JP2003215325A

JP2003215325A - 光学材料

Info

Publication number: JP2003215325A
Application number: JP2002017439A
Authority: JP
Inventors: Naoki Hayashi; 直樹林; Hiroki Katono; 浩樹上遠野; Katsuichi Machida; 克一町田
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2003-07-30
Anticipated expiration: 2022-01-25
Also published as: WO2003065082A1; JP4071003B2

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた特定波長光の吸収特性及び成形加工性
を有し、高温高湿環境下でも長時間高い安定性を維持で
きる光学材料を提供する。【解決手段】本発明による光学材料は、非重合系リン
酸エステル化合物及び銅イオンが、メチルメタクリレー
ト等の第１の単量体と、イソボルニルメタクリレート、
ターシャリブチルメタクリレート等の第２の単量体とを
構成成分とする樹脂中に含有されて成るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学材料に関し、
詳しくは、特定波長光に対する吸収性を発現する光学材
料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、銅イオンが有する特定波長光の吸
収特性を利用した近赤外光吸収性の光学材料や光学部材
としては、例えば、本出願人による特開２００１−８３
３１８号公報、特開２００１−８３８９０号公報、特開
２００１−１５４０１５号公報、国際公開第０１／７７
２５０号（ＷＯ０１／７７２５０）パンフレット等に記
載のリン酸エステル化合物と銅イオンとを含有する光学
材料、光学部材等が挙げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、かかる光学部材
は、種々の光学系の吸収フィルターや熱線吸収材等とし
て需要が高まっており、光学部材が搭載又は設置される
機器の小型化、省スペース化に伴い、特定波長光に対す
る高吸収特性を維持しつつ、厚みを薄くするよう要求さ
れている。これに応えるには、光学部材中の銅イオン濃
度を高める必要がある。そのため、本発明者らは、銅イ
オンが配位するリン酸エステル化合物を種々選択し、光
学部材としての成形性、安定性等を考慮しながら、銅イ
オン含有量を高めるべく研究を行い、上記公報等に記載
の光学材料、光学部材を得るに至っている。

【０００４】ところで、光学部材のなかでも特に光学フ
ィルターは、携帯機器等の小型機器に備わる撮像部や窓
部へ適用するに際し、殊に軽薄化が熱望されており、こ
れに応じて、耐湿性・耐熱性等の耐環境安定性及び銅イ
オン濃度の更なる向上が望まれている。また、撮像部等
へ適用するには、可視領域の高透光性も重要であるた
め、フィルター等の板状又はシート状部材に成形するた
め、アクリル系樹脂等の透光性樹脂が必須であると考え
られる。

【０００５】そこで、本発明者らは、上記従来のリン酸
エステル化合物、銅イオン及び透光性樹脂とを含む光学
材料について、更なる安定性及び銅イオン濃度の増大の
観点を重視し、検討を重ねてきた。その結果、上記公報
に開示されたリン酸エステル化合物のうち、重合官能基
を有しない言わば非重合性のリン酸エステル化合物（非
重合系リン酸エステル化合物）を銅イオンと共に用い、
これらの濃度を高めると、場合によっては、高温高湿環
境下に長時間放置したときに材料表面に溶解物質が析出
してくるいわゆるブリードと呼ばれる現象が認められ
た。こうなると、ブリードの程度によっては、光学材料
としての安定性及び高近赤外光吸収特性が損なわれてし
まうおそれがある。

【０００６】これに対し、重合性官能基を有する言わば
重合性を有するリン酸エステル化合物（重合系リン酸エ
ステル化合物）を用いた場合には、このような現象は認
められなかった。しかし、後加工における成形加工性や
重合時の離型性等の観点から、重合系リン酸エステル化
合物よりも非重合系リン酸エステル化合物が有用な場合
が多くある。

【０００７】そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなさ
れたものであり、優れた特定波長光の吸収特性及び成形
加工性を有し、高温高湿環境下でも長時間高い安定性を
維持できる光学材料を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による光学材料は、非重合系リン酸エステル
化合物及び銅イオンが、下記式（１）で表される第１の
単量体と下記式（２）で表される第２の単量体；

【０００９】

【化３】とを構成成分とする樹脂中に含有されて成ることを特徴
とする。式中、Ｙ¹及びＹ²は、水素原子又はメチル基を
示し、同一でも異なっていてもよく、Ｚ¹は、メチル
基、又は（メタ）アクリル酸骨格の酸素原子に結合する
炭素原子が炭素数が２〜２０であり且つ一級のものであ
る有機基を示し、Ｚ²は、（メタ）アクリル酸骨格の酸
素原子に結合する炭素原子が非一級のものである有機基
を示す。

【００１０】なお、本発明において、「第１の単量体と
第２の単量体とを構成成分とする樹脂」とは、具体的に
は、第１の単量体及び第２の単量体が重合した高分子
（重合の方法、形態等は問わない）、第１の単量体及び
第２の単量体の共重合体、並びに、第１の単量体及び第
２の単量体各々のホモポリマーのポリマーブレンド、等
を含むものである。

【００１１】このような構成の光学材料においては、銅
イオンが、共に透光性に優れるアクリル系樹脂である第
１及び第２の単量体を構成成分とする樹脂中に含まれて
いるので、可視光透過性及び近赤外光吸収性に優れる。
また、リン酸エステル化合物として非重合系リン酸エス
テル化合物を用いるので、成形加工性やモールド重合時
の離型性にも優れている。また、樹脂としてかかる第１
の単量体と第２の単量体とを構成成分とする樹脂を用い
ると、非重合系リン酸エステル化合物を含むにも関わら
ず、上述した従来の問題点であるブリードが有効に抑制
されることが確認された。これに対し、第１の単量体か
ら成る樹脂を単独で用いた場合にはブリードは解消され
ず、第２の単量体から成る樹脂を単独で用いた場合には
非重合系リン酸エステル化合物の銅錯体が樹脂中に十分
に溶解し難いことが確認された。

【００１２】ここで、本発明者らは、前述した従来の問
題点であるブリード現象を詳細に監察したところ、ブリ
ードした光学材料には、上記特開２００１−１５４０１
５号公報中で指摘されるような気中水分の影響による白
化が生じていないことを見出した。また、析出物を調査
したところ、リン酸銅ではなく、リン酸エステル化合物
と銅が含まれているらしいことが判明した。一般に、材
料表面へのブリードは、溶解成分が加水分解されて低分
子化することに起因することが多い。また、上記の白化
現象が生じた場合には、通常、材料中に加水分解生成物
であるリン酸銅の析出が認められる。これらより、問題
となっているブリード現象が生じるメカニズムは、通常
の加水分解が原因で生じる作用と全く同様ではなく、白
化現象の機構とも異なると考えられるが、詳細は未だ明
らかではない。

【００１３】これに対し、本発明の光学材料において
は、第１の単量体と第２の単量体とを樹脂の構成成分と
することによりブリードが抑えられるのであるが、第２
の単量体から成る樹脂は、第１の単量体から成る樹脂に
比してリン酸エステル銅化合物との相溶性が特別に優れ
るわけではない。よって、樹脂との相溶性がブリードの
解消に大きく寄与するものとは考え難い。また、これに
関連して極性の影響に着目し、アクリル系樹脂のなかで
双極性（メタ）アクリル酸エステルを単独で又は第１の
単量体と併用して樹脂成分としたが、ブリードの改善は
認められなかった。

【００１４】また、樹脂自体の吸水性に注目すると、第
２の単量体から成る樹脂のなかには、それ自身吸水性
（吸湿性）が極めて低いものもある。しかし、上述のよ
うに、析出物が加水分解で生成したものではない可能性
が高いことから、可能性はあるものの、低吸水性がブリ
ード解消の主な要因と断定することは、現状では難しい
と考えられる。さらに、第２の単量体から成る樹脂は、
総じて疎水性のものであるが、構成元素及び分子形から
すれば、第１の単量体から成る樹脂も略同等の疎水性を
有すると言える。しかし、先述したように第１の単量体
から成る樹脂単独では、ブリードの改善が認められな
い。

【００１５】これらより、第１の単量体と第２の単量体
とを併用した場合にのみ、ブリードが有意に改善（解
消）される詳細な機構は現時点で不明である。但し、透
光性の観点からアクリル系樹脂を用いることは一般に行
われるものの、アクリル系樹脂のなかでも第２の単量体
と第１の単量体を併用した樹脂を用いた場合にのみ、ブ
リードが解消され、耐環境性に優れた安定な光学材料が
得られることは、従来の常識からは想到し難い。

【００１６】また、第２の単量体が、式（２）における
Ｚ²が、炭素数が３〜１０であり且つ（メタ）アクリル
酸骨格の酸素原子に結合する炭素原子が二級又は三級の
ものであると好適である。こうすれば、光学材料の耐湿
性を有意に向上できるだけでなく、リン酸エステル化合
物の銅錯体の溶解性を格段に向上できる。より具体的に
は、式（２）におけるＺ²が、

【００１７】

【化４】であると好ましい。式中、Ｚ²¹及びＺ²²は、Ｃ₁〜Ｃ₈の
炭化水素基を示し、Ｚ²³、Ｚ²⁴、及びＺ²⁵は、Ｃ₁〜Ｃ₅
の炭化水素基を示す。具体的には、置換又は未置換のイ
ソプロピル基、ターシャリブチル基、セカンダリブチル
基、１−エチルプロピル基、ターシャリペンチル基、１
−メチルブチル基、１−エチルブチル基がより好まし
い。

【００１８】或いは、第２の単量体が、式（２）におけ
るＺ²が、炭素数が３〜３０であり且つ置換又は未置換
の環状炭化水素基のものであっても好適である。なお、
Ｚ²は、縮合環基でも非縮合環基であってもよい。こう
すれば、Ｚ²が上述の置換又は未置換の二級又は三級の
炭化水素基である場合に比して、光学材料の耐湿性を格
別に向上できる。具体的には、式（２）におけるＺ
²が、置換又は未置換のシクロヘキシル基、シクロペン
チル基、シクロブチル基、シクロヘプチル基、シクロオ
クチル基、メチルシクロヘキシル基、トリメチルシクロ
ヘキシル基、デカヒドロナフチル基、又はナンチル基で
ある。

【００１９】一方、式（２）におけるＺ²が、橋りょう
体であると一層好ましい。この場合には、光学材料の耐
湿性が更に一層改善される。具体的には、式（２）にお
けるＺ²が、ノルボルニル（ボニル）基、イソボルニル
基、ノルボルニルメチル基、ジシクロペンテニル基、ジ
シクロペンタニル基、フェンチル基、アダマンチル基、
テトラシクロ［4.4.０^2,5．1^7,10］ドデシル基、トリシ
クロ［5.2.1.0^2,6］デカ−８−イル基、トリシクロ［5.
2.1.0^2,6］デカ−８−メチル基であると好適である。

【００２０】ここで、ボルニル基等のボルネオール骨格
を有する化合物は、非極性物質でありながらＴＧを高め
る場合に用いられる例がある。ＴＧは、極性の増大によ
って高まる傾向があるが、一般に、立体障害が大きく
（バルキー）且つ分子内で環の動きが拘束されると、そ
の立体効果のみでＴＧが高められるように作用する。し
かしながら、本発明のブリードの防止効果とかかる立体
効果との相当因果関係は今のところ定かではない。

【００２１】或いは、式（２）におけるＺ²が、炭素数
が６〜３０であり且つ置換又は未置換の芳香環を有する
基であっても、光学材料の耐湿性が更に一層改善される
ので好適である。なお、Ｚ²は、縮合環基でも非縮合環
基であってもよい。

【００２２】具体的には、式（２）におけるＺ²が、置
換又は未置換のアリール基であり、より具体的には、式
（２）におけるＺ²が、置換又は未置換のフェニル基、
ナフチル基又はアントリル基であると好適である。

【００２３】更に具体的には、第１の単量体がメチル
（メタ）アクリレートであると好ましい。なお、前出及
び上記（）で囲まれた「メタ」の意味は、アクリル酸
若しくはその誘導体、及びメタクリル酸若しくはその誘
導体の両方を記載する必要があるときに、記載を簡潔に
するため便宜上使用されている記載方法であり、本明細
書においても採用する。

【００２４】加えて、樹脂成分中の第１の単量体と第２
の単量体との質量混合比が、２０：８０〜９０：１０で
あると有用である。第１の単量体の混合割合が２０質量
％未満（第２の単量体の混合割合が８０質量％超）であ
ると、リン酸エステル化合物の銅錯体が樹脂中に溶解し
難くなる傾向にある。一方、第１の単量体の混合割合が
９０質量％超（第２の単量体の混合割合が１０質量％未
満）であると、耐湿性が十分に改善されない傾向にあ
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明による光学材料の好
適な実施形態について説明する。

【００２６】〈銅イオン〉本発明の光学材料は、銅イオ
ンを含むものである。銅イオンを供給するための銅塩の
具体例としては、酢酸銅、酢酸銅一水和物、蟻酸銅、ス
テアリン酸銅、安息香酸銅、エチルアセト酢酸銅、ピロ
リン酸銅、ナフテン酸銅、クエン酸銅等の有機酸の銅塩
無水物、水和物若しくは水化物、或いは、塩化銅、硫酸
銅、硝酸銅、塩基性炭酸銅等の無機酸の銅塩の無水物、
水和物若しくは水化物、又は、水酸化銅が挙げられる。
これらのなかでは、酢酸銅、酢酸銅一水和物、安息香酸
銅、水酸化銅、塩基性炭酸銅が好ましく用いられる。

【００２７】また、銅イオン以外の金属イオン（以下、
「他の金属イオン」という）が含んでいてもよい。この
ような他の金属イオンとしては、特に限定されず、アル
カリ金属、アルカリ土類金属、又は、遷移金属等のイオ
ンが挙げられ、より具体的には、ナトリウム、カリウ
ム、カルシウム、鉄、マンガン、マグネシウム、ニッケ
ル等のイオンを例示できる。

【００２８】〈非重合系リン酸エステル化合物〉本発明
の光学材料に含まれる非重合系リン酸エステル化合物と
しては、例えば下記式（５）で表されるものが挙げられ
る。

【００２９】

【化５】

【００３０】ここで、式中、Ｒは、重合性官能基を有し
ない有機基を示す。このような有機基としては、例え
ば、置換又は未置換のアルキル基、オキシアルキル基、
ポリオキシアルキル基、下記式（６）〜（１２）のいず
れかで表される基、アリール基等のうち重合性官能基を
有しないものが挙げられる。また、ｎは１又は２であ
り、ｎが１のときにＲは同一であっても異なっていても
よい。

【００３１】

【化６】

【００３２】なお、式（６）〜（１２）中、Ｒ¹¹〜Ｒ¹⁷
は炭素数が１〜２０のアルキル基、炭素数が６〜２０の
アリール基又はアラルキル基を示し（但し、芳香環を構
成する炭素原子に結合した水素原子が、炭素数１〜６の
アルキル基又はハロゲンによって少なくとも一つ置換さ
れていてもよい）、Ｒ²¹〜Ｒ²⁵は水素原子又は炭素数が
１〜４のアルキル基を示し（但し、Ｒ²³、Ｒ²⁴、Ｒ²⁵が
全て水素原子の場合を除く）、Ｒ³¹及びＲ³²は炭素数が
１〜６のアルキレン基を示し、Ｒ⁴¹は炭素数が１〜１０
のアルキレン基を示し、Ｒ⁵¹及びＲ⁵²は炭素数が１〜２
０のアルキル基を示し、ｍは１〜６の整数を示し、ｋは
０〜５の整数を示す。

【００３３】また、環状有機基としては、例えば、置換
又は未置換のシクロアルキル基、アリール基、アラルキ
ル基のうち重合性官能基を有しないものが挙げられる。
アリール基としては、置換又は未置換のフェニル基、ナ
フチル基、アントリル基のうち重合性官能基を有しない
ものが挙げられる。さらに、それらの置換体としては、
芳香環を構成する炭素原子に結合した少なくとも一つの
水素原子が、ハロゲン原子、又は、炭素数が１〜４０の
非重合性官能基で置換されたものを例示できる。

【００３４】より具体的には、上記各公報又はパンフレ
ットに具体的に記載されたリン酸エステル化合物のう
ち、非重合性のもの（重合官能基を有しないもの）を使
用できる。また、これらの非重合系リン酸エステル化合
物は、同公報又はパンフレットに記載の方法によって製
造できる。かかる非重合系リン酸エステル化合物を用い
ることにより、成形加工性、及び、モールド（型）を用
いた重合処理を行う際の離型性に優れた光学材料を得る
ことができる。

【００３５】〈第１の単量体〉本発明の光学材料に用い
る第１の単量体は、上記式（１）で表されるアクリル系
樹脂であって、（メタ）アクリル酸骨格に結合する有機
基Ｚ¹が、メチル基、又は（メタ）アクリル酸骨格の酸
素原子に結合する炭素原子が炭素数２〜２０であり且つ
一級のものである。

【００３６】このような第１の単量体は、特に限定され
ないが、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル
（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレ
ート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル
（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレ
ート、ネオペンチル（メタ）アクリレート、イソペンチ
ル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリ
レート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノキシエ
チル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリ
レート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、
２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、メトキ
シポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、２−
エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メ
タ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレー
ト等が挙げられ、これらを単独で又は二種以上混合して
用いることができる。なかでも、透光性及び工業利用性
の観点からメチル（メタ）アクリレートであるとより好
ましく、非重合系リン酸エステル化合物との親和性が高
い点でメチルメタクリレートが特に好ましい。

【００３７】〈第２の単量体〉本発明の光学材料に用い
る樹脂を構成する第２の単量体は、上記式（２）で表さ
れるアクリル系樹脂の単量体であって、（メタ）アクリ
ル酸骨格に結合する有機基Ｚ²が、（メタ）アクリル酸
骨格の酸素原子に結合する炭素原子が非一級のものであ
る。

【００３８】先述したように、かかる第２の単量体と第
１の単量体とを併用した樹脂を用いることにより、非重
合系リン酸エステル化合物と高濃度の銅イオンを含む光
学材料の成形体を高温高湿環境下に長時間放置した場合
にも、ブリードの発生を十分に抑止できる。また、この
ように耐湿性が向上されるので、いわゆる白化現象が生
じることも防止できる。

【００３９】また、式（２）におけるＺ²が、炭素数が
３〜２０であり且つ置換又は未置換の二級又は三級の鎖
状炭化水素基のもの、例えば、Ｚ²が置換又は未置換の
鎖状炭化水素基、或いは、環を有していても（メタ）ア
クリル酸骨格の酸素原子に結合する炭素原子が環を構成
しないもの、等であると好ましい。このようなＺ²を有
する第２の単量体を用いると、リン酸エステル化合物の
銅錯体の溶解性を格段に向上できる。この場合、Ｚ²の
炭素数が２０を超えると、相溶性が不十分となる傾向に
ある。

【００４０】より具体的には、Ｚ²が、置換又は未置換
のイソプロピル基、ターシャリブチル基、セカンダリブ
チル基、１−エチルプロピル基、ターシャリペンチル
基、１−メチルブチル基、１−エチルブチル基であると
より好ましい。これらのなかでも、Ｚ²がイソプロピル
基又はターシャリブチル基のもの、つまり第２の単量体
が、例えば下記式（１３）又は（１４）でそれぞれ表さ
れるイソプロピルメタクリレート又はターシャリブチル
メタクリレート等であると特に好ましい。

【００４１】

【化７】

【００４２】このような第２の単量体は、ターシャリブ
チルメタクリレート等のように市販品として入手できる
ものもあるが、例えば、各種アルコールをトリエチルア
ミン存在下で（メタ）アクリル酸クロライドと反応させ
ることにより得ることができる。

【００４３】或いは、式（２）におけるＺ²が、炭素数
が３〜３０であり且つ置換又は未置換の環状炭化水素基
であっても好適であり、Ｚ²は縮合環基でも非縮合環基
でもよい（つまり、多員環でも多環でもよい）。こうす
れば、Ｚ²が上述の置換又は未置換の二級又は三級の炭
化水素基である場合に比して、光学材料の耐湿性を一層
向上できる利点がある。なお、炭素数が３０を超える
と、相溶性が不十分となり樹脂体が濁ってしまうおそれ
がある。

【００４４】具体的には、例えば、Ｚ²が置換又は未置
換のシクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロブチ
ル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、メチルシ
クロヘキシル基、トリメチルシクロヘキシル基、デカヒ
ドロナフチル基、又はナンチル基等のシクロアルキル基
が挙げられる。これらのなかでも、熱・加水分解安定性
の点から、Ｚ²がシクロヘキシル基のもの、つまり、第
２の単量体が、例えば下記式（１５）で表されるシクロ
ヘキシルメタクリレート等であると特に好ましい。

【００４５】

【化８】

【００４６】このような第２の単量体は、シクロヘキシ
ルメタクリレート等のように市販品として入手できるも
のもあるが、例えば、以下の方法によっても製造可能で
ある。すなわち、各種アルコールをトリエチルアミン存
在下で（メタ）アクリル酸クロライドと反応させて得る
ことができる。一例を挙げると、２−デカヒドロナフチ
ル（メタ）クリレートは、２−デカヒドロナフトールと
（メタ）アクリル酸クロライドとをトリエチルアミン存
在下で反応させ、エーテル等の有機溶媒で抽出した後、
減圧蒸留して得ることができる。

【００４７】或いは、式（２）におけるＺ²が、橋りょ
う体、つまり第２の単量体が橋りょう化合物であると一
層好ましい。このような第２の単量体を用いることによ
り、光学材料の耐湿性が更に一層改善できる。具体的に
は、式（２）におけるＺ²として、ノルボルニル（ボニ
ル）基、イソボルニル基、ノルボルニルメチル基、ジシ
クロペンテニル基、ジシクロペンタニル基、フェンチル
基、アダマンチル基、テトラシクロ［4.4.０^2,5．
1^7,10］ドデシル基、トリシクロ［5.2.1.0^2,6］デカ−
８−イル基、トリシクロ［5.2.1.0^2,6］デカ−８−メチ
ル基が挙げられる。これらのなかでも、Ｚ²がノルボル
ニル基又はイソボルニル基を有するもの、つまり、第２
の単量体が、例えば下記式（１６）で表されるイソボル
ニルメタクリレート等であると特に好ましい。

【００４８】

【化９】

【００４９】このような第２の単量体は、イソボルニル
メタクリレート等のように市販品として入手できるもの
もあるが、例えば、先述したのと同様に、各種アルコー
ルをトリエチルアミン存在下で（メタ）アクリル酸クロ
ライドと反応させることによっても得ることができる。

【００５０】さらに、式（２）におけるＺ²が、炭素数
が６〜３０であり且つ置換又は未置換の芳香環を有する
基であっても好ましく、縮合環基でも非縮合環基であっ
てもよい。この場合にも、Ｚ²がシクロヘキシル基等の
式（３）で表される脂環基と同様に光学材料の耐湿性を
改善できる。具体的には、式（２）におけるＺ²が、置
換又は未置換のアリール基であり、より具体的には、式
（２）におけるＺ²が、置換又は未置換のフェニル基、
ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フェナ
レリル基等が挙げられる。

【００５１】このような第２の単量体は、例えばフェニ
ルメタクリレートについて特開昭６３−５７５５４号公
報に記載されているような（メタ）アクリル酸とフェノ
ールとの縮合反応によって合成することが可能である。

【００５２】また、本発明における第２の単量体の使用
量としては、特に限定されないものの、第１の単量体の
種類及び／又は第２の単量体の種類によっては、第１の
単量体と第２の単量体との質量混合比が、２０：８０〜
９０：１０であると有用である。第１の単量体の混合割
合が２０質量％未満（第２の単量体の混合割合が８０質
量％超）であると、リン酸エステル化合物の銅錯体が樹
脂中に溶解し難くなる傾向にある。一方、第１の単量体
の混合割合が９０質量％超（第２の単量体の混合割合が
１０質量％未満）であると、耐湿性が十分に改善されな
い傾向にある。したがって、かかる好適な混合比とする
ことにより、銅イオンの濃度を十分に且つ確実に高める
ことができると共に、耐湿性に優れたより安定な光学材
料を実現し易くなる。

【００５３】このような構成を有する本発明の光学材料
は、上述した特定波長光に対する吸収特性、成形加工
性、及び高温高湿環境下での安定性といった優れた特性
を発現することができるので、種々の形態（使用形態）
で各種機能材として、又は、各種機能材と組み合わせ
て、種々の用途に好適に用いることができる。

【００５４】このような形態としては、例えば、コート
状、シート状、ディスク状、ファイバ状、フィルム状、
プリスム状、レンズ状、円柱状、板状、膜状、等の形状
が挙げられ、また、粘着材、接着剤、或いは成形体とい
った形態で用いることも可能である。

【００５５】さらに、各種機能材としては、コーティン
グ材（剤）、ハードコート材（剤）、ローパスフィルタ
ー等のバンドパス機能材、回折格子材、ＥＭＩ除去用の
電磁波遮蔽材、複屈折板、着色剤、光安定剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、水晶、帯電防止剤、熱安定剤、離型
剤、重合調整剤、他の光学材料、反射防止材（反射防止
コーティング材）、偏光解消板、導電層等と組み合わせ
た複合機能材が挙げられる。

【００５６】また、各種用途としては、ＣＣＤリッド
材、ＰＤＰ前面板等のディスプレイ前面板、ディスプレ
イ前面フィルター、ゴーグル、眼鏡等のレンズ、光ファ
イバー、光スイッチ、光学フィルター、光学的ローパス
フィルター、視感度補正用フィルター、測光用フィルタ
ー、撮像用フィルター、窓材、農業用被覆材、照明器具
等を例示できる。

【００５７】

【実施例】以下、本発明に係る具体的な実施例について
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない

【００５８】〈実施例１〜３〉（１）リン酸エステル化合物の製造：１−メトキシー２
−プロパノール９０．１ｇをトルエン１８０ｍｌに溶解
し、５℃以下に冷却しながら、これに五酸化二リン４
７．４ｇを少量づつ加え、全量を攪拌添加した後、１５
時間攪拌を継続した。次いで、６０℃で８時間攪拌混合
した後、水７ｍｌを加えてから１００℃に昇温し、３時
間攪拌した。

【００５９】反応終了後、トルエン及び未反応の１−メ
トキシ−２−プロパノールを減圧下で留去し、微黄色の
粘調なオイル状のリン酸エステル化合物１２４ｇを得
た。これをトリメチルシリル化剤でメチル化してガスク
ロマトグラフを用いて分析したところ、下記式（１７）
で表されるリン酸エステル化合物（モノエステル成分）
が６１．８質量％、下記式（１８）で表されるリン酸エ
ステル化合物（ジエステル成分）が３２．８質量％、及
びリン酸成分が２．４質量％含まれる混合物であること
が確認された。

【００６０】

【化１０】

【００６１】（２）リン酸エステル銅化合物の製造：上
記（１）で得たリン酸エステル化合物（混合物）１００
ｇをトルエン３００ｍｌに溶解した後、これに酢酸銅一
水和物９０ｇを加え、脱水還流させた。脱水後、減圧下
で反応溶液から残留酢酸及びトルエンを除去し、リン酸
エステル銅化合物（銅塩）の青緑色粉末を得た。

【００６２】（３）モノマー溶液の調製：上記（２）で
得たリン酸エステル銅化合物１８．７５ｇを第１の単量
体としてのメチルメタクリレート（以下、「ＭＭＡ」と
いう）と第２の単量体としての式（１４）、（１５）、
（１６）で表されるアクリル系樹脂の単量体（以下、そ
れぞれ「α」、「β」、「γ」という）の各々との混合
物に溶解混合後、α−メチルスチレン０．２ｇを加え、
室温で４８時間攪拌し、特定の組成物としてのモノマー
溶液を得た。なお、第１の単量体と第２の単量体との総
量を８１．２５ｇとし、両者の混合比を変化させた。こ
のとき、室温でのリン酸エステル銅化合物の溶解性は十
分であった。

【００６３】（４）重合用ガラスモールドの組立：直径
８０ｍｍのガラス製モールド板を二枚用意した。このガ
ラス製モールド板の一方の周縁部に環状の軟質塩ビ製パ
ッキンを配置し、更にその上から他方のガラス製モール
ド板を載せて対向配置し、両者のガラス製モールド板を
外方からクランプで押さえて保持して重合用ガラスモー
ルド（型）を組み立てた。

【００６４】（５）樹脂板成形の製造：上記（１）で調
製した各モノマー溶液にｔ−ブチルパーオキシデカネー
ト１．０ｇをそれぞれ添加し、メンブランフィルターに
てろ過した後、これらのろ液を上記（２）で組み立てた
重合用ガラスモールド内に注入した。次いで、これらを
それぞれオーブン内に収容し、４０℃の一定温度で３時
間、４０℃から１００℃の昇温に２時間、１００℃の一
定温度で２時間、１００℃から７０℃の降温に２時間と
順次異なる温度に制御しながら重合固化を行った。重合
終了後、重合用ガラスモールドをオーブンから取り出
し、クランプ、ガラス製モールド板を取り外し、本発明
の光学材料としての厚さ２ｍｍの青色透明な各樹脂板を
得た。

【００６５】〈比較例１〉樹脂成分として、第１の単量
体であるＭＭＡから成る樹脂を単独で用いたこと以外
は、実施例１と同様にして樹脂板を製作した。

【００６６】〈比較例２〉樹脂成分として、第２の単量
体であるα、β、γから成る樹脂をそれぞれ単独で用い
たこと以外は、実施例１と同様にして樹脂板を製作し
た。

【００６７】〈耐湿性試験〉上記実施例１〜３及び比較
例１で得た樹脂板について、耐湿性試験を実施した。な
お、比較例２については、銅錯体の溶解が十分ではな
く、樹脂体が濁ってしまっていたので本試験は実施しな
かった。

【００６８】まず、各樹脂板を周囲温度６０℃、相対湿
度９０％の環境下に２５００時間放置後、目視にてブリ
ードの発生、濁りの発生を観察した。また、分光光度計
「Ｕ−４０００」〔（株）日立製作所製〕を用いて分光
測定を実施した。結果の一部を表１に示す。なお、表中
の凡例は、１０００時間経過時点で濁りもブリードも全
く生じず分光特性が劣化しなかったものを‘Ａ’とし、
６００時間経過時点で濁りもブリードも全く生じず分光
特性が劣化しなかったものを‘Ｂ’とし、また、３００
時間経過時点で濁りもブリードも全く生じず分光特性が
劣化しなかったものを‘Ｃ’とした。また、第２の単量
体が０質量％のもの（つまり、比較例１の樹脂板）は、
１００時間経過時点でブリードが生じたので、表中
‘Ｄ’とした。

【００６９】〈耐熱性試験〉耐湿性試験で良好な結果を
示した樹脂板（表１中の凡例Ａ又はＢのもの）を周囲温
度８０℃、乾燥状態の環境下に１０００時間放置後、目
視にてブリードの発生、濁りの発生を観察した。また、
上記分光光度計「Ｕ−４０００」を用いて分光測定を実
施した。その結果、試験に供したいずれの樹脂板も濁り
及びブリードの発生等の異常は全く認められなかった。

【００７０】

【表１】

【００７１】（４）その他の性能比較比較例１（ＭＭＡ単独使用）の樹脂板、及び、実施例１
の樹脂板のうちＭＭＡとα、β、γとの質量混合比が５
０：５０のものについて、リン酸エステル銅化合物の溶
解性、及び、樹脂板中のリン酸エステル銅化合物の濃度
が１８．７５質量％のときの耐湿性、及び耐熱性につい
て、表２に比較して示す。

【００７２】

【表２】

【００７３】〈比較例３〜５〉第２の単量体として、下
記式（１９）〜（２１）で表されるもの（それぞれ比較
例３，４，５）を用いたこと以外は、実施例１と同様に
して樹脂板を製作した。

【００７４】

【化１１】

【００７５】なお、式（１９）〜（２１）の単量体は、
それぞれ、二官能性（メタ）アクリレート、第２の単量
体におけるＺ²が一級アルキルである（メタ）アクリレ
ート、及びフッ素系（メタ）アクリレートに属する。こ
れらの樹脂板を上記と同様の耐湿性試験に供したとこ
ろ、いずれの樹脂板も１００時間以内に白化或いはブリ
ードが生じた。

【００７６】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の光学材料に
よれば、非重合系リン酸エステル化合物及び銅イオンの
ホスト樹脂として、第１の単量体と第２の単量体とを構
成成分とする樹脂を用いるので、銅イオンに特有な優れ
た特定波長光の吸収特性、及び成形加工性を達成できる
と共に、高温高湿環境下でも長時間高い安定性を維持す
ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者町田克一福島県いわき市錦町落合16 呉羽化学工業株式会社内Ｆターム(参考） 2H048 CA04 CA05 CA12 CA19 CA26 4J002 BG041 BG051 BG061 EG047 EG057 EG077 EG087 EW046 FD066 FD207 GP00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非重合系リン酸エステル化合物及び銅イ
オンが、下記式（１）で表される第１の単量体と下記式
（２）で表される第２の単量体；【化１】（式中、Ｙ¹及びＹ²は、水素原子又はメチル基を示し、
同一でも異なっていてもよく、Ｚ¹は、メチル基、又は
（メタ）アクリル酸骨格の酸素原子に結合する炭素原子
が炭素数が２〜２０であり且つ一級のものである有機基
を示し、Ｚ²は、（メタ）アクリル酸骨格の酸素原子に
結合する炭素原子が非一級のものである有機基を示
す。）、とを構成成分とする樹脂中に含有されて成る光
学材料。
【請求項２】前記式（２）におけるＺ²が、炭素数が
３〜２０であり且つ（メタ）アクリル酸骨格の酸素原子
に結合する炭素原子が二級又は三級のものである請求項
１記載の光学材料。
【請求項３】前記式（２）におけるＺ²が、置換又は
未置換の下記式（３）又は下記式（４）で表される基；【化２】（Ｚ²¹及びＺ²²は、Ｃ₁〜Ｃ₈の炭化水素基を示し、
Ｚ²³、Ｚ²⁴、及びＺ²⁵は、Ｃ ₁〜Ｃ₅の炭化水素基を示
す）である請求項２記載の光学材料。
【請求項４】前記式（２）におけるＺ²が、炭素数が
３〜３０であり且つ置換又は未置換の環状炭化水素基で
ある請求項１記載の光学材料。
【請求項５】前記式（２）におけるＺ²が、置換又は
未置換のシクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロ
ブチル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、メチ
ルシクロヘキシル基、トリメチルシクロヘキシル基、デ
カヒドロナフチル基、又はナンチル基である請求項４記
載の光学材料。
【請求項６】前記式（２）におけるＺ²が、橋りょう
体である請求項４記載の光学材料。
【請求項７】前記式（２）におけるＺ²が、ノルボル
ニル基、イソボルニル基、ノルボルニルメチル基、ジシ
クロペンテニル基、ジシクロペンタニル基、フェンチル
基、アダマンチル基、テトラシクロ［4.4.０^2,5．
1^7,10］ドデシル基、トリシクロ［5.2.1.0^2,6］デカ−
８−イル基、トリシクロ［5.2.1.0^2,6］デカ−８−メチ
ル基である請求項６記載の光学材料。
【請求項８】前記式（２）におけるＺ²が、炭素数が
６〜３０であり且つ置換又は未置換の芳香環を有する基
である請求項４記載の光学材料。
【請求項９】前記式（２）におけるＺ²が、置換又は
未置換のフェニル基、ナフチル基又はアントリル基であ
る請求項８記載の光学材料。
【請求項１０】前記第１の単量体がメチル（メタ）ア
クリレートである請求項１〜９のいずれか一項に記載の
光学材料。
【請求項１１】前記樹脂における前記第１の単量体と
第２の単量体との質量混合比が、２０：８０〜９０：１
０である請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学材
料。