WO2017047684A1 - 光学材料用重合性組成物の製造方法および光学材料の製造方法 - Google Patents

光学材料用重合性組成物の製造方法および光学材料の製造方法 Download PDF

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直志 柿沼
幸治 末杉
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三井化学株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a polymerizable composition for an optical material and a method for producing an optical material.
  • plastic lenses are lighter and harder to break than inorganic lenses, in recent years, plastic lenses have rapidly spread as optical materials such as eyeglass lenses and camera lenses.
  • optical materials such as eyeglass lenses and camera lenses.
  • the contrast of the object visually recognized through the lens is reduced with respect to the eyeglass lens. It is desired to improve.
  • a neodymium compound can absorb visible light near 585 nm with high selectivity, and it is known that a spectacle lens containing an organic dye such as this neodymium compound or tetraazaporphyrin compound has improved contrast.
  • Rare earth metal compounds such as neodymium compounds can improve the contrast of objects because the peak shape of the absorption spectrum in the absorption wavelength band in the visible light region is extremely sharp, that is, the absorption wavelength region is narrow, and wavelength selection This is due to its high nature.
  • the tetraazaporphyrin compound can impart excellent antiglare performance and contrast improvement to the spectacle lens, like the neodymium compound.
  • the spectacle lens has a very good balance between anti-glare and visibility (contrast) because it has good light transmission outside 585 nm and a bright field can be secured due to the sharpness of the peak at the specific absorption wavelength. Can provide.
  • Patent Document 1 a method in which an organic dye is dissolved in a monomer composition in advance and then polymerized to obtain a lens is disclosed in the example of Patent Document 1.
  • Patent Document 1 an organic dye that improves contrast is directly dissolved in bis (isocyanatemethyl) bicyclo- [2.2.1] -heptane as a raw material, and then a polythiol compound and an ultraviolet ray are dissolved.
  • a mode in which a lens material is formed by adding a variety of raw materials such as an absorbent and then polymerizing is shown.
  • organic dyes and ultraviolet absorbers are not necessarily sufficiently soluble in various compounds, it may be difficult to confirm the dispersion and dissolution of these materials in the polymerizable composition. If these materials are not completely dissolved in the polymerizable composition, the functions of these materials may be impaired.
  • Examples 4 to 6 of Patent Document 2 m-xylylene diisocyanate, a predetermined ultraviolet absorber, and a predetermined theazaporphyrin dye are mixed with stirring, and 4-mercaptomethyl-3,6-dithia- is further mixed.
  • a polymerizable composition was prepared by adding 1,8-octanedithiol and stirring and mixing.
  • paragraph 0012 of Patent Document 3 describes that a masterbatch is prepared using a polythiol compound because isocyanate is highly reactive and may react with a dye.
  • the masterbatch of the bluing agent was prepared using the polythiol compound. That is, additives such as organic dyes and ultraviolet absorbers are preferably added to isocyanate compounds that are excellent in solubility, but problems such as functional deterioration due to reaction with isocyanates may occur.
  • Non-Patent Document 1 describes the influence of short wavelength blue light of about 420 nm on the eye.
  • damage to retinal nerve cells rat cultured retinal nerve R28 cells
  • blue LED light having different peak wavelengths of 411 nm and 470 nm
  • irradiation with blue light having a peak wavelength at 411 nm causes cell death of retinal neurons within 24 hours, whereas blue light having a peak wavelength at 470 nm has the same amount.
  • the present invention has a high blue light blocking effect, an excellent balance between antiglare properties and visibility (contrast properties), and is a polymerizable composition capable of realizing an optical material that is colorless and transparent and excellent in appearance. It is an object of the present invention to provide a method capable of stably manufacturing a product.
  • the present inventors can easily confirm that the organic dye is uniformly dissolved. It has been found that the organic dye and the ultraviolet absorber can be uniformly dissolved in the active composition. That is, it discovered that the polymeric composition obtained from the manufacturing method including the said process can obtain the optical material which can exhibit the desired function of these materials. Furthermore, it discovered that the blocking effect of blue light can be improved effectively by combining a specific resin component and an ultraviolet absorber.
  • a 1 to A 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxy group, an amino group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a straight chain having 1 to 20 carbon atoms.
  • a ring other than an aromatic ring may be formed through a linking group, and M is two hydrogen atoms, a divalent metal atom, a divalent monosubstituted metal atom, a tetravalent disubstituted metal atom, or Represents an oxymetal atom.
  • M is a divalent copper atom in the tetraazaporphyrin compound represented by the general formula (1).
  • the polythiol compound is pentaerythritol tetrakis (2-mercaptoacetate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto- 3,6-dithiaoctane, 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 4,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9- Trithiaundecane, 4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 2,5-dimercaptomethyl-1,4-dithiane, 1,1,3,3- Tetrakis (mercaptomethylthio) propane, 4,6-bis (mercaptomethylthio) -1,3 -One or more compounds selected
  • the iso (thio) cyanate compound (A1) or the iso (thio) cyanate compound (A2) is an aliphatic polyisocyanate compound, an alicyclic polyisocyanate compound, an aromatic polyisocyanate compound, or a heterocyclic polyisocyanate compound.
  • the manufacturing method of the polymeric composition for optical materials in any one of.
  • the ultraviolet absorber (D) includes one or more compounds selected from the group consisting of benzophenone compounds, triazine compounds, and benzotriazole compounds.
  • a method for producing a polymerizable composition for an optical material according to claim 1. [9] A method for producing an optical material, comprising a step of heat-curing the polymerizable composition for an optical material obtained by the production method according to any one of [1] to [8].
  • the method includes a step of mixing a part of an iso (thio) cyanate compound and an organic dye in advance, and the organic dye is uniformly dissolved in the iso (thio) cyanate compound. And then the step of adding and mixing the remaining iso (thio) cyanate compound and the UV absorber can sufficiently dissolve the organic dye and the UV absorber in the polymerizable composition. . Therefore, the polymerizable composition obtained from the production method including the step can stably obtain an optical material capable of exhibiting a desired function of these materials.
  • an optical material that can provide an optical material that has a high blocking effect on blue light of about 400 to 420 nm from harmful ultraviolet rays and has an excellent balance between antiglare property and visibility (contrast property).
  • the polymerizable composition for use can be obtained stably. Furthermore, the blue light blocking effect can be effectively improved by combining a specific resin component and an ultraviolet absorber.
  • the optical material composed of the polymerizable composition obtained by such a method is colorless and transparent, has an excellent appearance, reduces the influence of harmful light on the eye, and can also suppress obstacles such as eye strain and stress, In particular, it can be suitably used as a plastic spectacle lens.
  • the method for producing a polymerizable composition for an optical material includes the following steps 1 to 3.
  • Step 1 The iso (thio) cyanate compound (A1) and the organic dye (B) are mixed to obtain a mixed solution a.
  • Step 2 The mixed solution a, the ultraviolet absorber (D), and the iso (thio) cyanate compound (A2) that is the same as or different from the iso (thio) cyanate compound (A1) are mixed to obtain a mixed solution b.
  • Step 3 The mixed solution b and the active hydrogen compound (C) are mixed.
  • the polymerizable composition for an optical material obtained by the production method of the present embodiment includes an iso (thio) cyanate compound (A) containing iso (thio) cyanate compounds (A1) and (A2), an organic dye (B ), An active hydrogen compound (C), and an ultraviolet absorber (D).
  • A iso (thio) cyanate compound
  • A1 iso (thio) cyanate compounds
  • A2 organic dye
  • B organic dye
  • C An active hydrogen compound
  • D ultraviolet absorber
  • Iso (thio) cyanate compound (A) includes iso (thio) cyanate compounds (A1) and (A2).
  • the iso (thio) cyanate compounds (A1) and (A2) are compounds having two or more iso (thio) cyanato groups, and may be the same or different.
  • Examples of iso (thio) cyanate compounds include aliphatic polyisocyanate compounds, alicyclic polyisocyanate compounds, aromatic polyisocyanate compounds, heterocyclic polyisocyanate compounds, aliphatic polyisothiocyanate compounds, and alicyclic polyisothiocyanate compounds. And compounds selected from the group consisting of aromatic polyisothiocyanate compounds, sulfur-containing heterocyclic polyisothiocyanate compounds, and derivatives thereof.
  • iso (thio) cyanate compounds (A1) and (A2) one or more selected from these can be used in combination.
  • halogen-substituted products such as chlorine-substituted products, bromine-substituted products, alkyl-substituted products, alkoxy-substituted products, nitro-substituted products, prepolymer-modified products with polyhydric alcohols, carbodiimide-modified products, urea-modified products, and burette-modified products.
  • Bodies, dimerization or trimerization reaction products and the like can also be used.
  • isothiocyanate compounds include hexamethylene diisothiocyanate, lysine diisothiocyanate methyl ester, lysine triisothiocyanate, m-xylylene diisothiocyanate, bis (isothiocyanatomethyl) sulfide, bis (isothiocyanatoethyl) sulfide.
  • Aliphatic polyisothiocyanate compounds such as bis (isothiocyanatoethyl) disulfide; Isophorone diisothiocyanate, bis (isothiocyanatomethyl) cyclohexane, dicyclohexylmethane diisothiocyanate, cyclohexane diisothiocyanate, methylcyclohexane diisothiocyanate, 2,5-bis (isothiocyanatomethyl) bicyclo- [2.2.1 ] -Heptane, 2,6-bis (isothiocyanatomethyl) bicyclo- [2.2.1] -heptane, 3,8-bis (isothiocyanatomethyl) tricyclodecane, 3,9-bis (isothiocyana) Alicyclic polyisothiocyanate compounds such as tomethyl) tricyclodecane, 4,8-bis (isothiocyanatomethyl) tricyclodecane, 4,9-bis (
  • iso (thio) cyanate compounds (A1) and (A2) one or more selected from these can be used in combination.
  • halogen-substituted products such as chlorine-substituted products, bromine-substituted products, alkyl-substituted products, alkoxy-substituted products, nitro-substituted products, prepolymer-modified products with polyhydric alcohols, carbodiimide-modified products, urea-modified products, and burette-modified products.
  • Bodies, dimerization or trimerization reaction products and the like can also be used.
  • iso (thio) cyanate compounds (A1) and (A2) include 2,5-bis (isocyanatomethyl) bicyclo- [2.2.1] -heptane, 2,6-bis (isocyanate). It is preferable to use at least one selected from natomethyl) bicyclo- [2.2.1] -heptane, m-xylylene diisocyanate, and bis (4-isocyanatocyclohexyl) methane.
  • iso (thio) cyanate compounds by using these iso (thio) cyanate compounds, it becomes possible to dissolve the organic dye (B) in the highly soluble iso (thio) cyanate compound, and the organic composition is contained in the polymerizable composition.
  • the system dye (B) can be dissolved uniformly.
  • the polymerizable composition obtained from the production method including the step can stably obtain an optical material that can exhibit the desired function of the organic dye (B).
  • the organic dye (B) that can be used in the present embodiment has a main absorption peak (P) between 565 nm and 605 nm, for example, in a visible light absorption spectrum measured with a chloroform or toluene solution,
  • the extinction coefficient (ml / g ⁇ cm) of the peak apex (Pmax: the point showing the maximum extinction coefficient in the peak) of the peak (P) is 0.5 ⁇ 10 5 or more
  • the (Pmax of the peak (P) ) Has a peak width at an absorbance of 1/4 of 50 nm or less, and a peak width at an absorbance of 1 ⁇ 2 of the absorbance at (Pmax) of the peak (P) is 30 nm or less, and the peak (P A compound having a peak width at 2/3 of the absorbance of (Pmax) in the range of 20 nm or less can be used.
  • the organic dye (B) preferably has a peak apex (Pmax) of the main absorption peak (P) between 580 nm and 590 nm. Further, the peak width at the absorbance at 1/4 of the absorbance at the peak apex (Pmax) of the main absorption peak (P) is 40 nm or less, and 1 of the absorbance at the peak apex (Pmax) of the main absorption peak (P).
  • the peak width at the absorbance at / 2 may be 25 nm or less, and the peak width at the absorbance at 2/3 of the absorbance at the peak apex (Pmax) of the main absorption peak (P) may be 20 nm or less.
  • the organic dye (B) is a tetraazaporphyrin compound represented by the following general formula (1).
  • M may be a divalent copper atom.
  • a 1 to A 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxy group, an amino group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a straight chain having 1 to 20 carbon atoms.
  • M is more preferably divalent copper.
  • Specific examples include a tetra-t-butyl-tetraazaporphyrin / copper complex represented by the following formula (1a), which corresponds to the product number of PD-311S (manufactured by Mitsui Chemicals). .
  • Cu represents divalent copper
  • tC 4 H 9 represents a tertiary-butyl group
  • substitution positions of the four substituents are either A 1 or A 2 in the general formula (1). Or A 3 or A 4 , A 5 or A 6 , A 7 or A 8 .
  • active hydrogen compound (C) examples include polyol compounds and polythiol compounds.
  • the polyol compound is one or more aliphatic or alicyclic alcohols, and specifically includes linear or branched aliphatic alcohols, alicyclic alcohols, these alcohols and ethylene oxide, propylene oxide, ⁇ - Examples include alcohol to which caprolactone is added.
  • linear or branched aliphatic alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,3-propanediol, 2,2-dimethyl-1, 3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,3-pentanediol, 1,5-pentanediol, 2,4-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2,5-hexanediol, glycerol, diglyme Roll, polyglycerol
  • Examples of the alicyclic alcohol include 1,2-cyclopentanediol, 1,3-cyclopentanediol, 3-methyl-1,2-cyclopentanediol, 1,2-cyclohexanediol, and 1,3-cyclohexanediol. 1,4-cyclohexanediol, 4,4′-bicyclohexanol, 1,4-cyclohexanedimethanol and the like.
  • the alicyclic alcohol may be a compound obtained by adding these alcohol, ethylene oxide, propylene oxide, and ⁇ -caprolactone.
  • ethylene oxide adduct of glycerol ethylene oxide adduct of trimethylolpropane
  • ethylene oxide adduct of pentaerythritol propylene oxide adduct of glycerol
  • propylene oxide adduct of trimethylolpropane propylene oxide adduct of pentaerythritol
  • Examples include caprolactone-modified glycerol, caprolactone-modified trimethylolpropane, and caprolactone-modified pentaerythritol.
  • a polythiol compound can be preferably used as the active hydrogen compound (C).
  • the polythiol compound include methanedithiol, 1,2-ethanedithiol, 1,2,3-propanetrithiol, 1,2-cyclohexanedithiol, bis (2-mercaptoethyl) ether, tetrakis (mercaptomethyl) methane, Diethylene glycol bis (2-mercaptoacetate), diethylene glycol bis (3-mercaptopropionate), ethylene glycol bis (2-mercaptoacetate), ethylene glycol bis (3-mercaptopropionate), trimethylolpropane tris (2-mercapto) Acetate), trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate), trimethylolethane tris (2-mercaptoacetate), trimethylolethanetris (3-mercaptopro Onnate), pentaerythritol tetrakis (2-mercaptoacetate), pen
  • polythiol compound that can be used in the present embodiment from the viewpoint of the effect of the present invention, more preferably, pentaerythritol tetrakis (2-mercaptoacetate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), bis (2- Mercaptoethyl) sulfide, 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane, 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 4,7- Dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 2,5-dimercapto Methyl-1,4-dithiane, 1,1,3,3-tetrakis (mercapto Tilthio)
  • the ultraviolet absorber (D) used in the present embodiment may be appropriately selected from known ultraviolet absorbers, and has a maximum absorption wavelength of, for example, 340 nm to 360 nm when dissolved in a chloroform solution. It is preferable that
  • Examples of the ultraviolet absorber (D) include benzophenone compounds, triazine compounds, and benzotriazole compounds.
  • Examples of the benzophenone compounds include 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone and 2,2′-4,4′-tetrahydroxybenzophenone.
  • Examples of the triazine compound include ADEKA STAB LA-F70 manufactured by ADEKA, TINUVIN400 manufactured by BASF, and the like.
  • a benzotriazole compound is preferably used, and examples of the benzotriazole compound include alkyl-substituted benzotriazole compounds, linear alkyl ester-substituted benzotriazole compounds, and chloro-substituted benzotriazole compounds.
  • examples of the alkyl-substituted benzotriazole compound include 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4-tert-octylphenol, and commercially available products include Biosorb 583 manufactured by Kyodo Yakuhin, SEESEORB 709 manufactured by Cypro Kasei Co., Ltd. Is mentioned.
  • linear alkyl ester-substituted benzotriazole compounds include octyl 3- [3-tert-butyl-5- (5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl) -4-hydroxyphenyl] propionate and 3- [ A mixture of 3-tert-butyl-5- (5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl) -4-hydroxyphenyl] propionate 2-ethylhexyl is exemplified, and commercially available products such as EVERSORB109 manufactured by Ever Light Co., Ltd. Can be mentioned.
  • chloro-substituted benzotriazole compounds examples include 2- (2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl) -chlorobenzotriazole, and commercially available products include TINUVIN 326 manufactured by BASF, SEESEORB 703 manufactured by Cypro Kasei Co., Ltd. Examples include Viosorb 550 manufactured by Kyodo Yakuhin Co., and KEMISORB 73 manufactured by Chemipro Kasei Co., Ltd.
  • the ultraviolet absorber (D) is a compound having a maximum absorption wavelength of 340 nm or more and 360 nm or less when dissolved in a chloroform solution, so that it has a very high blocking effect of about 400 to 420 nm from harmful ultraviolet rays, An optical material that is colorless and transparent and excellent in appearance can be effectively obtained.
  • any ultraviolet absorber which comprises an ultraviolet absorber (D) has the maximum absorption peak in the range of 340 nm or more and 360 nm or less.
  • the polymerizable composition for an optical material of the present embodiment can be obtained through the following steps.
  • Step 1 The iso (thio) cyanate compound (A1) and the organic dye (B) are mixed to obtain a mixed solution a.
  • Step 2 The mixed solution a, the ultraviolet absorber (D), and the iso (thio) cyanate compound (A2) that is the same as or different from the iso (thio) cyanate compound (A1) are mixed to obtain a mixed solution b.
  • Step 3 The mixed solution b and the active hydrogen compound (C) are mixed.
  • step 1 the organic dye (B) is dissolved in the iso (thio) cyanate compound (A1) to prepare a mixed solution a (dye solution) (this mixed solution a is referred to as “masterbatch” in this specification). Also called.)
  • the inventors have high compatibility between the iso (thio) cyanate compound (A1) and the organic dye (B), and effectively convert the organic dye (B) into the iso (thio) cyanate compound (A1). It was found that a mixed solution a having high uniformity can be obtained.
  • the organic dye (B) is converted into a highly soluble iso (thio) cyanate compound (A1). It becomes possible to dissolve, and the organic dye (B) can be uniformly dissolved in the polymerizable composition.
  • the polymerizable composition obtained from the production method including the step can stably obtain an optical material that can exhibit the desired function of the organic dye (B).
  • the iso (thio) cyanate compound (A2) is blended separately.
  • the total amount of iso (thio) cyanate compound to be blended in the polymerizable composition is not used.
  • handling at the stage of obtaining the mixed solution a is improved, and visibility with respect to the mixed solution a is greatly improved.
  • the amount of the iso (thio) cyanate compound (A1) is a part of the iso (thio) cyanate compound used in the polymerizable composition, but the amount of the iso (thio) cyanate compound (A1) is polymerized.
  • the composition it is, for example, 0.05 parts by weight or more and 20.0 parts by weight or less, preferably 0.1 parts by weight or more and 10.10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total amount of iso (thio) cyanate compound to be blended. 0 parts by weight or less, more preferably 0.5 parts by weight or more and 5.0 parts by weight or less.
  • the mixing temperature in step 1 can be 10 to 80 ° C., and preferably 50 to 70 ° C.
  • the order of addition and the rate of addition are not particularly limited as long as each component can be uniformly mixed.
  • the mixing time can also be 30 to 600 minutes, preferably 300 to 420 minutes from the above viewpoint. Conditions under normal pressure can be employed, and conditions under pressure can also be employed.
  • step 2 the mixed solution a obtained in step 1, the ultraviolet absorber (D), and the iso (thio) cyanate compound (A2) that is the same as or different from the iso (thio) cyanate compound (A1) are mixed, A mixed solution b is obtained.
  • the ultraviolet absorber (D) and the iso (thio) cyanate compound (A2) are separately added to the mixed solution a, the ultraviolet absorber (D) can be uniformly dissolved in the polymerizable composition. it can.
  • the polymerizable composition obtained from the production method including this step can stably obtain an optical material that can exhibit the desired function (blue light blocking effect) of the ultraviolet absorber (D).
  • the mixing conditions in step 2 may be appropriately set according to the component to be added, but the same method as in step 1 can be employed.
  • step 3 the mixed solution b obtained in step 2 and the active hydrogen compound (C) are mixed. Even if the organic dye (B) and the ultraviolet absorber (D) remain undissolved by adding the active hydrogen compound (C) after the step 2, these are uniformly distributed in the polymerizable composition. Can be dissolved.
  • the mixing conditions in step 3 may be appropriately set according to the component to be added, but the same method as in step 1 can be employed.
  • the ratio ((NCO group + NCS group) / (OH group + SH group)) is usually in the range of 0.8 to 1.2, preferably in the range of 0.85 to 1.15, more preferably It is in the range of 0.9 to 1.1. By setting it within this range, a resin excellent in heat resistance, moisture resistance and light resistance can be obtained, which is preferable as a resin material.
  • the total amount of the poly (thio) isocyanate compound ((A1) + (A2)) in the polymerizable composition and the content of the active hydrogen compound (C) is, for example, based on 100 parts by weight of the entire polymerizable composition. 80 parts by weight or more, preferably 90 parts by weight or more, and more preferably 95 parts by weight or more.
  • the content of the organic dye (B) is, for example, 0.0001 to 0.1 parts by weight, preferably 0.0002 with respect to 100 parts by weight of the entire polymerizable composition, from the viewpoint of expressing a desired effect. Is 0.01 part by weight, more preferably 0.0005 to 0.005 part by weight.
  • the content of the ultraviolet absorber (D) is, for example, 0.1 to 3.0 parts by weight in 100 parts by weight of the polymerizable composition, and preferably from the viewpoint of stably expressing the desired effect.
  • the amount is 3 to 2.0 parts by weight, and more preferably 0.5 to 1.5 parts by weight.
  • the polymerizable composition for an optical material of the present embodiment may further contain a resin modifier, a catalyst, an internal mold release agent, a light stabilizer, a bluing agent, and the like as other components.
  • the polymerizable composition for an optical material may contain an ultraviolet absorber having a maximum absorption peak not in the range of 340 nm to 360 nm.
  • the polymerizable composition of the present embodiment for the purpose of adjusting the various physical properties such as optical properties, impact resistance, specific gravity and the like of the obtained molded product, and adjusting the handleability of each component of the polymerizable composition.
  • a modifier can be added as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the modifier include episulfide compounds, amine compounds, epoxy compounds, organic acids and anhydrides thereof, olefin compounds including (meth) acrylate compounds, and the like.
  • a modifier that does not contain a hydroxyl group is preferable from the viewpoints of occurrence of unevenness during lens polymerization and dyeability.
  • the catalyst examples include Lewis acid, amine, organic acid, amine organic acid salt and the like, Lewis acid, amine and amine organic acid salt are preferable, and dimethyltin chloride, dibutyltin chloride and dibutyltin laurate are more preferable.
  • the addition amount is preferably 0.005 to 0.5 parts by weight with respect to the total of 100 parts by weight of the poly (thio) isocyanate compound ((A1) + (A2)) and the active hydrogen compound (C). 0.005 to 0.3 parts by weight is more preferable.
  • An acidic phosphate ester can be used as the internal mold release agent.
  • acidic phosphoric acid esters include phosphoric acid monoesters and phosphoric acid diesters, which can be used alone or in combination of two or more.
  • ZelecUN manufactured by STEPAN MR internal mold release agent manufactured by Mitsui Chemicals, JP series manufactured by Johoku Chemical Industry, Phosphanol series manufactured by Toho Chemical Industry, AP and DP manufactured by Daihachi Chemical Industry Series, etc.
  • ZelecUN manufactured by STEPAN MR internal mold release agent manufactured by Mitsui Chemicals
  • JP series manufactured by Johoku Chemical Industry
  • Phosphanol series manufactured by Toho Chemical Industry AP and DP manufactured by Daihachi Chemical Industry Series, etc.
  • a hindered amine compound can be used as the light stabilizer.
  • As hindered amine compounds commercially available products such as Chemila's Lowilite 76, Lowilite 92, BASF's Tinuvin 144, Tinuvin 292, Tinuvin 765, ADEKA's Adeka Stub LA-52, LA-72, Johoku Chemical Industry's JF-95, etc. Can be mentioned.
  • the bluing agent examples include those having an absorption band in the wavelength range of orange to yellow in the visible light region and the function of adjusting the hue of the optical material made of resin. More specifically, the bluing agent contains a substance exhibiting a blue to purple color.
  • a chain extender when the polymerizable composition is molded, a chain extender, a crosslinking agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant, an anti-coloring agent, an oil, and the like, according to the purpose, in the same manner as known molding methods.
  • Various additives such as a soluble dye, a filler, and an adhesion improver may be added.
  • the optical material obtained from the polymerizable composition for an optical material of the present embodiment obtained as described above is excellent in transparency and suppressed in coloration, and can further suppress obstacles such as eye strain and stress. .
  • the light transmittance at 440 nm is 80% or more, an optical material excellent in colorless and transparent appearance can be obtained.
  • optical material Next, the optical material according to this embodiment will be described.
  • the optical material of the present embodiment can be obtained by curing (for example, heat curing) the above-described polymerizable composition for an optical material to obtain a cured product.
  • cast polymerization is an example of a preferable method for producing the optical material.
  • a polymerizable composition is injected between molding molds held by a gasket or a tape.
  • a defoaming treatment under reduced pressure, a filtration treatment such as pressurization or reduced pressure, and the like.
  • the polymerization conditions are not limited because the conditions vary greatly depending on the polymerizable composition, the type and amount of the catalyst used, the shape of the mold, etc., but it is approximately 1-50 hours at a temperature of ⁇ 50 to 150 ° C. Done. It is preferable to hold or gradually raise the temperature within a temperature range of 5 to 150 ° C. to cure, but it can be set as appropriate.
  • the optical material of the present embodiment may be subjected to a treatment such as annealing as necessary.
  • the treatment temperature is usually 50 to 150 ° C., preferably 90 to 140 ° C., more preferably 100 to 130 ° C.
  • the polymerizable composition of the present embodiment can be obtained as optical materials having various shapes by changing the mold during the casting polymerization.
  • the optical material of the present embodiment can have various shapes by providing a desired shape and providing a coat layer, other members, or the like formed as necessary.
  • An optical material obtained by curing the polymerizable composition of the present embodiment has a high refractive index and high transparency, and includes a spectacle lens, a camera lens, a light emitting diode (LED), a prism, an optical fiber, an information recording substrate, a filter, It can be used as an optical molded body such as a light emitting diode. In particular, it is suitable as an optical material for lenses such as eyeglass lenses and camera lenses, and light emitting diodes.
  • the optical material obtained by curing the polymerizable composition of the present embodiment may be used with a coating layer on one side or both sides, if necessary.
  • the coating layer include a hard coat layer, an antireflection film layer, an antifogging coat film layer, an antifouling layer, a water repellent layer, a primer layer, and a photochromic layer.
  • Each of these coating layers can be used alone, or a plurality of coating layers can be used in multiple layers. When a coating layer is applied to both sides, a similar coating layer or a different coating layer may be applied to each surface.
  • the other layers described above can be provided. Since the spectacle lens obtained in this way uses a lens made of a specific polymerizable composition, it is excellent in impact resistance even when these coat layers are provided.
  • the hard coat layer is provided on at least one surface of the optical material (lens) obtained by curing the polymerizable composition of the present embodiment, and the lens surface is scratch resistant, abrasion resistant, moisture resistant, hot water resistant It is a coating layer intended to give functions such as heat resistance, heat resistance and light resistance.
  • the hard coat layer is composed of at least one metal oxide selected from the group consisting of silicon, titanium, zirconium, tin, aluminum, tungsten, and antimony, and an alkyl group, an allyl group, an alkoxy group, a methacryloxy group, an acryloxy group, It is obtained from a composition containing a silane compound having at least one functional group selected from an epoxy group, an amino group, an isocyanato group, and a mercapto group, and a hydrolyzate thereof.
  • the hard coat composition may contain a curing agent for the purpose of promoting curing.
  • a curing agent for the purpose of promoting curing.
  • the curing agent include inorganic, organic acid, amine, metal complex, organic acid metal salt, metal chloride and the like.
  • Specific examples of the solvent include water, alcohols, ethers, ketones, esters and the like.
  • the hard coat layer is formed by applying a hard coat composition to the surface of the molded body by a known coating method such as spin coating or dip coating, and then curing.
  • a known coating method such as spin coating or dip coating
  • the curing method include thermal curing, a curing method by irradiation with energy rays such as ultraviolet rays and visible rays, and the like.
  • heat-curing it is preferably carried out at 80 to 120 ° C. for 1 to 4 hours.
  • the refractive index of the hard coat layer is preferably in the range of ⁇ 0.1 in the difference in refractive index from the molded body.
  • the surface of the substrate is preferably ultrasonically cleaned with an alkaline aqueous solution so as to satisfy the following conditions (a) to (d).
  • (B) The treatment temperature of the alkaline aqueous solution is 30 to 60 ° C.
  • (C) Processing time is 3-5 minutes
  • (D) The ultrasonic frequency is 20 to 30 kHz.
  • the surface of the molded article may be dried for 5 minutes to 20 minutes in the range of 50 ° C. to 80 ° C. with alcohols such as distilled water and isopropanol.
  • the molded product obtained from the polymerizable composition of the present embodiment is excellent in alkali resistance, and generation of white turbidity or the like is suppressed even after washing with an aqueous alkali solution.
  • the anti-reflection layer is provided on at least one surface of the molded body (lens), lowers the reflectance resulting from the difference in refractive index between air and the molded body, greatly reduces the reflection of light on the surface of the plastic lens, and transmits It is a coating layer for the purpose of enhancing.
  • the antireflection layer in this embodiment is a low refractive index film layer containing silicon oxide, and one or more selected from titanium oxide, zirconium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, cerium oxide, antimony oxide, tin oxide, and tantalum oxide. Each of the layers may be a single layer or a multilayer structure.
  • the antireflection layer has a multilayer structure
  • 5 to 7 layers are preferably laminated.
  • the film thickness is preferably from 100 to 300 nm, more preferably from 150 to 250 nm.
  • Examples of the method for forming the multilayer antireflection layer include vacuum deposition, sputtering, ion plating, ion beam assist, and CVD.
  • an antifogging coating film layer On the antireflection film layer, an antifogging coating film layer, a contamination prevention layer, and a water repellent layer may be formed as necessary.
  • a method for forming the antifogging coat layer, the antifouling layer, and the water repellent layer there is no particular limitation on the treatment method, treatment material, and the like as long as the antireflection function is not adversely affected.
  • a coating treatment method, antifouling treatment method, water repellent treatment method, and material can be used.
  • a method of covering the surface with a surfactant a method of adding a hydrophilic film to the surface to make it water-absorbing, a method of covering the surface with fine irregularities and increasing water absorption, Examples thereof include a method of absorbing water using photocatalytic activity and a method of preventing water droplet adhesion by applying a super water-repellent treatment.
  • a method of forming a water repellent treatment layer by vapor deposition or sputtering of a fluorine-containing silane compound or the like, or a method of forming a water repellent treatment layer by coating after dissolving the fluorine-containing silane compound in a solvent Etc a method of forming a water repellent treatment layer by vapor deposition or sputtering of a fluorine-containing silane compound or the like, or a method of forming a water repellent treatment layer by coating after dissolving the fluorine-containing silane compound in a solvent Etc.
  • Each of these coating layers is an ultraviolet absorber for the purpose of protecting the lens and eyes from ultraviolet rays, an infrared absorber for the purpose of protecting the eyes from infrared rays, a light stabilizer, an antioxidant, and a lens for the purpose of improving the weather resistance of the lens.
  • an ultraviolet absorber for the purpose of protecting the lens and eyes from ultraviolet rays
  • an infrared absorber for the purpose of protecting the eyes from infrared rays
  • a light stabilizer for the purpose of protecting the eyes from infrared rays
  • an antioxidant for the purpose of improving the weather resistance of the lens.
  • a lens for the purpose of improving the weather resistance of the lens.
  • dyes and pigments, photochromic dyes and photochromic pigments, antistatic agents, and other known additives for enhancing the performance of the lens may be used in combination.
  • various leveling agents for the purpose of improving coating properties may be used.
  • the optical material using the polymerizable composition of the present embodiment may be dyed using a dye according to the purpose for the purpose of imparting fashionability or photochromic properties.
  • the lens can be dyed by a known dyeing method, it is usually carried out by the following method.
  • the lens is heated as necessary to obtain the dye.
  • a method of fixing annealing step after dyeing
  • the pigment used in the dyeing process is not particularly limited as long as it is a known pigment, but usually an oil-soluble dye or a disperse dye is used.
  • the solvent used in the dyeing process is not particularly limited as long as the dye used is soluble or can be uniformly dispersed.
  • a surfactant for dispersing the dye in the dyeing solution or a carrier for promoting dyeing may be added as necessary.
  • a dye and a surfactant added as necessary are dispersed in water or a mixture of water and an organic solvent to prepare a dyeing solution, and an optical lens is immersed in the dyeing solution, and a predetermined temperature is set. And dye for a predetermined time.
  • the dyeing temperature and time vary depending on the desired color density, but it is usually from 120 ° C. or less to several minutes to several tens of hours, and the dye concentration in the dyeing solution is 0.01 to 10% by weight. Moreover, when dyeing is difficult, you may carry out under pressure.
  • the post-dye annealing process which is performed as necessary, is a process of heat-treating the dyed lens fabric.
  • the heat treatment is performed by removing water remaining on the surface of the lens fabric dyed in the dyeing process with a solvent or air-drying the solvent, and then, for example, in a furnace such as an infrared heating furnace in an atmospheric atmosphere or a resistance heating furnace. Let it stay for a predetermined time.
  • color loss of the dyed lens fabric is prevented (color loss prevention treatment), and moisture that has penetrated into the lens fabric during dyeing is removed.
  • an alcohol compound is not included, there is little unevenness after dyeing.
  • Optical materials shown in the present embodiment include plastic eyeglass lenses, goggles, eyesight correction eyeglass lenses, imaging equipment lenses, liquid crystal projector Fresnel lenses, lenticular lenses, contact lenses and other plastic lenses, and light emitting diodes (LEDs).
  • seat and film affixed on the windshield of a car or a motorcycle helmet, a transparent substrate, etc. can be mentioned.
  • the iso (thio) cyanate compound (A1) and the organic dye (B) are premixed and prepolymerized, but additives such as an ultraviolet absorber and a catalyst are added to the iso (thio). It can be premixed with a cyanate compound in advance.
  • a part of the active hydrogen compound (C) added in Step 3 can also be used in Step 1 or Step 2.
  • Shimadzu spectrophotometer UV-1600 manufactured by Shimadzu Corporation was used, and an ultraviolet-visible light spectrum (380-800 nm) was measured using a planar lens having a thickness of 2 mm.
  • -Solubility test The prepared master batch (mixed solution a) was heated from 20 ° C to 50 ° C, mixed and stirred, and properties such as viscosity were confirmed after a predetermined time. The case where the property was changed was rated as x, and the case where the property was not changed was marked as ⁇ .
  • A-1 2,5 (6) -bis (isocyanatomethyl) bicyclo- [2.2.1] -heptane
  • A-2 m-xylylene diisocyanate
  • A-3 bis (4-isocyanatocyclohexyl) )
  • Methane C-1: Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate)
  • C-2 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane
  • C-3 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 4, A mixture of 7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane and 4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane
  • Example 1 Dibutyltin (II) dichloride 0.035 parts by weight, Stefan ZelecUN 0.1 parts by weight, 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4-tert-octylphenol 1.5 parts by weight, 2,5 ( 6) Charge 49.9 parts by weight of -bis (isocyanatomethyl) -bicyclo- [2.2.1] -heptane and 0.7 parts by weight of masterbatch (1) (containing 1000 ppm of organic dye). A solution was made. This mixed solution was stirred at 25 ° C. for 1 hour to be completely dissolved.
  • Example 2 Dibutyltin (II) dichloride 0.01 parts by weight, Stefan ZelecUN 0.1 parts by weight, 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4-tert-octylphenol 1.5 parts by weight, m-xylylene diene
  • a mixed solution was prepared by charging 49.9 parts by weight of isocyanate and 0.7 parts by weight of master batch (2) (containing 1000 ppm of organic dye). This mixed solution was stirred at 25 ° C. for 1 hour to be completely dissolved.
  • This solution was degassed at 600 Pa for 1 hour, filtered through a 1 ⁇ m PTFE filter, and then poured into a 2C glass plate for planar with a thickness of 2 mm and a diameter of 80 mm.
  • the glass mold was heated from 25 ° C. to 120 ° C. over 16 hours. After cooling to room temperature, it was removed from the glass mold to obtain a planar lens.
  • the obtained planar lens was further annealed at 120 ° C. for 2 hours.
  • the light transmittance at a wavelength of 440 nm was 82.1%
  • the light transmittance at 420 nm was 17.2%
  • the light transmittance at 410 nm. was 0.1%
  • the light transmittance at 590 nm was 45.4%.
  • Example 3 Dibutyltin (II) dichloride 0.15 parts by weight, ZelecUN (STEPAN) 0.1 parts by weight, 2- (2-hydroxy-3-tert-butyl-5-methylphenyl) -chlorobenzotriazole (BASF) TINUVIN 326) 0.64 parts by weight, octyl 3- [3-tert-butyl-5- (5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl) -4-hydroxyphenyl] propionate and 3- [3-tert- Butyl-5- (5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl) -4-hydroxyphenyl] propionic acid 2-ethylhexyl mixture (EVERSORB109 manufactured by EVER LIGHT) 1.5 parts by weight, bis (4-isocyanato (Cyclohexyl) 58.2 parts by weight of methane, masterbatch (3) (1 organic dye) Including those) 0.7 parts by weight mixed with stirring for 1 hour at
  • This mixed solution was defoamed at 600 Pa for 1 hour, filtered through a 1 ⁇ m PTFE filter, and then poured into a 2C glass plate for 2C planar having a center thickness of 2 mm and a diameter of 80 mm.
  • the glass mold was heated from 25 ° C. to 140 ° C. over 24 hours. After cooling to room temperature, it was removed from the glass mold to obtain a planar lens. The obtained planar lens was further annealed at 140 ° C. for 2 hours.
  • the light transmittance at a wavelength of 440 nm was 84.6%
  • the light transmittance at 420 nm was 14.4%
  • the light transmittance at 410 nm. was 0.1%
  • the light transmittance at 590 nm was 43.9%.
  • Comparative Example 2 In Comparative Example 1, 1.5 parts by weight of 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4-tert-octylphenol was added to 2- (5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl) -4 -Methyl-6-tert-butylphenol A mixed solution was prepared in the same manner as in [Comparative Example 1] except that the amount was changed to 1.0 part by weight. This mixed solution was stirred at 25 ° C. for 3 hours, and it was visually confirmed that there was a solid component not dissolved in the mixed solution.
  • the organic dye when the organic dye is not dissolved with some isocyanate compounds and the ultraviolet absorber is not dissolved with the remaining isocyanate compounds, solid components are confirmed in the mixed solution or completely dissolved. It took a lot of time to do. That is, according to the method of the composition in the comparative example, it was presumed that the effect of the additive component could not be exhibited, and there was a problem in the productivity of the optical material. In contrast, in the examples, a part of the isocyanate compound and the organic dye are mixed in advance to prepare a mixed solution (masterbatch), and then the remaining isocyanate compound and the ultraviolet absorber are mixed and dissolved. Therefore, the organic dye and the ultraviolet absorber could be sufficiently dissolved in the polymerizable composition. Therefore, the polymerizable composition obtained from the production method of the example has a high blue light blocking effect, and an optical material having an excellent balance between antiglare property and visibility (contrast property) can be obtained.
  • a method for producing a polymerizable composition for an optical material comprising the following (Step 1) and (Step 2).
  • Step 1) A step of dissolving the organic dye (B) in the iso (thio) cyanate compound (A1) to obtain a dye solution.
  • Step 2) Separately from the active hydrogen compound (C), the ultraviolet absorber (D), the dye solution and the dye solution, an iso (thio) cyanate compound (A2) is blended, and a polymerizable composition for an optical material is prepared. Obtaining step.
  • A2 The method for producing a polymerizable composition for an optical material according to [a1], wherein the organic dye (B) is a tetraazaporphyrin compound represented by the following formula (1).
  • a 1 to A 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxy group, an amino group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a straight chain having 1 to 20 carbon atoms.
  • [A3] The method for producing a polymerizable composition for an optical material according to [a2], wherein M is a divalent copper atom in the tetraazaporphyrin compound represented by the formula (1).
  • [A4] The method for producing a polymerizable composition for an optical material according to [a2] or [a3], wherein the tetraazaporphyrin compound is represented by the following formula (1a).
  • [In Formula (1a) Cu represents divalent copper, tC 4 H 9 represents a tertiary-butyl group, and the substitution positions of the four substituents are A 1 , A 2 and A 3 in Formula (1). And A 4 , A 5 and A 6, and A 7 and A 8 .
  • [A5] The method for producing a polymerizable composition for an optical material according to any one of [a1] to [a4], wherein the active hydrogen compound (C) is a polythiol compound.
  • the polythiol compound is pentaerythritol tetrakis (2-mercaptoacetate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto- 3,6-dithiaoctane, 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 4,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9- Trithiaundecane, 4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 2,5-dimer
  • the iso (thio) cyanate compound (A1) is an aliphatic polyisocyanate compound, an alicyclic polyisocyanate compound, an aromatic polyisocyanate compound, a heterocyclic polyisocyanate compound, an aliphatic polyisothiocyanate compound, or an alicyclic group.
  • a method for producing a polymerizable composition comprising a compound selected from the group consisting of a polyisothiocyanate compound, an aromatic polyisothiocyanate compound, a sulfur-containing heterocyclic polyisothiocyanate compound, or a derivative thereof.
  • a method for producing a polymerizable composition for an optical material according to claim 1. [A9] An optical material comprising a step of obtaining a polymerizable composition for an optical material by the production method according to any one of [a1] to [a8], and subsequently heat-curing the polymerizable composition for an optical material. Material manufacturing method.

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Abstract

本発明の光学材料用重合性組成物の製造方法は、イソ(チオ)シアネート化合物(A1)と有機系色素(B)とを混合し、混合溶液aを得る工程と、混合溶液aと、紫外線吸収剤(D)と、イソ(チオ)シアネート化合物(A1)と同一または異なるイソ(チオ)シアネート化合物(A2)とを混合し、混合溶液bを得る工程と、混合溶液bと活性水素化合物(C)とを混合する工程と、を含む。

Description

光学材料用重合性組成物の製造方法および光学材料の製造方法
 本発明は光学材料用重合性組成物の製造方法および光学材料の製造方法に関する。
 プラスチックレンズは、無機レンズに比べ軽量で割れ難いため、近年、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。
 ここで、近年にあっては、眼鏡レンズのような光学材料に対し、物体の輪郭や色彩を明瞭にし、視覚疲労などを軽減するため、眼鏡レンズに対し、該レンズを通して視認される物体のコントラストを改善することが望まれている。
 コントラストを向上させるためには、眩しさを与えやすい波長帯を可能な限り選択的に遮光(カット)する必要がある。例えば、ネオジム化合物は、585nm付近の可視光を高選択的に吸収することができ、このネオジム化合物やテトラアザポルフィリン化合物などの有機系色素を含む眼鏡レンズはコントラストが向上することが知られている。ネオジム化合物のような希土類金属化合物が物体のコントラストを改善することができるのは、可視光領域での吸収波長帯における吸光スペクトルのピーク形状が極めてシャープな点、すなわち吸収波長領域が狭く、波長選択性が高い点に起因している。この波長選択性が高いことにより、視認性に必要な波長帯では大きな透過率を有し、かつ眩しさに悪影響を与える波長帯を選択的に吸収するという効果を得ることができる。
 一方、テトラアザポルフィリン化合物は、ネオジム化合物と同様に、優れた防眩性能とコントラスト性の改善を眼鏡レンズに付与することができる。つまり、特定吸収波長におけるピークのシャープさに由来して585nm付近以外での光透過性が良好で明視野が確保できるため、防眩性と視認性(コントラスト性)のバランスが極めて良好な眼鏡レンズを提供できる。
 このテトラアザポルフィリン化合物のような有機系色素を利用する場合に関し、モノマー組成物中に予め有機系色素を溶解させておき、その後、重合してレンズを得る方法が、特許文献1の実施例に記載されている。
 具体的に、特許文献1においては、コントラスト性を改善する有機系色素を直接原料となるビス(イソシアネートメチル)ビシクロ-[2.2.1]-ヘプタン全量に溶解し、その後、ポリチオール化合物および紫外線吸収剤等の各種原料を加えた後に重合させてレンズ材料を形成する態様が示されている。この場合、有機系色素や紫外線吸収剤は必ずしも各種化合物に対しての溶解性が十分ではないため、重合性組成物においてこれらの材料の分散や溶解の確認が困難となる場合があった。重合性組成物中にこれらの材料が溶けきらない場合、これらの材料の機能が損なわれる場合もある。
 特許文献2の実施例4~6には、m-キシリレンジイソシアネートと、所定の紫外線吸収剤と、所定のテアザポルフィリン色素とを攪拌混合し、さらに4-メルカプトメチル-3,6-ジチア-1,8-オクタンジチオールを添加し、攪拌混合することにより重合性組成物を調製したことが記載されている。一方、特許文献3の0012段落に、イソシアネートは反応性が高く染料と反応する恐れがあるため、ポリチオール化合物を用いてマスターバッチを調製することが記載されている。特許文献4の実施例においては、ポリチオール化合物を用いてブルーイング剤のマスターバッチを調製したことが記載されている。つまり、有機系色素や紫外線吸収剤のような添加剤は、溶解性に優れるイソシアネート化合物に添加することが好ましいものの、イソシアネートとの反応に起因する機能の低下等の問題が生じることがあった。
 また、従来から、眼が紫外線に曝露することによる悪影響が、問題視されている。さらに、近年、自然光、オフィス機器の液晶ディスプレイや、スマートフォンまたは携帯電話等の携帯機器のディスプレイ等からの発光に含まれる青色光により、眼の疲れや痛みを感じるなど、眼への影響が問題となってきており、眼が、紫外線から420nm程度の比較的短波長の青色光に曝露する量を低減させることが望まれてきている。
 すなわち、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)をカットする機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。
 ここで、420nm程度の短波長青色光の眼への影響については、非特許文献1に記載されている。
 この文献では、411nmと470nmのピーク波長の異なる青色LED光の照射による網膜神経細胞(ラットの培養網膜神経R28細胞)へのダメージを検証している。その結果、411nmにピーク波長を有する青色光の照射(4.5W/m)は24時間以内に網膜神経細胞の細胞死を引き起こすのに対し、470nmにピーク波長を有する青色光では、同じ量の照射でも細胞に変化は起こらないことが示されており、400~420nm波長の光の曝露を抑えることが目の障害予防に重要であることが示されている。
 また、長い間、眼に青色光の照射を浴びることは、眼精疲労やストレスを受けることが懸念されており、加齢黄斑変性を引き起こす要因と考えられている。
特開2008-134618号公報 特開2012-173704号公報 特開平9-133801号公報 特開2005-23294号公報
The European journal of neuroscience, vol.34, Iss.4, 548-558, (2011)
 すなわち、本技術分野においては、青色光の遮断効果が高く、防眩性と視認性(コントラスト性)のバランスに優れ、無色透明で外観に優れる光学材料の開発が強く望まれており、また、このような光学材料を実現することのできる重合性組成物を安定的に製造する方法の開発も望まれていた。このような事情から、本発明は、青色光の遮断効果が高く、防眩性と視認性(コントラスト性)のバランスに優れ、無色透明で外観に優れる光学材料を実現することのできる重合性組成物を安定的に製造することのできる方法を提供することを課題とする。
 本発明者らは、イソ(チオ)シアネート化合物の一部と有機系色素とを予め混合する工程を採用することで、有機系色素が均一に溶解したことが確認しやすくなり、結果として、重合性組成物中に有機系色素および紫外線吸収剤を均一に溶解させることができることを見出した。つまり、当該工程を含む製造方法から得られた重合性組成物はこれらの材料の所望の機能を発揮し得る光学材料を得ることができることを見出した。さらに、特定の樹脂成分と紫外線吸収剤を組み合わせることにより、青色光の遮断効果を効果的に向上できることを見出した。
 即ち、本発明は以下に示すことができる。
[1] イソ(チオ)シアネート化合物(A1)と有機系色素(B)とを混合し、混合溶液aを得る工程と、
 混合溶液aと、紫外線吸収剤(D)と、イソ(チオ)シアネート化合物(A1)と同一または異なるイソ(チオ)シアネート化合物(A2)とを混合し、混合溶液bを得る工程と、
 混合溶液bと活性水素化合物(C)とを混合する工程と、
を含む、光学材料用重合性組成物の製造方法。
[2] 前記有機系色素(B)が、以下の一般式(1)で表されるテトラアザポルフィリン化合物である、[1]に記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
[一般式(1)中、A~Aは各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、炭素数1~20の直鎖、分岐又は環状のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数6~20のアリールオキシ基、炭素数1~20のモノアルキルアミノ基、炭素数2~20のジアルキルアミノ基、炭素数7~20のジアルキルアミノ基、炭素数7~20のアラルキル基、炭素数6~20のアリール基、ヘテロアリール基、炭素数6~20のアルキルチオ基、炭素数6~20のアリールチオ基を表し、連結基を介して芳香族環を除く環を形成しても良く、Mは2個の水素原子、2価の金属原子、2価の1置換金属原子、4価の2置換金属原子、又はオキシ金属原子を表す。]
[3] 一般式(1)で表されるテトラアザポルフィリン化合物において、Mが2価の銅原子である、[2]に記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
[4] 前記テトラアザポルフィリン化合物が以下の式(1a)で表される、[2]または[3]に記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
[式(1a)中、Cuは2価の銅を、t-C4H9はターシャリ-ブチル基を表し、その4個の置換基の置換位置は、一般式(1)におけるAまたはAのいずれか、AまたはAのいずれか、AまたはAのいずれか、AまたはAのいずれかである。]
[5] 前記活性水素化合物(C)が、ポリチオール化合物である、[1]~[4]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
[6] 前記ポリチオール化合物が、ペンタエリスリトールテトラキス(2-メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ビス(2-メルカプトエチル)スルフィド、4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタン、5,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,8-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、2,5-ジメルカプトメチル-1,4-ジチアン、1,1,3,3-テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、4,6-ビス(メルカプトメチルチオ)-1,3-ジチアン、2-(2,2-ビス(メルカプトメチルチオ)エチル)-1,3-ジチエタン、エチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)からなる群から選ばれる1種または2種以上の化合物を含む、[5]に記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
[7] 前記イソ(チオ)シアネート化合物(A1)または前記イソ(チオ)シアネート化合物(A2)が、脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環族ポリイソシアネート化合物、芳香族ポリイソシアネート化合物、複素環ポリイソシアネート化合物、脂肪族ポリイソチオシアネート化合物、脂環族ポリイソチオシアネート化合物、芳香族ポリイソチオシアネート化合物、含硫複素環ポリイソチオシアネート化合物からなる群から選ばれる化合物またはこれらの誘導体を含む、[1]~[6]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
[8] 前記紫外線吸収剤(D)が、ベンゾフェノン系化合物、トリアジン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物からなる群から選ばれる1種または2種以上の化合物を含む、[1]~[7]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
[9] [1]~[8]のいずれかに記載の製造方法により得られた光学材料用重合性組成物を加熱硬化させる工程を含む、光学材料の製造方法。
 本発明の製造方法によれば、イソ(チオ)シアネート化合物の一部と有機系色素とを事前に混合する工程を備えており、有機系色素をイソ(チオ)シアネート化合物中に均一に溶解させることができ、次いで残りのイソ(チオ)シアネート化合物と紫外線吸収剤とを添加混合する工程を備えているため、重合性組成物中に有機系色素および紫外線吸収剤を十分に溶解させることができる。そのため、当該工程を含む製造方法から得られた重合性組成物は、これらの材料の所望の機能を発揮し得る光学材料を安定して得ることができる。つまり、本発明の製造方法によれば、有害な紫外線から400~420nm程度の青色光の遮断効果が高く、防眩性と視認性(コントラスト性)のバランスに優れる光学材料を提供可能な光学材料用重合性組成物を安定して得ることができる。さらに、特定の樹脂成分と紫外線吸収剤を組み合わせることにより、青色光の遮断効果を効果的に向上させることができる。
 このような方法により得られた重合性組成物からなる光学材料は、無色透明で外観に優れるとともに有害光の眼への影響が軽減され眼精疲労やストレスなどの障害を抑えることもできるため、特にプラスチック眼鏡レンズとして好適に用いることができる。
 上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
実施例項で得られた成形体について、光透過率を測定した際に得られたスペクトルチャートである。
 以下、本発明を以下の実施の形態に基づいて説明する。
 なお、本明細書中において、「~」は特に断りがなければ、以上から以下を表す。
[光学材料用重合性組成物の製造方法]
 まず、本実施形態に係る製造方法を説明する。
 本実施形態の光学材料用重合性組成物の製造方法は、以下の工程1~工程3を含む。
工程1:イソ(チオ)シアネート化合物(A1)と有機系色素(B)とを混合し、混合溶液aを得る。
工程2:混合溶液aと、紫外線吸収剤(D)と、イソ(チオ)シアネート化合物(A1)と同一または異なるイソ(チオ)シアネート化合物(A2)とを混合し、混合溶液bを得る。
工程3:混合溶液bと活性水素化合物(C)とを混合する。
 すなわち、本実施形態の製造方法により得られる光学材料用重合性組成物は、イソ(チオ)シアネート化合物(A1)および(A2)を含むイソ(チオ)シアネート化合物(A)、有機系色素(B)、活性水素化合物(C)、および紫外線吸収剤(D)を含む。以下、本実施形態に用いられる各成分について詳細に説明する。
(イソ(チオ)シアネート化合物(A))
 イソ(チオ)シアネート化合物(A)はイソ(チオ)シアネート化合物(A1)および(A2)を含む。イソ(チオ)シアネート化合物(A1)および(A2)は、2以上のイソ(チオ)シアナト基を有する化合物であり、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 イソ(チオ)シアネート化合物としては、例えば、脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環族ポリイソシアネート化合物、芳香族ポリイソシアネート化合物、複素環ポリイソシアネート化合物、脂肪族ポリイソチオシアネート化合物、脂環族ポリイソチオシアネート化合物、芳香族ポリイソチオシアネート化合物、含硫複素環ポリイソチオシアネート化合物からなる群から選ばれる化合物およびこれらの誘導体を挙げることができる。
 より具体的には、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアナトメチルエステル、リジントリイソシアネート、m-キシリレンジイソシアネート、p-キシレンジイソシアネート、α,α,α′,α′-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ビス(イソシアナトメチル)ナフタリン、メシチリレントリイソシアネート、ビス(イソシアナトメチル)スルフィド、ビス(イソシアナトエチル)スルフィド、ビス(イソシアナトメチル)ジスルフィド、ビス(イソシアナトエチル)ジスルフィド、ビス(イソシアナトメチルチオ)メタン、ビス(イソシアナトエチルチオ)メタン、ビス(イソシアナトエチルチオ)エタン、ビス(イソシアナトメチルチオ)エタン等の脂肪族ポリイソシアネート化合物;
イソホロンジイソシアネート、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタン-4,4'-ジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルジメチルメタンイソシアネート、2,5-ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ-[2.2.1]-ヘプタン、2,6-ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ-[2.2.1]-ヘプタン、3,8-ビス(イソシアナトメチル)トリシクロデカン、3,9-ビス(イソシアナトメチル)トリシクロデカン、4,8-ビス(イソシアナトメチル)トリシクロデカン、4,9-ビス(イソシアナトメチル)トリシクロデカン等の脂環族ポリイソシアネート化合物;
1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、4,4'- ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルスルフィド-4,4-ジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート化合物;
2,5-ジイソシアナトチオフェン、2,5-ビス(イソシアナトメチル)チオフェン、2,5-ジイソシアナトテトラヒドロチオフェン、2,5-ビス(イソシアナトメチル)テトラヒドロチオフェン、3,4-ビス(イソシアナトメチル)テトラヒドロチオフェン、2,5-ジイソシアナト-1,4-ジチアン、2,5-ビス(イソシアナトメチル)-1,4-ジチアン、4,5-ジイソシアナト-1,3-ジチオラン、4,5-ビス(イソシアナトメチル)-1,3-ジチオラン等の複素環ポリイソシアネート化合物;等を挙げることができる。イソ(チオ)シアネート化合物(A1)および(A2)としては、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 また、これらの塩素置換体、臭素置換体等のハロゲン置換体、アルキル置換体、アルコキシ置換体、ニトロ置換体や多価アルコールとのプレポリマー型変性体、カルボジイミド変性体、ウレア変性体、ビュレット変性体、ダイマー化あるいはトリマー化反応生成物等も使用できる。
 イソチオシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソチオシアネート、リジンジイソチオシアネートメチルエステル、リジントリイソチオシアネート、m-キシリレンジイソチオシアネート、ビス(イソチオシアナトメチル)スルフィド、ビス(イソチオシアナトエチル)スルフィド、ビス(イソチオシアナトエチル)ジスルフィド等の脂肪族ポリイソチオシアネート化合物;
イソホロンジイソチオシアネート、ビス(イソチオシアナトメチル)シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタンジイソチオシアネート、シクロヘキサンジイソチオシアネート、メチルシクロヘキサンジイソチオシアネート、2,5-ビス(イソチオシアナトメチル)ビシクロ-[2.2.1]-ヘプタン、2,6-ビス(イソチオシアナトメチル)ビシクロ-[2.2.1]-ヘプタン、3,8-ビス(イソチオシアナトメチル)トリシクロデカン、3,9-ビス(イソチオシアナトメチル)トリシクロデカン、4,8-ビス(イソチオシアナトメチル)トリシクロデカン、4,9-ビス(イソチオシアナトメチル)トリシクロデカン等の脂環族ポリイソチオシアネート化合物;
トリレンジイソチオシアネート、4,4-ジフェニルメタンジイソチオシアネート、ジフェニルジスルフィド-4,4-ジイソチオシアネート等の芳香族ポリイソチオシアネート化合物;
2,5-ジイソチオシアナトチオフェン、2,5-ビス(イソチオシアナトメチル)チオフェン、2,5-イソチオシアナトテトラヒドロチオフェン、2,5-ビス(イソチオシアナトメチル)テトラヒドロチオフェン、3,4-ビス(イソチオシアナトメチル)テトラヒドロチオフェン、2,5-ジイソチオシアナト-1,4-ジチアン、2,5-ビス(イソチオシアナトメチル)-1,4-ジチアン、4,5-ジイソチオシアナト-1,3-ジチオラン、4,5-ビス(イソチオシアナトメチル)-1,3-ジチオラン等の含硫複素環ポリイソチオシアネート化合物;等を挙げることができる。イソ(チオ)シアネート化合物(A1)および(A2)としては、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 また、これらの塩素置換体、臭素置換体等のハロゲン置換体、アルキル置換体、アルコキシ置換体、ニトロ置換体や多価アルコールとのプレポリマー型変性体、カルボジイミド変性体、ウレア変性体、ビュレット変性体、ダイマー化あるいはトリマー化反応生成物等も使用できる。
 本実施形態において、イソ(チオ)シアネート化合物(A1)および(A2)としては、2,5-ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ-[2.2.1]-ヘプタン、2,6-ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ-[2.2.1]-ヘプタン、m-キシリレンジイソシアネート、およびビス(4-イソシアナトシクロへキシル)メタンから選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。
 本実施形態において、これらのイソ(チオ)シアネート化合物を用いることにより、有機系色素(B)を溶解性の高いイソ(チオ)シアネート化合物に溶解させることが可能となり、重合性組成物中に有機系色素(B)を均一に溶解させることができる。その結果、当該工程を含む製造方法から得られた重合性組成物は、有機系色素(B)の所望の機能を発揮し得る光学材料を安定して得ることができる。
(有機系色素(B))
 本実施形態に用いることのできる有機系色素(B)としては、たとえば、クロロホルム又はトルエン溶液で測定された可視光吸収分光スペクトルにおいて、565nm~605nmの間に主吸収ピーク(P)を有し、該ピーク(P)のピーク頂点(Pmax:ピーク中で最大吸光係数を示す点)の吸光係数(ml/g・cm)が0.5×10以上であり、該ピーク(P)の(Pmax)の吸光度の1/4の吸光度におけるピーク幅が50nm以下であり、かつ該ピーク(P)の(Pmax)の吸光度の1/2の吸光度におけるピーク幅が30nm以下であり、かつ該ピーク(P)の(Pmax)の吸光度の2/3の吸光度におけるピーク幅が20nm以下の範囲である化合物を用いることができる。
 有機系色素(B)は、前記主吸収ピーク(P)のピーク頂点(Pmax)が580nm~590nmの間であるとよい。また、前記主吸収ピーク(P)のピーク頂点(Pmax)の吸光度の1/4の吸光度におけるピーク幅が40nm以下であり、かつ前記主吸収ピーク(P)のピーク頂点(Pmax)の吸光度の1/2の吸光度におけるピーク幅が25nm以下であり、かつ前記主吸収ピーク(P)のピーク頂点(Pmax)の吸光度の2/3の吸光度におけるピーク幅が20nm以下であってもよい。
 有機系色素(B)が以下の一般式(1)で表されるテトラアザポルフィルン化合物であることが好ましい。この場合、Mは2価の銅原子であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 一般式(1)中、A~Aは各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、炭素数1~20の直鎖、分岐又は環状のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数6~20のアリールオキシ基、炭素数1~20のモノアルキルアミノ基、炭素数2~20のジアルキルアミノ基、炭素数7~20のジアルキルアミノ基、炭素数7~20のアラルキル基、炭素数6~20のアリール基、ヘテロアリール基、炭素数6~20のアルキルチオ基、炭素数6~20のアリールチオ基を表し、連結基を介して芳香族環を除く環を形成しても良く、Mは2個の水素原子、2価の金属原子、2価の1置換金属原子、4価の2置換金属原子、又はオキシ金属原子を表す。
 一般式(1)で表されるテトラアザポルフィリン化合物について、一般式(1)中、Mは2価の銅であることがより好ましい。具体例としては以下の式(1a)で表されるテトラ-t-ブチル-テトラアザポルフィリン・銅錯体が挙げられ、これは、PD-311S(三井化学(株)製)の品番名に相当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 式(1a)中、Cuは2価の銅を、t-C4H9はターシャリ-ブチル基を表し、その4個の置換基の置換位置は、一般式(1)におけるAまたはAのいずれか、AまたはAのいずれか、AまたはAのいずれか、AまたはAのいずれかである。
(活性水素化合物(C))
 活性水素化合物(C)としては、ポリオール化合物、ポリチオール化合物などが挙げられる。ポリオール化合物は、1種以上の脂肪族または脂環族アルコールであり、具体的には、直鎖または分枝鎖の脂肪族アルコール、脂環族アルコール、これらアルコールとエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ε-カプロラクトンを付加させたアルコール等が挙げられる。
 直鎖または分枝鎖の脂肪族アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,3-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、グリセロール、ジグリセロール、ポリグリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジ(トリメチロールプロパン)等が挙げられる。
 脂環族アルコールとしては、例えば、1,2-シクロペンタンジオール、1,3-シクロペンタンジオール、3-メチル-1,2-シクロペンタンジオール、1,2-シクロヘキサンジオール、1,3-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、4,4'-ビシクロヘキサノール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
 脂環族アルコールは、これらアルコールとエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ε-カプロラクトンを付加させた化合物でもよい。例えば、グリセロールのエチレンオキサイド付加体、トリメチロールプロパンのエチレンオキサイド付加体、ペンタエリスリトールのエチレンオキサイド付加体、グリセロールのプロピレンオキサイド付加体、トリメチロールプロパンのプロピレンオキサイド付加体、ペンタエリスリトールのプロピレンオキサイド付加体、カプロラクトン変性グリセロール、カプロラクトン変性トリメチロールプロパン、カプロラクトン変性ペンタエリスリトール等が挙げられる。
 また、本実施形態において、活性水素化合物(C)として、ポリチオール化合物を好ましく用いることができる。
 ポリチオール化合物としては、例えば、メタンジチオール、1,2-エタンジチオール、1,2,3-プロパントリチオール、1,2-シクロヘキサンジチオール、ビス(2-メルカプトエチル)エーテル、テトラキス(メルカプトメチル)メタン、ジエチレングリコールビス(2-メルカプトアセテート)、ジエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、エチレングリコールビス(2-メルカプトアセテート)、エチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(2-メルカプトアセテート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールエタントリス(2-メルカプトアセテート)、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(2-メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ビス(メルカプトメチル)スルフィド、ビス(メルカプトメチル)ジスルフィド、ビス(メルカプトエチル)スルフィド、ビス(メルカプトエチル)ジスルフィド、ビス(メルカプトプロピル)スルフィド、ビス(メルカプトメチルチオ)メタン、ビス(2-メルカプトエチルチオ)メタン、ビス(3-メルカプトプロピルチオ)メタン、1,2-ビス(メルカプトメチルチオ)エタン、1,2-ビス(2-メルカプトエチルチオ)エタン、1,2-ビス(3-メルカプトプロピルチオ)エタン、1,2,3-トリス(メルカプトメチルチオ)プロパン、1,2,3-トリス(2-メルカプトエチルチオ)プロパン、1,2,3-トリス(3-メルカプトプロピルチオ)プロパン、4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタン、5,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,8-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、テトラキス(メルカプトメチルチオメチル)メタン、テトラキス(2-メルカプトエチルチオメチル)メタン、テトラキス(3-メルカプトプロピルチオメチル)メタン、ビス(2,3-ジメルカプトプロピル)スルフィド、2,5-ジメルカプトメチル-1,4-ジチアン、2,5-ジメルカプト-1,4-ジチアン、2,5-ジメルカプトメチル-2,5-ジメチル-1,4-ジチアン、及びこれらのチオグリコール酸およびメルカプトプロピオン酸のエステル、ヒドロキシメチルスルフィドビス(2-メルカプトアセテート)、ヒドロキシメチルスルフィドビス(3-メルカプトプロピオネート)、ヒドロキシエチルスルフィドビス(2-メルカプトアセテート)、ヒドロキシエチルスルフィドビス(3-メルカプトプロピオネート)、ヒドロキシメチルジスルフィドビス(2-メルカプトアセテート)、ヒドロキシメチルジスルフィドビス(3-メルカプトプロピオネート)、ヒドロキシエチルジスルフィドビス(2-メルカプトアセテート)、ヒドロキシエチルジスルフィドビス(3-メルカプトプロピネート)、2-メルカプトエチルエーテルビス(2-メルカプトアセテート)、2-メルカプトエチルエーテルビス(3-メルカプトプロピオネート)、チオジグリコール酸ビス(2-メルカプトエチルエステル)、チオジプロピオン酸ビス(2-メルカプトエチルエステル)、ジチオジグリコール酸ビス(2-メルカプトエチルエステル)、ジチオジプロピオン酸ビス(2-メルカプトエチルエステル)、1,1,3,3-テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、1,1,2,2-テトラキス(メルカプトメチルチオ)エタン、4,6-ビス(メルカプトメチルチオ)-1,3-ジチアン、トリス(メルカプトメチルチオ)メタン、トリス(メルカプトエチルチオ)メタン等の脂肪族ポリチオール化合物;
1,2-ジメルカプトベンゼン、1,3-ジメルカプトベンゼン、1,4-ジメルカプトベンゼン、1,2-ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3-ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4-ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2-ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,3-ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,4-ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,3,5-トリメルカプトベンゼン、1,3,5-トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3,5-トリス(メルカプトメチレンオキシ)ベンゼン、1,3,5-トリス(メルカプトエチレンオキシ)ベンゼン、2,5-トルエンジチオール、3,4-トルエンジチオール、1,5-ナフタレンジチオール、2,6-ナフタレンジチオール等の芳香族ポリチオール化合物;
2-メチルアミノ-4,6-ジチオール-sym-トリアジン、3,4-チオフェンジチオール、ビスムチオール、4,6-ビス(メルカプトメチルチオ)-1,3-ジチアン、2-(2,2-ビス(メルカプトメチルチオ)エチル)-1,3-ジチエタン等の複素環ポリチオール化合物;等が挙げられる。
 本実施形態に用いることのできるポリチオール化合物として、本発明の効果の観点から、さらに好ましくは、ペンタエリスリトールテトラキス(2-メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ビス(2-メルカプトエチル)スルフィド、4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタン、5,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,8-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、2,5-ジメルカプトメチル-1,4-ジチアン、1,1,3,3-テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、4,6-ビス(メルカプトメチルチオ)-1,3-ジチアン、2-(2,2-ビス(メルカプトメチルチオ)エチル)-1,3-ジチエタン、エチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)からなる群から選ばれる1種または2種以上の化合物が用いられ、
特に好ましくは、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタン、5,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカンおよび4,8-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカンからなる群から選ばれる1種または2種以上の化合物が用いられる。
(紫外線吸収剤(D))
 本実施形態で使用される紫外線吸収剤(D)は、公知の紫外線吸収剤の中から適宜選択して用いればよいが、たとえば、クロロホルム溶液に溶解させた際の極大吸収波長が340nm以上360nm以下であることが好ましい。
 紫外線吸収剤(D)としては、ベンゾフェノン系化合物、トリアジン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、を挙げることができる。
 ベンゾフェノン系化合物としては、2,2'-ジヒドロキシ-4,4'-ジメトキシベンゾフェノン、2,2'-4,4'-テトラヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。
 トリアジン化合物としては、ADEKA社製アデカスタブLA-F70、BASF社製TINUVIN400等が挙げられる。
 本実施形態においては、ベンゾトリアゾール系化合物を用いることが好ましく、ベンゾトリアゾール系化合物としては、アルキル置換ベンゾトリアゾール系化合物、直鎖アルキルエステル置換ベンゾトリアゾール系化合物、クロロ置換ベンゾトリアゾール系化合物等が挙げられる。
 例えば、アルキル置換ベンゾトリアゾール系化合物としては、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノールが挙げられ、市販品として、共同薬品社製Viosorb583、シプロ化成社製SEESEORB 709等が挙げられる。
 直鎖アルキルエステル置換ベンゾトリアゾール系化合物としては、3-[3-tert-ブチル-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル]プロピオン酸オクチルと3-[3-tert-ブチル-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル]プロピオン酸2-エチルヘキシルの混合物が挙げられ、市販品として、EVER LIGHT社製 EVERSORB109等が挙げられる。
 クロロ置換ベンゾトリアゾール系化合物としては、2-(2-ヒドロキシ-3-t-ブチル-5-メチルフェニル)-クロロベンゾトリアゾールが挙げられ、市販品として、BASF社製TINUVIN326、シプロ化成社製SEESEORB703、共同薬品社製Viosorb550、ケミプロ化成社製KEMISORB73等が挙げられる。紫外線吸収剤(D)が、クロロホルム溶液に溶解させた際の極大吸収波長が340nm以上360nm以下の化合物であることにより、有害な紫外線から400~420nm程度の青色光の遮断効果が非常に高く、無色透明で外観に優れる光学材料を効果的に得ることができる。
 本実施形態において、紫外線吸収剤(D)としては、これら紫外線吸収剤の1種以上を用いることが好ましく、異なる2種以上の紫外線吸収剤(D)を含有してもよい。なお、紫外線吸収剤(D)を構成する何れの紫外線吸収剤も、極大吸収ピークが340nm以上360nm以下の範囲にあることが好ましい。
 本実施形態の光学材料用重合性組成物は、具体的には、以下の工程を経て得ることができる。
工程1:イソ(チオ)シアネート化合物(A1)と有機系色素(B)とを混合し、混合溶液aを得る。
工程2:混合溶液aと、紫外線吸収剤(D)と、イソ(チオ)シアネート化合物(A1)と同一または異なるイソ(チオ)シアネート化合物(A2)とを混合し、混合溶液bを得る。
工程3:混合溶液bと活性水素化合物(C)とを混合する。
(工程1)
 工程1において、イソ(チオ)シアネート化合物(A1)に有機系色素(B)を溶解し、混合溶液a(色素溶液)を調製する(この混合溶液aを、本明細書においては「マスターバッチ」とも称する。)。本発明者らは、このイソ(チオ)シアネート化合物(A1)と有機系色素(B)との相溶性が高く、効果的に有機系色素(B)をイソ(チオ)シアネート化合物(A1)に溶解させることができ、均一性の高い混合溶液aが得られることを見出した。
 本実施形態において、特定のイソ(チオ)シアネート化合物(A1)と有機系色素(B)とを用いることにより、有機系色素(B)を溶解性の高いイソ(チオ)シアネート化合物(A1)に溶解させることが可能となり、重合性組成物中に有機系色素(B)を均一に溶解させることができる。その結果、当該工程を含む製造方法から得られた重合性組成物は、有機系色素(B)の所望の機能を発揮し得る光学材料を安定して得ることができる。
 ここで、本実施形態においては、工程2においても別途、イソ(チオ)シアネート化合物(A2)が配合される。換言すれば、工程1においては、重合性組成物に配合されるべきイソ(チオ)シアネート化合物の全量が用いられるものではない。
 この場合、混合溶液aを得る段階におけるハンドリング性が向上し、また、混合溶液aに対しての視認性が飛躍的に向上する。結果、有機系色素(B)の溶解度合について確認することが容易となる。つまり、本実施形態の製造方法によれば、光学材料の外観を改善することができ、さらに防眩性と視認性(コントラスト性)のバランスに優れる光学材料が得られる重合性樹脂組成物を提供することができる。
 このイソ(チオ)シアネート化合物(A1)の量は、重合性組成物に用いられるイソ(チオ)シアネート化合物のその一部であるが、このイソ(チオ)シアネート化合物(A1)の量は、重合性組成物において、配合されるべきイソ(チオ)シアネート化合物全量100重量部に対して、たとえば、0.05重量部以上20.0重量部以下であり、好ましくは0.1重量部以上10.0重量部以下であり、より好ましくは0.5重量部以上5.0重量部以下である。
 このような範囲に設定することにより、混合溶液aのハンドリング性が向上し、有機系色素(B)の溶解度合の確認が容易となる。
 工程1における混合温度としては、10~80℃とすることができ、好ましくは、50~70℃とすることができる。添加順序、添加速度は、各成分を均一に混合することができれば特に限定されない。混合時間についても、上記観点から、30~600分、好ましくは、300~420分とすることができる。常圧下の条件を採用することができ、また、加圧下での条件も採用することができる。
(工程2)
 工程2では、工程1で得られた混合溶液aと、紫外線吸収剤(D)と、イソ(チオ)シアネート化合物(A1)と同一または異なるイソ(チオ)シアネート化合物(A2)とを混合し、混合溶液bを得る。
 工程2においては、混合溶液aに紫外線吸収剤(D)およびイソ(チオ)シアネート化合物(A2)を別途添加するため、重合性組成物中に紫外線吸収剤(D)を均一に溶解させることができる。その結果、当該工程を含む製造方法から得られた重合性組成物は、紫外線吸収剤(D)の所望の機能(青色光の遮断効果)を発揮し得る光学材料を安定して得ることができる
 工程2の混合条件は、添加する成分に応じ適宜設定すればよいが、工程1と同様の方法を採用することができる。
(工程3)
 工程3では、工程2で得られた混合溶液bと活性水素化合物(C)とを混合する。
 工程2の後に、活性水素化合物(C)を添加することにより、有機系色素(B)および紫外線吸収剤(D)の溶け残りが存在していたとしても、これらを重合性組成物中に均一に溶解させることができる。
 工程3の混合条件は、添加する成分に応じ適宜設定すればよいが、工程1と同様の方法を採用することができる。
 ここで、本実施形態の製造方法における配合量について説明する。
 まず、重合性組成物において、活性水素化合物(C)中のOH基とSH基の総和モルに対する、ポリ(チオ)イソシアネート化合物(A1)+(A2)中のNCO基およびNCS基の合計モルの比((NCO基+NCS基)/(OH基+SH基))は、通常0.8~1.2の範囲内であり、好ましくは0.85~1.15の範囲内であり、さらに好ましくは0.9~1.1の範囲内である。
 この範囲内とすることで、耐熱性、耐湿性、耐光性に優れた樹脂が得られ、樹脂材料として好ましい。
 なお、重合性組成物におけるポリ(チオ)イソシアネート化合物((A1)+(A2))の量と、活性水素化合物(C)の含有量の合計は、たとえば重合性組成物全体100重量部に対して80重量部以上であり、好ましくは90重量部以上であり、さらに好ましくは95重量部以上である。
 有機系色素(B)の含有量は、所望の効果を発現させる観点から、たとえば、重合性組成物全体100重量部に対して0.0001~0.1重量部であり、好ましくは0.0002~0.01重量部であり、より好ましくは0.0005~0.005重量部である。
 紫外線吸収剤(D)の含有量は、所望の効果を安定的に発現させる観点から、たとえば、重合性組成物100重量部中に0.1~3.0重量部であり、好ましくは0.3~2.0重量部であり、より好ましくは0.5~1.5重量部である。
 本実施形態の光学材料用重合性組成物は、さらに、その他の成分として、樹脂の改質剤、触媒、内部離型剤、光安定剤、ブルーイング剤等を含んでいてもよい。また、光学材料用重合性組成物中には、上記の紫外線吸収剤(D)に加えて、極大吸収ピークが340nm以上360nm以下の範囲にない紫外線吸収剤を含むこともできる。
 すなわち、本実施形態の重合性組成物には、得られる成形体の光学物性、耐衝撃性、比重等の諸物性の調節及び、重合性組成物の各成分の取扱い性の調整を目的に、改質剤を本発明の効果を損なわない範囲で加えることができる。
 改質剤としては、例えば、エピスルフィド化合物、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。水酸基を含まない改質剤は、レンズ重合時のムラの発生、染色性の観点から、好ましい。
 触媒としては、ルイス酸、アミン、有機酸、アミン有機酸塩等が挙げられ、ルイス酸、アミン、アミン有機酸塩が好ましく、ジメチル錫クロライド、ジブチル錫クロライド、ジブチル錫ラウレートがより好ましい。添加量はポリ(チオ)イソシアネート化合物((A1)+(A2))の量と、活性水素化合物(C)の合計100重量部に対して、0.005重量部から0.5重量部が好ましく、0.005重量部から0.3重量部がより好ましい。
 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。
 例えば、STEPAN社製のZelecUN、三井化学社製のMR用内部離型剤、城北化学工業社製のJPシリーズ、東邦化学工業社製のフォスファノールシリーズ、大八化学工業社製のAP、DPシリーズ等、を用いることができる。
 光安定剤としては、ヒンダードアミン系化合物を用いることができる。ヒンダードアミン系化合物は、市販品としてChemtura社製のLowilite76、Lowilite92、BASF社製のTinuvin144、Tinuvin292、Tinuvin765、ADEKA社製のアデカスタブLA-52、LA-72、城北化学工業社製のJF-95等を挙げることができる。
 ブルーイング剤としては、可視光領域のうち橙色から黄色の波長域に吸収帯を有し、樹脂からなる光学材料の色相を調整する機能を有するものが挙げられる。ブルーイング剤は、さらに具体的には、青色から紫色を示す物質を含む。
 その他、本実施形態において、重合性組成物を成形する際には、目的に応じて公知の成形法と同様に、鎖延長剤、架橋剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色防止剤、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。
 以上のようにして得られる本実施形態の光学材料用重合性組成物から得られた光学材料は、透明性に優れるとともに着色が抑制され、さらに眼精疲労やストレスなどの障害を抑えることができる。特に440nmにおける光透過率が80%以上であることにより、無色透明の外観に優れた光学材料を得ることができる。
[光学材料]
 続いて、本実施形態に係る光学材料について説明する。
 本実施形態の光学材料は、前述の光学材料用重合性組成物を硬化(たとえば加熱硬化)させ、硬化物とすることにより得ることができる。
 本実施形態において、光学材料の製造方法は、好ましい製造方法として注型重合が挙げられる。注型重合の例として、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、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。5~150℃の温度範囲で保持または徐々に昇温して、硬化させることが好ましいが、適宜設定が可能である。
 本実施形態の光学材料は、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、好ましくは90~140℃で行うことであり、より好ましくは100~130℃で行うことである。
 本実施形態の重合性組成物は、注型重合時のモールドを変えることにより種々の形状の光学材料として得ることができる。本実施形態の光学材料は、所望の形状とし、必要に応じて形成されるコート層や他の部材等を備えることにより、様々な形状の光学材料とすることができる。
 本実施形態の重合性組成物を硬化させて得られる光学材料は、高い屈折率及び高い透明性を備え、眼鏡レンズ、カメラレンズ、発光ダイオード(LED)、プリズム、光ファイバー、情報記録基板、フィルター、発光ダイオード等の光学用成形体として使用することが可能である。特に、眼鏡レンズ、カメラレンズ等のレンズ、発光ダイオード等の光学材料として好適である。
 本実施形態の重合性組成物を硬化させて得られる光学材料は、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。コーティング層としては、ハードコート層、反射防止膜層、防曇コート膜層、防汚染層、撥水層、プライマー層、フォトクロミック層等が挙げられる。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。
 本実施形態の光学材料を眼鏡レンズに適用する場合、本実施形態の重合性組成物を硬化させて得られる光学材料(レンズ)の少なくとも一方の面上に形成されたハードコート層および/または反射防止コート層と、を備えることができる。さらに、上記の他の層を備えることもできる。このようにして得られる眼鏡レンズは、特定の重合性組成物からなるレンズを用いているため、これらのコート層を備えた場合においても耐衝撃性に優れる。
 ハードコート層は、本実施形態の重合性組成物を硬化させて得られる光学材料(レンズ)の少なくとも一方の面上に設けられ、レンズ表面に耐擦傷性、耐摩耗性、耐湿性、耐温水性、耐熱性、耐光性等の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、ケイ素、チタン、ジルコニウム、スズ、アルミニウム、タングステン、アンチモンの元素群より選ばれる1種以上の金属酸化物と、アルキル基、アリル基、アルコキシ基、メタクリルオキシ基、アクリルオキシ基、エポキシ基、アミノ基、イソシアナト基、メルカプト基より選ばれる少なくとも1種以上の官能基を有するシラン化合物及びその加水分解物と、を含有する組成物から得られる。
 ハードコート組成物には硬化を促進する目的で硬化剤が含まれてもよい。硬化剤の具体例としては、無機、有機酸、アミン、金属錯体、有機酸金属塩、金属塩化物等が挙げられる。ハードコート組成物の調製には溶媒を用いてもよい。溶媒の具体例としては、水、アルコール類、エーテル類、ケトン類、エステル類等が挙げられる。
 ハードコート層は、成形体表面に、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。加熱硬化する場合は、80~120℃で1~4時間で実施するのが好ましい。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、成形体との屈折率の差が±0.1の範囲にあるのが好ましい。
 ハードコート層を付与する前に、基材の表面は下記条件(a)~(d)を満たすようにアルカリ水溶液で超音波洗浄されていることが好ましい。
(a)アルカリ水溶液が5~40%の水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム水溶液、
(b)アルカリ水溶液の処理温度が30~60℃、
(c)処理時間が3~5分間、
(d)超音波の周波数が20~30kHz。
 アルカリ水溶液での洗浄後は、蒸留水やイソプロパノールなどのアルコール類などで洗浄し、50℃~80℃の範囲で5分~20分、成形体の表面を乾燥してもよい。
 本実施形態の重合性組成物から得られる成形体はアルカリ耐性に優れており、アルカリ水溶液での洗浄後においても白濁等の発生が抑制される。
 反射防止層とは、成形体(レンズ)の少なくとも一方の面上に設けられ、空気と成形体の屈折率差から生じる反射率を下げ、プラスチックレンズ表面の光の反射を大幅に減らして透過率を高めることを目的としたコーティング層である。本実施形態における反射防止層は、酸化ケイ素を含有する低屈折率膜層と、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化錫、酸化タンタルより選ばれる1種以上の金属酸化物を含有する高屈折率膜層からなり、各々の層は単層または多層構造であってもよい。
 反射防止層が多層構造である場合、5~7層が積層されていることが好ましい。膜厚としては、100~300nmが好ましく、150~250nmがさらに好ましい。多層反射防止層を形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、CVD法等が挙げられる。
 反射防止膜層の上には、必要に応じて防曇コート膜層、防汚染層、撥水層を形成させてもよい。防曇コート層、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、公知の防曇コート処理方法、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、防曇コート、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。
 これらのコーティング層はそれぞれ、紫外線からレンズや目を守る目的で紫外線吸収剤、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、レンズのファッション性を高める目的で染料や顔料、さらにフォトクロミック染料やフォトクロミック顔料、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。
 本実施形態の重合性組成物を用いた光学材料はファッション性やフォトクロミック性の付与などを目的として、目的に応じた色素を用い、染色して使用してもよい。レンズの染色は公知の染色方法で実施可能であるが、通常、以下に示す方法で実施される。
 一般的には、使用する色素を溶解または均一に分散させた染色液中に所定の光学面に仕上げられたレンズ生地を浸漬(染色工程)した後、必要に応じてレンズを加熱して色素を固定化(染色後アニール工程)する方法が用いられる。染色工程に用いられる色素は公知の色素であれば特に限定されないが、通常は油溶染料もしくは分散染料が使用される。染色工程で使用される溶剤は用いる色素が溶解可能もしくは均一に分散可能なものであれば特に限定されない。この染色工程では、必要に応じて染色液に色素を分散させるための界面活性剤や、染色を促進するキャリアを添加してもよい。
 染色工程は、色素および必要に応じて添加される界面活性剤を水又は水と有機溶媒との混合物中に分散させて染色液を調製し、この染色液中に光学レンズを浸漬し、所定温度で所定時間染色を行う。染色温度および時間は、所望の着色濃度により変動するが、通常、120℃以下で数分から数十時間程度でよく、染色液の染料濃度は0.01~10重量%で実施される。また、染色が困難な場合は加圧下で行ってもよい。
 必要に応じて実施される染色後アニール工程は、染色されたレンズ生地に加熱処理を行う工程である。加熱処理は、染色工程で染色されたレンズ生地の表面に残る水を溶剤等で除去したり、溶媒を風乾したりした後に、例えば大気雰囲気の赤外線加熱炉、あるいは抵抗加熱炉等の炉中に所定時間滞留させる。染色後アニール工程は、染色されたレンズ生地の色抜けを防止する(色抜け防止処理)と共に、染色時にレンズ生地の内部に浸透した水分の除去が行われる。本実施形態では、アルコール化合物を含まない場合は、染色後のムラが少ない。
<用途>
 次に、本実施形態の光学材料の用途について説明する。
 本実施形態で示す光学材料としては、プラスチック眼鏡レンズ、ゴーグル、視力矯正用眼鏡レンズ、撮像機器用レンズ、液晶プロジェクター用フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、コンタクトレンズなどの各種プラスチックレンズ、発光ダイオード(LED)用封止材、光導波路、光学レンズや光導波路の接合に用いる光学用接着剤、光学レンズなどに用いる反射防止膜、液晶表示装置部材(基板、導光板、フィルム、シートなど)に用いる透明性コーティングまたは、車のフロントガラスやバイクのヘルメットに貼り付けるシートやフィルム、透明性基板等を挙げることができる。
 以上、本発明を実施形態により説明したが、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の効果を損なわない範囲で様々な態様を取り得ることができる。
 例えば、本実施形態においては、イソ(チオ)シアネート化合物(A1)と有機系色素(B)とを予め混合してプレポリマー化したが、紫外線吸収剤、触媒等の添加剤をイソ(チオ)シアネート化合物と予め混合してプレポリマー化することもできる。
 また、工程3で添加される活性水素化合物(C)の一部を、工程1または工程2で用いることもできる。
 以下に、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 まず、本発明の実施例における評価方法を以下に示す。
<評価方法>
・光透過率
 測定機器として、島津製作所社製 島津分光光度計 UV-1600を使用し、2mm厚のプラノーレンズを用いて紫外-可視光スペクトル(380-800nm)を測定した。
・溶解性試験
 調製したマスターバッチ(混合溶液a)を20℃から50℃に昇温させ、混合撹拌し、所定時間経過後に粘度等の性状を確認した。性状が変化したものについては×、変化がなかったものについては○とした。また、所定時間経過後、一部を取り出し1μmPTFEフィルターにて濾過を行った後、フィルター上を確認した。フィルター上に化合物が残っているものについては×、残っていないものを〇とした。上記2つの確認方法において両方とも○のものを〇とし、どちらか1つあるいは2つとも×のものを×とした。
[製造例1]
 PD-311S(三井化学(株)製)0.01~0.15重量部を2,5(6)-ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ-[2.2.1]-ヘプタン 100重量部に溶解させ、20~50℃で3時間撹拌し、マスターバッチ(1)を作製した。
 作製したマスターバッチ(1)の各々について、先述の溶解性試験を実施した。結果を表1に示す。
[製造例2~6]
 2,5(6)-ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ-[2.2.1]-ヘプタンを各化合物に変更した以外は製造例1と同様な方法でマスターバッチ(2)~(6)を得た。作製したマスターバッチの各々について、溶解性試験を実施した。結果を表1に示す。
 なお、表1に示される記号は、以下に示される化合物に対応するものである。
A-1:2,5(6)-ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ-[2.2.1]-ヘプタン
A-2:m-キシリレンジイソシアネート
A-3:ビス(4-イソシアナトシクロへキシル)メタン
C-1:ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)
C-2:4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタン
C-3:5,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカンおよび4,8-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカンの混合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
[実施例1]
 ジブチル錫(II)ジクロリド0.035重量部、ステファン社製ZelecUN 0.1重量部、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール 1.5重量部、2,5(6)-ビス(イソシアナトメチル)-ビシクロ-[2.2.1]-ヘプタン 49.9重量部、マスターバッチ(1)(有機系色素を1000ppm含むもの)0.7重量部を仕込んで混合溶液を作製した。この混合溶液を25℃で1時間攪拌して完全に溶解させた。その後、この調合液に、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート) 23.9重量部、4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタン 25.5重量部を仕込み、これを25℃で30分攪拌し、均一溶液とした。この溶液を600Paにて1時間脱泡を行い、1μmPTFEフィルターにて濾過を行った後、中心厚2mm、直径80mmの2Cのプラノー用ガラスモールドに注入した。このガラスモールドを25℃から120℃まで、16時間かけて昇温した。室温まで冷却させて、ガラスモールドから外し、プラノーレンズを得た。得られたプラノーレンズを更に120℃で2時間アニールを行った。
 このアニール処理を行った成形体について、光透過率を測定した結果、波長440nmの光透過率が83.9%であり、420nmの光透過率が13.0%であり、410nmの光透過率が0.1%であり、590nmの光透過率が42.4%であった。
 なお、本実施例1および後述する実施例2、3において得られたスペクトルチャートは、図1として示した。
[実施例2]
 ジブチル錫(II)ジクロリド0.01重量部、ステファン社製ZelecUN 0.1重量部、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール 1.5重量部、m-キシリレンジイソシアネート 49.9重量部、マスターバッチ(2)(有機系色素を1000ppm含むもの)0.7重量部を仕込んで混合溶液を作製した。この混合溶液を25℃で1時間攪拌して完全に溶解させた。その後、この調合液に、5,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカンと4,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカンと4,8-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカンとの混合物 49.4重量部を仕込み、これを25℃で30分攪拌し、均一溶液とした。
 この溶液を600Paにて1時間脱泡を行い、1μmPTFEフィルターにて濾過を行った後、中心厚2mm、直径80mmの2Cのプラノー用ガラスモールドに注入した。このガラスモールドを25℃から120℃まで、16時間かけて昇温した。室温まで冷却させて、ガラスモールドから外し、プラノーレンズを得た。得られたプラノーレンズを更に120℃で2時間アニールを行った。
 このアニール処理を行った成形体について、光透過率を測定した結果、波長440nmの光透過率が82.1%であり、420nmの光透過率が17.2%であり、410nmの光透過率が0.1%であり、590nmの光透過率が45.4%であった。
[実施例3]
 ジブチル錫(II)ジクロリド0.15重量部、ZelecUN (STEPAN社製)0.1重量部、2-(2-ヒドロキシ-3-t-ブチル-5-メチルフェニル)-クロロベンゾトリアゾール(BASF社製 TINUVIN326) 0.64重量部、3-[3-tert-ブチル-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル]プロピオン酸オクチルと3-[3-tert-ブチル-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル]プロピオン酸2-エチルヘキシルの混合物(EVER LIGHT社製 EVERSORB109) 1.5重量部、ビス(4-イソシアナトシクロへキシル)メタン58.2重量部、マスターバッチ(3)(有機系色素を1000ppm含むもの)0.7重量部を25℃で1時間撹拌混合し、均一溶液を得た。この均一溶液に5,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,8-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカンの混合物 41.1重量部、を加えて25℃で30分撹拌混合し、混合溶液を得た。
 この混合溶液を600Paにて1時間脱泡を行い、1μmPTFEフィルターにて濾過を行った後、中心厚2mm、直径80mmの2Cのプラノー用ガラスモールドに注入した。このガラスモールドを25℃から140℃まで、24時間かけて昇温した。室温まで冷却させて、ガラスモールドから外し、プラノーレンズを得た。得られたプラノーレンズを更に140℃で2時間アニールを行った。
 このアニール処理を行った成形体について、光透過率を測定した結果、波長440nmの光透過率が84.6%であり、420nmの光透過率が14.4%であり、410nmの光透過率が0.1%であり、590nmの光透過率が43.9%であった。
[比較例1]
 PD-311S(三井化学(株)製)0.001重量部と2,5(6)-ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ-[2.2.1]-ヘプタン 50.6重量部を混合して、25℃で30分撹拌し、PD-311Sを完全に溶解させたマスターバッチを調製した。
 続いて、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート) 23.9重量部、4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタン 25.5重量部、マスターバッチ、ジブチル錫(II)ジクロリド0.02重量部、ステファン社製ZelecUN 0.138重量部、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール 1.5重量部を混合した。この混合溶液を25℃で撹拌した。この混合溶液中の固体成分を完全に溶解するために3時間の撹拌時間が必要であった。
[比較例2]
 [比較例1]において、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール 1.5重量部を、2-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチル-6-tert-ブチルフェノール 1.0重量部に変更した以外は、[比較例1]と同様に混合溶液を調製した。この混合溶液を25℃で3時間撹拌したが、混合溶液中には溶解していない固体成分が存在していることが目視で確認できた。
 比較例に記載のように、有機系色素を一部のイソシアネート化合物で溶解せず、さらに紫外線吸収剤を残りのイソシアネート化合物で溶解させない場合、混合溶液中に固体成分が確認され、または完全に溶解するまでに非常に多くの時間が必要であった。つまり,比較例における組成物の方法によれば、添加成分の効果を発揮することができず、光学材料の生産性に課題が存在することが推察された。
 これに対し、実施例においては、イソシアネート化合物の一部と有機系色素とを事前に混合して混合溶液(マスターバッチ)を調製し、次いで残りのイソシアネート化合物と紫外線吸収剤とを混合溶解しているため、重合性組成物中に有機系色素および紫外線吸収剤を十分に溶解させることができた。そのため、実施例の製造方法から得られた重合性組成物は、青色光の遮断効果が高く、防眩性と視認性(コントラスト性)のバランスに優れる光学材料を得ることができた。
 この出願は、2015年9月16日に出願された日本出願特願2015-183425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。
 なお、本発明は以下の態様も取り得る。
[a1] 以下の(工程1)および(工程2)を含む光学材料用重合性組成物の製造方法。
(工程1)イソ(チオ)シアネート化合物(A1)に有機系色素(B)を溶解し、色素溶液を得る工程。
(工程2)活性水素化合物(C)、紫外線吸収剤(D)、前記色素溶液および前記色素溶液とは別に、イソ(チオ)シアネート化合物(A2)を配合し、光学材料用重合性組成物を得る工程。
[a2] 前記有機系色素(B)が、以下の式(1)で表されるテトラアザポルフィリン化合物である、[a1]に記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
[式(1)中、A~Aは各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、炭素数1~20の直鎖、分岐又は環状のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数6~20のアリールオキシ基、炭素数1~20のモノアルキルアミノ基、炭素数2~20のジアルキルアミノ基、炭素数7~20のジアルキルアミノ基、炭素数7~20のアラルキル基、炭素数6~20のアリール基、ヘテロアリール基、炭素数6~20のアルキルチオ基、炭素数6~20のアリールチオ基を表し、連結基を介して芳香族環を除く環を形成しても良く、Mは2個の水素原子、2価の金属原子、2価の1置換金属原子、4価の2置換金属原子、又はオキシ金属原子を表す。]
[a3] 式(1)で表されるテトラアザポルフィリン化合物において、Mが2価の銅原子である、[a2]に記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
[a4] 前記テトラアザポルフィリン化合物が以下の式(1a)で表される、[a2]または[a3]に記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
[式(1a)中、Cuは2価の銅を、t-C4H9はターシャリ-ブチル基を表し、その4個の置換基の置換位置は式(1)におけるAとA、AとA、AとA及びAとAのいずれかひとつずつである。]
[a5] 前記活性水素化合物(C)が、ポリチオール化合物である、[a1]~[a4]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
[a6] 前記ポリチオール化合物が、ペンタエリスリトールテトラキス(2-メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ビス(2-メルカプトエチル)スルフィド、4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタン、5,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,8-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、2,5-ジメルカプトメチル-1,4-ジチアン、1,1,3,3-テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、4,6-ビス(メルカプトメチルチオ)-1,3-ジチアン、2-(2,2-ビス(メルカプトメチルチオ)エチル)-1,3-ジチエタン、エチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)からなる群から選ばれる1種または2種以上の化合物を含む、[a5]に記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
[a7] 前記イソ(チオ)シアネート化合物(A1)が、脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環族ポリイソシアネート化合物、芳香族ポリイソシアネート化合物、複素環ポリイソシアネート化合物、脂肪族ポリイソチオシアネート化合物、脂環族ポリイソチオシアネート化合物、芳香族ポリイソチオシアネート化合物、含硫複素環ポリイソチオシアネート化合物からなる群から選ばれる化合物またはこれらの誘導体を含む、[a1]~[a6]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
[a8] 前記紫外線吸収剤(D)が、ベンゾフェノン系化合物、トリアジン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物からなる群から選ばれる1種または2種以上の化合物を含む、[a1]~[a7]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
[a9] [a1]~[a8]のいずれかに記載の製造方法により、光学材料用重合性組成物を得、続いて、当該光学材料用重合性組成物を加熱硬化させる工程を含む、光学材料の製造方法。

Claims (9)

  1.  イソ(チオ)シアネート化合物(A1)と有機系色素(B)とを混合し、混合溶液aを得る工程と、
     混合溶液aと、紫外線吸収剤(D)と、イソ(チオ)シアネート化合物(A1)と同一または異なるイソ(チオ)シアネート化合物(A2)とを混合し、混合溶液bを得る工程と、
     混合溶液bと活性水素化合物(C)とを混合する工程と、
    を含む、光学材料用重合性組成物の製造方法。
  2.  前記有機系色素(B)が、以下の一般式(1)で表されるテトラアザポルフィリン化合物である、請求項1に記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [一般式(1)中、A~Aは各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、炭素数1~20の直鎖、分岐又は環状のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数6~20のアリールオキシ基、炭素数1~20のモノアルキルアミノ基、炭素数2~20のジアルキルアミノ基、炭素数7~20のジアルキルアミノ基、炭素数7~20のアラルキル基、炭素数6~20のアリール基、ヘテロアリール基、炭素数6~20のアルキルチオ基、炭素数6~20のアリールチオ基を表し、連結基を介して芳香族環を除く環を形成しても良く、Mは2個の水素原子、2価の金属原子、2価の1置換金属原子、4価の2置換金属原子、又はオキシ金属原子を表す。]
  3.  一般式(1)で表されるテトラアザポルフィリン化合物において、Mが2価の銅原子である、請求項2に記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
  4.  前記テトラアザポルフィリン化合物が以下の式(1a)で表される、請求項2または3に記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    [式(1a)中、Cuは2価の銅を、t-C4H9はターシャリ-ブチル基を表し、その4個の置換基の置換位置は、一般式(1)におけるAまたはAのいずれか、AまたはAのいずれか、AまたはAのいずれか、AまたはAのいずれかである。]
  5.  前記活性水素化合物(C)が、ポリチオール化合物である、請求項1~4のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
  6.  前記ポリチオール化合物が、ペンタエリスリトールテトラキス(2-メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ビス(2-メルカプトエチル)スルフィド、4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタン、5,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,7-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、4,8-ジメルカプトメチル-1,11-ジメルカプト-3,6,9-トリチアウンデカン、2,5-ジメルカプトメチル-1,4-ジチアン、1,1,3,3-テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、4,6-ビス(メルカプトメチルチオ)-1,3-ジチアン、2-(2,2-ビス(メルカプトメチルチオ)エチル)-1,3-ジチエタン、エチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)からなる群から選ばれる1種または2種以上の化合物を含む、請求項5に記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
  7.  前記イソ(チオ)シアネート化合物(A1)または前記イソ(チオ)シアネート化合物(A2)が、脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環族ポリイソシアネート化合物、芳香族ポリイソシアネート化合物、複素環ポリイソシアネート化合物、脂肪族ポリイソチオシアネート化合物、脂環族ポリイソチオシアネート化合物、芳香族ポリイソチオシアネート化合物、含硫複素環ポリイソチオシアネート化合物からなる群から選ばれる化合物またはこれらの誘導体を含む、請求項1~6のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
  8.  前記紫外線吸収剤(D)が、ベンゾフェノン系化合物、トリアジン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物からなる群から選ばれる1種または2種以上の化合物を含む、請求項1~7のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物の製造方法。
  9.  請求項1~8のいずれかに記載の製造方法により得られた光学材料用重合性組成物を加熱硬化させる工程を含む、光学材料の製造方法。
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