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WO1998004621A1 - Optical plastic material and process for the production thereof - Google Patents

Optical plastic material and process for the production thereof Download PDF

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WO1998004621A1
WO1998004621A1 PCT/JP1997/002665 JP9702665W WO9804621A1 WO 1998004621 A1 WO1998004621 A1 WO 1998004621A1 JP 9702665 W JP9702665 W JP 9702665W WO 9804621 A1 WO9804621 A1 WO 9804621A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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group
carbon atoms
phosphoric acid
monomer
optical material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP1997/002665
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroki Katono
Katsuichi Machida
Masuhiro Shouji
Takeo Ogihara
Teruo Sakagami
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kureha Corp
Original Assignee
Kureha Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kureha Corp filed Critical Kureha Corp
Priority to EP97933863A priority Critical patent/EP0927745A4/en
Publication of WO1998004621A1 publication Critical patent/WO1998004621A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/16Halogen-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
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    • C08F230/02Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing phosphorus
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    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/22Absorbing filters

Definitions

  • the present invention relates to a plastic optical material and a method for producing the same, and more specifically, absorbs visible light in a specific wavelength range with high efficiency, and has an anti-glare function, a high contrast function, a color purity correction function, and a luminance.
  • the present invention relates to a plastic optical material having an excellent suppression function and the like, and a method for producing the same. Background technology
  • a rare-earth metal ion has a property of sharply absorbing light rays in a specific wavelength range and a property of emitting a specific fluorescence, which is useful value. Is high.
  • trivalent neodymium ions have a property of sharply absorbing light near a wavelength of 580 nm, and glass optical materials containing such neodymium ions are excellent.
  • an optical material having anti-glare properties for example, it is used for anti-glare spectacle lenses, anti-glare filters used in televisions, etc., luminance adjustment filters for lighting equipment, color tone correction filters, and the like.
  • the present invention has been made on the basis of the above-described circumstances, and by including an amide group in a acryl-based resin together with a phosphoric acid group, a metal for the acryl-based resin is provided. They have found that it is possible to increase the dispersibility of ions, and have achieved based on this finding.
  • An object of the present invention is to provide a plastic optical material having a performance of absorbing light rays in a specific wavelength range with high efficiency, obtaining required optical characteristics such as anti-glare properties, and having low water absorption. It is in.
  • Another object of the present invention is to provide a method capable of advantageously producing the above plastic optical material.
  • the plastic optical material of the present invention is characterized in that an acrylic resin contains a phosphoric acid group, an amide group, and a metal ion component composed of a rare earth metal ion.
  • the phosphoric acid group is present by being chemically bonded in the structure of the polymer constituting the acryl resin, and further comprises the acryl resin.
  • the polymer is a phosphoric acid group-containing unit represented by the following formula (1) and a copolymer obtained by copolymerizing a monomer copolymerizable therewith. Equation (1) P ⁇ ( ⁇ H) n R 3 — n
  • R represents a polymerizable functional group represented by the following formula (2)
  • n 1 or 2.
  • the amide group contains an amide group-containing compound represented by the following formula (3), (4) or (5) in the acrylic resin. It is preferable that it is contained by being dispersed.
  • Equation (3) R '- N- C -R 3
  • R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, and may be the same or different.
  • R 3 is a hydrogen atom, a carbon atom And represents an alkyl group having 1 to 4 or an aryl group having 2 to 3 carbon atoms.
  • R 4 and R 8 represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms, which may be the same or different.
  • R 5 and R 8 7 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, which may be the same or different.
  • R 6 represents an alkylene group having 1 to fi carbon atoms.
  • ring A represents a four-membered ring, a five-membered ring, a six-membered ring or a heterocyclic ring thereof
  • R 9 is a hydrogen atom, an alkyl group having 4 to 4 carbon atoms, or an alkyl group having 2 to 3 carbon atoms.
  • the amide group is present by being chemically bonded to the structure of the polymer constituting the acrylic resin.
  • the total content of the amide group and the phosphoric acid group in the acrylic resin is 0.8 to 50% by mass, and the amide group and the phosphoric acid group are used. Is preferably 10:90 to 70:30 in terms of mass ratio, and the content of the metal ion component is preferably 0.1 to 30% by mass in the acryl-based resin.
  • the method for producing the plastic optical material of the present invention comprises the following monomer mixture (I) 1
  • the method is characterized by including a step of polymerizing 0.3 parts by mass of the rare earth metal compound in the presence of 0.3 to 80 parts by mass.
  • the amide group-containing compound represented by the formula (1), and the total content of the phosphine group in the phosphine group-containing monomer and the amide group in the amide group-containing compound is 0.8 to 50% by mass in the polymerizable component, and the ratio of the amide group to the phosphoric acid group is 1900 to 70% by mass.
  • the amide group-containing compound is represented by the above formula (
  • the plastic optical material of the present invention comprises a metal ion component, a phosphate group, and an amide.
  • the “phosphoric acid group” refers to a group represented by PO (OH)hop— (n is 1 or 2.)
  • the“ amide group ”′ is Refers to a group represented by the following formula (6).
  • the metal ion component contained in the acrylic resin is composed of rare earth metal ions, and specific examples thereof include lanthanide, that is, lanthanum. , Cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium and lutetium.
  • These rare earth metal ions can be used alone or in combination of two or more.
  • Such a metal ion component is contained in an acryl-based resin by using a specific metal compound by each metal ion as a supply source.
  • a specific metal compound include a metal salt of the above rare earth metal and an organic acid such as acetic acid, benzoic acid, and oxalic acid, or an inorganic acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, and hydrofluoric acid. Examples include, but are not limited to, anhydrides or hydrates, or rare earth metal oxides.
  • metal ion component other metal ions other than the metal ion due to the rare earth metal are added in a range that does not impair the object of the present invention, for example, a ratio within 30% by mass of all metal ion components. It can be contained in an acrylic resin. As other metal ions, sodium ion, calcium ion, calcium ion, iron ion, manganese ion, cobalt ion, magnesium ion, nickel ion, and the like can be used. In the same way as the metal ions of rare earth metals, metal compounds of other metal ions It can be contained in acrylic resin.
  • the content ratio of the metal ion component in the acrylic resin is preferably 0.1 to 30% by mass, particularly preferably 0.2 to 26% by mass. If this ratio is less than 0.1% by mass, an optical material that can efficiently absorb light in a specific wavelength range corresponding to metal ions may not be obtained. On the other hand, if this proportion exceeds 30% by mass, it becomes difficult to disperse the metal ion component in the acrylic resin.
  • the metal compound as a supply source of the metal ion component is 0.3 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw material other than the metal compound. Particularly, it is strongly preferable to use it in a ratio of 0.5 to 75 parts by mass.
  • the plastic optical material of the present invention contains a phosphoric acid group as one of the components for dispersing the above metal ion component in the acrylic resin.
  • the phosphoric acid group may be contained by dispersing the compound containing the phosphoric acid group in the acrylic resin, or may be contained in the polymer constituting the acrylic resin. It may be contained in the structure in a chemically bonded state.
  • the metal ion component is coordinated to a phosphate group and becomes stable, the dispersibility of the metal ion component is enhanced, and the metal ion component can be contained in a high ratio. From the viewpoint of the possibility, it is preferable that the phosphoric acid group is contained in a state of being chemically bonded in the structure of the polymer constituting the acrylic resin.
  • the ratio of the phosphoric acid group in the polymer is 0.5 to 50%. %, Particularly preferably from 1 to 40% by mass.
  • this ratio is less than 0.5% by mass, it becomes difficult to uniformly disperse the metal ion component in the acrylic resin even if an amide group described later is contained, and the An optical material with excellent quality cannot be obtained.
  • this proportion exceeds 50% by mass, it becomes difficult to uniformly disperse the metal ion component in the acrylic resin, and the obtained optical material has high hygroscopicity. Not good for practical use.
  • an acryl-based resin in which phosphoric acid groups are chemically bonded in the polymer structure Is a monomer represented by the above formula (1) (hereinafter, referred to as a “specific phosphoric acid group-containing monomer”) and a monomer copolymerizable therewith (hereinafter, referred to as a “copolymerized base”). It is preferable to use a copolymer resin (hereinafter, also referred to as a “specific acryl-based copolymer resin”) obtained by copolymerizing a mixed monomer composed of the same. New
  • the group R is, as shown in the formula (2), an acryloyloxy group (X) to which an ethylene oxide group is bonded. Is a hydrogen atom) or a methacryloyloxy group (when X is a methyl group).
  • the repeating number m of the ethylene oxide group is an integer of 0 to 5. If the value of m exceeds 5, the resulting copolymer will have a significant decrease in hardness, and thus will lack practicality as an optical material.
  • the number n of hydroxyl groups is 1 or 2, and depending on the properties of the optical material to be obtained, the molding method, and the purpose of use, a specific phosphoric acid group-containing monomer having a value of n of 1
  • a monomer and a specific phosphoric acid group-containing monomer having a value of n of 2 can be used, and when both are used, the mixing ratio thereof can be selected. .
  • a specific phosphoric acid group-containing monomer having a value of n of 1 has two radically polymerizable ethylenically unsaturated bonds bonded to a phosphorus atom and has a crosslinked
  • the specific phosphoric acid group-containing monomer in which the value of n is 2 has the number of ethylenically unsaturated bonds of 1 and the number of hydroxyl groups bonded to the phosphorous atom. Becomes 2 and the bond with the metal ion component is large.
  • the optical material of the present invention is molded by an injection molding method or an extrusion molding method, which is a general molding method of a thermoplastic resin, a specific phosphoric acid group-containing unit in which the value of n is 2 is obtained. It is preferable to use a monomer.
  • the specific In the production of the ril-based copolymer it is preferable to use a casting polymerization method in which a desired shape can be directly obtained.
  • a specific phosphoric acid group-containing monomer having a value of n of 1 and a specific phosphoric acid having a value of n of 2 Any of the group-containing monomers can be selected, but it is preferable to use both of them.
  • the ratio of the specific phosphoric acid group-containing monomer having an n value of 1 to the specific phosphoric acid group-containing monomer having an n value of 2 is approximately equimolar.
  • the solubility of the metal compound, which is the source of the metal ion component, to the monomer mixture becomes high. Is preferred.
  • a mixed monomer of the above-mentioned specific phosphoric acid group-containing monomer and a copolymerizable monomer is used.
  • a mixed monomer By using such a mixed monomer, it is possible to adjust the performance of the obtained optical material, such as the hygroscopicity, the refractive index, and the hardness.
  • the specific phosphoric acid group-containing monomer to be used is uniformly dissolved and mixed, and (2) the specific phosphoric acid group-containing monomer to be used. It is not particularly limited as long as it satisfies the conditions such as good radial copolymerizability with (3) obtaining an optically transparent copolymer.
  • Such a copolymerizable monomer examples include methyl (meth) acrylate (here, “(meth) acrylate” refers to “methacrylate”). "Or [metaacrylate]), ethyl (meta) acrylate, n-propyl (meta) acrylate, n-butyl (meta) acrylate Rate, isobutyl (meth) acrylate, n-hexyl (meta) acrylate, n-octyl (meta) acrylate, 2-ethylhexyl (m-hexyl) Lower alkyl (meta) acrylates having 1 to 2 carbon atoms in the alkyl group such as (meth) acrylate;
  • Glycidyl (meta) acrylate 2—Hydroxitytyl (meta) acrylate, 2—Hydroxypropyl (meta) acrylate, 2—Hydroxybutyl (medium) Modified alkyl (meth) acrylates, such as acrylate, butoxyshethyl (meth) acrylate, etc.
  • Aromatic ring-containing (meta) acrylates such as phenoxyshetyl (meta) acrylate Monofunctional (meta) acrylates, such as
  • Carboxylic acids having a radically polymerizable unsaturated bond such as acrylic acid, methacrylic acid, 2-methyl chloroyloxetyl succinic acid, and 2-methyl chloroyl oxethyl sulfonic acid;
  • Aromatic vinyl compounds such as styrene, ⁇ -methylstyrene, chlorostyrene, dibutyl styrene, methoxystyrene, divinylstyrene, vinylbenzoic acid, hydroxymethylstyrene, and trivinylbenzene can also be used. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • the ratio of the specific phosphoric acid group-containing monomer to the copolymerizable monomer used is 3:97 to 80:20, particularly 5:95 to 75:25 by mass ratio. It is preferable.
  • a specific phosphoric acid group-containing monomer is rich in radical polymerizability, it can be considered that most of the mixed singlet is converted to a copolymer by polymerizing the mixed monomer. . Therefore, by using the specific phosphoric acid group-containing monomer and the copolymerizable monomer in the above ratio, the phosphoric acid groups are bonded in the polymer structure at the above specific ratio. Acrylic resin is obtained.
  • the plastic optical material of the present invention contains an amide group as a component for dispersing the above-mentioned metal ion component, together with the above-mentioned phosphoric acid group.
  • the phosphate group can be used alone.
  • the dispersibility of the metal ion component can be further increased as compared with the case where the metal ion component is used.
  • the amide group may be contained by dispersing the compound containing the amide group in the acrylic resin, or may be contained in the structure of the polymer constituting the acrylic resin. Although it may be contained in a state chemically bonded to the metal, the dispersibility of the metal ion component can be increased and the metal ion component can be contained in a high ratio.
  • the amide group is chemically bonded to the structure of the polymer that constitutes the acrylic resin in that an optical material with high durability can be obtained with little deterioration over time. Preferably, it is contained.
  • amide group-containing compound examples include the amide group-containing compound represented by the above formula (3), (4) or (5) (hereinafter also referred to as “specific amide group-containing compound”). It is preferable to use).
  • a specific example of the amide group-containing compound represented by the above formula (3) is (meta) acrylamide (where "(meta) acrylamide I is Lilamide ”or“ methacrylylamide.), N—methyl (meta) acrylyl, N—ethyl (meta) acrylyl, N—isopropyl (metayl) ) Acrylamide, N--n-propyl (meta) acrylamide, N--t Monobutyl (meta) acrylamide, N_sec--butyl (meta) acrylamide N-substituted alkyl (meta) acrylyl amides, such as N-n-butyl (methyl) acrylamide,
  • N-substituted alkylformamides such as N-methylformamide, Nethylformamide, N-isopropylformamide, Nt-butylformamide, etc.
  • N-substituted alkyl acetates such as N-methyl acetate, N-ethyl acetate, N-isopropyl acetate, N-t-butyl acetate, etc.
  • N, N-substituted alkylformamides such as N, N-dimethylformamide, N, N-getylformamide, N, N-diisopropylpropylamide, N, N-di-t-butylformamide Mids,
  • N, N-substituted alkylacetates such as N, N-dimethylacetamide, N, N-getylacetamide, N, N-diisopropylacetamide, N, N-di-t-butylacetamide Tomids,
  • R ′ 4 in the formula (3) is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • amide group-containing compound represented by the above formula (4) examples include N, N'-methylenebis (meth) acrylamide, N, N'-ethylenebis (meta) Acrylamide, N, N'—Propylenebis (methyl) acrylamide, N, N'—Petylenebis (meta)
  • R 8 in formula (4) or R 8 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as acetamido, ⁇ , N'butylenebisacetamide, etc. Group-containing compounds.
  • amide group-containing compound represented by the above formula (5) examples include ⁇ — (meth) acryloylpyrrolidine (where “(meth) acryloyl” is ⁇ Acrylo Or “methacryloyl”. ), N— (meta) acryloylbiperidine, N— (meta) acryloylpiperazine, (meta) acryloylmorpholin, (meta) acryloylbiperidone
  • R "in (5) is an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms;
  • the amide group in the specific amide group-containing compound is added to the acryl resin.
  • R 3 in the formula (3), R ′ or R ′′ in the formula (4) or R ′ in the formula (5) can be used.
  • "Possibly polymerizable alkenyl groups having 2 to 3 carbon atoms are copolymerizable with the above-mentioned specific phosphoric acid group-containing monomer.
  • the amide group-containing compound can be used as all or a part of the copolymerizable monomer for obtaining the above-mentioned specific acrylic copolymer resin. Both amide groups are chemically bonded into the polymer structure. The resulting acrylic resin can be obtained.
  • the specific amide group-containing compound may be used in an amount of 1 to 60% by mass, particularly 1 to 50% by mass of the plastic optical material of the present invention or the entire raw material used to obtain the plastic optical material. % Is preferred.
  • the amide group content in the plastic optical material of the present invention is preferably from 0.3 to 30% by mass, and more preferably from 0.4 to 20% by mass.
  • the use ratio of the specific amide group-containing compound is less than 1% by mass, the metal ion component cannot be dispersed at a high ratio, and the desired performance such as anti-glare property is obtained. May not be obtained.
  • the use ratio of the specific amide group-containing compound exceeds 60% by mass, the specific amide group-containing compound itself is optically treated. It is difficult to disperse in the material or its raw material, and the obtained optical material tends to have high hygroscopicity, which is not preferable in practical use.
  • the total content of the amide group and the phosphoric acid group is 0.8 to 50% by mass in the acrylic resin which is a resin component of the optical material. In particular, it is preferably i to 40% by mass.
  • the total content of the amide group and the phosphate group is too small, it may be difficult to sufficiently disperse the metal ion component.
  • the total content of the amide group and the phosphoric acid group is excessively large, the dispersibility of the metal ion component may be reduced, and the obtained optical material has high hygroscopicity. It is easy to use, and it is not good for practical use.
  • the ratio of the amide group to the phosphoric acid group is 10:90 to 70:30, particularly 15:85 to 60, by mass ratio of the amide group to the phosphoric acid group. : 40 is preferred.
  • the proportion of the amide group is too small, the effect of including the amide group, that is, the effect of increasing the dispersibility of the metal ion component may not be sufficiently obtained.
  • the proportion of the amide group is excessive, the effect corresponding to the proportion of the amide group cannot be obtained, which is not preferable.
  • the plastic optical material of the present invention comprises a monomer mixture containing at least a specific phosphoric acid group-containing monomer and a specific amide group-containing compound, and is a source of a metal ion component. It can be advantageously produced by performing a polymerization treatment by a radical polymerization method in the presence of a metal compound.
  • the metal compound is added to the monomer mixture to dissolve or disperse, thereby obtaining a specific phosphoric acid group-containing monomer.
  • the total content of the phosphoric acid group in the phosphoric acid group-containing monomer and the amide group in the specific amide group-containing compound is 0.8 to 50% by mass in the polymerizable component, and The ratio between the amide group and the phosphoric acid group is expressed by mass ratio. 10: 90 to 70: 30.
  • the aforementioned copolymerizable monomer may be used as needed.
  • the ratio of the metal compound used is 0.3 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer mixture.
  • the metal compound can be reliably dissolved or dispersed in the monomer mixture, and at the same time, the phosphoric acid group, the amide group, the metal ion component and the force ⁇ , An optical material containing each of the above specific ratios is obtained. Also, in the preparation of the monomer mixture, by using a polymerizable compound as the specific amide group-containing compound, the specific amide group is chemically bonded to the polymer structure to form a specific amide group. Since a cryl copolymer resin is obtained, the dispersibility of the metal ion component can be further enhanced.
  • the radical polymerization method is not particularly limited, and a bulk (cast) polymerization method, a suspension polymerization method, and an emulsion polymerization method using a usual radical polymerization initiator are used.
  • a known method such as a solution polymerization method can be used.
  • the plastic optical material of the present invention has a force that can be advantageously produced by the above method.
  • the method for producing the plastic optical material of the present invention is not limited thereto. For example, it can also be produced by the following method:
  • a specific metal compound which is a supply source of a metal ion component is added to a specific acrylic copolymer resin obtained by subjecting the above monomer mixture to radical polymerization treatment and mixed. Method.
  • the method (1) specifically, a) a method in which a specific acrylic copolymer resin is heated and melted, and the above-mentioned metal compound is added thereto and mixed; b) a specific acrylic copolymer resin A method in which the coalesced compound is dissolved in an organic solvent or the like, and the metal compound is added to the solution and mixed, or the like can be used
  • a specific acryl-based copolymer resin is produced by radical polymerization of a mixed monomer of a specific phosphoric acid group-containing monomer and a copolymerizable monomer.
  • a method in which a specific amide group-containing compound and a metal compound that is a supply source of a metal ion component are added to a cryl copolymer resin and mixed.
  • a method according to the above (1) can be used.
  • the plastic optical material obtained in this way can be used as it is, or according to its intended use, by shaping and polishing into various shapes such as plate-like, cylindrical, lens-like, etc. Can be used for applications.
  • the metal ion component is supplied from the metallized support, and the metal ion component is bonded to the phosphoric acid group or the amide group.
  • An acid derived from the metal compound is generated, and it is more preferable to remove the acid by an appropriate method.
  • the acid removal treatment can be performed after the monomer composition is prepared and before the monomer composition is subjected to the polymerization treatment.
  • the acryl-based resin contains an amide group together with a phosphoric acid group, so that the acryl-based resin can be contained in the acrylic-based resin without reducing the content of the phosphoric acid group. Since the metal ion component composed of the rare-earth metal ion can be contained in a high ratio, it has a performance of absorbing light of a specific wavelength range corresponding to the metal ion component with high efficiency, and has an anti-glare property and the like. A plastic optical material having the required optical properties and low water absorption can be obtained.
  • the plastic optical material of the present invention is suitable as a specific visible light absorbing material for absorbing a specific wavelength region in the visible light region, for example, an antiglare lens such as a sunglass, a television, and the like. It can be used as an anti-glare filter or screen cover material used, a brightness adjustment filter for lighting equipment, etc.It can also be used as an optical product with a small thickness such as an anti-glare sheet. .
  • the plastic optical material of the present invention is a color image display device such as CR It is suitable as an optical filter used in T displays, liquid crystal display devices, plasma displays, display devices using an electronic luminescence element, etc.
  • an optical filter made of the plastic optical material of the present invention on the front surface of the color display device or at an appropriate position, the contrast and saturation of the screen of the color image display device are reduced. Alternatively, the color purity can be improved.
  • the above-mentioned plastic optical material can be directly and reliably produced.
  • parts means “parts by mass”
  • % means “% by mass” except for those relating to light absorption and water absorption.
  • a specific phosphoric acid group-containing monomer represented by the following formula (7) (hereinafter referred to as “monomer ( ⁇ 1)”): 3 to 25 parts and represented by the following formula (8) 18.75 parts of a specific phosphoric acid group-containing monomer (hereinafter, referred to as “monomer (8.2)”) and ⁇ , ⁇ -dimethylacrylamide (hereinafter, referred to as iDMAA) 2 0 copies and methyl methyl methyl
  • MMA monomer mixture
  • the content of a phosphoric acid group and an amide group in this monomer mixture was determined.
  • the phosphoric acid group was 17.7%
  • the amide group was 8.5%
  • the total was 26.2%
  • a monomer mixture was prepared by sufficiently mixing with 20 parts.
  • Cast polymerization was carried out using this monomer composition in the same manner as in Example 1 to produce a transparent plate-shaped plastic optical material having a thickness of 2 mm.
  • neodymium acetate monohydrate 0.2 part of trivalent neodymium ion with respect to 100 parts of the polymerizable component
  • Cast polymerization was carried out using this monomer composition in the same manner as in Example 1 to produce a transparent, plate-shaped plastic optical material having a thickness of 2 mm.
  • a laminated body composed of five laminated plastic optical materials was produced.
  • Example 2 Using this monomer composition, casting was carried out in the same manner as in Example 1 to produce a transparent plate-like optical material having a thickness of 2 mm.
  • Example 6 10.6 parts of monomer (Ml), 6.4 parts of monomer (M 2), 22 parts of acryloyl morpholine (hereinafter referred to as “MOA”) 22 and MMA 2
  • Ml monomer
  • M 2 monomer
  • MOA acryloyl morpholine
  • B EMA butoxyshetyl methacrylate
  • the content of phosphoric acid groups and amide groups in the base component was 6.0% for phosphoric acid groups and 6.6% for imide groups, and the total was 12.6%.
  • the ratio between the amide group and the phosphoric acid group is such that the mass ratio of the amide group to the phosphoric acid group is 52.4: 47.6.
  • a monomer composition was prepared in the same manner as in Example 2 except that this monomer mixture was used, to produce a transparent plate-like plastic optical material having a thickness of 2 mm.
  • n-BMA 31.3 parts of monomer (Ml), 18.7 parts of monomer (M 2), 30 parts of DMAA, 10 parts of MMA, and n-butyl methacrylate It was called “n-BMA.”
  • a monomer mixture was prepared by sufficiently mixing 10 parts.
  • neodymium acetate monohydrate 8 parts of trivalent neodymium ion based on 100 parts of polymerizable component
  • praseodymium acetate dihydrate 1 part 0 parts
  • Cast polymerization was carried out using this monomer composition in the same manner as in Example 1 to produce a transparent plate-shaped plastic optical material having a thickness of 2 mm.
  • Example 8 Except that instead of 10 parts of praseodymium acetate dihydrate, 10 parts of holmium acetate tetrahydrate (4.0 parts of trivalent formaldehyde ion based on 100 parts of polymerizable component) was used. In the same manner as in Example 8, a transparent plate-like optical material made of plastic having a thickness of 2 mm was manufactured.
  • DMA cA N, N dimethylacetamide
  • MMA was changed from 70 parts to 67 parts to obtain a monomer mixture.
  • a transparent plate-like plastic optical material having a thickness of 2 mm was produced in the same manner as in Example 7, except that was prepared.
  • the content fi of phosphoric acid groups and amide groups in the above monomer mixture was 3.9% for 8.8 amide groups in the polymerizable component, and 12.7 for total. %, And the ratio of the amide group to the phosphoric acid group is amide group: phosphoric acid group 30.7: 69.3 in mass ratio.
  • a monomer mixture was prepared by sufficiently mixing 50 parts of the monomer (Ml), 30 parts of the monomer (M 2), and 20 parts of MMA.
  • Cast polymerization was carried out using this monomer composition in the same manner as in Example 1 to produce a transparent plate-shaped plastic optical material having a thickness of 2 mm.
  • the plastic optical materials according to Examples 1 to 10 and Comparative Example 1 were used as test pieces (a laminate was used in Example 4), and light absorption in a specific wavelength range was performed by the following method. Rate, anti-glare property and water absorption were evaluated.
  • the spectral transmittance curve of the test piece at a wavelength of 400 to 800 nm was measured.
  • the amount of light transmitted at a wavelength of 560 to 60 nm in the jet was determined, and the light absorptance (%) in the wavelength region was measured.
  • optical material according to Comparative Example 1 are those having an antiglare property, absorption water ratio is large, problems in practical use c
  • a monomer composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 20 parts of PEMA was used instead of 20 parts of DMAA.
  • the monomer mixture contained an amide group. Therefore, a transparent monomer composition in which neodymium acetate monohydrate was dissolved could not be obtained.
  • Comparative Comparative Example 2 > 43.8 parts of monomer (Ml), 26.2 parts of monomer (M2), 3.3 parts of DMA A, and 6.26.7 parts should be sufficiently mixed. Thus, a monomer mixture was prepared. The content of phosphoric acid groups and amide groups in this monomer mixture is determined by the polymerizable component.

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Description

明 細 書 プラスチック製光学材料およびその製造方法 技 術 分 野
本発明は、 プラスチック製光学材料およびその製造方法に関し、 更に詳しく は 、 特定の波長域の可視光線を高い効率で吸収し、 防眩機能、 高コン トラス ト化機 能、 色純度補正機能、 輝度抑制機能等に優れたプラスチック製光学材料、 および その製造方法に関する。 背 景 技 術
従来、 透明性材料に金属イオンを含有させて当該金属イオンによる特定の光学 的特性を当該透明性材料に付与する試みがなされている。
光学特性を付与するための金属イオンと しては、 希土類金属イオンが、 特定の 波長域の光線をシャープに吸収する性質を有し、 また、 特有の蛍光を発する性質 を有する点で、 利用価値が高いものである。 例えば、 3価のネオジムイオンは、 波長 5 8 0 n m近傍の光線をシャープに吸収する特性を有することが知られてお り、 このようなネオジムイオンを含有するガラス製の光学材料は、 優れた防眩性 を有する光学材料として、 例えば防眩性眼鏡レンズ、 テレビ等に用いられる防眩 フィルタ一、 照明器具の輝度調節フィ ルタ一、 色調補正フィルタ一などに利用さ れている。
また、 最近においては、 3価のネオジムイオンがアク リル系樹脂などの樹脂材 料中に含有されてなるプラスチック製の光学材料が提案されている (例えば特開 平 8 - 1 3 6 7 2 7号公報、 特願平 7 - 2 8 9 6 2 8号明細書参照) 。
このようなプラスチック製光学材料においては、 金属イオンを樹脂材料中に分 散させるため、 樹脂材料として、 そのポリマーの構造中にリ ン酸基が化学的に結 合されてなるァク リル系榭脂が用いられている。
しかしながら、 上記のプラスチック製光学材料においては、 金属イオンを高い 割合でァク リル系樹脂中に含有させることができないため、 厚みが小さい光学製 品に利用する場合には、 金属イオンによる光学特性が十分に発揮されない、 とい う問題がある。
また、 金属イオンの分散性を高めるためには、 アク リル系樹脂を構成するポリ マ一の構造中に高い割合でリ ン酸基を含有させることが必要である力〈、 このよう なアク リル系樹脂は吸水性が大きいものとなるため、 実用上、 光学材料と して用 いることができない。
発 明 の 開 示
本発明は、 以上のような事情に基づいてなされたものであって、 アク リル系樹 脂中に、 リ ン酸基と共にァミ ド基を含有させることにより、 当該ァク リル系樹脂 に対する金属イオンの分散性を高めることができることを見いだし、 この知見に 基づいて達成されたものである。
本発明の目的は、 特定の波長域の光線を高い効率で吸収する性能を有し、 防眩 性などの所要の光学特性が得られ、 しかも、 吸水性が小さいプラスチック製光学 材料を提供することにある。
本発明の他の目的は、 上記のプラスチック製光学材料を有利に製造することが できる方法を提供することにある。
本発明のプラスチッ ク製光学材料は、 アク リル系樹脂中に、 リ ン酸基と、 ア ミ ド基と、 希土類金属イオンよりなる金属ィォン成分とが含有されてなることを特 徴とする。
本発明のプラスチック製光学材料においては、 リ ン酸基が、 アク リル系樹脂を 構成するポリマーの構造中に化学的に結合されて存在することが好ま しく、 更に 、 アタ リル系樹脂を構成するポリマーが、 下記式 ( 1 ) で表されるリ ン酸基含有 単置体およびこれと共重合可能な単量体を共重合して得られる共重合体であるこ とが好ま しい。 式 ( 1 ) P〇(〇H)nR3n
〔但し、 Rは下記式 (2) で表される重合性官能基を示し、
nは 1 または 2である。
式 (2) C =CXCOO (C2H40)m - (但し、 Xは水素原子またはメチル基を示し、
mは 0〜5の整数である。 ) 〕 本発明のプラスチッ ク製光学材料においては、 アミ ド基は、 下記式 ( 3 ) 、 式 ( 4 ) または式 ( 5 ) で表されるアミ ド基含有化合物がァク リル系樹脂中に分散 されることにより含有されていることが好ましい。
式 ( 3 ) R' - N- C -R3
I II
R2
(式中、 R 1 および R2 は、 水素原子、 炭素数 1〜 4のアルキル基または フエ二ル基を示し、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 R3 は、 水素原子、 炭素数 1〜4のアルキル基または炭素数 2〜 3のァ レケ 二ル基を示す。 ) 式 ( 4 ) R4— C— N— R6— N— C— R8
II I I II O R5 R7 0
(式中、 R4 および R8 は、 水素原子、 炭素数 1〜4のアルキル基または 炭素数 2〜 3のアルケニル基を示し、 それぞれ同一であっても異なって いてもよい。 R5 および R7 は、 水素原子、 炭素数 1〜 4のアルキル基 またはフヱニル基を示し、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
R6 は炭素数 1 ~ fiのアルキレン基を示す。 )
Figure imgf000006_0001
(式中、 環 Aは、 4員環、 5員環、 6員環またはそのへテロ環を示し、 R 9 は、 水素原子、 炭素数 〜 4のアルキル基または炭素数 2〜 3のァルケ 二ル基を示す。 ) 本発明のプラスチック製光学材料においては、 アミ ド基が、 アク リル系樹脂を 構成するポリマ一の構造中に化学的に結合されて存在することが好ま しい。
また、 本発明においては、 アク リル系樹脂中のアミ ド基と リ ン酸基との合計の 含有量が 0 . 8〜 5 0質量%で、 かつ、 当該アミ ド基と当該リ ン酸基との割合が 質虽比で 1 0 : 9 0〜7 0 : 3 0であり、 金属イオン成分の含有量がァク リル系 樹脂中 0 . 1〜 3 0質量%であることが好ましい。
本発明のプラスチック製光学材料の製造方法は、 下記の単量体混合物 ( I ) 1
0 0質量部を、 希土類金属化合物 0 . 3〜8 0質量部の存在下に重合処理するェ 程を含むことを特徴とする。
単量体混合物 ( I ) : 少なく と も上記の式 ( 1 ) で表されるリ ン酸基含有単量 体と、 上記の式 ( 3 ) 、 式 ( 4 ) 若しく は式 ( 5 ) で表されるア ミ ド基含有化合 物とを含有してなり、 当該リ ン酸基含有単量体におけるリ ン酸基と当該ア ミ ド基 含有化合物におけるアミ ド基との合計の含有量が、 重合性成分中 0 . 8〜 5 0質 量%、 かつ、 当該アミ ド基と当該リ ン酸基との割合が質量比で 1 0 9 0〜7 0
: 3 0である単量体混合物
また、 本発明の製造方法においては、 アミ ド基含有化合物と して、 上記の式 (
3 ) における R 3 、 式 ( 4 ) における R '1 若しく は R 8 または式 ( 5 ) における R 8 が、 炭素数 2〜 3のアルケニル基である重合性を有するものを用いることが 好ましい。
以下、 本発明について詳細に説明する。
本発明のプラスチック製光学材料は、 金属イオン成分と、 リ ン酸基と、 ァミ ド 基と力 <、 ァク リル系樹脂中に含有されてなるものである。
本発明において 「リ ン酸基」 とは、 P O ( O H ) „ ― ( nは 1 または 2である 。 ) で表される基をいう。 また、 本発明において 「アミ ド基」' とは、 下記式 ( 6 ) で表される基をいう。
式 ( 6 ) 、
~ C - II
0 本発明のプラスチック製光学材料において、 ァク リル系樹脂中に含有される金 属イオン成分は、 希土類金属イオンよりなるものであり、 その具体例としては、 ラ ンタ ノ イ ド、 すなわちランタ ン、 セリ ウム、 プラセオジム、 ネオジム、 プロメ チウ厶、 サマリ ウム、 ユーロピウム、 ガドリニウム、 テルビウム、 ジスプロシゥ ム、 ホルミ ウム、 エルビウム、 ツリ ウム、 イ ッテルビウム、 ルテチウムによる金 属ィォンが挙げられる。
これらの希土類金属イオンは、 単独でまたは 2種以上を組み合わせて用いるこ とができる。
このような金属ィォン成分は、 それぞれの金属イオンによる特定の金属化合物 を供給源と して、 アク リ ル系樹脂中に含有される。 かかる特定の金属化合物と し ては、 上記の希土類金属と、 例えば酢酸、 安息香酸、 シユウ酸等の有機酸、 若し く は硫酸、 塩酸、 硝酸、 フッ酸等の無機酸とによる金属塩の無水物または水和物 、 あるいは希土類金属の酸化物が挙げられるが、 これらの化合物に限定されるも のではない。
また、 金属イオン成分の一部と して、 希土類金属による金属イオン以外のその 他の金属イオンを、 本発明の目的を損なわない範囲例えば全金属ィォン成分の 3 0質量%以内となる割合で、 アク リル系樹脂中に含有させることができる。 その 他の金属イオンと しては、 ナ ト リ ウムイオン、 カ リ ウムイオン、 カルシウムィォ ン、 鉄イオン、 マンガンイオン、 コバルトイオン、 マグネシウムイオン、 ニッケ ルイオン等を用いることができ、 これらの金属イオンは、 上記の希土類金属によ る金属イオンと同様に、 その他の金属イオンによる金属化合物を供給源として、 ァク リル系榭脂中に含有させることができる。
金属イオン成分の含有割合は、 ァク リル系樹脂中 0 . 1 ~ 3 0質量%、 特に 0 . 2〜 2 6質量 であることが好ま しい。 この割合が 0 . 1 質量%未満である場 合には、 金属イオンに応じた特定の波長域の光線を高い効率で吸収する光学材料 が得られない場合がある。 一方、 この割合が 3 0質量%を超える場合には、 金属 イオン成分をァク リル系樹脂中に分散させることが困難となる。
また、 このような割合で金属イオン成分を含有させるために、 金属イオン成分 の供給源である金属化合物は、 当該金属化合物以外の原材料 1 0 0質量部に対し て 0 . 3〜 8 0質量部、 特に 0 . 5〜 7 5質量部となる割合で使用されること力く 好ましい。
本発明のプラスチック製光学材料においては、 上記の金属ィォン成分をァク リ ル系樹脂中に分散させる成分の一つと して、 リ ン酸基が含有されている。
このリ ン酸基は、 当該リ ン酸基を含有する化合物がァク リル系樹脂中に分散さ れることにより含有されていてもよいし、 或いは、 ァク リル系樹脂を構成するポ リマーの構造中に化学的に結合した状態で含有されていて よい。
し力、し、 前述の金属イオン成分は、 リ ン酸基に配位して安定な伏態となるため 、 金属イオン成分の分散性を高め、 当該金属イオン成分を高い割合で含有させる ことができる点で、 リ ン酸基は、 アク リル系樹脂を構成するポリマーの構造中に 化学的に結合された状態で含有されていることが好ましい。
このようなリ ン酸基がポリマーの構造中に化学的に結合されてなるァク リル系 樹脂を用いる場合には、 ポリマ一中におけるリ ン酸基の割合が、 0 . 5〜 5 0質 量%、 特に 1〜 4 0質量%であることが好ましい。
この割合が 0 . 5質量%未満である場合には、 後述するア ミ ド基を含有させて も金属ィォン成分をァク リル系樹脂中に均一に分散させることが困難となり、 ク リャ一性に優れた光学材料が得られない。 一方、 この割合が 5 0質量%を超える 場合には、 金属ィォン成分をァク リル系樹脂中に均一に分散させることが困難と なり、 また、 得られる光学材料の吸湿性が高くなるため、 実用上好ま しくない。 リ ン酸基がポリマーの構造中に化学的に結合されてなるァクリル系樹脂と して は、 上記式 ( 1 ) で表される単量体 (以下、 「特定のリ ン酸基含有単量体」 とい う。 ) およびこれと共重合可能な単量体 (以下、 「共重台性単量体」 という。 ) よりなる混合単量体を共重合して得られる共重合体樹脂 (以下、 「特定のァク リ ル系共重合体樹脂」 ともいう。 ) を用いることが好ま しい。
特定のリ ン酸基含有単量体の分子構造を示す式 ( 1 ) において、 基 Rは、 式 ( 2 ) で示されるように、 エチレンォキサイ ド基が結合したァク リ ロイルォキシ基 ( Xが水素原子の場合) またはメ タク リロイルォキシ基 (Xがメチル基の場合) である。
ここで、 エチレンォキサイ ド基の繰り返し数 mは 0〜 5の整数である。 この m の値が 5を超えると、 得られる共重合体は、 硬度が大幅に低下するので、 光学材 料と しての実用性に欠けたものとなる。
また、 式 ( 1 ) において水酸基の数 nは 1 または 2であり、 得られる光学材料 の特性、 成形法および使用目的に応じて、 nの値が 1である特定のリ ン酸基含有 単量体および nの値が 2である特定のリ ン酸基含有単量体のいずれか一方または 両方を用いることができ、 また、 両方を用いる場合には、 その混合割合を選択す ることができる。
具体的に説明すると、 nの値が 1 である特定のリ ン酸基含有単量体は、 リ ン原 子に結合したラジカル重合性のェチレン性不飽和結合の数が 2であり、 架橋重台 性を有するものとなり、 一方、 nの値が 2である特定のリ ン酸基含有単量体は、 前記ェチレン性不飽和結合の数が 1であり、 リ ン原子に結合した水酸基の数が 2 となり、 金属イオン成分との結合性が大きいものとなる。
従って、 本発明の光学材料を熱可塑性樹脂の一般的な成形加工法である射出成 形法或いは押出成形法により成形する場合には、 nの値が 2である特定のリ ン酸 基含有単量体を用いることが好ましい。
また、 nの値が 1である特定のリ ン酸基含有単量体および nの値が 2である特 定のリ ン酸基含有単量体の両方を用いる場合には、 特定のァク リル系共重合体を 製造するに際しては、 目的とする形状が直接得られる注型重合法を利用すること が好ま しい。 このように、 得られる光学材料の特性、 成形法および使用目的に応じて、 nの 値が 1である特定のリ ン酸基含有単量体および nの値が 2である特定のリ ン酸基 含有単量体のいずれかを選択することができるが、 これらの両方を用いることが 好ま しい。 特に、 nの値が 1である特定のリ ン酸基含有単量体と、 nの値が 2で ある特定のリ ン酸基含有単量体とを、 それぞれがほぼ等モル量となる割合、 例え ばモル比で 4 5 - 5 5 : 5 5 - 4 5 となる割合で用いる場合には、 単量体混合物 に対する金属ィォン成分の供給源である金属化合物の溶解性が高いものとなるの で好ましい。
特定のァク リル系共重合体樹脂を得るためには、 上記の特定のリ ン酸基含有単 量体と共重合性単量体との混合単量体が用いられる。 このような混合単量体を用 いることにより、 得られる光学材料の吸湿性、 屈折率、 硬度等の性能を調整する ことができる。
この共重合性単量体と しては、 ( 1 ) 用いられる特定のリ ン酸基含有単量体と 均一に溶解混合すること、 ( 2 ) 用いられる特定のリ ン酸基含有単量体とのラジ カル共重合性が良好であること、 ( 3 ) 光学的に透明な共重合体が得られること 等を満足するものであれば特に限定されるものではない。
かかる共重合性単量体の具体例と しては、 メ チル (メ タ) ァク リ レー ト (ここ で、 「 (メ タ) ァク リ レー ト」 とは、 「ァク リ レー 卜」 または [メ タ ク リ レー ト 」 意味する。 ) 、 ェチル (メ タ) ァク リ レー 卜、 n —プロピル (メ タ) ァク リ レ ー ト、 n —ブチル (メ タ) ァク リ レー ト、 イ ソブチル (メ 夕) ァク リ レー 卜、 n 一へキシル (メ タ) ァク リ レー 卜、 n —才クチル (メ タ) ァク リ レー ト、 2 —ェ チルへキシル (メタ) ァク リ レー ト等のアルキル基の炭素数が 1 ~〗 2である低 級アルキル (メ タ) ァク リ レー ト類、
グリ シジル (メ タ) ァク リ レー ト、 2 — ヒ ドロキシェチル (メ タ) ァク リ レー ト、 2 — ヒ ドロキシプロピル (メ タ) ァク リ レー ト、 2 — ヒ ドロキシブチル (メ 夕) ァク リ レー 卜、 ブ卜キシェチル (メタ) ァク リ レー ト等の変性アルキル (メ 夕) ァク リ レー 卜類、
フエノキシェチル (メ タ) ァク リ レー 卜等の芳香環含有 (メ タ) ァク リ レー ト 類などの単官能 (メ タ) ァク リ レー 卜類、
エチレングリ コールジ (メタ) ァク リ レー 卜、 ジエチレングリ コールジ (メ タ ) ァク リ レー 卜、 ポリエチレングリ コールジ (メタ) ァク リ レー 卜、 1 , 3—ブ チレングリ コールジ (メタ) ァク リ レー ト、 1 , 4 —ブタンジオールジ (メタ) ァク リ レー 卜、 1 , 6 —へキサンジォ一ルジ (メ タ) ァク リ レー ト、 ネオペンチ ルグリ コールジ (メタ) ァク リ レー ト、 2 —ヒ ドロキシー 1 , 3 —ジメタク リ ロ キイルオシプロパン、 2 , 2—ビス 〔 4 ーメタク リロイルォキシェトキシフヱ二 ル〕 プロパン、 2 —ヒ ドロキシ一 1 ーァク リ ロイルォキシ— 3 —メタク リ ロイル ォキシプロパン、 ト リ メチロールプロパン ト リ (メ タ) アタ リ レー ト、 ペンタエ リ ト リ ッ ト 卜 リ (メ タ) ァク リ レー 卜、 ペン夕エリ 卜 リ ツ 卜テ 卜ラ (メ タ) ァク リ レー ト等の多官能 (メ タ) ァク リ レー ト類、
アク リル酸、 メ タク リル酸、 2 —メ 夕ク リロイルォキシェチルコハク酸、 2— メ夕ク リロイルォキシェチルフ夕ル酸等のラジカル重合性の不飽和結合を有する カルボン酸、 スチレン、 α —メチルスチレン、 クロルスチレン、 ジブ口ムスチレ ン、 メ トキシスチレン、 ジビニルスチレン、 ビニル安息香酸、 ヒ ドロキシメチル スチレン、 ト リ ビニルベンゼン等の芳香族ビニル化合物を用いることもできる。 これらの化合物は、 単独で若しぐは 2種類以上を組み合わせて用いることがで きる。
特定のリ ン酸基含有単量体と共重合性単量体との使用割合は、 質量比で 3 : 9 7 ~ 8 0 : 2 0、 特に 5 : 9 5〜 7 5 : 2 5であることが好ま しい。
特定のリ ン酸基含有単量体はラジカル重合性に富むものであるため、 混合単量 体を重合処理することによって、 当該混合単童体のほとんどが共重合体に転換さ れるとみなすことができる。 従って、 特定のリ ン酸基含有単量体と共重合性単董 体とを上記の割合で使用することにより、 リ ン酸基が上述の特定の割合でポリマ 一の構造中に結合されてなるァク リル系榭脂が得られる。
本発明のプラスチック製光学材料においては、 前述の金属イオン成分を分散さ せる成分と して、 上記のリ ン酸基と共に、 アミ ド基が含有されている。
このァミ ド基をリ ン酸基と共に含有させることにより、 リ ン酸基を単独で使用 した場合に比較して、 金属イオン成分の分散性を更に高めることができる。 その 理由は十分に解明されていないが、 リ ン酸基と金属イオン成分との配位結合性が 促進されること、 金属イオン成分がアミ ド基に配位して錯体が形成されること、 或いは錯体とァク リル系樹脂との相溶性が高まることなどが考えられる。
このアミ ド基は、 当該アミ ド基を含有する化合物がアク リル系樹脂中に分散さ れることにより含有されていてもよいし、 或いは、 ァク リル系榭脂を構成するポ リマーの構造中に化学的に結合した状態で含有されていてもよいが、 金属イオン 成分の分散性を高め、 当該金属イオン成分を高い割合で含有させることができる 点、 金属ィォン成分が樹脂から遊離することによって生ずる経時的な劣化が少な くて、 耐久性が高い光学材料が得られる点で、 ア ミ ド基は、 アク リル系樹脂を構 成するポリマ一の構造中に化学的に結台された状態で含有されていることが好ま しい。
ァミ ド基を含有する化合物と しては、 上記式 ( 3 ) 、 式 ( 4 ) または式 ( 5 ) で表されるアミ ド基含有化合物 (以下、 「特定のアミ ド基含有化合物」 ともいう 。 ) を用いることが好ま しい。
上記式 ( 3 ) で表されるアミ ド基含有化合物の具体例と しては、 (メ タ) ァク リルア ミ ド (ここで、 「 (メ タ) アク リルア ミ ド I とは、 「アク リルア ミ ド」 ま たは 「メ タク リルア ミ ド」 を意味する。 ) 、 N — メチル (メ タ) アク リルア ミ ド 、 N—ェチル (メ タ) アク リルア ミ ド、 N—イソプロピル (メ タ) アク リルア ミ ド、 N— n —プロピル (メ タ) ァク リルァ ミ ド、 N— t 一ブチル (メ タ) ァク リ ルァ ミ ド、 N _ s e c —ブチル (メ タ) ァク リルァ ミ ド、 N _ n —ブチル (メ 夕 ) アク リ ルア ミ ド等の N置換アルキル (メ タ) アク リルア ミ ド類、
N , N —ジメチル (メ タ) アク リルア ミ ド、 N , N — ジェチル (メ タ) ァク リ ルアミ ド、 N , N —ジイ ソプロピル (メ タ) アク リ ルア ミ ド、 N , N —ジー n— プロピル (メ タ) アク リルア ミ ド、 N —メチルー N —ェチル (メ タ) アク リルァ ミ ド、 N —メチルー N—イソプロピル (メ タ) ァク リルァ ミ ド、 N —メチルー N 一 n—プロピル (メ タ) アク リルア ミ ド、 N—ェチルー N —イ ソプロピル (メ 夕 ) アク リ ルア ミ ド、 N —ェチル— N— n —プロピル (メ タ) アク リルア ミ ド等の N, N置換ジアルキル (メ タ) アク リルア ミ ド類
などの式 (3 ) における R 3 が炭素数 2 ~ 3のアルケニル基である重合性アミ ド 基含有化合物、
ホルムア ミ ド、 ァセ トア ミ ド、
N—メチルホルムア ミ ド、 N ェチルホルムア ミ ド、 N—イ ソプロピルホルム ア ミ ド、 N - t—ブチルホルムア ミ ド等の N置換アルキルホルムア ミ ド類、
N—メチルァセ 卜アミ ド、 N—ェチルァセ トア ミ ド、 N—イ ソプロピルァセ 卜 ア ミ ド、 N - t —プチルァセ 卜ア ミ ド等の N置換アルキルァセ 卜ァ ミ ド類、
N , N— ジメチルホルムア ミ ド、 N , N—ジェチルホルムア ミ ド、 N , N— ジ イ ソプロピルホルムア ミ ド、 N, N—ジ— t - ブチルホルムア ミ ド等の N, N置 換アルキルホルムア ミ ド類、
N, N—ジメチルァセ トア ミ ド、 N, N—ジェチルァセ トア ミ ド、 N, N—ジ イソプロピルァセ トア ミ ド、 N, N—ジ— t一ブチルァセ トア ミ ド等の N, N置 換アルキルァセ トァ ミ ド類、
などの式 ( 3 ) における R'4 が水素原子または炭素数 1〜4のアルキル基である 非重合性ア ミ ド基含有化合物が挙げられる。
上記式 ( 4 ) で表されるアミ ド基含有化合物の具体例と しては、 N, N' —メ チレンビス (メ タ) アク リ ルア ミ ド、 N , N ' —エチレンビス (メ タ) アク リ ル ア ミ ド、 N, N' —プロピレンビス (メ 夕) ァク リルァ ミ ド、 N, N' —プチレ ンビス (メ タ) アク リルアミ ドなどの式 ( 4 ) における IT 若しくは R " が.炭素 数 2 ~ 3のアルケニル基である重合性ァミ ド基含有化合物、
N, N ' —エチレンビスホルムア ミ ド、 N , N ' —プロピレンビスホルムア ミ ド、 N, N' —ブチレンビスホルムア ミ ド、 N, Ν' 一エチレンビスァセ トア ミ ド、 Ν, N' 一プロピレンビスァセ トア ミ ド、 Ν, N' ーブチレンビスァセ トァ ミ ドなどの式 (4 ) における 若しく は R8 が水素原子または炭素数 1〜 4の アルキル基である非重合性ァミ ド基含有化合物が挙げられる。
上記式 ( 5 ) で表されるアミ ド基含有化合物の具体例と しては、 Ν— (メタ) ァク リ ロイルピロ リ ジン (ここで、 「 (メ タ) ァク リ ロイル」 とは、 「ァク リ ロ ィル」 または 「メタク リ ロイル」 を意味する。 ) 、 N — (メ タ) ァク リロイルビ ペリ ジン、 N — (メ タ) ァク リ ロイルピペラジン、 (メ タ) ァク リ ロイルモルフ ォ リ ン、 (メ タ) ァク リ ロイルビペリ ドンなどの式 ( 5 ) における R " が炭素数 2〜 3のアルケニル基である重合性ァ ミ ド基含有化合物、
4 —ァセチル乇ルホリ ン、 1 一ァセチルビペラジン、 1 —ァセチルビペリ ジン 、 1 一ァセチルビペリ ドンなどの式 ( 5 ) における R a が水素原子または炭素数 1〜 4のアルキル基である非重合性ァ ミ ド基含有化合物が挙げられる。
これらの特定のアミ ド基含有化合物は、 単独でまたは 2種類以上を組み合わせ て用いることができる。
本発明においては、 上記の特定のア ミ ド基含有化合物をアク リル系樹脂中に均 一に分散させることにより、 当該特定のアミ ド基含有化合物におけるア ミ ド基を 当該アク リル系樹脂中に含有させることができるが、 これらの特定のアミ ド基含 有化合物のうち、 式 ( 3 ) における R 3 、 式 ( 4 ) における R ' 若しく は R " ま たは式 ( 5 ) における R " 力く、 炭素数 2〜 3のアルケニル基である重合性のもの は、 前述の特定のリ ン酸基含有単量体と共重合可能なものであるので、 このよう な重合性を有する特定のアミ ド基含有化合物を、 前述の特定のアク リル系共重合 体樹脂を得るための共重合性単量体の全部または一部と して用いることができ、 これにより、 リ ン酸基およびアミ ド基の両方が、 ポリマーの構造中に化学的に結 合されてなるァク リル系樹脂を得ることができる。
特定のア ミ ド基含有化合物の使用割合は、 本発明のプラスチック製光学材料ま たは当該プラスチック製光学材料を得るために用いられる原材料全体の 1〜 6 0 質量%、 特に 1〜 5 0質量%であることが好ま しい。
また、 本発明のプラスチッ ク製光学材料中におけるア ミ ド基の含有割合は、 0 . 3〜 3 0質量%、 特に、 0 . 4〜 2 0質量%であることが好ま しい。
特定のア ミ ド基含有化合物の使用割合が 1質量%未满である場合には、 金属ィ ォン成分を高い割合で分散させることができず、 防眩性等の目的とする性能を有 する光学材料が得られない場合がある。 一方、 特定のアミ ド基含有化合物の使用 割合が 6 0質量%を超える場合には、 当該特定のア ミ ド基含有化合物自体を光学 材料またはその原材料中に分散させることが困難となり、 また、 得られる光学材 料は吸湿性の高いものとなりやすいため、 実用上好ましく ない。
本発明のプラスチック製光学材料において、 アミ ド基と リ ン酸基との合計の含 有量は、 当該光学材料の樹脂成分であるァク リル系榭脂中 0 . 8〜 5 0質量%、 特に i〜 4 0質量%であることが好ましい。
アミ ド基と リ ン酸基との合計の含有量が過小である場合には、 金属イオン成分 を十分に分散させることが困難となる場合がある。 一方、 アミ ド基と リ ン酸基と の合計の含有量が過大である場合には、 金属ィォン成分の分散性が低下すること があり、 また、 得られる光学材料は、 吸湿性が高いものとなりやすく、 実用上好 ましく ない。
また、 アミ ド基と リ ン酸基との割合は、 質量比でァミ ド基 : リ ン酸基が 1 0 : 9 0〜 7 0 : 3 0、 特に、 1 5 : 8 5〜 6 0 : 4 0であることが好ま しい。 アミ ド基の割合が過小である場合には、 アミ ド基を含有させることの効果すな わち金属イオン成分の分散性を高める効果が十分に得られないことがある。 一方 、 アミ ド基の割合が過大である場合には、 当該アミ ド基の割合に応じた効果が得 られず、 好ま しくない。
本発明のプラスチック製光学材料は、 少なく とも特定のリ ン酸基含有単量体と 、 特定のアミ ド基含有化合物とを含有してなる単量体混合物を、 金属イオン成分 の供給源である金属化合物の存在下に、 ラジカル重合法によって重合処理するこ とにより、 有利に製造することができる。
具体的には、 単量体混合物における重合性成分のラジカル重合を行なう前に、 単量体混合物中に前記金属化合物を添加して溶解または分散させることにより、 特定のリ ン酸基含有単量体と、 特定のアミ ド基含有化合物と、 金属化合物とが含 有されてなる単量体組成物を調製し、 この単量体組成物をラジカル重合処理する 単量体混合物においては、 特定のリ ン酸基含有単量体におけるリ ン酸基と特定 のアミ ド基含有化合物におけるアミ ド基との合計の含有量が、 重合性成分中 0 . 8〜 5 0質量%でぁり、 かつ、 当該アミ ド基と当該リ ン酸基との割合が質量比で 1 0 : 9 0〜 7 0 : 3 0である。 このような単量体混合物を調製するためには、 前述の共重合性単量体を必要に応じて用いればよい。
また、 金属化合物の使用割合は、 単量体混合物 1 0 0質量部に対して 0 . 3〜 8 0質量部である。
このような条件を満足することにより、 金属化合物を単量体混合物中に確実に 溶解または分散させることができると共に、 リ ン酸基と、 アミ ド基と、 金属ィォ ン成分と力 <、 それぞれ前述の特定の割合で含有されてなる光学材料が得られる。 また、 単量体混合物の調製において、 特定のアミ ド基含有化合物と して重合性 を有するものを用いることにより、 アミ ド基がポリマーの構造中に化学的に結台 されてなる特定のァク リル系共重合体樹脂が得られるので、 金属ィォン成分の分 散性を更に高めることができる。
単量体混合物の重合処理において、 ラジカル重合法と しては特に限定されるも のではなく、 通常のラジカル重合開始剤を用いる、 塊状 (キャス ト) 重合法、 懸 濁重合法、 乳化重合法、 溶液重合法等の公知の方法を利用することができる。 本発明のプラスチッ ク製光学材料は、 上記の方法により有利に製造することが できる力〈、 本発明のプラスチック製光学材料を製造する方法と しては、 これに限 定されるものではなく、 例えば以下の方法によっても製造することができる:
( 1 ) 上記の単量体混合物をラジカル重合処理して得られた特定のァク リル系共 重合体樹脂中に、 金属ィォン成分の供給源である特定の金属化合物を添加して混 合する方法。
この ( 1 ) の方法では、 具体的には、 a ) 特定のアク リル系共重合体樹脂を加 熱溶融させ、 これに前記金属化合物を添加混合する方法、 b ) 特定のアク リル系 共重合体を有機溶剤などに溶解させ、 この溶液に前記金属化合物を添加混合する 方法、 その他を利用することができる
( 2 ) 特定のリ ン酸基含有単量体と共重合性単量体との混合単量体をラジカル重 合して特定のァク リル系共重合体樹脂を製造し、 この特定のァク リル系共重合体 樹脂中に、 特定のアミ ド基含有化合物と、 金属イオン成分の供給源である金属化 合物とを添加して混台する方法。 この ( 2 ) の方法では、 上記の ( 1 ) に準じた方法を利用することができる。 このようにして得られるプラスチック製光学材料は、 そのままの状態で、 ある いはその使用目的に応.じて、 板伏、 円柱状、 レンズ状等の形状に成形、 研磨する ことにより、 各種の用途に使用することができる。
また、 上記の製造方法においては、 金属化台物から金属イオン成分が供給され て当該金属イオン成分と リ ン酸基またはア ミ ド基とが結合する結果、 その副生成 物と して特定の金属化合物に由来する酸が発生するが、 この酸を適宜の方法によ り除去することがより好ま しい。
酸の除去処理は、 単量体組成物を調製した後、 当該単量体組成物の重合処理を 行う前に行うことができ、 その具体的な方法と しては、 単量体組成物中の酸を析 出させ、 この析出した酸の結晶を濾別などによって分離する方法、 単量体組成物 を加熱処理することにより、 当該単量体組成物中の酸を蒸発させる方法、 適宜の 溶媒によって単量体組成物から酸を抽出する方法、 単量体組成物を水で洗浄する ことにより、 当該単量体組成物中の酸を除去する方法などが挙げられる。 発 明 の 効 果
本発明によれば、 アク リル系樹脂中に、 リ ン酸基と共にア ミ ド基が含有されて いるため、 リ ン酸基の含有量を增やすことなしに、 当該アク リル系樹脂中に希土 類金属ィォンよりなる金属イオン成分を高い割合で含有させることができるので 、 当該金属ィォン成分に応じた特定の波長域の光線を高い効率で吸収する性能を 有し、 防眩性などの所要の光学特性を有し、 しかも、 吸水性が小さいプラスチッ ク製光学材料が得られる。
従って、 本発明のプラスチッ ク製光学材料は、 可視光領域における特定の波長 域を吸収するための特定可視光線吸収用材料と して好適であり、 例えばサングラ ス等の防眩レンズ、 テレビ等に用いられる防眩フィ ルターまたは画面カバー材、 照明器具の輝度調節フィ ルターなどに利用することができ、 また、 防眩性シ一 卜 等の厚みの小さい光学製品と しても利用することができる。
また、 本発明のプラスチック製光学材料は、 カラー画像表示装置、 例えば C R Tディ スプレイ、 液晶表示装置、 プラズマディ スプレイ、 エレク ト口ルミ ネッセ ンス素子を利用した表示装置などに用いられる光学フィルターと して好適であり
、 本発明のプラスチッ ク製光学材料よりなる光学フ ィ ルターを、 カラ一表示装置 の前面または適宜の個所に配置することにより、 当該カラ一画像表示装置の画面 のコ ン トラス 卜および彩度若しく は色純度を改善することができる。
本発明の製造方法によれば、 上記のプラスチック製光学材料を直接的にかつ確 実に製造することができる。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施例について説明するが、 本発明はこれらによって限定され るものではない
なお、 以下において、 「部」 は 「質量部」 を意味し、 「%」 は、 光線吸収率お よび吸水率に関するものを除き 「質量%」 を意味する。
〈実施例 1〉
下記式 ( 7 ) で表される特定のリ ン酸基含有単量体 (以下、 「単量体 (Μ 1 ) 」 という。 ) 3 し 2 5部と、 下記式 ( 8 ) で表される特定のリ ン酸基含有単量 体 (以下、 「単量体 (Μ 2 ) 」 という ) 1 8. 7 5部と、 Ν, Ν—ジメチルァ ク リルァミ ド (以下、 i DMAA」 という。 ) 2 0部と、 メチルメ 夕ク リ レー 卜
(以下、 「MMA」 という。 ) 3 0部とを十分に混台することにより、 単量体混 合物を調製した: この単量体混合物におけるリ ン酸基およびアミ ド基の含有量は 、 重合性成分中リ ン酸基が 1 7. 7 %、 アミ ド基が 8. 5 %、 合計が 2 6. 2 % であり、 アミ ド基と リ ン酸基との割合は質虽比でァミ ド基 : リ ン酸基 = 3 2. 4
: 6 7. 6である。
式 (7)
Figure imgf000018_0001
式 (8) CH2=CCH3COOC2H4〇 PO(OH)2 この単量体混合物に、 酢酸ネオジム一水和物 4 6部 (重合性成分 1 0 0部に対 する 3価のネオジムイオンの含有量が 1 9. 5部) を添加し、 十分に攪拌して混 合することにより、 単量体組成物を調製した。
以上のようにして調製された単量体組成物に、 t —ブチルバ一ォキシネオデカ ノエ一 卜 2. 0部を添加し、 3 5てで 1時間、 3 5てから 6 0 °Cまでを 6時間で 、 6 0 °Cから 8 0 °Cまでを 2時間で、 さらに 8 0 °Cから 1 0 0 °Cまでを 1時間で 昇温し、 1 0 0 °Cで 2時間加熱して注型重合を行うことにより、 3価のネオジム イオンを含有するァク リル系架橋共重合体よりなる厚みが 2 mmの透明な板状の プラスチック製光学材料を製造した。
く実施例 2 >
単量体 (M l ) 1 0. 6部と、 単量体 (M 2〉 6. 4部と、 DMAA 1 0部と 、 MMA 5 3部と、 フエ ノキンェチルメ タク リ レー ト (以下、 「P EMA」 とい う。 ) 2 0部とを十分に混合することにより、 単量体混合物を調製した。 この単 量体混合物におけるリ ン酸基およびアミ ド基の含有量は、 重合性成分中リ ン酸基 が 6. 0 %、 アミ ド基が 4. 2 ¾、 台計が 1 0. 2 %であり、 アミ ド基と リ ン酸 基との割合は質量比でアミ ド基 : リ ン酸基 = 4 し 2 : 5 8. 8である。
この単量体混合物に、 酢酸ネオジム一水和物 1 0部 (重台性成分 1 0 0部に対 . する 3価のネオジムイオンの含有量が 4. 3部) を添加し、 十分に攪拌して混合 することにより、 単量体組成物を調製した。
この単量体組成物を用いて実施例 1 と同様にして注型重合を行うことにより、 厚みが 2 mmの透明な板伏のプラスチック製光学材料を製造した。
く実施例 3 >
単量体 (M l ) 1 7. 5部と、 単量体 (M 2 ) 1 0. 5部と、 DMAA 1 6部 と、 MM A 5 6部とを十分に混合することにより、 単量体混合物を調製した。 こ の単量体混合物におけるリ ン酸基およびアミ ド基の含有量は、 重合性成分中リ ン 酸基が 9. 6 %、 アミ ド基が 6. 8 %、 合計が 1 6. 4 %であり、 ア ミ ド基と リ ン酸基との割合は質量比でアミ ド基 : リ ン酸基 = 4 1. 5 : 5 8. 5である。
この単量体混合物に、 酢酸ネオジム一水和物 1 6部 (重合性成分 1 0 0部に対 する 3価のネオジムイオンの含有量が 6. 8部) を添加し、 十分に攪拌して混合 することにより、 単量体組成物を調製した。 この単量体組成物を用いて実施例 1 と同様にして注型重合を行うことにより、 厚みが 2 mmの透明な板状のプラスチック製光学材料を製造した。
〈実施例 4 >
単量体 ( M 1 ) 3. 1部と、 単量体 (M 2 ) 1. 9部と、 DMAA 1部と、 M MA 5 0部と、 P EMA 4 4部とを十分に混合することにより、 単量体混合物を 調製した。 この単量体混合物におけるリ ン酸基およびア ミ ド基の含有量は、 重合 性成分中リ ン酸基が 1. 8 %、 アミ ド基が 0. 4 %、 合計が 2. 2 %であり、 Ύ ミ ド基と リ ン酸基との割合は質量比でアミ ド基 : リ ン酸基 = 1 8. 2 : 8 1. 8 である。
この単量体混合物に、 酢酸ネオジム一水和物 0. 5部 (重合性成分 1 0 0部に 対する 3価のネオジムイオンの含有量が 0. 2部) を添加し、 十分に攪拌して混 合することにより、 単量体組成物を調製した。
この単量体組成物を用いて実施例 1 と同様にして注型重合を行うことにより、 厚みが 2 mmの透明な板状のプラスチッ ク製光学材料を製造した。
このプラスチッ ク製光学材料が 5枚積層されてなる積層体を作製した。
く実施例 5 >
単量体 (M l ) 4 6. 9部と、 単量体 (M 2〉 2 8. 1部と、 DMAA 1 了部 と、 2 ェチルへキシルァク リ レー 卜 (以下、 「 2 Ε ΠΑ という。 ) 8部とを 十分に混合することにより、 単量体混合物を調製した。 この単量体混合物におけ るリ ン酸基およびアミ ド基の含有量は、 重合性成分中リ ン酸基が 2 6. 5部、 ァ ミ ド基が 7. 2 %、 合計が 3 3. 7 %であり、 ア ミ ド基と リ ン酸基との割合は質 量比でアミ ド基 : リ ン酸基 = 2 1. 4 : 7 8. 6である c
この単量体混合物に、 酢酸ネオジム一水和物 7 0部 (重合性成分 1 0 0部に対 する 3価のネオジムイオンの含有量が 2 9. 7部) を添加し、 十分に攪拌して混 合することにより、 単量体組成物を調製した。
この単量体組成物を用いて実施例 1 と同様にして注型重台を行うことにより、 厚みが 2 mmの透明な板状のプラスチッ ク製光学材料を製造した。
〈実施例 6 > 単量体 (M l ) 1 0. 6部と、 単量体 (M 2 ) 6. 4部と、 ァク リ ロイルモル フォ リ ン (以下、 「MOA」 という。 ) 2 2部と、 MMA 2 1部と、 P EMA 2 0部と、 ブトキシェチルメ タク リ レー 卜 (以下、 「 B EMA」 という。 〉 2 0部 を十分に混合することにより、 単量体混合物を調製した。 この単量体混合物にお ける リ ン酸基およびアミ ド基の含有量は、 重台性成分中リ ン酸基が 6. 0 %、 Ύ ミ ド基が 6. 6 %、 合計が 1 2. 6 %であり、 アミ ド基と リ ン酸基との割合は質 量比でアミ ド基 : リ ン酸基 = 5 2. 4 : 4 7. 6である。
この単量体混合物を用いたこと以外は、 実施例 2と同様にして、 単量体組成物 を調製し、 厚みが 2 mmの透明な板状のプラスチッ ク製光学材料を製造した。 く実施例 7 >
単量体 (M l ) 1 5. 6部と、 単量体 (M 2 ) 9. 4部と、 N, N' ー メ チ レ ンビスアク リ ルアミ ド (以下、 「MB AA」 という。 ) 5部と、 MMA 7 0部と を十分に混合することにより、 単量体混合物を調製した。 この単量体混合物にお けるリ ン酸基およびアミ ド基の含有量は、 重合性成分中リ ン酸基が 8. 8 % , ァ ミ ド基が 2. 7 合計が 1 1. 5 %であり、 アミ ド基と リ ン酸基との割合は質 量比でアミ ド基 : リ ン酸基 = 2 3. 5 : 7 6. 5である。
この単量体混合物を用いたこと以外は、 実施例 2 と同様にして、 単量体組成物 を調製し、 厚みが 2 mmの透明な板状のプラスチッ ク製光学材料を製造した c く実施例 8 >
単量体 (M l ) 3 1. 3部と、 単量体 (M 2 ) 1 8. 7部と、 DMAA 3 0部 と、 MMA 1 0部と、 n—ブチルメ タク リ レー ト (以下、 「 n— BMA」 という 。 ) 1 0部を十分に混合することにより、 単量体混合物を調製した。 この単量体 混合物におけるリ ン酸基およびアミ ド基の含有量は、 重合性成分中リ ン酸基が 1 7. 7 ¾>、 ア ミ ド基が 1 2. 7 ¾、 台計が 3 0. 4 %であり、 アミ ド基と リ ン酸 基との割合は質量比でア ミ ド基 : リ ン酸基 = 4 1. 8 : 5 8. 2である。
この単量体混合物に、 酢酸ネオジム一水和物 2 0部 (重合性成分 1 0 0部に対 する 3価のネオジムイオンの含有量が 8. 5部) と、 酢酸プラセオジム二水和物 1 0部 (単量体混合物 1 0 0部に対する 3価のプラセオジムイオンの含有量が 4 . 0部) とを添加し、 十分に攪拌して混台することにより、 単量体組成物を調製 した。
この単量体組成物を用いて実施例 1 と同様にして注型重合を行うことにより、 厚みが 2 mmの透明な板状のプラスチック製光学材料を製造した。
く実施例 9 >
酢酸プラセオジム二水和物 1 0部の代わりに酢酸ホルミ ウム四水和物 1 0部 ( 重合性成分 1 0 0部に対する 3価のホルミ ゥムイオンの含有量が 4. 0部) を用 いたこと以外は、 実施例 8 と同様にして厚みが 2 mmの透明な板状のプラスチッ ク製光学材料を製造した。
く実施例 1 0〉
MB A A 5部の代わりに N, N ジメチルァセ トアミ ド (以下、 「DMA c A 」 という。 ) 8部を用い、 MM Aの量を 7 0部から 6 7部に変更して単量体混合 物を調製したこと以外は、 実施例 7 と同様にして厚みが 2 mmの透明な板状のプ ラスチック製光学材料を製造した。 上記の単量体混台物におけるリ ン酸基および アミ ド基の含有 fiは、 重合性成分中リ ン酸基が 8. 8 ア ミ ド基が 3. 9 %、 合計が 1 2. 7 %であり、 アミ ド基と リ ン酸基との割合は質量比でアミ ド基 : リ ン酸基 3 0. 7 : 6 9. 3である。
く比較例 1 >
単量体 (M l ) 5 0部と、 単量体 (M 2 ) 3 0部と、 MMA 2 0部とを十分に 混合することにより、 単量体混合物を調製した。
この単量体混合物に、 酢酸ネオジム一水和物 1 6部 (重台性成分 1 0 0部に対 する 3価のネオジムイオンの含有量が 6. 8部) を添加し、 十分に攪拌して混合 することにより、 単量体組成物を調製した。
この単量体組成物を用いて実施例 1 と同様にして注型重合を行うことにより、 厚みが 2 mmの透明な板状のプラスチック製光学材料を製造した。
以上の実施例 1〜 1 0および比較例 1 において調製された単量体組成物の配合 および当該単量体組成物におけるリ ン酸基、 アミ ド基および各金属イオンの含有 量を下記表 1 にまとめて示す。
Figure imgf000023_0001
くプラスチッ ク製光学材料の評価〉
実施例 1 〜 1 0および比較例 1 に係るプラスチッ ク製光学材料を試験片と して 用い (実施例 4については積層体を使用した。 ) 、 下記に示す方法により、 特定 波長域の光線吸収率、 防眩性および吸水率を評価した。
〔光線吸収率〕
自記分光光度計 「U _ 4 0 0 0 (日立製作所製) ] を用いて、 試験片の波長 4 0 0〜 8 0 0 n mにおける分光透過率曲線を測定し、 得られた分光透過率曲線チ ヤー 卜における波長 5 6 0〜 6 1 0 nmの光線透過量を求め、 当該波長域の光線 吸収率 (%) を測定した。
〔防眩性]
参考例と して、 ガラス製の防眩性レンズ 「N E O (H OY A社製) 」 の光線吸 収率を測定し、 光線吸収率が参考例の値より大きい試験片を防眩性を有するもの として評価した:
〔吸水率〕
試験片の質量 W„ を測定し、 試験片を 2 3°Cで 2 0時間水中に浸した後、 試験 片の表面に付着している水分を拭い、 当該試験片の質量 W, ( g ) を測定し、 下 記の数式により、 吸水率を算出した。 吸水率 ( % ) - i (W, — W,, ) /W„ ) 1 0 0 以上、 結果を表 2に示す。 [表 2 ]
Figure imgf000025_0001
表 2から明らかなように、 実施例 1〜 1 0の光学材料は、 優れた防眩性を有し 、 しかも、 吸水率が小さいものであることが確認された。
これに対して、 比較例 1 に係る光学材料は、 防眩性を有するものであるが、 吸 水率が大きく 、 実用上問題がある c
く比較製造例 1 >
D M A A 2 0部の代わりに P E M A 2 0部を用いたこと以外は、 実施例 1 と同 様にして単量体組成物の調製を行なったところ、 当該単量体混合物にはアミ ド基 が含有されていないため、 酢酸ネオジム一水和物が溶解した透明な単量体組成物 を得ることができなかった。
く比較製造例 2 > 単量体 (M l ) 4 3. 8部と、 単量体 (M 2) 2 6. 2部と、 DMA A 3. 3 部と、 ΜΜΛ 2 6. 7部とを十分に混台することにより、 単量体混合物を調製し た。 この単量体混台物におけるリ ン酸基およびア ミ ド基の含有量は、 重合性成分
1 0 0部に対してリ ン酸基が 2 4. 8部、 ア ミ ド基が 1. 4部、 合計が 2 6. 2 部であり、 アミ ド基と リ ン酸基との割台は質量比でアミ ド基 : リ ン酸基 = 5. 3
: 9 4. 7である。
この単量体混合物を用い、 実施例 1 と同様にして単量体組成物の調製を行った ところ、 当該単量体混合物におけるア ミ ド基の含有割合が小さいため、 酢酸ネオ ジム一水和物が溶解した透明な単量体祖成物を得ることができなかつた。
く比較製造例 3 >
単量体 (M l ) 3. 5部と、 単量体 (M2 ) 2. 1部と、 DMAA 5 7部と、 MMA 3 7. 4部とを十分に混合することにより、 単量体混合物を調製した。 こ の単量体混合物におけるリ ン酸基およびァ ミ ド基の含有量は、 重合性成分 1 0 0 部に対してリ ン酸基が 2. 0部、 ア ミ ド基が 2 4. 2部、 合計が 2 6. 2部であ り、 アミ ド基と リ ン酸基との割台は質量比でァ ミ ド基 : り ン酸基 = 9 2. 4 : 7 . . 6である。
この単量体混台物を用い、 実施例 1 と同様にして単量体組成物の調製を行った ところ、 当該単量体混合物におけるリ ン酸基の含有割合が小さいため、 酢酸ネオ ジム一水和物が溶解した透明な単量体組成物を得ることができなかつた。

Claims

請 求 の 範 囲
1. ァク リル系樹脂中に、 リ ン酸基と、 ァミ ド基と、 希土類金属イオンよりなる 金属イオン成分とが含有されてなることを特徴とするプラスチッ ク製光学材料。
2. リ ン酸基が、 アクリル系樹脂を構成するポリマーの構造中に化学的に結合さ れて存在することを特徴とする請求項 1に記載のプラスチック製光学材料。
3. ァク リル系樹脂を構成するポリマ一が、 下記式 ( 1 ) で表されるリ ン酸基含 有単量体およびこれと共重合可能な単量体を共重合して得られる共重合体である ことを特徴とする請求項 2に記載のプラスチック製光学材料。
式 ( 1 ) P〇(OH)nR3-n
〔但し、 Rは下記式 (2)で表される重合性官能基を示し、
nは 1または 2である。
式 (2) CH2 =CXCOO (C2H,0)m- (但し、 Xは水素原子またはメチル基を示し、
mは 0〜5の整数である。 ) 〕
4. アミ ド基は、 下記式 ( 3 ) 、 式 ( 4 ) または式 ( 5 ) で表されるアミ ド基含 有化合物がァク リル系樹脂中に分散されることにより含有されていることを特徴 とする請求項 1乃至請求項 3のいずれかに記載のプラスチック製光学材料。
式 ( 3) R'-N-C -R3
I II
R2 0
(式中、 R1 および R2 は、 水素原子、 炭素数】〜 4のアルキル基または フエ二ル基を示し、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 R3 は、 水素原子、 炭素数 1〜 のアルキル基または炭素数 2 ~ 3のァルケ 二ル基を示す。 ) 式 ( 4 ) R R 8
Figure imgf000028_0001
(式中、 R 4 および R 8 は、 水素原子、 炭素数 1〜4のアルキル基または 炭素数 2 ~ 3のアルケニル基を示し、 それぞれ同一であっても異なって いてもよい。 R 5 および R 7 は、 水素原子、 炭素数 1〜 4のアルキル基 またはフェニル基を示し、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい: R G は炭素数 1〜 6のアルキレン基を示す。 ) 式 ( 5 )
Figure imgf000028_0002
(式中、 環 Αは、 4員環、 5員環、 6員環またはそのへテロ環を示し、 R " は、 水素原子、 炭素数 1 ~ 4のアルキル基または炭素数 2〜 3のァルケ 二ル基を示す。 )
5 . ア ミ ド基が、 アク リル系樹脂を構成するポリマーの構造中に化学的に結合さ れて存在することを特徵とする請求項 1乃至請求項 3のいずれかに記載のブラス チック製光学材料
6 . アク リル系樹脂中のア ミ ド基と リ ン酸基との台計の含有置が 0 . 8〜 5 0質 量%で、 かつ、 当該アミ ド基と当該リ ン酸基との割合が質量比で 1 0 : 9 0〜 7 0 : 3 0であり、 金属ィォン成分の含有量がァク リル系樹脂中 0 . 1〜 3 0質量 %であることを特徴とする請求項 1 乃至請求項 3のいずれかに記載のプラスチッ ク製光学材料。
7 . 可視光領域における特定の波長域の光を吸収するための特定可視光線吸収用 である請求項 1乃至請求項 3のいずれかに記載のプラスチック製光学材料。
8 . 下記の単量体混合物 ( I ) 1 0 0質量部を、 希土類金属化合物 0 . 3〜 8 0 質量部の存在下に重合処理する工程を含むことを特徴とするプラスチック製光学 材料の製造方法: 単量体混合物 ( I ) : 少なく とも下記式 ( 1 ) で表されるリ ン酸基含有単量体 と、 下記式 ( 3 ) 、 式 ( 4 ) 若しく は式 ( 5 ) で表されるァミ ド基含有化合物と を含有してなり、 当該リ ン酸基含有単量体におけるリ ン酸基と当該アミ ド基含有 化合物におけるアミ ド基との合計の含有量が、 重合性成分中 0. 8〜5 0質量% 、 かつ、 当該アミ ド基と当該リ ン酸基との割合が質量比で 1 0 : 9 0~7 0 : 3 0である単量体混合物
式 ( 1) PO(〇H)nR3n
(但し、 Rは下記式 (2) で表される重合性官能基を示し、
nは 1または 2である。
式 (2) CH2 =CXCOO (C2H10)m- (但し、 Xは水素原子またはメチル基を示し、
mは 0〜5の整数である。 ) 〕 式 ( 3) R ' - N - C - R ;i
I II
R2 0
(式中、 R1 および R2 は、 水素原子、 炭素数 1〜4のアルキル基または フエ二ル基を示し、 それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 R3 は、 水素原子、 炭素数 1 ~ 4のアルキル基または炭素数 2 ~ 3のァルケ 二ル基を示す。 )
式 ( 4 ) R
Figure imgf000030_0001
(式中、 R4 および R8 は、 水素原子、 炭素数 1〜 4のアルキル基または 炭素数 2〜 3のアルケニル基を示し、 それぞれ同一であっても異なって いてもよい。 R5 および R7 は、 水素原子、 炭素数 1〜4のアルキル基 またはフヱ二ル基を示し、 それぞれ同一であつても異なっていてもよい R6 は炭素数 1 ~ 6のアルキレン基を示す。 ) 式 ( 5 )
Figure imgf000030_0002
(式中、 環 Aは、 4員環、 5員環、 6員環またはそのへテロ環を示し、 R は、 水素原子、 炭素数 1〜 4のアルキル基または炭素数 2 ~ 3のァルケ 二ル基を示す。 )
9. アミ ド基含有化合物と して、 式 ( 3 ) における R :< 、 式 ( 4 ) における R ' 若しく は RB または式 ( 5 ) における Ry が、 炭素数 2〜 3のアルケニル基であ る重合性のものを用いることを特徴とする請求項 8に記載のプラスチック製光学 材料の製造方法
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GB2427867A (en) * 2005-07-01 2007-01-10 Mohsen Zakikhani Flame retardant polymer emulsion

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08136727A (ja) * 1994-09-13 1996-05-31 Kureha Chem Ind Co Ltd 樹脂製光学材料およびその製造方法
JPH08201735A (ja) * 1995-01-20 1996-08-09 Kureha Chem Ind Co Ltd サングラス用プラスチックレンズ
JPH09113701A (ja) * 1995-10-19 1997-05-02 Kureha Chem Ind Co Ltd プラスチック製光学製品
JPH09188796A (ja) * 1995-11-08 1997-07-22 Kureha Chem Ind Co Ltd プラスチック製光学部材

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08136727A (ja) * 1994-09-13 1996-05-31 Kureha Chem Ind Co Ltd 樹脂製光学材料およびその製造方法
JPH08201735A (ja) * 1995-01-20 1996-08-09 Kureha Chem Ind Co Ltd サングラス用プラスチックレンズ
JPH09113701A (ja) * 1995-10-19 1997-05-02 Kureha Chem Ind Co Ltd プラスチック製光学製品
JPH09188796A (ja) * 1995-11-08 1997-07-22 Kureha Chem Ind Co Ltd プラスチック製光学部材

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