【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂製光学材料およびその製造方法に関し、更に詳しくは、可視光領域における特定波長域の光を高い効率で吸収する特性を有し、防眩性に富む合成樹脂製の光学材料およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂材料に金属イオンを導入して当該金属イオンによる特定の光学的特性を当該樹脂材料に付与する試みが多々なされており、この金属イオンの媒体となる樹脂材料としては、透明性等の光学的性質や強度等の機械的性質に優れたアクリル系重合体が広く利用されている。
光学特性を改善するために金属イオンが含有された光学材料としては、例えばネオジムイオンが無機ガラス中に分散状態で含有されてなる、ネオジムイオンの光吸収特性を利用する光学材料の開発が行われている。そして、ネオジムイオンは波長５８０ｎｍ付近に吸収特性を有していることが知られている。
しかしながら、これらの無機ガラス製の光学材料は、比重が大きくて重く、かつ脆いという機械的性質上の欠点を有し、また成形・切削・研磨等の製造または加工上の欠点も多く有している。
【０００３】
一方、ネオジムイオンを樹脂材料中に添加してなる樹脂製光学材料の検討も行われているが、樹脂材料におけるネオジムイオンの均一分散性が不十分であり、またネオジムイオンの含有許容量に限度があって十分に高い割合で含有させることができない。
以上のような事情から、ネオジムイオンを含有してなり、当該ネオジムイオンによる固有の光学特性が好適に発揮される樹脂製光学材料の開発が強く望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、ネオジムイオンを含有してなり、波長５８０ｎｍ付近の光線を高い効率で吸収する特性を有し、比重が小さく、優れた防眩性を有し、しかも製造上または加工上、成形・切削・研磨等が容易な樹脂製光学材料を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記の樹脂製光学材料を有利に製造することができる方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の樹脂製光学材料は、式ＰＯ（ＯＨ）n −（ｎは１または２である。）で表される特定のリン酸基の含有割合が０．５〜６０質量％であるアクリル系重合体１００質量部と、ネオジムイオンよりなる金属イオン成分０．０４〜１０質量部とからなることを特徴とする。
【０００６】
上記のアクリル系重合体においては、特定のリン酸基が当該アクリル系重合体の分子構造中に化学的に結合していることが好ましく、具体的には下記式（１）で表される特定のリン酸基含有単量体を重合処理して得られる重合体、または当該特定のリン酸基含有単量体と、これと共重合可能な単量体とからなる単量体混合物を重合処理して得られる共重合体であることが好ましい。
【０００７】
【化２】
そして式（１）においてｎが１である特定のリン酸基含有単量体と、式（１）においてｎが２である特定のリン酸基含有単量体の両方を併用することが一層好ましい。
【０００８】
上記の樹脂製光学材料には、金属イオン成分を構成するものとして、ネオジムイオンに加え、他の金属イオンを、ネオジムイオンが全金属イオンの５０質量％以上となる割合、すなわちネオジムイオンの含有割合以下の割合で含有させることができる。
【０００９】
本発明の樹脂製光学材料の製造方法は、上記特定のリン酸基の含有割合が０．５〜６０質量％である重合体を与える、上記式（１）で表される特定のリン酸基含有単量体を、形成される重合体１００質量部においてネオジムイオンの含有割合が０．０４〜１０質量部となる量のネオジム化合物の存在下に重合処理する工程を含むことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の樹脂製光学材料は、特定のリン酸基を特定の範囲の割合で含有するアクリル系重合体よりなる樹脂成分中に、ネオジムイオンよりなる金属イオン成分が特定の割合で含有されてなるものである。
【００１１】
この樹脂製光学材料において、特定のリン酸基は、当該特定のリン酸基を含む化合物がアクリル系重合体に分散されることにより含有されてもよいし、或いはアクリル系重合体を与える単量体として、その分子構造中に当該特定のリン酸基が化学的に結合したものを用いることにより含有されていてもよい。
しかし、後述するネオジムイオンおよび他の金属イオンは、アクリル系重合体中の特定のリン酸基に配位した状態で結合して安定な状態となるため、当該特定のリン酸基がアクリル系重合体の分子構造中に均一に分散した状態で化学的に結合していることが望ましく、これにより、目的とする光学的特性を得るに十分な量の金属イオンを含有させることができ、例えば５８０ｎｍ近傍の波長の光を十分に吸収する特性を得るために必要な量のネオジムイオンを十分均一に含有させることができる。
【００１２】
アクリル系重合体を得るための単量体としては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート等のアルキル基の炭素数が１〜８である低級アルキルアクリレートまたは低級アルキルメタクリレート、エトキシエチルアクリレート、エトキシエチルメタクリレートのようにエチレンオキサイド基を介してアルキル基を有する低級アルキルアクリレートや低級アルキルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等のグリシジル基等によってアルキル基が置換された変性アルキルアクリレートまたは変性アルキルメタクリレート等の単官能アクリレートまたは単官能メタクリレート類を挙げることができる。
【００１３】
また、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、２，２−ビス〔４−アクリロキシエトキシフェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−メタクリロキシエトキシフェニル〕プロパン、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート等の多官能アクリレートまたは多官能メタクリレート類、その他を用いることもできる。
【００１４】
本発明において、アクリル系重合体としては、前述したようにネオジムイオンよりなる金属イオンを十分な量で均一に含有させることが容易であることから、式（１）に示した特定のリン酸基が結合した特定のリン酸基含有単量体を必須成分として用いて得られる重合体または共重合体が好ましい。
上記の特定のリン酸基含有単量体の式（１）における基Ｒは、式（２）で示されるように、エチレンオキサイド基が結合したアクリロイルオキシ基（Ｘが水素原子の場合）またはメタクリロイルオキシ基（Ｘがメチル基の場合）である。ここで、エチレンオキサイド基の繰り返し数ｍは０〜５の整数である。このｍの値が５を超えると、得られる重合体は、硬度が大幅に低下するので、光学材料としての実用性に欠けたものとなる。
【００１５】
また、式（１）において水酸基の数ｎは１または２であり、ｎの値が１である特定のリン酸基含有単量体、すなわち、リン原子に結合したラジカル重合性のエチレン性不飽和結合の数が２である単量体は架橋重合性を有し、一方、ｎの値が２である特定のリン酸基含有単量体は、前記エチレン性不飽和結合の数が１であり、ネオジムイオンなどの金属イオン成分との結合性が大きいものとなる。またｎの値が１である特定のリン酸基含有単量体と、ｎの値が２である特定のリン酸基含有単量体の両方を併用することができる。
【００１６】
従って、得られる光学材料の特性、成形法および使用目的に応じてｎの値およびその混合割合を選択することができる。具体的には、ネオジムイオンよりなる金属イオンとの結合性が高く、かつ熱可塑性樹脂の一般的な成形加工法である射出成形法或いは押出成形法により成形加工することのできる樹脂製光学材料を得るためには、ｎの数が２である単量体の混合割合が多い特定のリン酸基含有単量体を用いることが好ましい。
一方、ネオジムイオンよりなる金属イオンとの結合性を確保しながら、表面硬度の大きい成形体が注型成形法によって製造することができるような樹脂材料を得るためには、ｎの値が１の単量体の混合割合が多い特定のリン酸基含有単量体を用いるのが好ましい。
なお、本発明の樹脂製光学材料の成形法が以上の方法に限定されるものではない。
【００１７】
また、ｎの値が１である特定のリン酸基含有単量体と、ｎの値が２である特定のリン酸基含有単量体を、それぞれがほぼ等モル量となる割合、例えばモル比で４５〜５５：５５〜４５となる割合で用いる場合には、好適な機械的強度が得られると共に、当該単量体混合物に対するネオジム化合物よりなる金属化合物の溶解性が高いものとなって、得られる重合体においてネオジムイオンを均一に含有させることができるので、一層好ましい。
【００１８】
本発明の樹脂製光学材料の樹脂成分であるアクリル系重合体は、さらに必要に応じて、これらアクリレート系単量体と共重合可能なその他の単量体、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸、スチレン、α−メチルスチレン、ハロゲン化スチレン、メトキシスチレン、ジビニルベンゼン等の芳香族ビニル化合物等との共重合体であってもよい。
【００１９】
本発明の樹脂製光学材料を構成するアクリル系重合体は、前記の式（１）で示される特定のリン酸基含有単量体を必須成分とする重合体、または当該特定のリン酸基含有単量体と共重合性単量体との共重合体が好ましく用いられる。ここに共重合性単量体としては、
（１）特定のリン酸基含有単量体と均一に溶解混合すること、
（２）該単量体とのラジカル共重合性が良好であること、
（３）光学的に透明な共重合体が得られること
等を満足するものであれば特に限定されるものではない。
それら共重合性単量体の具体例としては、アクリル系重合体を得るための単量体または共重合のための単量体として既に掲げた単量体群から選ばれたものを挙げることができる。
これらの共重合性単量体は単独で、或いは２種以上併用することができる。
【００２０】
特定のリン酸基含有単量体の使用割合は、得られる共重合体中に特定のリン酸基が０．５〜６０質量％、好ましくは０．５〜４０質量％の割合で含有されることとなる割合、具体的には、全単量体の少なくとも約３質量％以上、好ましくは３〜８０質量％またはそれ以上である。これら特定のリン酸基が結合したアクリル系単量体はラジカル重合性に富む単量体であるので、重合処理に供された殆どすべてが重合し、共重合体に転換していると考えられる。
この特定のリン酸基含有単量体の割合が過小であると、得られるアクリル系重合体は、そのままでは、ネオジムイオンよりなる金属イオンを十分な量で当該アクリル系重合体中に均一に含有させることが困難になり、得られる樹脂製光学材料は優れた防眩性を有するものとはならない。
【００２１】
樹脂製光学材料を構成するアクリル系重合体は、好ましくは、特定のリン酸基含有単量体を必須成分として含有する単量体または単量体混合物をラジカル重合することにより、得ることができる。ラジカル重合法としては特に限定されるものではなく、通常のラジカル重合開始剤を用いる、塊状（キャスト）重合法、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法等の公知の方法を利用することができる。
【００２２】
本発明の樹脂製光学材料は、上記のアクリル系重合体中に、他の必須の構成成分としてネオジムイオンよりなる金属イオン成分を含有するものである。
本発明の樹脂製光学材料において、ネオジムイオンの含有割合は、アクリル系重合体１００質量部に対して０．０４〜１０質量部とされる。このネオジムイオンの含有割合が０．０４質量部未満であると、得られる光学材料は５８０ｎｍ近傍における光線吸収特性が不十分なものとなる。一方、この含有割合が１０質量部を超えて多くなると、ネオジムイオンがアクリル系重合体中に均一に含有されにくくなる。
このようなネオジムイオンよりなる金属イオンは、適宜の３価のネオジムイオンによるネオジム化合物を、上記のアクリル系重合体に添加することによって、或いはその単量体に添加して重合処理することによって、アクリル系重合体中に含有させることができる。
【００２３】
上記のネオジム化合物としては種々の化合物を用いることができ、その一例としては、酢酸ネオジム、塩化ネオジム、硝酸ネオジム、酸化ネオジム、ネオジム−２，４−ペンタンジオネート、ネオジムトリフルオロペンタンジオネート、フッ化ネオジム、硫酸ネオジム等の無水物や水和物を挙げることができる。なお、ネオジム化合物は、これらの化合物のみに限定されるものではない。
【００２４】
本発明の樹脂製光学材料においては、金属イオン成分の一部として、ネオジムイオン以外に他の金属イオンが含有させることができる。このような他の金属イオンを与える金属イオン供給源としては、ナトリウム、カリウム、カルシウム、鉄、マンガン、コバルト、マグネシウム、ニッケル等を金属イオン成分とする化合物を目的に応じて用いることができる。
【００２５】
このように、ネオジムイオン以外の金属イオンが含有される場合には、すべての金属イオンにおけるネオジムイオンの占める割合が５０質量％以上であることが好ましい。アクリル系重合体における金属イオンの全量に対し、ネオジムイオンの割合が５０質量％未満である場合には、防眩性の優れた光学材料を得ることが困難となる場合がある。
【００２６】
本発明においては、金属イオン成分は、ネオジム化合物と、他の金属イオンによる金属化合物とが、いずれも前記割合が満足されることとなる条件に従って使用されて供給される。
本発明において、アクリル系重合体１００質量部に対する金属化合物の実際上の使用割合は、他の金属イオンの供給源となる金属化合物を含め、０．０５〜２５質量部であり、好ましくは０．１〜２０質量部であり、更に好ましくは０．３〜１０質量部である。この金属化合物の使用割合が過小であると、目的とする光学特性を十分に実現することができず、一方、この使用割合が２５質量部を超えて多くなると、金属イオンをアクリル系重合体中に均一に含有させることが困難となる。
【００２７】
本発明における金属イオン成分が含有されたアクリル系重合体を製造するための方法は、特に限定されるものではないが、以下の２つの方法を好ましい方法として挙げることができる。
【００２８】
（１）ラジカル重合を行う前の単量体または単量体混合物中に前記金属化合物を添加して溶解含有させることにより、金属化合物が含有された単量体組成物を調製し、この単量体組成物をラジカル重合処理する方法。
【００２９】
（２）特定のリン酸基含有単量体を含有する単量体または単量体混合物をラジカル重合処理して得られたアクリル系重合体中に、前記金属化合物を添加して混合する方法。
この（２）の方法では、具体的には、ａ）アクリル系重合体を加熱溶融させ、これに前記金属化合物を添加混合する方法、ｂ）アクリル系重合体を有機溶剤などに溶解させ、この溶液に前記金属化合物を添加混合する方法、その他を利用することができる。
【００３０】
上記（１）または（２）のような方法により、ネオジムイオンを主体とする金属イオン成分が含有されたアクリル系重合体よりなる光学材料が得られる。
このようにして得られる本発明の樹脂製光学材料は、５８０ｎｍ近傍の波長の光線を高い効率で吸収する特性を有し、防眩性に優れている。また、当該樹脂製光学材料は、板状、シート状、フィルム状、円板状、レンズ状等の形状への成形加工も容易である。
従って、本発明の樹脂製光学材料は、サングラス、ゴーグル、眼鏡レンズ、ディスプレイフィルター、光学フィルター等の光学製品またはその材料として好適に用いることができる。また、当該樹脂製光学材料をシート状或いはフィルム状に成形し、これをガラスやプラスチック等の透明材料と積層して複合材料を構成すること、或いは当該樹脂製光学材料を有機溶剤等に溶解して得られる組成液を塗料として利用することもできる。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明を実施例で説明するが、本発明がこれらによって限定されるものではない。
尚、以下において「部」は「質量部」、「％」は光の透過率を除き「質量％」を意味する。
【００３２】
実施例１
下記式（３）で表される特定のリン酸基が結合したアクリル系単量体Ａ３１．５部と、下記式（４）で表される特定のリン酸基が結合したアクリル系単量体Ｂ１８．５部と、メチルメタクリレート２９部と、ジエチレングリコールジメタクリレート２０部と、α−メチルスチレン１部とを十分に混合して単量体混合物を調製した。ここに、アクリル系単量体Ａとアクリル系単量体Ｂとのモル比は５２．７：４７．３である。
この単量体混合物に、酢酸ネオジム一水和物２．５部（単量体混合物１００部に対するネオジムイオンの割合が１．１部となる量）を添加し、７０℃で攪拌混合することによって十分に溶解させ、酢酸ネオジム一水和物が単量体混合物中に溶解されてなる単量体組成物を得た。
【００３３】
【化３】
【００３４】
以上のようにして調製された単量体組成物にｔ−ブチルパーオキシオクタノエート２．０部を添加したものをガラスモールド中に充填し、４５℃で２時間、次いで５０℃で２時間加熱し、５０℃から６０℃まで６時間で、６０℃から８０℃まで５時間で、更に８０℃から１００℃まで３時間で昇温し、１００℃で２時間加熱して注型重合を行うことにより、ネオジムイオンが含有された架橋重合体からなる厚み３ｍｍの板状のアクリル系重合体よりなる樹脂製光学材料１を製造した。
この光学材料１中の特定のリン酸基の含有割合は１７．２％、ネオジムイオンの含有割合は１．０４％であった。この光学材料１の比重は１．３２２と小さく、屈折率は１．５０２４であった。
【００３５】
更に、この厚み３ｍｍの板状の光学材料１について、分光光度計を用いて分光透過率曲線を測定したところ、視感度が最大となる近傍の波長、即ち５８０ｎｍ近傍の光線透過率が約６２％であり、ネオジムイオンが含有されていない後述する比較例１の樹脂材料（イ）に比べ、同波長域の光線を高い効率で吸収する特性を有することが認められた。
【００３６】
比較例１
酢酸ネオジム一水和物を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にして板状のアクリル系重合体よりなる比較用の樹脂材料（イ）を製造した。
この樹脂材料（イ）について、実施例１と同様にして分光透過率を測定したところ、波長５８０ｎｍ近傍の光の透過率は約９２％であり、この波長域での光線吸収能は殆ど認められなかった。
【００３７】
比較例２
メタクリル酸メチル９９部とα−メチルスチレン１部とを混合することにより特定のリン酸基を含有しない単量体混合物を調製し、この単量体混合物を用いたこと以外は実施例１と同様にして板状の比較用の樹脂材料（ロ）を製造した。
この樹脂材料（ロ）について、実施例１と同様にして分光透過率を測定したところ、波長５８０ｎｍ近傍における光線吸収は殆ど見られなかった。これは、当該樹脂材料（ロ）には特定のリン酸基が含有されていないためにネオジムイオンを当該樹脂材料（ロ）の重合体の分子構造中に導入することができなかったからであると考えられる。
【００３８】
実施例２
実施例１の単量体混合物におけるメチルメタクリレート２９部およびジエチレングリコールジメタクリレート２０部の代わりに２−ヒドロキシエチルメタクリレート４９部を用いたこと以外は実施例１と同様にして樹脂製光学材料２を製造した。
この光学材料２中の特定のリン酸基の含有割合は１７．２％、ネオジムイオンの含有割合は１．０４％であった。
この光学材料２について実施例１と同様にして分光透過率を測定したところ、波長５８０ｎｍ近傍における光線透過率は約６３％であり、高い効率で光吸収特性を有することが認められた。また、この光学材料２の比重は１．３６６、屈折率は１．５０６８であった。
【００３９】
実施例３
実施例１におけるメチルメタクリレート２９部およびジエチレングリコールジメタクリレート２０部の代わりにメチルメタクリレート４９部を用い、酢酸ネオジム一水和物２．５部の代わりに酢酸ネオジム一水和物１．５部（単量体混合物１００部に対するネオジムイオンの割合が０．６４部となる量）および酢酸ニッケル四水和物１．０部（単量体混合物１００部に対するニッケルイオンの割合が０．２４部となる量）を用いたこと以外は実施例１と同様にして板状の樹脂製光学材料３を製造した。
この光学材料３中の特定のリン酸基の含有割合は１７．２％、ネオジムイオンの含有割合は０．６２２％、ニッケルイオンの含有割合は０．２４％であった。この光学材料３について実施例１と同様にして分光透過率を測定したところ、波長５８０ｎｍ近傍では約７１％であり、比較例１の樹脂材料（イ）および比較例２の樹脂材料（ロ）に比して同波長域の光線吸収が大きいことが認められた。また、波長４２０ｎｍ近傍にもニッケルイオンに基づく光線吸収が認められた。更に、この光学材料３は、比重が１．３３５、屈折率が１．４９９９であり、しかも黄緑色に着色したものであった。。
【００４０】
実施例４
実施例１におけるメチルメタクリレート２９部およびジエチレングリコールジメタクリレート２０部の代わりにメチルメタクリレート４９部を用いたこと以外は実施例１と同様にして板状の樹脂製光学材料４を製造した。
この光学材料４中の特定のリン酸基の含有割合は１７．２％、ネオジムイオンの含有割合は１．０４％であった。
この光学材料４について実施例１と同様にして分光透過率を測定したところ、波長５８０ｎｍ近傍では約６３％であり、良好な防眩機能を示すに十分な光線吸収特性を有することが認められた。この光学材料４の比重は１．３２０、屈折率は１．５０００であった。
【００４１】
実施例５
上記式（３）で表される特定のリン酸基が結合したアクリル系単量体Ａ２０．８部と、上記式（４）で表される特定のリン酸基が結合したアクリル系単量体Ｂ１２．２部と、メチルメタクリレート６６部と、α−メチルスチレン１部を用いて単量体混合物を調製し、この単量体混合物に、酢酸ネオジム一水和物４部（単量体混合物１００部に対するネオジムイオンの割合が１．６４部となる量）を添加し、この単量体組成物を実施例１と同様に処理して板状の樹脂製光学材料５を製造した。ここに、アクリル系単量体Ａとアクリル系単量体Ｂとのモル比は５２．６：４７．４である。
この光学材料５中の特定のリン酸基の含有割合は１１．２％、ネオジムイオンの含有割合は１．６４％であった。
この光学材料５について実施例１と同様にして分光透過率を測定したところ、波長５８０ｎｍ近傍では約４５％であり、十分な光線吸収特性が認められた。この光学材料５の比重は１．３０９、屈折率は１．４９６４であった。
【００４２】
実施例６
上記式（３）で表される特定のリン酸基が結合した単量体の４．４部と、上記式（４）で表される特定のリン酸基が結合した単量体の２．６部とを、これらと共重合可能な単量体であるメチルメタクリレートの３７部、ジエチレングリコールジメタクリレートの２０部、および２−ヒドロキシエチルメタクリレートの３６部と混合した。得られた単量体混合物に、酢酸ネオジム一水和物０．７部（単量体混合物１００部に対するネオジムイオンの割合が０．３部となる量）を添加し、この単量体組成物を実施例１と同様に処理して板状の樹脂製光学材料６を製造した。ここに、アクリル系単量体Ａとアクリル系単量体Ｂとのモル比は５２．５：４７．５である。
この光学材料６中の特定のリン酸基の含有割合は２．４％、ネオジムイオンの含有割合は０．３％であった。
この光学材料６の分光透過率は波長５８０ｎｍ近傍で約８３％であり、比較例１の樹脂材料（イ）に比して大きな光線吸収能を有することが認められた。この光学材料６の比重は１．２６０、屈折率は１．５０５３であった。
【００４３】
実施例７
上記式（３）で表される特定のリン酸基が結合した単量体及び式（４）で表される特定のリン酸基が結合した単量体を両者の比率がモル比で実施例６と同一となる割合で合計６０部用い、これに共重合性単量体ジエチレングリコールジメタクリレート１０部と２−ヒドロキシエチルメタクリレート３０部を混合して単量体混合物を調製し、この単量体混合物に酢酸ネオジム一水和物１２部（単量体混合物１００部に対するネオジムイオンの割合が５．１部となる量）を添加し、得られた単量体組成物を実施例１と同様にして重合を行い、板状の樹脂製光学材料７を製造した。
この光学材料７中の特定のリン酸基の含有割合は２１．２％、ネオジムイオン含有割合は５．１％であった。
この光学材料７の波長５８０ｎｍ近傍における分光透過率は約２４％であり、比重は１．４１５、屈折率は１．５０７９であった。
【００４４】
実施例８
上記式（３）で表される特定のリン酸基が結合した単量体及び式（４）で表される特定のリン酸基が結合した単量体を両者の比率がモル比で実施例６と同一となる割合で合計８０部用い、これに共重合性単量体２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０部を混合して単量体混合物を調製し、この単量体混合物に酢酸ネオジム一水和物５部（単量体混合物１００部に対するネオジムイオンの割合が２．１部となる量）を添加し、得られた単量体組成物を実施例１と同様にして重合を行い、板状の樹脂製光学材料８を製造した。
この光学材料８中の特定のリン酸基の含有割合は２８．３％、ネオジムイオン含有割合は２．１％であった。
この光学材料８の波長５８０ｎｍ近傍における分光透過率は約４２％であり、また比重は１．４２５、屈折率は１．５０１７であった。
【００４５】
実施例９
実施例１と同様に、上記式（３）で表される特定のリン酸基が結合したアクリル系単量体３１．５部と、上記式（４）で表される特定のリン酸基が結合したアクリル系単量体１８．５部とを用い、他の単量体を用いずに単量体混合物を調製し、この単量体混合物に、酢酸ネオジム一水和物１０部（単量体混合物１００部に対するネオジムイオンの割合が４．２部となる量）を添加混合した。得られた単量体組成物を実施例１と同様に処理して板状の樹脂製光学材料９を製造した。この光学材料９中の特定のリン酸基の含有割合は３５．３％、ネオジムイオンの含有割合は４．２％であった。
この光学材料９の波長５８０ｎｍ近傍の分光透過率は約２７％であり、顕著な吸収特性が認められた。
光学材料９の比重は１．４７３、屈折率は１．５０３３であった。
【００４６】
実施例１０
実施例１と同様に、上記式（３）で表される特定のリン酸基が結合したアクリル系単量体３１．５部と、上記式（４）で表される特定のリン酸基が結合したアクリル系単量体１８．５部とを用い、他の単量体を用いずに単量体混合物を調製し、この単量体混合物に、酢酸ネオジム一水和物２０部（単量体混合物１００部に対するネオジムイオンの割合が８．５部となる量）を添加混合した。得られた単量体組成物を実施例１と同様に処理して板状の樹脂製光学材料１０を製造した。
この光学材料１０中の特定のリン酸基の含有割合は３５．３％、ネオジムイオンの含有割合は８．５％であった。
この光学材料１０の波長５８０ｎｍ近傍の分光透過率は約１０％であり、顕著な吸収特性が認められた。
光学材料１０の比重は１．４８８、屈折率は１．５０４３であった。
【００４７】
比較例３
実施例１０において、酢酸ネオジム一水和物の添加量を３０部（単量体混合物１００部に対するネオジムイオンの割合は１２．８部）に変更したこと以外は同様にして単量体組成物を調製しようとしたが、酢酸ネオジム一水和物を単量体に完全に溶解させることができず、得られた樹脂材料も不透明で、光学材料としては適さないものであった。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の樹脂製光学材料は、特定のリン酸基を特定の割合で含有するアクリル系重合体を樹脂成分とし、この樹脂成分中に特定の割合でネオジムイオンよりなる金属イオン成分が含有されていることにより、５８０ｎｍ近傍の波長域の光を高い効率で吸収する特性を有し、防眩性に優れ、しかも比重が小さく、成形、切削、研磨等の加工も容易で生産性に優れたものである。更に他の金属イオンが含有されている場合には、当該金属イオンによる固有の光学特性を有するものとなる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin optical material and a method for producing the same, and more specifically, a synthetic resin optical material having a characteristic of absorbing light in a specific wavelength region in the visible light region with high efficiency and having a high antiglare property, and the same. It relates to a manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, many attempts have been made to introduce metal ions into a resin material and impart specific optical characteristics to the resin material by using the metal ions. Acrylic polymers having excellent mechanical properties such as optical properties and strength are widely used.
As an optical material containing metal ions in order to improve the optical characteristics, for example, an optical material utilizing the light absorption characteristics of neodymium ions, in which neodymium ions are dispersed in an inorganic glass, has been developed. ing. And it is known that neodymium ions have absorption characteristics near a wavelength of 580 nm.
However, these optical materials made of inorganic glass have drawbacks in mechanical properties such as high specific gravity, heavyness and brittleness, and also have many disadvantages in manufacturing or processing such as molding, cutting and polishing. Yes.
[0003]
On the other hand, optical plastic materials made by adding neodymium ions to resin materials are also being studied, but the uniform dispersibility of neodymium ions in resin materials is insufficient, and the allowable content of neodymium ions is limited. And cannot be contained at a sufficiently high rate.
In view of the above circumstances, there has been a strong demand for the development of a resin optical material that contains neodymium ions and that suitably exhibits the optical characteristics inherent to the neodymium ions.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made based on such circumstances, and its purpose is to contain neodymium ions, to absorb light with a high efficiency around 580 nm in wavelength, to have low specific gravity, and to be excellent. Another object of the present invention is to provide a resin optical material that has antiglare properties and that is easy to mold, cut, polish, and the like in manufacturing or processing.
Another object of the present invention is to provide a method capable of advantageously producing the above-mentioned resin optical material.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The resin optical material of the present invention has the formula PO (OH) n -The metal ion component 0 which consists of 100 mass parts of acrylic polymers whose content rate of the specific phosphoric acid group represented by-(n is 1 or 2) is 0.5-60 mass%, and neodymium ion 0 0.04 to 10 parts by mass.
[0006]
In the acrylic polymer, it is preferable that a specific phosphoric acid group is chemically bonded in the molecular structure of the acrylic polymer. Specifically, the specific group represented by the following formula (1) Polymerization of a polymer obtained by polymerizing a phosphoric acid group-containing monomer or a monomer mixture comprising the specific phosphoric acid group-containing monomer and a monomer copolymerizable therewith It is preferable that it is a copolymer obtained.
[0007]
[Chemical 2]
And it is more preferable to use both the specific phosphate group-containing monomer in which n is 1 in formula (1) and the specific phosphate group-containing monomer in which n is 2 in formula (1). .
[0008]
In the resin optical material described above, as a constituent of the metal ion component, in addition to neodymium ions, other metal ions, the ratio of neodymium ions to 50% by mass or more of all metal ions, that is, the content ratio of neodymium ions It can be contained in the following proportions.
[0009]
The method for producing a resinous optical material of the present invention provides a specific phosphate group represented by the above formula (1), which gives a polymer having a content of the specific phosphate group of 0.5 to 60% by mass. Containing monomer, formed Polymer It includes a step of polymerizing in the presence of a neodymium compound in an amount such that the content of neodymium ions is 0.04 to 10 parts by mass at 100 parts by mass.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The resinous optical material of the present invention comprises a resin component made of an acrylic polymer containing a specific phosphate group in a specific range, and a metal ion component made of neodymium ions in a specific ratio. Is.
[0011]
In this resinous optical material, the specific phosphoric acid group may be contained by dispersing the compound containing the specific phosphoric acid group in the acrylic polymer, or a single amount that gives the acrylic polymer As a body, it may be contained by using a compound in which the specific phosphate group is chemically bonded in the molecular structure.
However, since neodymium ions and other metal ions, which will be described later, bind to a specific phosphate group in the acrylic polymer and are in a stable state, the specific phosphate group becomes an acrylic heavy group. It is desirable that they are chemically bonded in a uniformly dispersed state in the molecular structure of the coalescence, so that a sufficient amount of metal ions can be contained to obtain the desired optical properties, for example, 580 nm. A necessary amount of neodymium ions can be contained sufficiently uniformly in order to obtain a property of sufficiently absorbing light having a wavelength in the vicinity.
[0012]
As a monomer for obtaining an acrylic polymer, a lower alkyl acrylate or lower alkyl methacrylate having 1 to 8 carbon atoms in an alkyl group such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, and ethyl methacrylate, ethoxyethyl acrylate, Modified alkyl acrylate or modified alkyl methacrylate in which the alkyl group is substituted with a glycidyl group such as lower alkyl acrylate, lower alkyl methacrylate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate or the like having an alkyl group via an ethylene oxide group such as ethoxyethyl methacrylate Mention may be made of monofunctional acrylates or monofunctional methacrylates.
[0013]
Also, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 2, 2-bis [4-acryloxyethoxyphenyl] propane, 2,2-bis [4-methacryloxyethoxyphenyl] propane, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, Multifunctional acrylate or polyfunctional methacrylate such as pentaerythritol tetramethacrylate Rate such, it is possible to use other.
[0014]
In the present invention, as the acrylic polymer, it is easy to uniformly contain a sufficient amount of metal ions composed of neodymium ions as described above, and therefore the specific phosphate group represented by the formula (1) is used. A polymer or copolymer obtained by using a specific phosphate group-containing monomer to which is bonded as an essential component is preferable.
The group R in the formula (1) of the specific phosphate group-containing monomer is an acryloyloxy group to which an ethylene oxide group is bonded (when X is a hydrogen atom) or methacryloyl as represented by the formula (2). An oxy group (when X is a methyl group). Here, the repeating number m of an ethylene oxide group is an integer of 0-5. If the value of m exceeds 5, the hardness of the resulting polymer will be greatly reduced, so that it will lack practicality as an optical material.
[0015]
Further, in formula (1), the number n of hydroxyl groups is 1 or 2, and a specific phosphoric acid group-containing monomer having a value of n of 1, that is, a radical polymerizable ethylenic unsaturated group bonded to a phosphorus atom A monomer having 2 bonds has crosslinkability, whereas a specific phosphate group-containing monomer having a value of n of 2 has 1 ethylenically unsaturated bond. In addition, the bondability with metal ion components such as neodymium ions is large. In addition, both a specific phosphate group-containing monomer having an n value of 1 and a specific phosphate group-containing monomer having an n value of 2 can be used in combination.
[0016]
Therefore, the value of n and the mixing ratio thereof can be selected according to the characteristics of the optical material to be obtained, the molding method and the purpose of use. Specifically, a resin optical material that has high binding properties to metal ions made of neodymium ions and can be molded by an injection molding method or an extrusion molding method, which is a general molding method for thermoplastic resins. In order to obtain, it is preferable to use a specific phosphoric acid group-containing monomer having a large mixing ratio of the monomer having 2 n.
On the other hand, in order to obtain a resin material in which a molded body having a large surface hardness can be produced by the casting molding method while ensuring the bonding with metal ions made of neodymium ions, the value of n is 1. It is preferable to use a specific phosphate group-containing monomer having a high monomer mixing ratio.
The molding method of the resin optical material of the present invention is not limited to the above method.
[0017]
In addition, a specific phosphoric acid group-containing monomer having an n value of 1 and a specific phosphoric acid group-containing monomer having an n value of 2 are each in a ratio of approximately equimolar amounts, for example, mol When used in a ratio of 45 to 55:55 to 45 in the ratio, a suitable mechanical strength is obtained, and the solubility of the metal compound made of a neodymium compound in the monomer mixture is high. Since the neodymium ion can be uniformly contained in the obtained polymer, it is more preferable.
[0018]
The acrylic polymer, which is a resin component of the resin optical material of the present invention, may further include other monomers copolymerizable with these acrylate monomers, for example, acrylic acid, methacrylic acid, etc., if necessary. A copolymer with an aromatic vinyl compound such as unsaturated carboxylic acid, styrene, α-methylstyrene, halogenated styrene, methoxystyrene, or divinylbenzene may be used.
[0019]
The acrylic polymer constituting the resin optical material of the present invention is a polymer containing the specific phosphate group-containing monomer represented by the above formula (1) as an essential component, or the specific phosphate group-containing polymer. A copolymer of a monomer and a copolymerizable monomer is preferably used. Here, as a copolymerizable monomer,
(1) uniformly dissolving and mixing with a specific phosphate group-containing monomer;
(2) Good radical copolymerizability with the monomer,
(3) An optically transparent copolymer is obtained.
If it satisfies the above, it is not particularly limited.
Specific examples of these copolymerizable monomers include those selected from the group of monomers already listed as monomers for obtaining acrylic polymers or monomers for copolymerization. it can.
These copolymerizable monomers can be used alone or in combination of two or more.
[0020]
The specific phosphoric acid group-containing monomer is used in such a proportion that the specific phosphoric acid group is contained in the obtained copolymer in a proportion of 0.5 to 60% by mass, preferably 0.5 to 40% by mass. The proportions, specifically at least about 3% by weight or more of the total monomers, preferably 3-80% by weight or more. Since these acrylic monomers to which these specific phosphate groups are bonded are monomers that are rich in radical polymerizability, almost all of them subjected to the polymerization treatment are polymerized and converted into copolymers. .
If the ratio of the specific phosphate group-containing monomer is too small, the acrylic polymer obtained as it is contains a sufficient amount of metal ions composed of neodymium ions in the acrylic polymer. Therefore, the resin optical material obtained does not have an excellent antiglare property.
[0021]
The acrylic polymer constituting the resinous optical material can be preferably obtained by radical polymerization of a monomer or monomer mixture containing a specific phosphate group-containing monomer as an essential component. . The radical polymerization method is not particularly limited, and a known method such as a bulk (cast) polymerization method, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, or a solution polymerization method using a normal radical polymerization initiator is used. Can do.
[0022]
The resinous optical material of the present invention contains a metal ion component comprising neodymium ions as another essential component in the acrylic polymer.
In the resin optical material of the present invention, the content of neodymium ions is 0.04 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic polymer. When the content ratio of the neodymium ions is less than 0.04 parts by mass, the obtained optical material has insufficient light absorption characteristics in the vicinity of 580 nm. On the other hand, when the content ratio exceeds 10 parts by mass, neodymium ions are hardly uniformly contained in the acrylic polymer.
By adding a neodymium compound with an appropriate trivalent neodymium ion to the acrylic polymer as described above, or by adding to the monomer and polymerizing the metal ion composed of such neodymium ions, It can be contained in an acrylic polymer.
[0023]
Various compounds can be used as the neodymium compound, and examples thereof include neodymium acetate, neodymium chloride, neodymium nitrate, neodymium oxide, neodymium-2,4-pentanedionate, neodymium trifluoropentanedionate, fluorine. Anhydrides and hydrates such as neodymium chloride and neodymium sulfate can be mentioned. In addition, a neodymium compound is not limited only to these compounds.
[0024]
In the resin optical material of the present invention, other metal ions can be contained in addition to neodymium ions as part of the metal ion component. As a metal ion supply source for providing such other metal ions, a compound containing sodium, potassium, calcium, iron, manganese, cobalt, magnesium, nickel or the like as a metal ion component can be used depending on the purpose.
[0025]
Thus, when metal ions other than neodymium ions are contained, the ratio of neodymium ions in all metal ions is preferably 50% by mass or more. When the ratio of neodymium ions is less than 50% by mass with respect to the total amount of metal ions in the acrylic polymer, it may be difficult to obtain an optical material with excellent antiglare properties.
[0026]
In the present invention, the metal ion component is used by supplying a neodymium compound and a metal compound containing other metal ions according to the conditions that satisfy the above-mentioned ratio.
In the present invention, the actual use ratio of the metal compound with respect to 100 parts by mass of the acrylic polymer is 0.05 to 25 parts by mass, preferably 0. It is 1-20 mass parts, More preferably, it is 0.3-10 mass parts. If the use ratio of the metal compound is too small, the target optical characteristics cannot be sufficiently realized. On the other hand, if the use ratio exceeds 25 parts by mass, metal ions are contained in the acrylic polymer. It becomes difficult to make it contain uniformly.
[0027]
The method for producing an acrylic polymer containing a metal ion component in the present invention is not particularly limited, but the following two methods can be mentioned as preferred methods.
[0028]
(1) A monomer composition containing a metal compound is prepared by adding and dissolving the metal compound in a monomer or monomer mixture before radical polymerization. A method for radical polymerization treatment of a body composition.
[0029]
(2) A method in which the metal compound is added and mixed in an acrylic polymer obtained by radical polymerization treatment of a monomer or monomer mixture containing a specific phosphate group-containing monomer.
In the method (2), specifically, a) a method in which an acrylic polymer is heated and melted, and the metal compound is added to and mixed therewith, b) the acrylic polymer is dissolved in an organic solvent, and the like. A method of adding and mixing the metal compound to the solution or the like can be used.
[0030]
By the method as described in (1) or (2) above, an optical material made of an acrylic polymer containing a metal ion component mainly composed of neodymium ions is obtained.
The resin optical material of the present invention thus obtained has a characteristic of absorbing light having a wavelength in the vicinity of 580 nm with high efficiency and is excellent in antiglare property. The resin optical material can be easily molded into a plate shape, a sheet shape, a film shape, a disk shape, a lens shape, or the like.
Therefore, the resin optical material of the present invention can be suitably used as an optical product such as sunglasses, goggles, spectacle lenses, a display filter, an optical filter or the like. Also, the resin optical material is formed into a sheet or film and laminated with a transparent material such as glass or plastic to form a composite material, or the resin optical material is dissolved in an organic solvent or the like. The composition liquid obtained in this way can also be used as a paint.
[0031]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited by these.
In the following, “part” means “part by mass”, and “%” means “% by mass” excluding light transmittance.
[0032]
Example 1
Acrylic monomer A31.5 parts bonded with a specific phosphoric acid group represented by the following formula (3) and an acrylic monomer bonded with a specific phosphoric acid group represented by the following formula (4) A monomer mixture was prepared by thoroughly mixing 18.5 parts of B, 29 parts of methyl methacrylate, 20 parts of diethylene glycol dimethacrylate, and 1 part of α-methylstyrene. Here, the molar ratio between the acrylic monomer A and the acrylic monomer B is 52.7: 47.3.
By adding 2.5 parts of neodymium acetate monohydrate (amount in which the ratio of neodymium ions to 100 parts of the monomer mixture is 1.1 parts) to this monomer mixture and stirring and mixing at 70 ° C. It was sufficiently dissolved to obtain a monomer composition in which neodymium acetate monohydrate was dissolved in the monomer mixture.
[0033]
[Chemical 3]
[0034]
A monomer composition prepared as described above, to which 2.0 parts of t-butylperoxyoctanoate is added, is filled in a glass mold, followed by 2 hours at 45 ° C., then 2 hours at 50 ° C. Heating is performed for 6 hours from 50 ° C. to 60 ° C., 5 hours from 60 ° C. to 80 ° C., 3 hours from 80 ° C. to 100 ° C., and then heated at 100 ° C. for 2 hours to perform cast polymerization. Thus, a resin optical material 1 made of a plate-like acrylic polymer having a thickness of 3 mm made of a crosslinked polymer containing neodymium ions was produced.
The content ratio of the specific phosphate group in the optical material 1 was 17.2%, and the content ratio of neodymium ions was 1.04%. The specific gravity of the optical material 1 was as small as 1.322, and the refractive index was 1.5024.
[0035]
Further, when the spectral transmittance curve of the plate-shaped optical material 1 having a thickness of 3 mm was measured using a spectrophotometer, the wavelength near the maximum visibility, that is, the light transmittance near 580 nm was about 62%. Thus, it was confirmed that the resin material (a) of Comparative Example 1 described later which does not contain neodymium ions has a property of absorbing light in the same wavelength region with high efficiency.
[0036]
Comparative Example 1
A comparative resin material (I) made of a plate-like acrylic polymer was produced in the same manner as in Example 1 except that neodymium acetate monohydrate was not added.
With respect to this resin material (a), the spectral transmittance was measured in the same manner as in Example 1. As a result, the transmittance of light in the vicinity of a wavelength of 580 nm was about 92%, and almost no light absorption ability was observed in this wavelength region. There wasn't.
[0037]
Comparative Example 2
A monomer mixture not containing a specific phosphate group was prepared by mixing 99 parts of methyl methacrylate and 1 part of α-methylstyrene, and the same as in Example 1 except that this monomer mixture was used. Thus, a plate-like resin material for comparison (B) was produced.
With respect to this resin material (b), when the spectral transmittance was measured in the same manner as in Example 1, almost no light absorption was observed in the vicinity of the wavelength of 580 nm. This is because neodymium ions could not be introduced into the molecular structure of the polymer of the resin material (b) because the resin material (b) does not contain a specific phosphate group. Conceivable.
[0038]
Example 2
A resinous optical material 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that 49 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate was used instead of 29 parts of methyl methacrylate and 20 parts of diethylene glycol dimethacrylate in the monomer mixture of Example 1. .
The content ratio of the specific phosphate group in the optical material 2 was 17.2%, and the content ratio of neodymium ions was 1.04%.
When the spectral transmittance of this optical material 2 was measured in the same manner as in Example 1, the light transmittance in the vicinity of a wavelength of 580 nm was about 63%, and it was confirmed that the optical material 2 has light absorption characteristics with high efficiency. Further, this optical material 2 had a specific gravity of 1.366 and a refractive index of 1.5068.
[0039]
Example 3
Instead of 29 parts of methyl methacrylate and 20 parts of diethylene glycol dimethacrylate in Example 1, 49 parts of methyl methacrylate were used, and 1.5 parts of neodymium acetate monohydrate (single amount) instead of 2.5 parts of neodymium acetate monohydrate. The amount of neodymium ions with respect to 100 parts of the body mixture is 0.64 parts) and 1.0 part of nickel acetate tetrahydrate (the amount with which the ratio of nickel ions to 100 parts of the monomer mixture is 0.24 parts) A plate-shaped resinous optical material 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that was used.
The content ratio of the specific phosphate group in the optical material 3 was 17.2%, the content ratio of neodymium ions was 0.622%, and the content ratio of nickel ions was 0.24%. The spectral transmittance of this optical material 3 was measured in the same manner as in Example 1. As a result, it was about 71% in the vicinity of the wavelength of 580 nm, and the resin material (A) of Comparative Example 1 and the resin material (B) of Comparative Example 2 were compared. In comparison, it was recognized that light absorption in the same wavelength region was large. Further, light absorption based on nickel ions was also observed in the vicinity of a wavelength of 420 nm. Furthermore, this optical material 3 had a specific gravity of 1.335, a refractive index of 1.4999, and was colored yellow-green. .
[0040]
Example 4
A plate-shaped resinous optical material 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that 49 parts of methyl methacrylate was used instead of 29 parts of methyl methacrylate and 20 parts of diethylene glycol dimethacrylate in Example 1.
The content ratio of the specific phosphate group in the optical material 4 was 17.2%, and the content ratio of neodymium ions was 1.04%.
When the spectral transmittance of this optical material 4 was measured in the same manner as in Example 1, it was about 63% in the vicinity of the wavelength of 580 nm, and it was confirmed that the optical material 4 had sufficient light absorption characteristics to exhibit a good antiglare function. . This optical material 4 had a specific gravity of 1.320 and a refractive index of 1.5000.
[0041]
Example 5
20.8 parts of acrylic monomer A to which the specific phosphate group represented by the above formula (3) is bonded, and an acrylic monomer to which the specific phosphate group represented by the above formula (4) is bonded A monomer mixture was prepared using 12.2 parts of B, 66 parts of methyl methacrylate and 1 part of α-methylstyrene, and 4 parts of neodymium acetate monohydrate (monomer mixture 100) was added to the monomer mixture. The amount of neodymium ions with respect to parts was 1.64 parts), and this monomer composition was treated in the same manner as in Example 1 to produce a plate-shaped resinous optical material 5. Here, the molar ratio of the acrylic monomer A to the acrylic monomer B is 52.6: 47.4.
The content ratio of the specific phosphate group in the optical material 5 was 11.2%, and the content ratio of neodymium ions was 1.64%.
When the spectral transmittance of this optical material 5 was measured in the same manner as in Example 1, it was about 45% near the wavelength of 580 nm, and sufficient light absorption characteristics were recognized. This optical material 5 had a specific gravity of 1.309 and a refractive index of 1.4964.
[0042]
Example 6
4.4 parts of the monomer to which the specific phosphate group represented by the above formula (3) is bonded, and 2. part of the monomer to which the specific phosphate group represented by the above formula (4) is bonded. 6 parts were mixed with 37 parts of methyl methacrylate, 20 parts of diethylene glycol dimethacrylate, and 36 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, which are monomers copolymerizable therewith. To the obtained monomer mixture, 0.7 part of neodymium acetate monohydrate (amount in which the ratio of neodymium ions to 100 parts of the monomer mixture is 0.3 part) is added, and this monomer composition is added. Was processed in the same manner as in Example 1 to produce a plate-shaped resinous optical material 6. Here, the molar ratio between the acrylic monomer A and the acrylic monomer B is 52.5: 47.5.
The specific phosphoric acid group content in the optical material 6 was 2.4%, and the neodymium ion content was 0.3%.
The spectral transmittance of the optical material 6 was about 83% in the vicinity of the wavelength of 580 nm, and it was confirmed that the optical material 6 had a large light absorption ability as compared with the resin material (A) of Comparative Example 1. This optical material 6 had a specific gravity of 1.260 and a refractive index of 1.5053.
[0043]
Example 7
An example in which the ratio of the monomer to which the specific phosphate group represented by the above formula (3) and the monomer to which the specific phosphate group represented by the formula (4) are bonded is a molar ratio. 60 parts in total in the same ratio as 6, and 10 parts of copolymerizable monomer diethylene glycol dimethacrylate and 30 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate were mixed to prepare a monomer mixture. This monomer mixture 12 parts of neodymium acetate monohydrate (amount that the ratio of neodymium ions to 100 parts of the monomer mixture is 5.1 parts) and the resulting monomer composition was the same as in Example 1. Polymerization was performed to produce a plate-shaped resinous optical material 7.
The specific phosphoric acid group content in the optical material 7 was 21.2%, and the neodymium ion content was 5.1%.
The optical material 7 had a spectral transmittance of about 24% near a wavelength of 580 nm, a specific gravity of 1.415, and a refractive index of 1.5079.
[0044]
Example 8
An example in which the ratio of the monomer to which the specific phosphate group represented by the above formula (3) and the monomer to which the specific phosphate group represented by the formula (4) are bonded is a molar ratio. 80 parts in total in the same proportion as 6, and 20 parts of copolymerizable monomer 2-hydroxyethyl methacrylate was mixed with this to prepare a monomer mixture, and neodymium acetate monohydrate was added to this monomer mixture. 5 parts (amount in which the ratio of neodymium ions to 100 parts of the monomer mixture is 2.1 parts) was added, and the resulting monomer composition was polymerized in the same manner as in Example 1 to obtain a plate-like shape. A resinous optical material 8 was produced.
The content of the specific phosphate group in the optical material 8 was 28.3%, and the content of neodymium ions was 2.1%.
The optical material 8 had a spectral transmittance of about 42% in the vicinity of a wavelength of 580 nm, a specific gravity of 1.425, and a refractive index of 1.5017.
[0045]
Example 9
In the same manner as in Example 1, 31.5 parts of an acrylic monomer to which a specific phosphate group represented by the above formula (3) is bonded, and a specific phosphate group represented by the above formula (4) A monomer mixture was prepared using 18.5 parts of bonded acrylic monomer and no other monomers, and 10 parts of neodymium acetate monohydrate (single amount) was added to this monomer mixture. The amount in which the ratio of neodymium ions to 4.2 parts of body mixture is 4.2 parts) was added and mixed. The obtained monomer composition was processed in the same manner as in Example 1 to produce a plate-shaped resinous optical material 9. The specific phosphoric acid group content in the optical material 9 was 35.3%, and the neodymium ion content was 4.2%.
The spectral transmittance of the optical material 9 near the wavelength of 580 nm was about 27%, and a remarkable absorption characteristic was recognized.
The specific gravity of the optical material 9 was 1.473, and the refractive index was 1.5033.
[0046]
Example 10
In the same manner as in Example 1, 31.5 parts of an acrylic monomer to which a specific phosphate group represented by the above formula (3) is bonded, and a specific phosphate group represented by the above formula (4) A monomer mixture was prepared using 18.5 parts of bonded acrylic monomer and no other monomers, and 20 parts of neodymium acetate monohydrate (single amount) was added to this monomer mixture. The amount in which the ratio of neodymium ions to 100 parts of the body mixture is 8.5 parts) was added and mixed. The obtained monomer composition was processed in the same manner as in Example 1 to produce a plate-shaped resinous optical material 10.
The specific phosphoric acid group content in the optical material 10 was 35.3%, and the neodymium ion content was 8.5%.
The spectral transmittance of the optical material 10 near the wavelength of 580 nm was about 10%, and a remarkable absorption characteristic was recognized.
The specific gravity of the optical material 10 was 1.488, and the refractive index was 1.5043.
[0047]
Comparative Example 3
In Example 10, the monomer composition was changed in the same manner except that the amount of neodymium acetate monohydrate added was changed to 30 parts (the ratio of neodymium ions to 100 parts of the monomer mixture was 12.8 parts). Although preparation was attempted, neodymium acetate monohydrate could not be completely dissolved in the monomer, and the resulting resin material was also opaque and unsuitable as an optical material.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, the resin-made optical material of the present invention has an acrylic polymer containing a specific phosphate group at a specific ratio as a resin component, and a metal ion composed of neodymium ions at a specific ratio in the resin component. By containing the components, it has the characteristic of absorbing light in the wavelength region near 580 nm with high efficiency, has excellent anti-glare properties, and has a small specific gravity, making it easy to process such as molding, cutting and polishing. It has excellent properties. Further, when other metal ions are contained, the optical properties inherent to the metal ions are obtained.
