JPH1095890A - プラスチック製光学材料およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特定の波長域の光線を高い効率で吸収する性
能を有し、防眩性などの所要の光学特性が得られ、しか
も、吸水性が小さいプラスチック製光学材料およびその
製造方法を提供すること。 【解決手段】 本発明のプラスチック製光学材料は、ア
クリル系樹脂中に、リン酸基と、アミド基と、希土類金
属イオンよりなる金属イオン成分とが含有されてなるこ
とを特徴とする。また、リン酸基およびアミド基は、そ
れぞれアクリル系樹脂を構成するポリマーの構造中に化
学的に結合されて存在することが好ましく、アクリル系
樹脂を構成するポリマーは、下記式（１）で表されるリ
ン酸基含有単量体およびこれと共重合可能な単量体を共
重合して得られる共重合体であることが好ましい。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック製光
学材料およびその製造方法に関し、更に詳しくは、特定
の波長域の可視光線を高い効率で吸収し、防眩機能、高
コントラスト化機能、色純度補正機能、輝度抑制機能等
に優れたプラスチック製光学材料、およびその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、透明性材料に金属イオンを含有さ
せて当該金属イオンによる特定の光学的特性を当該透明
性材料に付与する試みがなされている。光学特性を付与
するための金属イオンとしては、希土類金属イオンが、
特定の波長域の光線をシャープに吸収する性質を有し、
また、特有の蛍光を発する性質を有する点で、利用価値
が高いものである。例えば、３価のネオジムイオンは、
波長５８０ｎｍ近傍の光線をシャープに吸収する特性を
有することが知られており、このようなネオジムイオン
を含有するガラス製の光学材料は、優れた防眩性を有す
る光学材料として、例えば防眩性眼鏡レンズ、テレビ等
に用いられる防眩フィルター、照明器具の輝度調節フィ
ルター、色調補正フィルターなどに利用されている。

【０００３】また、最近においては、３価のネオジムイ
オンがアクリル系樹脂などの樹脂材料中に含有されてな
るプラスチック製の光学材料が提案されている（例えば
特開平８−１３６７２７号公報、特願平７−２８９６２
８号明細書参照）。このようなプラスチック製光学材料
においては、金属イオンを樹脂材料中に分散させるた
め、樹脂材料として、そのポリマーの構造中にリン酸基
が化学的に結合されてなるアクリル系樹脂が用いられて
いる。

【０００４】しかしながら、上記のプラスチック製光学
材料においては、金属イオンを高い割合でアクリル系樹
脂中に含有させることができないため、厚みが小さい光
学製品に利用する場合には、金属イオンによる光学特性
が十分に発揮されない、という問題がある。また、金属
イオンの分散性を高めるためには、アクリル系樹脂を構
成するポリマーの構造中に高い割合でリン酸基を含有さ
せることが必要であるが、このようなアクリル系樹脂は
吸水性が大きいものとなるため、実用上、光学材料とし
て用いることができない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、アクリル系樹
脂中に、リン酸基と共にアミド基を含有させることによ
り、当該アクリル系樹脂に対する金属イオンの分散性を
高めることができることを見いだし、この知見に基づい
て達成されたものである。本発明の目的は、特定の波長
域の光線を高い効率で吸収する性能を有し、防眩性など
の所要の光学特性が得られ、しかも、吸水性が小さいプ
ラスチック製光学材料を提供することにある。本発明の
他の目的は、上記のプラスチック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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のプラスチック製
光学材料は、アクリル系樹脂中に、リン酸基と、アミド
基と、希土類金属イオンよりなる金属イオン成分とが含
有されてなることを特徴とする。

【０００７】本発明のプラスチック製光学材料において
は、リン酸基が、アクリル系樹脂を構成するポリマーの
構造中に化学的に結合されて存在することが好ましく、
更に、アクリル系樹脂を構成するポリマーが、下記式
（１）で表されるリン酸基含有単量体およびこれと共重
合可能な単量体を共重合して得られる共重合体であるこ
とが好ましい。

【０００８】

【化５】

【０００９】本発明のプラスチック製光学材料において
は、アミド基は、下記式（３）、式（４）または式
（５）で表されるアミド基含有化合物がアクリル系樹脂
中に分散されることにより含有されていることが好まし
い。

【００１０】

【化６】

【００１１】

【化７】

【００１２】

【化８】

【００１３】本発明のプラスチック製光学材料において
は、アミド基が、アクリル系樹脂を構成するポリマーの
構造中に化学的に結合されて存在することが好ましい。

【００１４】また、本発明においては、アクリル系樹脂
中のアミド基とリン酸基との合計の含有量が０．８〜５
０質量％で、かつ、当該アミド基と当該リン酸基との割
合が質量比で１０：９０〜７０：３０であり、金属イオ
ン成分の含有量がアクリル系樹脂中０．１〜３０質量％
であることが好ましい。

【００１５】本発明のプラスチック製光学材料の製造方
法は、下記の単量体混合物（Ｉ）１００質量部を、希土
類金属化合物０．３〜８０質量部の存在下に重合処理す
る工程を含むことを特徴とする。 単量体混合物（Ｉ）：少なくとも上記の式（１）で表さ
れるリン酸基含有単量体と、上記の式（３）、式（４）
若しくは式（５）で表されるアミド基含有化合物とを含
有してなり、当該リン酸基含有単量体におけるリン酸基
と当該アミド基含有化合物におけるアミド基との合計の
含有量が、重合性成分中０．８〜５０質量％、かつ、当
該アミド基と当該リン酸基との割合が質量比で１０：９
０〜７０：３０である単量体混合物

【００１６】また、本発明の製造方法においては、アミ
ド基含有化合物として、上記の式（３）におけるＲ³ 、
式（４）におけるＲ⁴ 若しくはＲ⁸ または式（５）にお
けるＲ⁹ が、炭素数２〜３のアルケニル基である重合性
を有するものを用いることが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明のプラスチック製光学材料は、金属イオン
成分と、リン酸基と、アミド基とが、アクリル系樹脂中
に含有されてなるものである。本発明において「リン酸
基」とは、ＰＯ（ＯＨ）_n −（ｎは１または２であ
る。）で表される基をいう。また、本発明において「ア
ミド基」とは、下記式（６）で表される基をいう。

【００１８】

【化９】

【００１９】本発明のプラスチック製光学材料におい
て、アクリル系樹脂中に含有される金属イオン成分は、
希土類金属イオンよりなるものであり、その具体例とし
ては、ランタノイド、すなわちランタン、セリウム、プ
ラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユ
ーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウ
ム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウ
ム、ルテチウムによる金属イオンが挙げられる。これら
の金属イオンは、単独でまたは２種以上を組み合わせて
用いることができる。

【００２０】これらの金属イオン成分は、それぞれの金
属イオンによる特定の金属化合物を供給源として、アク
リル系樹脂中に含有される。かかる特定の金属化合物と
しては、上記の希土類金属と、例えば酢酸、安息香酸、
シュウ酸等の有機酸、若しくは硫酸、塩酸、硝酸、フッ
酸等の無機酸とによる金属塩の無水物または水和物、あ
るいは希土類金属の酸化物が挙げられるが、これらの化
合物に限定されるものではない。

【００２１】また、金属イオン成分の一部として、希土
類金属による金属イオン以外のその他の金属イオンを、
本発明の目的を損なわない範囲例えば全金属イオン成分
の３０質量％以内となる割合で、アクリル系樹脂中に含
有させることができる。その他の金属イオンとしては、
ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオ
ン、鉄イオン、マンガンイオン、コバルトイオン、マグ
ネシウムイオン、ニッケルイオン等を用いることがで
き、これらの金属イオンは、上記の希土類金属による金
属イオンと同様に、その他の金属イオンによる金属化合
物を供給源として、アクリル系樹脂中に含有させること
ができる。

【００２２】金属イオン成分の含有割合は、アクリル系
樹脂中０．１〜３０質量％、特に０．２〜２６質量％で
あることが好ましい。この割合が０．１質量％未満であ
る場合には、金属イオンに応じた特定の波長域の光線を
高い効率で吸収する光学材料が得られない場合がある。
一方、この割合が３０質量％を超える場合には、金属イ
オン成分をアクリル系樹脂中に分散させることが困難と
なる。

【００２３】また、このような割合で金属イオン成分を
含有させるために、金属イオン成分の供給源である金属
化合物は、当該金属化合物以外の原材料１００質量部に
対して０．３〜８０質量部、特に０．５〜７５質量部と
なる割合で使用されることが好ましい。

【００２４】本発明のプラスチック製光学材料において
は、上記の金属イオン成分をアクリル系樹脂中に分散さ
せる成分の一つとして、リン酸基が含有されている。こ
のリン酸基は、当該リン酸基を含有する化合物がアクリ
ル系樹脂中に分散されることにより含有されていてもよ
いし、或いは、アクリル系樹脂を構成するポリマーの構
造中に化学的に結合した状態で含有されていてもよい。
しかし、前述の金属イオン成分は、リン酸基に配位して
安定な状態となるため、金属イオン成分の分散性を高
め、当該金属イオン成分を高い割合で含有させることが
できる点で、リン酸基は、アクリル系樹脂を構成するポ
リマーの構造中に化学的に結合された状態で含有されて
いることが好ましい。

【００２５】このようなリン酸基がポリマーの構造中に
化学的に結合されてなるアクリル系樹脂を用いる場合に
は、ポリマー中におけるリン酸基の割合が、０．５〜５
０質量％、特に１〜４０質量％であることが好ましい。
この割合が０．５質量％未満である場合には、後述する
アミド基を含有させても金属イオン成分をアクリル系樹
脂中に均一に分散させることが困難となり、クリヤー性
に優れた光学材料が得られない。一方、この割合が５０
質量％を超える場合には、金属イオン成分をアクリル系
樹脂中に均一に分散させることが困難となり、また、得
られる光学材料の吸湿性が高くなるため、実用上好まし
くない。

【００２６】リン酸基がポリマーの構造中に化学的に結
合されてなるアクリル系樹脂としては、上記式（１）で
表される単量体（以下、「特定のリン酸基含有単量体」
という。）およびこれと共重合可能な単量体（以下、
「共重合性単量体」という。）よりなる混合単量体を共
重合して得られる共重合体樹脂（以下、「特定のアクリ
ル系共重合体樹脂」ともいう。）を用いることが好まし
い。

【００２７】特定のリン酸基含有単量体の分子構造を示
す式（１）において、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、得られる共重合体は、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。

【００２８】また、式（１）において水酸基の数ｎは１
または２であり、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の値が１である特定のリン酸基
含有単量体およびｎの値が２である特定のリン酸基含有
単量体のいずれか一方または両方を用いることができ、
また、両方を用いる場合には、その混合割合を選択する
ことができる。

【００２９】具体的に説明すると、ｎの値が１である特
定のリン酸基含有単量体は、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であり、架橋
重合性を有するものとなり、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、リン原子に結合した水酸基の数が２と
なり、金属イオン成分との結合性が大きいものとなる。
従って、本発明の光学材料を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
する場合には、ｎの値が２である特定のリン酸基含有単
量体を用いることが好ましい。また、ｎの値が１である
特定のリン酸基含有単量体およびｎの値が２である特定
のリン酸基含有単量体の両方を用いる場合には、特定の
アクリル系共重合体を製造するに際しては、目的とする
形状が直接得られる注型重合法を利用することが好まし
い。

【００３０】このように、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の値が１である特定の
リン酸基含有単量体およびｎの値が２である特定のリン
酸基含有単量体のいずれかを選択することができるが、
これらの両方を用いることが好ましい。特に、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とを、それぞれがほぼ等モ
ル量となる割合、例えばモル比で４５〜５５：５５〜４
５となる割合で用いる場合には、単量体混合物に対する
金属イオン成分の供給源である金属化合物の溶解性が高
いものとなるので好ましい。

【００３１】特定のアクリル系共重合体樹脂を得るため
には、上記の特定のリン酸基含有単量体と共重合性単量
体との混合単量体が用いられる。このような混合単量体
を用いることにより、得られる光学材料の吸湿性、屈折
率、硬度等の性能を調整することができる。この共重合
性単量体としては、（１）用いられる特定のリン酸基含
有単量体と均一に溶解混合すること、（２）用いられる
特定のリン酸基含有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。

【００３２】かかる共重合性単量体の具体例としては、
メチル（メタ）アクリレート（ここで、「（メタ）アク
リレート」とは、「アクリレート」または「メタクリレ
ート」意味する。）、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、ｎ−オクチル（メタ）
アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレー
ト等のアルキル基の炭素数が１〜１２である低級アルキ
ル（メタ）アクリレート類、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、２−ヒ
ドロキシブチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル
（メタ）アクリレート等の変性アルキル（メタ）アクリ
レート類、フェノキシエチル（メタ）アクリレート等の
芳香環含有（メタ）アクリレート類などの単官能（メ
タ）アクリレート類、

【００３３】エチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポ
リエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３
−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４
−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘ
キサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチル
グリコールジ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−
１，３−ジメタクリロキイルオシプロパン、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−ヒドロキシ−１−アクリロイルオキシ−３−
メタクリロイルオキシプロパン、トリメチロールプロパ
ントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリットトリ
（メタ）アクリレート、ペンタエリトリットテトラ（メ
タ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート類、

【００３４】アクリル酸、メタクリル酸、２−メタクリ
ロイルオキシエチルコハク酸、２−メタクリロイルオキ
シエチルフタル酸等のラジカル重合性の不飽和結合を有
するカルボン酸、スチレン、α−メチルスチレン、クロ
ルスチレン、ジブロムスチレン、メトキシスチレン、ジ
ビニルスチレン、ビニル安息香酸、ヒドロキシメチルス
チレン、トリビニルベンゼン等の芳香族ビニル化合物を
用いることもできる。これらの化合物は、単独で若しく
は２種類以上を組み合わせて用いることができる。

【００３５】特定のリン酸基含有単量体と共重合性単量
体との使用割合は、質量比で３：９７〜８０：２０、特
に５：９５〜７５：２５であることが好ましい。特定の
リン酸基含有単量体はラジカル重合性に富むものである
ため、混合単量体を重合処理することによって、当該混
合単量体のほとんどが共重合体に転換されるとみなすこ
とができる。従って、特定のリン酸基含有単量体と共重
合性単量体とを上記の割合で使用することにより、リン
酸基が上述の特定の割合でポリマーの構造中に結合され
てなるアクリル系樹脂が得られる。

【００３６】本発明のプラスチック製光学材料において
は、前述の金属イオン成分を分散させる成分として、上
記のリン酸基と共に、アミド基が含有されている。この
アミド基をリン酸基と共に含有させることにより、リン
酸基を単独で使用した場合に比較して、金属イオン成分
の分散性を更に高めることができる。その理由は十分に
解明されていないが、リン酸基と金属イオン成分との配
位結合性が促進されること、金属イオン成分がアミド基
に配位して錯体が形成されること、或いは錯体とアクリ
ル系樹脂との相溶性が高まることなどが考えられる。こ
のアミド基は、当該アミド基を含有する化合物がアクリ
ル系樹脂中に分散されることにより含有されていてもよ
いし、或いは、アクリル系樹脂を構成するポリマーの構
造中に化学的に結合した状態で含有されていてもよい
が、金属イオン成分の分散性を高め、当該金属イオン成
分を高い割合で含有させることができる点、金属イオン
成分が樹脂から遊離することによって生ずる経時的な劣
化が少なくて、耐久性が高い光学材料が得られる点で、
アミド基は、アクリル系樹脂を構成するポリマーの構造
中に化学的に結合された状態で含有されていることが好
ましい。

【００３７】アミド基を含有する化合物としては、上記
式（３）、式（４）または式（５）で表されるアミド基
含有化合物（以下、「特定のアミド基含有化合物」とも
いう。）を用いることが好ましい。

【００３８】上記式（３）で表されるアミド基含有化合
物の具体例としては、（メタ）アクリルアミド（ここ
で、「（メタ）アクリルアミド」とは、「アクリルアミ
ド」または「メタクリルアミド」を意味する。）、Ｎ−
メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）ア
クリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミ
ド、Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｔ
−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル
（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブチル（メタ）アク
リルアミド等のＮ置換アルキル（メタ）アクリルアミド
類、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ
−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジイソプ
ロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−プロ
ピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−エチル
（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピ
ル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ−プロ
ピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル−Ｎ−イソプ
ロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル−Ｎ−ｎ−
プロピル（メタ）アクリルアミド等のＮ，Ｎ置換ジアル
キル（メタ）アクリルアミド類などの式（３）における
Ｒ³ が炭素数２〜３のアルケニル基である重合性アミド
基含有化合物、

【００３９】ホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチル
ホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ−イソプロ
ピルホルムアミド、Ｎ−ｔ−ブチルホルムアミド等のＮ
置換アルキルホルムアミド類、Ｎ−メチルアセトアミ
ド、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ−イソプロピルアセト
アミド、Ｎ−ｔ−ブチルアセトアミド等のＮ置換アルキ
ルアセトアミド類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、
Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピ
ルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔ−ブチルホルムアミド
等のＮ，Ｎ置換アルキルホルムアミド類、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、
Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔ
−ブチルアセトアミド等のＮ，Ｎ置換アルキルアセトア
ミド類、などの式（３）におけるＲ³ が水素原子または
炭素数１〜４のアルキル基である非重合性アミド基含有
化合物が挙げられる。

【００４０】上記式（４）で表されるアミド基含有化合
物の具体例としては、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）
アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビス（メタ）アク
リルアミド、Ｎ，Ｎ’−プロピレンビス（メタ）アクリ
ルアミド、Ｎ，Ｎ’−ブチレンビス（メタ）アクリルア
ミドなどの式（４）におけるＲ⁴ 若しくはＲ⁸ が炭素数
２〜３のアルケニル基である重合性アミド基含有化合
物、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−
プロピレンビスホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−ブチレンビス
ホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスアセトアミド、
Ｎ，Ｎ’−プロピレンビスアセトアミド、Ｎ，Ｎ’−ブ
チレンビスアセトアミドなどの式（４）におけるＲ⁴ 若
しくはＲ⁸ が水素原子または炭素数１〜４のアルキル基
である非重合性アミド基含有化合物が挙げられる。

【００４１】上記式（５）で表されるアミド基含有化合
物の具体例としては、Ｎ−（メタ）アクリロイルピロリ
ジン（ここで、「（メタ）アクリロイル」とは、「アク
リロイル」または「メタクリロイル」を意味する。）、
Ｎ−（メタ）アクリロイルピペリジン、Ｎ−（メタ）ア
クリロイルピペラジン、（メタ）アクリロイルモルフォ
リン、（メタ）アクリロイルピペリドンなどの式（５）
におけるＲ⁹ が炭素数２〜３のアルケニル基である重合
性アミド基含有化合物、４−アセチルモルホリン、１−
アセチルピペラジン、１−アセチルピペリジン、１−ア
セチルピペリドンなどの式（５）におけるＲ⁹ が水素原
子または炭素数１〜４のアルキル基である非重合性アミ
ド基含有化合物が挙げられる。これらの特定のアミド基
含有化合物は、単独でまたは２種類以上を組み合わせて
用いることができる。

【００４２】本発明においては、上記の特定のアミド基
含有化合物をアクリル系樹脂中に均一に分散させること
により、当該特定のアミド基含有化合物におけるアミド
基を当該アクリル系樹脂中に含有させることができる
が、これらの特定のアミド基含有化合物のうち、式
（３）におけるＲ³ 、式（４）におけるＲ⁴ 若しくはＲ
⁸ または式（５）におけるＲ⁹ が、炭素数２〜３のアル
ケニル基である重合性のものは、前述の特定のリン酸基
含有単量体と共重合可能なものであるので、このような
重合性を有する特定のアミド基含有化合物を、前述の特
定のアクリル系共重合体樹脂を得るための共重合性単量
体の全部または一部として用いることができ、これによ
り、リン酸基およびアミド基の両方が、ポリマーの構造
中に化学的に結合されてなるアクリル系樹脂を得ること
ができる。

【００４３】特定のアミド基含有化合物の使用割合は、
本発明のプラスチック製光学材料または当該プラスチッ
ク製光学材料を得るために用いられる原材料全体の１〜
６０質量％、特に１〜５０質量％であることが好まし
い。また、本発明のプラスチック製光学材料中における
アミド基の含有割合は、０．３〜３０質量％、特に、
０．４〜２０質量％であることが好ましい。特定のアミ
ド基含有化合物の使用割合が１質量％未満である場合に
は、金属イオン成分を高い割合で分散させることができ
ず、防眩性等の目的とする性能を有する光学材料が得ら
れない場合がある。一方、特定のアミド基含有化合物の
使用割合が６０質量％を超える場合には、当該特定のア
ミド基含有化合物自体を光学材料またはその原材料中に
分散させることが困難となり、また、得られる光学材料
は吸湿性の高いものとなりやすいため、実用上好ましく
ない。

【００４４】本発明のプラスチック製光学材料におい
て、アミド基とリン酸基との合計の含有量は、当該光学
材料の樹脂成分であるアクリル系樹脂中０．８〜５０質
量％、特に１〜４０質量％であることが好ましい。アミ
ド基とリン酸基との合計の含有量が過小である場合に
は、金属イオン成分を十分に分散させることが困難とな
る場合がある。一方、アミド基とリン酸基との合計の含
有量が過大である場合には、金属イオン成分の分散性が
低下することがあり、また、得られる光学材料は、吸湿
性が高いものとなりやすく、実用上好ましくない。ま
た、アミド基とリン酸基との割合は、質量比でアミド
基：リン酸基が１０：９０〜７０：３０、特に、１５：
８５〜６０：４０であることが好ましい。アミド基の割
合が過小である場合には、アミド基を含有させることの
効果すなわち金属イオン成分の分散性を高める効果が十
分に得られないことがある。一方、アミド基の割合が過
大である場合には、当該アミド基の割合に応じた効果が
得られず、好ましくない。

【００４５】本発明のプラスチック製光学材料は、少な
くとも特定のリン酸基含有単量体と、特定のアミド基含
有化合物とを含有してなる単量体混合物を、金属イオン
成分の供給源である金属化合物の存在下に、ラジカル重
合法によって重合処理することにより、有利に製造する
ことができる。具体的には、単量体混合物における重合
性成分のラジカル重合を行なう前に、単量体混合物中に
前記金属化合物を添加して溶解または分散させることに
より、特定のリン酸基含有単量体と、特定のアミド基含
有化合物と、金属化合物とが含有されてなる単量体組成
物を調製し、この単量体組成物をラジカル重合処理す
る。

【００４６】単量体混合物においては、特定のリン酸基
含有単量体におけるリン酸基と特定のアミド基含有化合
物におけるアミド基との合計の含有量が、重合性成分中
０．８〜５０質量％であり、かつ、当該アミド基と当該
リン酸基との割合が質量比で１０：９０〜７０：３０で
ある。このような単量体混合物を調製するためには、前
述の共重合性単量体を必要に応じて用いればよい。ま
た、金属化合物の使用割合は、単量体混合物１００質量
部に対して０．３〜８０質量部である。このような条件
を満足することにより、金属化合物を単量体混合物中に
確実に溶解または分散させることができると共に、リン
酸基と、アミド基と、金属イオン成分とが、それぞれ前
述の特定の割合で含有されてなる光学材料が得られる。

【００４７】また、単量体混合物の調製において、特定
のアミド基含有化合物として重合性を有するものを用い
ることにより、アミド基がポリマーの構造中に化学的に
結合されてなる特定のアクリル系共重合体樹脂が得られ
るので、金属イオン成分の分散性を更に高めることがで
きる。

【００４８】単量体混合物の重合処理において、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。

【００４９】本発明のプラスチック製光学材料は、上記
の方法により有利に製造することができるが、本発明の
プラスチック製光学材料を製造する方法としては、これ
に限定されるものではなく、例えば以下の方法によって
も製造することができる。

【００５０】（１）上記の単量体混合物をラジカル重合
処理して得られた特定のアクリル系共重合体樹脂中に、
金属イオン成分の供給源である特定の金属化合物を添加
して混合する方法。この（１）の方法では、具体的に
は、ａ）特定のアクリル系共重合体樹脂を加熱溶融さ
せ、これに前記金属化合物を添加混合する方法、ｂ）特
定のアクリル系共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。

【００５１】（２）特定のリン酸基含有単量体と共重合
性単量体との混合単量体をラジカル重合して特定のアク
リル系共重合体樹脂を製造し、この特定のアクリル系共
重合体樹脂中に、特定のアミド基含有化合物と、金属イ
オン成分の供給源である金属化合物とを添加して混合す
る方法。この（２）の方法では、上記の（１）に準じた
方法を利用することができる。

【００５２】このようにして得られるプラスチック製光
学材料は、そのままの状態で、あるいはその使用目的に
応じて、板状、円柱状、レンズ状等の形状に成形、研磨
することにより、各種の用途に使用することができる。
また、上記の製造方法においては、金属化合物から金属
イオン成分が供給されて当該金属イオン成分とリン酸基
またはアミド基とが結合する結果、その副生成物として
特定の金属化合物に由来する酸が発生するが、この酸を
適宜の方法により除去することがより好ましい。酸の除
去処理は、単量体組成物を調製した後、当該単量体組成
物の重合処理を行う前に行うことができ、その具体的な
方法としては、単量体組成物中の酸を析出させ、この析
出した酸の結晶を濾別などによって分離する方法、単量
体組成物を加熱処理することにより、当該単量体組成物
中の酸を蒸発させる方法、適宜の溶媒によって単量体組
成物から酸を抽出する方法、単量体組成物を水で洗浄す
ることにより、当該単量体組成物中の酸を除去する方法
などが挙げられる。

【００５３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらによって限定されるものではない。な
お、以下において、「部」は「質量部」を意味し、
「％」は、光線吸収率および吸水率に関するものを除き
「質量％」を意味する。

【００５４】〈実施例１〉下記式（７）で表される特定
のリン酸基含有単量体（以下、「単量体（Ｍ１）」とい
う。）３１．２５部と、下記式（８）で表される特定の
リン酸基含有単量体（以下、「単量体（Ｍ２）」とい
う。）１８．７５部と、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミ
ド（以下、「ＤＭＡＡ」という。）２０部と、メチルメ
タクリレート（以下、「ＭＭＡ」という。）３０部とを
十分に混合することにより、単量体混合物を調製した。
この単量体混合物におけるリン酸基およびアミド基の含
有量は、重合性成分中リン酸基が１７．７％、アミド基
が８．５％、合計が２６．２％であり、アミド基とリン
酸基との割合は質量比でアミド基：リン酸基＝３２．
４：６７．６である。この単量体混合物に、酢酸ネオジ
ム一水和物４６部（重合性成分１００部に対する３価の
ネオジムイオンの含有量が１９．５部）を添加し、十分
に攪拌して混合することにより、単量体組成物を調製し
た。

【００５５】

【化１０】

【００５６】

【化１１】

【００５７】以上のようにして調製された単量体組成物
に、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート２．０部を
添加し、３５℃で１時間、３５℃から６０℃までを６時
間で、６０℃から８０℃までを２時間で、さらに８０℃
から１００℃までを１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、３価のネオジムイ
オンを含有するアクリル系架橋共重合体よりなる厚みが
２ｍｍの透明な板状のプラスチック製光学材料を製造し
た。

【００５８】〈実施例２〉単量体（Ｍ１）１０．６部
と、単量体（Ｍ２）６．４部と、ＤＭＡＡ１０部と、Ｍ
ＭＡ５３部と、フェノキシエチルメタクリレート（以
下、「ＰＥＭＡ」という。）２０部とを十分に混合する
ことにより、単量体混合物を調製した。この単量体混合
物におけるリン酸基およびアミド基の含有量は、重合性
成分中リン酸基が６．０％、アミド基が４．２％、合計
が１０．２％であり、アミド基とリン酸基との割合は質
量比でアミド基：リン酸基＝４１．２：５８．８であ
る。この単量体混合物に、酢酸ネオジム一水和物１０部
（重合性成分１００部に対する３価のネオジムイオンの
含有量が４．３部）を添加し、十分に攪拌して混合する
ことにより、単量体組成物を調製した。この単量体組成
物を用いて実施例１と同様にして注型重合を行うことに
より、厚みが２ｍｍの透明な板状のプラスチック製光学
材料を製造した。

【００５９】〈実施例３〉単量体（Ｍ１）１７．５部
と、単量体（Ｍ２）１０．５部と、ＤＭＡＡ１６部と、
ＭＭＡ５６部とを十分に混合することにより、単量体混
合物を調製した。この単量体混合物におけるリン酸基お
よびアミド基の含有量は、重合性成分中リン酸基が９．
６％、アミド基が６．８％、合計が１６．４％であり、
アミド基とリン酸基との割合は質量比でアミド基：リン
酸基＝４１．５：５８．５である。この単量体混合物
に、酢酸ネオジム一水和物１６部（重合性成分１００部
に対する３価のネオジムイオンの含有量が６．８部）を
添加し、十分に攪拌して混合することにより、単量体組
成物を調製した。この単量体組成物を用いて実施例１と
同様にして注型重合を行うことにより、厚みが２ｍｍの
透明な板状のプラスチック製光学材料を製造した。

【００６０】〈実施例４〉単量体（Ｍ１）３．１部と、
単量体（Ｍ２）１．９部と、ＤＭＡＡ１部と、ＭＭＡ５
０部と、ＰＥＭＡ４４部とを十分に混合することによ
り、単量体混合物を調製した。この単量体混合物におけ
るリン酸基およびアミド基の含有量は、重合性成分中リ
ン酸基が１．８％、アミド基が０．４％、合計が２．２
％であり、アミド基とリン酸基との割合は質量比でアミ
ド基：リン酸基＝１８．２：８１．８である。この単量
体混合物に、酢酸ネオジム一水和物０．５部（重合性成
分１００部に対する３価のネオジムイオンの含有量が
０．２部）を添加し、十分に攪拌して混合することによ
り、単量体組成物を調製した。この単量体組成物を用い
て実施例１と同様にして注型重合を行うことにより、厚
みが２ｍｍの透明な板状のプラスチック製光学材料を製
造した。このプラスチック製光学材料が５枚積層されて
なる積層体を作製した。

【００６１】〈実施例５〉単量体（Ｍ１）４６．９部
と、単量体（Ｍ２）２８．１部と、ＤＭＡＡ１７部と、
２−エチルヘキシルアクリレート（以下、「２ＥＨＡ」
という。）８部とを十分に混合することにより、単量体
混合物を調製した。この単量体混合物におけるリン酸基
およびアミド基の含有量は、重合性成分中リン酸基が２
６．５部、アミド基が７．２％、合計が３３．７％であ
り、アミド基とリン酸基との割合は質量比でアミド基：
リン酸基＝２１．４：７８．６である。この単量体混合
物に、酢酸ネオジム一水和物７０部（重合性成分１００
部に対する３価のネオジムイオンの含有量が２９．７
部）を添加し、十分に攪拌して混合することにより、単
量体組成物を調製した。この単量体組成物を用いて実施
例１と同様にして注型重合を行うことにより、厚みが２
ｍｍの透明な板状のプラスチック製光学材料を製造し
た。

【００６２】〈実施例６〉単量体（Ｍ１）１０．６部
と、単量体（Ｍ２）６．４部と、アクリロイルモルフォ
リン（以下、「ＭＯＡ」という。）２２部と、ＭＭＡ２
１部と、ＰＥＭＡ２０部と、ブトキシエチルメタクリレ
ート（以下、「ＢＥＭＡ」という。）２０部を十分に混
合することにより、単量体混合物を調製した。この単量
体混合物におけるリン酸基およびアミド基の含有量は、
重合性成分中リン酸基が６．０％、アミド基が６．６
％、合計が１２．６％であり、アミド基とリン酸基との
割合は質量比でアミド基：リン酸基＝５２．４：４７．
６である。この単量体混合物を用いたこと以外は、実施
例２と同様にして、単量体組成物を調製し、厚みが２ｍ
ｍの透明な板状のプラスチック製光学材料を製造した。

【００６３】〈実施例７〉単量体（Ｍ１）１５．６部
と、単量体（Ｍ２）９．４部と、Ｎ，Ｎ’−メチレンビ
スアクリルアミド（以下、「ＭＢＡＡ」という。）５部
と、ＭＭＡ７０部とを十分に混合することにより、単量
体混合物を調製した。この単量体混合物におけるリン酸
基およびアミド基の含有量は、重合性成分中リン酸基が
８．８％、アミド基が２．７％、合計が１１．５％であ
り、アミド基とリン酸基との割合は質量比でアミド基：
リン酸基＝２３．５：７６．５である。この単量体混合
物を用いたこと以外は、実施例２と同様にして、単量体
組成物を調製し、厚みが２ｍｍの透明な板状のプラスチ
ック製光学材料を製造した。

【００６４】〈実施例８〉単量体（Ｍ１）３１．３部
と、単量体（Ｍ２）１８．７部と、ＤＭＡＡ３０部と、
ＭＭＡ１０部と、ｎ−ブチルメタクリレート（以下、
「ｎ−ＢＭＡ」という。）１０部を十分に混合すること
により、単量体混合物を調製した。この単量体混合物に
おけるリン酸基およびアミド基の含有量は、重合性成分
中リン酸基が１７．７％、アミド基が１２．７％、合計
が３０．４％であり、アミド基とリン酸基との割合は質
量比でアミド基：リン酸基＝４１．８：５８．２であ
る。この単量体混合物に、酢酸ネオジム一水和物２０部
（重合性成分１００部に対する３価のネオジムイオンの
含有量が８．５部）と、酢酸プラセオジム二水和物１０
部（単量体混合物１００部に対する３価のプラセオジム
イオンの含有量が４．０部）とを添加し、十分に攪拌し
て混合することにより、単量体組成物を調製した。この
単量体組成物を用いて実施例１と同様にして注型重合を
行うことにより、厚みが２ｍｍの透明な板状のプラスチ
ック製光学材料を製造した。

【００６５】〈実施例９〉酢酸プラセオジム二水和物１
０部の代わりに酢酸ホルミウム四水和物１０部（重合性
成分１００部に対する３価のホルミウムイオンの含有量
が４．０部）を用いたこと以外は、実施例８と同様にし
て厚みが２ｍｍの透明な板状のプラスチック製光学材料
を製造した。

【００６６】〈実施例１０〉ＭＢＡＡ５部の代わりに
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（以下、「ＤＭＡｃＡ」
という。）８部を用い、ＭＭＡの量を７０部から６７部
に変更して単量体混合物を調製したこと以外は、実施例
７と同様にして厚みが２ｍｍの透明な板状のプラスチッ
ク製光学材料を製造した。上記の単量体混合物における
リン酸基およびアミド基の含有量は、重合性成分中リン
酸基が８．８％、アミド基が３．９％、合計が１２．７
％であり、アミド基とリン酸基との割合は質量比でアミ
ド基：リン酸基＝３０．７：６９．３である。

【００６７】〈比較例１〉単量体（Ｍ１）５０部と、単
量体（Ｍ２）３０部と、ＭＭＡ２０部とを十分に混合す
ることにより、単量体混合物を調製した。この単量体混
合物に、酢酸ネオジム一水和物１６部（重合性成分１０
０部に対する３価のネオジムイオンの含有量が６．８
部）を添加し、十分に攪拌して混合することにより、単
量体組成物を調製した。この単量体組成物を用いて実施
例１と同様にして注型重合を行うことにより、厚みが２
ｍｍの透明な板状のプラスチック製光学材料を製造し
た。

【００６８】以上の実施例１〜１０および比較例１にお
いて調製された単量体組成物の配合および当該単量体組
成物におけるリン酸基、アミド基および各金属イオンの
含有量を下記表１にまとめて示す。

【００６９】

【表１】

【００７０】〈プラスチック製光学材料の評価〉実施例
１〜１０および比較例１に係るプラスチック製光学材料
を試験片として用い（実施例４については積層体を使用
した。）、下記に示す方法により、特定波長域の光線吸
収率、防眩性および吸水率を評価した。

【００７１】〔光線吸収率〕自記分光光度計「Ｕ−４０
００（日立製作所製）」を用いて、試験片の波長４００
〜８００ｎｍにおける分光透過率曲線を測定し、得られ
た分光透過率曲線チャートにおける波長５６０〜６１０
ｎｍの光線透過量を求め、当該波長域の光線吸収率
（％）を測定した。 〔防眩性〕参考例として、ガラス製の防眩性レンズ「Ｎ
ＥＯ（ＨＯＹＡ社製）」の光線吸収率を測定し、光線吸
収率が参考例の値より大きい試験片を防眩性を有するも
のとして評価した。 〔吸水率〕試験片の質量Ｗ₀ を測定し、試験片を２３℃
で２０時間水中に浸した後、試験片の表面に付着してい
る水分を拭い、当該試験片の質量Ｗ₁ （ｇ）を測定し、
下記の数式により、吸水率を算出した。以上、結果を表
２に示す。

【００７２】

【数１】 吸水率（％）＝｛（Ｗ₁ −Ｗ₀ ）／Ｗ₀ ｝×１００

【００７３】

【表２】

【００７４】表２から明らかなように、実施例１〜１０
の光学材料は、優れた防眩性を有し、しかも、吸水率が
小さいものであることが確認された。これに対して、比
較例１に係る光学材料は、防眩性を有するものである
が、吸水率が大きく、実用上問題がある。

【００７５】〈比較製造例１〉ＤＭＡＡ２０部の代わり
にＰＥＭＡ２０部を用いたこと以外は、実施例１と同様
にして単量体組成物の調製を行なったところ、当該単量
体混合物にはアミド基が含有されていないため、酢酸ネ
オジム一水和物が溶解した透明な単量体組成物を得るこ
とができなかった。

【００７６】〈比較製造例２〉単量体（Ｍ１）４３．８
部と、単量体（Ｍ２）２６．２部と、ＤＭＡＡ３．３部
と、ＭＭＡ２６．７部とを十分に混合することにより、
単量体混合物を調製した。この単量体混合物におけるリ
ン酸基およびアミド基の含有量は、重合性成分１００部
に対してリン酸基が２４．８部、アミド基が１．４部、
合計が２６．２部であり、アミド基とリン酸基との割合
は質量比でアミド基：リン酸基＝５．３：９４．７であ
る。この単量体混合物を用い、実施例１と同様にして単
量体組成物の調製を行ったところ、当該単量体混合物に
おけるアミド基の含有割合が小さいため、酢酸ネオジム
一水和物が溶解した透明な単量体組成物を得ることがで
きなかった。

【００７７】〈比較製造例３〉単量体（Ｍ１）３．５部
と、単量体（Ｍ２）２．１部と、ＤＭＡＡ５７部と、Ｍ
ＭＡ３７．４部とを十分に混合することにより、単量体
混合物を調製した。この単量体混合物におけるリン酸基
およびアミド基の含有量は、重合性成分１００部に対し
てリン酸基が２．０部、アミド基が２４．２部、合計が
２６．２部であり、アミド基とリン酸基との割合は質量
比でアミド基：リン酸基＝９２．４：７．６である。こ
の単量体混合物を用い、実施例１と同様にして単量体組
成物の調製を行ったところ、当該単量体混合物における
リン酸基の含有割合が小さいため、酢酸ネオジム一水和
物が溶解した透明な単量体組成物を得ることができなか
った。

【００７８】

【発明の効果】本発明によれば、アクリル系樹脂中に、
リン酸基と共にアミド基が含有されているため、リン酸
基の含有量を増やすことなしに、当該アクリル系樹脂中
に希土類金属イオンよりなる金属イオン成分を高い割合
で含有させることができるので、当該金属イオン成分に
応じた特定の波長域の光線を高い効率で吸収する性能を
有し、防眩性などの所要の光学特性を有し、しかも、吸
水性が小さいプラスチック製光学材料が得られる。従っ
て、本発明のプラスチック製光学材料は、可視光領域に
おける特定の波長域の光を吸収するための特定可視光線
吸収用材料として好適であり、例えばサングラス等の防
眩レンズ、テレビ等に用いられる防眩フィルターまたは
画面カバー材、照明器具の輝度調節フィルターなどに利
用することができ、また、防眩性シート等の厚みの小さ
い光学製品としても利用することができる。また、本発
明のプラスチック製光学材料は、カラー画像表示装置、
例えばＣＲＴディスプレイ、液晶表示装置、プラズマデ
ィスプレイ、エレクトロルミネッセンス素子を利用した
表示装置などに用いられる光学フィルターとして好適で
あり、本発明のプラスチック製光学材料よりなる光学フ
ィルターを、カラー表示装置の前面または適宜の個所に
配置することにより、当該カラー画像表示装置の画面の
コントラストおよび彩度若しくは色純度を改善すること
ができる。本発明の製造方法によれば、上記のプラスチ
ック製光学材料を直接的にかつ確実に製造することがで
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｂ 1/04 Ｇ０２Ｂ 1/04 5/22 5/22 //(Ｃ０８Ｆ 220/12 230:02） (Ｃ０８Ｋ 5/00 5:20 5:098） (Ｃ０８Ｋ 13/02 5:20 3:24）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクリル系樹脂中に、リン酸基と、アミ
   ド基と、希土類金属イオンよりなる金属イオン成分とが
   含有されてなることを特徴とするプラスチック製光学材
   料。
2. 【請求項２】 リン酸基が、アクリル系樹脂を構成する
   ポリマーの構造中に化学的に結合されて存在することを
   特徴とする請求項１に記載のプラスチック製光学材料。
3. 【請求項３】 アクリル系樹脂を構成するポリマーが、
   下記式（１）で表されるリン酸基含有単量体およびこれ
   と共重合可能な単量体を共重合して得られる共重合体で
   あることを特徴とする請求項２に記載のプラスチック製
   光学材料。 【化１】
4. 【請求項４】 アミド基は、下記式（３）、式（４）ま
   たは式（５）で表されるアミド基含有化合物がアクリル
   系樹脂中に分散されることにより含有されていることを
   特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のプ
   ラスチック製光学材料。 【化２】 【化３】 【化４】
5. 【請求項５】 アミド基が、アクリル系樹脂を構成する
   ポリマーの構造中に化学的に結合されて存在することを
   特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のプ
   ラスチック製光学材料。
6. 【請求項６】 アクリル系樹脂中のアミド基とリン酸基
   との合計の含有量が０．８〜５０質量％で、かつ、当該
   アミド基と当該リン酸基との割合が質量比で１０：９０
   〜７０：３０であり、金属イオン成分の含有量がアクリ
   ル系樹脂中０．１〜３０質量％であることを特徴とする
   請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のプラスチック
   製光学材料。
7. 【請求項７】 可視光領域における特定の波長域の光を
   吸収するための特定可視光線吸収用であることを特徴と
   する請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のプラスチ
   ック製光学材料。
8. 【請求項８】 下記の単量体混合物（Ｉ）１００質量部
   を、希土類金属化合物０．３〜８０質量部の存在下に重
   合処理する工程を含むことを特徴とするプラスチック製
   光学材料の製造方法。 単量体混合物（Ｉ）：少なくとも請求項３に記載の式
   （１）で表されるリン酸基含有単量体と、請求項４に記
   載の式（３）、式（４）若しくは式（５）で表されるア
   ミド基含有化合物とを含有してなり、当該リン酸基含有
   単量体におけるリン酸基と当該アミド基含有化合物にお
   けるアミド基との合計の含有量が、重合性成分中０．８
   〜５０質量％、かつ、当該アミド基と当該リン酸基との
   割合が質量比で１０：９０〜７０：３０である単量体混
   合物
9. 【請求項９】 アミド基含有化合物として、式（３）に
   おけるＲ³ 、式（４）におけるＲ⁴ 若しくはＲ⁸ または
   式（５）におけるＲ⁹ が、炭素数２〜３のアルケニル基
   である重合性のものを用いることを特徴とする請求項８
   に記載のプラスチック製光学材料の製造方法。