光学材料及其用图_2

文档序号:9793899阅读:来源:国知局
可举出具有甲基、乙基、正丙基、异丙基、 正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1,2 -二甲基丙基、1 一甲基丁基、 2 -甲基丁基、正己基、2 -甲基戊基、4 一甲基戊基、4 一甲基一2 -戊基、1,2 -二甲基丁基、 2,3 -二甲基丁基、2-乙基丁基、正庚基、3-甲基己基、5-甲基己基、2,4一二甲基戊基、正 辛基、叔辛基、2-乙基己基、2-丙基戊基、2,5 -二甲基己基等直链或支链的烷基作为取代 基的乙炔基;具有未取代的苯基作为取代基的乙炔基;具有2-甲基苯基、4 一甲基苯基、3 - 乙基苯基、4 一正丙基苯基、4 一正丁基苯基、4 一异丁基苯基、4 一叔丁基苯基、4 一正戊基苯 基、4 一叔戊基苯基、4 一正己基苯基、4 一正辛基苯基、4 一正壬基苯基等被直链或支链的烧 基取代的苯基作为取代基的乙炔基;等。
[0099] 这些之中,更优选具有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊 基、异戊基、正己基、1,2 -二甲基丁基、2-乙基丁基、正庚基、正辛基等直链或支链的烷基 作为取代基的乙炔基;具有苯基作为取代基的乙炔基;具有2-甲基苯基、4 一甲基苯基、3 - 乙基苯基、4 一正丙基苯基、4 一正丁基苯基、4 一异丁基苯基、4 一叔丁基苯基、4 一正戊基苯 基、4 一叔戊基苯基等被直链或支链的烷基取代的苯基作为取代基的乙炔基。
[0100] Ri~R4为直链或支链的烷基时,作为直链或支链的烷基,可举出甲基、乙基、正丙 基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1,2 -二甲基丙基、 1 一甲基丁基、2 -甲基丁基、正己基、2 -甲基戊基、4一甲基戊基、4一甲基一2 -戊基、1,2 - 二甲基丁基、2,3 -二甲基丁基、2-乙基丁基、正庚基、3-甲基己基、5-甲基己基、2,4一二 甲基戊基、正辛基、叔辛基、2-乙基己基、2-丙基戊基、2,5-二甲基己基等。
[0101] 这些之中,优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊 基、新戊基、1,2 -二甲基丙基、1 一甲基丁基、正己基、1,2 -二甲基丁基、2-乙基丁基、正庚 基、正辛基、2-乙基己基,更优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊 基、异戊基、正己基、1,2 -二甲基丁基、2-乙基丁基、正庚基、正辛基。
[0102] 本实施方式的光学材料中使用的这样的卟啉类化合物,能提高在暗处的对象物的 视认性,并且不会影响折射率、阿贝数等光学物性。
[0103] 本实施方式的光学材料中使用的卟啉类化合物可参考其本身已知的方法来制造。 即,通式(A)表示的化合物例如可通过以下方式来制造:针对通式(B - 1)~通式(B - 4)表示 的化合物和通式(C 一 1)~通式(C 一 4)表示的化合物,利用基于酸催化剂(例如,丙酸、三氟 化硼一乙醚络合物、三氟乙酸)的脱水缩合反应及氧化(例如,2,3 -二氯一5,6-二氰基一 1,4一苯醌)、所谓的Rothermunt反应进行合成,进一步,根据期望,使所合成的化合物与金 属或金属盐(例如,乙酰丙酮络合物、金属的乙酸盐)在适当的溶剂中反应。
[0105] 式中,Xi~X8及仏~1?4表示与通式(A)的情形相同的含义。
[0106] 需要说明的是,本说明书中,通式(A)表示的卟啉类化合物实际上表示包含一种或 两种以上的异构体的混合物。即使在记载这样的包含多种异构体的混合物的结构时,本说 明书中,为了方便起见,例如,也记载为通式(A)表示的一个结构式。
[0107] 本实施方式的光学材料中,本实施方式涉及的卟啉类化合物可使用包含一种或两 种以上的异构体的混合物。另外,根据期望,可从该混合物中分离各异构体,并使用异构体 中的一种化合物,此外,可并用由任意的比例组成的多种异构体。需要说明的是,本实施方 式涉及的卟啉类化合物当然包括结晶,也包括无定形(非晶体)。
[0108]本实施方式的光学材料在以2mm的厚度测得的透过率曲线中具有所要求的上述 (1)~(4)的特性,进一步优选具有(5)的特性。本实施方式的光学材料优选包含卟啉类化合 物作为有机色素,具体而言,包含至少一种下述卟啉类化合物,所述卟啉类化合物在波长 471~490nm之间的波长区域内具有极大吸收波长,详细而言,所述卟啉类化合物在于浓度 0.01g/L的氯仿溶液的光程为10mm的条件下测得的吸收光谱中,在波长471nm~490nm的范 围内具有吸收峰,并且该吸收峰的半峰宽为l〇nm以上且小于50nm〇
[0109] 本实施方式的光学材料中,可单独使用一种卟啉类化合物,或者也可并用两种以 上。
[0110] 需要说明的是,本说明书中,半峰宽是指半峰全宽,通过在吸收光谱中由在极大吸 收波长处的吸光系数值(eg)的1/2的值处引出的平行于横轴的直线与该峰所形成的2个交 点之间的距离(nm)来表示。
[0111] [光学材料用组合物]
[0112]接下来,关于本实施方式的光学材料用组合物,进行详细说明。
[0113] 本实施方式的光学材料用组合物含有:光学材料用树脂或树脂单体;和1种以上的 有机色素,所述有机色素在于浓度〇.〇lg/L的氯仿溶液的光程为10mm的条件下测得的吸收 光谱中,在波长471nm~490nm的范围内具有吸收峰,并且该吸收峰的半峰宽为10nm以上且 小于50nm〇
[0114] 可以以相对于上述光学材料用树脂或上述树脂单体的总计100重量份成为0.0005 ~0.01重量份、优选0.0005~0.005重量份的量包含该有机色素。
[0115] 通过以上述量包含有机色素,可合适地得到能够满足上述特性(1)~(4)、进而能 够满足优选的特性(5)的光学材料。
[0116] 作为该有机色素,可使用选自上述通式(A)表示的卟啉类化合物中的至少一种化 合物。此外,作为其他成分,也可包含树脂改性剂等。
[0117] 首先,对光学材料用树脂、或由树脂单体得到的光学材料用树脂进行说明。
[0118] 本实施方式中,光学材料用树脂只要是透明性树脂,即可没有特别限制地使用。
[0119] 作为透明性树脂,可举出聚氨酯、聚硫氨酯、多硫化物、聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸 酯、聚烯烃、环状聚烯烃、聚烯丙基(polyallyl)、聚氨酯脲、多烯一多硫醇聚合物、开环易位 聚合物(Ring-opening metathesis polymer)、聚酯、环氧树脂等,可优选使用选自聚氨酯、 聚硫氨酯、多硫化物、聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯及聚烯烃中的至少一种。这些材料是透 明性高的材料,可合适地用于光学材料用途。
[0120]需要说明的是,这些材料可以是单一材料,也可以是它们的复合材料。
[0121] 聚氨酯由来源于多异氰酸酯化合物的结构单元和来源于多元醇化合物的结构单 元形成。聚硫氨酯由来源于多异氰酸酯化合物的结构单元和来源于多硫醇化合物的结构单 元形成。
[0122] 作为多异氰酸酯化合物,可举出1,6-己二异氰酸酯、1,5-戊二异氰酸酯、2,2, 4一三甲基己烷二异氰酸酯、2,4,4一三甲基一 1,6-己二异氰酸酯、赖氨酸甲酯二异氰酸 酯、赖氨酸三异氰酸酯、间苯二甲撑二异氰酸酯、α,α,α',α'一四甲基苯二甲撑二异氰酸酯、 双(异氰酸甲酯基)萘、苯均三亚甲基三异氰酸酯、双(异氰酸甲酯基)硫醚、双(异氰酸乙酯 基)硫醚、双(异氰酸甲酯基)二硫醚、双(异氰酸乙酯基)二硫醚、双(异氰酸甲酯基硫基)甲 烷、双(异氰酸乙酯基硫基)甲烷、双(异氰酸乙酯基硫基)乙烷、双(异氰酸甲酯基硫基)乙烷 等脂肪族多异氰酸酯化合物;
[0123] 异佛尔酮二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸甲酯基)环己烷、1,4一双(异氰酸甲酯基) 环己烷、二环己基甲烷一2,2'一二异氰酸酯、二环己基甲烷一2,4'一二异氰酸酯、二环己基 甲烷一4,4'一二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、二环己基二甲基甲 烷异氰酸酯、2,5-双(异氰酸甲酯基)二环一 [2.2.1] -庚烷、2,6-双(异氰酸甲酯基)二 环一 [2.2.1] -庚烷、3,8-双(异氰酸甲酯基)三环癸烷、3,9一双(异氰酸甲酯基)三环癸 烷、4,8-双(异氰酸甲酯基)三环癸烷、4,9一双(异氰酸甲酯基)三环癸烷等脂环族多异氰 酸酯化合物;
[0124] 萘二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、2,4一甲苯二异氰酸酯、2,6 - 甲苯二异氰酸酯、联苯二异氰酸酯、二苯基甲烷一2,2'一二异氰酸酯、二苯基甲烷一2,4'一 二异氰酸酯、二苯基甲烷一4,4'一二异氰酸酯、苯三异氰酸酯、二苯基硫醚一4,4一二异氰 酸酯等芳香族多异氰酸酯化合物;
[0125] 2,5 -二异氰酸酯基噻吩、2,5-双(异氰酸甲酯基)噻吩、2,5-二异氰酸酯基四氢 噻吩、2,5-双(异氰酸甲酯基)四氢噻吩、3,4一双(异氰酸甲酯基)四氢噻吩、2,5 -二异氰 酸酯基一 1,4一二噻烷、2,5-双(异氰酸甲酯基)一 1,4一二噻烷、4,5-二异氰酸酯基一 1, 3-二硫杂环戊烷、4,5-双(异氰酸甲酯基)一 1,3-二硫杂环戊烷等杂环多异氰酸酯化合 物等,可使用从它们中选择的至少一种。
[0126] 多元醇化合物为1种以上的脂肪族或脂环族醇,具体而言,可举出直链或支链的脂 肪族醇、脂环族醇、将这些醇与环氧乙烷、环氧丙烷、ε-己内酯加成而得到的醇等,可使用 从它们中选择的至少一种。
[0127] 作为直链或支链的脂肪族醇,可举出乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、二丙二醇、 二丙二醇、1,3 - 丙二醇、2,2 - 二甲基 一1,3 - 丙二醇、2,2 - 二乙基 一1,3 - 丙二醇、1,2 - 丁二醇、1,3- 丁二醇、1,4一丁二醇、3- 甲基一 1,3- 丁二醇、1,2- 戊二醇、1,3- 戊二醇、 1,5-戊二醇、2,4 一戊二醇、2-甲基一2,4 一戊二醇、3-甲基一 1,5-戊二醇、1,6-己二 醇、2,5-己二醇、丙三醇、二聚丙三醇、聚丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二(三羟甲基丙 烷)等,可使用从它们中选择的至少一种。
[0128] 作为脂环族醇,可举出1,2-环戊二醇、1,3-环戊二醇、3-甲基一 1,2 -环戊二 醇、1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、1,4一环己二醇、4,4'一二环己醇、1,4一环己烷二甲醇 等,可使用从它们中选择的至少一种。
[0129] 也可以是将这些醇与环氧乙烷、环氧丙烷、ε-己内酯加成而得到的化合物。例如, 可举出丙三醇的环氧乙烷加成物、三羟甲基丙烷的环氧乙烷加成物、季戊四醇的环氧乙烷 加成物、丙三醇的环氧丙烷加成物、三羟甲基丙烷的环氧丙烷加成物、季戊四醇的环氧丙烷 加成物、己内酯改性丙三醇、己内酯改性三羟甲基丙烷、己内酯改性季戊四醇等。
[0130] 作为多硫醇化合物,可举出甲二硫醇、1,2 -乙二硫醇、1,2,3 -丙三硫醇、1,2 -环 己二硫醇、双(2-巯基乙基)醚、四(巯基甲基)甲烷、二甘醇双(2-巯基乙酸酯)、二甘醇双 (3-巯基丙酸酯)、乙二醇双(2-巯基乙酸酯)、乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷 三(2-巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基乙烷三(2-巯基乙酸 酯)、三羟甲基乙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯 基丙酸酯)、双(巯基甲基)硫醚、双(巯基甲基)二硫醚、双(巯基乙基)硫醚、双(巯基乙基)二 硫醚、双(巯基丙基)硫醚、双(巯基甲基硫基)甲烷、双(2 -巯基乙基硫基)甲烷、双(3 -巯基 丙基硫基)甲烷、1,2-双(巯基甲基硫基)乙烷、1,2-双(2-巯基乙基硫基)乙烷、1,2-双 (3-巯基丙基硫基)乙烷、1,2,3-三(巯基甲基硫基)丙烷、1,2,3-三(2-巯基乙基硫基) 丙烷、1,2,3 -二(3 -疏基丙基硫基)丙烷、4 一疏基甲基一 1,8 -二疏基一 3,6 -二硫杂辛 烷、5,7 -二巯基甲基一 1,11 一二巯基一3,6,9一三硫杂^^一烷、4,7 -二巯基甲基一 1,11 一 二巯基一3,6,9一三硫杂^^一烷、4,8 -二巯基甲基一 1,11 一二巯基一3,6,9一三硫杂^^一 烷、四(巯基甲基硫基甲基)甲烷、四(2-巯基乙基硫基甲基)甲烷、四(3-巯基丙基硫基甲 基)甲烷、双(2,3 -二巯基丙基)硫醚、2,5 -二巯基甲基一1,4一二噻烷、2,5 -二巯基一1, 4 一二噻烷、2,5 -二巯基甲基一 2,5 -二甲基一 1,4 一二噻烷、及它们的巯基乙酸及巯基丙 酸的酯、羟基甲基硫醚双(2 -巯基乙酸酯)、羟基甲基硫醚双(3 -巯基丙酸酯)、羟基乙基硫 醚双(2 -巯基乙酸酯)、羟基乙基硫醚双(3 -巯基丙酸酯)、羟基甲基二硫醚双(2 -巯基乙 酸酯)、羟基甲基二硫醚双(3 -巯基丙酸酯)、羟基乙基二硫醚双(2 -巯基乙酸酯)、羟基乙 基二硫醚双(3 -巯基丙酸酯)、2 -巯基乙基醚双(2 -巯基乙酸酯)、2 -巯基乙基醚双(3 - 巯基丙酸酯)、亚硫基二乙酸双(2-巯基乙基酯)、硫代二丙酸双(2-巯基乙基酯)、亚二硫 基二乙酸双(2-巯基乙基酯)、二硫代二丙酸双(2-巯基乙基酯)、1,1,3,3-四(巯基甲基 硫基)丙烷、1,1,2,2 -四(疏基甲基硫基)乙烧、二(疏基甲基硫基)甲烧、二(疏基乙基硫基) 甲烷等脂肪族多硫醇化合物;
[0131] 1,2 -二巯基苯、1,3 -二巯基苯、1,4一二巯基苯、1,2 -双(巯基甲基)苯、1,3 -双 (巯基甲基)苯、1,4一双(巯基甲基)苯、1,2-双(巯基乙基)苯、1,3-双(巯基乙基)苯、1, 4 一双(巯基乙基)苯、1,3,5-三巯基苯、1,3,5-三(巯基甲基)苯、1,3,5-三(巯基亚甲基 氧基)苯、1,3,5-三(巯基亚乙基氧基)苯、2,5-甲苯二硫醇、3,4一甲苯二硫醇、1,5-萘二 硫醇、2,6 -萘二硫醇等芳香族多硫醇化合物;
[0132] 2 -甲基氨基一4,6 -二硫醇均三嗪、3,4一噻吩二硫醇、铋试剂(bi smuthiο 1)、2, 5一双(疏基甲基)一 1,4一二噻烧、4,6 -双(疏基甲基硫基)一 1,3 -二噻烧、2 - (2,2一双 (巯基甲基硫基)乙基)一 1,3-二硫杂环丁烷等杂环多硫醇化合物等,可使用从它们中选择 的至少一种。
[0133] 本实施方式中,优选使用聚硫氨酯作为透明性树脂。而且,从提高在暗处的对象物 的视认性的观点考虑,光学材料用组合物优选包含多异氰酸酯化合物和多硫醇化合物。
[0134] 作为多异氰酸酯化合物,在上述多异氰酸酯化合物中,优选为选自2,5-双(异氰 酸甲酯基)二环一 [2.2.1] -庚烷、2,6-双(异氰酸甲酯基)二环一[2.2.1]-庚烷、间苯二 甲撑二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸甲酯基)环己烷、1,4一双(异 氰酸甲酯基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6 -己二异氰酸酯、及1,5-戊二异氰酸酯中 的至少一种,
[0135] 更优选使用选自2,5-双(异氰酸甲酯基)二环一 [2.2.1] -庚烷、2,6-双(异氰酸 甲酯基)二环一 [2.2.1]-庚烷、间苯二甲撑二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,3 - 双(异氰酸甲酯基)环己烷、1,4一双(异氰酸甲酯基)环己烷、及异佛尔酮二异氰酸酯中的至 少一种。
[0136] 作为多硫醇化合物,在上述多硫醇化合物中,优选为选自4一巯基甲基一 1,8 -二 巯基一3,6 -二硫杂辛烷、5,7 -二巯基甲基一 1,11 一二巯基一3,6,9一三硫杂^^一烷、4, 7 -二巯基甲基一 1,11一二巯基一3,6,9一三硫杂^^一烷、4,8 -二巯基甲基一 1,11一二巯 基一3,6,9一三硫杂十一烷、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、双(巯基乙基)硫醚、季戊四醇四 (2-巯基乙酸酯)、2,5-双(巯基甲基)一 1,4一二噻烷、1,1,3,3 -四(巯基甲基硫基)丙烷、 4,6-双(巯基甲基硫基)一1,3 -二噻烷、及2 -(2,2-双(巯基甲基硫基)乙基)一1,3-二 硫杂环丁烷中的至少一种,
[0137] 更优选使用选自4 一巯基甲基一 1,8 -二巯基一 3,6 -二硫杂辛烷、5,7 -二巯基甲 基一 1,11 一二疏基一3,6,9 一二硫杂十一烧、4,7 -二疏基甲基一 1,11 一二疏基一3,6,9 一 三硫杂十一烷、4,8 -二巯基甲基一 1,11 一二巯基一 3,6,9 一三硫杂^^一烷、及季戊四醇四 (3-巯基丙酸酯)中的至少一种。
[0138] 需要说明的是,从本发明的效果的观点考虑,在多异氰酸酯化合物和多硫醇化合 物的组合中,更优选不包括间苯二甲撑二异氰酸酯和4一巯基甲基一 1,8-二巯基一3,6 - 二硫杂辛烷的组合。需要说明的是,此时,不排除组合使用间苯二甲撑二异氰酸酯、4 一巯基 甲基一 1,8-二巯基一 3,6-二硫杂辛烷、和其他多异氰酸酯化合物及/或其他多硫醇化合 物的情况。
[0139] 作为本发明中的多异氰酸酯化合物和多硫醇化合物的组合,更优选为以下的组 合。
[0140] (1)选自2,5-双(异氰酸甲酯基)二环一 [2.2.1] -庚烷及2,6-双(异氰酸甲酯 基)二环一[2.2.1] -庚烷中的至少一种与、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)和4一巯基甲基一 1,8 -二巯基一 3,6 -二硫杂辛烷的组合
[0141] (2)间苯二甲撑二异氰酸酯和季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)的组合
[0142] (3)选自2,5-双(异氰酸甲酯基)二环一 [2.2.1] -庚烷及2,6-双(异氰酸甲酯 基)二环一[2.2.1]-庚烷中的至少一种与、季戊四醇四(3 -巯基丙酸酯)和选自5,7 -二巯 基甲基一 1,11一二巯基一3,6,9一三硫杂^^一烷及4,7 -二巯基甲基一1,11一二巯基一 3, 6,9 一三硫杂^^一烷及4,8 -二巯基甲基一 1,11
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