CN113711113B - 光学材料、光学材料用聚合性组合物、塑料透镜、护目镜、红外线传感器及红外线照相机 - Google Patents
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Abstract
一种光学材料,其包含树脂和近红外线吸收剂,所述树脂为选自由聚碳酸酯树脂、(硫)氨酯树脂及环硫树脂组成的组中的至少1种,在以2mm的厚度测定的CIE1976(L*,a*,b*)颜色空间中,a*为‑30以上且0以下,L*为80以上。
Description
技术领域
本公开文本涉及包含近红外线吸收剂的光学材料、光学材料用聚合性组合物、塑料透镜、护目镜(eyewear)、红外线传感器及红外线照相机。
背景技术
以往开发了对特定的波长区域进行阻截的透镜。
专利文献1中公开了一种近红外线截止滤光器,其中,在包含环状烯烃系树脂和玻璃填料的透明基板的至少一个面,具有将折射率不同的2个电介质层交替层叠而成的近红外线反射膜。
专利文献2中公开了使多个波长范围的光为规定的透过率的近红外线截止滤光器。记载了该近红外线截止滤光器包含环状烯烃系树脂等透明树脂和酞菁系化合物等近红外线吸收剂。
专利文献3~专利文献7中公开了包含规定的酞菁色素和树脂的树脂组合物等。专利文献7中记载了可以由该树脂组合物得到防护眼镜用透镜。
专利文献8及专利文献9中公开了由酞菁色素和氨酯树脂或聚硫氨酯树脂形成的远红外线阻截透镜。
专利文献1:日本特开2009-258362号公报
专利文献2:日本特开2011-100084号公报
专利文献3:日本特开平11-48612号公报
专利文献4:日本特开2000-313788号公报
专利文献5:日本特开2006-282646号公报
专利文献6:国际公开第2014/208484号
专利文献7:日本特开平8-60008号公报
专利文献8:日本特表2017-529415号公报
专利文献9:日本特表2018-529829号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,专利文献中记载的现有技术中,在以下方面存在改善的余地。
专利文献1及专利文献2中记载的近红外线截止滤光器虽然能够阻截近红外线,但有时在该滤光器中产生浑浊而使得透明性降低。
因此,进行了在树脂中添加有近红外线吸收剂的光学材料的研究,结果,存在下述趋势:近红外线吸收剂在树脂中不溶,或者在增加添加量时光学材料中产生浑浊而使得透明性降低,或者由于着色而使得色调(设计性)变差。如上所述,在使用近红外线吸收剂的光学材料中,近红外线阻截效果与设计性存在相互制约关系。
本公开文本的一个实施方式所要解决的课题是提供近红外线阻截率高、而且设计性也优异的光学材料。
用于解决课题的手段
本申请的发明人进行深入研究的结果发现,通过含有近红外线吸收剂和规定的树脂,并且在CIE1976颜色空间中使L*、a*在特定的范围内,能够同时实现高的近红外线阻截率和设计性,从而完成了本公开文本的发明。
即,本公开文本可以如下所示。
<1>光学材料,其包含树脂和近红外线吸收剂,所述树脂为选自由聚碳酸酯树脂、(硫)氨酯树脂及环硫树脂组成的组中的至少1种,在以2mm的厚度测定的CIE1976(L*,a*,b*)颜色空间中,a*为-30以上且0以下,L*为80以上。
<2>如<1>所述的光学材料,其中,厚度2mm时的波长700nm~750nm的光谱透过率为0.05%以上且70%以下。
<3>如<1>所述的光学材料,其中,厚度2mm时的波长825nm~875nm的光谱透过率为4%以上且70%以下。
<4>如<1>所述的光学材料,其中,厚度2mm时的波长1000nm~1100nm的光谱透过率为4%以上且70%以下。
<5>如<1>~<4>中任一项所述的光学材料,其中,厚度2mm时的可见光透过率为70%以上。
<6>如<1>~<5>中任一项所述的光学材料,其中,前述近红外线吸收剂在(1)光谱透过率曲线中的700nm~750nm的波长区域、(2)光谱透过率曲线中的825nm~875nm的波长区域、及(3)光谱透过率曲线中的1000nm~1100nm的波长区域中的至少一个范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
<7>如<1>~<6>中任一项所述的光学材料,其中,前述近红外线吸收剂包含酞菁化合物。
<8>如<7>所述的光学材料,其中,对于前述酞菁化合物而言,在利用甲苯溶液测定的可见光吸收分光光谱中,在700nm~1100nm之间具有主吸收峰(P),上述峰(P)的峰顶点(Pmax:峰中显示最大吸光系数的点)的吸光系数(ml/g·cm)为30000以上,上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/4的吸光度处的峰宽为360nm以下,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/2的吸光度处的峰宽为130nm以下,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的2/3的吸光度处的峰宽为90nm以下的范围。
<9>如<7>或<8>所述的光学材料,其中,前述酞菁化合物包含通式(I)~通式(III)表示的化合物中的至少1种。
[化学式1]
(通式(I)中,R1及R2各自独立地表示总碳原子数为3~18的、取代或未取代的烷氧基,未与氧原子键合的亚烷基可以替换为氧原子。R3及R4各自独立地表示氢原子或卤素原子。M表示2个氢原子、2价的金属、金属的氧化物或卤化物。其中,R1与R2、及R3与R4可以调换。)
[化学式2]
(通式(II)中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8表示直链或支链的烷基、烷氧基烷基或二烷基氨基烷基,X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8表示硫原子或>NR9,X1=(X3及X4中的任一者)=(X5及X6中的任一者)=(X7及X8中的任一者)=硫原子,并且X2=(X3及X4中的另一者)=(X5及X6中的另一者)=(X7及X8中的另一者)=>NR9。R9表示氢原子或烷基,M表示2个氢原子、2价的金属或者3价或4价的金属的衍生物。)
[化学式3]
(通式(III)中,R1~R4各自独立地表示烷基或烷氧基烷基,X表示卤素原子、烷基硫基、可具有取代基的苯基硫基或可具有取代基的萘基硫基,M表示2个氢原子、2价的金属或者3价或4价的金属的衍生物。)
<10>如<9>所述的光学材料,其中,厚度2mm时的波长700nm~750nm的光谱透过率为0.05%以上且70%以下,前述近红外线吸收剂在(1)光谱透过率曲线中的700nm~750nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
<11>如<10>所述的光学材料,其中,前述酞菁化合物包含通式(I)表示的化合物。
<12>如<9>所述的光学材料,其中,厚度2mm时的波长825nm~875nm的光谱透过率为4%以上且70%以下,前述近红外线吸收剂在(2)光谱透过率曲线中的825nm~875nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
<13>如<12>所述的光学材料,其中,前述酞菁化合物包含通式(II)表示的化合物。
<14>如<9>所述的光学材料,其中,厚度2mm时的波长1000nm~1100nm的光谱透过率为4%以上且70%以下,前述近红外线吸收剂在(3)光谱透过率曲线中的1000nm~1100nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
<15>如<14>所述的光学材料,其中,前述酞菁化合物包含通式(III)表示的化合物。
<16>如<1>~<15>中任一项所述的光学材料,其包含3ppm以上且80ppm以下的前述近红外线吸收剂。
<17>如<1>~<16>中任一项所述的光学材料,其中,前述近红外线吸收剂组合包含具有不同结构的多种酞菁化合物。
<18>如<1>~<17>中任一项所述的光学材料,其中,前述(硫)氨酯树脂由来源于多异氰酸酯化合物的结构单元和来源于多硫醇化合物的结构单元及来源于多元醇化合物的结构单元中的至少一者形成,
前述多异氰酸酯化合物为选自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、间苯二甲撑二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、及1,5-戊二异氰酸酯中的至少一种,
前述多硫醇化合物为选自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、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、双(巯基乙基)硫醚、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、2,5-双(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、及2-(2,2-双(巯基甲基硫基)乙基)-1,3-二硫杂环丁烷中的至少一种,
前述多元醇化合物为选自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-环戊二醇、1,3-环戊二醇、1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、及1,4-环己二醇中的至少一种。
<19>如<1>~<17>中任一项所述的光学材料,其中,前述环硫树脂由来源于环硫化合物的结构单元、或者来源于环硫化合物的结构单元和来源于多硫醇化合物的结构单元形成,
前述环硫化合物为选自双(2,3-环硫丙基)硫醚、双(2,3-环硫丙基)二硫醚、双(1,2-环硫乙基)硫醚、双(1,2-环硫乙基)二硫醚、及双(2,3-环硫丙基硫基)甲烷中的至少一种,
所述多硫醇化合物为选自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、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、双(巯基乙基)硫醚、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、2,5-双(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、及2-(2,2-双(巯基甲基硫基)乙基)-1,3-二硫杂环丁烷中的至少一种。
<20>光学材料用聚合性组合物,其为用于制造<1>~<19>中任一项所述的光学材料的聚合性组合物,其包含:
聚合性化合物,所述聚合性化合物包含多异氰酸酯化合物与多硫醇化合物及多元醇化合物中的至少一者的组合、环硫化合物、或者环硫化合物与多硫醇化合物的组合;和
近红外线吸收剂,所述近红外线吸收剂在(1)光谱透过率曲线中的700nm~750nm的波长区域、(2)光谱透过率曲线中的825nm~875nm的波长区域、及(3)光谱透过率曲线中的1000nm~1100nm的波长区域中的至少一个范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
<21>如<20>所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述近红外线吸收剂包含酞菁化合物。
<22>如<21>所述的光学材料用聚合性组合物,其中,对于前述酞菁化合物而言,在利用甲苯溶液测定的可见光吸收分光光谱中,在700nm~1100nm之间具有主吸收峰(P),上述峰(P)的峰顶点(Pmax:峰中显示最大吸光系数的点)的吸光系数(ml/g·cm)为30000以上,上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/4的吸光度处的峰宽为360nm以下,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/2的吸光度处的峰宽为130nm以下,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的2/3的吸光度处的峰宽为90nm以下的范围。
<23>如<21>或<22>所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述酞菁化合物包含通式(I)~通式(III)表示的化合物中的至少1种。
[化学式4]
(通式(I)中,R1及R2各自独立地表示总碳原子数为3~18的、取代或未取代的烷氧基,未与氧原子键合的亚烷基可以替换为氧原子。R3及R4各自独立地表示氢原子或卤素原子。M表示2个氢原子、2价的金属、金属的氧化物或卤化物。其中,R1与R2、及R3与R4可以调换。)
[化学式5]
(通式(II)中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8表示直链或支链的烷基、烷氧基烷基或二烷基氨基烷基,X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7及X8表示硫原子或>NR9,X1=(X3及X4中的任一者)=(X5及X6中的任一者)=(X7及X8中的任一者)=硫原子,并且X2=(X3及X4中的另一者)=(X5及X6中的另一者)=(X7及X8中的另一者)=>NR9。R9表示氢原子或烷基,M表示2个氢原子、2价的金属或者3价或4价的金属的衍生物。)
[化学式6]
(通式(III)中,R1~R4各自独立地表示烷基或烷氧基烷基,X表示卤素原子、烷基硫基、可具有取代基的苯基硫基或可具有取代基的萘基硫基,M表示2个氢原子、2价的金属或者3价或4价的金属的衍生物。)
<24>如<23>所述的光学材料用聚合性组合物,其为用于制造厚度2mm时的波长700nm~750nm的光谱透过率为0.05%以上且70%以下的光学材料的聚合性组合物,前述近红外线吸收剂在(1)光谱透过率曲线中的700nm~750nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
<25>如<24>所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述酞菁化合物包含通式(I)表示的化合物。
<26>如<23>所述的光学材料用聚合性组合物,其为用于制造厚度2mm时的波长825nm~875nm的光谱透过率为4%以上且70%以下的光学材料的聚合性组合物,前述近红外线吸收剂在(2)光谱透过率曲线中的825nm~875nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
<27>如<26>所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述酞菁化合物包含通式(II)表示的化合物。
<28>如<23>所述的光学材料用聚合性组合物,其为用于制造厚度2mm时的波长1000nm~1100nm的光谱透过率为4%以上且70%以下的光学材料的聚合性组合物,前述近红外线吸收剂在(3)光谱透过率曲线中的1000nm~1100nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
<29>如<28>所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述酞菁化合物包含通式(III)表示的化合物。
<30>如<20>~<29>中任一项所述的光学材料用聚合性组合物,其包含3ppm以上且80ppm以下的前述近红外线吸收剂。
<31>如<20>~<30>中任一项所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述近红外线吸收剂组合包含具有不同结构的多种酞菁化合物。
<32>如<20>~<31>中任一项所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述多异氰酸酯化合物为选自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、间苯二甲撑二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、及1,5-戊二异氰酸酯中的至少一种,
前述多硫醇化合物为选自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、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、双(巯基乙基)硫醚、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、2,5-双(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、及2-(2,2-双(巯基甲基硫基)乙基)-1,3-二硫杂环丁烷中的至少一种,
前述多元醇化合物为选自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-环戊二醇、1,3-环戊二醇、1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、及1,4-环己二醇中的至少一种。
<33>如<20>~<31>中任一项所述的光学材料用聚合性组合物,其中,前述环硫化合物为选自双(2,3-环硫丙基)硫醚、双(2,3-环硫丙基)二硫醚、双(1,2-环硫乙基)硫醚、双(1,2-环硫乙基)二硫醚、及双(2,3-环硫丙基硫基)甲烷中的至少一种。
<34>塑料透镜,其是由<1>~<19>中任一项所述的光学材料形成的。
<35>护目镜,其具备<34>所述的塑料透镜。
<36>红外线传感器或红外线照相机,其具备<34>所述的塑料透镜。
发明的效果
根据本公开文本,可以提供近红外线阻截率高、而且设计性也优异的光学材料。
附图说明
[图1]示出实施例3中得到的平板透镜的光谱透过率曲线。
[图2]示出实施例10中得到的平板透镜的光谱透过率曲线。
[图3]示出实施例13中得到的平板透镜的光谱透过率曲线。
[图4]示出实施例16中得到的平板透镜的光谱透过率曲线。
[图5]示出实施例22中得到的平板透镜的光谱透过率曲线。
[图6]示出实施例24中得到的平板透镜的光谱透过率曲线。
[图7]示出比较例8中得到的平板透镜的光谱透过率曲线。
[图8]示出实施例26中得到的平板透镜的光谱透过率曲线。
[图9]示出实施例30中得到的平板透镜的光谱透过率曲线。
[图10]示出实施例32中得到的平板透镜的光谱透过率曲线。
[图11]示出实施例35中得到的平板透镜的光谱透过率曲线。
[图12]示出实施例41中得到的平板透镜的光谱透过率曲线。
[图13]示出实施例43中得到的平板透镜的光谱透过率曲线。
具体实施方式
本公开文本中,使用“~”表示的数值范围是指包含“~”前后所记载的数值作为下限值及上限值的范围。
本公开文本中,对于组合物中的各成分的量而言,在组合物中存在多种属于各成分的物质的情况下,只要没有特别说明,则是指存在于组合物中的该多种物质的总量。
本公开文本中阶段性地记载的数值范围中,一个数值范围中所记载的上限值或下限值可以替换为其他阶段性记载的数值范围的上限值或下限值。另外,本公开文本中记载的数值范围中,该数值范围的上限值或下限值可以替换为实施例中所示的值。
以下,对本公开文本的实施方式进行具体说明。
《光学材料》
本实施方式的光学材料包含树脂和近红外线吸收剂,所述树脂为选自由聚碳酸酯树脂、(硫)氨酯树脂及环硫树脂组成的组中的至少1种,在以2mm的厚度测定的CIE1976(L*,a*,b*)颜色空间中,a*为-30以上且0以下,L*为80以上。
对于本实施方式的光学材料而言,在以2mm的厚度测定的CIE1976(L*,a*,b*)颜色空间中,a*为-30以上且0以下,L*为80以上,优选a*为-20以上且0以下,L*为82以上,进一步优选a*为-15以上且0以下,L*为85以上,特别优选a*为-10以上且0以下,L*为88以上。
本实施方式中,通过含有近红外线吸收剂、和作为选自由聚碳酸酯树脂、(硫)氨酯树脂及环硫树脂组成的组中的至少1种的树脂,并且在CIE1976颜色空间中使L*、a*在上述范围内,能够同时实现高的近红外线阻截率和设计性。
对于本实施方式的光学材料而言,从本发明的效果的观点考虑,优选厚度2mm时的波长700nm~750nm的光谱透过率、波长825nm~875nm的光谱透过率、及波长1000nm~1100nm的光谱透过率中的至少一者满足以下的范围。
厚度2mm时的波长700nm~750nm的光谱透过率:0.05%以上且70%以下,优选为3%以上且50%以下,进一步优选为5%以上且40%以下
厚度2mm时的波长825nm~875nm的光谱透过率:4%以上且70%以下,优选为6%以上且50%以下,进一步优选为8%以上且40%以下
厚度2mm时的波长1000nm~1100nm的光谱透过率:4%以上且70%以下,优选为6%以上且50%以下,进一步优选为8%以上且40%以下
对于本实施方式的光学材料而言,由于抑制了浑浊、着色,设计性优异,因此,能够使厚度2mm时的全光线透过率为70%以上,而且能够使可见光透过率为70%以上、优选为75%以上。
[近红外线吸收剂]
对于本实施方式中的近红外线吸收剂而言,只要能够得到本公开文本中的效果,其结构就没有特别限定,可以从以往已知的近红外线吸收剂中选择来使用。
作为本实施方式中的近红外线吸收剂,例如,为了实现高的近红外线阻截率,可以使用在(1)光谱透过率曲线中的700nm~750nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值的近红外线吸收剂、在(2)光谱透过率曲线中的825nm~875nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值的近红外线吸收剂、及在(3)光谱透过率曲线中的1000nm~1100nm的波长区域中的至少一个范围内具有光谱透过率低于50%的极小值的近红外线吸收剂。
为了在宽广的近红外线区域中实现高阻截率,可以组合使用具有前述(1)~(3)的特性的近红外线吸收剂。
前述近红外线吸收剂没有特别限定,但优选包含酞菁化合物。
作为前述酞菁化合物,可以使用下述化合物,其在利用甲苯溶液测定的可见光吸收分光光谱中,在700nm~1100nm之间具有主吸收峰(P),上述峰(P)的峰顶点(Pmax:峰中显示最大吸光系数的点)的吸光系数(ml/g·cm)为30000以上,上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/4的吸光度处的峰宽为360nm以下,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/2的吸光度处的峰宽为130nm以下,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的2/3的吸光度处的峰宽为90nm以下的范围。
需要说明的是,可见光吸收分光光谱以10mm的光程使用甲苯溶液来测定。甲苯溶液的浓度适当地调整即可,例如,可以设定为3.3质量ppm~36.5质量ppm。
上述峰(P)的峰顶点(Pmax:峰中显示最大吸光系数的点)的吸光系数(ml/g·cm)优选为50000以上,更优选为70000以上。
作为前述酞菁化合物,可举出通式(I)~通式(III)表示的化合物,优选包含通式(I)~通式(III)表示的化合物中的至少1种。
[化学式7]
通式(I)中,R1及R2各自独立地表示总碳原子数为3~18的、取代或未取代的烷氧基,未与氧原子键合的亚烷基可以替换为氧原子。R3及R4各自独立地表示氢原子或卤素原子。M表示2个氢原子、2价的金属、金属的氧化物或卤化物。其中,R1与R2、及R3与R4可以调换。
作为通式(I)表示的酞菁色素中的M的具体例,可举出Cu、Pd、Ni、Mg、Zn、Pb、Cd等2价的金属、VO等金属氧化物、AlCl等金属的卤化物等。
R1及R2中的总碳原子数为3~18的、取代或未取代的烷氧基可以为直链,也可以为支链,还可以为环状。
作为R1及R2中的总碳原子数为3~18的、取代或未取代的烷氧基,可举出例如可具有取代基的、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊基氧基、烯丙基氧基、环己基氧基、苄基氧基、苯氧基、萘基氧基等。
作为取代基,可举出例如羟基、羧基、腈基、甲酰基、氨基、硝基、卤素基团、磺基、烷氧基、苯甲酰基、硫醇基、芳基、酯基、酰胺基、烷基等。
作为优选的酞菁色素的具体例,记载于例如日本特开平3-62878号公报、日本特开平3-141582号公报、日本特开平3-215466号公报中。特别优选为后述的化学式(I-1)表示的化合物。
[化学式8]
通式(II)中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8表示直链或支链的烷基、烷氧基烷基或二烷基氨基烷基,X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7及X8表示硫原子或>NR9,X1=(X3及X4中的任一者)=(X5及X6中的任一者)=(X7及X8中的任一者)=硫原子,并且X2=(X3及X4中的另一者)=(X5及X6中的另一者)=(X7及X8中的另一者)=>NR9。R9表示氢原子或烷基,M表示2个氢原子、2价的金属或者3价或4价的金属的衍生物。
通式(II)表示的酞菁化合物中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8为烷基的情况下,虽然没有特别限定,但从获得性等方面考虑,优选为碳原子数1~12的直链或支链的烷基,特别优选为碳原子数1~8的直链或支链的烷基。作为例子,可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正庚基、异庚基、仲庚基、正辛基、2-乙基己基。
R1~R8为烷氧基烷基的情况下,优选为碳原子数3~6的烷氧基烷基。作为例子,可举出甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧基丁基、乙氧基乙基、乙氧基丙基、乙氧基丁基、正丙氧基乙基、异丙氧基乙基。
R1~R8为二烷基氨基烷基的情况下,优选为碳原子数3~12的二烷基氨基烷基,特别优选为通式(II-a)表示的基团。
[化学式9]
式(II-a)中,R12表示碳原子数1~4的亚烷基,R13及R14各自独立地表示碳原子数1~4的烷基。作为例子,可举出二甲基氨基乙基、二甲基氨基丙基、二甲基氨基丁基、二乙基氨基乙基、二乙基氨基丙基、二乙基氨基丁基、二丙基氨基乙基、二丙基氨基丙基、二丙基氨基丁基、二丁基氨基乙基、二丁基氨基丙基、二丁基氨基丁基。
本实施方式中,关于R1~R8的取代基的种类,特别优选R1=(R3及R4中的任一者)=(R5及R6中的任一者)=(R7及R8中的任一者),并且R2=(R3及R4中的另一者)=(R5及R6中的另一者)=(R7及R8中的另一者)。另外,还优选R1~R8全部为相同的取代基。
R9为烷基的情况下,优选为碳原子数1~6的烷基。作为例子,可举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基。
作为M为2价金属的情况,优选为Cu、Zn、Fe、Co、Ni、Ru、Pb、Rh、Pd、Pt、Mn、Sn或Pb,作为3价或4价的金属衍生物,优选为AlCl、AlOH、InCl、FeCl、MnOH、SiCl2、SnCl2、GeCl2、Si(OH)2、Sn(OH)2、Ge(OH)2、VO或TiO。特别优选为Cu、Ni、Co、FeCl、Zn、VO、Pd或MnOH。
通式(II)表示的酞菁色素的具体例记载于日本特开平8-60008号公报的表1中。特别优选为后述的化学式(II-1)表示的化合物。
[化学式10]
通式(III)中,R1~R4各自独立地表示烷基或烷氧基烷基,X表示卤素原子、烷基硫基、可具有取代基的苯基硫基或可具有取代基的萘基硫基,M表示2个氢原子、2价的金属或者3价或4价的金属的衍生物。
R1~R4为烷基的情况下,优选为碳原子数1~12的直链或支链的烷基,特别优选为碳原子数1~8的直链或支链的烷基。作为例子,可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正庚基、异庚基、仲庚基、正辛基、2-乙基己基。
R1~R4为烷氧基烷基的情况下,优选总碳原子数为2~6的烷氧基烷基。
作为例子,可举出甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧基丁基、乙氧基乙基、乙氧基丙基、乙氧基丁基、正丙氧基乙基、异丙氧基乙基。X为卤素原子、烷基硫基、可具有取代基的苯基硫基或可具有取代基的萘基硫基,作为X为卤素原子的情况,优选为氯原子、溴原子、或氟原子,特别优选为氯原子。
作为X为烷基硫基的情况,优选为碳原子数1~12的烷基硫基。作为具体例,可举出甲基硫基、乙基硫基、正丙基硫基、异丙基硫基、正丁基硫基、仲丁基硫基、叔丁基硫基、正戊基硫基、异戊基硫基、新戊基硫基、正己基硫基、异己基硫基、仲己基硫基、环己基硫基、正庚基硫基、异庚基硫基、仲庚基硫基、正辛基硫基、2-乙基己基硫基、正壬基硫基、正癸基硫基、正十一烷基硫基、正十二烷基硫基等。
X为可具有取代基的苯基硫基的情况下,作为这样的取代基,可举出碳原子数1~8的烷基、碳原子数1~8的烷氧基、可以进一步被烷基取代的氨基、卤素原子等。
作为这样的可具有取代基的苯基硫基的具体例,可举出苯基硫基、对甲基苯基硫基、对乙基苯基硫基、对正丁基苯基硫基、对正丙基苯基硫基、对叔丁基苯基硫基、对正辛基苯基硫基、对甲氧基苯基硫基、对乙氧基苯基硫基、对正丙氧基苯基硫基、对异丙氧基苯基硫基、对正丁氧基苯基硫基、对异丁氧基苯基硫基、对仲丁氧基苯基硫基、对正戊氧基苯基硫基、对正辛基苯基硫基、2,4-二甲基苯基硫基、对二甲基氨基苯基硫基、对二乙基氨基苯基硫基、对二正丁基氨基苯基硫基、对氯苯基硫基、对溴苯基硫基、对氟苯基硫基、2,4-二氯苯基硫基等。
特别优选为苯基硫基、具有碳原子数1~8的烷基、碳原子数1~8的烷氧基、碳原子数1~8的二烷基氨基或卤素原子作为取代基的苯基硫基。
X为可具有取代基的萘基硫基的情况下,作为这样的取代基,可举出碳原子数1~4的烷基、卤素原子等。作为这样的可具有取代基的萘基硫基的具体例,可举出萘基硫基、甲基萘基硫基、正丙基萘基硫基、异丙基萘基硫基、正丁基萘基硫基、叔丁基萘基硫基、氯萘基硫基、溴萘基硫基、氟萘基硫基等。特别优选为萘基硫基、具有碳原子数1~4的烷基的萘基硫基。
作为M为2价的金属的情况,优选为Cu、Zn、Fe、Co、Ni、Ru、Pb、Rh、Pd、Pt、Mn或Sn,作为M为3价或4价的金属的衍生物的情况,优选为AlCl、AlOH、InCl、FeCl、MnOH、SiCl2、SnCl2、GeCl2、Si(OH)2、Sn(OH)2、Ge(OH)2、VO或TiO。作为M,特别优选为Cu、Ni、Co、FeCl、Zn、VO、Pd或MnOH。
通式(III)表示的酞菁色素的具体例记载于日本特开2000-313788号公报的表1中。特别优选为后述的化学式(III-1)表示的化合物。
对于通式(I)~通式(III)表示的酞菁化合物而言,从本发明的效果的观点考虑,将中心金属M除外的重均分子量优选为900以上且5000以下,更优选为1200以上且2000以下。
本实施方式中的前述近红外线吸收剂优选组合包含具有不同结构的多种酞菁化合物。由此,能够在宽广的区域中高效地阻截近红外线。
对于本实施方式的光学材料而言,从本公开文本中的效果的观点考虑,可以包含3ppm以上且80ppm以下、优选5ppm以上且65ppm以下、进一步优选10ppm以上且50ppm以下的前述近红外线吸收剂。
作为本实施方式的光学材料的优选方式,从本公开文本中的效果的观点考虑,可举出以下的方式A~方式C。
~方式A~
方式A涉及的光学材料的厚度2mm时的波长700nm~750nm的光谱透过率为0.05%以上且70%以下。
作为方式A中的厚度2mm时的波长700nm~750nm的光谱透过率,优选为3%以上且50%以下,更优选为5%以上且40%以下。
(近红外线吸收剂)
作为方式A中的近红外线吸收剂,例如,为了实现高的近红外线阻截率,优选为在(1)光谱透过率曲线中的700nm~750nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值的近红外线吸收剂。
通过使用满足(1)的近红外线吸收剂,从而容易使厚度2mm时的波长700nm~750nm的光谱透过率在上述的范围内。
作为满足(1)的近红外线吸收剂,可举出例如上述的通式(I)表示的化合物。
~方式B~
方式B涉及的光学材料的厚度2mm时的波长825nm~875nm的光谱透过率为4%以上且70%以下。
作为方式B中的厚度2mm时的波长825nm~875nm的光谱透过率,优选为6%以上且50%以下,更优选为8%以上且40%以下。
(近红外线吸收剂)
作为方式B中的近红外线吸收剂,例如,为了实现高的近红外线阻截率,也优选在(2)光谱透过率曲线中的825nm~875nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值的近红外线吸收剂。
通过使用满足(2)的近红外线吸收剂,从而容易使厚度2mm时的波长825nm~875nm的光谱透过率在上述的范围内。
作为满足(2)的近红外线吸收剂,可举出例如上述的通式(II)表示的化合物。
~方式C~
方式C涉及的光学材料的厚度2mm时的波长1000nm~1100nm的光谱透过率为4%以上且70%以下。
作为方式C中的厚度2mm时的波长1000nm~1100nm的光谱透过率,优选为6%以上且50%以下,更优选为8%以上且40%以下。
(近红外线吸收剂)
作为方式C中的近红外线吸收剂,例如,为了实现高的近红外线阻截率,也优选在(3)光谱透过率曲线中的1000nm~1100nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于0%的极小值的近红外线吸收剂。
通过使用满足(3)的近红外线吸收剂,从而容易使厚度2mm时的波长1000nm~1100nm的光谱透过率在上述的范围内。
作为满足(3)的近红外线吸收剂,可举出例如上述的通式(III)表示的化合物。
<树脂>
本实施方式的光学材料包含作为选自由聚碳酸酯树脂、(硫)氨酯树脂及环硫树脂组成的组中的至少1种的树脂。
聚碳酸酯树脂可以通过使二羟基二芳基化合物类与光气反应的光气法、使二羟基二芳基化合物类与碳酸二苯酯等碳酸酯类反应的酯交换法等来制造。
作为聚碳酸酯树脂,可以为由2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(也称为双酚A)制造的聚碳酸酯树脂、由1,1-双(4-羟基苯基)环己烷制造的聚碳酸酯树脂、由1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷制造的聚碳酸酯树脂、由9,9-双(4-羟基苯基)芴制造的聚碳酸酯树脂、由9,9-双〔4-(2-羟基乙基氧基)苯基〕芴制造的聚碳酸酯树脂、由二羟基二芳基化合物类的混合物制造的共聚聚碳酸酯树脂,也可以为上文列举的各聚碳酸酯树脂的混合物。
作为二羟基二芳基化合物类,除了双酚A以外,还可举出双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、2,2-双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二氯苯基)丙烷这样的(羟基芳基)烷烃类、1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷这样的(羟基芳基)环烷烃类、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基醚这样的二羟基二芳基醚类、4,4’-二羟基二苯基硫醚这样的二羟基二芳基硫醚类、4,4’-二羟基二苯基亚砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基亚砜这样的二羟基二芳基亚砜类、4,4’-二羟基二苯砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯砜这样的二羟基二芳基砜类等。
它们可以单独使用或者从2种以上选择使用。
二羟基二芳基化合物类可以与哌嗪、二哌啶基氢醌、间苯二酚、4,4’-二羟基联苯等并用来使用。
需要说明的是,聚碳酸酯树脂的粘均分子量通常为10000~100000,优选为10000~400000。
二羟基二芳基化合物类可以将如下所示的3元以上的酚化合物并用来使用。作为3元以上的酚,可举出间苯三酚、1,3,5-三(4-羟基苯基)苯、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷等。
另外,作为聚碳酸酯树脂,也可以使用市售品,可举出例如PANLITE(帝人株式会社制)、Iupilon(Mitsubishi Engineering Plastics Corporation制)、NOVAREX(MitsubishiEngineering Plastics Corporation制)、SD POLYCA(Sumitomo Polycarbonate Limited制)等。
(硫)氨酯树脂由来源于多异氰酸酯化合物的结构单元和来源于多硫醇化合物的结构单元及来源于多元醇化合物的结构单元中的至少一者形成。
环硫树脂由来源于环硫化合物的结构单元、或者来源于环硫化合物的结构单元和来源于多硫醇化合物的结构单元形成。
对于这些化合物,在以下的光学材料用聚合性组合物项中进行详细说明。
<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为用于制造本公开文本的光学材料的聚合性组合物,其包含:聚合性化合物,所述聚合性化合物包含多异氰酸酯化合物与多硫醇化合物及多元醇化合物中的至少一者的组合、环硫化合物、或者环硫化合物与多硫醇化合物的组合;和近红外线吸收剂,所述近红外线吸收剂在(1)光谱透过率曲线中的700nm~750nm的波长区域、(2)光谱透过率曲线中的825nm~875nm的波长区域、及(3)光谱透过率曲线中的1000nm~1100nm的波长区域中的至少一个范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
近红外线吸收剂可以使用上述的近红外线吸收剂,以3ppm以上且80ppm以下、优选5ppm以上且65ppm以下、进一步优选10ppm以上且50ppm以下的量包含于聚合性组合物中。
如上所述,作为本实施方式的光学材料的优选方式,从本公开文本中的效果的观点考虑,可举出上述的方式A~方式C。
作为用于制造方式A涉及的光学材料的聚合性组合物,优选使用方式A项中记载的近红外线吸收剂。
作为用于制造方式B涉及的光学材料的聚合性组合物,优选使用方式B项中记载的近红外线吸收剂。
作为用于制造方式C涉及的光学材料的聚合性组合物,优选使用方式C项中记载的近红外线吸收剂。
(多异氰酸酯化合物)
作为前述多异氰酸酯化合物,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。作为这些异氰酸酯化合物,可举出WO2011/055540号中例示的化合物。
本实施方式中,从本公开文本中的效果的观点考虑,前述多异氰酸酯化合物优选为选自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、间苯二甲撑二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、及1,5-戊二异氰酸酯中的至少一种,
更优选为选自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、间苯二甲撑二异氰酸酯、及1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷中的至少一种。
(多硫醇化合物)
前述多硫醇化合物为具有2个以上的巯基的化合物,可举出WO2016/125736号中例示的化合物。
本实施方式中,从本公开文本中的效果的观点考虑,前述多硫醇化合物优选为选自由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、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、双(巯基乙基)硫醚、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、2,5-双(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、及2-(2,2-双(巯基甲基硫基)乙基)-1,3-二硫杂环丁烷组成的组中的至少一种,
更优选为选自由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、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、及季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)组成的组中的至少一种。
前述多元醇化合物为1种以上的脂肪族或脂环族醇,具体可举出直链或支链的脂肪族醇、脂环族醇、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,具体可以使用WO2016/125736号中例示的化合物。
前述多元醇化合物优选为选自由乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-环戊二醇、1,3-环戊二醇、1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、及1,4-环己二醇组成的组中的至少一种。
(环硫化合物)
作为前述环硫化合物,可举出环硫乙基硫基化合物、链状脂肪族的2,3-环硫丙基硫基化合物、环状脂肪族的2,3-环硫丙基硫基化合物、芳香族的2,3-环硫丙基硫基化合物、链状脂肪族的2,3-环硫丙基氧基化合物、环状脂肪族的2,3-环硫丙基氧基化合物、芳香族的2,3-环硫丙基氧基化合物等,可使用1种或混合2种以上而使用。作为这些环硫化合物,可举出WO2015/137401号中例示的化合物。
前述环硫化合物优选为选自由双(2,3-环硫丙基)硫醚、双(2,3-环硫丙基)二硫醚、双(1,2-环硫乙基)硫醚、双(1,2-环硫乙基)二硫醚、及双(2,3-环硫丙基硫基)甲烷组成的组中的至少一种。
作为任意的添加剂,可举出聚合催化剂、内部脱模剂、上蓝剂、紫外线吸收剂等。本实施方式中,在得到聚氨酯及聚硫氨酯时,可以使用聚合催化剂,也可以不使用聚合催化剂。
作为内部脱模剂,可举出酸性磷酸酯。作为酸性磷酸酯,可举出磷酸单酯、磷酸二酯,可以各自单独使用或混合2种以上而使用。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、并且具有对由树脂形成的光学材料的色相进行调整的功能的物质。更具体而言,上蓝剂包含显示蓝色至紫色的物质。
作为可使用的紫外线吸收剂,可举出2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-丙烯酰氧基二苯甲酮、2-羟基-4-丙烯酰氧基-5-叔丁基二苯甲酮、2-羟基-4-丙烯酰氧基-2’,4’-二氯二苯甲酮等二苯甲酮系紫外线吸收剂,
2-[4-[(2-羟基-3-十二烷基氧基丙基)氧基]-2-羟基苯基]4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[4-(2-羟基-3-十三烷基氧基丙基)氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[4-[(2-羟基-3-(2’-乙基)己基)氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(2-羟基-4-丁基氧基苯基)-6-(2,4-双-丁基氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-[1-辛基氧基羰基乙氧基]苯基)-4,6-双(4-苯基苯基)-1,3,5-三嗪等三嗪系紫外线吸收剂,
2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-叔辛基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二叔戊基苯酚、2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-叔丁基苯酚、2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-2,4-叔丁基苯酚、2,2’-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚]等苯并三唑系紫外线吸收剂等;优选可举出2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-叔辛基苯酚、2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-叔丁基苯酚的苯并三唑系紫外线吸收剂。这些紫外线吸收剂可以单独使用,也可以并用2种以上。
光学材料用组合物可以通过将上述的成分用规定的方法混合而得到。
对于组合物中的各成分的混合顺序、混合方法而言,只要能够将各成分混合均匀,就没有特别限定,可以利用已知的方法进行。
[光学材料]
本实施方式的光学材料可以通过使本实施方式的光学材料用组合物进行聚合固化而得到。
作为光学材料,可举出塑料眼镜透镜、风镜、视力矫正用眼镜透镜、摄像设备用透镜、液晶投影机用菲涅耳透镜、双凸透镜(lenticular lens)、接触式透镜(contact lens)、红外线传感器用透镜、红外线照相机用透镜、太阳镜、时尚透镜(fashion lens)等护目镜等各种塑料透镜、发光二极管(LED)用密封材料、光波导、光学透镜、光波导的接合中使用的光学用粘接剂、光学透镜等中使用的近红外线吸收膜、液晶显示装置构件(基板、导光板、膜、片材等)中使用的透明性涂层或车的挡风玻璃、摩托车的安全帽的防风罩、透明性基板等。需要说明的是,本实施方式的光学材料可以包含紫外线吸收剂。作为光学材料,优选为塑料透镜、红外线传感器用透镜、红外线照相机用透镜、护目镜、这些光学透镜等中使用的近红外线吸收膜等。
以下,对作为光学材料的优选方式的塑料透镜进行详细说明。
[塑料透镜]
作为塑料透镜,可举出以下的构成。
(a)具备由本实施方式的光学材料用组合物形成的透镜基材的塑料透镜
(b)在透镜基材(其中,不包括由本实施方式的光学材料用组合物得到的透镜基材)表面的至少一个面上具备由本实施方式的光学材料用组合物形成的膜或涂覆层的塑料透镜
(c)在由本实施方式的光学材料用组合物形成的膜的两面上层叠有透镜基材(其中,不包括由本实施方式的光学材料用组合物得到的透镜基材)的塑料透镜
本实施方式中,可以合适地使用这些塑料透镜。
以下,对各个实施方式进行说明。
(实施方式a)
制造具备由本实施方式的光学材料用组合物形成的透镜基材的塑料透镜的方法没有特别限定,但可举出使用透镜浇铸用铸模的浇铸聚合作为优选的制造方法。透镜基材可以由聚氨酯树脂、聚硫氨酯树脂、环硫树脂构成,可以使用包含近红外线吸收剂、和这些树脂的单体(光学材料用树脂单体)的本实施方式的光学材料用组合物。
具体而言,向由垫圈或胶带等保持的成型模具的模腔内注入光学材料用组合物。此时,根据对得到的塑料透镜所要求的物性,在多数情况下,优选根据需要而进行减压下的脱泡处理、加压、减压等的过滤处理等。
然后,在注入了组合物之后,在烘箱中或水中等可加热装置内,利用规定的温度程序,对透镜浇铸用铸模进行加热从而进行固化成型。树脂成型体可以根据需要而进行退火等处理。
本实施方式中,在将树脂成型时,除了上述“任意的添加剂”以外,还可以根据目的而与已知的成型法同样地加入扩链剂、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。
另外,对于本实施方式中的塑料透镜而言,依据其目的、用途,可以在由本实施方式的光学材料用组合物形成的透镜基材上具有各种涂覆层。可以在涂覆层中包含近红外线吸收剂。关于包含近红外线吸收剂的涂覆层,可以使用包含近红外线吸收剂的涂覆材料(组合物)来制备,或者,可以在形成涂覆层之后,在使近红外线吸收剂分散于水或溶剂中而得到的分散液中浸渍带有涂覆层的塑料透镜,使近红外线吸收剂含浸于涂覆层中,由此制备。
(实施方式b)
本实施方式中的塑料透镜可以在透镜基材表面的至少一个面上具备由本实施方式的光学材料用组合物形成的膜或层。透镜基材可以并非由本实施方式的光学材料用组合物形成,可以使用各种透镜基材。
作为本实施方式中的塑料透镜的制造方法,例如可举出:(b-1)制造透镜基材,接着在该透镜基材的至少一个面上贴合由本实施方式的光学材料用组合物形成的膜或片材的方法;(b-2)在后述那样的由垫圈或胶带等保持的成型模具的模腔内,沿着模具的一侧的内壁配置由本实施方式的光学材料用组合物形成的膜或片材,接着向模腔内注入光学材料用组合物,使其固化的方法;等等。
前述(b-1)的方法中使用的、由本实施方式的光学材料用组合物形成的膜或片材没有特别限定,可以利用已知的成型方法得到。
透镜基材可以由已知的光学用树脂得到,作为光学用树脂,可以使用各种光学用树脂。
将由本实施方式的光学材料用组合物形成的膜或片材贴合于透镜基材的面上的方法可以使用已知的方法。
前述(b-2)的方法中的浇铸聚合可以与实施方式a中的塑料透镜的方法同样地进行,作为浇铸聚合中使用的组合物,可举出包含光学材料用树脂单体的组合物(不含近红外线吸收剂)。
另外,对于本实施方式中的塑料透镜而言,依据其目的、用途,可以在由光学材料用组合物形成的透镜基材上或“膜或层”上具有各种涂覆层。与实施方式a中的塑料透镜同样地,可以在涂覆层中包含近红外线吸收剂。
(实施方式c)
本实施方式中的塑料透镜可以在由本实施方式的光学材料用组合物形成的膜的两面上层叠有透镜基材(不包括由本实施方式的光学材料用组合物得到的透镜基材)。
作为本实施方式中的塑料透镜的制造方法,例如可举出:(c-1)制造透镜基材,贴合于由本实施方式的光学材料用组合物形成的膜或片材的两面上的方法;(c-2)在由垫圈或胶带等保持的成型模具的模腔内,将由本实施方式的光学材料用组合物形成的膜或片材以与模具的内壁隔开间隔的状态配置,接着向模腔内注入光学材料用组合物,使其固化的方法;等等。
前述(c-1)的方法中使用的、由本实施方式的光学材料用组合物形成的膜或片材、及透镜基材可以使用与实施方式b中的塑料透镜的(b-1)的方法同样的物品。
将由本实施方式的光学材料用组合物形成的膜或片材贴合于透镜基材的面上的方法可以使用已知的方法。
前述(c-2)的方法具体可以如下所述地进行。
在实施方式a中的塑料透镜的制造方法中使用的透镜浇铸用铸模的空间内,将由本实施方式的光学材料用组合物形成的膜或片材以其两面与相对的前侧的模具内面并行的方式设置。
接着,利用规定的注入手段,在透镜浇铸用铸模的空间内,向模具与偏光膜之间的2个空隙部中注入包含光学材料用树脂单体的组合物(不含近红外线吸收剂)。
然后,在注入了组合物之后,在烘箱中或水中等可加热装置内,利用规定的温度程序,对透镜浇铸用铸模进行加热从而进行固化成型。树脂成型体可以根据需要而进行退火等处理。
另外,对于本实施方式中的塑料透镜而言,依据其目的、用途,可以在透镜基材上具有各种涂覆层。与实施方式a中的塑料透镜同样地,可以在涂覆层中包含近红外线吸收剂。
[塑料眼镜透镜]
可以使用本实施方式的塑料透镜而得到塑料眼镜透镜。需要说明的是,根据需要,可以对一面或两面施以涂覆层而使用。
作为涂覆层,具体而言,可举出底漆层、硬涂层、防反射层、防雾涂层、防污染层、防水层等。这些涂覆层可以各自单独使用,也可以将多个涂覆层进行多层化而使用。对两面施以涂覆层的情况下,可以对各个面施以同样的涂覆层,也可以施以不同的涂覆层。
这些涂覆层各自可以并用本实施方式中所用的近红外线吸收剂,出于保护眼睛免受红外线损伤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,其他的用于提高透镜的性能的已知添加剂。关于通过涂布来进行涂覆的层,也可以使用以改善涂布性为目的的各种流平剂。
底漆层通常形成于后述的硬涂层与透镜之间。底漆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,也可以提高耐冲击性。对于底漆层而言,只要相对于得到的透镜的密合性高,则可以使用任何原材料,但通常使用以氨酯系树脂、环氧系树脂、聚酯系树脂、三聚氰胺系树脂、聚乙烯醇缩乙醛为主成分的底漆组合物等。对于底漆组合物而言,可以出于调整组合物的粘度的目的而使用不对透镜造成影响的适当溶剂。当然,也可以在无溶剂的条件下使用。
底漆层可以利用涂布法、干式法中的任意方法形成。在使用涂布法的情况下,利用旋涂、浸涂等已知的涂布方法将底漆组合物涂布于透镜,然后进行固化,由此形成底漆层。在利用干式法进行的情况下,利用CVD法、真空蒸镀法等已知的干式法形成。在形成底漆层时,以提高密合性为目的,根据需要,可以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、耐磨损性、耐湿性、耐温水性、耐热性、耐气候性等功能为目的的涂覆层。
硬涂层通常使用下述硬涂层组合物,所述硬涂层组合物包含:具有固化性的有机硅化合物;以及,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、及由选自这些元素组中的2种以上元素的复合氧化物构成的微粒的1种以上中的至少一者。
优选地,在硬涂层组合物中,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。硬涂层组合物中可以使用不对透镜造成影响的适当溶剂,也可以在无溶剂的条件下使用。
对于硬涂层而言,通常利用旋涂、浸涂等已知的涂布方法涂布硬涂层组合物,然后进行固化从而形成。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之差优选在±0.1的范围内。
防反射层通常根据需要而形成于前述硬涂层上。防反射层包括无机系及有机系,在无机系的情况下,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,使用包含有机硅化合物、和具有内部空洞的二氧化硅系微粒的组合物,利用湿式方式形成。
防反射层有单层及多层,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,优选制成多层膜防反射膜,在该情况下,将低折射率膜和高折射率膜交替层叠。在该情况下,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,有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,可以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定,可以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: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成为吸水性的方法;以微细的凹凸覆盖表面而提高吸水性的方法;利用光催化活性而成为吸水性的方法;实施超防水性处理而防止水滴附着的方法;等等。另外,在防水处理方法中,可举出:通过蒸镀、溅射含有氟的硅烷化合物等而形成防水处理层的方法;将含有氟的硅烷化合物溶解于溶剂中,然后进行涂覆而形成防水处理层的方法;等等。
以上,对本公开文本的实施方式进行了陈述,但这些是本公开文本的示例,可以在不损害本公开文本中的效果的范围内采用上述以外的各种构成。
实施例
以下,通过实施例对本公开文本进行更详细的说明,但本公开文本不限定于这些。需要说明的是,本公开文本的实施例中使用的评价方法、材料如下所述。
[光谱透过率、及可见光透过率的测定方法]
作为测定设备,使用岛津制作所制岛津分光光度计UV-1800,使用2mm厚的平板透镜来测定紫外-可见光光谱,得到光谱透过率曲线。基于得到的光谱透过率而算出可见光透过率。
[L*,a*,b*的测定方法]
使用分光测色计(Konica Minolta公司制CM-5),在下述测定条件下,测定2mm厚的平板透镜的CIE1976(L*,a*,b*)颜色系统中的L*,a*,b*。
~测定条件~
光源:C光源
测定方法:透过测定
测定面积:直径为30mm的圆形
视角:2°视场
[YI的测定方法]
对于2mm厚的平板透镜,利用Konica Minolta公司制的分光测色计CM-5来测定YI。
[雾度、及全光线透过率的测定方法]
对于2mm厚的平板透镜,利用日本电色工业公司制的HazeMeter NDH2000来测定雾度、全光线透过率。
实施例中使用以下所示的近红外线吸收剂。
·近红外线吸收剂A
[化学式11]
在利用化学式(I-1)表示的近红外线吸收剂A的3.7质量ppm的甲苯溶液、以10mm的光程测定的可见光吸收分光光谱中,在720nm处具有主吸收峰(P),上述峰(P)的峰顶点(Pmax:峰中显示最大吸光系数的点)的吸光系数(ml/g·cm)为1.57×105,上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/4的吸光度处的峰宽为43nm,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/2的吸光度处的峰宽为28nm,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的2/3的吸光度处的峰宽为20nm。
·近红外线吸收剂B
[化学式12]
在利用化学式(II-1)表示的近红外线吸收剂B的5.2质量ppm的甲苯溶液、以10mm的光程测定的可见光吸收分光光谱中,在830nm处具有主吸收峰(P),上述峰(P)的峰顶点(Pmax:峰中显示最大吸光系数的点)的吸光系数(ml/g·cm)为1.11×105,上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/4的吸光度处的峰宽为80nm,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/2的吸光度处的峰宽为47nm,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的2/3的吸光度处的峰宽为35nm。
·近红外线吸收剂C
[化学式13]
在利用化学式(III-1)表示的近红外线吸收剂C的8.0质量ppm的甲苯溶液、以10mm的光程测定的可见光吸收分光光谱中,在1005nm处具有主吸收峰(P),上述峰(P)的峰顶点(Pmax:峰中显示最大吸光系数的点)的吸光系数(ml/g·cm)为7.22×104,上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/4的吸光度处的峰宽为250nm,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/2的吸光度处的峰宽为112nm,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的2/3的吸光度处的峰宽为81nm。
·近红外线吸收剂D
[化学式14]
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在利用近红外线吸收剂D的3.3质量ppm的甲苯溶液、以10mm的光程测定的可见光吸收分光光谱中,在780nm处具有主吸收峰(P),上述峰(P)的峰顶点(Pmax:峰中显示最大吸光系数的点)的吸光系数(ml/g·cm)为1.75×105,上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/4的吸光度处的峰宽为37nm,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/2的吸光度处的峰宽为24nm,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的2/3的吸光度处的峰宽为17nm。
·近红外线吸收剂E
[化学式15]
在利用近红外线吸收剂E的36.5质量ppm的甲苯溶液、以10mm的光程测定的可见光吸收分光光谱中,在935nm处具有主吸收峰(P),上述峰(P)的峰顶点(Pmax:峰中显示最大吸光系数的点)的吸光系数(ml/g·cm)为1.58×104,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/2的吸光度处的峰宽为379nm,并且上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的2/3的吸光度处的峰宽为252nm。需要说明的是,对于上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/4的吸光度处的峰宽而言,由于不存在成为上述峰(P)的(Pmax)的吸光度的1/4的值,所以未能测定。
[实施例1]
投入二丁基二氯化锡(II)0.015重量份、三井化学公司制MR用内部脱模剂0.1重量份、紫外线吸收剂Tinuvin329 0.15重量份、间苯二甲撑二异氰酸酯52重量份、近红外线吸收剂A 0.00042重量份,制作混合溶液。将该混合溶液于25℃搅拌1小时,使其完全溶解。然后,向该调合液中投入4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷48重量份,将其于25℃搅拌30分钟,制成均匀溶液。以400Pa对该溶液进行1小时脱泡,利用1μmPTFE过滤器进行过滤后,注入至中心厚度为2mm、直径为77mm的平板用玻璃模具中。经16小时将该玻璃模具从25℃升温至120℃。使其冷却至室温,从玻璃模具中取下,得到平板透镜。进一步于120℃对得到的平板透镜进行2小时退火。
针对该进行了退火处理的平板透镜来测定物性。将结果示于表1。
[实施例2~7]
使近红外线吸收剂A的添加量为表1中记载的量,除此以外,与实施例1同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表1。另外,将实施例3的平板透镜的光谱透过率曲线示于图1。
[实施例8~10、比较例1]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂B,使其添加量为表1中记载的量,除此以外,与实施例1同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表1。另外,将实施例10的平板透镜的光谱透过率曲线示于图2。
[实施例11~13、比较例2]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂C,使其添加量为表1中记载的量,除此以外,与实施例1同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表1。另外,将实施例13的平板透镜的光谱透过率曲线示于图3。
[比较例3]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂D,使其添加量为0.00165重量份,除此以外,与实施例1同样地操作,于25℃搅拌1小时。然而,近红外线吸收剂D未溶解。
[比较例4]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂E,使其添加量为0.01825重量份,除此以外,与实施例1同样地操作,于25℃搅拌1小时。然而,近红外线吸收剂E未溶解。
[实施例14]
投入二丁基二氯化锡(II)0.035重量份、三井化学公司制MR用内部脱模剂0.1重量份、紫外线吸收剂Tinuvin329 1.5重量份、2,5-双(异氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷与2,6-双(异氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷的混合物50.6重量份、近红外线吸收剂A0.00042重量份,制作混合溶液。将该混合溶液于25℃搅拌1小时,使其完全溶解。然后,向该调合液中投入4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷25.5重量份、和季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)23.9重量份,将其于25℃搅拌30分钟,制成均匀溶液。以400Pa对该溶液进行1小时脱泡,利用1μmPTFE过滤器进行过滤后,注入至中心厚度为2mm、直径为77mm的平板用玻璃模具中。经16小时将该玻璃模具从25℃升温至120℃。使其冷却至室温,从玻璃模具中取下,得到平板透镜。进一步于120℃对得到的平板透镜进行2小时退火。
针对该进行了退火处理的平板透镜来测定物性。将结果示于表2。
[实施例15~20]
使近红外线吸收剂A的添加量为表2中记载的量,除此以外,与实施例14同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表2。另外,将实施例16的平板透镜的光谱透过率曲线示于图4。
[实施例21~22、比较例5]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂B,使其添加量为表2中记载的量,除此以外,与实施例14同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表2。另外,将实施例22的平板透镜的光谱透过率曲线示于图5。
[实施例23~24、比较例6]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂C,使其添加量为表2中记载的量,除此以外,与实施例14同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表2。另外,将实施例24的平板透镜的光谱透过率曲线示于图6。
[比较例7]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂D,使其添加量为0.00165重量份,除此以外,与实施例14同样地操作,于25℃搅拌1小时。然而,近红外线吸收剂D未溶解。
[比较例8]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂E,使其添加量为表2中记载的量,除此以外,与实施例14同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表2。另外,将比较例8的平板透镜的光谱透过率曲线示于图7。
[实施例25]
投入二甲基二氯化锡(II)0.008重量份、三井化学公司制MR用内部脱模剂0.1重量份、紫外线吸收剂Tinuvin329和Seesorb709各0.6重量份、间苯二甲撑二异氰酸酯50.7重量份、近红外线吸收剂A 0.00042重量份,制作混合溶液。将该混合溶液于25℃搅拌1小时,使其完全溶解。然后,向该调合液中投入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49.3重量份,将其于25℃搅拌30分钟,制成均匀溶液。以400Pa对该溶液进行1小时脱泡,利用1μmPTFE过滤器进行过滤后,注入至中心厚度为2mm、直径为77mm的平板用玻璃模具中。经20小时将该玻璃模具从25℃升温至120℃。使其冷却至室温,从玻璃模具中取下,得到平板透镜。进一步于120℃对得到的平板透镜进行2小时退火。
针对该进行了退火处理的平板透镜来测定物性。将结果示于表3。
[实施例26~28]
使近红外线吸收剂A的添加量为表3中记载的量,除此以外,与实施例25同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表3。另外,将实施例26的平板透镜的光谱透过率曲线示于图8。
[实施例29~30、比较例9]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂B,使其添加量为表3中记载的量,除此以外,与实施例25同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表3。另外,将实施例30的平板透镜的光谱透过率曲线示于图9。
[实施例31~32、比较例10]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂C,使其添加量为表3中记载的量,除此以外,与实施例25同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表3。另外,将实施例32的平板透镜的光谱透过率曲线示于图10。
[比较例11]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂D,使其添加量为0.00165重量份,除此以外,与实施例25同样地操作,于25℃搅拌1小时。然而,近红外线吸收剂D未溶解。
[比较例12]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂E,使其添加量为0.01825重量份,除此以外,与实施例25同样地操作,于25℃搅拌30分钟。然而,近红外线吸收剂E未溶解。
[实施例33]
投入N,N-二甲基环己基胺0.012重量份、N,N-二环己基甲基胺0.092重量份、紫外线吸收剂TinuvinPS 1重量份、双(2,3-环硫丙基)二硫醚90.92重量份、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9.08重量份、近红外线吸收剂A 0.00042重量份,在氮气氛下,于25℃搅拌30分钟而使其混合溶解。
以400Pa对该混合液进行1小时脱泡,利用1μmPTFE过滤器进行过滤后,注入至中心厚度为2mm、直径为77mm的平板用玻璃模具中。经20小时将该玻璃模具从25℃升温至120℃。使其冷却至室温,从玻璃模具中取下,得到平板透镜。进一步于120℃对得到的平板透镜进行2小时退火。
针对该进行了退火处理的平板透镜来测定物性。将结果示于表4。
[实施例34~39]
使近红外线吸收剂A的添加量为表4中记载的量,除此以外,与实施例33同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表4。另外,将实施例35的平板透镜的光谱透过率曲线示于图11。
[实施例40~41、比较例13]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂B,使其添加量为表4中记载的量,除此以外,与实施例33同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表4。另外,将实施例41的平板透镜的光谱透过率曲线示于图12。
[实施例42~43、比较例14]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂C,使其添加量为表4中记载的量,除此以外,与实施例33同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表4。另外,将实施例43的平板透镜的光谱透过率曲线示于图13。
[比较例15]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂D,使其添加量为0.00165重量份,除此以外,与实施例33同样地操作,于25℃搅拌1小时。然而,近红外线吸收剂D未溶解。
[比较例16]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂E,使其添加量为0.01825重量份,除此以外,与实施例33同样地操作,于25℃搅拌1小时。然而,近红外线吸收剂E未溶解。
[实施例44]
投入二甲基二氯化锡(II)0.452重量份、城北化学工业公司制JP-506H 0.18重量份、紫外线吸收剂Tinuvin329 1重量份、1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷48重量份、近红外线吸收剂A 0.00184重量份,制作混合溶液。将该混合溶液于25℃搅拌1小时,使其完全溶解。然后,向该调合液中投入季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)26.7重量份、和2,5-双(巯基甲基)-1,4-二硫杂环己烷26.24重量份,将其于25℃搅拌30分钟,制成均匀溶液。以400Pa对该溶液进行1小时脱泡,利用1μmPTFE过滤器进行过滤后,注入至中心厚度为2mm、直径为77mm的平板用玻璃模具中。经16小时将该玻璃模具从25℃升温至120℃。使其冷却至室温,从玻璃模具中取下,得到平板透镜。进一步于120℃对得到的平板透镜进行2小时退火。
针对该进行了退火处理的平板透镜来测定物性。将结果示于表5。
[实施例45]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂B,使其添加量为0.0026重量份,除此以外,与实施例44同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表5。
[实施例46]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂C,使其添加量为0.00399重量份,除此以外,与实施例44同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表5。
[比较例17]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂D,使其添加量为0.00165重量份,除此以外,与实施例44同样地操作,于25℃搅拌1小时。然而,近红外线吸收剂D未溶解。
[比较例18]
将近红外线吸收剂A变更为近红外线吸收剂E,使其添加量为0.01825重量份,除此以外,与实施例44同样地得到平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表5。
[实施例101及实施例102]
利用滚筒将聚碳酸酯树脂(帝人株式会社制PANLITE L-1225WP)和表6中记载的近红外线吸收剂以近红外线吸收剂的含量成为表6中记载的含量的量混合20分钟,然后,利用单螺杆挤出机,在料筒设定温度为280℃、螺杆转速为56rpm(每分钟转速)的条件下,进行熔融及混炼,制作粒料(树脂组合物)。
将制作的粒料作为原料,利用注射成型机,在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、成型周期为60秒的条件下,成型成外形为150mm×300mm、厚度为2mm的平板透镜。将得到的平板透镜的物性的测定结果示于表6。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
表1~5中记载的单体种类如下所述。
a1:间苯二甲撑二异氰酸酯
a2:2,5-双(异氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷与2,6-双(异氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷的混合物
a3:1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷
b1:4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷
b2:季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)
b3:5,7-二巯基甲基-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
b4:季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)
b5:2,5-双(巯基甲基)-1,4-二硫杂环己烷
c1:双(2,3-环硫丙基)二硫醚
于2019年4月26日提出申请的日本专利申请2019-086155号的全部公开内容通过参照被并入本说明书中。
本说明书中记载的所有文献、专利申请及技术标准通过参照被并入本说明书中,各文献、专利申请及技术标准通过参照被并入的程度与具体且分别地记载的情况的程度相同。
Claims (31)
1.光学材料,其包含:
树脂,所述树脂为选自由聚碳酸酯树脂、(硫)氨酯树脂及环硫树脂组成的组中的至少1种;和
近红外线吸收剂,
在以2mm的厚度测定的CIE1976(L*,a*,b*)颜色空间中,a*为-30以上且0以下,L*为80以上,
所述近红外线吸收剂包含酞菁化合物,
所述酞菁化合物包含通式(I)~通式(III)表示的化合物中的至少1种,
通式(I)中,R1及R2各自独立地表示总碳原子数为3~18的、取代或未取代的烷氧基,未与氧原子键合的亚烷基可以替换为氧原子;R3及R4各自独立地表示氢原子或卤素原子;M表示Pd或VO;其中,R1与R2、及R3与R4可以调换,
通式(II)中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8表示直链或支链的烷基、烷氧基烷基或二烷基氨基烷基,X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8表示硫原子或>NR9,X1=(X3及X4中的任一者)=(X5及X6中的任一者)=(X7及X8中的任一者)=硫原子,并且X2=(X3及X4中的另一者)=(X5及X6中的另一者)=(X7及X8中的另一者)=>NR9;R9表示氢原子或烷基,M表示Pd或VO,
通式(III)中,R1~R4各自独立地表示烷基或烷氧基烷基,X表示卤素原子、烷基硫基、可具有取代基的苯基硫基或可具有取代基的萘基硫基,M表示Pd或VO,
所述光学材料的厚度2mm时的可见光透过率为70%以上。
2.如权利要求1所述的光学材料,其中,厚度2mm时的波长700nm~750nm的光谱透过率为0.05%以上且70%以下。
3.如权利要求1所述的光学材料,其中,厚度2mm时的波长825nm~875nm的光谱透过率为4%以上且70%以下。
4.如权利要求1所述的光学材料,其中,厚度2mm时的波长1000nm~1100nm的光谱透过率为4%以上且70%以下。
5.如权利要求1或权利要求2所述的光学材料,其中,所述近红外线吸收剂在(1)光谱透过率曲线中的700nm~750nm的波长区域、(2)光谱透过率曲线中的825nm~875nm的波长区域、及(3)光谱透过率曲线中的1000nm~1100nm的波长区域中的至少一个范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
6.如权利要求1或权利要求2所述的光学材料,其中,对于所述酞菁化合物而言,在利用甲苯溶液测定的可见光吸收分光光谱中,在700nm~1100nm之间具有主吸收峰P,所述峰P的峰顶点Pmax的吸光系数ml/g·cm为30000以上,所述峰P的Pmax的吸光度的1/4的吸光度处的峰宽为360nm以下,并且所述峰P的Pmax的吸光度的1/2的吸光度处的峰宽为130nm以下,并且所述峰P的Pmax的吸光度的2/3的吸光度处的峰宽为90nm以下的范围,所述Pmax为峰中显示最大吸光系数的点。
7.如权利要求1或权利要求2所述的光学材料,其中,厚度2mm时的波长700nm~750nm的光谱透过率为0.05%以上且70%以下,所述近红外线吸收剂在(1)光谱透过率曲线中的700nm~750nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
8.如权利要求7所述的光学材料,其中,所述酞菁化合物包含通式(I)表示的化合物。
9.如权利要求1或权利要求2所述的光学材料,其中,厚度2mm时的波长825nm~875nm的光谱透过率为4%以上且70%以下,所述近红外线吸收剂在(2)光谱透过率曲线中的825nm~875nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
10.如权利要求9所述的光学材料,其中,所述酞菁化合物包含通式(II)表示的化合物。
11.如权利要求1或权利要求2所述的光学材料,其中,厚度2mm时的波长1000nm~1100nm的光谱透过率为4%以上且70%以下,所述近红外线吸收剂在(3)光谱透过率曲线中的1000nm~1100nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
12.如权利要求11所述的光学材料,其中,所述酞菁化合物包含通式(III)表示的化合物。
13.如权利要求1或权利要求2所述的光学材料,其包含3ppm以上且80ppm以下的所述近红外线吸收剂。
14.如权利要求1或权利要求2所述的光学材料,其中,所述近红外线吸收剂组合包含具有不同结构的多种酞菁化合物。
15.如权利要求1或权利要求2所述的光学材料,其中,所述(硫)氨酯树脂由来源于多异氰酸酯化合物的结构单元和来源于多硫醇化合物的结构单元及来源于多元醇化合物的结构单元中的至少一者形成,
所述多异氰酸酯化合物为选自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、间苯二甲撑二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、及1,5-戊二异氰酸酯中的至少一种,
所述多硫醇化合物为选自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、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、双(巯基乙基)硫醚、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、2,5-双(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、及2-(2,2-双(巯基甲基硫基)乙基)-1,3-二硫杂环丁烷中的至少一种,
所述多元醇化合物为选自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-环戊二醇、1,3-环戊二醇、1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、及1,4-环己二醇中的至少一种。
16.如权利要求1或权利要求2所述的光学材料,其中,所述环硫树脂由来源于环硫化合物的结构单元、或者来源于环硫化合物的结构单元和来源于多硫醇化合物的结构单元形成,
所述环硫化合物为选自双(2,3-环硫丙基)硫醚、双(2,3-环硫丙基)二硫醚、双(1,2-环硫乙基)硫醚、双(1,2-环硫乙基)二硫醚、及双(2,3-环硫丙基硫基)甲烷中的至少一种,
所述多硫醇化合物为选自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、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、双(巯基乙基)硫醚、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、2,5-双(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、及2-(2,2-双(巯基甲基硫基)乙基)-1,3-二硫杂环丁烷中的至少一种。
17.光学材料用聚合性组合物,其为用于制造权利要求1或权利要求2所述的光学材料的聚合性组合物,其包含:
聚合性化合物,所述聚合性化合物包含多异氰酸酯化合物与多硫醇化合物及多元醇化合物中的至少一者的组合、环硫化合物、或者环硫化合物与多硫醇化合物的组合;和
近红外线吸收剂,所述近红外线吸收剂在(1)光谱透过率曲线中的700nm~750nm的波长区域、(2)光谱透过率曲线中的825nm~875nm的波长区域、及(3)光谱透过率曲线中的1000nm~1100nm的波长区域中的至少一个范围内具有光谱透过率低于50%的极小值,
所述近红外线吸收剂包含酞菁化合物,
所述酞菁化合物包含通式(I)~通式(III)表示的化合物中的至少1种,
通式(I)中,R1及R2各自独立地表示总碳原子数为3~18的、取代或未取代的烷氧基,未与氧原子键合的亚烷基可以替换为氧原子;R3及R4各自独立地表示氢原子或卤素原子;M表示Pd或VO;其中,R1与R2、及R3与R4可以调换,
通式(II)中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8表示直链或支链的烷基、烷氧基烷基或二烷基氨基烷基,X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8表示硫原子或>NR9,X1=(X3及X4中的任一者)=(X5及X6中的任一者)=(X7及X8中的任一者)=硫原子,并且X2=(X3及X4中的另一者)=(X5及X6中的另一者)=(X7及X8中的另一者)=>NR9;R9表示氢原子或烷基,M表示Pd或VO,
通式(III)中,R1~R4各自独立地表示烷基或烷氧基烷基,X表示卤素原子、烷基硫基、可具有取代基的苯基硫基或可具有取代基的萘基硫基,M表示Pd或VO。
18.如权利要求17所述的光学材料用聚合性组合物,其中,对于所述酞菁化合物而言,在利用甲苯溶液测定的可见光吸收分光光谱中,在700nm~1100nm之间具有主吸收峰P,所述峰P的峰顶点Pmax的吸光系数ml/g·cm为30000以上,所述峰P的Pmax的吸光度的1/4的吸光度处的峰宽为360nm以下,并且所述峰P的Pmax的吸光度的1/2的吸光度处的峰宽为130nm以下,并且所述峰P的Pmax的吸光度的2/3的吸光度处的峰宽为90nm以下的范围,所述Pmax为峰中显示最大吸光系数的点。
19.如权利要求17所述的光学材料用聚合性组合物,其为用于制造厚度2mm时的波长700nm~750nm的光谱透过率为0.05%以上且70%以下的光学材料的聚合性组合物,
所述近红外线吸收剂在(1)光谱透过率曲线中的700nm~750nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
20.如权利要求19所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述酞菁化合物包含通式(I)表示的化合物。
21.如权利要求17所述的光学材料用聚合性组合物,其为用于制造厚度2mm时的波长825nm~875nm的光谱透过率为4%以上且70%以下的光学材料的聚合性组合物,
所述近红外线吸收剂在(2)光谱透过率曲线中的825nm~875nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
22.如权利要求21所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述酞菁化合物包含通式(II)表示的化合物。
23.如权利要求17所述的光学材料用聚合性组合物,其为用于制造厚度2mm时的波长1000nm~1100nm的光谱透过率为4%以上且70%以下的光学材料的聚合性组合物,
所述近红外线吸收剂在(3)光谱透过率曲线中的1000nm~1100nm的波长区域的范围内具有光谱透过率低于50%的极小值。
24.如权利要求23所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述酞菁化合物包含通式(III)表示的化合物。
25.如权利要求17所述的光学材料用聚合性组合物,其包含3ppm以上且80ppm以下的所述近红外线吸收剂。
26.如权利要求17所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述近红外线吸收剂组合包含具有不同结构的多种酞菁化合物。
27.如权利要求17所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述多异氰酸酯化合物为选自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、间苯二甲撑二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、及1,5-戊二异氰酸酯中的至少一种,
所述多硫醇化合物为选自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、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、双(巯基乙基)硫醚、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、2,5-双(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、及2-(2,2-双(巯基甲基硫基)乙基)-1,3-二硫杂环丁烷中的至少一种,
所述多元醇化合物为选自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-环戊二醇、1,3-环戊二醇、1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、及1,4-环己二醇中的至少一种。
28.如权利要求17所述的光学材料用聚合性组合物,其中,所述环硫化合物为选自双(2,3-环硫丙基)硫醚、双(2,3-环硫丙基)二硫醚、双(1,2-环硫乙基)硫醚、双(1,2-环硫乙基)二硫醚、及双(2,3-环硫丙基硫基)甲烷中的至少一种。
29.塑料透镜,其是由权利要求1所述的光学材料形成的。
30.护目镜,其具备权利要求29所述的塑料透镜。
31.红外线传感器或红外线照相机,其具备权利要求29所述的塑料透镜。
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