DE2058252C3 - Optisches Infrarotfilter - Google Patents
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Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der lnfrarot-(IR)Absorption. Sie bezieht sich insbesondere auf die
Verwendung von Infrarotabsorbern in optischen Kunststoffsystemen.
Optische Filterelemente werden bekanntlich vielseitig
verwendet, z. B. in Sonnenbrillen, Schweiß-Schutzbrillen,
für Flugzeugfenster, Fernsehfilter und in anderen, an sich bekannten, das Auge schützenden
Filtern. Die gewünschten Eigenschaften solcher Elemente oder Filter sind für einen gegebenen Anwendungszweck
gut definiert So ist die Hauptanforderung für optische Filterelemente, die sich als Sonnenbrillen-Linse
verwenden lassen, daß sie die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht um wenigstens etwa 70% verringern.
Die Verringerung der Durchlässigkeit von sichtbarem Licht kann mit Hilfe von Linsen erreicht werden, die
sich Farbstoffe oder Lichtpolarisatoren bedienen. Der Hauptvorteil von polarisierenden Linsen ist der, daß sie
selektiv sichtbares Licht absorbieren, das in der horizontalen Ebene stark polarisiert ist, z. B. Glanzlichter
bzw. Reflexe. Im Gegensatz hierzu ist bei einer Linse, die sich zum Verringern der Durchlässigkeit des
sichtbaren Lichts Farbstoffe bedient, die Verringerung nicht selektiv. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß
eine solche Linse das polarisierte Licht, das für »Reflexe« verantwortlich ist, nicht selektiv absorbiert
sondern vielmehr die Durchlässigkeit des gesamten Lichts im sichtbaren Bereich verringert.
Vor kurzem hat man festgestellt daß auch die von einer Sonnenbrillenlinse hindurchgelassene Infrarotlichtmenge
von Bedeutung ist. Infolgedessen ist die verringerte Durchlässigkeit von Infrarotlicht eine
zusätzliche Eigenschaft, die nun für die Qualität der gewünschten optischen Filterelemente, die als Sonnenbrillenlinsen
verwendet werden, herangezogen werden. Bekanntlich wird die Strahlungsenergie der Sonne
häufig in drei Bereiche aufgeteilt, das nahe Ultraviolett, der sichtbare Bereich und das nahe Infrarot. Zusammen
ergeben diese drei Bereiche den Wellenlängenbereich von 0,290 μ bis etwa 5,0 μ. Die folgende Tabelle 1 zeigt
die angenäherte Verteilung der Strahlungsenergie von Sonnenlicht.
Angenäherte Verteilung der Strahlungsenergie von Sonnenlicht
Bereich | % von Gesamt | % von | |
strahlung | Infrarot | ||
Nahes Ultraviolett | 0,3-0,4 μ | 5 | — |
Sichtbarer Bereich | 0,4-0,7 μ | 42 | - |
0,7-9,0 μ | 23 | 43,5 | |
1,0-1,3 μ | 12 | 22,5 | |
Nahes Infrarot | 1,3-1,6μ | 4,5 | 8,5 |
1,6-1,9 μ | 4,5 | 8,5 | |
1,9-2,7 μ | 5 | 9,5 | |
2,7 und mehr μ | 4 | 7,5 |
Wie man dieser Tabelle entnehmen kann, umfaßt die nahe Infrarotstrahlung ungefähr 53% der gesamten
Strahlungsenergie von Sonnenlicht, während der Bereich von 0,7 bis 1,3 etwa 66% der gesamten
Infrarotstrahlung umfaßt Dies ist der Bereich, auf den sich bisher die Anstrengungen der Fachwelt konzentriert
haben, um die Eigenschaften von Sonnenbrillenlinsen optimal zu gestalten.
Man weiß auch, daß das Problem des Verringerns der Durchlässigkeit von Infrarotstrahlung durch optische ι ο
Filterelemente komplizierter wird, wenn die Elemente aus KunststdTen hergestellt werden. Beispielsweise
kann eine Glaslinse mit verringerter Infrarotdurchlässigkeit leicht hergestellt werden, indem man verschiedene
Zusätze in dem geschmolzenen Glas dispergiert Metalloxyde wie Eisen(III)-oxyde werden gewöhnlich
als Zusätze verwendet, die wirksam die Infrarotdurchlässigkeit verringern können. Die resultierende Glaslinse,
in der ein Farbstoff oder ein Lichtpolarisator enthalten sein kann, ergibt eine Linse, die die
Durchlässigkeit von sichtbarem Licht verringert und auch den gewünschten Schutz vor unsichtbarer
Strahlung ergibt
Die Verwendung von Zusätzen zur Verringerung der Infrarotdurchlässigkeit in einer Kunststofflinse wi-ft
jedoch unangenehmere und schwierige Probleme auf. So könnte man z. B. das Einarbeiten von Infrarotabsorbern
in Kunststofflinsen als eine logische Lösung des Problems ansehen. In der Praxis haben sich jedoch nur
wenige Infrarotabsorber für diesen Zweck als geeignet erwiesen. Viele von ihnen sind schon deshalb ausgeschlossen,
weil sie eine ungünstige Wirkung auf die Durchlässigkeitseigenschaften des Kunststoffs in sichtbarem
Bereich ausüben. Andere sind wegen ihrer Instabilität unter den Herstellungsbedingungen nicht
brauchbar. Beispielsweise treten gewöhnlich Wärme und Feuchtigkeit bei der Herstellung von Kunststofflinsen
auf. Weitere Absorber sind nicht geeignet, weil sie mit den Materialien, die für Linsen verwendet werden,
nicht verträglich sind oder weil man sie nicht darin dispergieren kann oder sich sonstwie mit den Kunststoffmaterialien
vereinigen bzw. damit reagieren. Tatsächlich hat sich bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt
nur eine begrenzte Anzahl von Infrarotabsorbern als wirksam erwiesen, um die Infrarotdurchlässigkeit in
Kunststofflinsen zu verringern. Eine solche Gruppe von Absorbern ist in der BE-PS 7 03 377 beschrieben. Eine
andere Klasse von Absorbern findet man in den britischen Patentschriften 10 33 914 und 10 33915, die
sich auf die Verwendung von Triarylaminiumsalzen in optischen Kunststoffsystemen beziehen.
Demgegenüber bezieht sich die vorliegende Erfindung auf neue optische Kunststoffsysteme, die sich
durch einen erwünschten Schutz gegen Infrarotstrahlung auszeichnen. Die wesentlichen Eigenschaften der
erfindungsgemäßen optischen Kunststoffsysteme bestehen darin, daß sie einen besonderen Meiallkomplcx
enthalten, z. B. in wenigstens einer der Schichten des
Systems, wenn dieses System aus mehreren Schichten besteht Der Metallkomplex wirkt als ein Infrarotabsorber
und läßt sich durch die folgende Formel wiedergeben:
Me
In dieser Formel bedeutet Me ein Metall aus der ersten, zweiten oder dritten Reihe der Übergangselemente,
d. h. es handelt sich um Elemente der Gruppe XHI des Periodensystems, z. B. um Nickel, Kobalt,
Kupfer, Palladium oder Platin, die einen Komplex bilden, der einen wirksamen IR-Absorber darstellt Jede
Gruppe X bedeutet die Atome, die notwendig sind, um den gleichen oder verschiedene aromatische oder
heterocyclische Ringe oder ein substituiertes Derivat hiervon zu bilden, z. B. halogen-, nitro-, alkoxyalkyl-,
alkyl- und/oder alkoxysubstituierte aromatische und heterocyclische Ringe.
Beispiele für brauchbare aromatische Ringe einschließlich deren substituierte Derivate sind Phenyl,
Naphthyl, Methylphenyl, Methylnaphthyl, Alkoxyphenyl
und Alkoxynaphthyl, z. B. Dodecyloxyphenyl, halogensubstituierte, insbesondere fluorsubstituierte, — S-alkylsubstituierte,
aminosubstituierte sowie dialkylaminosubstituierte, halogenalkylsubstituierte, z. B. trifluormethylsubstituierte,
Phenyl- oder Naphthylgruppen und dergleichen.
Beispiele für brauchbare heterocyclische Ringe entsprechen der Formel
Schwefel bzw. deren substituierte Derivate einschließlich benzolsubstituierte Derivate bedeutet
In der obigen Formel kann Z ein- oder zweifach auftreten und infolgedessen können die Komplexe
monoanionisch oder dianionisch sein. Y ist ein ein- oder zweiwertiges Kation in Abhängigkeit von dem Wert für
Z. Die Funktion von Y besteht darin, die Ladung von Z in dem Komplex zu neutralisieren, und infolgedessen
kann YKationen wie Na+, K+, Ca++ od. dgl. sein. Bei
der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist Kdas Tetraphenylarsoniumkation, wenn Z
zweifach auftritt und das Tetrabutylammoniumkationen, wenn Zeinfach auftritt.
Typische Vertreter von Verbindungen, die von obiger Formel umfaßt werden, sind folgende:
worin G Stickstoff. Kohlenstoff. Sauerstoff oder
[n-(C4H,)4N]
[(C6H5J4As]2
13.
[(C6H5UAs]2
ο ο
'κ
CH5CH2O^
S S
Ni
[H-(C4H9J4N]
[(C6H5UAs]2
[(CH5UAs]2 10
!5
20
Cn-(QH9UN]
[(C6H5UAs]2
15.
ο ο
25
30
35
40
16.
CH3
[(H-(C4H9UN]
Ca
iNi Wo(CH2J3CH3
b' o V
Verbindungen der Formel A sind bekannt und könner hergestellt werden nach den Verfahren, wie sie vor
Cn-(C4H9J4N] A. L. B a 1 c h in einem Aufsatz »Electron Transfei
Series of the [M-O2S2]-Type. Complexes Derived
From O-Mercaptopheno, 1 Mercapto-2-Naphthol anc 1 Hydroxy-2-Pyridinethion«. J. A. C. SV 91 : 8 / April 9
[(C6H5UAs]2 50 1969, beschrieben sind. Auf diesen Aufsatz wird irr
Rahmen der Offenbarung ausdrücklich hingewiesen.
Im wesentlichen erfolgt die Herstellung durch Reaktion eines Metallsalzes, welches das gewünschte
Metall enthält, mit einer Verbindung der folgender Formel:
Cn-(C4H9J4N]
60
OH
CH3 /χ
ei
Co
CH3
CH
CH
CH3
[(QH5J4ASf2
worin X die Anzahl der Kohlenstoffatome ist, die dei
obenerwähnten aromatischen oder heterocyclischei Ring bilden. Die Reaktion wird gewöhnlich ii
Gegenwart eines Kations durchgeführt, das die Ladunj
in dem Komplex neutralisieren kann, wodurch di< Isolierung des Komplexes erleichtert wird.
Die Verbindungen der Formel A zeichnen sich durch
außergewöhnlich günstige Spekiralabsorptionseigenschaften
aus. Es hai sich gezeigt, daß sie ein λ,,,.,ν im
nahen Infrarotbereich des Spektrums mil einer minimalen
Absorption im sichtbaren Bereich und auch ein Λ,,,.,Λ
im ultravioletten Bereich des Spektrums hauptsächlich im weiten UV-Bereich besitzen. Infolgedessen sind sie
besonders für optische Elemente geeignet, bei denen man das sichtbare Licht hindurchlassen will, während
Licht in den angegebenen unsichtbaren Bereichen des to Spektrums absorbiert werden soll, z. B. im nahen
Infrarot und auch im Ultraviolettbereich des Spektrums.
Neben ihren ungewöhnlichen Spektralabsorptionseigenschaften erwiesen sich die Verbindungen der Formel
A als außerordentlich stabil und beständig gegenüber dem Abbau durch Licht, Wärme und Feuchtigkeit. Da,
wie oben erwähnt, viele IR-Absorber recht unstabil sind,
und gewöhnlich mit den Materialien und/oder unter den Verarbeitungsbedingungen bei der Herstellung von
optischen Systemen nicht verträglich sind, ist die Stabilität von Verbindungen der Formel A recht
überraschend.
Die folgende Beschreibung erläutert eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zum
besseren Verständnis wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.
F i g. 1 ist ein vergrößerter schematischer Querschnitt durch eine neue Linse für Sonnenbrillen od. dgl. gemäß
der Erfindung;
F i g. 2 ist eine teilweise auseinandergezogene Ansicht von neuen Sonnenbrillen mit der Linse nach F i g. 1;
Fig.3 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 einer
anderen Linse gemäß der Erfindung;
F i g. 4 ist eine graphische Darstellung der Lichtdurchlässigkeitskurve
von besonderen Infrarotabsorbern, die unter die Verbindungsklasse der Formel A fallen;
Fig. 5 ist eine graphische Darstellung von Kurven, welche die Lichtdurchlässigkeit einer Kunststoffsonnenbrillenlinse
mit und ohne Infrarotabsorber gemäß der Erfindung darstellt;
Fig.6 ist eine graphische Darstellung von Kurven,
welche die Lichtdurchlässigkeit von Kunststoffsonnenbrillenlinsen einschließlich einer Mischung von Infrarotabsorbern
zeigen, wobei eine Kurve Verbindungen aus der Klasse der Formel A erläutert:
Die obenerwähnten Infrarotabsorber, z. B. Verbindungen
der Formel A, eignen sich besonders für optische Kunststoffsysteme und insbesondere für
Kunststoffsonnenbrillenlinsen, wie sie als polarisierende Sonnenbrillen bekannt sind.
Eine typische Kunststoffsonnenbrille dieses Typs hat eine Linse, die ein Lichtpolarisator-Laminat zwischen
zwei Schichten eines durchsichtigen Kunststoffs aufweist, wobei die äußeren bzw. freien Oberflächen dieser
Linse mit einem abriebbeständigen Oberzug versehen sein können. Die polarisierende Schicht kann z.B. eine
molekular orientierte Kunststoffschicht sein, die getönt oder gefärbt worden ist, um sie lichtpolarisierend zu
machen, z. B. molekular orientierter Polyvinylalkohol, der mit Jod getönt worden ist; der durchsichtige eo
Kunststoff, zwischen dem die polarisierende Schicht laminiert ist, kann z. B. ein thermoplastisches Cellulosederivat, ζ. B. Cellulosenitrat, Cellulosetriacetat, Celluloseacetatpropionat, Celluloseacetatbutyrat, Äthylcellulose u.dgl. sein; der abriebbeständige Oberzug kann «5
z.B. ein vollständig polarisiertes MelanrnvFormaldehydharz, ein hitzehärtendes, vernetztes Polymer wie ein
diäthylenisch substituierter Polyalkylenglykol sein, z. B.
kann es sich um polymere Überzüge handeln, die durch in situ Polymerisation von Polyalkylenglykoldiestern
von iilpha-^-ungesättiglcn Carbonsäuren auf der Kunststoffschicht
gebildet worden sind und um ähnliche Überzüge. Kunststofflaminate, die sich für die obenerwähnten
Materialien eignen, sind z. B. in den US-Patentschriften 22 37 567, 25 27 400, 25 54 850, 30 81 192 und
30 97 106 beschrieben.
Wenn auch polarisierende Sonnenbrillen entsprechend der obigen Beschreibung wirksam die Durchlässigkeit
von sichtbarem Licht bis zu einem gewünschten Wert, z. B. von etwa 20 bis 30% der sichtbaren
Sonnenenergie verringern, so wird doch eine beträchtliche Menge an unsichtbarer Strahlung hauptsächlich im
Ultraviolett- und nahem Infrarotbereich des Spektrums durchgelassen.
Die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist unter Hinweis auf die
F i g. 1 bis 3 der Zeichnungen noch besser zu verstehen.
Nach F i g. 1 enthält eine Ausführungsform der Erfindung eine optische Linse 1, deren äußere
Oberflächen mit einem abriebbeständigen Überzug 16 der oben beschriebenen Art versehen sind. Zwischen
diesen äußeren Schichten sind zwei im wesentlichen durchsichtige Kunststoffschichten 12, z. B. aus Celluloseacetatbutyrat,
Cellulosenitrat, Celluloseacetatpropionat. Celluloseacetat, Äthylcellulose u. dgl., ferner zwei
Schichten bzw. Überzüge 14, die einen IR-Absorber enthalten, z. B. ein oder mehrere IR-Absorber der
Formel A sowie ein polarisierendes schichtförmiges Material 10, laminiert; z. B. eine molekular orientierte
Polyvinylalkoholschicht, die mit Jod getönt worden ist, um sie lichtpolarisierend zu machen und die in der
Weise boratiert worden ist, wie dies in den US-Patentschriften 24 45 479, Re: 23 297 oder 25 54 850 beschrieben
ist.
Die Dicke der verschiedenen Schichten in den obenerwähnten optischen Linsen ist nicht ausschlaggebend
und kann in weiten Bereichen schwanken. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die Schichten aus
Gründen der Wirtschaftlichkeit, des Gewichts und der möglichst geringen Verwerfung oder Brechung von
durchgelassenem Licht vorzugsweise so dünn wie möglich sind. Beispielsweise können die abriebbeständigen
Überzugsschichten etwa 25,4 μ (1 mil) dick sein, die durchsichtigen Kunststoffschichten jeweils 0,0305 bis
0,0356 cm (0,0120 bis 0,140 Zoll) dick sein, der Polarisator etwa 0,002 cm (0,001 Zoll) dick sein und die
Infrarotabsorber enthaltenden Schichten jeweils etwa 2,54 bis 127,0 μ (0,1 bis 5,0 mil) dick sein.
Die Infrarotabsorber enthaltenden Schichten können als Überzug aufgebracht werden, der eine viskose
Lösung mit einem Gehalt des Absorbers sein kann, oder man kann letztere auf die durchsichtigen Kunststoffschichten
einwirken lassen, indem man diese mit einer Lösung, die ein oder mehrere Absorber enthält, in
Berührung bringt Die erstere Aufbringungsmethode wird bevorzugt, da größere Absorbermengen bei einem
Oberzug zugegeben werden, als wenn man die Absorber auf den Kunststoff einwirken läßt Es ist
jedoch darauf hinzuweisen, daß beim Aufbringen als Oberzug etwas von dem Absorber zwangsläufig auf den
Kunststoff einwirkt Gleichgültig, ob der Infrarotabsorber dem Oberzug zugegeben oder man ihn einwirken
läßt, so sind brauchbare Lösungsmittel für diesen Zweck Chloroform, Methylendichlorid, Toluol, Tetrahydrofuran u. dgL sowie Mischungen hiervon.
809 «45/95
Fig. 1 dargestellt sind, kann das Element andere Schichten enthalten, um geeignete Bindungsoberflächen
zu geben, die ein kräftiges Laminat bewirken.
Es ist darauf hinzuweisen, daß das Kunststoffelement
nicht auf die in der F i g. 1 dargestellte Schichtenfolge beschränkt ist. Beispielsweise kann der Infrarotabsorber
zwischen dem äußeren Überzug 16 und der durchsichtigen Kunststoffschicht 12 anwesend sein. (Wenn durch
in-situ-Polymerisation ein kratzbeständiger Überzug 16 aufgebracht wird, sollte sorgfältig die Verwendung von
Polymerisationskatalysatoren, z. B. Peroxyden, vermieden werden, da sie den Infrarotabsorber angreifen
könnten.) Anstelle von zwei gesonderten Schichten 14 mit dem Infrarotabsorber kann auch eine einzelne
Schicht verwendet werden, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist. In jedem Fall können die erfindungsgemäßen optischen
Elemente in üblichen Brillengestellen 18, wie in Fi g. 2,
verwendet werden.
Die folgenden Versuche und Beispiele dienen zur Erläuterung der Herstellung der erfindungsgemäß zu
verwendenden Infrarotabsorber und deren Verwendungsweise in optischen Kunststofflinsen. Ferner
erläutern sie die dabei erhaltenen Vorteile.
Versuch a)
Ein Infrarotabsorber, entsprechend der Formel 1, kann wie folgt hergestellt werden:
Zu einer Lösung von 1,7 g (57 mMol) Nickelnitrathexahydrat
in 40 ml Wasser wird eine Lösung von 2,10 g (12 mMol) l-Mercapto-2-naphthol und 1,34 g (24 mMol)
Kaliumhydroxyd in 50 ml Äthanol gegeben. Zu diesem Gemisch wird eine Lösung von 4 g (12 mMol)
Tetrabutyi-ammoniumbromid in 10 ml Äthanol zugefügt Dann wird genügend Aceton zu der Lösung
gegeben, um eine gegebenenfalls gebildete braune feste Ausscheidung zu lösen. Dann wird 3 Stunden Luft durch
die Lösung geleitet Der kristalline Niederschlag wird
gesammelt mit Wasser gewaschen, getrocknet und durch Umkristallisieren aus Methanol gereinigt. Der
Schmelzpunkt ist 184 bis 188° C und AmaA 11 500 πιμ,
E = 13 900. Die Durchlässigkeitskurve der so hergestellten Verbindung ist in Fig.4 mit einer gestrichelten
Linie angegeben.
Versuch b)
Ein Infrarotabsorber, entsprechend der Formel 5, kann wie folgt hergestellt werden:
Eine Lösung von 23 g (8 mMol) Nickelnitrathexahydrat in 60 ml 70%igem wäßrigem Äthanol wird zu einer
Lösung von 2,9 g (i"6 mMol) o-Mercaptophenol und
13 g (32 mMol) Natriumhydroxyd in 60 ml wäßrigem Äthanol gegeben. Zu dieser Flüssigkeit wird eine
Lösung von 3 g Jß mMol) Tetrabutylammoniumbromid,
gelöst in 15 ml AthanoL hinzugefügt. Dann wird durch
die Lösung zur Beendigung der Oxydation Luft hindurchgeleitet Der kristalline Niederschlag wird
gesammelt und getrocknet; er wird viermal aus
Aceton-Toluol (1:3 v/v) umkristallisiert Der Schmelzpunkt beträgt 184 bis 188°C und Xmtx= 10 250 mu,
E=13 400. 400. Die Durchlässigkeitskurve der so hergestellten Verbindung ist in Fig.4 als ausgezogene
Linie dargestellt
Das folgende Beispiel erläutert die Herstellung eines erfindungsgemäßen optischen Elements. Es soll jedoch
keine Beschränkung auf diese Ausführungsform darstellen.
Zu 700 ml Chloroform und 300 ml Trichloräthylen wurden 70 g Celluloseacetatbutyratchips gegeben. Zu
190 ml der resultierenden viskosen Lösung wurden 20 ml Chloroformlösung gegeben, die 0,052 g des
ίο Infrarotabsorbers der Formel 1, 0,040 g Hastadye fast
green C und 0,008 g eines violetten Farbstoffs enthielt. Die grünen und violetten Farbstoffe wurden so
verwendet, daß sich ein neutral blaues Produkt bildete. Das entstehende Gemisch wurde als Überzug auf zwei
Schichten von klarem Celluloseacetalbutyrat mit einer Geschwindigkeit von 1,83 cm/min (6 ft/min) aufgebracht,
wobei auf jeder Schicht ein Überzug mit einem Gehalt von 0,020 g kombiniertem IR-Absorber pro
0,09 m2 (ft2) Oberfläche entstand und die Schicht bzw. der Überzug etwa 7,62 μ (0,3 mil) dick war. Auf die freie
Oberfläche jeder Schicht aus Celluloseacetatbutyrat (deren entgegengesetzte Oberfläche den IR-Absorberüberzug
trug) wurde dann ein abriebbeständiger Überzug, wie er im Beispiel 1 der US-Patentschrift
30 97 106 beschrieben ist, aufgebracht. Er enthielt 0,6 Gew.-°/o eines Ultraviolett-Lichtabsorbers. Das
Celluloseacetatbutyrat an der Oberfläche des Infrarotabsorber-Celluloseacetatbutyratüberzugs
wurde durch Behandeln mit einer 1:1:1 -Lösung von Natriumhydroxyd, Methanol und destilliertem Wasser im Verlauf von
16 Sekunden bei 46° C zurück in Cellulose überführt. Die
umgewandelte Oberfläche jeder Schicht wurde dann gewaschen und die beiden Schichten in einem Ofen zum
Entfernen von Feuchtigkeit erhitzt. Eine Lösung mit einem Gehalt von 1,5 g Polyvinylalkohol (PVA) in
66,7 ml Wasser und 33,3 ml Methanol wurde auf jede umgewandelte Oberfläche mit 1,83 cm/min (6 ft/min)
aufgebracht, wodurch eine geeignete Bindungsoberfläche für den Polarisator, der dazwischen laminiert wird,
gebildet wurde. Ein molekular orientierter PVA (gestreckt um das Vierfache seiner ursprünglichen
Länge) wurde auf den PVA-Überzug auf eine der Schichten bei Raumtemperatur auflaminiert, indem auf
die entsprechenden Laminierungsoberflächen ein Laminierungshilfsmittel
in Form einer 2%igen PVA-Lösung in Wasser aufgebracht und die Oberflächen aneinandergepreßt
wurden. Der molekular orientierte PVA wurde dann getönt indem man eine Jodlösung auf ihn
einwirken ließ, um ihn lichtpolarisierend zu machen.
so Dann ließ man eine Borsäurelösung mit niederer Konzentration auf ihn einwirken; schließlich wurde im
Vakuum bis zur Entfernung überschüssiger Flüssigkeit getrocknet und in einer Erhitzungskammer zur Trockne
erhitzt. Die andere Schicht wurde in ähnlicher Weise auf die freie äußere Oberfläche des Polarisators auflaminiert,
wobei ein optisches Kunststoffprodukt entstand,
das zwei IR-Absorber enthielt
Die nach Beispiel 1 hergestellte Kunststoffsonnenbrille wurde mit einer ähnlichen Sonnenbrille vergli-
chen, die im wesentlichen in der gleichen Weise hergestellt wurde, jedoch keine Infrarotabsorber
enthielt Die letztere Sonnenbrille enthielt eine wesentlich größere Menge an Ultraviolettabsorber, als sie zu
dem abriebbeständigen Oberzug im Beispiel zugefügt
wurden. Wegen des anzustellenden Vergleichs waren
die Sonnenbrillen in allen üblichen Punkten miteinander
identisch. Die Durchlässigkeitskurven der entsprechenden Sonnenbrillen sind in Fi g. 5 dargestellt, wobei eine
Kurve aufgenommen worden ist, welche die Sonnenenergie an den Linsen des Auges zeigt.
Wenn man zunächst den sichtbaren Bereich des Spektrums betrachtet, so erkennt man, daß die
Sonnenbrillen ohne den Infrarotabsorber 24% der Kv durchgelassene Energie im mittleren sichtbaren Bereich.
d. h. etwa 550 πιμ, während die Sonnenbrillen, die den
Infrarotabsorber enthielten, nur etwas weniger, d. h. 23,2%, durchließen. Damit ist angezeigt, daß kein
nennenswerter Unterschied in der Durchlässigkeit für sichtbares Licht besteht, wenn erfindungsgemäß Infrarotabsorber
eingearbeitet sind.
Im nahen Infrarotbereich (rechte Seite) ließen die Sonnenbrillen ohne den Infrarotabsorber 59,5% der
gesamten Infrarotenergie hindurchtreten, die sonst für die Augenlinsen verfügbar gewesen wären. Demgegenüber
ließen die Sonnenbrillen mit dem Absorber nur 25,4% der gesamten Strahlung in diesem Bereich
durchtreten. Man erkennt also, daß die zuletzt erwähnten Sonnenbrillen keinen wesentlich größeren
Prozentsatz an Infrarot als wie sichtbares Licht hindurchtreten lassen. Es ist darüber hinaus darauf
hinzuweisen, daß durch Verwendung von ein oder mehreren zusätzlichen Infrarotabsorbern mit einem
Α™, in verschiedenen Bereichen des Infrarots das nach
der Aufstellung durchgelassene Infrarot noch weiter auf Werte verringert werden kann, die ebenso niedrig oder
niedriger als das durchgelassene sichtbare Licht sind.
30
Zu 700 ml Chloroform und 300 ml Trichloräthylen wurden 70 g Cellulosebutyrat-Chips gegeben. Zu 190 ml
der resultierenden viskosen Lösung wurden 20 ml einer Chloroformlösung zugefügt, die folgende Bestandteile
enthielt:
Infrarotabsorber A1 — 0,5220 g
Infrarotabsorber B2— 0,0647 g Infrarotabsorber C3— 0,17033 g
Ultraviolettabsorber 4—0,4750 g
Infrarotabsorber B2— 0,0647 g Infrarotabsorber C3— 0,17033 g
Ultraviolettabsorber 4—0,4750 g
1. Infrarotabsorber A ist der Infrarotabsorber der Formel 1.
2. Infrarotabsorber B ist ein Infrarotabsorber der folgenden Formel:
CH3O- | V | S / N |
X |
S \ ■\ j |
|||
CH3O- | X/ | \ / S |
~V |
-C | \ / | -OCH3 | |
\ / Ni |
|||
/ \ | - OCH3 | ||
S ' \ |
|||
J | |||
V / S |
|||
ληαχ920τημ; E = 35 000.
Die Herstellung des oben angegebenen Infrarotabsorbers ist im Beispiel 1 der BE-PS 7 03 377 beschrieben.
3. Infrarotabsorber C ist ein Infrarotabsorber der folgenden Formel:
800 ηΐμ; E = 51600.
Ein Verfahren zur Herstellung dieses Infrarotabsorbers ist im Beispiel 4 der BE-PS 7 03 377 beschrieben.
Die obige Mischung wurde zur Herstellung einer optischen Kunststofföse für Sonnenbrillen in der im
Beispiel 1 beschriebenen Weise verwendet. Fig.6 zeigt
einen Vergleich der Durchlässigkeitskurve der Linse, mit der Durchlässigkeitskurve von Sonnenbrillen unter
Verwendung einer Linse, die keine Infrarotabsorber enthält. Wie man sieht, ließen die Sonnenbrillen ohne
Infrarotabsorber 59,5% der gesamten nahen Infrarotenergie hindurchtreten, während die Sonnenbrillen mit
der Linse des vorliegenden Beispiels nur 17,7% der gesamten Strahlung in diesem Bereich durchtreten
ließen. Selbstverständlich können Kombinationen von Infrarotabsorbern gemäß der vorliegenden Erfindung
und Kombinationen hiervon mit anderen Infrarotabsorbern vorteilhaft zur Herstellung von optischen Kunststoffsystemen
mit verschiedenen erwünschten Infrarotdurchlässigkeitseigenschaften verwendet werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Optisches Infrarotfilter, wobei in wenigstens einer durchsichtigen Schicht ein oder mehrere
Infrarotabsorber eingearbeitet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotabsorber der
allgemeinen Formel
Me
10
15
entspricht, worin Me ein komplexbildendes Metall aus der ersten, zweiten oder dritten. Reihe der
Übergangselemente des Periodensystems ist, X die Anzahl der Atome zur Vervollständigung des
gleichen oder von verschiedenen aromatischen oder heterocyclischen Ringen bzw. deren substituierter
Derivate ist, Z eine ganze Zahl von 1 oder 2 und Y ein einwertiges Kation ist, wenn Z=I oder ein
zweiwertiges Kation ist, wenn Z= 2.
2. Optisches Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotabsorber der
Formel
35
40
45
[(n-QH,)4N]
entspricht
3. Optisches Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Bestandteile
enthält, die die Durchlässigkeit des sichtbaren Lichts herabsetzen.
4. Anwendung des Infrarotfilters nach den Ansprüchen 1 bis 3 auf eine Sonnenbrille mit
Kunststoffgläsern.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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---|---|
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DE2058252B2 DE2058252B2 (de) | 1978-03-09 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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0
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1970
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Also Published As
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NL168624C (nl) | 1982-04-16 |
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