CN113474389B - 光学材料用聚合性组合物、光学材料及其用途 - Google Patents

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Abstract

本公开文本的光学材料用聚合性组合物包含:(A)异氰酸酯化合物;(B)选自由具有2个以上的巯基的多硫醇化合物、具有1个以上的巯基和1个以上的羟基的羟基硫醇化合物、具有2个以上的羟基的多元醇化合物、及胺化合物组成的组中的至少一种活性氢化合物;和(C)下述通式(1)表示的紫外线吸收剂。

Description

光学材料用聚合性组合物、光学材料及其用途
技术领域
本公开文本涉及光学材料用聚合性组合物、光学材料及其用途。
背景技术
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,降低眼睛所暴露于的从紫外线至420nm左右的较短波长的蓝色光的量已逐渐为人们所期望。
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,对由峰波长为411nm和470nm的不同蓝色LED光的照射导致的对视网膜神经细胞(大鼠的培养视网膜神经R28细胞)的损伤进行了检验。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,而与此相对,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,这表明抑制400~420nm波长的光的暴露对于预防眼睛受损而言是重要的。
另外,眼睛长时间受蓝色光照射有导致眼睛疲劳、承受压力(stress)之虞,这被认为是引起老年黄斑变性的主要原因。
作为以抑制蓝色光的透过为目的的技术,可举出以下技术。
专利文献1中公开了一种包含紫外线吸收剂的塑料透镜,所述塑料透镜的波长300nm以上且400nm以下范围内的平均透光率为0.5%以下。
专利文献2中公开了由下述塑料透镜用组合物得到的塑料透镜,所述塑料透镜用组合物含有包含氨基甲酸酯树脂材料的树脂材料、和最大吸收波长不同的至少2种紫外线吸收剂。
专利文献3中公开了由下述塑料透镜用组合物得到的塑料透镜,所述塑料透镜用组合物含有包含氨基甲酸酯树脂材料的树脂材料、和在氯仿溶液中的最大吸收波长为345nm以上的紫外线吸收剂。该文献中记载,利用该塑料透镜时,不存在由紫外线吸收剂的影响导致的透镜的黄色化、折射率的变化等,并且不会使透镜的机械强度降低。
专利文献4中公开了一种使用了特定的苯并三唑化合物的塑料眼镜透镜。该文献中记载了该塑料眼镜透镜的波长395nm、波长400nm、波长405nm处的透光率在规定的范围内。
专利文献5、6中公开了一种光学材料用聚合性组合物,其包含异氰酸酯化合物、活性氢化合物、和规定的紫外线吸收剂。
另外,专利文献7中公开了一种光学材料用聚合性组合物及由该组合物得到的塑料透镜,所述光学材料用聚合性组合物含有包含环硫基的化合物或包含硫杂环丁基的化合物、和作为紫外线吸收剂的规定的苯并三唑系化合物。该文献中记载,利用该塑料透镜时,对420nm左右的蓝色光的阻隔效果优异。需要说明的是,该文献中并未公开具备包含酯键的基团的苯并三唑系化合物。
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:日本特开平11-218602号公报
专利文献3:日本特开平11-295502号公报
专利文献4:日本特开2005-292240号公报
专利文献5:日本特开平4-219703号公报
专利文献6:国际公开第2016/125736号
专利文献7:国际公开第2015/088011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
为了提高紫外线吸收量(也称为截止率。),需要增加在光学材料中的紫外线吸收剂的添加量。然而,若增加紫外线吸收剂的添加量,则存在下述倾向:在光学材料中产生浑浊,透明性降低;或者由于着色而使得色调变差。如上所述,对紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果、与光学材料的设计性(透明性、着色的抑制等)存在相互制衡(trade-off)的关系。
本公开文本提供能够改善前述相互制衡的关系、同时实现高的截止率和设计性的光学材料用聚合性组合物、光学材料、及使用它们的用途。
用于解决课题的手段
本公开文本可如下所示。
[1]光学材料用聚合性组合物,其包含:
(A)异氰酸酯化合物;
(B)选自由具有2个以上的巯基的多硫醇化合物、具有1个以上的巯基和1个以上的羟基的羟基硫醇化合物、具有2个以上的羟基的多元醇化合物、及胺化合物组成的组中的至少一种活性氢化合物;和
(C)下述通式(1)表示的紫外线吸收剂,
[化学式1]
(上述通式(1)中,R1、R2表示碳原子数1~8的烷基,可以相同也可以不同。存在多个的R1彼此、或存在多个的R2彼此可以相同也可以不同。m表示0~3的整数,n表示0~3的整数,R3表示包含酯键的碳原子数4~10的官能团。)。
[2]光学材料用聚合性组合物,其包含:
(D)具有包含硫原子的环状结构的化合物;和
(C)下述通式(1)表示的紫外线吸收剂,
[化学式2]
(上述通式(1)中,R1、R2表示碳原子数1~8的烷基,可以相同也可以不同。存在多个的R1彼此、或存在多个的R2彼此可以相同也可以不同。m表示0~3的整数,n表示0~3的整数,R3表示包含酯键的碳原子数4~10的官能团。)。
[3]如[1]或[2]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述紫外线吸收剂(C)为下述通式(2)表示的紫外线吸收剂,
[化学式3]
(上述通式(2)中,R1、R2、m、n的含义与前述通式(1)相同,R4表示碳原子数1~3的烃基,R5表示碳原子数1~7的烃基。)。
[4]如[2]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述紫外线吸收剂(C)为下述通式(3)表示的紫外线吸收剂,
[化学式4]
(上述通式(3)中,R2、R4、R5的含义与前述通式(1)或(2)相同。)。
[5]如[1]~[3]中任一项所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述紫外线吸收剂(C)的最大吸收峰在340nm以上且370nm以下的范围内。
[6]如[1]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述异氰酸酯化合物(A)包含选自芳香族异氰酸酯化合物、及芳香脂肪族异氰酸酯化合物中的至少一种。
[7]如[6]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述异氰酸酯化合物(A)为选自由苯二甲撑二异氰酸酯、苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯组成的组中的至少一种。
[8]如[2]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述化合物(D)在1分子中具有2个以上的包含S的3~5元环的环状结构,并且重均分子量为100以上且1000以下。
[9]如[8]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述化合物(D)为下述通式(5)表示的包含环硫基的化合物,
[化学式5]
(式中,n表示0或1。)。
[10]如[1]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述多硫醇化合物(B)为选自由5,7-二巯基甲基-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、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、2,5-双(巯基甲基)-1,4-二硫杂环己烷、双(巯基乙基)硫醚、1,1,3,3-四(巯基甲基硫基)丙烷、4,6-双(巯基甲基硫基)-1,3-二硫杂环己烷、2-(2,2-双(巯基甲基硫基)乙基)-1,3-二硫杂环丁烷、1,1,2,2-四(巯基甲基硫基)乙烷、3-巯基甲基-1,5-二巯基-2,4-二硫杂戊烷、三(巯基甲基硫基)甲烷、及乙二醇双(3-巯基丙酸酯)组成的组中的至少一种。
[11]如[1]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,在该光学材料用聚合性组合物100质量份中包含0.1~10.0质量份的前述紫外线吸收剂(C)。
[12]如[11]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,在该光学材料用聚合性组合物100质量份中包含0.1~2.0质量份的前述紫外线吸收剂(C)。
[13]如[2]所述的光学材料用聚合性组合物,其中,在具有包含硫原子的环状结构的前述化合物(D)与根据需要包含的前述多硫醇(B)的重量总和100重量%中包含0.1~3.0重量%的前述紫外线吸收剂(C)。
[14][1]所述的光学材料用聚合性组合物的固化物。
[15][2]所述的光学材料用聚合性组合物的固化物,其中,包含0.1~3.0重量%的紫外线吸收剂(C)。
[16]塑料透镜,其包含[14]或[15]所述的固化物。
发明的效果
根据本公开文本的光学材料用聚合性组合物,通过使用特定的紫外线吸收剂,能够提供对紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果优异、设计性也优异的光学材料。
附图说明
上述的目的及其他的目的、特征及优点将通过以下所述的优选实施方式、及与其对应的以下附图而更为明确。
[图1]为对实施例a1~a4、比较例a1及a2中算出的、Y.I./波长410nm处的吸光度进行标绘而得到的图。
[图2]为实施例b1及比较例b1中得到的透镜的外观照片。
具体实施方式
以下,对本公开文本的实施方式进行具体说明,但本公开文本不限定于该实施方式。需要说明的是,本公开文本中,使用“~”示出的数值范围表示将“~”前后所记载的数值分别作为最小值及最大值包含在内的范围。
本公开文本的光学材料用聚合性组合物包含聚合反应性化合物、和下述通式(1)表示的紫外线吸收剂。
作为聚合反应性化合物,只要能够获得本发明的效果,就可以使用已知的化合物,例如可举出异氰酸酯化合物、异硫氰酸酯化合物、活性氢化合物(多硫醇化合物、羟基硫醇化合物、多元醇化合物、胺化合物等)、环氧化合物、具有包含硫原子的环状结构的化合物、氧杂环丁烷化合物、(甲基)丙烯酸系化合物、(甲基)烯丙基化合物等,可以使用选自它们中的1种或2种以上的化合物。
通过第1实施方式及第2实施方式来说明本公开文本的光学材料用聚合性组合物及其固化物的优选例。
<第1实施方式>
本公开文本的光学材料用聚合性组合物包含:(A)异氰酸酯化合物;(B)选自由具有2个以上的巯基的多硫醇化合物、具有1个以上的巯基和1个以上的羟基的羟基硫醇化合物、具有2个以上的羟基的多元醇化合物、及胺化合物组成的组中的至少一种活性氢化合物;和(C)下述通式(1)表示的紫外线吸收剂。
[化学式6]
上述通式(1)中,R1、R2表示碳原子数1~8的烷基,可以相同也可以不同。存在多个的R1彼此、或存在多个的R2彼此可以相同也可以不同。m表示0~3的整数,n表示0~3的整数,R3表示包含酯键的碳原子数4~10的官能团。
以下,对各成分进行详细说明。
[(A)异氰酸酯化合物]
本公开文本中,作为异氰酸酯化合物(A),只要能够发挥本公开文本的效果,就没有特别限定,可以使用各种异氰酸酯化合物。本公开文本中,优选使用具有2个以上的异氰酸酯基的异氰酸酯化合物。
作为异氰酸酯化合物(A),可举出脂肪族异氰酸酯化合物、脂环族异氰酸酯化合物、芳香族异氰酸酯化合物、杂环异氰酸酯化合物、芳香脂肪族异氰酸酯化合物等,可使用1种或混合2种以上而使用。这些异氰酸酯化合物可以包含二聚物、三聚物、预聚物。
作为脂肪族异氰酸酯化合物,可举出六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯基甲基酯、赖氨酸三异氰酸酯、双(异氰酸酯基甲基)硫醚、双(异氰酸酯基乙基)硫醚、双(异氰酸酯基甲基)二硫醚、双(异氰酸酯基乙基)二硫醚、双(异氰酸酯基甲基硫基)甲烷、双(异氰酸酯基乙基硫基)甲烷、双(异氰酸酯基乙基硫基)乙烷、双(异氰酸酯基甲基硫基)乙烷等,可以使用至少1种。
作为脂环族异氰酸酯化合物,可举出异佛尔酮二异氰酸酯、双(异氰酸酯基甲基)环己烷、双(异氰酸酯基环己基)甲烷、环己烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、二环己基二甲基甲烷异氰酸酯、2,5-双(异氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷、2,6-双(异氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷、3,8-双(异氰酸酯基甲基)三环癸烷、3,9-双(异氰酸酯基甲基)三环癸烷、4,8-双(异氰酸酯基甲基)三环癸烷、4,9-双(异氰酸酯基甲基)三环癸烷等,可以使用至少1种。
作为芳香族异氰酸酯化合物,可举出甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二异氰酸酯等,甲苯二异氰酸酯为选自2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯中的1种以上的异氰酸酯。作为甲苯二异氰酸酯,可举出2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、或2,4-甲苯二异氰酸酯与2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物等,可以使用至少1种。
作为杂环异氰酸酯化合物,可举出2,5-二异氰酸酯基噻吩、2,5-双(异氰酸酯基甲基)噻吩、2,5-二异氰酸酯基四氢噻吩、2,5-双(异氰酸酯基甲基)四氢噻吩、3,4-双(异氰酸酯基甲基)四氢噻吩、2,5-二异氰酸酯基-1,4-二硫杂环己烷、2,5-双(异氰酸酯基甲基)-1,4-二硫杂环己烷、4,5-二异氰酸酯基-1,3-二硫杂环戊烷、4,5-双(异氰酸酯基甲基)-1,3-二硫杂环戊烷等,可以使用至少1种。
作为芳香脂肪族异氰酸酯化合物,可举出苯二甲撑二异氰酸酯(1,3-或1,4-苯二甲撑二异氰酸酯或者其混合物)(XDI)、四甲基苯二甲撑二异氰酸酯(1,3-或1,4-四甲基苯二甲撑二异氰酸酯或者其混合物)(TMXDI)、ω,ω’-二异氰酸酯基-1,4-二乙基苯、α,α,α’,α’-四甲基苯二甲撑二异氰酸酯、双(异氰酸酯基甲基)萘、均三甲苯三异氰酸酯等,可以使用至少1种。
本公开文本中,从本公开文本的效果的观点考虑,异氰酸酯化合物(A)优选包含选自脂肪族异氰酸酯化合物、芳香族异氰酸酯化合物、及芳香脂肪族异氰酸酯化合物中的至少一种,更优选包含选自芳香族异氰酸酯化合物、及芳香脂肪族异氰酸酯化合物中的至少一种,进一步优选包含选自苯二甲撑二异氰酸酯、苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、及二苯基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。
对于光学材料用聚合性组合物中的异氰酸酯化合物(A)的含量而言,从本公开文本的效果的观点考虑,在光学材料用聚合性组合物100质量份中优选为30质量份以上,更优选为40质量份以上,另外,优选为70质量份以下,更优选为60质量份以下。
[(B)活性氢化合物]
本公开文本中,作为活性氢化合物(B),可以使用选自具有2个以上的巯基的多硫醇化合物、具有1个以上的巯基和1个以上的羟基的羟基硫醇化合物、具有2个以上的羟基的多元醇化合物、胺化合物中的至少1种。从本公开文本的效果的观点考虑,优选为选自具有2个以上的巯基的多硫醇化合物及具有1个以上的巯基和1个以上的羟基的羟基硫醇化合物中的至少一种,更优选为选自具有2个以上的巯基的多硫醇化合物中的至少一种。
作为多硫醇化合物,只要能够获得本发明的效果,就可以从以往已知的化合物中选择使用,例如,可以使用WO2008/105138号中公开的化合物。
作为多硫醇化合物,优选可以使用选自5,7-二巯基甲基-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、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、2,5-双(巯基甲基)-1,4-二硫杂环己烷、双(巯基乙基)硫醚、1,1,3,3-四(巯基甲基硫基)丙烷、4,6-双(巯基甲基硫基)-1,3-二硫杂环己烷、2-(2,2-双(巯基甲基硫基)乙基)-1,3-二硫杂环丁烷、1,1,2,2-四(巯基甲基硫基)乙烷、3-巯基甲基-1,5-二巯基-2,4-二硫杂戊烷、三(巯基甲基硫基)甲烷、及乙二醇双(3-巯基丙酸酯)中的至少1种。
更优选可以使用选自5,7-二巯基甲基-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、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷及季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)中的至少1种。
作为羟基硫醇化合物,例如可举出2-巯基乙醇、3-巯基-1,2-丙二醇、甘油二(巯基乙酸酯)、1-羟基-4-巯基环己烷、2,4-二巯基苯酚、2-巯基氢醌、4-巯基苯酚、3,4-二巯基-2-丙醇、1,3-二巯基-2-丙醇、2,3-二巯基-1-丙醇、1,2-二巯基-1,3-丁二醇、季戊四醇三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇单(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇双(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇三(巯基乙酸酯)、季戊四醇五(3-巯基丙酸酯)、羟基甲基-三(巯基乙基硫基甲基)甲烷、1-羟基乙基硫基-3-巯基乙基硫基苯、4-羟基-4’-巯基二苯砜、2-(2-巯基乙基硫基)乙醇、二羟基乙基硫醚单(3-巯基丙酸酯)、二巯基乙烷单(水杨酸酯)、羟基乙基硫基甲基-三(巯基乙基硫基)甲烷等。
多元醇化合物为1种以上的脂肪族或脂环族醇化合物,具体而言,可举出直链或支链的脂肪族醇化合物、脂环族醇化合物、使这些醇与环氧乙烷、环氧丙烷、ε-己内酯加成而得到的醇等。
作为直链或支链的脂肪族醇化合物,例如可举出乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,5-戊二醇、2,4-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,5-己二醇、丙三醇、二丙三醇、聚丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二(三羟甲基丙烷)等。
作为脂环族醇化合物,例如可举出1,2-环戊二醇、1,3-环戊二醇、3-甲基-1,2-环戊二醇、1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、1,4-环己二醇、4,4’-双环己二醇、1,4-环己烷二甲醇等。
也可以为使这些醇与环氧乙烷、环氧丙烷、ε-己内酯加成而得到的化合物。例如,可举出丙三醇的环氧乙烷加成物、三羟甲基丙烷的环氧乙烷加成物、季戊四醇的环氧乙烷加成物、丙三醇的环氧丙烷加成物、三羟甲基丙烷的环氧丙烷加成物、季戊四醇的环氧丙烷加成物、己内酯改性丙三醇、己内酯改性三羟甲基丙烷、己内酯改性季戊四醇等。
胺化合物可以具有至少2个的伯胺基及/或仲胺基(多胺)。合适的多胺的非限定性例子包括伯或仲二胺或多胺,该情况下,键合在氮原子上的基团可以为饱和或不饱和、脂肪族、脂环式、芳香族、经芳香族取代的脂肪族、经脂肪族取代的芳香族、及杂环式。合适的脂肪族及脂环族的二胺的非限定性例子包括1,2-乙二胺、1,2-丙二胺、1,8-辛二胺、异佛尔酮二胺、丙烷-2,2-环己基胺等。合适的芳香族二胺的非限定性例子包括苯二胺及甲苯二胺、例如邻苯二胺及对甲苯二胺。多核的芳香族二胺、例如4,4’-联苯二胺、4,4’-亚甲基二苯胺及4,4’-亚甲基二苯胺的单氯衍生物及二氯衍生物也是合适的。
本公开文本中的适于使用的多胺可以包括具有以下通式(4)的物质,但并不限于这些。
[化学式7]
式中,R8及R9独立地分别选自甲基、乙基、丙基、及异丙基中的基团,R10可以选自氢及氯。
用于本公开文本中的多胺的非限定性例子包括Lonza Ltd.(瑞士巴塞尔)制造的以下化合物。
LONZACURE(注册商标)M-DIPA:R8=C3H7;R9=C3H7;R10=H
LONZACURE(注册商标)MM-DMA:R8=CH3;R9=CH3;R10=H
LONZACURE(注册商标)MM-MEA:R8=CH3;R9=C2H5;R10=H
LONZACURE(注册商标)MM-DEA:R8=C2H5;R9=C2H5;R10=H
LONZACURE(注册商标)MM-MIPA:R8=CH3;R9=C3H7;R10=H
LONZACURE(注册商标)MM-CDEA:R8=C2H5;R9=C2H5;R10=Cl
其中,R8、R9及R10与上述的化学式相对应。
多胺可以包括二胺反应性化合物、例如在美国由Air Products and Chemical,Inc.(宾夕法尼亚州阿伦敦)进行市售的4,4’-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)、(Lonzacure(注册商标)M-CDEA)、2,4-二氨基-3,5-二乙基甲苯、2,6-二氨基-3,5-二乙基甲苯、及由Albemarle Corporation以商品名Ethacure100进行市售的其混合物(统称为“二乙基甲苯二胺”或“DETDA”)、由Albemarle Corporation以商品名Ethacure300进行市售的二甲基硫基甲苯二胺(DMTDA)、由Kingyorker Chemicals作为MOCA而市售的4,4’-亚甲基双(2-氯苯胺)。DETDA的25℃时的粘度为156cPs,于室温可以为液体。DETDA可以为异构体,2,4-异构体的范围可以为75~81%,而另一方面,2,6-异构体的范围可以为18~24%。也可以将以Ethacure100S的商品名进行市售的、Ethacure100的颜色稳定化类型(color-stabilized version)(即,含有使黄色减少的添加剂的配合物)用于本公开文本中。
多胺的其他例可以包括亚乙基胺。合适的亚乙基胺可以包括乙二胺(EDA)、二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(TEPA)、五亚乙基六胺(PEHA)、哌嗪、吗啉、取代的吗啉、哌啶、取代的哌啶、二亚乙基二胺(DEDA,diethylenediamine)、及2-氨基-1-乙基哌嗪,但并不限于这些。在特定的实施方式中,多胺可以选自碳原子数1~3的二烷基甲苯二胺的1种或多种异构体,例如3,5-二甲基-2,4-甲苯二胺、3,5-二甲基-2,6-甲苯二胺、3,5-二乙基-2,4-甲苯二胺、3,5-二乙基-2,6-甲苯二胺、3,5-二异丙基-2,4-甲苯二胺、3,5-二异丙基-2,6-甲苯二胺、及它们的混合物,但并不限于这些。亚甲基二苯胺及三亚甲基二醇二(对氨基苯甲酸)也是合适的。
合适的多胺的追加例包括亚甲基双苯胺、硫化苯胺、及联苯胺,它们中的任一者均可以是经杂取代的,该情况下,其取代基为不妨碍在反应物间发生的任意反应的取代基。作为具体例,可举出4,4’-亚甲基双(2,6-二甲基苯胺)、4,4’-亚甲基双(2,6-二乙基苯胺)、4,4’-亚甲基双(2-乙基-6-甲基苯胺)、4,4’-亚甲基双(2,6-二异丙基苯胺)、4,4’-亚甲基双(2-异丙基-6-甲基苯胺)、及4,4’-亚甲基双(2,6-二乙基-3-氯苯胺)。
二乙基甲苯二胺(DETDA)等二氨基甲苯也是合适的。
对于光学材料用聚合性组合物中的活性氢化合物(B)的含量而言,从本公开文本的效果的观点考虑,在光学材料用聚合性组合物100质量份中优选为30质量份以上,更优选为40质量份以上,另外,优选为70质量份以下,更优选为60质量份以下。
[紫外线吸收剂(C)]
本公开文本中使用的紫外线吸收剂(C)由下述通式(1)表示。作为本公开文本中的紫外线吸收剂(C),可以使用选自通式(1)表示的紫外线吸收剂中的1种或2种以上。
[化学式8]
通式(1)中,R1、R2表示碳原子数1~8的烷基,优选表示碳原子数2~6的烷基,可以相同也可以不同。存在多个的R1彼此、或存在多个的R2彼此可以相同也可以不同。
m表示0~3的整数,优选为0或1。
n表示0~3的整数,优选为1或2。
R3表示包含酯键的碳原子数4~10的官能团,优选为-R4-C(=O)OR5或-R4-OC(=O)-R5,更优选为-R4-C(=O)OR5
R4表示碳原子数1~3的2价烃基,优选表示碳原子数1~2的2价烃基,进一步优选表示亚乙基。
R5表示碳原子数1~7的烃基,优选表示碳原子数1~5的烃基,进一步优选表示碳原子数1~3的烷基。
通过使用这样的紫外线吸收剂(C),能够提供对有害的紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果好、设计性也优异的光学材料。
从本公开文本的效果的观点考虑,优选可以使用选自下述通式(2)表示的化合物中的1种以上紫外线吸收剂作为紫外线吸收剂(C)。
[化学式9]
通式(2)中,R1、R2、m、n的含义与通式(1)相同。
R4表示碳原子数1~3的2价烃基,优选表示碳原子数1~2的2价烃基,进一步优选表示亚乙基。
R5表示碳原子数1~7的烃基,优选表示碳原子数1~5的烃基,进一步优选表示碳原子数1~3的烷基。
从本公开文本的效果的观点考虑,进一步优选可以使用选自下述通式(3)表示的化合物中的1种以上紫外线吸收剂作为紫外线吸收剂(C)。
[化学式10]
通式(3)中,R2、R4、R5的含义与通式(1)或(2)相同。
对于本公开文本中的紫外线吸收剂(C)而言,从对有害的紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果的观点考虑,溶解于氯仿溶液时的最大吸收峰优选在340nm以上且370nm以下的范围内。
特别优选可以使用下述化学式表示的化合物作为紫外线吸收剂(C)。
[化学式11]
作为紫外线吸收剂(C),可以使用上述化学式表示的、作为3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯的EVERSORB88(EVER LIGHT公司制)等。
对于本公开文本的组合物而言,从本公开文本的效果的观点考虑,可以在光学材料用聚合性组合物100质量份中包含0.1质量份以上、优选0.5质量份以上、进一步优选1.0质量份以上、且包含10.0质量份以下、优选5.0质量份以下、更优选2.0质量份以下的紫外线吸收剂(C)。
紫外线吸收剂(C)在异氰酸酯化合物(A)及活性氢化合物(B)中的溶解性、分散性优异,可通过与它们进行混合搅拌等而容易地添加。
由于紫外线吸收剂(C)在异氰酸酯化合物(A)及活性氢化合物(B)中的溶解性、分散性优异,因此能够在短时间内得到均匀的聚合性组合物,生产率优异。
此外,因为溶解性、分散性优异,所以可大量添加紫外线吸收剂(C),并且,即使大量添加,紫外线吸收剂(C)也不易从光学材料中渗出,因此不容易发生白浊等。因此,通过使用紫外线吸收剂(C),能够容易地利用添加量来控制波长截止,能够提供对有害的紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果好的光学材料。
本公开文本中,从本公开文本的效果的观点考虑,作为异氰酸酯化合物(A)、活性氢化合物(B)及紫外线吸收剂(C)的组合的具体例,可举出下述组合,所述组合中,
异氰酸酯化合物(A)优选包含选自脂肪族异氰酸酯化合物、脂环族异氰酸酯化合物、芳香族异氰酸酯化合物、及芳香脂肪族异氰酸酯化合物中的至少一种,更优选包含选自芳香族异氰酸酯化合物、及芳香脂肪族异氰酸酯化合物中的至少一种,进一步优选包含选自苯二甲撑二异氰酸酯、苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的至少一种;
活性氢化合物(B)优选为选自由具有2个以上的巯基的多硫醇化合物及具有1个以上的巯基和1个以上的羟基的羟基硫醇化合物组成的组中的至少一种,更优选为选自具有2个以上的巯基的多硫醇化合物中的至少一种,进一步优选为选自由5,7-二巯基甲基-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、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、2,5-双(巯基甲基)-1,4-二硫杂环己烷、双(巯基乙基)硫醚、1,1,3,3-四(巯基甲基硫基)丙烷、4,6-双(巯基甲基硫基)-1,3-二硫杂环己烷、2-(2,2-双(巯基甲基硫基)乙基)-1,3-二硫杂环丁烷、1,1,2,2-四(巯基甲基硫基)乙烷、3-巯基甲基-1,5-二巯基-2,4-二硫杂戊烷、三(巯基甲基硫基)甲烷、及乙二醇双(3-巯基丙酸酯)组成的组中的至少一种;
紫外线吸收剂(C)优选为选自前述的通式(2)表示的化合物中的至少一种,更优选为选自前述的通式(3)表示的化合物中的至少一种,进一步优选为3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯。
本公开文本中,除了紫外线吸收剂(C)以外还可以包含其他紫外线吸收剂。例如,可举出二苯甲酮系化合物、三嗪化合物、苯并三唑系化合物等。
作为二苯甲酮系化合物,可举出2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’-4,4’-四羟基二苯甲酮等。
作为三嗪化合物,可举出ADEKA公司制ADK STAB LA-F70、BASF公司制TINUVIN400等。
另外,其他紫外线吸收剂优选为具有通式(1)以外的结构、并且在340nm以上且370nm以下的范围内具有最大吸收峰的紫外线吸收剂。
本公开文本中,活性氢化合物(B)中的活性氢基团相对于异氰酸酯化合物(A)中的异氰酸酯基的摩尔比率在0.8~1.2的范围内,优选在0.85~1.15的范围内,进一步优选在0.9~1.1的范围内。在上述范围内时,能够得到适合作为光学材料、尤其是眼镜用塑料透镜材料来使用的树脂。
(其他成分)
本公开文本的光学材料用聚合性组合物可以进一步包含聚合催化剂、内部脱模剂、树脂改性剂、光稳定剂、上蓝剂等作为其他成分。
(催化剂)
作为催化剂,可举出路易斯酸、胺、有机酸、胺有机酸盐等,优选为路易斯酸、胺、胺有机酸盐,更优选为二甲基氯化锡、二丁基氯化锡、月桂酸二丁基锡。
(内部脱模剂)
作为内部脱模剂,可以使用酸性磷酸酯。作为酸性磷酸酯,可举出磷酸单酯、磷酸二酯,可以分别单独使用或混合2种以上而使用。
例如,可以使用STEPAN公司制的ZelecUN、三井化学公司制的MR用内部脱模剂、城北化学工业公司制的JP系列、东邦化学工业公司制的Phosphanol系列、大八化学工业公司制的AP、DP系列等。
(树脂改性剂)
本公开文本的光学材料用聚合性组合物中,为了调节得到的树脂的光学物性、耐冲击性、比重等各物性以及调整聚合性组合物的操作性,可以在不损害本公开文本的效果的范围内添加树脂改性剂。
作为树脂改性剂,例如可举出环硫化合物、醇化合物、胺化合物、环氧化合物、有机酸及其酸酐、包括(甲基)丙烯酸酯化合物等在内的烯烃化合物等。
(光稳定剂)
作为光稳定剂,可以使用受阻胺系化合物。关于受阻胺系化合物,作为市售品,可举出Chemtura公司制的Lowilite76、Lowilite92、BASF公司制的Tinuvin144、Tinuvin292、Tinuvin765、ADEKA公司制的ADK STAB LA-52、LA-72、城北化学工业公司制的JF-95等。
(上蓝剂)
作为上蓝剂,可举出在可见光区域中的橙色至黄色的波长区域具有吸收带、具有调整由树脂形成的光学材料的色相的功能的物质。更具体而言,上蓝剂包括呈现蓝色至紫色的物质。
本公开文本的光学材料用聚合性组合物可以通过将异氰酸酯化合物(A)、活性氢化合物(B)、紫外线吸收剂(C)、和根据需要使用的其他硫醇化合物、催化剂、内部脱模剂、其他添加剂用规定方法混合而得到。
进行混合时的温度通常为25℃以下。从光学材料用聚合性组合物的适用期的观点考虑,有时优选使温度更低。但是,在催化剂、内部脱模剂、添加剂在异氰酸酯化合物(A)或活性氢化合物(B)中的溶解性不良的情况下,也可以预先进行加热而使其溶解。
对于组合物中的各成分的混合顺序、混合方法而言,只要能够将各成分均匀混合,就没有特别限定,可以利用已知的方法进行。作为已知的方法,例如有制作包含规定量的添加物的母料、使该母料分散·溶解在溶剂中的方法等。
<固化物>
对于本公开文本的光学材料用聚合性组合物而言,可以通过进行聚合而得到固化物,根据模具的形状,可以得到各种形状的固化物。聚合方法可举出以往已知的方法,其条件也没有特别限定。
本公开文本中,固化物的制造方法没有特别限定,作为优选的制造方法,可举出浇铸聚合。首先,向用垫料或胶带等保持的成型模具间注入光学材料用聚合性组合物。此时,依据对得到的固化物所要求的物性,根据需要,常常优选进行减压下的脱泡处理、加压、减压等的过滤处理等。
关于聚合条件,根据成分(A)~成分(C)的种类和使用量、催化剂的种类和使用量、模具的形状等的不同,条件不同,因此不作限定,但可大致于-50~150℃的温度经1~50小时进行。根据情况,优选在10~150℃的温度范围内保持或缓缓升温而使其在1~25小时内固化。
对于本公开文本的固化物而言,根据需要,可以进行退火等处理。关于处理温度,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。
另外,本公开文本中,将光学材料用聚合性组合物加热固化而得到的固化物可以作为例如光学材料来使用,可以构成光学材料的一部分。本公开文本的固化物无色透明且外观优异,对紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果优异,设计性也优异,并且高折射率、高阿贝数等光学特性及耐热性等各物性优异,通过将固化物制成所期望的形状,并具备根据需要形成的涂层、其他构件等,从而可以作为各种光学材料来使用。
对于本公开文本的固化物中包含的紫外线吸收剂(C)而言,从本公开文本的效果的观点考虑,可以在光学材料用聚合性组合物100质量份中包含0.1质量份以上、优选0.5质量份以上、进一步优选1.0质量份以上,且包含10.0质量份以下、优选5.0质量份以下、更优选2.0质量份以下。
<第2实施方式>
本公开文本的光学材料用聚合性组合物包含:(D)具有包含硫原子的环状结构的化合物;和(C)通式(1)表示的紫外线吸收剂。
以下,对各成分进行详细说明。
[(D)具有包含硫原子的环状结构的化合物]
本公开文本中,作为具有包含硫原子的环状结构的化合物(D),只要具备该结构并且能够发挥本公开文本的效果,就没有特别限定,可以使用各种化合物。
作为化合物(D),例如可举出在1分子中具有2个以上的包含S的3~5元环的环状结构的化合物。作为包含S的3~5元环,可举出环硫基、硫杂环丁基、四氢噻吩基、噻吩基。
化合物(D)的重均分子量可以设为例如100以上且1000以下,优选设为150以上且500以下。
作为化合物(D),优选为具有2个以上的环硫基或硫杂环丁基的化合物。作为具有2个以上的环硫基的化合物(以下为环硫化合物(D1))、具有2个以上的硫杂环丁基的化合物(以下为硫杂环丁基化合物(D2)),可举出以下具体例的化合物。
作为环硫化合物(D1),可以使用WO2009/104385号中公开那样的在分子内具有2个以上的环硫基的化合物。
环硫化合物(D1)具体可举出通式(5)表示的化合物、双(1,2-环硫乙基)硫醚、双(1,2-环硫乙基)二硫醚、1,3-双(2,3-环硫丙基硫基)环己烷、1,4-双(2,3-环硫丙基硫基)环己烷、1,2-双(2,3-环硫丙基硫基)苯、1,3-双(2,3-环硫丙基硫基)苯、双(2,3-环硫丙基)醚、双(2,3-环硫丙基氧基)甲烷、1,3-双(2,3-环硫丙基氧基)环己烷、1,2-双(2,3-环硫丙基氧基)苯等。可以使用选自它们中的至少一种。
[化学式12]
式(5)中,n表示0或1。
从本发明的效果的观点考虑,环硫化合物(D1)优选为双(1,2-环硫乙基)硫醚、双(1,2-环硫乙基)二硫醚、上述通式(5)表示的化合物,进一步优选为上述通式(5)表示的化合物。通式(5)表示的化合物为双(2,3-环硫丙基)硫醚、双(2,3-环硫丙基)二硫醚。
作为硫杂环丁基化合物(D2),为如WO2005-95490号公报、日本特开2003-327583号公报中公开的那样在分子内含有合计2个以上的硫杂环丁基的化合物。
硫杂环丁基化合物(D2)具体可举出通式(6)表示的化合物、双(3-硫杂环丁基硫基)二硫醚、双(3-硫杂环丁基硫基)甲烷、3-(((3’-硫杂环丁基硫基)甲基硫基)甲基硫基)硫杂环丁烷、双(3-硫杂环丁基)三硫醚、双(3-硫杂环丁基)四硫醚、双(3-硫杂环丁基)五硫醚等多硫醚系硫杂环丁烷化合物等。可以使用选自它们中的至少一种。
[化学式13]
式(6)中,n表示0或1。
从本发明的效果的观点考虑,硫杂环丁基化合物(D2)优选为上述通式(6)表示的化合物、双硫杂环丁基三硫醚、双硫杂环丁基四硫醚、双硫杂环丁基五硫醚,进一步优选为上述通式(6)表示的化合物,具体为双硫杂环丁基硫醚、双硫杂环丁基二硫醚。
这些环硫化合物(D1)、硫杂环丁基化合物(D2)可以单独使用或并用2种以上。本公开文本中,作为化合物(D),特别优选使用作为通式(5)表示的化合物的双(2,3-环硫丙基)硫醚、双(2,3-环硫丙基)二硫醚。
[紫外线吸收剂(C)]
本公开文本中使用的紫外线吸收剂(C)可以使用与第1实施方式同样的紫外线吸收剂。
由于紫外线吸收剂(C)在具有包含硫原子的环状结构的化合物(D)及后述的多硫醇化合物中的溶解性、分散性优异,因此能够在短时间内得到均匀的聚合性组合物,生产率优异。
此外,因为溶解性、分散性优异,所以可大量添加紫外线吸收剂(C),并且,即使大量添加,紫外线吸收剂(C)也不会从光学材料渗出,因此不容易发生白浊等。因此,通过使用紫外线吸收剂(C),能够容易地利用添加量来控制波长截止,能够提供对有害的紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果好的光学材料。
[多硫醇化合物]
本公开文本的组合物可以进一步包含具有2个以上的巯基的多硫醇化合物。
作为多硫醇化合物,可以使用与第1实施方式同样的多硫醇化合物。
作为多硫醇化合物,具体可举出季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、双(巯基乙基)硫醚、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、5,7-二巯基甲基-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、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、2,5-二巯基甲基-1,4-二硫杂环己烷、1,1,3,3-四(巯基甲基硫基)丙烷、4,6-双(巯基甲基硫基)-1,3-二硫杂环己烷、2-(2,2-双(巯基甲基硫基)乙基)-1,3-二硫杂环丁烷、乙二醇双(3-巯基丙酸酯)等。可以使用选自它们中的至少一种。
本公开文本的组合物中,从本公开文本的效果的观点考虑,包含相对于化合物(D)100重量%而言为0.1~3.0重量%、优选为0.5~2.0重量%的紫外线吸收剂(C)。
进一步包含前述多硫醇的情况下,从本公开文本的效果的观点考虑,包含相对于化合物(D)及多硫醇化合物的重量总和100重量%而言为0.1~3.0重量%、优选为0.5~2.0重量%的紫外线吸收剂(C)。
本公开文本中,从本公开文本的效果的观点考虑,作为具有包含硫原子的环状结构的化合物(D)及紫外线吸收剂(C)的组合的具体例,可举出下述组合,所述组合中,
化合物(D)优选包含选自通式(5)的环硫化合物(D1)及通式(6)的硫杂环丁基化合物(D2)中的至少一种,更优选包含选自通式(5)的环硫化合物(D1)中的至少一种,进一步优选包含双(2,3-环硫丙基)硫醚及/或双(2,3-环硫丙基)二硫醚;
紫外线吸收剂(C)优选包含选自前述的通式(2)表示的化合物中的至少一种,更优选包含选自前述的通式(3)表示的化合物中的至少一种,进一步优选为3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯。
本公开文本的组合物进一步包含多硫醇化合物的情况下,
多硫醇化合物优选可以包含选自脂肪族多硫醇化合物、芳香族多硫醇化合物、及杂环多硫醇化合物中的至少一种,进一步优选可以包含选自由季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、双(巯基乙基)硫醚、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、5,7-二巯基甲基-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、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、2,5-二巯基甲基-1,4-二硫杂环己烷、1,1,3,3-四(巯基甲基硫基)丙烷、4,6-双(巯基甲基硫基)-1,3-二硫杂环己烷、2-(2,2-双(巯基甲基硫基)乙基)-1,3-二硫杂环丁烷、及乙二醇双(3-巯基丙酸酯)组成的组中的至少一种。
本公开文本中,除了紫外线吸收剂(C)以外还可以包含其他紫外线吸收剂。例如,可举出二苯甲酮系化合物、三嗪化合物、苯并三唑系化合物等。
作为二苯甲酮系化合物,可举出2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’-4,4’-四羟基二苯甲酮等。
作为三嗪化合物,可举出ADEKA公司制ADK STAB LA-F70、BASF公司制TINUVIN400等。
另外,其他紫外线吸收剂优选为具有通式(1)以外的结构、并且在340nm以上且370nm以下的范围内具有最大吸收峰的紫外线吸收剂。
(其他成分)
本公开文本的光学材料用聚合性组合物可以进一步包含第1实施方式中记载的聚合催化剂、内部脱模剂、树脂改性剂、光稳定剂、上蓝剂等作为其他成分。
光学材料用聚合性组合物可以通过将具有包含硫原子的环状结构的化合物(D)、紫外线吸收剂(C)、根据需要使用的多硫醇化合物、和进一步根据需要使用的催化剂、内部脱模剂、其他添加剂用规定方法混合而得到。
进行混合时的温度通常为25℃以下。从光学材料用聚合性组合物的适用期的观点考虑,有时优选使温度更低。但是,在催化剂、内部脱模剂、添加剂在化合物(D)中的溶解性不良的情况下,也可以预先进行加热而使其溶解。
对于组合物中的各成分的混合顺序、混合方法而言,只要能够将各成分均匀混合,就没有特别限定,可以利用已知的方法进行。作为已知的方法,例如有制作包含规定量的添加物的母料、使该母料分散·溶解在溶剂中的方法等。
<固化物>
对于本公开文本的光学材料用聚合性组合物而言,可以通过第1实施方式中记载的方法得到固化物,根据模具的形状,可以作为各种形状的成形体而获得。
关于聚合条件,根据成分(D)及成分(C)、根据需要添加的多硫醇化合物的种类和使用量、催化剂的种类和使用量、模具的形状等的不同,条件不同,因此不作限定,但可大致于-50~150℃的温度经1~50小时进行。根据情况,优选在10~150℃的温度范围内保持或缓缓升温而使其在1~25小时内固化。
对于本公开文本的固化物而言,根据需要,可以与第1实施方式同样地进行退火等处理。
另外,本公开文本中,将光学材料用聚合性组合物加热固化而得到的固化物可以作为例如光学材料来使用,可以构成光学材料的一部分。本公开文本的固化物无色透明且外观优异,对紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果优异,设计性也优异,并且高折射率、高阿贝数等光学特性及耐热性等各物性优异,通过将固化物制成所期望的形状,并具备根据需要形成的涂层、其他构件等,从而可以作为各种光学材料来使用。
从本公开文本的效果的观点考虑,在固化物100重量%中包含0.1~3.0重量%、优选0.5~2.0重量%的紫外线吸收剂(C)。
<光学材料>
作为本公开文本的光学材料,可举出塑料透镜、照相机透镜、发光二极管(LED)、棱镜、光纤、信息记录基板、滤光器、发光二极管等。尤其适合作为塑料透镜、照相机透镜、发光二极管等光学材料、光学元件。
对于包含本公开文本的固化物的塑料透镜而言,根据需要,可以在由该固化物形成的透镜基材的一面或两面上施以涂覆层而使用。作为涂覆层,可举出底涂层、硬涂层、防反射膜层、防雾涂膜层、防污染层、防水层等。这些涂覆层可以分别单独使用,也可以将多种涂覆层形成为多层而使用。在两面上施以涂覆层的情况下,可以在各面上施以同样的涂覆层,也可以施以不同的涂覆层。
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;出于提高透镜的时尚性的目的的染料、颜料、以及光致变色染料、光致变色颜料;抗静电剂;其他用于提高透镜的性能的已知的添加剂。也可以设置硬涂层、防反射涂层等涂层或底涂层。
对于包含本公开文本的固化物的塑料透镜而言,出于赋予时尚性、光致变色性等的目的,可以使用与目的相适应的色素,进行染色而使用。透镜的染色可利用已知的染色方法来实施。
另外,本公开文本的光学材料的制造方法例如包括将本公开文本的光学材料用聚合性组合物进行浇铸聚合的工序。
以上,基于本公开文本而对本公开文本进行了说明,但在不损害本公开文本的效果的范围内,可以采用各种构成。
实施例
以下,通过实施例来更详细地说明本公开文本,但本公开文本并不限于这些。以下,通过实施例a、实施例b来说明本公开文本。
<实施例a>
实施例a中的评价方法如下所述。
<评价方法>
·紫外线吸收剂的溶解结束时间
在实施例a中,通过目视确认向包含紫外线吸收剂的各种添加剂中添加异氰酸酯溶液后完全溶解的时间。
·透光率
作为测定设备,使用岛津制作所公司制岛津分光光度计UV-1800,使用2mm厚的平面透镜测定紫外-可见光谱,测定特定波长(410nm)处的透过率。
·吸光度
在上述透光率测定中,将410nm、800nm处的透过率设为T%[410nm]、T%[800nm]的情况下,通过下式算出。
410nm处的吸光度=-〔log(T%[410nm]/100)-log(T%[800nm]/100)〕
对于没有防反射功能的树脂而言,即使在无吸收的800nm的波长处,由于反射等,透过率也降低10%左右。为了排除该反射等的影响,从由波长410nm处的透过率算出的吸光度减去800nm处的吸光度,作为吸光度。
·Y.I.(黄色指数)
制成厚度9mm、φ75mm的圆形平板塑料透镜,使用MINOLTA公司制的分光测色仪CM-5,测定色度坐标x,y。基于作为测定结果的x和y的值,通过下述式(1)算出Y.I.。
Y.I=(234*x+106*y+106)/y (1)
<紫外线吸收剂的最大吸收峰>
实施例a中使用的紫外线吸收剂的最大吸收峰如下所述。
测定法:作为测定设备,使用岛津制作所公司制岛津分光光度计UV-1800,使用2mm厚的平面透镜测定紫外-可见光谱。
EVERSORB88:在340nm以上且370nm以下的范围内存在最大吸收峰。
TINUVIN326:在340nm以上且370nm以下的范围内存在最大吸收峰。
[实施例a1]
于20℃对ZelecUN(STEPAN公司制)0.1重量份、3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯(EVER LIGHT公司制EVERSORB88)1.5重量份、苯二甲撑二异氰酸酯52.0重量份进行搅拌混合,得到均匀溶液。向该均匀溶液中添加4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷48.0重量份、二丁基二氯化锡(II)0.15重量份,于20℃进行搅拌混合,得到混合液。在600Pa下对该混合液进行1小时脱泡,利用1μm PTFE过滤器进行过滤后,注入至由中心厚2mm、直径80mm的2C(曲面(curve),下同。)的平面透镜(plano)用玻璃模具及中心厚2mm、直径78mm的平板用玻璃模具形成的型模中。将该型模投入至聚合烘箱中,经21小时从20℃缓缓升温至130℃而进行聚合。聚合结束后,从烘箱中取出型模。进一步于130℃对得到的平面透镜进行2小时退火处理。得到的2mm厚的平面透镜具有透明性,适合作为光学材料用透明树脂。使用分光光度计UV-1800(岛津制作所公司制)测定了得到的平面透镜的紫外-可见光谱。将评价结果示于表-1。
[实施例a2]
将3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯(EVERLIGHT公司制EVERSORB88)1.5重量份变更为2.0重量份,除此以外,利用与实施例a1同样的方法得到2mm厚的平面透镜。得到的平面透镜具有透明性,适合作为光学材料用透明树脂。使用分光光度计UV-1800(岛津制作所公司制)测定了得到的平面透镜的紫外-可见光谱。将评价结果示于表-1。
[实施例a3]
于20℃对ZelecUN(STEPAN公司制)0.1重量份、3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯(EVER LIGHT公司制EVERSORB88)1.5重量份、苯二甲撑二异氰酸酯50.6重量份进行搅拌混合,得到均匀溶液。向该均匀溶液中添加5,7-二巯基甲基-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、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷的混合物49.4重量份、二丁基二氯化锡(II)0.10重量份,于20℃进行搅拌混合,得到混合液。在600Pa下对该混合液进行1小时脱泡,利用1μm PTFE过滤器进行过滤后,注入至由中心厚2mm、直径80mm的2C(曲面,下同。)的平面透镜用玻璃模具及中心厚2mm、直径78mm的平板用玻璃模具形成的型模中。将该型模投入至聚合烘箱中,经21小时从20℃缓缓升温至130℃而进行聚合。聚合结束后,从烘箱中取出型模。进一步于130℃对得到的平面透镜进行2小时退火处理。得到的2mm厚的平面透镜具有透明性,适合作为光学材料用透明树脂。使用分光光度计UV-1800(岛津制作所公司制)测定了得到的平面透镜的紫外-可见光谱。将评价结果示于表-1。
[实施例a4]
将3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯(EVERLIGHT公司制EVERSORB88)1.5重量份变更为2.0重量份,除此以外,利用与实施例a3同样的方法得到2mm厚的平面透镜。得到的平面透镜具有透明性,适合作为光学材料用透明树脂。使用分光光度计UV-1800(岛津制作所公司制)测定了得到的平面透镜的紫外-可见光谱。将评价结果示于表-1。
[比较例a1]
将3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯(EVERLIGHT公司制EVERSORB88)1.5重量份变更为2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-氯苯并三唑(BASF公司制TINUVIN326)0.5重量份,除此以外,利用与实施例a1同样的方法得到2mm厚的平面透镜。得到的平面透镜具有透明性,适合作为光学材料用透明树脂。使用分光光度计UV-1800(岛津制作所公司制)测定了得到的平面透镜的紫外-可见光谱。将评价结果示于表-1。
[比较例a2]
将2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-氯苯并三唑(BASF公司制TINUVIN326)0.5重量份变更为0.7重量份,除此以外,利用与比较例a1同样的方法得到2mm厚的平面透镜。得到的平面透镜具有透明性,适合作为光学材料用透明树脂。使用分光光度计UV-1800(岛津制作所公司制)测定了得到的平面透镜的紫外-可见光谱。将评价结果示于表-1。
[表1]
表-1
表-1中记载的异氰酸酯化合物、活性氢化合物、及紫外线吸收剂如下所述。
a-1:苯二甲撑二异氰酸酯
b-1:4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷
b-2:5,7-二巯基甲基-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、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷的混合物
c-1:3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯
c-2:2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-氯苯并三唑
根据表-1的结果,实施例a的透镜的对紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果优异,而且透明,着色被抑制,设计性也优异。
实施例a的效果可以如下所述地与比较例a进行对比。
波长410nm处的吸光度为紫外线吸收剂的效果的指标,值越大,则对蓝色光的阻隔效果越好,是优选的。另一方面,用Y.I.来表示由紫外线吸收剂的添加导致的透镜的着色,值越小,则透镜的着色越小,是优选的。
本实施例a中,通过计算“Y.I./波长410nm处的吸光度”,确认了由规定紫外线吸收剂的添加导致的透镜的着色度、与对蓝色光的阻隔效果的均衡性,其能够表明,该值越小,则该均衡性越优异。
将表-1中记载的“Y.I./波长410nm处的吸光度”的结果示于图1。如图1所示,确认到:实施例a的透镜与比较例a的透镜相比,着色度、与对蓝色光的阻隔效果的均衡性显著优异。
<实施例b>
实施例b中的评价方法如下所述。
<评价方法>
·透光率
作为测定设备,使用岛津制作所公司制岛津分光光度计UV-1800,使用2mm厚的平面透镜测定紫外-可见光谱,测定特定波长(410nm、420nm、430nm、800nm)处的透过率。
·Y.I.(黄色指数)
制成厚度9mm、φ75mm的圆形平板塑料透镜,依照ASTM E313-73,使用MINOLTA公司制的分光测色仪CM-5,测定色度坐标x,y。基于作为测定结果的x和y的值,通过下述式(1)算出Y.I.。
Y.I=(234*x+106*y+106)/y (1)
·吸光度
在上述透光率测定中,将420nm、410nm、800nm处的透过率设为T%[410nm]、T%[420nm]、T%[800nm]的情况下,通过下式算出。
410nm处的吸光度=-〔log(T%[410nm]/100)-log(T%[800nm]/100)〕
420nm处的吸光度=-〔log(T%[420nm]/100)-log(T%[800nm]/100)〕
对于没有防反射功能的树脂而言,即使在无吸收的800nm的波长处,由于反射等,透过率也降低10%左右。为了排除该反射等的影响,从由波长410nm或波长420nm处的透过率算出的吸光度减去800nm处的吸光度,作为吸光度。
·紫外线吸收剂的最大吸收峰
实施例b中使用的紫外线吸收剂的最大吸收峰如下所述。
测定法:作为测定设备,使用岛津制作所公司制岛津分光光度计UV-1800,使用2mm厚的平面透镜测定紫外-可见光谱。
EVERSORB88:在340nm以上且370nm以下的范围内存在最大吸收峰。
EVERSORB109:在340nm以上且370nm以下的范围内存在最大吸收峰。
[实施例b1]
于30℃对3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯(EVER LIGHT公司制EVERSORB88)1.2重量份、双(2,3-环硫丙基)二硫醚90.9重量份进行搅拌混合,得到均匀溶液。向该均匀溶液中添加5,7-二巯基甲基-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与4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷的混合物9.1重量份、N,N-二环己基甲基胺0.09重量份、N,N-二甲基环己基胺0.02重量份,于20℃进行搅拌混合,得到混合液。在600Pa下对该混合液进行1小时脱泡,利用1μm PTFE过滤器进行过滤后,注入至由中心厚2mm、直径80mm的2C(曲面,下同。)的平面透镜用玻璃模具及中心厚9mm、直径78mm的平板用玻璃模具形成的型模中。将该型模投入至聚合烘箱中,经21小时从30℃缓缓升温至120℃而进行聚合。聚合结束后,从烘箱中取出型模。进一步于120℃对得到的平面透镜进行1小时退火处理。如图1所示,得到的透镜具有透明性,适合作为光学材料用透明树脂。使用分光光度计UV-1800(岛津制作所公司制)测定了得到的平面透镜的紫外-可见光谱。将评价结果示于表-2。
[实施例b2]
于30℃对3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯(EVER LIGHT公司制EVERSORB88)0.6重量份、双(2,3-环硫丙基)二硫醚90.9重量份进行搅拌混合,得到均匀溶液。向该均匀溶液中添加5,7-二巯基甲基-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与4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷的混合物9.1重量份、N,N-二环己基甲基胺0.09重量份、N,N-二甲基环己基胺0.02重量份,于20℃进行搅拌混合,得到混合液。在600Pa下对该混合液进行1小时脱泡,利用1μm PTFE过滤器进行过滤后,注入至由中心厚2mm、直径80mm的2C(曲面,下同。)的平面透镜用玻璃模具及中心厚9mm、直径78mm的平板用玻璃模具形成的型模中。将该型模投入至聚合烘箱中,经21小时从30℃缓缓升温至120℃而进行聚合。聚合结束后,从烘箱中取出型模。进一步于120℃对得到的平面透镜进行1小时退火处理。如图2所示,得到的透镜具有透明性,适合作为光学材料用透明树脂。使用分光光度计UV-1800(岛津制作所公司制)测定了得到的平面透镜的紫外-可见光谱。将评价结果示于表-2。
[实施例b3]
于30℃对3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯(EVER LIGHT公司制EVERSORB88)0.9重量份、双(2,3-环硫丙基)二硫醚90.9重量份进行搅拌混合,得到均匀溶液。向该均匀溶液中添加5,7-二巯基甲基-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与4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷的混合物9.1重量份、N,N-二环己基甲基胺0.09重量份、N,N-二甲基环己基胺0.02重量份,于20℃进行搅拌混合,得到混合液。在600Pa下对该混合液进行1小时脱泡,利用1μm PTFE过滤器进行过滤后,注入至由中心厚2mm、直径80mm的2C(曲面,下同。)的平面透镜用玻璃模具及中心厚9mm、直径78mm的平板用玻璃模具形成的型模中。将该型模投入至聚合烘箱中,经21小时从30℃缓缓升温至120℃而进行聚合。聚合结束后,从烘箱中取出型模。进一步于120℃对得到的平面透镜进行1小时退火处理。如图1所示,得到的透镜具有透明性,适合作为光学材料用透明树脂。使用分光光度计UV-1800(岛津制作所公司制)测定了得到的平面透镜的紫外-可见光谱。将评价结果示于表-2。
[比较例b1]
将3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯(EVERLIGHT公司制EVERSORB88)变更为3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸辛酯(EVER LIGHT公司制EVERSORB109),除此以外,利用与实施例b1同样的方法得到2mm厚的平面透镜、9mm厚的平板。如图2所示,得到的透镜不透明,因此未进行透光率、YI、吸光度的测定。将评价结果示于表-2。
[表2]
表-2
表-2中记载的具有包含硫原子的环状结构的化合物、多硫醇化合物、及紫外线吸收剂如下所述。
d-1:双(2,3-环硫丙基)二硫醚
b-1:5,7-二巯基甲基-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、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷的混合物
c-1:3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯
c-2:3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸辛酯
根据表-2的结果,实施例b的透镜的对紫外线至420nm左右的蓝色光的阻隔效果优异,而且透明,着色被抑制,设计性也优异。
本申请主张以于2019年2月8日提出申请的日本申请特愿2019-021646号及于2019年3月20日提出申请的日本申请特愿2019-052771号为基础的优先权,将其全部公开内容并入本文中。

Claims (14)

1.光学材料用聚合性组合物,其包含:
(A)异氰酸酯化合物;
(B)选自由具有2个以上的巯基的多硫醇化合物、及具有1个以上的巯基和1个以上的羟基的羟基硫醇化合物组成的组中的至少一种活性氢化合物;和
(C)下述通式(3)表示的紫外线吸收剂,
所述通式(3)中,R2表示碳原子数2~6的烷基,R4表示亚乙基,R5表示碳原子数1的烷基,
相对于所述光学材料用聚合性组合物100质量份而言,所述光学材料用聚合性组合物中的所述活性氢化合物(B)的含量为30质量份以上70质量份以下。
2.光学材料用聚合性组合物,其包含:
(D)具有包含硫原子的环状结构的化合物;
(C)下述通式(3)表示的紫外线吸收剂;和
(B)具有2个以上的巯基的多硫醇化合物,
所述通式(3)中,R2表示碳原子数2~6的烷基,R4表示亚乙基,R5表示碳原子数1的烷基。
3.如权利要求1或2所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述紫外线吸收剂(C)的最大吸收峰在340nm以上且370nm以下的范围内。
4.如权利要求1所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述异氰酸酯化合物(A)包含选自芳香族异氰酸酯化合物、及芳香脂肪族异氰酸酯化合物中的至少一种。
5.如权利要求4所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述异氰酸酯化合物(A)为选自由苯二甲撑二异氰酸酯、苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯组成的组中的至少一种。
6.如权利要求2所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述化合物(D)在1分子中具有2个以上的包含S的3~5元环的环状结构,并且重均分子量为100以上且1000以下。
7.如权利要求6所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述化合物(D)为下述通式(5)表示的包含环硫基的化合物,
式中,n表示0或1。
8.如权利要求1所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述多硫醇化合物(B)为选自由5,7-二巯基甲基-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、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、2,5-双(巯基甲基)-1,4-二硫杂环己烷、双(巯基乙基)硫醚、1,1,3,3-四(巯基甲基硫基)丙烷、4,6-双(巯基甲基硫基)-1,3-二硫杂环己烷、2-(2,2-双(巯基甲基硫基)乙基)-1,3-二硫杂环丁烷、1,1,2,2-四(巯基甲基硫基)乙烷、3-巯基甲基-1,5-二巯基-2,4-二硫杂戊烷、三(巯基甲基硫基)甲烷、及乙二醇双(3-巯基丙酸酯)组成的组中的至少一种。
9.如权利要求1所述的光学材料用聚合性组合物,其中,在所述光学材料用聚合性组合物100质量份中包含0.1~10.0质量份的所述紫外线吸收剂(C)。
10.如权利要求9所述的光学材料用聚合性组合物,其中,在所述光学材料用聚合性组合物100质量份中包含0.1~2.0质量份的所述紫外线吸收剂(C)。
11.如权利要求2所述的光学材料用聚合性组合物,其中,在具有包含硫原子的环状结构的所述化合物(D)与所述多硫醇化合物(B)的重量总和100重量%中包含0.1~3.0重量%的所述紫外线吸收剂(C)。
12.权利要求1所述的光学材料用聚合性组合物的固化物。
13.权利要求2所述的光学材料用聚合性组合物的固化物,其中,包含0.1~3.0重量%的紫外线吸收剂(C)。
14.塑料透镜,其包含权利要求12或13所述的固化物。
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