TW201404774A - 光學材料用聚合性組成物、由該組成物得到之光學材料及塑膠透鏡 - Google Patents

光學材料用聚合性組成物、由該組成物得到之光學材料及塑膠透鏡 Download PDF

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Abstract

本發明之光學材料用聚合性組成物包含:(A)選自於脂肪族異氰酸酯化合物及脂環族異氰酸酯化合物中之1種以上異氰酸酯化合物、(B)二官能以上之活性氫化合物、與(C)光致變色化合物。

Description

光學材料用聚合性組成物、由該組成物得到之光學材料及塑膠透鏡
本發明係關於含有光致變色化合物之光學材料用聚合性組成物、由該組成物得到之光學材料及塑膠透鏡。
塑膠透鏡,由於比起無機透鏡重量更輕且不易破裂,於眼鏡鏡片、相機鏡頭等光學元件上急速地普及起來。近年,具有光致變色性能的塑膠透鏡之開發持續地進展。
作為其相關者,可舉例專利文獻1~4中所記載之技術。
於專利文獻1中,揭示一種由包含指定之光致變色化合物與二(甲基)丙烯酸酯化合物之組成物構成之透鏡。而於第0009段中記載,當使用折射率高的胺甲酸酯樹脂或硫胺甲酸酯樹脂時,係樹脂原料的異氰酸酯於單體階段與光致變色化合物反應,而變得完全呈現不出光致變色性能。
於專利文獻2中,揭示一種將塗層設置於硫胺甲酸酯系塑膠透鏡表面的透鏡,其中,該塗層由包含具有唏骨架之光致變色化合物與酚化合物之組成物構成。
於專利文獻3中,揭示一種光致變色透鏡,其具有由硫胺甲酸酯樹脂構成之透鏡基材、及藉由將含有光致變色化合物與自由基聚合性單體之溶液塗布於該基材上而形成的光致變色膜。
又,於專利文獻4中,揭示一種具有光致變色特性之化合物。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
專利文獻1:日本特開平8-272036號公報
專利文獻2:日本特開2005-23238號公報
專利文獻3:日本特開2008-30439號公報
專利文獻4:日本特開2011-144181號公報
專利文獻5:美國專利6506538號
專利文獻6:日本特開2005-305306號公報
然而,此等文獻所揭示之發明於以下諸點上存在著問題。
於專利文獻1~3中所揭示之光致變色透鏡,在由胺甲酸酯樹脂或硫胺甲酸酯樹脂構成之透鏡基材上,設置有光致變色膜。其理由如專利文獻1第0009段中所記載一般,係由於光致變色化合物與係單體之異氰酸酯反應,而變得完全呈現不出光致變色性能。
為了獲得此般構成之透鏡,由於有必要於透鏡基材上設置光致變色膜,故製造步驟變得繁雜且製造穩定性上仍有改善空間。又,由於係疊層結構,故會發生界面之剝離或折射率調整等問題,因此,產品的產率有降低的可能性。
可將本發明表示於以下。
[1] 一種光學材料用聚合性組成物,其包含:(A)選自於脂肪族異氰酸酯化合物及脂環族異氰酸酯化合物中之1種以上異氰酸酯化合物、(B)二官能以上之活性氫化合物、與(C)光致變色化合物。
[2] 如[1]之光學材料用聚合性組成物,其中,光致變色化合物(C)以下列通式(3)表示;
(式中,R1及R2可相同也可不同,各自獨立地表示氫;碳數1~12之直鏈或分支烷基;碳數3~12之環烷基;係取代或無取代之碳數6~24之芳基或碳數4~24之雜芳基(作為取代基,具有選自於以下基中之至少1個之取代基:鹵素原子、羥基、碳數1~12之直鏈或分支烷基、碳數1~12之直鏈或分支烷氧基、經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷基、經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷氧基、經至少1個碳數1~12之直鏈或分支烷基或烷氧基取代之苯氧基或萘氧基、碳數2~12之直鏈或分支烯基、-NH2基、-NHR基、-N(R)2基(R係碳數1~6之直鏈或分支烷基。當R存在2個時,2個R可相同也可不同。)、及甲基丙烯醯基或丙烯醯基。);芳烷基或雜芳烷基(經前述芳基或雜芳基取代的碳數1~4之直鏈或分支烷基),R3可相同也可不同,各自獨立地表示鹵素原子;碳數1~12之直鏈或分支烷基; 碳數3~12之環烷基;碳數1~12之直鏈或分支烷氧基;經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷基、經至少1個鹵素原子取代的碳數3~12之鹵環烷基、經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷氧基;係取代或無取代之碳數6~24之芳基或碳數4~24之雜芳基(作為取代基,具有選自於以下基中之至少1個之取代基:鹵素原子、羥基、碳數1~12之直鏈或分支烷基、碳數1~12之直鏈或分支烷氧基、經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷基、經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷氧基、經至少1個碳數1~12之直鏈或分支烷基或烷氧基取代的苯氧基或萘氧基、碳數2~12之直鏈或分支烯基、及胺基。);芳烷基或雜芳烷基(經前述芳基或雜芳基取代的碳數1~4之直鏈或分支烷基);取代或無取代之苯氧基或萘氧基(作為取代基,具有選自於碳數1~6之直鏈或分支烷基或烷氧基中之至少1個的取代基);-NH2、-NHR、-CONH2、或-CONHR(R係碳數1~6之直鏈或分支烷基);-OCOR8或-COOR8(於此,R8係碳數1~6之直鏈或分支烷基、或碳數3~6之環烷基、或經R1、R2中取代芳基或取代雜芳基的取代基之至少1個取代的苯基或無取代的苯基。),m係0至4的整數;A係表示下列式(A2)或式(A4)之稠合環(anneallated ring),
於此等稠合環中,虛線表示通式(3)之萘并哌喃環之碳C5碳C6鍵結;稠 合環(A4)之α鍵一般可以鍵結至通式(3)之萘并哌喃環之碳C5或碳C6上;R4為相同或不同,各自獨立地表示OH、碳數1~6之直鏈或分支烷基或烷氧基,或2個R4形成羰基(CO);R5表示鹵素;碳數1~12之直鏈或分支烷基;經至少1個鹵素原子取代的碳數1~6之直鏈或分支鹵烷基;碳數3~12之環烷基;碳數1~6之直鏈或分支烷氧基;取代或無取代之苯基或苄基(當通式(3)之R1、R2基各自獨立地對應於芳基或雜芳基時,具有於R1、R2基之定義中上述取代基之至少1個作為取代基。);-NH2、-NHR(於此,R為碳數1~6之直鏈或分支烷基。);係取代或無取代之苯氧基或萘氧基(至少具有碳數1~6之直鏈或分支烷基或烷氧基作為取代基);-COR9、-COOR9或-CONHR9基(於此,R9表示碳數1~6之直鏈或分支烷基、或碳數3~6之環烷基、或取代或無取代之苯基或苄基(當通式(3)之R1、R2基各自獨立地對應於芳基或雜芳基時,具有於R1、R2基之定義中上述取代基之至少1個作為取代基。));當A表示(A4)時,n為0至2的整數,p為0至4的整數;而當A表示(A2)時,n為0至2的整數。)。
[3] 如[1]或[2]之光學材料用聚合性組成物,其中,該異氰酸酯化合物(A)係選自於由以下化合物構成之群組中之1種以上:1,6-六亞甲基二異氰酸酯、2,5-雙(異硫氰酸基甲基)雙環[2,2,1]庚烷、2,6-雙(異硫氰酸基甲基)雙環[2,2,1]庚烷、異佛酮二異氰酸酯、及下列通式(1)表示之化合物
(式(1)中,Q1及Q2可相同也可不同,表示氫原子、碳數1~6之烷基。X1 及X2可相同也可不同,表示氫原子、碳數1~6之烷基。)。
[4] 如[3]之光學材料用聚合性組成物,其中,該異氰酸酯化合物(A)包含該通式(1)表示之化合物。
[5] 如[1]至[4]中任一項之光學材料用聚合性組成物,其中,該脂環族異氰酸酯化合物係雙(異氰酸基環己基)甲烷。
[6] 如[1]至[5]中任一項之光學材料用聚合性組成物,其中,活性氫化合物(B)係選自於由多元醇化合物、多硫醇化合物、及具有羥基之硫醇化合物構成之群組中之1種或2種以上。
[7] 如[1]至[6]中任一項之光學材料用聚合性組成物,其中,活性氫化合物(B)係選自於由以下化合物構成之群組中之1種以上:季戊四醇肆(2-巰基乙酸酯)、季戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)、雙(巰基乙基)硫醚、4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷、5,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、4,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、4,8-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、2,5-二巰甲基-1,4-二噻烷、1,1,3,3-肆(巰甲基硫基)丙烷、4,6-雙(巰甲基硫基)-1,3-二噻烷、2-(2,2-雙(巰甲基硫基)乙基)-1,3-二硫雜環、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、及通式(2)表示之化合物
(式中,a,b各自獨立地表示1~4之整數,c表示1~3之整數。Z為氫或甲基,當Z存在複數個時,各自可相同也可不同。)。
[8] 一種光學材料,其係由如[1]至[7]中任一項之聚合性組成物構成。
[9] 一種塑膠透鏡,其具備由如[1]至[7]中任一項之聚合性組成物構成之基材。
[10] 一種塑膠透鏡的製造方法,其包含以下步驟:一併混合(A)選自於脂肪族異氰酸酯化合物及脂環族異氰酸酯化合物中之1種以上之異氰酸酯化合物、(B)二官能以上之活性氫化合物、與(C)光致變色化合物,而製備光學材料用聚合性組成物、與藉由將該光學材料用聚合性組成物予以鑄塑聚合(cast polymerization)而形成透鏡基材。
依本發明之光學材料用聚合性組成物,藉由使用脂肪族、脂環族異氰酸酯,能夠不引起光致變色化合物之性能降低而得到含有光致變色化合物之胺甲酸酯樹脂系光學材料或硫胺甲酸酯樹脂系光學材料及塑膠透鏡。
根據以下實施形態,說明本發明之光學材料用聚合性組成物。
本實施形態之光學材料用聚合性組成物係包含:(A)選自於脂肪族異氰酸酯化合物及脂環族異氰酸酯化合物中之1種以上之異氰酸酯化合物、(B)二官能以上之活性氫化合物、與(C)光致變色化合物而成。
本實施方式之光學材料用聚合性組成物,藉由使用如下列特定之(A)異氰酸酯化合物與(C)光致變色化合物,即使於胺甲酸酯樹脂系光學材料或硫胺甲酸酯樹脂系光學材料中仍可以發揮光致變色性能。
以下,關於各成分進行說明。
[(A)異氰酸酯化合物]
本實施形態中的(A)異氰酸酯化合物,係選自於碳數2~25之脂肪族異氰酸酯化合物及脂環族異氰酸酯化合物中之1種以上之異氰酸酯化合物。又,本實施方式中,脂肪族異氰酸酯化合物不包含於結構內含有芳香環之異氰酸酯化合物。
作為脂肪族異氰酸酯化合物,可以舉例:1,6-六亞甲基二異氰酸酯、1,5-五亞甲基二異氰酸酯、1,8-八亞甲基二異氰酸酯等,且可以組合至少1種來使用。
作為脂環族異氰酸酯化合物,可以舉例:下列通式(1)表示之化合物、2,5-雙(異硫氰酸基甲基)雙環[2,2,1]庚烷、2,6-雙(異硫氰酸基甲基)雙環[2,2,1]庚烷、1,3-雙(異氰酸基甲基)環己烷、1,4-雙(異氰酸基甲基)環己烷、異佛酮二異氰酸酯等,且可以組合至少1種來使用。
式(1)中,Q1及Q2可相同也可不同,表示氫原子、碳數1~6之烷基。本實施方式中,Q1及Q2較佳係氫原子。
式中,X1及X2可相同也可不同,表示氫原子、碳數1~6之烷基。本實施方式中,X1及X2較佳係氫原子。
作為上述通式(1)表示之化合物,可以舉例:雙(異氰酸基環己基)甲烷。
本實施方式中,作為(A)異氰酸酯化合物,較佳係使用選自於1,6-六亞甲基二異氰酸酯、通式(1)表示之化合物、異佛酮二異氰酸酯、2,5(6)-雙(異氰酸基甲基)雙環[2,2,1]庚烷中之至少一種以上。
作為(A)異氰酸酯化合物,較佳係脂環族異氰酸酯化合物,之中又以選自於通式(1)表示之化合物、異佛酮二異氰酸酯、2,5(6)-雙(異氰酸基甲基)雙環[2,2,1]庚烷中之至少一種以上更佳,特佳係通式(1)表示之化合物的雙 (異氰酸基環己基)甲烷。
藉由使用此等化合物,可以提供含有光致變色化合物之胺甲酸酯樹脂系光學材料或硫胺甲酸酯樹脂系光學材料及塑膠透鏡。
本實施方式中,藉由使用選自於脂肪族異氰酸酯化合物及脂環族異氰酸酯化合物中之1種以上之異氰酸酯化合物,特別係使用上述特定之異氰酸酯化合物,可以抑制異氰酸酯化合物與光致變色化合物之間的反應,而能夠維持光致變色化合物之性能。此效果,推測係由於光致變色化合物於特定之異氰酸酯化合物中的溶解性為低之故。
[(B)二官能以上之活性氫化合物]
作為二官能以上之活性氫化合物,未特別地予以限定,可舉例:多元醇化合物、多硫醇化合物、具有羥基之硫醇化合物等。可適宜地組合此等化合物而使用。
作為多元醇化合物,例如,可舉例:乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、丁二醇、新戊二醇、甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、雙三羥甲基丙烷、丁三醇、1,2-甲基葡萄糖苷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、山梨醇、赤藻糖醇、蘇糖醇、核糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、蒜糖醇、甘露糖醇、半乳糖醇、艾杜糖醇、甘醇、肌醇、己三醇、二縮三甘油(triglycerol)、一縮二甘油(diglycerol)、三乙二醇、聚乙二醇、參(2-羥乙基)異氰尿酸酯、環丁二醇、環戊二醇、環己二醇、環庚二醇、環辛二醇、環己烷二甲醇、羥丙基環己醇、參環[5.2.1.02,6]癸烷-二甲醇、雙環[4,3,0]壬二醇、二環己二醇、參環[5,3,1,1]十二烷二醇、雙環[4,3,0]壬烷二甲醇、參環[5,3,1,1]十二烷-二乙醇、羥丙基參環[5,3,1,1]十二烷醇、螺[3,4]辛二醇、丁基環己二醇、1,1’-聯環己基二醇(1,1’-bicyclohexylidenediol)、環己三醇、麥芽糖醇、乳糖等脂肪族多元醇;二羥基萘、三羥基萘、四羥基萘、二羥基苯、苯三醇、聯苯四醇、五倍子酚(pyrogallol)、(羥基萘基)五倍子酚、三羥基菲、雙酚A、雙酚F、茬二醇、二(2-羥乙氧基)苯、雙酚A-雙-(2-羥基乙基醚)、四溴雙酚A、四溴雙酚 A-雙-(2-羥基乙基醚)等芳香族多元醇;二溴新戊二醇等鹵化多元醇;環氧樹脂等高分子多元醇。本實施方式中,可以組合選自於此等中之至少一種來使用。
又,作為多元醇化合物,另外還可舉例:草酸、麩胺酸、己二酸、乙酸、丙酸、環己烷甲酸、β-側氧基環己烷丙酸、二聚酸、鄰酞酸、間酞酸、水楊酸、3-溴丙酸、2-溴甘醇酸、二羧基環己烷、苯均四酸、丁烷四甲酸、溴化鄰酞酸等有機酸與上述多元醇的縮合反應產物;上述多元醇與環氧乙烷或環氧丙烷等環氧烷的加成反應產物;伸烷基多胺與環氧乙烷或環氧丙烷等環氧烷的加成反應產物;再者,雙[4-(羥基乙氧基)苯基]硫醚、雙[4-(2-羥基丙氧基)苯基]硫醚、雙[4-(2,3-二羥基丙氧基)苯基]硫醚、雙[4-(4-羥基環己基氧基)苯基]硫醚、雙[2-甲基-4-羥基乙氧基-6-丁基苯基]硫醚、及此等化合物中每羥基平均加成3分子以下之環氧乙烷及/或環氧丙烷而得之化合物;二-(2-羥基乙基)硫醚、1,2-雙(2-羥基乙基巰基)乙烷、雙(2-羥基乙基)二硫醚、1,4-二噻烷-2,5-二醇、雙(2,3-二羥基丙基)硫醚、肆(4-羥基-2-硫代丁基)甲烷、雙(4-羥基苯基)碸(商品名雙酚S)、四溴雙酚S、四甲基雙酚S、4,4’-硫代雙(6-三級丁基-3-甲基苯酚)、1,3-雙(2-羥基乙基硫基乙基)-環己烷等含有硫原子的多元醇等。本實施方式中,可以組合選自於此等中之至少一種來使用。
作為多硫醇化合物,例如,可舉例:甲二硫醇、1,2-乙二硫醇、1,2,3-丙三硫醇、1,2-環己二硫醇、雙(2-巰基乙基)醚、肆(巰甲基)甲烷、二乙二醇雙(2-巰基乙酸酯)、二乙二醇雙(3-巰基丙酸酯)、乙二醇雙(2-巰基乙酸酯)、乙二醇雙(3-巰基丙酸酯)、三羥甲基丙烷參(2-巰基乙酸酯)、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、三羥甲基乙烷參(2-巰基乙酸酯)、三羥甲基乙烷參(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇肆(2-巰基乙酸酯)、季戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)、雙(巰基甲基)硫醚、雙(巰基甲基)二硫醚、雙(巰基乙基)硫醚、雙(巰基乙基)二硫醚、雙(巰基丙基)硫醚、雙(巰甲基硫基)甲烷、雙(2-巰乙基硫基)甲烷、雙(3- 巰丙基硫基)甲烷、1,2-雙(巰甲基硫基)乙烷、1,2-雙(2-巰乙基硫基)乙烷、1,2-雙(3-巰丙基硫基)乙烷、1,2,3-參(巰甲基硫基)丙烷、1,2,3-參(2-巰乙基硫基)丙烷、1,2,3-參(3-巰丙基硫基)丙烷、4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷、5,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、4,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、4,8-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、肆(巰甲基硫基甲基)甲烷、肆(2-巰乙基硫基甲基)甲烷、肆(3-巰丙基硫基甲基)甲烷、雙(2,3-二巰基丙基)硫醚、2,5-二巰甲基-1,4-二噻烷、2,5-二巰基-1,4-二噻烷、2,5-二巰甲基-2,5-二甲基-1,4-二噻烷、及此等的巰基乙酸及巰基丙酸的酯、羥基甲基硫醚雙(2-巰基乙酸酯)、羥基甲基硫醚雙(3-巰基丙酸酯)、羥基乙基硫醚雙(2-巰基乙酸酯)、羥基乙基硫醚雙(3-巰基丙酸酯)、羥基甲基二硫醚雙(2-巰基乙酸酯)、羥基甲基二硫醚雙(3-巰基丙酸酯)、羥基乙基二硫醚雙(2-巰基乙酸酯)、羥基乙基二硫醚雙(3-巰基丙酸酯)、2-巰基乙基醚雙(2-巰基乙酸酯)、2-巰基乙基醚雙(3-巰基丙酸酯)、亞硫基二乙酸雙(2-巰基乙基酯)、亞硫基二丙酸雙(2-巰基乙基酯)、二亞硫基二乙酸雙(2-巰基乙基酯)、二亞硫基二丙酸雙(2-巰基乙基酯)、1,1,3,3-肆(巰甲基硫基)丙烷、1,1,2,2-肆(巰甲基硫基)乙烷、4,6-雙(巰甲基硫基)-1,3-二噻烷、參(巰甲基硫基)甲烷、參(巰乙基硫基)甲烷等脂肪族多硫醇化合物;1,2-二巰基苯、1,3-二巰基苯、1,4-二巰基苯、1,2-雙(巰甲基)苯、1,3-雙(巰甲基)苯、1,4-雙(巰甲基)苯、1,2-雙(巰乙基)苯、1,3-雙(巰乙基)苯、1,4-雙(巰乙基)苯、1,3,5-三巰基苯、1,3,5-參(巰甲基)苯、1,3,5-參(巰基亞甲基氧基)苯、1,3,5-參(巰基亞乙基氧基)苯、2,5-甲苯二硫酚、3,4-甲苯二硫酚、1,5-萘二硫酚、2,6-萘二硫酚等芳香族多硫醇化合物;2-甲基胺基-4,6-二巰基-對稱三、3,4-噻吩二硫醇(3,4-thiophenedithiol)、二巰基噻二唑(bismuthiol)、4,6-雙(巰甲基硫基)-1,3-二噻烷、2-(2,2-雙(巰甲基硫基)乙基)-1,3-二硫雜環等雜環多硫醇化合物;下列通式(2)表示之化合物等;
(式中,a,b各自獨立地表示1~4之整數,c表示1~3之整數。Z為氫或甲基、當Z存在複數個時,各自可相同也可不同。),但不受此等例示化合物所限定。本實施方式中,可以組合選自於此等中之至少一種來使用。
作為具有羥基之硫醇化合物,例如,可舉例:2-巰基乙醇、3-巰基-1,2-丙二醇、丙三醇雙(巰基乙酸酯)、4-巰基苯酚、2,3-二巰基-1-丙醇、季戊四醇參(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇參(巰基乙酸酯)等,但不受此等例示化合物所限定。
再者可以使用此等活性氫化合物之寡聚物或氯化物、溴化物等鹵化物。此等活性氫化合物,可以單獨地使用,亦可混合2種類以上而使用。
作為硫胺甲酸酯樹脂單體,較佳係使用多硫醇化合物。例如,較佳係使用選自於以下化合物中之至少一種:季戊四醇肆(2-巰基乙酸酯)、季戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)、雙(巰基乙基)硫醚、4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷、5,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、4,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、4,8-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、2,5-二巰甲基-1,4-二噻烷、1,1,3,3-肆(巰甲基硫基)丙烷、4,6-雙(巰甲基硫基)-1,3-二噻烷、2-(2,2-雙(巰甲基硫基)乙基)-1,3-二硫雜環、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、通式(2)之化合物;特佳係使用選自於以下化合物中之至少一種:季戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)、4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷、5,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、4,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、4,8-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、通式(2)之化合物。
本實施方式中,作為二官能以上之活性氫化合物(B),特佳係使用選自於以下化合物中之至少一種:季戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)、4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷、5,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、4,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、4,8-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、通式(2)之化合物、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯);特佳係使用選自於4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷、係通式(2)表示之化合物的二乙二醇雙巰基丙酸酯中之至少一種。
[(C)光致變色化合物]
本實施方式中,可以使用下列通式(3)表示之化合物(以下,也表示為化合物(3)。)作為(C)光致變色化合物。
第1實施態樣中,具有如以下之取代基。
式中,R1及R2可相同也可不同,各自獨立地表示氫;碳數1~12之直鏈或分支烷基;碳數3~12之環烷基;係取代或無取代之碳數6~24之芳基或碳數4~24之雜芳基;芳烷基或雜芳烷基(經前述芳基或雜芳基取代的碳數1~4之直鏈或分支烷基)。
經取代之碳數6~24之芳基或經取代之碳數4~24之雜芳基的取代基,係選自於以下基中之至少1個:鹵素原子、羥基、碳數1~12之直鏈或分支烷基、 碳數1~12之直鏈或分支烷氧基、經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷基、經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷氧基、經至少1個碳數1~12之直鏈或分支烷基或烷氧基取代之苯氧基或萘氧基、碳數2~12之直鏈或分支烯基、-NH2基、-NHR基、-N(R)2基(R係碳數1~6之直鏈或分支烷基。當R存在2個時,2個R可相同也可不同。)、及甲基丙烯醯基或丙烯醯基。
R3可相同也可不同,各自獨立地表示鹵素原子;碳數1~12之直鏈或分支烷基;碳數3~12之環烷基;碳數1~12之直鏈或分支烷氧基;經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷基、經至少1個鹵素原子取代的碳數3~12之鹵環烷基、經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷氧基;係取代或無取代之碳數6~24之芳基或碳數4~24之雜芳基(作為取代基,具有選自於以下基中之至少1個之取代基:鹵素原子、羥基、碳數1~12之直鏈或分支烷基、碳數1~12之直鏈或分支烷氧基、經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷基、經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷氧基、經至少1個碳數1~12之直鏈或分支烷基或烷氧基取代的苯氧基或萘氧基、碳數2~12之直鏈或分支烯基、及胺基。);芳烷基或雜芳烷基(經前述芳基或雜芳基取代的碳數1~4之直鏈或分支烷基);取代或無取代之苯氧基或萘氧基(作為取代基,具有選自於碳數1~6之直鏈或分支烷基或烷氧基中之至少1個的取代基);-NH2、-NHR、-CONH2、或-CONHR(R係碳數1~6之直鏈或分支烷基);-OCOR8或-COOR8(於此,R8係碳數1~6之直鏈或分支烷基、或碳數3~6之環烷基、或於R1、R2中,經取代芳基或取代雜芳基的取代基之至少1個取代的苯基或無取代的苯基。)。
可至少2個相鄰R3彼此鍵結且包含R3所鍵結的碳原子在內形成1個以上芳香環基或非芳香環基。芳香環基或非芳香環基,包括也可含有選自於由氧、硫、及氮構成之群組中之雜原子的1個環或2個稠合的環。
m係0至4的整數;A表示下列式(A1)~(A5),
於此等稠合環(A1)~(A5)中,虛線表示通式(3)之萘并哌喃環之碳C5碳C6鍵結。稠合環(A4)或(A5)之α鍵,鍵結至通式(3)之萘并哌喃環之碳C5或碳C6上。
R4可相同或不同,各自獨立地表示OH、碳數1~6之直鏈或分支烷基或烷氧基,或2個R4形成羰基(CO)。
R5、R6、及R7各自獨立地表示鹵素原子(較佳係氟、氯、或溴);碳數1~12之直鏈或分支烷基(較佳係碳數1~6之直鏈或分支烷基);經至少1個鹵素原子取代的碳數1~6之直鏈或分支鹵烷基(較佳係氟烷 基);碳數3~12環烷基;碳數1~6之直鏈或分支烷氧基;取代或無取代之苯基或苄基(當通式(3)之R1、R2基各自獨立地對應於芳基或雜芳基時,具有於R1、R2基之定義中上述取代基之至少1個作為取代基。);-NH2、-NHR(於此,R為碳數1~6之直鏈或分支烷基。);係取代或無取代之苯氧基或萘氧基(至少具有碳數1~6之直鏈或分支烷基或烷氧基作為取代基。);-COR9、-COOR9或-CONHR9基(於此,R9表示碳數1~6之直鏈或分支烷基、或碳數3~6之環烷基、或取代或無取代之苯基或苄基(當通式(3)之R1、R2基各自獨立地對應於芳基或雜芳基時,具有於R1、R2基之定義中上述取代基之至少1個作為取代基)。)。
n為0至6的整數,o為0至2的整數,p為0至4的整數,q為0至3的整數。
通式(3)之光致變色化合物(C),搭配適用於所需求用途的變色反應速度,甚至於40℃仍具有高度的著色適性。可容易達成的顏色,從橘色到藍色。
於第一實施態樣中,可舉例:化合物(3)之A係如上述稠合環(A1)或(A2)的化合物。
於第二實施態樣中,可舉例:化合物(3)之A係如上述稠合環(A3)、(A4)、或(A5)的化合物。
又,於本實施態樣中,亦包含屬於選自於由以下化合物構成之群組中之至少1個的相異種類的化合物(3)之混合物:係A=(A1)之化合物(3)、係A=(A2)之化合物(3)、係A=(A3)之化合物(3)、係A=(A4)之化合物(3)、及係A=(A5)之化合物(3)。
第三實施態樣中的化合物,係通式(3)之化合物,其中,至少2個相鄰的R3基形成芳香族基或非芳香族基。此等芳香族基或非芳香族基具有1個環的單環(例如,苯基)或2個環的稠合環(例如,苯并呋喃基),且上述環視需要可含有選自於由氧、硫、及氮構成之群組中之至少1個的雜原子。稠合環,視需要可經選自於R1及/或R2中的芳基或雜芳基之取代基中之至少1個的取代基取代。
於此第三態樣之一群中,特別包含具有以下特徵之化合物(3):2個相鄰R3形成至少1個的稠合環,例如苯并基,且對應於(A1)、(A2)、(A3)、(A4)、或(A5)之至少1個的脂環及/或芳香環A,鍵結至菲骨架之碳5及6上。
第三態樣中的化合物,特別係具有以下特徵之萘并哌喃(I):2個相鄰R3形成至少1個的稠合環,例如苯并基,且至少1個的取代或無取代之脂環或芳香環連結至菲骨架之碳5及6上。
第四實施態樣中的化合物,係排除了具有以下特徵之化合物的通式(3)之化合物:A對應於具有異於氫之至少1個的R4取代基的(A1)或(A2),且至少2個相鄰R3未形成至少1個的芳香族基或非芳香族基。被排除的芳香族基或非芳香族基,具有1個環(例如,苯基)或2個稠合的環(例如,苯并呋喃基),且該環視需要可含有選自於由氧、硫、及氮構成之群組中之至少1個的雜原子,且該環視需要可經選自於R1及/或R2中的芳基或雜芳基之取代基中之至少1個的取代基取代。
依此第四態樣的化合物,特別係具有以下特徵之萘并哌喃(I):2個R3不形成稠合環,例如,m=1及R3=-OMe,且萘并基骨架的碳5及6連結至異於(A1)及(A2)之至少1個的脂環A。
依本實施方式而得之化合物,較佳係具有以下特徵的化合物:於通式(3)中,R1、R2可相同可不同,各自獨立地表示芳基或雜芳基,且其基本結構 選自於由苯基、萘基、聯苯基、吡啶基、呋喃基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、N-(C1-C6)烷基咔唑基、噻吩基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、吡咯啶基(pyrrolidinyl)構成之群組中,視需要可經取代,R1及/或R2較佳係表示經對位取代的苯基;或R1及R2鍵結,而形成金剛烷基或降莰基。
作為化合物(3),能夠使用下列通式(4)表示之化合物則較為理想。
Ar1、Ar2係芳香族基,此等可相同也可不同,表示可以經取代的苯環或噻吩環。作為苯環或噻吩環的取代基,可以舉例:碳數1~10之直鏈或分支烷基、碳數1~10之直鏈或分支烷氧基、碳數1~6之直鏈或分支烷基單(或雙)取代胺基。R3、R4、R5、m、n、p與前述者同義。
作為化合物(3),能夠使用下列通式(5)表示之化合物則更為理想。
式(5)中,R10、R11彼此可相同可不同,表示碳數1~10之直鏈或分支烷基、碳數1~10之直鏈或分支烷氧基、碳數1~6之直鏈或分支烷基單(或雙)取代胺基。當m為2時,可相鄰R3彼此鍵結且包含R3所鍵結的碳原子在內而形成環結構。r、s為0~4的整數。上述環結構係經取代或無取代之碳數6~24之芳基或碳數3~24之雜芳基。
R3、R4、R5、m、n、p係與前述者同義。
作為通式(5)表示之化合物的具體例,可舉例下列式(6)或下列式(7)表示之化合物。於本發明中,以式(6)表示之化合物為宜。
係光致變色化合物(C)之通式(3)表示之化合物,可利用公開習知方法予以合成。例如,可利用於日本特開2004-500319號中所揭示之方法予以合成。
[其他成分]
再者,除(A)異氰酸酯化合物、(B)活性氫化合物、(C)光致變色化合物之外,可再包含聚合觸媒、內部脫模劑、樹脂改質劑等。
作為聚合觸媒,可以舉例:3級胺化合物及其無機酸鹽或有機酸鹽、金屬化合物、4級銨鹽、或有機磺酸。
作為內部脫模劑,可以使用酸性磷酸酯。作為酸性磷酸酯,可舉例磷酸單酯、磷酸二酯,可以各別單獨地使用,或混合2種類以上來使用。
作為樹脂改質劑,例如,可舉例:環硫化物、醇類化合物、胺類化合物、環氧化物、有機酸及其酸酐、含有(甲基)丙烯酸酯化合物等之烯烴化合物等。
<光學材料用聚合性組成物之製造方法>
本實施方式之光學材料用聚合性組成物,可以一併混合(A)異氰酸酯化合物、(B)二官能以上之活性氫化合物、與(C)光致變色化合物,而予以製備。
本實施方式中,硫醇化合物之巰基相對於異氰酸酯化合物之異氰酸基 之莫耳比例係在0.8~1.2之範圍內,較佳係在0.85~1.15之範圍內,更佳係在0.9~1.1之範圍內。於上述範圍內,可得到適合用作為光學材料,特別係用作為眼鏡用塑膠透鏡材料的樹脂。
又,(C)光致變色化合物,可以相對於(A)異氰酸酯化合物及(B)活性氫化合物之合計,以10ppm~5000ppm之量而予以使用。
當混合(A)異氰酸酯化合物、(B)活性氫化合物、(C)光致變色化合物、與其他添加劑而製備聚合性組成物時,通常係於溫度25℃以下進行。從聚合性組成物之適用期之觀點來看,有時設定更低溫會較理想。但,當觸媒、內部脫模劑、添加劑對於單體的溶解性不佳時,預先加溫而使其溶解於單體、樹脂改質劑中也係可能。
本實施方式中,樹脂成形體的製造方法,未特別地予以限定,但可舉例鑄塑聚合作為較佳的製造方法。首先,將聚合性組成物注入以墊片或膠帶等予以固持的成型模具間。此時,往往較理想的情況為:依據得到之塑膠透鏡所需要的物性,視需要而進行減壓下的脫泡處理或加壓、減壓等過濾處理等。
關於聚合條件,由於條件隨聚合物組成物之組成、觸媒種類與使用量、模具形狀等不同而有很大的差異,故未予限定,一般而言,於-50~150℃之溫度花1~50小時來進行。對有些情況而言,較佳係於10~150℃之溫度範圍內保持溫度或緩慢升溫,並以1~25小時使其硬化。
樹脂成形體,視需要可進行退火等處理。通常於處理溫度50~150℃間進行,較佳係於90~140℃進行,更佳係於100~130℃進行。
本實施方式中,將樹脂成形之際,除上述「其他成分」外,視目的可以依照公開習知之成形法,添加鏈延長劑、交聯劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、上藍劑、油溶性染料、充填劑、密合性提升劑等各種添加劑。
<用途>
本實施方式之硫胺甲酸酯樹脂,藉由改變鑄塑聚合時的模具種類而能夠得到各種形狀的成形體。樹脂成形體,於具備光致變色性能的同時,也具備高折射率與及高透明性,使用於塑膠透鏡等各種光學材料係可能。特別,可合適地用作為塑膠眼鏡透鏡。
[塑膠眼鏡透鏡]
使用本實施方式之樹脂的塑膠眼鏡透鏡,視需要,可於單面或兩面上施予塗層來使用。
本實施方式之塑膠眼鏡透鏡,係由包含上述聚合性組成物之透鏡基材與塗層所構成。
作為塗層,具體而言,可舉例:底漆層、硬塗層、抗反射層、防霧塗層、防污層、撥水層等。此等塗層可各別單獨地使用,也可將複數之塗層予以多層化而使用。於兩面上施予塗層時,可於各別的面上施予同樣的塗層,也可施予不同的塗層。
此等塗層各別可併用:以保護透鏡或眼睛免於紫外線照射為目的之紫外線吸收劑、以保護眼睛免於紅外線照射為目的之紅外線吸收劑,以提升透鏡耐侯性為目的之光穩定劑或抗氧化劑,以提高透鏡之時尚性為目的之染料或顏料,再者光致變色染料或光致變色顏料、抗靜電劑、其他以提升透鏡性能為目的之公開習知添加劑。關於利用塗布而施行塗裝的層,可以使用以改善塗布性為目的之各種調平劑。
底漆層通常形成於後述硬塗層與透鏡之間。底漆層係以提升於其上形成之硬塗層與透鏡間的密合性為目的之塗層,視情況亦可能提升耐衝擊性。只要為底漆層所獲得之對透鏡的密合性為高者,可以使用任何材料,通常,使用以胺甲酸酯系樹脂、環氧系樹脂、聚酯系樹脂、三聚氰胺系樹脂、聚乙烯縮醛為主成分之底漆組成物等。底漆組成物基於調整組成物黏 度之目的可使用對透鏡不造成影響之適當的溶劑。當然,也可以在無溶劑下使用。
底漆層可以利用塗布法、乾式法之任一方法而形成。使用塗布法時,可利用旋轉塗布、浸塗等公開習知之塗布方法將底漆組成物塗布於透鏡後,經由硬化而形成底漆層。以乾式法施行時,利用CVD法或真空蒸鍍法等公開習知之乾式法予以形成。於形成底漆層之際,以提升密合性為目的,透鏡表面視需要可先予以進行鹼處理、電漿處理、紫外線處理等前處理。
硬塗層係以賦予透鏡表面耐擦傷性、耐磨損性、耐濕性、耐溫水性、耐熱性、耐候性等機能為目的之塗層。
硬塗層,一般而言,使用包含下列物質之硬塗層組成物:具有硬化性之有機矽化合物、與選自於Si、Al、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、In及Ti之元素群組中之元素的氧化物微粒之1種以上及/或由選自於此等元素群組中之2種以上元素之複合氧化物構成之微粒之1種以上。
於硬塗層組成物中除上述成分以外,以更包含:胺類、胺基酸類、金屬乙醯丙酮酸鹽錯合物、有機酸金屬鹽、過氯酸類、過氯酸類之鹽、酸類、金屬氯化物及多官能性環氧化物之至少任一種為宜。於硬塗層組成物中可以使用對透鏡不造成影響之適當的溶劑,也可以在無溶劑下使用。
硬塗層,通常係利用旋轉塗布、浸塗等公開習知之塗布方法塗布硬塗層組成物後,再經硬化而形成。作為硬化方法,可舉例熱硬化、經紫外線或可見光等能量線照射的硬化方法等。為了抑制干涉條紋之發生,硬塗層之折射率與透鏡之折射率之差較佳係在±0.1之範圍內。
抗反射層,通常,視需要而形成於前述硬塗層之上。就抗反射層而言,有無機系及有機系,以無機系而言,使用SiO2、TiO2等無機氧化物,利用真空蒸鍍法、濺鍍法、離子鍍膜法、離子束輔助法、CVD法等乾式法予以形成。以有機系而言,使用含有有機矽化合物與具有內部孔洞之氧化矽類微 粒之組成物,利用濕式法予以形成。
抗反射層有單層及多層,以單層使用時,其折射率以低於硬塗層折射率至少0.1以上為宜。為了有效果地展現抗反射機能,較佳係做成多層膜抗反射膜,那時,係將低折射率膜與高折射率膜交替疊層。此情況下,低折射率膜與高折射率膜之折射率差也以0.1以上為宜。作為高折射率膜,有ZnO、TiO2、CeO2、Sb2O5、SnO2、ZrO2、Ta2O5等的膜,作為低折射率膜可舉例SiO2膜等。
於抗反射膜層上,視需要可以形成防霧層、防污層、撥水層。作為形成防霧層、防污層、撥水層之方法,只要不是對於抗反射機能會帶來不良影響者,關於其處理方法、處理材料等未特別地予以限定,可使用公開習知之防霧處理方法、防污處理方法、撥水處理方法、材料。例如,以防霧處理方法、防污處理方法而言,可舉例:以界面活性劑覆蓋表面之方法、於表面附加親水性膜而賦予吸水性之方法、以微細凹凸覆蓋表面而提高吸水性之方法、利用光觸媒活性而賦予吸水性之方法、施予超撥水性處理而防止水滴附著之方法等。又,以撥水處理方法而言,可舉例:利用蒸鍍或濺鍍含氟矽烷化合物等而形成撥水處理層之方法、或將含氟矽烷化合物溶解於溶劑,然後進行塗布而形成撥水處理層之方法等。
此申請案,以2012年6月26日提申之日本專利申請案 特願2012-143125為基礎而主張優先權,於此納用其揭示內容之全部。
【實施例】
以下,藉由實施例更詳細地說明本發明,但本發明不受此等限定。
對利用聚合而得到的透鏡進行性能試驗而予以評價。性能試驗,定為折射率及阿貝數(Abbe number)、耐熱性及比重、光致變色性能,利用以下試驗方法予以評價。
.折射率(ne)阿貝數(νe):使用島津製造所製浦夫立希(Pulfrich)折射計 KPR-30,於20℃進行測定。
.耐熱性:使用島津製造所製TMA-60,將以TMA穿透法(50g荷重,探針頭0.5mmφ)測得之玻璃轉移溫度(Tg)作為耐熱性。
.比重:於20℃利用阿基米德法進行測定。
.光致變色性能:製作厚度2.0mm之樹脂平板,使用As One(股)公司製輕便型UV燈SLUV-6,從高度155mm的位置將365nm之紫外線照射於樹脂平板60分鐘,利用色彩色差計(Konica Minolta(股)公司CR-200),測定UV照射後樹脂平板的色相,即,L*值及a*值、b*值。根據UV照射前後的L*值及a*值、b*值,由下式計算色相之變化量。
△E*ab=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2
依以下基準,評價計算結果。
將△E*ab值為10上者評價為◎,4以上未滿10者評價為○,未滿4者評價為×。
(實施例1)
於15℃,將作為硬化觸媒之二丁基二氯化錫0.0375g、內部脫模劑(商品名,ZelecUN)0.10g、作為光致變色色素之式(6)表示之化合物0.050g混合溶解於2,5(6)-雙(異氰酸基甲基)-雙環[2.2.1]庚烷50.57g中,而製成均勻溶液。於此均勻溶液中,一併添加季戊四醇肆巰基丙酸酯23.86g與4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷25.57g,並於15℃水浴中花30分鐘予以混合溶解而製成均勻溶液。將此均勻溶液,於600Pa進行1小時的脫泡後,再以1μmPTFE製濾紙進行過濾,然後注入由玻璃模具與膠帶構成之模型內。將此模型置入烘箱後,花20小時緩慢地由25℃升溫至120℃而進行聚合。聚合結束後,從烘箱取出模型,予以脫模而得到2.0mm厚樹脂。將取得之樹脂平板再於120℃進行4小時的退火處理。
將取得之透鏡之性能試驗結果紀錄於以下表1中。
(實施例2)
於15℃,將作為硬化觸媒之三乙基胺與內部脫模劑(商品名,ZelecUN)之混合物(三乙基胺:內部脫模劑=1:5.00)0.12g、作為光致變色色素之式(6)表示之化合物0.050g混合溶解於2,5(6)-雙(異氰酸基甲基)-雙環[2.2.1]庚烷50.57g中,而製成均勻溶液。於此均勻溶液中,一併添加季戊四醇肆巰基丙酸酯23.86g與4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷25.57g,並於15℃水浴中花30分鐘予以混合溶解而製成均勻溶液。將此均勻溶液,於600Pa進行1小時的脫泡後,再以1μmPTFE製濾紙進行過濾,然後注入由玻璃模具與膠帶構成之模型內。將此模型置入烘箱後,花20小時緩慢地由25℃升溫至120℃而進行聚合。聚合結束後,從烘箱取出模型,予以脫模而得到2.0mm厚樹脂。將取得之樹脂平板再於120℃進行4小時的退火處理。
將取得之透鏡之性能試驗結果紀錄於以下表1中。
(實施例3)
於15℃,將作為硬化觸媒之二丁基二氯化錫0.2500g、內部脫模劑(商品名,ZelecUN)0.10g、作為光致變色色素之式(6)表示之化合物0.050g混合溶解於雙(異氰酸基環己基)甲烷58.65g中,而製成均勻溶液。於此均勻溶液中,一併添加二乙二醇雙巰基丙酸酯4.11g與4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷37.24g,並於15℃水浴中花30分鐘予以混合溶解而製成均勻溶液。將此均勻溶液,於600Pa進行1小時的脫泡後,再以1μmPTFE製濾紙進行過濾, 然後注入由玻璃模具與膠帶構成之模型內。將此模型置入烘箱後,花20小時緩慢地由25℃升溫至120℃而進行聚合。聚合結束後,從烘箱取出模型,予以脫模而得到2.0mm厚樹脂。將取得之樹脂平板再於120℃進行4小時的退火處理。
將取得之透鏡之性能試驗結果紀錄於以下表1中。
(實施例4)
於15℃,將作為硬化觸媒之三乙基胺與內部脫模劑(商品名,ZelecUN)之混合物(三乙基胺:內部脫模劑=1:4.25)0.18g、作為光致變色色素之式(6)表示之化合物0.050g混合溶解於雙(異氰酸基環己基)甲烷58.65g中,而製成均勻溶液。於此均勻溶液中,一併添加二乙二醇雙巰基丙酸酯4.11g與4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷37.24g,並於15℃水浴中花30分鐘予以混合溶解而製成均勻溶液。將此均勻溶液,於600Pa進行1小時的脫泡後,再以1μmPTFE製濾紙進行過濾,然後注入由玻璃模具與膠帶構成之模型內。將此模型置入烘箱後,花20小時緩慢地由25℃升溫至120℃而進行聚合。聚合結束後,從烘箱取出模型,予以脫模而得到2.0mm厚樹脂。將取得之樹脂平板再於120℃進行4小時的退火處理。
將取得之透鏡之性能試驗結果紀錄於以下表1中。
(實施例5)
於40℃,將內部脫模劑(商品名,ZelecUN)1.759g、作為光致變色色素之式(6)表示之化合物0.050g混合溶解於ACOMON(股)公司製RAVolution(tm)IS 60.10g中,而製成均勻溶液。於此均勻溶液中,添加RAVolution(tm)PO 39.90g,並於40℃溫水浴中花30分鐘予以混合溶解而製成均勻溶液。將此均勻溶液,於600Pa進行1小時的脫泡後,再以1μmPTFE製濾紙進行過濾,然後注入由玻璃模具與膠帶構成之模型內。將此模型置入烘箱後,花20小時緩慢地由40℃升溫至130℃而進行聚合。聚合結束後,從烘箱取出模型,予以脫模而得到2.0mm厚樹脂。將取得之樹脂平板再於120℃進行4小時的退火處理。
將取得之透鏡之性能試驗結果紀錄於以下表1中。
(實施例6)
於15℃,將作為硬化觸媒之二丁基二氯化錫0.0350g、內部脫模劑(商品名,ZelecUN)0.10g、作為光致變色色素之式(6)表示之化合物0.050g混合溶解於1,6-六亞甲基二異氰酸酯37.89g中而製成均勻溶液。於此均勻溶液中,添加三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)62.11g,並於15℃水浴中花30分鐘予以混合溶解而製成均勻溶液。將此均勻溶液,於600Pa進行1小時的脫泡後,再以1μmPTFE製濾紙進行過濾,然後注入由玻璃模具與膠帶構成之模型內。將此模型置入烘箱後,花20小時緩慢地由25℃升溫至120℃而進行聚合。聚合結束後,從烘箱取出模型,予以脫模而得到2.0mm厚樹脂。將取得之樹脂平板再於120℃進行4小時的退火處理。
將取得之透鏡之性能試驗結果紀錄於以下表1中。
(實施例7)
於15℃,將作為硬化觸媒之二丁基二氯化錫0.2500g、內部脫模劑(商品名,ZelecUN)0.10g、作為光致變色色素之式(6)表示之化合物0.050g混合溶解於異佛酮二異氰酸酯54.58g中,而製成均勻溶液。於此均勻溶液中,一併添加二乙二醇雙巰基丙酸酯4.51g與4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷40.91g,並於15℃水浴中花30分鐘予以混合溶解而製成均勻溶液。將此均勻溶液,於600Pa進行1小時的脫泡後,再以1μmPTFE製濾紙進行過濾,然後注入由玻璃模具與膠帶構成之模型內。將此模型置入烘箱後,花20小時緩慢地由25℃升溫至120℃而進行聚合。聚合結束後,從烘箱取出模型,予以脫模而得到2.0mm厚樹脂。將取得之樹脂平板再於120℃進行4小時的退火處理。
將取得之透鏡之性能試驗結果紀錄於以下表1中。
(實施例8)
於15℃,將作為硬化觸媒之二丁基二氯化錫0.2500g、內部脫模劑(商品名,ZelecUN)0.10g、作為光致變色色素之式(6)表示之化合物0.050g混合溶解於雙(異氰酸基環己基)甲烷59.40g中,而製成均勻溶液。於此均勻溶液 中,添加4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷40.60g,並於15℃水浴中花30分鐘予以混合溶解而製成均勻溶液。將此均勻溶液,於600Pa進行1小時的脫泡後,再以1μmPTFE製濾紙進行過濾,然後注入由玻璃模具與膠帶構成之模型內。將此模型置入烘箱後,花20小時緩慢地由25℃升溫至120℃而進行聚合。聚合結束後,從烘箱取出模型,予以脫模而得到2.0mm厚樹脂。將取得之樹脂平板再於120℃進行4小時的退火處理。
將取得之透鏡之性能試驗結果紀錄於以下表1中。
(比較例1)
於15℃,將作為硬化觸媒之二丁基二氯化錫0.0100g、內部脫模劑(商品名,ZelecUN)0.10g、作為光致變色色素之式(6)表示之化合物0.050g混合溶解於間亞二甲苯二異氰酸酯50.71g中,而製成均勻溶液。於此均勻溶液中,添加5,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、4,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、及4,8-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷之混合物49.29g,並於15℃水浴中花30分鐘予以混合溶解而製成均勻溶液。將此均勻溶液,於600Pa進行1小時的脫泡後,再以1μmPTFE製濾紙進行過濾,然後注入由玻璃模具與膠帶構成之模型內。將此模型置入烘箱後,花20小時緩慢地由25℃升溫至120℃而進行聚合。聚合結束後,從烘箱取出模型,予以脫模而得到2.0mm厚樹脂。將取得之樹脂平板再於120℃進行4小時的退火處理。
將取得之透鏡之性能試驗結果紀錄於以下表1中。
(比較例2)
於15℃,將作為硬化觸媒之二丁基二氯化錫0.0300g、內部脫模劑(商品名,ZelecUN)0.10g、作為光致變色色素之式(6)表示之化合物0.050g混合溶解於甲苯二異氰酸酯48.50g中,而製成均勻溶液。於此均勻溶液中,一併添加二乙二醇雙巰基丙酸酯5.12g與4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷46.38g,並於15℃水浴中花30分鐘予以混合溶解而製成均勻溶液。將此均勻溶液,於600Pa進行1小時的脫泡後,再以1μmPTFE製濾紙進行過濾,然後注入由玻璃模具與膠帶構成之模型內。將此模型置入烘箱後,花20小時緩 慢地由25℃升溫至120℃而進行聚合。聚合結束後,從烘箱取出模型,予以脫模而得到2.0mm厚樹脂。將取得之樹脂平板再於120℃進行4小時的退火處理。
將取得之透鏡之性能試驗結果紀錄於以下表1中。
(比較例3)
於15℃,將作為硬化觸媒之二丁基二氯化錫0.0300g、內部脫模劑(商品名,ZelecUN)0.10g、作為光致變色色素之式(6)表示之化合物0.050g混合溶解於甲苯二異氰酸酯49.26g中,而製成均勻溶液。於此均勻溶液中,添加4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷50.74g,並於15℃水浴中花30分鐘予以混合溶解而製成均勻溶液。將此均勻溶液,於600Pa進行1小時的脫泡後,再以1μmPTFE製濾紙進行過濾,然後注入由玻璃模具與膠帶構成之模型內。將此模型置入烘箱後,花20小時緩慢地由25℃升溫至120℃而進行聚合。聚合結束後,從烘箱取出模型,予以脫模而得到2.0mm厚樹脂。將取得之樹脂平板再於120℃進行4小時的退火處理。
將取得之透鏡之性能試驗結果紀錄於以下表1中。
表1中的標號表示以下內容。
(A)-1:2,5(6)-雙(異氰酸基甲基)-雙環[2.2.1]庚烷
又,於以上各例中,使用2,5-雙(異氰酸基甲基)-雙環[2.2.1]庚烷及2,6-雙(異氰酸基甲基)-雙環[2.2.1]庚烷之混合物作為2,5(6)-雙(異氰酸基甲基)-雙環[2.2.1]庚烷。
(A)-2:間亞二甲苯二異氰酸酯
(A)-3:雙(異氰酸基環己基)甲烷
(A)-4:ACOMON(股)公司製RAVolution(tm)IS(脂環族異氰酸酯)
(A)-5:1,6-六亞甲基二異氰酸酯
(A)-6:異佛酮二異氰酸酯
(A)-7:甲苯二異氰酸酯
(B)-1:季戊四醇肆巰基丙酸酯
(B)-2:4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷
(B)-3:5,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、4,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、及4,8-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷之混合物
(B)-4:二乙二醇雙巰基丙酸酯
(B)-5:ACOMON(股)公司製RAVolution(tm)PO(多元醇(混合物))
(B)-6:三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)
由以上結果可知,使用脂肪族異氰酸酯或脂環族異氰酸酯而得之實施例之樹脂,確認具有所希望之光致變色性能;另一方面,使用係含有芳香環之異氫酸酯的間亞二甲苯二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯而得之比較例之樹脂,無法獲得所希望之光致變色性能。

Claims (10)

  1. 一種光學材料用聚合性組成物,其包含:(A)選自於脂肪族異氰酸酯化合物及脂環族異氰酸酯化合物中之1種以上之異氰酸酯化合物、(B)二官能以上之活性氫化合物、與(C)光致變色化合物。
  2. 如如申請專利範圍第1項之光學材料用聚合性組成物,其中,光致變色化合物(C)以下列通式(3)表示; (式中,R1及R2可相同也可不同,各自獨立地表示氫;碳數1~12之直鏈或分支烷基;碳數3~12之環烷基;係取代或無取代之碳數6~24之芳基或碳數4~24之雜芳基(作為取代基,具有選自於以下基中之至少1個之取代基:鹵素原子、羥基、碳數1~12之直鏈或分支烷基、碳數1~12之直鏈或分支烷氧基、經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷基、經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷氧基、經至少1個碳數1~12之直鏈或分支烷基或烷氧基取代之苯氧基或萘氧基、碳數2~12之直鏈或分支烯基、-NH2基、-NHR基、-N(R)2基(R係碳數1~6之直鏈或分支烷基;當R存在2個時,2個R可相同也可不同)、及甲基丙烯醯基或丙烯醯基);芳烷基或雜芳烷基(經前述芳基或雜芳基取代的碳數1~4之直鏈或分支烷基),R3可相同也可不同,各自獨立地表示鹵素原子;碳數1~12之直鏈或分支烷基;碳數3~12之環烷基; 碳數1~12之直鏈或分支烷氧基;經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷基、經至少1個鹵素原子取代的碳數3~12之鹵環烷基、經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支鹵烷氧基;係取代或無取代之碳數6~24之芳基或碳數4~24之雜芳基(作為取代基,具有選自於以下基中之至少1個之取代基:鹵素原子、羥基、碳數1~12之直鏈或分支烷基、碳數1~12之直鏈或分支烷氧基、經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支的鹵烷基、經至少1個鹵素原子取代的碳數1~12之直鏈或分支的鹵烷氧基、經至少1個碳數1~12之直鏈或分支烷基或烷氧基取代的苯氧基或萘氧基、碳數2~12之直鏈或分支烯基、及胺基);芳烷基或雜芳烷基(經前述芳基或雜芳基取代的碳數1~4之直鏈或分支烷基);取代或無取代之苯氧基或萘氧基(作為取代基,具有選自於碳數1~6之直鏈或分支烷基或烷氧基中之至少1個的取代基);-NH2、-NHR、-CONH2、或-CONHR(R係碳數1~6之直鏈或分支烷基);-OCOR8或-COOR8(於此,R8係碳數1~6之直鏈或分支烷基、或碳數3~6之環烷基、或經R1、R2中取代芳基或取代雜芳基的取代基之至少1個取代的苯基或無取代的苯基),m係0至4的整數;A表示下列式(A2)或式(A4)之稠合環, 於此等稠合環中,虛線表示通式(3)之萘并哌喃環之碳C5碳C6鍵結;稠合環(A4)之α鍵一般可以鍵結至通式(3)之萘并哌喃環之碳C5或碳C6上;R4可相同也可不同,各自獨立地表示OH、碳數1~6之直鏈或分支烷基或烷氧基,或2個R4形成羰基(CO);R5表示鹵素; 碳數1~12之直鏈或分支烷基;經至少1個鹵素原子取代的碳數1~6之直鏈或分支鹵烷基;碳數3~12之環烷基;碳數1~6之直鏈或分支烷氧基;取代或無取代之苯基或苄基(當通式(3)之R1、R2基各自獨立地對應於芳基或雜芳基時,具有於R1、R2基之定義中上述取代基之至少1個作為取代基);-NH2、-NHR(於此,R為碳數1~6之直鏈或分支烷基);係取代或無取代之苯氧基或萘氧基(至少具有碳數1~6之直鏈或分支烷基或烷氧基作為取代基);-COR9、-COOR9或-CONHR9基(於此,R9表示碳數1~6之直鏈或分支烷基、或碳數3~6之環烷基、或取代或無取代之苯基或苄基(當通式(3)之R1、R2基各自獨立地對應於芳基或雜芳基時,具有於R1、R2基之定義中上述取代基之至少1個作為取代基));當A表示(A4)時,n為0至2的整數,p為0至4的整數;而當A表示(A2)時,n為0至2的整數)。
  3. 如申請專利範圍第1項之光學材料用聚合性組成物,其中,該異氰酸酯化合物(A)係選自於由以下化合物構成之群組中之1種以上:1,6-六亞甲基二異氰酸酯、2,5-雙(異硫氰酸基甲基)雙環[2,2,1]庚烷、2,6-雙(異硫氰酸基甲基)雙環[2,2,1]庚烷、異佛酮二異氰酸酯、及下列通式(1)表示之化合物; (式(1)中,Q1及Q2可相同也可不同,表示氫原子、碳數1~6之烷基。X1及X2可相同也可不同,表示氫原子、碳數1~6之烷基)。
  4. 如申請專利範圍第3項之光學材料用聚合性組成物,其中,該異氰酸酯化合物(A)包含該通式(1)表示之化合物。
  5. 如申請專利範圍第1項之光學材料用聚合性組成物,其中,該脂環族異氰酸酯化合物係雙(異氰酸基環己基)甲烷。
  6. 如申請專利範圍第1項之光學材料用聚合性組成物,其中,該活性氫化合物(B)係選自於由多元醇化合物、多硫醇化合物、及具有羥基之硫醇化合物構成之群組中之1種或2種以上。
  7. 如申請專利範圍第1項之光學材料用聚合性組成物,其中,該活性氫化合物(B)係選自於由以下化合物構成之群組中之1種以上:季戊四醇肆(2-巰基乙酸酯)、季戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)、雙(巰基乙基)硫醚、4-巰甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫代辛烷、5,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、4,7-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、4,8-二巰甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、2,5-二巰甲基-1,4-二噻烷、1,1,3,3-肆(巰甲基硫基)丙烷、4,6-雙(巰甲基硫基)-1,3-二噻烷、2-(2,2-雙(巰甲基硫基)乙基)-1,3-二硫雜環、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、及通式(2)表示之化合物; (式中,a、b各自獨立地表示1~4之整數;c表示1~3之整數;Z為氫或甲基,當Z存在複數個時,各自可相同也可不同)。
  8. 一種光學材料,其係由如申請專利範圍第1至7項中任一項之光學材料用聚合性組成物構成。
  9. 一種塑膠透鏡,其具備由如申請專利範圍第1至7項中任一項之光學材料用聚合性組成物構成的基材。
  10. 一種塑膠透鏡的製造方法,其包含以下步驟:一併混合(A)選自於脂肪族異氰酸酯化合物及脂環族異氰酸酯化合物中之1種以上之異氰酸酯化合物、(B)二官能以上之活性氫化合物、與(C)光致變色化合物,而製備光學材料用聚合性組成物、與藉由將該光學材料用聚合性組成物予以鑄塑聚合(cast polymerization)而形成透鏡基材。
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