化二碳酸二异丙酯、和规定的嵌段共聚物的组合物。需要说明的是,专利文献1中,虽然例示了过氧化二碳酸二异丙酯以外的有机过氧化物化合物,但并未公开使用该化合物制备透镜的具体例。
另外,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2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3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。
专利文献4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5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使碳酸二烯丙基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6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。
专利文献7中,公开了含有包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物、规定的紫外线吸收剂、自由基聚合引发剂、和染料的光学材料用聚合性组合物。
专利文献8中,公开了包含特定的聚合性化合物、和聚醚改性聚硅氧烷化合物的聚合性组合物,记载了由该组合物得到的成型体的染色不良得以改善。专利文献9中,公开了包含特定的聚合性化合物、和聚醚改性聚硅氧烷化合物的聚合性组合物,记载了由该组合物得到的成型体的波筋得以改善。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2003-517064号公报
专利文献2:日本特开平10-186291号公报
专利文献3:日本特开昭60-245607号公报
专利文献4:日本特开平7-2938号公报
专利文献5:国际公开第2001/16194号
专利文献6:国际公开第2000/31584号
专利文献7:国际公开第2017/090725号
专利文献8:日本特开平11-77841号公报
专利文献9:国际公开第2016/125786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
然而,这些专利文献记载的技术中,在以下方面存在改善空间。
对于专利文献1的实施例中使用的作为催化剂的过氧化二碳酸二异丙酯而言,保存时的稳定性、使用其制造透镜时的安全性存在问题,因此,期望避免使用该化合物。另一方面,在使用该化合物以外的催化剂的情况下,虽然上述方面得以改善,但有时确认到聚合时的裂纹的产生、脱模时的破裂。
另外,对于专利文献1~9中记载的聚合性组合物而言,有时在聚合中产生裂纹、或在脱模时发生破裂。
用于解决课题的手段
本申请的发明人为了解决这样的以往技术的问题点而进行了研究,结果发现,通过组合使用特定的成分,能在保持良好的透明性的同时,抑制聚合中的裂纹的产生、脱模时的破裂,生产率优异。
即,本发明可如下所示。
[1]光学材料用聚合性组合物,其包含:
(A)下述通式(a)表示的包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物,
(B)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
(C)选自下述通式(c1)表示的聚醚改性硅氧烷化合物或下述通式(c2)表示的多元醇化合物中的改性剂;
[化学式1]
(通式(a)中,n为2~6的整数。R1表示氢原子或甲基,存在有多个的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]
(通式(c1)中,R1~R8可以相同或不同,R1~R8中的至少一个表示下述通式(c1a)表示的聚醚基,其他的R1~R8可以相同或不同,表示碳原子数为1~20的直链或支链的烷基、碳原子数为1~20的直链或支链的烷氧基、羟基、或聚甲硅烷氧基。存在有多个的R2~R5分别可以相同或不同。m、n可以相同或不同,表示0以上的整数。)
[化学式3]
(通式(c1a)中,R25表示碳原子数为1~20的直链或支链的亚烷基,R26表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链的烷基、碳原子数为2~20的直链或支链的链烯基或碳原子数为2~20的直链或支链的炔基。存在有多个的R25可以相同也可以不同。k表示1以上的整数。)
[化学式4]
(通式(c2)中,R2表示羟基、-OX基、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基。R3表示氢原子、X基、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基。R4表示氢原子、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基。Q1~Q7各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~4的直链或支链的烷基、-CH2-OX基、或-OX基。p表示1~4的整数,s表示0~4的整数,t表示0~4的整数,r表示1以上且1000以下的整数。存在有多个的Q1~Q7、X、s、t可以相同也可以不同。*表示化学键。)
[2]如[1]所述的光学材料用聚合性组合物,其还包含(D)下述通式(d)表示的紫外线吸收剂;
[化学式5]
(通式(d)中,R1表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链烷基。存在有多个的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与n的总和为3~6的整数。)。
[3]如[1]或[2]所述的光学材料用聚合性组合物,其还包含(E)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。
[4]如[1]~[3]中任一项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(a1)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(a2-1)或下述通式(a2-2)表示的烯丙基酯聚合性化合物(A2)及其低聚物,或
下述通式(a3)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6]
(通式(a1)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7]
[化学式8]
(通式(a2-2)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9]
(通式(a3)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与n的总和为2~6的整数。)。
[5]如[4]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。
[6]如[4]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。
[7]如[4]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基酯、对苯二甲酸二烯丙基酯及邻苯二甲酸二烯丙基酯中的苯二甲酸二烯丙基酯化合物,
通过上述苯二甲酸二烯丙基酯化合物、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基酯化合物、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聚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、碳酸二烯丙基酯、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。
[8]如[4]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)对苯二甲酸二烯丙基酯、与相对于该对苯二甲酸二烯丙基酯而言为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基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、碳酸二烯丙基酯、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。
[9]如[4]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:
[7]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[5]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。
[10]如[2]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,紫外线吸收剂(D)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。
[11]如[1]~[10]中任一项所述的光学材料用聚合性组合物,其中,自由基聚合性引发剂(B)为选自由下述通式(b1)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(b2)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(b3)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10]
(通式(b1)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可以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11]
(通式(b2)中,R1为碳原子数为3~6的叔烷基,R2为碳原子数为3~8的直链或支链的烷基。),
[化学式12]
(通式(b3)中,R1为碳原子数为3~6的叔烷基,R2为碳原子数为3~9的直链或支链的烷基或苯基。)。
[12]如[1]~[11]中任一项所述的光学材料用聚合性组合物,其中,上述通式(c1a)表示的聚醚基的R26表示氢原子或碳原子数为1~20的直链或支链的烷基。
[13]如[1]~[11]中任一项所述的光学材料用聚合性组合物,其中,上述通式(c1a)表示的聚醚基的R26表示碳原子数为2~20的直链或支链的链烯基或碳原子数为2~20的直链或支链的炔基。
[14]成型体,其是使[1]~[13]中任一项所述的光学材料用聚合性组合物固化而得到的。
[15]光学材料,其是由[14]所述的成型体形成的。
[16]塑料透镜,其是由[14]所述的成型体形成的。
[17]塑料透镜的制造方法,其包括下述工序:
将下述(A)、(B)和(C)混合,来制备光学材料用聚合性组合物的工序,
(A)下述通式(a)表示的包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物,
(B)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,
(C)选自下述通式(c1)表示的聚醚改性硅氧烷化合物或下述通式(c2)表示的多元醇化合物中的改性剂;以及
通过将上述光学材料用聚合性组合物浇铸聚合从而形成透镜基材的工序;
[化学式13]
(通式(a)中,n为2~6的整数。R1表示氢原子或甲基,存在有多个的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14]
(通式(c1)中,R1~R8可以相同或不同,R1~R8中的至少一个表示下述通式(c1a)表示的聚醚基,其他的R1~R8可以相同或不同,表示碳原子数为1~20的直链或支链的烷基、碳原子数为1~20的直链或支链的烷氧基、羟基、或聚甲硅烷氧基。存在有多个的R2~R5分别可以相同或不同。m、n可以相同或不同,表示0以上的整数。),
[化学式15]
(通式(c1a)中,R25表示碳原子数为1~20的直链或支链的亚烷基,R26表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链的烷基、碳原子数为2~20的直链或支链的链烯基或碳原子数为2~20的直链或支链的炔基。存在有多个的R25可以相同也可以不同。k表示1以上的整数。)
[化学式16]
(通式(c2)中,R2表示羟基、-OX基、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基。R3表示氢原子、X基、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基。R4表示氢原子、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基。Q1~Q7各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~4的直链或支链的烷基、-CH2-OX基、或-OX基。p表示1~4的整数,s表示0~4的整数,t表示0~4的整数,r表示1以上且1000以下的整数。存在有多个的Q1~Q7、X、s、t可以相同也可以不同。*表示化学键。)
[18]如[17]所述塑料透镜的制造方法,其中,制备上述光学材料用聚合性组合物的上述工序为进一步混合(D)下述通式(d)表示的紫外线吸收剂,来制备光学材料用聚合性组合物的工序;
[化学式17]
(通式(d)中,R1表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链烷基。存在有多个的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与n的总和为3~6的整数。)
[19]如[17]或[18]所述塑料透镜的制造方法,其中,制备上述光学材料用聚合性组合物的上述工序为进一步混合(E)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,来制备光学材料用聚合性组合物的工序。
需要说明的是,本发明中,所谓聚合时的裂纹,表示在模具中使光学材料用聚合性组合物加热固化而形成成型体时,在模具中,在成型体任意部分产生裂纹的状态。另外,所谓脱模时的破裂,表示在模具中使光学材料用聚合性组合物加热固化而形成成型体后,将成型体从模具脱模的工序中,在成型体任意部分产生破裂的状态。
发明的效果
通过本发明的光学材料用聚合性组合物,能抑制聚合中的裂纹的产生、脱模时的破裂,可提供透明且外观优异的光学材料。这样的本发明的光学材料透明且外观优异,而且生产率也优异,因此,特别是可作为塑料眼镜透镜合适地使用。
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是下述光学材料用聚合性组合物,其包含:
(A)下述通式(a)表示的包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物,
(B)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
(C)选自下述通式(c1)表示的聚醚改性硅氧烷化合物或下述通式(c2)表示的多元醇化合物中的改性剂;
[化学式18]
式(a)中,n为2~6的整数。R1表示氢原子或甲基,存在有多个的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19]
通式(c1)中,R1~R8可以相同或不同,R1~R8中的至少一个表示下述通式(c1a)表示的聚醚基,其他的R1~R8可以相同或不同,表示碳原子数为1~20的直链或支链的烷基、碳原子数为1~20的直链或支链的烷氧基、羟基、或聚甲硅烷氧基。存在有多个的R2~R5分别可以相同或不同。m、n可以相同或不同,表示0以上的整数。
[化学式20]
通式(c1a)中,R25表示碳原子数为1~20的直链或支链的亚烷基,R26表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链的烷基、碳原子数为2~20的直链或支链的链烯基或碳原子数为2~20的直链或支链的炔基。存在有多个的R25可以相同也可以不同。k表示1以上的整数。
[化学式21]
式(c2)中,R2表示羟基、-OX基、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基。R3表示氢原子、X基、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基。R4表示氢原子、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基。Q1~Q7各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~4的直链或支链的烷基、-CH2-OX基、或-OX基。p表示1~4的整数,s表示0~4的整数,t表示0~4的整数,r表示1以上且1000以下的整数。存在有多个的Q1~Q7、X、s、t可以相同也可以不同。*表示化学键。
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(C),从而在保持良好的色调和透明性的同时,还可抑制聚合中的裂纹的产生、脱模时的破裂,生产率优异。
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)可由以下的通式(a)表示。
[化学式22]
通式(a)中,n为2~6的整数。R1表示氢原子或甲基,存在有多个的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。
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产物,于25℃测得的粘度为10~1000cSt,其低聚物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(a1)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基酯起始、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产物,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23]
通式(a1)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(a1)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,包含从它们中选择的至少一种。
(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24]
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25]
式(II)中,n为2以上且10以下。
对于化合物(I)而言,例如,如《化学技术的百科辞典》(「化学技術の百科辞典」)、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,通过碳酸二烯丙基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(i)的二乙二醇双(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基酯的酯交换而得到。
(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(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(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(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(a2-1)表示的苯二甲酸二烯丙基酯及其低聚物、下述通式(a2-2)表示的通过苯二甲酸二烯丙基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(a3)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(a3)表示的聚合性化合物包含:通过苯二甲酸二烷基酯、烯丙醇、碳酸二烯丙基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(a2-1)、通式(a2-2)、通式(a3)的化合物包含位置异构体。
[化学式26]
通式(a2-1)表示的苯二甲酸二烯丙基酯为选自间苯二甲酸二烯丙基酯、对苯二甲酸二烯丙基酯、及邻苯二甲酸二烯丙基酯中的至少1种。
[化学式27]
通式(a2-2)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28]
通式(a3)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与n的总和为2~6的整数。
关于使用的苯二甲酸二烯丙基酯,作为具体例,为间苯二甲酸二烯丙基酯、对苯二甲酸二烯丙基酯、邻苯二甲酸二烯丙基酯,
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,可举出间苯二甲酸二甲酯、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,关于构成通式(a2-2)及通式(a3)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。
上述通式(a2-2)及通式(a3)的化合物可包含其低聚物。通式(a2-2)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。通式(a3)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基酯、对苯二甲酸二烯丙基酯、及邻苯二甲酸二烯丙基酯中的苯二甲酸二烯丙基酯化合物,
通过上述苯二甲酸二烯丙基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基酯化合物与选自三元醇(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、碳酸二烯丙基酯、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)对苯二甲酸二烯丙基酯、与相对于该对苯二甲酸二烯丙基酯而言为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基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、碳酸二烯丙基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、碳酸二烯丙基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基酯为主成分,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29]
本实施方式中,从本发明的效果的观点考虑,可使包含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。
[自由基聚合引发剂(B)]
本实施方式中的自由基聚合引发剂(B)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(B),使用下述通式(b1)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(b2)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(b3)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30]
通式(b1)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R1与R2相互键合,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31]
通式(b2)中,R1为碳原子数为3~6的叔烷基,R2为碳原子数为3~8的直链或支链的烷基。
[化学式32]
通式(b3)中,R1为碳原子数为3~6的叔烷基,R2为碳原子数为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-异丙基单过氧化碳酸酯(99℃),
OO-(叔戊基)-O-异丙基单过氧化碳酸酯(96℃),
OO-(叔丁基)-O-(2-乙基己基)单过氧化碳酸酯(99℃),
OO-(叔戊基)-O-(2-乙基己基)单过氧化碳酸酯(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℃)。
对于过氧化二碳酸二异丙酯(IPP)催化剂而言,虽然催化作用优异,成型性优异,但在操作、保存稳定性方面存在问题。另一方面,上述的自由基聚合引发剂与IPP催化剂相比,虽然在操作、保存稳定性方面优异,但催化作用差。本实施方式中,通过并用成分(A)及成分(C),从而即使在使用这些自由基聚合引发剂的情况下,成型性也优异,也能抑制聚合中的裂纹的产生、脱模时的破裂。
本实施方式中,作为自由基聚合引发剂(B),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)单过氧化碳酸酯、OO-(叔戊基)-O-(2-乙基己基)单过氧化碳酸酯、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(B)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,不能一概限定,相对于包含上述烯丙基氧基羰基的化合物(A)100重量份而言,为0.3~5.0重量份,优选为0.5~3.0重量份,另外,也可将2种以上自由基聚合引发剂组合使用。
另外,将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对得到的固化物的性状造成影响。该温度条件受自由基聚合引发剂(B)的种类和量、单体的种类的影响,因而不能一概限定,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要素的不同而不同,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。
[改性剂C)]
本实施方式中,改性剂(C)可从通式(c1)表示的聚醚改性硅氧烷化合物(C1)或通式(c2)表示的多元醇化合物(C2)中选择。
(聚醚改性硅氧烷化合物(C1))
作为本实施方式中的聚醚改性硅氧烷化合物(C1),可使用下述通式(c1)表示的化合物。
[化学式33]
R1~R8可以相同或不同,R1~R8中的至少一个表示下述通式(c1a)表示的聚醚基,其他的R1~R8可以相同或不同,表示碳原子数为1~20的直链或支链的烷基、碳原子数为1~20的直链或支链的烷氧基、羟基、或聚甲硅烷氧基。存在有多个的R2~R5分别可以相同或不同。m、n可以相同或不同,表示0以上的整数、优选1~20的整数、进一步优选1~10的整数。
[化学式34]
通式(c1a)中,R25表示碳原子数为1~20的直链或支链的亚烷基,R26表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链的烷基、碳原子数为2~20的直链或支链的链烯基或碳原子数为2~20的直链或支链的炔基。存在有多个的R25可以相同也可以不同。k表示1以上的整数。
需要说明的是,表示聚醚部位的聚合数的k可从1以上的整数中适当选择,优选表示1~20的整数,进一步优选表示1~10的整数。
另外,一个实施方式中,从抑制聚合中的裂纹的产生、脱模时的破裂的观点考虑,k优选表示1~1000的整数,更优选表示40~600的整数,进一步更优选表示55~550的整数。
另外,一个实施方式中,通式(c1a)表示的聚醚基的R26优选表示氢原子或碳原子数为1~20的直链或支链的烷基。
另外,一个实施方式中,通式(c1a)表示的聚醚基的R26表示碳原子数为2~20的直链或支链的链烯基或碳原子数为2~20的直链或支链的炔基。
另外,一个实施方式中,从抑制聚合中的裂纹的产生、脱模时的破裂的观点考虑,通式(c1a)表示的聚醚基的R26优选为氢原子或碳原子数为2~20的直链或支链的链烯基,更优选为氢原子或碳原子数为2~8的直链或支链的链烯基。
需要说明的是,作为上述的通式(c1)中的各取代基,具体而言,可举出以下所示的基团。
作为碳原子数为1~20的直链或支链的亚烷基,可举出例如亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、亚正丁基、亚异丁基、亚叔丁基、亚正戊基、亚异戊基、亚叔戊基、亚正己基、亚正庚基、亚异庚基、亚正辛基、亚异辛基、亚正壬基、亚异壬基、亚正癸基、亚异癸基、亚正十一烷基、亚异十一烷基、亚正十二烷基、亚异十二烷基、亚环戊基、亚环己基、亚环庚基、亚环辛基、亚环壬基、甲基亚环戊基、甲基亚环己基等。优选为碳原子数为1~8的直链或支链的亚烷基。
作为碳原子数为1~20的直链或支链的烷基,可举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、正己基、正庚基、异庚基、正辛基、异辛基、正壬基、异壬基、正癸基、异癸基、正十一烷基、异十一烷基、正十二烷基、异十二烷基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、甲基环戊基、甲基环己基等。
优选为碳原子数为1~8的直链或支链的烷基。
作为碳原子数为1~20的直链或支链的烷氧基,可举出例如甲氧基、乙氧基、正丙基氧基、异丙基氧基、正丁基氧基、异丁基氧基、叔丁基氧基、正戊基氧基、异戊基氧基、叔戊基氧基、正己基氧基、正庚基氧基、异庚基氧基、正辛基氧基、异辛基氧基、正壬基氧基、异壬基氧基、正癸基氧基、异癸基氧基、正十一烷基氧基、异十一烷基氧基、正十二烷基氧基、异十二烷基氧基、环戊基氧基、环己基氧基、环庚基氧基、环辛基氧基、环壬基氧基、甲基环戊基氧基、甲基环己基氧基等。
优选为碳原子数为1~8的直链或支链的烷氧基。
作为碳原子数为2~20的直链或支链的链烯基,可举出例如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基、6-庚烯基、7-辛烯基、8-壬烯基、9-癸烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、3-甲基-3-丁烯基、4-甲基-4-戊烯基、2-环己基-2-丙烯基等。
优选为碳原子数为2~8的直链或支链的链烯基。
作为碳原子数为2~20的直链或支链的炔基,可举出例如乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、2-甲基-2-丙炔基、3-甲基-1-丁炔基、4-戊炔基、5-己炔基、6-庚炔基、7-辛炔基、8-壬炔基、9-癸炔基等。
优选为碳原子数为2~8的直链或支链的炔基。
作为通式(c1)表示的化合物,可举出例如Polyflow KL-100、Polyflow KL-600、Granol 410(共荣社化学(株)制,商品名);
BYK-302、BYK-307、BYK-322、BYK-323、BYK-331、BYK-333、BYK-347、BYK-348、BYK-349(BYK-Chemie(株)制,商品名);
KF-351、KF-352、KF-353、KF-354L、KF-355、KF-355A、KF-615A、KF-618(信越化学工业(株)制,商品名);
SH3746、SH3771、SH8400、SF8410(Dow Corning Toray Co.,Ltd.(株)制,商品名);
TSF4440、TSF4445、TSF4446、TSF4452(Toshiba Silicone Co.,Ltd.制,商品名);等等,
但并非仅限于这些例示化合物。它们可以单独使用,也可以以2种以上的混合物的形式使用。
特别优选的例子为Polyflow KL-100、Polyflow KL-600(共荣社化学(株)制,商品名)。
另外,从抑制聚合中的裂纹的产生、脱模时的破裂的观点考虑,通式(c1)表示的化合物优选为选自Polyflow KL-100及Polyflow KL-600(共荣社化学(株)制,商品名)中的1种以上,更优选为Polyflow KL-100。
另外,从抑制聚合中的裂纹的产生、脱模时的破裂的观点考虑,聚醚改性硅氧烷化合物(E)优选包含选自由通式(c1a)表示的聚醚基的R26为氢原子的通式(c1)表示的化合物、及通式(c1a)表示的聚醚基的R26为碳原子数为2~20的直链或支链的链烯基的通式(c1)表示的化合物组成的组中的至少1种;
进一步优选包含选自由通式(c1a)表示的聚醚基的R26为氢原子的通式(c1)表示的化合物、及通式(c1a)表示的聚醚基的R26为碳原子数为2~8的直链或支链的链烯基的通式(c1)表示的化合物组成的组中的至少1种;
进一步更优选包含选自由通式(c1a)表示的聚醚基的R26为氢原子的通式(c1)表示的化合物、和通式(c1a)表示的聚醚基的R26为碳原子数为2~8的直链或支链的链烯基的通式(c1)表示的化合物组成的组中的至少1种;
更进一步优选包含下述通式(c1-1)表示的化合物和下述通式(c1-2)表示的化合物。
[化学式35]
从抑制聚合中的裂纹的产生、脱模时的破裂的观点考虑,上述通式(c1-1)中,a+c优选为1~100,更优选为5~50。
从同样的观点考虑,上述通式(c1-1)中,b优选为1~100,更优选为5~50。
从同样的观点考虑,上述通式(c1-1)中,d优选为10~1000,更优选为50~500。
从同样的观点考虑,上述通式(c1-1)中,e优选为1~100,更优选为5~50。
另外,从同样的观点考虑,上述通式(c1-1)表示的化合物的分子量优选为100~10000,更优选为1000~5000。
[化学式36]
从抑制聚合中的裂纹的产生、脱模时的破裂的观点考虑,上述通式(c1-2)中,f+h优选为1~100,更优选为1~20。
从同样的观点考虑,上述通式(c1-2)中,g优选为1~100,更优选为1~10。
另外,从同样的观点考虑,上述通式(c1-2)表示的化合物的分子量优选为100~10000,更优选为500~5000。
另外,聚醚改性化合物包含通式(c1-1)及通式(c1-2)表示的化合物时,对于聚醚改性化合物中的通式(c1-1)表示的化合物与通式(c1-2)表示的化合物的质量比例而言,从抑制聚合中的裂纹的产生、脱模时的破裂的观点考虑,相对于通式(c1-1)表示的化合物与通式(c1-2)表示的化合物的总质量而言的通式(c1-1)表示的化合物的质量比例优选为50%~90%,更优选为60%~80%。
本实施方式中,可使聚醚改性硅氧烷化合物的使用量相对于上述化合物(A)100质量份而言为0.001~2质量份、优选0.01~1质量份。
(多元醇化合物(C2))
作为本实施方式中的多元醇化合物(C2),可使用下述通式(c2)表示的化合物。
[化学式37]
通式(c2)中,R2表示羟基、-OX基、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基。R3表示氢原子、X基、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基。R4表示氢原子、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基。Q1~Q7各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~4的直链或支链的烷基、-CH2-OX基、或-OX基。p表示1~4的整数,s表示0~4的整数,t表示0~4的整数,r表示1以上且1000以下的整数。存在有多个的Q1~Q7、X、s、t可以相同也可以不同。*表示化学键。
作为通式(c2)表示的化合物,可使用数均分子量为150以上、优选200以上的化合物。
作为通式(c2)表示的多元醇化合物(C),可举出下述通式(c2-1)~(c2-8)表示的化合物。
[化学式38]
通式(c2-1)中,Q1、Q2、Q4、s、p与通式(c2)含义相同。存在有多个的Q1、Q2、Q4、s可以相同也可以不同。
[化学式39]
通式(c2-2)~通式(c2-8)中,取代基X与通式(c2)含义相同,存在有多个的X可以相同也可以不同。
本实施方式中,从本发明的效果的观点考虑,可使多元醇化合物(C)相对于上述化合物(A)100重量份而言为0.0005~1重量份、优选0.0005~0.5重量份、进一步优选0.001~0.1重量份。
[紫外线吸收剂(D)]
本实施方式的光学材料用聚合性组合物还可进一步包含紫外线吸收剂(D)。作为紫外线吸收剂(D),可举出下述通式(d)表示的化合物。通过使用紫外线吸收剂(D),从而不仅维持上述效果,而且从有害的紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果高,能减轻有害光对眼睛的影响,能抑制眼睛疲劳、承受压力等障碍。
[化学式40]
通式(d)中,R1表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链烷基。存在有多个的R1彼此可以相同也可以不同。
作为R1,优选为氢原子、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,特别优选为氢原子、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与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(D),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。
[染料(E)]
本实施方式的光学材料用聚合性组合物还可进一步包含染料(E)。作为染料(E),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种或组合使用2种以上。能得到透明性、外观优异的光学材料。
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。
对于本实施方式的光学材料用聚合性组合物而言,通过含有包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物(A)、自由基聚合引发剂(B)、及改性剂(C),能抑制聚合中的裂纹的产生、脱模时的破裂,能提供树脂成型体的生产率优异的光学材料用聚合性组合物。此外,折射率、阿贝数等光学特性也优异。
需要说明的是,如上所述,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,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。
需要说明的是,对于专利文献3中记载的通过向二乙二醇双烯丙基碳酸酯聚合物中添加波长为380nm的透光率成为0%的量以上及波长为440nm的透光率成为90%的量以下的二苯甲酮系紫外线吸收剂、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,虽然可将波长为380nm以下的紫外线完全阻隔,但并未公开能阻隔420nm左右的较短波长的蓝色光这样的内容。
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而言的添加量时,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。
另外,对于上述这样的聚合性组合物而言,有时在聚合中产生裂纹、或在脱模时发生破裂。
对于本实施方式的光学材料用聚合性组合物而言,通过除了(A)~(C)成分之外,还包含特定的紫外线吸收剂(D)及/或染料(E),从而不仅维持上述效果,而且不会将紫外线吸收剂(D)和染料(E)分解,从有害的紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果高,还能减轻有害光对眼睛的影响,能抑制眼睛疲劳、承受压力等障碍,能得到具有良好的色调和透明性的树脂。从该效果的观点考虑,优选包含(D)成分及(E)成分中的全部。
通过以相对于上述的化合物(A)100重量份而言为0.2~10重量份、优选0.5~3重量份的量使用紫外线吸收剂(D),从而能更高效地发挥从有害的紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果。
通过以相对于上述化合物(A)100重量份而言为0.1~100重量ppm、优选1~20重量ppm的量使用染料(E),从而能更高效地发挥从有害的紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果。
[其他成分]
本实施方式中,除了上述(A)~(E)成分之外,还可进一步包含内部脱模剂、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,可举出例如聚氧化亚烷基烷基醚化合物、聚氧化亚烷基脂肪酸酯、环硫化物化合物、通式(c2)表示的多元醇化合物以外的醇化合物、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>
本实施方式的光学材料用聚合性组合物可通过将下述物质混合来制备:
(A)通式(a)表示的包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物,
(B)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,
(C)改性剂。
此外,使用(D)通式(d)表示的紫外线吸收剂、及/或(E)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种染料时,可将它们与(A)成分~(C)成分一同混合,来制备光学材料用聚合性组合物。
对于将(A)成分~(C)成分、进一步的(D)成分及/或(E)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。
对于本实施方式的树脂成型体而言,聚合中的裂纹的产生、脱模时的破裂被抑制,生产率优异。通过除了(A)~(C)成分之外,进一步包含特定的紫外线吸收剂(D)及/或染料(E),从而不仅能维持上述效果,而且从有害的紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果高,透明且外观优异,可用于塑料透镜等各种光学材料。尤其是,可优选用作塑料眼镜透镜。
[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中的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中的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A、B具体说明本发明,但本发明不受这些实施例的限制。
<实施例A>
由固化树脂形成的成型体及塑料透镜的评价利用以下的方法实施。
本实施例中,用粘合胶带缠绕2片下述曲面的玻璃模具的外周,使用空出缝隙并平行组装而得到的铸模(模具1~4)将聚合性组合物固化、成型。
(模具1)
·基础曲线:凸面:6.00,凹面:6.00
·中心厚度:10mm
·模具直径:81mm
(模具2)
·基础曲线:凸面:6.25,凹面:6.25
·中心厚度:10mm
·模具直径:75mm
(模具3)
·基础曲线:凸面:4.25,凹面:6.25
·中心厚度:8mm
·模具直径:75mm
(模具4)
·基础曲线:凸面:0.00,凹面:0.00
·中心厚度:2mm
·模具直径:75mm
[物性评价]
(1)聚合中的裂纹的产生
本实施例中,制备多片透镜,将在聚合中在边缘部产生了裂纹的透镜评价为不合格,按照以下的合格率的标准进行评价。
·合格率为90%以上:◎
·合格率为50%以上、且低于90%:○
·合格率低于50%:×
(2)脱模时的裂纹的产生
本实施例中,制备多片透镜,将在脱模时在透镜的外周部以外的部分产生了裂纹的透镜评价为不合格,按照以下的合格率的标准进行评价。
·合格率为90%以上:◎
·合格率为50%以上、且低于90%:○
·合格率低于50%:×
(3)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波长处的透过率,算出由以下计算式定义的420nm处的光线阻断率。
420nm波长处的光线阻断率(%)=100(%)-(420nm的波长处的透过率)(%)
实施例中,使用下述的成分。
(化合物(A))
·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)
(自由基聚合引发剂(B))
·LUPEROX 531M80(1,1-双(叔戊基过氧化)环己烷的80%溶液,ArkemaYoshitomi Ltd.制)
(硅氧烷化合物(C1))
·含有上述通式(c1-1)表示的化合物68重量%、上述通式(c1-2)表示的化合物29重量%的聚醚改性硅氧烷化合物
需要说明的是,通式(c1-1)表示的化合物的分子量约为2000左右,通式(c1-2)表示的化合物的分子量约为1000左右。
另外,通式(c1-1)中,a+c=5~50,b=5~50,d=50~500,e=5~50,通式(c1-2)中,f+h=1~20,g=1~10。
(紫外线吸收剂(D))
·SEESORB 107(2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮,Shipro Kasei Kaisha,Ltd.制)
(染料(E))
·Plast Blue 8520(溶剂蓝94,有本化学工业公司制)
·Solvaperm Red BB(溶剂红195,Clariant公司制)
(实施例A1)
相对于RAV 7MC(ACOMON公司制)99.1重量份,于80℃使SEESORB 107(ShiproKasei Kaisha,Ltd.制)0.75重量份、Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)5ppm、Solvaperm Red BB(Clariant公司制)2.75ppm溶解,冷却至室温后,添加作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(Arkema Yoshitomi Ltd.制)0.8重量份、上述聚醚改性硅氧烷化合物0.1重量份,通过减压进行脱气后,注入至上述的模具1及模具4中,一边逐渐从25℃升温至105℃一边进行聚合。然后冷却至60℃,然后,将成型体从模具脱模。用模具4固化、成型的2mm厚的平板阻断55%左右的420nm的光线,色调良好,透明度高。使用模具1制造10片透镜,对聚合中的裂纹的产生及脱模时的裂纹的产生进行评价。将结果示于表1。
(实施例A2)
相对于RAV 7MC(ACOMON公司制)99.1重量份,于80℃使SEESORB 107(ShiproKasei Kaisha,Ltd.制)0.75重量份、Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)5ppm、Solvaperm Red BB(Clariant公司制)2.75ppm溶解,冷却至室温后,添加作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(Arkema Yoshitomi Ltd.制)0.8重量份、上述聚醚改性硅氧烷化合物0.1重量份,通过减压进行脱气后,注入至上述的模具2及模具4中,一边逐渐从25℃升温至105℃一边进行聚合。然后冷却至60℃,然后,将成型体从模具脱模。用模具4固化、成型的2mm厚的平板阻断55%左右的420nm的光线,色调良好,透明度高。使用模具2制造10片透镜,对聚合中的裂纹的产生及脱模时的裂纹的产生进行评价。将结果示于表1。
(实施例A3)
相对于RAV 7MC(ACOMON公司制)99.1重量份,于80℃使SEESORB 107(ShiproKasei Kaisha,Ltd.制)0.75重量份、Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)5ppm、Solvaperm Red BB(Clariant公司制)2.75ppm溶解,冷却至室温后,添加作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(Arkema Yoshitomi Ltd.制)0.8重量份、上述聚醚改性硅氧烷化合物0.1重量份,通过减压进行脱气后,注入至上述的模具3及模具4中,一边逐渐从25℃升温至105℃一边进行聚合。然后冷却至60℃,然后,将成型体从模具脱模。用模具4固化、成型的2mm厚的平板阻断55%左右的420nm的光线,色调良好,透明度高。使用模具3制造10片透镜,对聚合中的裂纹的产生及脱模时的裂纹的产生进行评价。将结果示于表1。
(比较例A1)
相对于RAV 7MC(ACOMON公司制)99.1重量份,于80℃使SEESORB 107(ShiproKasei Kaisha,Ltd.制)0.75重量份、Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)5ppm、Solvaperm Red BB(Clariant公司制)2.75ppm溶解,冷却至室温后,添加作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(Arkema Yoshitomi Ltd.制)0.8重量份,通过减压进行脱气后,注入至上述的模具1及模具4中,一边逐渐从25℃升温至105℃一边进行聚合。然后冷却至60℃,然后,将成型体从模具脱模。用模具4固化、成型的2mm厚的平板阻断55%左右的420nm的光线,色调良好,透明度高。使用模具1制造10片透镜,对聚合中的裂纹的产生及脱模时的裂纹的产生进行评价。将结果示于表1。
(比较例A2)
相对于RAV 7MC(ACOMON公司制)99.1重量份,于80℃使SEESORB 107(ShiproKasei Kaisha,Ltd.制)0.75重量份、Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)5ppm、Solvaperm Red BB(Clariant公司制)2.75ppm溶解,冷却至室温后,添加作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(Arkema Yoshitomi Ltd.制)0.8重量份,通过减压进行脱气后,注入至上述的模具2及模具4中,一边逐渐从25℃升温至105℃一边进行聚合。然后冷却至60℃,然后,将成型体从模具脱模。用模具4固化、成型的2mm厚的平板阻断55%左右的420nm的光线,色调良好,透明度高。使用模具2制造10片透镜,对聚合中的裂纹的产生及脱模时的裂纹的产生进行评价。将结果示于表1。
(比较例A3)
相对于RAV 7MC(ACOMON公司制)99.1重量份,于80℃使SEESORB 107(ShiproKasei Kaisha,Ltd.制)0.75重量份、Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)5ppm、Solvaperm Red BB(Clariant公司制)2.75ppm溶解,冷却至室温后,添加作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(Arkema Yoshitomi Ltd.制)0.8重量份,通过减压进行脱气后,注入至上述的模具3及模具4中,一边逐渐从25℃升温至105℃一边进行聚合。然后冷却至60℃,然后,将成型体从模具脱模。用模具4固化、成型的2mm厚的平板阻断55%左右的420nm的光线,色调良好,透明度高。使用模具3制造10片透镜,对聚合中的裂纹的产生及脱模时的裂纹的产生进行评价。将结果示于表1。
[表1]
表1
<实施例B>
由固化树脂形成的成型体及塑料透镜的评价利用以下的方法实施。
本实施例中,用粘合胶带缠绕2片下述曲面的玻璃模具的外周,使用空出缝隙并平行组装而得到的铸模将聚合性组合物固化、成型。
(模具1)
·基础曲线:凸面:2.00,凹面:6.00
·中心厚度:10mm
·模具直径:81mm
(模具2)
·基础曲线:凸面:4.00,凹面:4.00
·中心厚度:2mm
·模具直径:81mm
[物性评价]
(1)聚合中的裂纹的产生
本实施例中,制备多片透镜,将在聚合中在边缘部产生了裂纹的透镜评价为不合格,按照以下的合格率的标准进行评价。
·合格率80%以上:◎
·合格率为50%以上、且低于80%:○
·合格率低于50%:×
(2)脱模时的破裂的发生
本实施例中,制备多片透镜,将在脱模时在透镜的外周部以外的部分发生了破裂的透镜评价为不合格,按照以下的合格率的标准进行评价。
·合格率为90%以上:◎
·合格率为50%以上、且低于90%:○
·合格率低于50%:×
实施例中,使用下述的成分。
(聚合性化合物(A))
·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)
(自由基聚合引发剂(B))
·LUPEROX 531M80(1,1-双(叔戊基过氧化)环己烷的80%溶液,ArkemaYoshitomi Ltd.制)
(多元醇化合物(C2))
·聚乙二醇-二元醇型-600(平均分子量600,和光纯药工业公司制)
·聚丙二醇-二元醇型-700(平均分子量700,和光纯药工业公司制)
·聚丙二醇-三元醇型-700(平均分子量700,和光纯药工业公司制)
·聚丙二醇-二元醇型-1000(平均分子量1000,和光纯药工业公司制)
·聚丙二醇-二元醇型-2000(平均分子量2000,和光纯药工业公司制)
·Adeka Pluronic L-64(聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物,ADEKA公司制)
(紫外线吸收剂(D))
·SEESORB 107(2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮,Shipro Kasei Kaisha,Ltd.制)
(染料(E))
·Plast Blue 8520(溶剂蓝94,有本化学工业公司制)
·Solvaperm Red BB(溶剂红195,Clariant公司制)
(实施例B1)
相对于RAV 7MC(ACOMON公司制)100.0重量份,于80℃使SEESORB 107(ShiproKasei Kaisha,Ltd.制)0.76重量份、Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)5ppm、Solvaperm Red BB(Clariant公司制)2.77ppm溶解,冷却至室温后,添加作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(Arkema Yoshitomi Ltd.制)0.8重量份、聚丙二醇-二元醇型-2000(和光纯药工业公司制)0.05重量份,通过减压进行脱气后,注入至上述的模具中,一边逐渐从25℃升温至105℃一边进行聚合。然后冷却至60℃,然后,将成型体从模具脱模。将用模具1成型的透镜及用模具2成型的透镜的聚合时的裂纹的产生及脱模时的破裂的发生的评价结果示于表2。需要说明的是,所有透镜均透明,外观优异。
(实施例B2)
相对于RAV 7MC(ACOMON公司制)100.0重量份,于80℃使SEESORB 107(ShiproKasei Kaisha,Ltd.制)0.76重量份、Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)5ppm、Solvaperm Red BB(Clariant公司制)2.77ppm溶解,冷却至室温后,添加作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(Arkema Yoshitomi Ltd.制)0.8重量份、聚丙二醇-二元醇型-1000(和光纯药工业公司制)0.05重量份,通过减压进行脱气后,注入至上述的模具中,一边逐渐从25℃升温至105℃一边进行聚合。然后冷却至60℃,然后,将成型体从模具脱模。将用模具1成型的透镜及用模具2成型的透镜的聚合时的裂纹的产生及脱模时的破裂的发生的评价结果示于表2。需要说明的是,所有透镜均透明,外观优异。
(实施例B3)
相对于RAV 7MC(ACOMON公司制)100.0重量份,于80℃使SEESORB 107(ShiproKasei Kaisha,Ltd.制)0.76重量份、Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)5ppm、Solvaperm Red BB(Clariant公司制)2.77ppm溶解,冷却至室温后,添加作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(Arkema Yoshitomi Ltd.制)0.8重量份、聚丙二醇-二元醇型-700(和光纯药工业公司制)0.05重量份,通过减压进行脱气后,注入至上述的模具中,一边逐渐从25℃升温至105℃一边进行聚合。然后冷却至60℃,然后,将成型体从模具脱模。将用模具1成型的透镜及用模具2成型的透镜的聚合时的裂纹的产生及脱模时的破裂的发生的评价结果示于表2。需要说明的是,所有透镜均透明,外观优异。
(实施例B4)
相对于RAV 7MC(ACOMON公司制)100.0重量份,于80℃使SEESORB 107(ShiproKasei Kaisha,Ltd.制)0.76重量份、Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)5ppm、Solvaperm Red BB(Clariant公司制)2.77ppm溶解,冷却至室温后,添加作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(Arkema Yoshitomi Ltd.制)0.8重量份、聚丙二醇-三元醇型-700(和光纯药工业公司制)0.05重量份,通过减压进行脱气后,注入至上述的模具中,一边逐渐从25℃升温至105℃一边进行聚合。然后冷却至60℃,然后,将成型体从模具脱模。将用模具1成型的透镜及用模具2成型的透镜的聚合时的裂纹的产生及脱模时的破裂的发生的评价结果示于表2。需要说明的是,所有透镜均透明,外观优异。
(实施例B5)
相对于RAV 7MC(ACOMON公司制)100.0重量份,于80℃使SEESORB 107(ShiproKasei Kaisha,Ltd.制)0.76重量份、Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)5ppm、Solvaperm Red BB(Clariant公司制)2.77ppm溶解,冷却至室温后,添加作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(Arkema Yoshitomi Ltd.制)0.8重量份、聚乙二醇-二元醇型-600(和光纯药工业公司制)0.05重量份,通过减压进行脱气后,注入至上述的模具中,一边逐渐从25℃升温至105℃一边进行聚合。然后冷却至60℃,然后,将成型体从模具脱模。将用模具1成型的透镜及用模具2成型的透镜的聚合时的裂纹的产生及脱模时的破裂的发生的评价结果示于表2。需要说明的是,所有透镜均透明,外观优异。
(实施例B6)
相对于RAV 7MC(ACOMON公司制)100.0重量份,于80℃使SEESORB 107(ShiproKasei Kaisha,Ltd.制)0.76重量份、Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)5ppm、Solvaperm Red BB(Clariant公司制)2.77ppm溶解,冷却至室温后,添加作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(Arkema Yoshitomi Ltd.制)0.8重量份、Adeka Pluronic L-64(ADEKA公司制)0.05重量份,通过减压进行脱气后,注入至上述的模具中,一边逐渐从25℃升温至105℃一边进行聚合。然后冷却至60℃,然后,将成型体从模具脱模。将用模具1成型的透镜及用模具2成型的透镜的聚合时的裂纹的产生及脱模时的破裂的发生的评价结果示于表2。需要说明的是,所有透镜均透明,外观优异。
(比较例B1)
相对于RAV 7MC(ACOMON公司制)100.0重量份,于80℃使SEESORB 107(ShiproKasei Kaisha,Ltd.制)0.76重量份、Plast Blue 8520(有本化学工业公司制)5ppm、Solvaperm Red BB(Clariant公司制)2.77ppm溶解,冷却至室温后,添加作为自由基聚合引发剂的LUPEROX 531M80(Arkema Yoshitomi Ltd.制)0.8重量份,通过减压进行脱气后,注入至上述的模具中,一边逐渐从室温升温至105℃,一边进行43小时聚合。然后冷却至60℃,然后,将成型体从模具脱模。将用模具1成型的透镜及用模具2成型的透镜的聚合时的裂纹的产生及脱模时的破裂的发生的评价结果示于表2。
[表2]
表2
本申请主张以于2017年2月21日提出申请的日本申请特愿2017-030270号为基础的优先权及以于2017年6月16日提出申请的日本申请特愿2017-118598号为基础的优先权,将其全部公开内容并入本文。
Claims (19)
1.光学材料用聚合性组合物,其包含:
(A)下述通式(a)表示的包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物,
(B)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
(C)选自下述通式(c1)表示的聚醚改性硅氧烷化合物或下述通式(c2)表示的多元醇化合物中的改性剂;
[化学式1]
通式(a)中,n为2~6的整数,R1表示氢原子或甲基,存在有多个的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]
通式(c1)中,R1~R8可以相同或不同,R1~R8中的至少一个表示下述通式(c1a)表示的聚醚基,其他的R1~R8可以相同或不同,表示碳原子数为1~20的直链或支链的烷基、碳原子数为1~20的直链或支链的烷氧基、羟基、或聚甲硅烷氧基,存在有多个的R2~R5分别可以相同或不同,m、n可以相同或不同,表示0以上的整数,
[化学式3]
通式(c1a)中,R25表示碳原子数为1~20的直链或支链的亚烷基,R26表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链的烷基、碳原子数为2~20的直链或支链的链烯基或碳原子数为2~20的直链或支链的炔基,存在有多个的R25可以相同也可以不同,k表示1以上的整数,
[化学式4]
通式(c2)中,R2表示羟基、-OX基、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基,R3表示氢原子、X基、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基,R4表示氢原子、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基,Q1~Q7各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~4的直链或支链的烷基、-CH2-OX基、或-OX基,p表示1~4的整数,s表示0~4的整数,t表示0~4的整数,r表示1以上且1000以下的整数,存在有多个的Q1~Q7、X、s、t可以相同也可以不同,*表示化学键。
2.如权利要求1所述的光学材料用聚合性组合物,其还包含(D)下述通式(d)表示的紫外线吸收剂;
[化学式5]
通式(d)中,R1表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链烷基,存在有多个的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与n的总和为3~6的整数。
3.如权利要求1或2所述的光学材料用聚合性组合物,其还包含(E)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。
4.如权利要求1~3中任一项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(a1)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(a2-1)或下述通式(a2-2)表示的烯丙基酯聚合性化合物(A2)及其低聚物,或
下述通式(a3)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6]
通式(a1)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7]
[化学式8]
通式(a2-2)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9]
通式(a3)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与n的总和为2~6的整数。
5.如权利要求4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。
6.如权利要求4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。
7.如权利要求4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基酯、对苯二甲酸二烯丙基酯及邻苯二甲酸二烯丙基酯中的苯二甲酸二烯丙基酯化合物,
通过所述苯二甲酸二烯丙基酯化合物、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基酯化合物、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聚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、碳酸二烯丙基酯、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。
8.如权利要求4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)对苯二甲酸二烯丙基酯、与相对于该对苯二甲酸二烯丙基酯而言为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基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、碳酸二烯丙基酯、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。
9.如权利要求4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7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5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。
10.如权利要求2所述的光学材料用聚合性组合物,其中,紫外线吸收剂(D)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。
11.如权利要求1~10中任一项所述的光学材料用聚合性组合物,其中,自由基聚合性引发剂(B)为选自由下述通式(b1)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(b2)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(b3)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10]
通式(b1)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可以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11]
通式(b2)中,R1为碳原子数为3~6的叔烷基,R2为碳原子数为3~8的直链或支链的烷基,
[化学式12]
通式(b3)中,R1为碳原子数为3~6的叔烷基,R2为碳原子数为3~9的直链或支链的烷基或苯基。
12.如权利要求1~11中任一项所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述通式(c1a)表示的聚醚基的R26表示氢原子或碳原子数为1~20的直链或支链的烷基。
13.如权利要求1~11中任一项所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述通式(c1a)表示的聚醚基的R26表示碳原子数为2~20的直链或支链的链烯基或碳原子数为2~20的直链或支链的炔基。
14.成型体,其是使权利要求1~13中任一项所述的光学材料用聚合性组合物固化而得到的。
15.光学材料,其是由权利要求14所述的成型体形成的。
16.塑料透镜,其是由权利要求14所述的成型体形成的。
17.塑料透镜的制造方法,其包括下述工序:
将下述(A)、(B)和(C)混合,来制备光学材料用聚合性组合物的工序,
(A)下述通式(a)表示的包含2个以上烯丙基氧基羰基的化合物,
(B)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,
(C)选自下述通式(c1)表示的聚醚改性硅氧烷化合物或下述通式(c2)表示的多元醇化合物中的改性剂;以及
通过将所述光学材料用聚合性组合物浇铸聚合从而形成透镜基材的工序;
[化学式13]
通式(a)中,n为2~6的整数,R1表示氢原子或甲基,存在有多个的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14]
通式(c1)中,R1~R8可以相同或不同,R1~R8中的至少一个表示下述通式(c1a)表示的聚醚基,其他的R1~R8可以相同或不同,表示碳原子数为1~20的直链或支链的烷基、碳原子数为1~20的直链或支链的烷氧基、羟基、或聚甲硅烷氧基,存在有多个的R2~R5分别可以相同或不同,m、n可以相同或不同,表示0以上的整数,
[化学式15]
通式(c1a)中,R25表示碳原子数为1~20的直链或支链的亚烷基,R26表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链的烷基、碳原子数为2~20的直链或支链的链烯基或碳原子数为2~20的直链或支链的炔基,存在有多个的R25可以相同也可以不同,k表示1以上的整数,
[化学式16]
通式(c2)中,R2表示羟基、-OX基、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基,R3表示氢原子、X基、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基,R4表示氢原子、或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基,Q1~Q7各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~4的直链或支链的烷基、-CH2-OX基、或-OX基,p表示1~4的整数,s表示0~4的整数,t表示0~4的整数,r表示1以上且1000以下的整数,存在有多个的Q1~Q7、X、s、t可以相同也可以不同,*表示化学键。
18.如权利要求17所述塑料透镜的制造方法,其中,制备所述光学材料用聚合性组合物的所述工序为进一步混合(D)下述通式(d)表示的紫外线吸收剂,来制备光学材料用聚合性组合物的工序;
[化学式17]
通式(d)中,R1表示氢原子、碳原子数为1~20的直链或支链烷基,存在有多个的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与n的总和为3~6的整数。
19.如权利要求17或18所述的塑料透镜的制造方法,其中,制备所述光学材料用聚合性组合物的所述工序为进一步混合(E)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,来制备光学材料用聚合性组合物的工序。
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