JP6106812B1 - 光学材料用重合性組成物、当該組成物から得られる光学材料およびプラスチックレンズ - Google Patents

光学材料用重合性組成物、当該組成物から得られる光学材料およびプラスチックレンズ Download PDF

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Abstract

本発明の光学材料用重合性組成物は、(A)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体を含む単量体混合物と、(B)一般式(1)および一般式(2)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、フォトクロミック化合物と、(C)一般式(a)〜(c)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、紫外線吸収剤と、を含む。PC-L-Chain (1)PC-L-Chain-L'-PC' (2)

Description

本発明は、フォトクロミック化合物および紫外線吸収剤を含む光学材料用重合性組成物、当該組成物から得られる光学材料およびプラスチックレンズに関する。
プラスチックレンズは、無機レンズに比べ高屈折率、高アッベ数であり、軽量で割れ難く、染色が可能なため眼鏡レンズ、カメラレンズ等の光学材料として急速に普及してきている。これまでに様々なレンズ用成形体が開発され使用されている。
その中でも代表的な例として、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートやジアリルイソフタレートから得られるアリル樹脂や、(メタ)アクリレートから得られる(メタ)アクリル樹脂、イソシアネートとチオールから得られるポリチオウレタン樹脂が挙げられる。
また近年、様々な機能が付与されたプラスチックレンズが開発されてきている。
例えば、フォトクロミック性能を有するプラスチックレンズの開発が進められている。フォトクロミック性能を有する眼鏡とは、屋内では普通の透明色の眼鏡として機能し、屋外では太陽光(紫外線)に反応してレンズがグレー、ブラウン等に色づき、まぶしさから目を守る機能を発揮する眼鏡である。屋内・屋外の両方での使用に対応する高機能な眼鏡であり、近年、その需要が拡大している。
フォトクロミックレンズ材料として、例えば、特許文献1〜6に記載の技術を挙げることができる。
特許文献1には、フォトクロミック化合物と特定の構造の(メタ)アクリル酸エステルおよびジビニルベンゼンを含む重合性組成物を注型重合法でラジカル重合させることにより、屈折率が高く、フォトクロミック特性に優れた眼鏡用フォトクロミックレンズを提供できることが開示されている。
特許文献2には、フォトクロミック化合物とジ(メタ)アクリル基を有する重合性単量体を含む組成物を注型重合法でラジカル重合させることにより、光応答性の速いフォトクロミック性を有するとともに、低比重、耐衝撃性等の諸物性を有するフォトクロミック光学材料を提供できることが開示されている。また、フォトクロミック化合物とポリオールまたはポリチオールとポリイソシアネートおよびジ(メタ)アクリル基を有する重合性単量体を含む組成物を硬化させることにより、高屈折率のフォトクロミック光学材料を提供できることが開示されている。
特許文献3には、フォトクロミック化合物とフルオレンアクリレート化合物を含む光学材料用重合性組成物を注型重合法でラジカル重合させることにより、高屈折ながらも光変色性能と光学特性が優れたフルオレンアクリル系のフォトクロミック光学材料を提供できることが開示されている。
特許文献4には、所定のフォトクロミック化合物と、ジ(メタ)アクリレート化合物とを含む組成物からなる、レンズが記載されている。
特許文献5には、クロメン骨格を有するフォトクロミック化合物とフェノール化合物を含む組成物からなるコーティング層を、チオウレタン系プラスチックレンズの表面に設けたレンズが開示されている。
特許文献6には、チオウレタン樹脂からなるレンズ基材と、該基材上に、フォトクロミック化合物とラジカル重合性単量体とを含む溶液を塗布することで形成されたフォトクロミック膜とを有するフォトクロミックレンズが開示されている。
なお、特許文献7には、フォトクロミック特性を有する化合物が開示されている。
また、プラスチックレンズに付与される別の機能として紫外線カット機能が挙げられる。近年、紫外線(UV)をカット機能有するプラスチックレンズの開発が進められている。
特許文献8には、波長300nm以上、400nm以下域の平均光線透過率が0.5%以下である、紫外線吸収剤を含むプラスチックレンズが開示されている。
さらに、近年、プラスチックレンズのさらなる高機能化が求められており、上述のフォトクロミック性能と紫外線カット機能の両方を併せ持つプラスチックレンズが開発されてきている。特許文献1〜3には、フォトクロミック化合物を含む重合性組成物に紫外線吸収剤を添加してもよいことが記載されている。しかし、実施例において、具体的に、これらの化合物を共に含む重合性組成物は記載されていない。
国際公開第2012/141306号パンフレット 特開2004−78052号公報 国際公開第2014/208994号パンフレット 特開平8−272036号公報 特開2005−23238号公報 特開2008−30439号公報 特開2011−144181号公報 特開平10−186291号公報 国際公開第2009/146509号パンフレット 国際公開第2010/20770号パンフレット 国際公開第2012/149599号パンフレット 国際公開第2012/162725号パンフレット
The European journal of neuroscience, vol.34, Iss.4, 548-58, (2011)
フォトクロミック化合物は紫外線により効果を発現するものであるのに対し、紫外線吸収剤は紫外線を吸収するものである。そのため、樹脂成形体中にフォトクロミック化合物と紫外線吸収剤が混在した場合、フォトクロミック化合物が発色するために必要な波長域の光を紫外線吸収剤が吸収してしまい、フォトクロミック性能が十分に発揮されないことがあった。
そのため、プラスチックレンズにフォトクロミック性能と紫外線カット機能を同時に付与したい場合、例えば、紫外線吸収剤を重合性組成物に添加して樹脂レンズを作成した後、フォトクロミック化合物が含まれたコート剤をレンズ表面上に施工するなどの方法が通常行われていた。しかしながら、このような製造方法は、フォトクロミック化合物を含むコート剤を調製する工程および樹脂表面上にコート剤を施工する工程が必要となるため製造工程数が多くなり、プラスチックレンズの製造コストが増加することがあった。
本発明者らは、このような従来技術に鑑み鋭意検討した結果、特定のフォトクロミック化合物と特定の紫外線吸収剤を組み合わせであれば、重合性組成物中にこれら両方を併存させることができ、当該重合性組成物を硬化して得られる樹脂が、フォトクロミック性能と紫外線カット機能をともに十分に発揮することを見出し、発明を完成するに至った。
即ち、本発明は以下に示すことができる。
[1] (A)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体を含む単量体混合物と
(B)一般式(1)および一般式(2)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、フォトクロミック化合物と
(C)一般式(a)〜(c)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、紫外線吸収剤と
を含む、光学材料用重合性組成物;
PC-L-Chain (1)
PC-L-Chain-L'-PC' (2)
(式(1)または式(2)中、PCとPC'は一般式(3)〜(6)の化合物から誘導される1価の基を示す。PCとPC'は同一でも異なっていてもよい。
Figure 0006106812
(式(3)〜(6)中、R〜R18は、水素、ハロゲン原子、カルボキシル基、アセチル基、ホルミル基、置換されてもよいC1〜C20の脂肪族基、置換されてもよいC3〜C20の脂環族基、または置換されてもよいC6〜C20の芳香族有機基を示し、それぞれ同一でも異なってもよい。これら脂肪族基、脂環族基または芳香族有機基は、酸素原子、窒素原子を含んでもよい。一般式(3)〜(6)で表される化合物に含まれる、いずれか1つの基は、2価の有機基であるLまたはL'と結合する。)
式(1)または式(2)中、LとL'は、オキシエチレン鎖、オキシプロピレン鎖、(チオ)エステル基、(チオ)アミド基から選択される1種以上を含む2価の有機基を示す。式(1)または式(2)中、Chainは、ポリシロキサン鎖、ポリオキシアルキレン鎖から選択される1種以上を含む1価または2価の有機基を示す。)
Figure 0006106812
(式(a)中、R、Rは、C1〜C8のアルキル基、またはハロゲン原子を示し、同一でも異なっていてもよい。複数存在するR同士、または複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。mは0〜3の整数、nは0〜3の整数を示し、pは0〜1の整数を示し、Rはエステル結合を含む直鎖または分岐のC1〜C15炭化水素基を示す。)
Figure 0006106812
(式(b)中、ZおよびZは同一でも異なっていてもよく、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基を示す。)
Figure 0006106812
(式(c)中、Zは、置換されていてもよいC6〜C20の芳香族有機基、置換されていてもよいC5〜C20の脂環族基を示し、ZおよびZは同一でも異なっていてもよく、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基を示す。)。
[2] (メタ)アクリル基を有する重合性単量体を含む単量体混合物(A)が、
一般式(i)、一般式(ii)、一般式(iii)および式(iv)で表される化合物から選択される少なくとも2種を含む、[1]記載の光学材料用重合性組成物。
Figure 0006106812
(式中、Rは、水素原子またはメチル基を示し、複数存在するRは同一でも異なっていてもよい。m、nは、0〜20の整数を示し、同一でも異なっていてもよい。)
Figure 0006106812
(式中、Rは、水素原子またはメチル基を示し、複数存在するRは同一でも異なっていてもよい。pは、0〜20の整数を示す。)
Figure 0006106812
(式中、Rは、水素原子またはメチル基を示し、qは、0〜20の整数を示す。)
Figure 0006106812
[3] (C)紫外線吸収剤が、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−エチル−2'−エトキシオキサニリド、および(p−メトキシベンジリデン)マロン酸ジメチルから選択される少なくとも一種である、[1]または[2]に記載の光学材料用重合性組成物。
[4] [1]〜[3]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物を硬化させた成形体。
[5] [4]に記載の成形体からなる光学材料。
[6] [4]に記載の成形体からなるプラスチックレンズ。
[7] 偏光フィルムと、
前記偏光フィルムの少なくとも一方の面上に形成された、[4]に記載の成形体からなる基材層と、を備えるプラスチック偏光レンズ。
[8](A)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体を含む単量体混合物と、
(B)一般式(1)および一般式(2)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、フォトクロミック化合物と、
(C)一般式(a)〜(c)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、紫外線吸収剤と、
を一括混合して、光学材料用重合性組成物を調製する工程と、
前記光学材料用重合性組成物を注型重合することによりレンズ基材を形成する工程を含む、プラスチックレンズの製造方法;
PC-L-Chain (1)
PC-L-Chain-L'-PC' (2)
(式(1)または式(2)中、PCとPC'は一般式(3)〜(6)の化合物から誘導される1価の基を示す。PCとPC'は同一でも異なっていてもよい。
Figure 0006106812
(式(3)〜(6)中、R〜R18は、水素、ハロゲン原子、カルボキシル基、アセチル基、ホルミル基、置換されてもよいC1〜C20の脂肪族基、置換されてもよいC3〜C20の脂環族基、または置換されてもよいC6〜C20の芳香族有機基を示し、それぞれ同一でも異なってもよい。これら脂肪族基、脂環族基または芳香族有機基は、酸素原子、窒素原子を含んでもよい。一般式(3)〜(6)で表される化合物に含まれる、いずれか1つの基は、2価の有機基であるLまたはL'と結合する。)
式(1)または式(2)中、LとL'は、オキシエチレン鎖、オキシプロピレン鎖、(チオ)エステル基、(チオ)アミド基から選択される1種以上を含む2価の有機基を示す。式(1)または式(2)中、Chainは、ポリシロキサン鎖、ポリオキシアルキレン鎖から選択される1種以上を含む1価または2価の有機基を示す。)
Figure 0006106812
(式(a)中、R、Rは、C1〜C8のアルキル基、またはハロゲン原子を示し、同一でも異なっていてもよい。複数存在するR同士、または複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。mは0〜3の整数、nは0〜3の整数を示し、pは0〜1の整数を示し、Rはエステル結合を含む直鎖または分岐のC1〜C15炭化水素基を示す。)
Figure 0006106812
(式(b)中、ZおよびZは同一でも異なっていてもよく、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基を示す。)
Figure 0006106812
(式(c)中、Zは、置換されていてもよいC6〜C20の芳香族有機基、置換されていてもよいC5〜C20の脂環族基を示し、ZおよびZは同一でも異なっていてもよく、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基を示す。)。
[9](A)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体を含む単量体混合物と、
(B)一般式(1)および一般式(2)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、フォトクロミック化合物と、
(C)一般式(a)〜(c)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、紫外線吸収剤と、
を一括混合して、光学材料用重合性組成物を調製する工程と、
偏光フィルムを、モールドから離隔した状態でレンズ注型用鋳型内に固定する工程と、
前記偏光フィルムと、前記モールドとの間に形成される空隙の少なくとも一方に前記光学材料用重合性組成物を注入する工程と、
前記光学材料用重合性組成物を重合硬化して、前記偏光フィルムの少なくとも一方の面に基材層を積層する工程と、
を含む、プラスチック偏光レンズの製造方法;
PC-L-Chain (1)
PC-L-Chain-L'-PC' (2)
(式(1)または式(2)中、PCとPC'は一般式(3)〜(6)の化合物から誘導される1価の基を示す。PCとPC'は同一でも異なっていてもよい。
Figure 0006106812
(式(3)〜(6)中、R〜R18は、水素、ハロゲン原子、カルボキシル基、アセチル基、ホルミル基、置換されてもよいC1〜C20の脂肪族基、置換されてもよいC3〜C20の脂環族基、または置換されてもよいC6〜C20の芳香族有機基を示し、それぞれ同一でも異なってもよい。これら脂肪族基、脂環族基または芳香族有機基は、酸素原子、窒素原子を含んでもよい。一般式(3)〜(6)で表される化合物に含まれる、いずれか1つの基は、2価の有機基であるLまたはL'と結合する。)
式(1)または式(2)中、LとL'は、オキシエチレン鎖、オキシプロピレン鎖、(チオ)エステル基、(チオ)アミド基から選択される1種以上を含む2価の有機基を示す。式(1)または式(2)中、Chainは、ポリシロキサン鎖、ポリオキシアルキレン鎖から選択される1種以上を含む1価または2価の有機基を示す。)
Figure 0006106812
(式(a)中、R、Rは、C1〜C8のアルキル基、またはハロゲン原子を示し、同一でも異なっていてもよい。複数存在するR同士、または複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。mは0〜3の整数、nは0〜3の整数を示し、pは0〜1の整数を示し、Rはエステル結合を含む直鎖または分岐のC1〜C15炭化水素基を示す。)
Figure 0006106812
(式(b)中、ZおよびZは同一でも異なっていてもよく、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基を示す。)
Figure 0006106812
(式(c)中、Zは、置換されていてもよいC6〜C20の芳香族有機基、置換されていてもよいC5〜C20の脂環族基を示し、ZおよびZは同一でも異なっていてもよく、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基を示す。)。
本発明の光学材料用重合性組成物によれば、同一層に紫外線吸収剤とフォトクロミック化合物とを共存させた場合であっても、光応答性の速いフォトクロミック性能と紫外線カット機能をともに併せ持つ、つまりこれらの特性のバランスに優れたプラスチック眼鏡レンズおよび偏光レンズを提供することができる。
さらに、本発明の光学材料用重合性組成物によれば、同一層に紫外線吸収剤とフォトクロミック化合物とを含む光学材料を得ることができ、紫外線吸収剤を含む層とフォトクロミック化合物を含む層とを別々に形成する必要がないため、光学材料の製造安定性に優れる。
本発明の光学材料用重合性組成物を、以下の実施の形態に基づいて説明する。
本実施形態の光学材料用重合性組成物は、
(A)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体を含む単量体混合物と、
(B)一般式(1)および一般式(2)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、フォトクロミック化合物と、
(C)一般式(a)〜(c)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、紫外線吸収剤と、を含む。
本実施形態の光学材料用重合性組成物は、下記のような(A)〜(C)成分を組み合わせて用いることにより、アクリル系樹脂において、フォトクロミック性能と紫外線カット機能をともに十分に発揮することができる。
以下、各成分について説明する。
[(A)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体を含む単量体混合物]
単量体混合物(A)は、一般式(i)、一般式(ii)、一般式(iii)および式(iv)で表される化合物から選択される少なくとも2種を含む。
Figure 0006106812
式中、Rは、水素原子またはメチル基を示し、複数存在するRは同一でも異なっていてもよい。m、nは、0〜20の整数を示し、同一でも異なっていてもよい。
Figure 0006106812
式中、Rは、水素原子またはメチル基を示し、複数存在するRは同一でも異なっていてもよい。pは、0〜20の整数を示す。
Figure 0006106812
式中、Rは、水素原子またはメチル基を示し、qは、0〜20の整数を示す。
Figure 0006106812
一般式(i)で表される(メタ)アクリル基を有する重合性単量体としては、ビスフェノールAジメタクリレート、メチレン-ビス-(4,1-フェニレン)-ビス-(2-メタクリレート)、ビスフェノールAジアクリレート、メチレン-ビス-(4,1-フェニレン)-ビス-(2-アクリレート)、2,2−ビス−(4−メタクリロイルオキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−アクリロイルオキシフェニル)プロパン、2−(4−メタクリロイルオキシフェニル)-2−(4−メタクリロイルオキシエトキシフェニル)プロパン、2−(4−アクリロイルオキシフェニル)-2−(4−アクリロイルオキシエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−メタクリロイルオキシエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−アクリロイルオキシエトキシフェニル)プロパン、2−(4−メタクリロイルオキシエトキシフェニル)-2−(4−(メタクリロイルオキシエトキシ)エトキシフェニル)プロパン、2−(4−アクリロイルオキシエトキシフェニル)-2−(4−(アクリロイルオキシエトキシ)エトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−(メタクリロイルオキシエトキシ)エトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−(アクリロイルオキシエトキシ)エトキシフェニル)プロパン等を挙げることができる。
一般式(ii)で表される(メタ)アクリル基を有する重合性単量体としては、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メタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、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アクリリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート等を挙げることができる。
一般式(iii)で表される(メタ)アクリル基を有する重合性単量体としては、メタクリル酸、アクリル酸、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチルメタクリレート、2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチルアクリレート等を挙げることができる。
上記以外の(メタ)アクリル基を有する重合性単量体としては、ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサメチレンジメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシエトキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−メタクリロイルオキシペンタエトキシフェニル)プロパン、ペンタエリトリトールツリーアクリレート、ペンタエリトリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート、ビスフェノールA−ジグリシジルエーテルジアクリレート系、ビスフェノールA−ジグリシジルエーテルジメタアクリレート系、テトラブロモビスフェノールA−ジグリシジルエーテルディアクリルレート系、テトラブロモビスフェノールA−ジグリシジルエーテルジメタアクリレートなどで構成された群から選択された1種あるいは2種以上の化合物を挙げることができる。
(メタ)アクリル基を有する重合性単量体以外の単量体(式(iv)で表される化合物を除く)としては、スチレン、アルファメチルスチレン、アルファメチルスチレンダイマー、ベンジルルメタクリレート、クロロスチレン、ブロモスチレン、メトキシスチレン、モノベンジルリンゴ酸、ジベンジルリンゴ酸、モノベンジルフマルレート、ジベンジルフマルレート、メチルベンジルリンゴ酸、ジメチルリンゴ酸、ジエチルリンゴ酸、ジブチルリンゴ酸、ジブチルフマルレート、モノブチルリンゴ酸、モノペンチルリンゴ酸、ジペンチルリンゴ酸、モノペンチルフマルレート、ジペンチルフマルレート、ジエチレングリコールビスアリールカーボネイトで構成された群から選択された1種あるいは2種以上の化合物を使用することができる。
単量体混合物(A)100重量%中に、一般式(i)で表される重合性単量体は、20〜70重量%、好ましくは30〜60重量%含むことができ、
一般式(ii)で表される重合性単量体は、10〜60重量%、好ましくは20〜50重量%含むことができ、
一般式(iii)で表される重合性単量体は、2〜20重量%、好ましくは5〜15重量%含むことができ、
式(iv)で表される化合物は、1重量%〜20重量%、好ましくは3重量%〜15重量%、さらに好ましくは5重量%〜10重量%含むことができる。
上記範囲で含まれる(A)成分を用い、(A)〜(C)成分を組み合わせることにより、フォトクロミック性能と紫外線カット機能をともに効果的に発現することができる。なお、数値範囲は適宜組み合わせることができる。
(メタ)アクリル基を有する重合性単量体を含む単量体混合物(A)としては、商品名として例えば、SSS−55モノマーが挙げられる。
[(B)フォトクロミック化合物]
本実施形態においては、(B)フォトクロミック化合物として一般式(1)および一般式(2)で表される化合物から選択される少なくとも1種を用いることができる。
PC-L-Chain (1)
PC-L-Chain-L'-PC' (2)
PCとPC'は一般式(3)〜(6)の化合物から誘導される1価の基を示す。PCとPC'は同一でも異なっていてもよい。
Figure 0006106812
式(3)〜(6)中、R〜R18は、水素、ハロゲン原子、カルボキシル基、アセチル基、ホルミル基、置換されてもよいC1〜C20の脂肪族基、置換されてもよいC3〜C20の脂環族基、または置換されてもよいC6〜C20の芳香族有機基を示し、それぞれ同一でも異なってもよい。これら脂肪族基、脂環族基または芳香族有機基は、酸素原子、窒素原子を含んでもよい。一般式(3)〜(6)で表される化合物に含まれる、いずれか1つの基は、2価の有機基であるLまたはL'と結合する。
置換されてもよいC1〜C20の脂肪族基としては、直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C10アルキル基、直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C10アルコキシ基、直鎖あるいは分枝鎖状のC2〜C10アルケニル基、C1〜C10ヒドロキシアルキル基、C1〜C10ヒドロキシアルコキシ基、C1〜C10アルコキシ基で置換されたC1〜C10アルキル基、C1〜C10アルコキシ基で置換されたC1〜C10アルコキシ基、C1〜C5ハロアルキル基、C1〜C5ジハロアルキル基、C1〜C5トリハロアルキル基、C1〜C10アルキルアミノ基、C1〜C10アミノアルキル基、直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C20アルコキシカルボニル基等を挙げることができる。
置換されてもよいC3〜C20の脂環族基として、C3〜C20のシクロアルキル基、C6〜C20のビシクロアルキル基等を挙げることができる。
置換されてもよいC6〜C20の芳香族有機基としては、フェニル基、C7〜C16アルコキシフェニル基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基、アリールC1〜C5アルキルアミノ基、環状アミノ基、アリールカルボニル基、アロイル基等を挙げることができる。
とRとして、好ましくは、水素原子;ハロゲン原子;
直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C10アルキル基、直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C10アルコキシ基、C1〜C10ヒドロキシアルコキシ基、C1〜C10アルコキシ基で置換されたC1〜C10アルコキシ基、C1〜C5ハロアルキル基、C1〜C5ジハロアルキル基、C1〜C5トリハロアルキル基、C1〜C5アルキルアミノ基等の、置換されてもよいC1〜C20の脂肪族基;
フェニル基、C7〜C16アルコキシフェニル基、C1〜C5ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基、アリールC1〜C5アルキルアミノ基、環状アミノ基等の、置換されてもよいC6〜C20の芳香族有機基;等を挙げることができる。RとRは、それぞれ同一でも異なってもよい。
として、好ましくは、水素原子;ハロゲン原子;カルボキシル基;アセチル基;
直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C10アルキル基、直鎖あるいは分枝鎖状のC2〜C10アルケニル基、直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C10アルコキシ基、C1〜C10ヒドロキシアルキル基、C1〜C10アルコキシ基で置換されたC1〜C10アルキル基、C1〜C10アミノアルキル基、直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C20アルコキシカルボニル基等の、置換されてもよいC1〜C20の脂肪族基;
C3〜C20のシクロアルキル基、C6〜C20のビシクロアルキル基等の、置換されてもよいC3〜C20の脂環族基;
アリールカルボニル基、ホルミル基、アロイル基等の、置換されてもよいC6〜C20の芳香族有機基;等を挙げることができる。
として、好ましくは、水素原子;ハロゲン原子;カルボキシル基;アセチル基;ホルミル基;
直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C10アルキル基、直鎖あるいは分枝鎖状のC2〜C10アルケニル基、直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C10アルコキシ基、C1〜C10ヒドロキシアルキル基、C1〜C10アルコキシ基で置換されたC1〜C10アルキル基、C1〜C10アミノアルキル基、直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C20アルコキシカルボニル基、等の、置換されてもよいC1〜C20の脂肪族基;
C3〜C20のシクロアルキル基、C6〜C20のビシクロアルキル基等の、置換されてもよいC3〜C20の脂環族基;
アリールカルボニル基、アロイル基、フェニル基、C7〜C16アルコキシフェニル基、C1〜C10ジアルコキシフェニル基、C1〜C10アルキルフェニル基、C1〜C10ジアルキルフェニル基等の、置換されてもよいC6〜C20の芳香族有機基;等を挙げることができる。
とRは互いに結合してもよい。RとRが互いに結合して環構造を形成する場合、一般式(7)または(8)が挙げられる。点線部分は、Rが結合している炭素原子とRが結合している炭素原子との間の結合を表す。
Figure 0006106812
、R、R、R、R、R10、R14、R15、R16は、R、Rと同様な官能基を示す。複数存在するR〜Rとは同一でも異なっていてもよい。
11として、好ましくは、水素原子;ハロゲン原子;
直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C20アルキル基、C1〜C5ハロアルキル基、C1〜C5ジハロアルキル基、C1〜C5トリハロアルキル基等の、置換されてもよいC1〜C20の脂肪族基;
C3〜C20のシクロアルキル基、C6〜C20のビシクロアルキル基、C1〜C5アルキル基で置換されたC3〜C20のシクロアルキル基、C1〜C5アルキル基で置換されたC6〜C20のビシクロアルキル基等の、置換されてもよいC3〜C20の脂環族基;
C1〜C5アルキル基で置換されたアリール基等の、置換されてもよいC6〜C20の芳香族有機基;等を挙げることができる。
12とR13として、好ましくは、水素原子;ハロゲン原子;
C1〜C10アルキル基、C1〜C5アルキルアルコキシカルボニル基等の、置換されてもよいC1〜C20の脂肪族基;C5〜C7のシクロアルキル基等の、置換されてもよいC3〜C20の脂環族基;等を示す。
17とR18として、好ましくは、水素原子;ハロゲン原子;
直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C10アルキル基、C1〜C10ヒドロキシアルキル基等の、置換されてもよいC1〜C20の脂肪族基;C5〜C7のシクロアルキル基等の、置換されてもよいC3〜C20の脂環族基;等を示す。
一般式(1)または(2)のLとL'は、オキシエチレン鎖、オキシプロピレン鎖、(チオ)エステル基、(チオ)アミド基から選択される1種以上を含む2価の有機基を示す。
具体的には、LとL'は、一般式(9)〜(15)で表される。LとL'は同一でも異なっていてもよい。
Figure 0006106812
式(9)〜(15)中、
Yは、酸素、硫黄を示す。
19は、水素、直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C10アルキル基を示す。
20は、直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C10アルキル基を示す。
pは、0〜15の整数を示し、rは、0〜10の整数を示す。
Qは、直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C10アルキレン基、C1〜C10アルケニレン基、1,2-、1,3-、1,4-位の置換アリール基から誘導される2価の基、置換ヘテロアリール基から誘導される2価の基等を示す。
*1、*2は結合手を表し、*1は「Chain」で表される1価または2価の有機基と結合し、*2はPCまたはPC' で表される1価の有機基と結合する。
一般式(1)または(2)の「Chain」は、ポリシロキサン鎖、ポリオキシアルキレン鎖から選択される1種以上を含む1価または2価の有機基を示す。
ポリシロキサン鎖としては、ポリジメチルシロキサン鎖、ポリメチルフェニルシロキサン鎖、ポリメチルヒドロシロキサン鎖等が挙げられる。
ポリオキシアルキレン鎖としては、ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシプロピレン鎖、ポリオキシヘキサメチレン鎖等が挙げられる。
具体的には、
「Chain」は、フォトクロミック化合物が一般式(1)の場合は、一般式(16)または(17)の1価の有機基を示す。
Figure 0006106812
「Chain」は、フォトクロミック化合物が一般式(2)の場合、一般式(18)または(19)の2価の有機基を示す。
Figure 0006106812
式(16)〜(19)中、
21は、直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C10アルキル基を示す。
22は、直鎖あるいは分枝鎖状のC1〜C10アルキル基を示す。
23は、水素、メチル基、エチル基を示す。
nは4〜75の整数を示し、mは1〜50の整数を示す。
qは1〜3の整数を示す。
*3、*4は結合手を表し、*3はLで表される2価の有機基と結合し、*4はL'で表される2価の有機基と結合する。
本発明のフォトクロミック化合物は、WO2009/146509公報、WO2010/20770公報、WO2012/149599公報、WO2012/162725公報に記載の方法により得られる。
本発明のフォトクロミック化合物としては、Vivimed社のReversacol Humber Blue(ポリジメチルシロキサン鎖、ナフトピラン系発色団(一般式3))、Reversacol Calder Blue(ポリジメチルシロキサン鎖、ナフトピラン系発色団(一般式3))、Reversacol Trent Blue(ポリジメチルシロキサン鎖、ナフトピラン系発色団(一般式3))、Reversacol Pennine Green(ポリジメチルシロキサン鎖、ナフトピラン系発色団(一般式3))、Reversacol Heath Green(ポリオキシアルキレン鎖、ナフトピラン系発色団(一般式3))、Reversacol Chilli Red(ポリジメチルシロキサン鎖、ナフトピラン系発色団(一般式3))、Reversacol Wembley Grey(ポリオキシアルキレン鎖、ナフトピラン系発色団(一般式3))、Reversacol Cayenne Red(ポリオキシアルキレン鎖、ナフトピラン系発色団(一般式3))等が挙げられる。
[(C)紫外線吸収剤]
本実施形態において、(C)紫外線吸収剤としては、下記一般式(a)〜(c)で表される化合物から選択される少なくとも1種が用いられる。
Figure 0006106812
一般式(a)中、R、Rは、C1〜C8のアルキル基、またはハロゲン原子を示し、同一でも異なっていてもよい。複数存在するR同士、または複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。mは0〜3の整数、nは0〜3の整数を示し、pは0〜1の整数を示す。Rはエステル結合を含む直鎖または分岐のC1〜C15炭化水素基、好ましくはエステル結合を含む直鎖または分岐のC1〜C8のアルキル基を示す。
一般式(a)で表される紫外線吸収剤としては、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−t−オクチル−3−(フェニルプロパン−2−イル)−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−t−ブチル−3−(フェニルプロパン−2−イル)−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−メチル−3−(フェニルプロパン−2−イル)−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−オクチルプロピオネート−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−t−オクチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ペンチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ビス−(フェニルプロパン−2−イル)−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(4−オクチルオキシ−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−メチル−3−n−ドデシル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾールからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
さらに好ましくは、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−t−オクチル−3−(フェニルプロパン−2−イル)−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−t−ブチル−3−(フェニルプロパン−2−イル)−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−メチル−3−(フェニルプロパン−2−イル)−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−オクチルプロピオネート−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ペンチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ビス−(フェニルプロパン−2−イル)−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(4−オクチルオキシ−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、より好ましくは2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−t−オクチル−3−(フェニルプロパン−2−イル)−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−t−ブチル−3−(フェニルプロパン−2−イル)−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−メチル−3−(フェニルプロパン−2−イル)−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、特に好ましくは2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾールからなる群から少なくとも1種を選択することである。
Figure 0006106812
一般式(b)中、ZおよびZは同一でも異なっていてもよく、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基等を挙げることができる。
Figure 0006106812
一般式(c)中、Zは、置換されていてもよいC6〜C20の芳香族有機基、置換されていてもよいC5〜C20の脂環族基等を挙げることができ、ZおよびZは同一でも異なっていてもよく、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基等を挙げることができる。
C6〜C20の芳香族有機基としては、フェニル基、ベンジル基、ベンゾイル基、p-メトキシベンジル基等を挙げることができる。C5〜C20の脂環族基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロペンタニル基、シクロデカニル基等を挙げることができる。
置換されたC6〜C20の芳香族有機基の置換基または置換されたC5〜C20の脂環族基の置換基としては、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基等を挙げることができる。
一般式(b)または(c)において、C1〜C6アルキル基としては、メチル基、エチル基、ブチル基、プロピル基、ペンチル基、へキシル基等を挙げることができ、C1〜C6アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、フェノキシ基等を挙げることができる。
一般式(b)で表される化合物としては、2−エチル−2'−エトキシオキサニリド等を挙げることができる。一般式(c)で表される化合物としては、(p−メトキシベンジリデン)マロン酸ジメチル等を挙げることができる。
本実施形態においては、(C)紫外線吸収剤として、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−エチル−2'−エトキシオキサニリド、および(p−メトキシベンジリデン)マロン酸ジメチルから選択される少なくとも一種用いることが特に好ましい。
本実施形態においては、本発明の効果の観点から、(B)フォトクロミック化合物を、(A)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体の混合物の合計に対して、10ppm〜10000ppm、好ましくは50pm〜5000ppm、さらに好ましくは100ppm〜3000ppmの範囲で含むことができる。
さらに、本発明の効果の観点から、(C)紫外線吸収剤を、(A)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体の混合物の合計に対し、10ppm〜20000ppm、好ましくは20ppm〜5000ppm、さらに好ましくは20ppm〜3000ppmの範囲で含むことができる。
[その他の成分]
本実施形態においては、上記(A)〜(C)成分に加えて、重合触媒、内部離型剤、樹脂改質剤等をさらに含んでいてもよい。
重合触媒としては、ラジカル重合開始剤としてペルオキシエステル系ラジカル重合開始剤、ペルオキシケタール系ラジカル重合開始剤又はアゾ系ラジカル重合開始剤を挙げることができる。
本発明の製造法において光学材料を製造するために単量体組成物を硬化するためには、単量体組成物にラジカル重合開始剤を添加し、次に加熱硬化法又は活性エネルギー線硬化法により硬化させて得ることができる。
これらのラジカル重合開始剤を用いて単量体組成物を硬化すると、硬化時のフォトクロミック化合物の分解を防止し、さらに、ポリオール、ポリチオール、ポリイソシアネート等を含む場合には、硬化時の着色を抑制することができる。
ペルオキシエステル系ラジカル重合開始剤としては、例えば、t−へキシルペルオキシネオデカノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルぺルオキシネオデカノエート、t−へキシルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルペルオキシネオデカノエート、クミルペルオキシネオデカノエート、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルペルオキシピバレート、t−ヘキシルペルオキシピバレート、t−ブチルペルオキシネオデカノエート、t−ブチルペルオキシイソブチレート、t−ブチルペルオキシラウレート、t−ブチルペルオキシノナノエート等が挙げられる。
パーオキシケタール系ラジカル重合開始剤としては、1,1−ビス(t−ヘキシルペルオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、ジ−t−ブチルペルオキシ−2−メチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサンが好ましい。さらに好ましくは、1,1−ビス(t−ヘキシルペルオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、ジ−t−ブチルペルオキシ−2−メチルシクロヘキサンの少なくとも1種を選択することである。
アゾ系ラジカル重合開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル等が挙げられる。
これらは1種又は2種以上を混合して用いることができる。また、さらに必要に応じて他のラジカル重合開始剤を併用しても良い。
本発明において、ラジカル重合開始剤の添加量は、単量体組成物に対して、通常0.01〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%の範囲である。0.01重量%未満では硬化が不十分となり、10重量%を超えると硬化物に歪みが入る傾向にある。
内部離型剤としては、酸性リン酸エステルを用いることができる。酸性リン酸エステルとしては、リン酸モノエステル、リン酸ジエステルを挙げることができ、それぞれ単独または2種類以上混合して使用することできる。
樹脂改質剤としては、例えば、エピスルフィド化合物、アルコール化合物、アミン化合物、エポキシ化合物、有機酸及びその無水物、(メタ)アクリレート化合物等を含むオレフィン化合物等が挙げられる。
<光学材料用重合性組成物の製造方法>
本実施形態の光学材料用重合性組成物は、
(A)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体を含む単量体混合物と、
(B)一般式(1)および一般式(2)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、フォトクロミック化合物と、
(C)一般式(a)〜(c)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、紫外線吸収剤と、を一括混合して、調製することができる。
(A)成分、(B)成分および(C)成分、さらにその他添加剤を混合して重合性組成物を調製する場合の温度は通常25℃以下で行われる。重合性組成物のポットライフの観点から、さらに低温にすると好ましい場合がある。ただし、触媒、内部離型剤、添加剤のモノマーへの溶解性が良好でない場合は、あらかじめ加温して、モノマー、樹脂改質剤に溶解させることも可能である。
本実施形態において、樹脂成形体の製造方法は、特に限定されないが、好ましい製造方法として注型重合が挙げられる。はじめに、ガスケットまたはテープ等で保持された成型モールド間に重合性組成物を注入する。この時、得られるプラスチックレンズに要求される物性によっては、必要に応じて、減圧下での脱泡処理や加圧、減圧等の濾過処理等を行うことが好ましい場合が多い。
重合条件については、重合性組成物の組成、触媒の種類と使用量、モールドの形状等によって大きく条件が異なるため限定されるものではないが、およそ、−50〜150℃の温度で1〜50時間かけて行われる。場合によっては、10〜150℃の温度範囲で保持または徐々に昇温して、1〜48時間で硬化させることが好ましい。
樹脂成形体は、必要に応じて、アニール等の処理を行ってもよい。処理温度は通常50〜150℃の間で行われるが、90〜140℃で行うことが好ましく、100〜130℃で行うことがより好ましい。
本実施形態において、樹脂を成形する際には、上記「その他の成分」に加えて、目的に応じて公知の成形法と同様に、鎖延長剤、架橋剤、光安定剤、酸化防止剤、ブルーイング剤、油溶染料、充填剤、密着性向上剤などの種々の添加剤を加えてもよい。
<用途>
本実施形態のアクリル系樹脂は、注型重合時のモールドの種類を変えることにより種々の形状の成形体として得ることができる。
本実施形態の光学材料用重合性組成物を硬化させた成形体は、発色後の380nmにおける光線透過率を通常8%以下、好ましくは5%以下、より好ましくは2%以下まで抑制することができる。本実施形態の樹脂成形体は、このような優れた紫外線カット機能とともに光応答性の速いフォトクロミック性能を備え、さらに高い屈折率及び高い透明性を備えており、プラスチックレンズ等の各種光学材料に使用することが可能である。特に、プラスチック眼鏡レンズやプラスチック偏光レンズとして好適に用いることができる。
本実施形態のプラスチックレンズの製造方法は、光学材料用重合性組成物を注型重合することによりレンズ基材を形成する工程を含む。
[プラスチック眼鏡レンズ]
本実施形態の成形体からなるレンズ基材を用いたプラスチック眼鏡レンズは必要に応じて、片面又は両面にコーティング層を施して用いてもよい。
本実施形態のプラスチック眼鏡レンズは、上述の重合性組成物からなるレンズ基材とコーティング層とからなる。
コーティング層として、具体的には、プライマー層、ハードコート層、反射防止層、防曇コート層、防汚染層、撥水層等が挙げられる。これらのコーティング層はそれぞれ単独で用いることも複数のコーティング層を多層化して使用することもできる。両面にコーティング層を施す場合、それぞれの面に同様なコーティング層を施しても、異なるコーティング層を施してもよい。
これらのコーティング層はそれぞれ、赤外線から目を守る目的で赤外線吸収剤、レンズの耐候性を向上する目的で光安定剤や酸化防止剤、フォトクロ化合物、レンズのファッション性を高める目的で染料や顔料、帯電防止剤、その他、レンズの性能を高めるための公知の添加剤を併用してもよい。
塗布によるコーティングを行う層に関しては塗布性の改善を目的とした各種レベリング剤を使用してもよい。
プライマー層は通常、後述するハードコート層とレンズとの間に形成される。プライマー層は、その上に形成するハードコート層とレンズとの密着性を向上させることを目的とするコーティング層であり、場合により耐衝撃性を向上させることも可能である。プライマー層には得られたレンズに対する密着性の高いものであればいかなる素材でも使用できるが、通常、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、メラニン系樹脂、ポリビニルアセタールを主成分とするプライマー組成物などが使用される。プライマー組成物は組成物の粘度を調整する目的でレンズに影響を及ぼさない適当な溶剤を用いてもよい。無論、無溶剤で使用してもよい。
プライマー層は塗布法、乾式法のいずれの方法によっても形成することができる。塗布法を用いる場合、プライマー組成物を、スピンコート、ディップコートなど公知の塗布方法でレンズに塗布した後、固化することによりプライマー層が形成される。乾式法で行う場合は、CVD法や真空蒸着法などの公知の乾式法で形成される。プライマー層を形成するに際し、密着性の向上を目的として、必要に応じてレンズの表面は、アルカリ処理、プラズマ処理、紫外線処理などの前処理を行っておいてもよい。
ハードコート層は、レンズ表面に耐擦傷性、耐摩耗性、耐湿性、耐温水性、耐熱性、耐候性等機能を与えることを目的としたコーティング層である。
ハードコート層は、一般的には硬化性を有する有機ケイ素化合物とSi,Al,Sn,Sb,Ta,Ce,La,Fe,Zn,W,Zr,In及びTiの元素群から選ばれる元素の酸化物微粒子の1種以上および/またはこれら元素群から選ばれる2種以上の元素の複合酸化物から構成される微粒子の1種以上を含むハードコート組成物が使用される。
ハードコート組成物には上記成分以外にアミン類、アミノ酸類、金属アセチルアセトネート錯体、有機酸金属塩、過塩素酸類、過塩素酸類の塩、酸類、金属塩化物および多官能性エポキシ化合物の少なくともいずれかを含むことが好ましい。ハードコート組成物にはレンズに影響を及ぼさない適当な溶剤を用いてもよいし、無溶剤で用いてもよい。
ハードコート層は、通常、ハードコート組成物をスピンコート、ディップコートなど公知の塗布方法で塗布した後、硬化して形成される。硬化方法としては、熱硬化、紫外線や可視光線などのエネルギー線照射による硬化方法等が挙げられる。干渉縞の発生を抑制するため、ハードコート層の屈折率は、レンズとの屈折率の差が±0.1の範囲にあるのが好ましい。
反射防止層は、通常、必要に応じて前記ハードコート層の上に形成される。反射防止層には無機系および有機系があり、無機系の場合、SiO、TiO等の無機酸化物を用い、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビ−ムアシスト法、CVD法などの乾式法により形成される。有機系の場合、有機ケイ素化合物と、内部空洞を有するシリカ系微粒子とを含む組成物を用い、湿式により形成される。
反射防止層は単層および多層があり、単層で用いる場合はハードコート層の屈折率よりも屈折率が少なくとも0.1以上低くなることが好ましい。効果的に反射防止機能を発現するには多層膜反射防止膜とすることが好ましく、その場合、低屈折率膜と高屈折率膜とを交互に積層する。この場合も低屈折率膜と高屈折率膜との屈折率差は0.1以上であることが好ましい。高屈折率膜としては、ZnO、TiO、CeO、Sb、SnO、ZrO、Ta等の膜があり、低屈折率膜としては、SiO膜等が挙げられる。
反射防止層の上には、必要に応じて防曇層、防汚染層、撥水層を形成させてもよい。防曇層、防汚染層、撥水層を形成する方法としては、反射防止機能に悪影響をもたらすものでなければ、その処理方法、処理材料等については特に限定されずに、公知の防曇処理方法、防汚染処理方法、撥水処理方法、材料を使用することができる。例えば、防曇処理方法、防汚染処理方法では、表面を界面活性剤で覆う方法、表面に親水性の膜を付加して吸水性にする方法、表面を微細な凹凸で覆い吸水性を高める方法、光触媒活性を利用して吸水性にする方法、超撥水性処理を施して水滴の付着を防ぐ方法などが挙げられる。また、撥水処理方法では、フッ素含有シラン化合物等を蒸着やスパッタによって撥水処理層を形成する方法や、フッ素含有シラン化合物を溶媒に溶解したあと、コーティングして撥水処理層を形成する方法等が挙げられる。
[プラスチック偏光レンズ]
本実施形態のプラスチック偏光レンズは、偏光フィルムと、前記偏光フィルムの少なくとも一方の面に形成された、本実施形態の光学材料用重合性組成物を硬化させた成形体からなる基材層と、を備える。
本実施形態における偏光フィルムは、熱可塑性樹脂から構成することができる。熱可塑性樹脂としては、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリカーボネート、熱可塑性ポリオレフィン、熱可塑性ポリイミド等を挙げることができる。耐水性、耐熱性および成形加工性の観点から、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリカーボネートが好ましく、熱可塑性ポリエステルがより好ましい。
熱可塑性ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、及びポリブチレンテレフタレート等を挙げることができ、耐水性、耐熱性および成形加工性の観点からポリエチレンテレフタレートが好ましい。
偏光フィルムとして、具体的には、二色性染料含有熱可塑性ポリエステル偏光フィルム、ヨウ素含有ポリビニルアルコール偏光フィルム、二色性染料含有ポリビニルアルコール偏光フィルム等が挙げられる。
偏光フィルムは乾燥、安定化のため加熱処理を施したうえで使用してもよい。
さらに、偏光フィルムは、アクリル系樹脂との密着性を向上させるために、プライマーコーティング処理、薬品処理(ガス又はアルカリ等の薬液処理)、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、粗面化処理、火炎処理などから選ばれる1種又は2種以上の前処理を行った上で使用してもよい。このような前処理のなかでも、プライマーコーティング処理、薬品処理、コロナ放電処理、プラズマ処理から選ばれる1種又は2種以上が特に好ましい。
本実施形態のプラスチック偏光レンズは、このような偏光フィルムの少なくとも一方の面上に、本実施形態の光学材料用重合性組成物を硬化させて得られる基材層を設けることにより得ることができる。
プラスチック偏光レンズの製造方法は、特に限定されないが、好ましくは注型重合法を挙げることできる。
本実施形態のプラスチック偏光レンズの製造方法は、例えば、
偏光フィルムを、モールドから離隔した状態でレンズ注型用鋳型内に固定する工程と、
前記偏光フィルムと、前記モールドとの間に形成される空隙の少なくとも一方に前記光学材料用重合性組成物を注入する工程と、
前記光学材料用重合性組成物を重合硬化して、前記偏光フィルムの少なくとも一方の面に基材層を積層する工程と、を含むことができる。
レンズ注型用鋳型は、ガスケットで保持された2個の略円盤状のガラス製のモールドから構成されるものが一般的である。このレンズ注型用鋳型の空間内に、偏光フィルムを、フィルム面が対向するフロント側のモールド内面と平行となるように設置する。偏光フィルムとモールドとの間には、空隙部が形成される。なお、偏光フィルムは予め附形されていてもよい。
光学材料用重合性組成物の重合条件は、重合性組成物の組成、触媒の種類と使用量、モールドの形状等によって条件が異なるが、5〜140℃の温度で1〜50時間かけて行われる。場合によっては、5〜130℃の温度範囲で保持または徐々に昇温して、1〜25時間で硬化させることが好ましい。
重合により硬化した積層体を鋳型より離型して、本実施形態のプラスチック偏光レンズを得ることができる。
本実施形態において、重合・離型後の積層体は、必要に応じて、アニール等の加熱処理を行ってもよい。処理温度は、本発明の効果の観点から、90〜150℃の間で行われるが、110〜130℃で行うことが好ましく、115〜125℃で行うことがより好ましい。処理時間は、本発明の効果の観点から、1〜10時間、好ましくは2〜5時間の範囲である。
なお、得られた基材層の表面には、プラスチック眼鏡レンズと同様な前記コーティング層を形成してもよい。
本実施形態においては、光学材料用重合性組成物からなる基材を含むプラスチック眼鏡レンズ等により説明したが、フォトクロミック化合物および紫外線吸収剤を含まない基材上に、本実施形態の光学材料用重合性組成物からなる層を設けることもできる。
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、硬化樹脂からなる成形体およびプラスチックレンズの評価は以下の方法により実施した。
・屈折率(ne)アッベ数(νe): 島津製作所製プルフリッヒ屈折計KPR−30を用いて、20℃で測定した。
・比重:25℃にてアルキメデス法により測定した。
・光線透過率:発色後の380nmにおける光線透過率:メタルハライドランプ(180W)光源装置を用いて、温度19℃、積算光量計で測定した紫外線強度1.2mW/cm2の条件で、2.0mm厚に加工した成形体サンプルを5分間発色させたときの、分光を透過測定システムで測定する。
この数値が小さいほど、紫外線をカットする性能が高いことを示す。
・フォトクロ性能:発色後の550nmにおける光線透過率:ウシオ電機社製MS−35AAF/FBキセノンランプ光源装置(照度50000ルクス)を用いて、温度23℃で、積算光量計で、2.0mm厚に加工した成形体サンプルを5分間発色させたときの分光をMCPD-7700透過測定システムで測定する。
この透過率が小さいほど発色時の遮光性が高いため、フォトクロミック性能が高いことを示す。
(使用原料)
フォトクロミック化合物:
・Reversacol Calder Blue(ポリジメチルシロキサン鎖、ナフトピラン系発色団(一般式3))
・Reversacol Trent Blue(ポリジメチルシロキサン鎖、ナフトピラン系発色団(一般式3))
・Reversacol Heath Green(ポリオキシアルキレン鎖、ナフトピラン系発色団(一般式3))
・Reversacol Wembley Grey(ポリオキシアルキレン鎖、ナフトピラン系発色団(一般式3))
・Reversacol Chilli Red(ポリジメチルシロキサン鎖、ナフトピラン系発色団(一般式3))
[実施例1]
SSS−55モノマー100.0重量部にフォトクロミック化合物として製品名Reversacol Calder Blueを0.02重量部、製品名Reversacol Trent Blueを0.01重量部、製品名Reversacol Heath Greenを0.031重量部を加え、2,2'-アゾビス[2,4-ジメチルバレロニトリル]0.25重量部、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン0.03重量部、紫外線吸収剤として2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール(VIOSORB583(製品名)、共同薬品社製)0.10重量部を加え、混合撹拌して溶解させた。5mmHg下60分間脱気した。1μmPTFE製フィルターにてろ過を行い、ガラスモールドとテープからなるモールド型へ注入した。このモールド型をオーブンへ投入後、35℃から95℃まで23時間かけて徐々に昇温して重合した。重合終了後、オーブンからモールド型を取り出し、離型して2.0mm厚樹脂平板を得た。得られた樹脂平板をさらに110℃で1時間アニール化を行った。得られた樹脂平板は屈折率(ne)1.547、アッベ数(νe)40、樹脂比重は1.18であった。
成形体は無色透明であり、太陽光線下に置くと直ちに着色し、光線を遮蔽すると消色するという良好な調光性能を有するものであった。成形体の調光性能を評価したところ、着色後の380nmにおける光線透過率:1.2%、着色後の550nmにおける発色後の光線透過率:27.0%という良好な結果を示した。結果を表−1に示す。
[実施例2]
フォトクロミック化合物として製品名Reversacol Calder Blueを0.03重量部、製品名Reversacol Trent Blueを0.015重量部、製品名Reversacol Heath Greenを0.0465重量部に変更した以外は実施例1と同様な方法で2.0mm厚樹脂平板を得た。結果を、表−1に示す。
[実施例3]
フォトクロミック化合物として製品名Reversacol Wembley Grey 0.054重量部、製品名Reversacol Heath Green 0.0215重量部、紫外線吸収剤として2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール0.02重量部、に変更した以外は実施例1と同様な方法で2.0mm厚樹脂平板を得た。結果を、表−1に示す。
[実施例4]
紫外線吸収剤として2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾールを0.10重量部、に変更した以外は実施例3と同様な方法で2.0mm厚樹脂平板を得た。結果を、表−1に示す。
[実施例5]
フォトクロミック化合物として製品名Reversacol Chilli Red 0.06重量部、製品名Reversacol Heath Green 0.09重量部、紫外線吸収剤として2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール0.02重量部、に変更した以外は実施例1と同様な方法で2.0mm厚樹脂平板を得た。結果を、表−1に示す。
[実施例6]
紫外線吸収剤として2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾールを0.05重量部、に変更した以外は実施例5と同様な方法で2.0mm厚樹脂平板を得た。結果を、表−1に示す。
[実施例7]
紫外線吸収剤として2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール(TINUVIN P(製品名)、BASF社製)を0.10重量部、に変更した以外は実施例1と同様な方法で2.0mm厚樹脂平板を得た。結果を、表−1に示す。
[実施例8]
紫外線吸収剤として2−(2−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール(TINUVIN PS(製品名)、BASF社製)を0.15重量部、に変更した以外は実施例1と同様な方法で2.0mm厚樹脂平板を得た。結果を、表−1に示す。
[実施例9]
紫外線吸収剤として(p−メトキシベンジリデン)マロン酸ジメチル(Hostavin PR-25(製品名)、CLARIANT社製)を1.0重量部、に変更した以外は実施例3と同様な方法で2.0mm厚樹脂平板を得た。結果を、表−1に示す。
[実施例10]
紫外線吸収剤として2−エチル−2'−エトキシオキサニリド(Hostavin VSU(製品名)、CLARIANT社製)を1.0重量部、に変更した以外は実施例3と同様な方法で2.0mm厚樹脂平板を得た。結果を、表−1に示す。
[比較例1]
紫外線吸収剤を添加しない以外は実施例1と同様な方法で2.0mm厚樹脂平板を得た。結果を、表−1に示す。
[比較例2]
紫外線吸収剤として2,2'4,4'-テトラヒドロキシベンゾフェノン(シーソルブ106(製品名)、シプロ化成社製)0.025重量部、に変更した以外は実施例1と同様な方法で2.0mm厚樹脂平板を得た。結果を、表−1に示す。
[比較例3]
紫外線吸収剤として2,2'-ジヒドロキシ-4,4'-ジメトキシベンゾフェノン(シーソルブ107(製品名)0.020重量部、に変更した以外は実施例1と同様な方法で2.0mm厚樹脂平板を得た。結果を、表−1に示す。
[比較例4]
フォトクロミック化合物を、Benzenamine, 4-[7,9-dimethoxy-2-(4-methoxyphenyl)-5-methyl-2H-naphtho[1,2-b]pyran-2-yl]-N,N-dimethyl-を0.0536重量部、Morpholine, 4-[3-(4-methoxyphenyl)-3-phenyl-3H-naphtho[2,1-b]pyran-6-yl]-を0.0064重量部に変更した以外は実施例1と同様な方法で2.0mm厚樹脂平板を得た。結果を、表−1に示す。
Figure 0006106812
表−1に記載の成分等は以下のとおり。
・色素(1):Reversacol Calder Blue
・色素(2):Reversacol Trent Blue
・色素(3):Reversacol Heath Green
・色素(4):Reversacol Wembley Grey
・色素(5):Reversacol Chilli Red
*1:Benzenamine, 4-[7,9-dimethoxy-2-(4-methoxyphenyl)-5-methyl-2H-naphtho[1,2-b]pyran-2-yl]-N,N-dimethyl-を0.0536重量部、Morpholine, 4-[3-(4-methoxyphenyl)-3-phenyl-3H-naphtho[2,1-b]pyran-6-yl]-を0.0064重量部含む。
なお、プラスチック偏光レンズにおいても、同様の結果が得られることが推定された。
この出願は、2015年9月16日に出願された日本出願特願2015−183492号を基礎とする優先権、及び2015年12月9日に出願された日本出願特願2015−240354号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (9)

  1. (A)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体を含む単量体混合物と
    (B)一般式(1)および一般式(2)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、フォトクロミック化合物と
    (C)一般式(a)〜(c)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、紫外線吸収剤と
    を含む、光学材料用重合性組成物;
    PC-L-Chain (1)
    PC-L-Chain-L'-PC' (2)
    (式(1)または式(2)中、PCとPC'は一般式(3)〜(6)の化合物から誘導される1価の基を示す。PCとPC'は同一でも異なっていてもよい。
    Figure 0006106812
    (式(3)〜(6)中、R〜R18は、水素、ハロゲン原子、カルボキシル基、アセチル基、ホルミル基、置換されてもよいC1〜C20の脂肪族基、置換されてもよいC3〜C20の脂環族基、または置換されてもよいC6〜C20の芳香族有機基を示し、それぞれ同一でも異なってもよい。これら脂肪族基、脂環族基または芳香族有機基は、酸素原子、窒素原子を含んでもよい。一般式(3)〜(6)で表される化合物に含まれる、いずれか1つの基は、2価の有機基であるLまたはL'と結合する。)
    式(1)または式(2)中、LとL'は、オキシエチレン鎖、オキシプロピレン鎖、(チオ)エステル基、(チオ)アミド基から選択される1種以上を含む2価の有機基を示す。式(1)または式(2)中、Chainは、ポリシロキサン鎖、ポリオキシアルキレン鎖から選択される1種以上を含む1価または2価の有機基を示す。)
    Figure 0006106812
    (式(a)中、R、Rは、C1〜C8のアルキル基、またはハロゲン原子を示し、同一でも異なっていてもよい。複数存在するR同士、または複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。mは0〜3の整数、nは0〜3の整数を示し、pは0〜1の整数を示し、Rはエステル結合を含む直鎖または分岐のC1〜C15炭化水素基を示す。)
    Figure 0006106812
    (式(b)中、ZおよびZは同一でも異なっていてもよく、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基を示す。)
    Figure 0006106812
    (式(c)中、Zは、置換されていてもよいC6〜C20の芳香族有機基、置換されていてもよいC5〜C20の脂環族基を示し、ZおよびZは同一でも異なっていてもよく、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基を示す。)。
  2. (メタ)アクリル基を有する重合性単量体を含む単量体混合物(A)が、
    一般式(i)、一般式(ii)、一般式(iii)および式(iv)で表される化合物から選択される少なくとも2種を含む、請求項1記載の光学材料用重合性組成物。
    Figure 0006106812
    (式中、Rは、水素原子またはメチル基を示し、複数存在するRは同一でも異なっていてもよい。m、nは、0〜20の整数を示し、同一でも異なっていてもよい。)
    Figure 0006106812
    (式中、Rは、水素原子またはメチル基を示し、複数存在するRは同一でも異なっていてもよい。pは、0〜20の整数を示す。)
    Figure 0006106812
    (式中、Rは、水素原子またはメチル基を示し、qは、0〜20の整数を示す。)
    Figure 0006106812
  3. (C)紫外線吸収剤が、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−エチル−2'−エトキシオキサニリド、および(p−メトキシベンジリデン)マロン酸ジメチルから選択される少なくとも一種である、請求項1または2に記載の光学材料用重合性組成物。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物を硬化させた成形体。
  5. 請求項4に記載の成形体からなる光学材料。
  6. 請求項4に記載の成形体からなるプラスチックレンズ。
  7. 偏光フィルムと、
    前記偏光フィルムの少なくとも一方の面上に形成された、請求項4に記載の成形体からなる基材層と、を備えるプラスチック偏光レンズ。
  8. (A)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体を含む単量体混合物と、
    (B)一般式(1)および一般式(2)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、フォトクロミック化合物と、
    (C)一般式(a)〜(c)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、紫外線吸収剤と、
    を一括混合して、光学材料用重合性組成物を調製する工程と、
    前記光学材料用重合性組成物を注型重合することによりレンズ基材を形成する工程を含む、プラスチックレンズの製造方法;
    PC-L-Chain (1)
    PC-L-Chain-L'-PC' (2)
    (式(1)または式(2)中、PCとPC'は一般式(3)〜(6)の化合物から誘導される1価の基を示す。PCとPC'は同一でも異なっていてもよい。
    Figure 0006106812
    (式(3)〜(6)中、R〜R18は、水素、ハロゲン原子、カルボキシル基、アセチル基、ホルミル基、置換されてもよいC1〜C20の脂肪族基、置換されてもよいC3〜C20の脂環族基、または置換されてもよいC6〜C20の芳香族有機基を示し、それぞれ同一でも異なってもよい。これら脂肪族基、脂環族基または芳香族有機基は、酸素原子、窒素原子を含んでもよい。一般式(3)〜(6)で表される化合物に含まれる、いずれか1つの基は、2価の有機基であるLまたはL'と結合する。)
    式(1)または式(2)中、LとL'は、オキシエチレン鎖、オキシプロピレン鎖、(チオ)エステル基、(チオ)アミド基から選択される1種以上を含む2価の有機基を示す。式(1)または式(2)中、Chainは、ポリシロキサン鎖、ポリオキシアルキレン鎖から選択される1種以上を含む1価または2価の有機基を示す。)
    Figure 0006106812
    (式(a)中、R、Rは、C1〜C8のアルキル基、またはハロゲン原子を示し、同一でも異なっていてもよい。複数存在するR同士、または複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。mは0〜3の整数、nは0〜3の整数を示し、pは0〜1の整数を示し、Rはエステル結合を含む直鎖または分岐のC1〜C15炭化水素基を示す。)
    Figure 0006106812
    (式(b)中、ZおよびZは同一でも異なっていてもよく、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基を示す。)
    Figure 0006106812
    (式(c)中、Zは、置換されていてもよいC6〜C20の芳香族有機基、置換されていてもよいC5〜C20の脂環族基を示し、ZおよびZは同一でも異なっていてもよく、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基を示す。)。
  9. (A)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体を含む単量体混合物と、
    (B)一般式(1)および一般式(2)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、フォトクロミック化合物と、
    (C)一般式(a)〜(c)で表される化合物から選択される少なくとも1種である、紫外線吸収剤と、
    を一括混合して、光学材料用重合性組成物を調製する工程と、
    偏光フィルムを、モールドから離隔した状態でレンズ注型用鋳型内に固定する工程と、
    前記偏光フィルムと、前記モールドとの間に形成される空隙の少なくとも一方に前記光学材料用重合性組成物を注入する工程と、
    前記光学材料用重合性組成物を重合硬化して、前記偏光フィルムの少なくとも一方の面に基材層を積層する工程と、
    を含む、プラスチック偏光レンズの製造方法;
    PC-L-Chain (1)
    PC-L-Chain-L'-PC' (2)
    (式(1)または式(2)中、PCとPC'は一般式(3)〜(6)の化合物から誘導される1価の基を示す。PCとPC'は同一でも異なっていてもよい。
    Figure 0006106812
    (式(3)〜(6)中、R〜R18は、水素、ハロゲン原子、カルボキシル基、アセチル基、ホルミル基、置換されてもよいC1〜C20の脂肪族基、置換されてもよいC3〜C20の脂環族基、または置換されてもよいC6〜C20の芳香族有機基を示し、それぞれ同一でも異なってもよい。これら脂肪族基、脂環族基または芳香族有機基は、酸素原子、窒素原子を含んでもよい。一般式(3)〜(6)で表される化合物に含まれる、いずれか1つの基は、2価の有機基であるLまたはL'と結合する。)
    式(1)または式(2)中、LとL'は、オキシエチレン鎖、オキシプロピレン鎖、(チオ)エステル基、(チオ)アミド基から選択される1種以上を含む2価の有機基を示す。式(1)または式(2)中、Chainは、ポリシロキサン鎖、ポリオキシアルキレン鎖から選択される1種以上を含む1価または2価の有機基を示す。)
    Figure 0006106812
    (式(a)中、R、Rは、C1〜C8のアルキル基、またはハロゲン原子を示し、同一でも異なっていてもよい。複数存在するR同士、または複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。mは0〜3の整数、nは0〜3の整数を示し、pは0〜1の整数を示し、Rはエステル結合を含む直鎖または分岐のC1〜C15炭化水素基を示す。)
    Figure 0006106812
    (式(b)中、ZおよびZは同一でも異なっていてもよく、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基を示す。)
    Figure 0006106812
    (式(c)中、Zは、置換されていてもよいC6〜C20の芳香族有機基、置換されていてもよいC5〜C20の脂環族基を示し、ZおよびZは同一でも異なっていてもよく、C1〜C6アルキル基、C1〜C6アルコキシ基を示す。)。
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