JP2013072000A - Photochromic curable composition - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photochromic curable composition capable of obtaining a photochromic eyeglasses lens which can obtain a coating layer having enough hardness without generation of a scratch during a step of processing a lens, and which has excellent photochromic properties such as high color-developing density, high fading rate and high repeating durability.SOLUTION: This photochromic curable composition includes a polymerizable monomer (I), which has a silsesquioxane backbone of a cage structure; at least one bonding group selected from among a urethane bond, a thiourethane bond and a urea bond; and a radical polymerizable group within a molecule, as well as a photochromic compound (II).

Description

本発明は、フォトクロミック性を有する光学物品を製造する際に有用な新規な硬化性組成物に関する。   The present invention relates to a novel curable composition useful in producing an optical article having photochromic properties.

フォトクロミック眼鏡は、太陽光のような紫外線を含む光が照射される屋外ではレンズが速やかに着色してサングラスとして機能し、そのような光の照射がない屋内においては退色して透明な通常の眼鏡として機能する眼鏡であり、近年その需要は増大している。   Photochromic glasses are ordinary glasses that are colored and function as sunglasses when they are exposed to light containing ultraviolet rays such as sunlight, and the lenses quickly color and function as sunglasses. In recent years, the demand has increased.

フォトクロミックレンズに関しては、軽量性や安全性の観点から特にプラスチック製のものが好まれている。このようなプラスチックレンズへのフォトクロミック性の付与は、一般に有機系のフォトクロミック化合物と複合化することにより行なわれている。複合化方法としては、フォトクロミック性を有しないレンズの表面にフォトクロミック化合物を含浸させる方法(以下、含浸法という)、あるいは重合性単量体にフォトクロミック化合物を溶解させて、それを重合させることにより、直接、フォトクロミックレンズを得る方法(以下、練り込み法という)が知られている。   As for the photochromic lens, a plastic lens is particularly preferred from the viewpoint of lightness and safety. Such a photochromic property is generally imparted to a plastic lens by combining it with an organic photochromic compound. As a composite method, a method of impregnating a photochromic compound on the surface of a lens that does not have photochromic properties (hereinafter referred to as an impregnation method), or by dissolving a photochromic compound in a polymerizable monomer and polymerizing it, A method for directly obtaining a photochromic lens (hereinafter referred to as a kneading method) is known.

また、これらの方法の他に、フォトクロミック化合物を含むコーティング剤(以下、フォトクロミックコーティング剤ともいう)を用いてプラスチックレンズの表面にフォトクロミック性を有するコート層(以下、フォトクロミックコート層ともいう)を設ける方法(以下、コーティング法という)も知られている。   In addition to these methods, a method of providing a coating layer having photochromic properties (hereinafter also referred to as a photochromic coating layer) on the surface of a plastic lens using a coating agent containing a photochromic compound (hereinafter also referred to as a photochromic coating agent). (Hereinafter referred to as a coating method) is also known.

一般に、良好なフォトクロミック特性を得るためには、レンズ基材中あるいはコート層において、フォトクロミック化合物のコンフォメーション変化がスムーズに起こるよう、レンズ基材あるいはコート層を柔らかくする必要がある。特に、フォトクロミック化合物として優れた性能を発揮するインデノ[2,1−f]ナフト[1,2−b]ピラン骨格を有する化合物を使用した場合、その傾向が顕著である。そのため、フォトクロミック特性を有さないプラスチックレンズと比較すると、所望する度数を得るためにレンズ裏面を研磨する工程や、フレームの型に合わせて外周部の縁取りを行う工程などのレンズを加工する工程において、フォトクロミックレンズは、レンズ基材あるいはコート層に傷を生じやすいという問題があった。   In general, in order to obtain good photochromic properties, it is necessary to soften the lens substrate or the coating layer so that the conformational change of the photochromic compound occurs smoothly in the lens substrate or in the coating layer. In particular, when a compound having an indeno [2,1-f] naphtho [1,2-b] pyran skeleton that exhibits excellent performance as a photochromic compound is used, the tendency is remarkable. Therefore, compared with plastic lenses that do not have photochromic properties, in the process of processing the lens, such as the process of polishing the back surface of the lens to obtain the desired power and the process of trimming the outer periphery to match the frame mold The photochromic lens has a problem that the lens substrate or the coating layer is easily damaged.

上記の問題を解決するために、シルセスキオキサン化合物を使用してレンズの硬度を高める技術が知られている。例えば、ラジカル重合性基を有するシルセスキオキサン化合物、ウレタン(メタ)アクリレートに代表されるポリウレタンプレポリマー、及びフォトクロミック化合物を混合した組成物を重合硬化してフォトクロミックレンズを製造する方法(特許文献1参照)が知られている。   In order to solve the above problem, a technique for increasing the hardness of a lens using a silsesquioxane compound is known. For example, a method for producing a photochromic lens by polymerizing and curing a composition in which a silsesquioxane compound having a radical polymerizable group, a polyurethane prepolymer represented by urethane (meth) acrylate, and a photochromic compound are mixed (Patent Document 1). See).

しかしながら、本発明者らの検討によれば、その配合するモノマーの種類、割合等によるものと考えられるが、ポリウレタンプレポリマーとラジカル重合性基を有するシルセスキオキサン化合物とから得られる硬化体は、傷を防止しうる硬さと、高いフォトクロミック性を同時に発揮できるレベルに至っていないものがあった。さらに、これもその配合するモノマーの種類、割合等によるものと考えられるが、ポリウレタンプレポリマーとラジカル重合性基を有するシルセスキオキサン化合物とは、相溶しないものが多く、目視において両者が相溶したように見える組成物であっても、該組成物を重合硬化した硬化体は白濁するものがあった。   However, according to the study by the present inventors, it is considered that it depends on the type and ratio of the monomer to be blended, but the cured product obtained from the polyurethane prepolymer and the silsesquioxane compound having a radical polymerizable group is Some have not reached a level that can simultaneously exhibit hardness that can prevent scratches and high photochromic properties. Furthermore, this is also considered to be due to the type and ratio of the monomer to be blended, but many of the polyurethane prepolymer and the silsesquioxane compound having a radical polymerizable group are incompatible with each other. Even in a composition that seems to have melted, a cured product obtained by polymerizing and curing the composition was cloudy.

米国公開2010/0249264号公報US Publication No. 2010/0249264

従って、本発明の目的は、レンズ裏面を研磨する工程や、フレームの型に合わせて外周部の縁取りを行う工程など、レンズを加工する工程において傷の発生を防止しうる十分な硬さを有し、かつ、発色濃度が高く、退色速度が速く、繰り返し耐久性も高いといった優れたフォトクロミック特性を有する硬化体を形成できるフォトクロミック硬化性組成物を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to have sufficient hardness to prevent the occurrence of scratches in the lens processing step, such as the step of polishing the back surface of the lens and the step of trimming the outer peripheral portion according to the frame mold. The present invention also provides a photochromic curable composition capable of forming a cured product having excellent photochromic properties such as a high color density, a high color fading speed, and a high repetition durability.

本発明者は、この問題に関して鋭意検討を行った。その結果、分子内に、(I−1)ケージ状構造のシルセスキオキサン骨格、(I−2)ウレタン結合、チオウレタン結合、及びウレア結合から選ばれる少なくとも一つの結合基、並びに(I−3)ラジカル重合性基を有する(I)シルセスキオキサン誘導体と、フォトクロミック化合物とを含むフォトクロミック硬化性組成物を硬化することにより得られる硬化体が、傷を防止しうる高い硬度を示すだけでなく、高いフォトクロミック特性も発現できることを見出した。さらに、前記の(I)シルセスキオキサン誘導体は、それ自体からなる硬化体の白濁の問題がないのはもちろん、その他のラジカル重合性単量体との相溶性がよく、混合物とした場合も硬化体の白濁が低減されることを見出し、本発明を完成するに至った。   The inventor has intensively studied this problem. As a result, in the molecule, (I-1) at least one linking group selected from a silsesquioxane skeleton having a cage structure, (I-2) a urethane bond, a thiourethane bond, and a urea bond, and (I- 3) A cured product obtained by curing a photochromic curable composition containing a (I) silsesquioxane derivative having a radical polymerizable group and a photochromic compound only exhibits high hardness that can prevent scratches. And found that high photochromic properties can be exhibited. Furthermore, the above-mentioned (I) silsesquioxane derivative does not have the problem of white turbidity of the cured product itself, and has good compatibility with other radical polymerizable monomers. It has been found that the white turbidity of the cured product is reduced, and the present invention has been completed.

すなわち、第一の本発明は、
分子内に、
(I−1)ケージ状構造のシルセスキオキサン骨格と、
(I−2)ウレタン結合、チオウレタン結合、及びウレア結合から選ばれる少なくとも一つの結合基と、
(I−3)ラジカル重合性基
とを有する(I)シルセスキオキサン誘導体、並びに
(II)フォトクロミック化合物
を含んでなるフォトクロミック硬化性組成物である。
That is, the first aspect of the present invention is
In the molecule,
(I-1) a silsesquioxane skeleton having a cage structure;
(I-2) at least one linking group selected from a urethane bond, a thiourethane bond, and a urea bond;
(I-3) A photochromic curable composition comprising a (I) silsesquioxane derivative having a radically polymerizable group and (II) a photochromic compound.

また、前記(I−3)ラジカル重合性基は、(メタ)アクリル基、ビニル基、アリル基のいずれかであることが好ましい。   The (I-3) radical polymerizable group is preferably any of a (meth) acryl group, a vinyl group, and an allyl group.

さらに、前記(II)フォトクロミック化合物は、インデノ[2,1−f]ナフト[1,2−b]ピラン骨格を有する化合物を含むことが好ましい。   Furthermore, the (II) photochromic compound preferably includes a compound having an indeno [2,1-f] naphtho [1,2-b] pyran skeleton.

第二の本発明は、前記フォトクロミック硬化性組成物を含むコーティング剤である。   2nd this invention is a coating agent containing the said photochromic curable composition.

第三の本発明は、光学基材の少なくとも一つの面上に、前記コーティング剤を硬化させて得られるフォトクロミックコート層を有する光学材料である。   The third aspect of the present invention is an optical material having a photochromic coating layer obtained by curing the coating agent on at least one surface of an optical substrate.

第四の本発明は、前記フォトクロミック硬化性組成物を硬化させて得られるフォトクロミック硬化体である。   The fourth aspect of the present invention is a photochromic cured product obtained by curing the photochromic curable composition.

本発明は、分子内に、(I−1)ケージ状構造のシルセスキオキサン骨格、(I−2)ウレタン結合、チオウレタン結合、及びウレア結合から選ばれる少なくとも一つの結合基と、並びに(I−3)ラジカル重合性基とを有する(I)シルセスキオキサン誘導体と、(II)フォトクロミック化合物を含むフォトクロミック硬化性組成物である。この組成物から得られる硬化体は、高い硬度を有し、発色濃度が高く、退色速度が速く、繰り返し耐久性も高いといった優れたフォトクロミック特性を発揮する。そのため、該硬化性組成物をコーティング剤に使用してコート型フォトクロミックレンズを製造した場合、及び該硬化性組成物を用いて練り込み型フォトクロミックレンズを製造した場合のいずれにおいても、高い硬度を有するフォトクロミックレンズを得ることができ、レンズ加工工程において傷を生じにくくすることができる。   In the molecule, the present invention includes (I-1) a silsesquioxane skeleton having a cage structure, (I-2) at least one linking group selected from a urethane bond, a thiourethane bond, and a urea bond, and ( I-3) A photochromic curable composition comprising (I) a silsesquioxane derivative having a radically polymerizable group and (II) a photochromic compound. The cured product obtained from this composition exhibits excellent photochromic properties such as high hardness, high color density, high fading speed, and high repeated durability. Therefore, it has a high hardness both when a coated photochromic lens is produced using the curable composition as a coating agent and when a kneaded photochromic lens is produced using the curable composition. A photochromic lens can be obtained and scratches can be made difficult to occur in the lens processing step.

分子内に、(I−1)ケージ状構造のシルセスキオキサン骨格と、(I−2)ウレタン結合、チオウレタン結合、及びウレア結合から選ばれる少なくとも一つの結合基と、(I―3)ラジカル重合性基を有する(I)シルセスキオキサン誘導体は、硬化(重合)することにより、シルセスキオキサン骨格と、ウレタン結合、チオウレタン結合、及びウレア結合から選ばれる少なくとも一つの結合基が形成する水素結合部位とが適切な位置関係に存在する硬化体を与える。それにより、高い硬度を得ることができると同時に、フォトクロミック化合物のコンフォメーション変化がスムーズに起こる“自由空間”が構築されるため、高い発色濃度、速い退色速度などの優れたフォトクロミック特性も発揮できるものと考えられる。   In the molecule, (I-1) a silsesquioxane skeleton having a cage structure, (I-2) at least one linking group selected from a urethane bond, a thiourethane bond, and a urea bond, and (I-3) The (I) silsesquioxane derivative having a radical polymerizable group is cured (polymerized) so that at least one linking group selected from a silsesquioxane skeleton, a urethane bond, a thiourethane bond, and a urea bond is present. A cured body in which a hydrogen bonding site to be formed is present in an appropriate positional relationship is provided. As a result, high hardness can be obtained, and at the same time, “free space” in which the conformational change of the photochromic compound can smoothly occur is constructed, so that excellent photochromic properties such as high color density and fast fading speed can be exhibited. it is conceivable that.

本発明によれば、従来の方法ではその両立が困難であった、より高い硬度を有し、かつ優れたフォトクロミック特性を有する硬化体を提供することができる。さらに、得られる硬化体が白濁を生じることもない。   According to the present invention, it is possible to provide a cured product having higher hardness and excellent photochromic characteristics, which is difficult to achieve with the conventional method. Further, the obtained cured product does not cause white turbidity.

本発明は、分子内に、
(I−1)ケージ状構造のシルセスキオキサン骨格と、
(I−2)ウレタン結合、チオウレタン結合、及びウレア結合から選ばれる少なくとも一つの結合基と、
(I−3)ラジカル重合性基
とを有する(I)シルセスキオキサン誘導体、並びに
(II)フォトクロミック化合物
を含んでなるフォトクロミック硬化性組成物である。各成分について説明する。
The present invention provides the following:
(I-1) a silsesquioxane skeleton having a cage structure;
(I-2) at least one linking group selected from a urethane bond, a thiourethane bond, and a urea bond;
(I-3) A photochromic curable composition comprising a (I) silsesquioxane derivative having a radically polymerizable group and (II) a photochromic compound. Each component will be described.

<(I)シルセスキオキサン誘導体:成分(I)>
まず、本発明に用いる(I)シルセスキオキサン誘導体(以下、成分(I)とする場合もある)について説明する。
<(I) Silsesquioxane Derivative: Component (I)>
First, the (I) silsesquioxane derivative (hereinafter sometimes referred to as component (I)) used in the present invention will be described.

この成分(I)は、分子内に、
(I−1)ケージ状構造のシルセスキオキサン骨格と、
(I−2)ウレタン結合、チオウレタン結合、及びウレア結合から選ばれる少なくとも一つの結合基と、
(I−3)ラジカル重合性基
とを有する化合物である。これらの構造、基について説明する。
This component (I) is in the molecule,
(I-1) a silsesquioxane skeleton having a cage structure;
(I-2) at least one linking group selected from a urethane bond, a thiourethane bond, and a urea bond;
(I-3) A compound having a radical polymerizable group. These structures and groups will be described.

(I−1)ケージ状構造のシルセスキオキサン骨格
本発明において、成分(I)におけるケージ状構造のシルセスキオキサン骨格は、下記式(1)−A、(1)−B、(1)−C
(I-1) Silsesquioxane skeleton having a cage structure In the present invention, the silsesquioxane skeleton having a cage structure in component (I) is represented by the following formulas (1) -A, (1) -B, (1 -C

Figure 2013072000
Figure 2013072000

のいずれかで示される構造を有する。本発明で使用する(I)シルセスキオキサン誘導体は、上記式で示される骨格を単独でも、2種類以上含むことができる。 It has the structure shown by either. The (I) silsesquioxane derivative used in the present invention may contain two or more skeletons represented by the above formula alone.

なお、原料であるシルセスキオキサン化合物の入手が容易であり、また特に高い硬度を有する硬化体が得られるという観点から、(1)−Aの構造を有するものが特に好ましい。   In addition, what has the structure of (1) -A is especially preferable from a viewpoint that the acquisition of the silsesquioxane compound which is a raw material is easy, and the hardening body which has especially high hardness is obtained.

(I−2)ウレタン結合、チオウレタン結合、及びウレア結合から選ばれる少なくとも一つの結合基
成分(I)における結合基であるウレタン結合、及びチオウレタン結合は、下記式(2)
(I-2) At least one linking group selected from a urethane bond, a thiourethane bond, and a urea bond. The urethane bond and the thiourethane bond as the linking group in component (I) are represented by the following formula (2).

Figure 2013072000
Figure 2013072000

で示される構造を有する。ここで、X及びYは酸素原子、もしくは硫黄原子を表す。 It has the structure shown by. Here, X and Y represent an oxygen atom or a sulfur atom.

また、成分(I)における結合基であるウレア結合は、下記式(3)   Moreover, the urea bond which is a bonding group in component (I) is represented by the following formula (3)

Figure 2013072000
Figure 2013072000

で示される構造を有する。 It has the structure shown by.

(I−3)ラジカル重合性基
成分(I)におけるラジカル重合性基は、特に制限されるものではなく、公知の基が挙げられる。中でも、(メタ)アクリル基、ビニル基、アリル基のいずれかであることが好ましい。
(I-3) Radical polymerizable group The radical polymerizable group in component (I) is not particularly limited, and examples thereof include known groups. Among these, any of a (meth) acryl group, a vinyl group, and an allyl group is preferable.

本発明で使用する(I)シルセスキオキサン誘導体は、前記
(I−1)ケージ状構造のシルセスキオキサン骨格と、
(I−2)ウレタン結合、チオウレタン結合、及びウレア結合から選ばれる少なくとも一つの結合基と、
(I−3)ラジカル重合性基
とを分子内に有する化合物であれば、上記骨格、結合基、ラジカル重合性基の数は、特に制限されるものではない。また、その製造方法も、特に制限されるものではないが、以下の方法で製造することが好ましい。
The (I) silsesquioxane derivative used in the present invention comprises the above (I-1) silsesquioxane skeleton having a cage structure,
(I-2) at least one linking group selected from a urethane bond, a thiourethane bond, and a urea bond;
If it is a compound which has (I-3) radical polymerizable group in a molecule | numerator, the number in particular of the said frame | skeleton, a coupling group, and a radical polymerizable group will not be restrict | limited. Further, the production method is not particularly limited, but it is preferably produced by the following method.

(I)シルセスキオキサン誘導体の製造方法
本発明における成分(I)の製造方法については特に制限されないが、例えば以下に示す4通りの方法のいずれかにより得ることができる。
(I) Manufacturing method of silsesquioxane derivative Although it does not restrict | limit especially about the manufacturing method of component (I) in this invention, For example, it can obtain by either of the four methods shown below.

(第一の方法)
第一の方法は、
(A1)活性水素基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物
(A2)ジイソシアネート化合物
(A3)活性水素基、及びラジカル重合性基を有する重合性単量体
を必須成分として、各成分を反応させることにより製造する方法である。
(First method)
The first method is
(A1) Cage-structure silsesquioxane compound having active hydrogen group (A2) Diisocyanate compound (A3) Active hydrogen group and polymerizable monomer having radical polymerizable group are essential components, and each component is reacted. It is the method of manufacturing by making it.

ここで、活性水素基は、水酸基、メルカプト基、アミノ基のいずれかであることが好ましい。また、ラジカル重合性基は、成分(I)で説明した通り、(メタ)アクリル基、ビニル基、アリル基のいずれかであることが好ましい。   Here, the active hydrogen group is preferably any one of a hydroxyl group, a mercapto group, and an amino group. The radical polymerizable group is preferably any one of (meth) acrylic group, vinyl group and allyl group as described in the component (I).

(A1)活性水素基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物(成分(A1))
本発明で(A1)として使用される活性水素基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物は、下記式(4)−A、(4)−B、(4)−Cのいずれか、もしくはそれらの混合物で示される化合物であることが好ましい。
(A1) A silsesquioxane compound having a cage structure having an active hydrogen group (component (A1))
The silsesquioxane compound having a cage structure having an active hydrogen group used as (A1) in the present invention is any one of the following formulas (4) -A, (4) -B, (4) -C, or A compound represented by a mixture thereof is preferable.

Figure 2013072000
Figure 2013072000

ここで、Rは、少なくとも1つが活性水素基を有する基であり、残りは、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のハロゲン化アルキル基、フェニル基、ハロゲンで置換されたフェニル基から選ばれる基である。Rは、少なくとも1つが活性水素基を有する基であれば、残りの基は、互いに同一の基であっても、異なる基であってもよい。 Here, R 5 is a group having at least one active hydrogen group, and the rest are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 8 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, It is a group selected from a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, and a phenyl group substituted with a halogen. If at least one of R 5 is a group having an active hydrogen group, the remaining groups may be the same group or different groups.

炭素数1〜6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等が挙げられる。   Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, and n-hexyl group. Is mentioned.

炭素数3〜8のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロオクチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられる。   Examples of the cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclooctyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group.

炭素数1〜6のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等が挙げられる。   Examples of the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, and tert-butoxy group.

炭素数1〜6のハロゲン化アルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、クロロメチル基、2−クロロエチル基、ブロモメチル基等が挙げられる。   Examples of the halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a chloromethyl group, a 2-chloroethyl group, and a bromomethyl group.

ハロゲンで置換されたフェニル基としては、4−クロロフェニル基、4−ブロモフェニル基等が挙げられる。   Examples of the phenyl group substituted with halogen include 4-chlorophenyl group and 4-bromophenyl group.

これらのうち、原料の入手が容易であり、かつ高い硬度の硬化体が得られるという観点から、炭素数1〜4のアルキル基、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基であるものが特に好ましい。   Among these, from the viewpoint of easy acquisition of raw materials and obtaining a cured product having high hardness, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, Particularly preferred are isopropyl, n-butyl, sec-butyl and tert-butyl groups.

活性水素基を有する基としては、水酸基、メルカプト基、アミノ基を有する基が挙げられる。   Examples of the group having an active hydrogen group include a group having a hydroxyl group, a mercapto group, and an amino group.

このうち、水酸基を有する基としては、例えば、水酸基を1〜4個有し、炭素数が1〜30個である基が好ましい。また、さらに1〜4個のシロキサン結合が含まれる基も好ましい。好適な水酸基を有する基としては、(3−(2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ブトキシ)プロピル)ジメチルシロキシ基、1−(2−(シクロヘキシル−3,4−ジオール))エチル基、1−(3−(2,3−ジヒドロキシプロピル)オキシ)プロピル基、3−ヒドロキシ−3−メチルブチルジメチルシロキシ基等が挙げられる。   Among these, as the group having a hydroxyl group, for example, a group having 1 to 4 hydroxyl groups and 1 to 30 carbon atoms is preferable. A group containing 1 to 4 siloxane bonds is also preferred. Suitable groups having a hydroxyl group include (3- (2,2-bis (hydroxymethyl) butoxy) propyl) dimethylsiloxy group, 1- (2- (cyclohexyl-3,4-diol)) ethyl group, 1- (3- (2,3-dihydroxypropyl) oxy) propyl group, 3-hydroxy-3-methylbutyldimethylsiloxy group and the like can be mentioned.

メルカプト基を有する基としては、例えば、メルカプト基を1〜4個有し、炭素数が1〜30個である基が好ましい。また、さらに1〜4個のシロキサン結合が含まれる基も好ましい。好適なメルカプト基を有する基としては、1−(3−メルカプト)プロピル基等が挙げられる。   The group having a mercapto group is preferably a group having 1 to 4 mercapto groups and 1 to 30 carbon atoms, for example. A group containing 1 to 4 siloxane bonds is also preferred. Suitable groups having a mercapto group include 1- (3-mercapto) propyl group and the like.

アミノ基を有する基としては、例えば、アミノ基を1〜4個有し、炭素数が1〜30個である基が好ましい。また、さらに1〜4個のシロキサン結合が含まれる基も好ましい。   As the group having an amino group, for example, a group having 1 to 4 amino groups and 1 to 30 carbon atoms is preferable. A group containing 1 to 4 siloxane bonds is also preferred.

好適なアミノ基を有する基としては、アミノプロピル基、アミノエチルアミノプロピル基、1−(4−アミノフェニル)基、N−メチルアミノプロピル基、1−(3−アミノフェニル)基等が挙げられる。   Suitable groups having an amino group include aminopropyl group, aminoethylaminopropyl group, 1- (4-aminophenyl) group, N-methylaminopropyl group, 1- (3-aminophenyl) group and the like. .

中でも、好適な(A1)活性水素基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物は、(4)−Aで示される骨格(8つのSiを有する)を有し、Rの全てが活性水素基を有する基であるもの、又は、(4)−Aで示される骨格を有し、Rの1つが活性水素基を有する基であって、他の7つが 炭素数1〜6のアルキル基、又は炭素数3〜8のシクロアルキル基であるものが挙げられる。特に、好適な化合物としては、(4)−Aで示される骨格を有し、Rの1つが活性水素基を有する基であって、他の7つが 炭素数1〜6のアルキル基、又は炭素数3〜8のシクロアルキル基であるものが挙げられる
具体的には、活性水素基として水酸基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物としては、
「TMPジオールイソブチル POSS(登録商標)」(Hybrid Plastics社製、AL0104;8つのSiを有し、Rの1つが(3−(2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ブトキシ)プロピル)ジメチルシロキシ基で、他の7つがイソブチル基であるもの)、
「トランス−シクロヘキサンジオールイソブチル POSS(登録商標)」(同社製、AL0125;8つのSiを有し、Rの1つが1−(2−(シクロヘキシル−3,4−ジオール))エチル基で、他の7つがイソブチル基であるもの)、
「1,2−プロパンジオールイソブチル POSS(登録商標)」(同社製、AL0130;Rの1つが1−(3−(2,3−ジヒドロキシプロピル)オキシ)プロピル基、他の7つがイソブチル基であるもの)、
「オクタ(3−ヒドロキシ−3−メチルブチルジメチルシロキシ) POSS(登録商標)」(同社製、AL0136;8つのSiを有し、8つのRが3−ヒドロキシ−3−メチルブチルジメチルシロキシ基であるもの)等が挙げられる。
Among them, the preferred (A1) cage-structure silsesquioxane compound having an active hydrogen group has a skeleton (having 8 Si) represented by (4) -A, and all of R 5 are active hydrogens. A group having a group, or (4) a group having a skeleton represented by -A, wherein one of R 5 has an active hydrogen group, and the other seven are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms Or what is a C3-C8 cycloalkyl group is mentioned. In particular, a preferable compound has a skeleton represented by (4) -A, one of R 5 is a group having an active hydrogen group, and the other seven are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, or Specific examples thereof include those having a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms. Specifically, as a silsesquioxane compound having a cage structure having a hydroxyl group as an active hydrogen group,
“TMP diol isobutyl POSS (registered trademark)” (manufactured by Hybrid Plastics, AL0104; having 8 Si, one of R 5 being (3- (2,2-bis (hydroxymethyl) butoxy) propyl) dimethylsiloxy group And the other seven are isobutyl groups),
“Trans-cyclohexanediol isobutyl POSS (registered trademark)” (manufactured by the same company, AL0125; having 8 Si, one of R 5 is 1- (2- (cyclohexyl-3,4-diol)) ethyl group, and others 7 are isobutyl groups),
“1,2-propanediol isobutyl POSS (registered trademark)” (manufactured by the same company, AL0130; one of R 5 is a 1- (3- (2,3-dihydroxypropyl) oxy) propyl group and the other seven are isobutyl groups some stuff),
“Octa (3-hydroxy-3-methylbutyldimethylsiloxy) POSS (registered trademark)” (manufactured by the same company, AL0136; having 8 Si, 8 R 5 being 3-hydroxy-3-methylbutyldimethylsiloxy group) Some).

また、活性水素基としてメルカプト基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物としては、
「メルカプトプロピルイソブチル POSS(登録商標)」(Hybrid Plastics社製、TH1550;8つのSiを有し、Rの1つが1−(3−メルカプト)プロピル基で、他の7つがイソブチル基であるもの)、
「メルカプトプロピルイソオクチル POSS(登録商標)」(同社製、TH1555;8つのSiを有し、Rの1つが1−(3−メルカプトプロピル)基で、他の7つがイソオクチル基であるもの)等が挙げられる。
Moreover, as a silsesquioxane compound having a cage structure having a mercapto group as an active hydrogen group,
“Mercaptopropylisobutyl POSS®” (manufactured by Hybrid Plastics, TH1550; having 8 Si, one of R 5 is a 1- (3-mercapto) propyl group and the other 7 are isobutyl groups ),
“Mercaptopropylisooctyl POSS (registered trademark)” (manufactured by the same company, TH1555; having 8 Si, one of R 5 being a 1- (3-mercaptopropyl) group and the other 7 being an isooctyl group) Etc.

さらに、活性水素基としてアミノ基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物としては、
「アミノプロピルイソブチル POSS(登録商標)」(Hybrid Plastics社製、AM0265;8つのSiを有し、Rの1つがアミノプロピル基で、他の7つがイソプロピル基であるもの)、
「アミノプロピルイソオクチル POSS(登録商標)」(同社製、AM0270;8つのSiを有し、Rの1つがアミノプロピル基で、他の7つがイソオクチル基であるもの)、
「アミノエチルアミノプロピルイソブチル POSS(登録商標)」(同社製、AM0275;8つのSiを有し、Rの1つがアミノエチルアミノプロピル基で、他の7つがイソブチル基であるもの)、
「オクタアミノフェニル POSS(登録商標)」(同社製、AM0280;8つのSiを有し、8つのRが1−(4−アミノフェニル)基であるもの)、
「N−メチルアミノプロピルイソブチル POSS(登録商標)」(同社製、AM0282;8つのSiを有し、Rの1つがN−メチルアミノプロピル基で、他の7つがイソブチル基であるもの)、
「p−アミノフェニルシクロヘキシル POSS(登録商標)」(同社製、AM0290;8つのSiを有し、Rの1つが1−(4−アミノフェニル)基で、他の7つがシクロヘキシル基であるもの)、
「m−アミノフェニルシクロヘキシル POSS(登録商標)」(同社製、AM0291;8つのSiを有し、Rの1つが1−(3−アミノフェニル)基で、他の7つがシクロヘキシル基であるもの)等が挙げられる。
Furthermore, as a silsesquioxane compound having a cage structure having an amino group as an active hydrogen group,
“Aminopropylisobutyl POSS®” (from Hybrid Plastics, AM0265; having 8 Si, one of R 5 is an aminopropyl group and the other 7 are isopropyl groups),
“Aminopropylisooctyl POSS®” (manufactured by the same company, AM0270; having 8 Si, one of R 5 is an aminopropyl group and the other 7 is an isooctyl group),
“Aminoethylaminopropylisobutyl POSS®” (manufactured by the same company, AM0275; having 8 Si, one of R 5 is an aminoethylaminopropyl group and the other 7 is an isobutyl group),
“Octaaminophenyl POSS (registered trademark)” (manufactured by the same company, AM0280; having 8 Si, and 8 R 5 being a 1- (4-aminophenyl) group),
“N-methylaminopropylisobutyl POSS®” (manufactured by the same company, AM0282; having 8 Si, one in which R 5 is an N-methylaminopropyl group and the other 7 is an isobutyl group),
“P-aminophenylcyclohexyl POSS (registered trademark)” (manufactured by the same company, AM0290; having 8 Si, one of R 5 is a 1- (4-aminophenyl) group and the other 7 are cyclohexyl groups ),
“M-aminophenylcyclohexyl POSS (registered trademark)” (manufactured by the same company, AM0291; having 8 Si, one of R 5 is 1- (3-aminophenyl) group and the other 7 are cyclohexyl groups ) And the like.

これらの活性水素基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物は、単独で使用してもよく、2種類以上を併用しても構わない。
These silsesquioxane compounds having a cage structure having an active hydrogen group may be used alone or in combination of two or more.

(A2)ジイソシアネート化合物(成分(A2))
次に、本発明で(A2)として使用されるジイソシアネート化合物は、下記式(5)
(A2) Diisocyanate compound (component (A2))
Next, the diisocyanate compound used as (A2) in the present invention has the following formula (5):

Figure 2013072000
Figure 2013072000

で示される化合物であることが好ましい。ここで、Rは、脂肪族、脂環式、芳香族の2価の有機基を表す。これらの中でも、耐候性の観点からRが脂肪族のもの及び/又は脂環式のものを使用することが好ましい。特に、炭素数6〜15の脂肪族のもの及び/又は脂環式のものを使用することが好ましい。 It is preferable that it is a compound shown by these. Here, R 1 represents an aliphatic, alicyclic, or aromatic divalent organic group. Among these, from the viewpoint of weather resistance, it is preferable to use those in which R 1 is aliphatic and / or alicyclic. In particular, it is preferable to use an aliphatic group having 6 to 15 carbon atoms and / or an alicyclic group.

成分(A2)として好適に使用できるジイソシアネート化合物を例示すると、テトラメチレン−1,4−ジイソシアネート、ヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサン−1,6−ジイソシアネート、シクロブタン−1,3−ジイソシアネート、シクロヘキサン−1,3−ジイソシアネート、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、2,4−メチルシクロヘキシルジイソシアネート、2,6−メチルシクロヘキシルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)の異性体混合物、ヘキサヒドロトルエン−2,4−ジイソシアネート、ヘキサヒドロトルエン−2,6−ジイソシアネート、ヘキサヒドロフェニレン−1,3−ジイソシアネート、ヘキサヒドロフェニレン−1,4−ジイソシアネート、フェニルシクロヘキシルメタンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(フェニルイソシアネート)の異性体混合物、トルエン−2,4−ジイソシアネート、トルエン−2,6−ジイソシアネート、フェニレン−1,3−ジイソシアネート、フェニレン−1,4−ジイソシアネートなどを挙げることができる。   Examples of the diisocyanate compound that can be suitably used as the component (A2) include tetramethylene-1,4-diisocyanate, hexamethylene-1,6-diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexane-1,6-diisocyanate, cyclobutane- 1,3-diisocyanate, cyclohexane-1,3-diisocyanate, cyclohexane-1,4-diisocyanate, 2,4-methylcyclohexyl diisocyanate, 2,6-methylcyclohexyl diisocyanate, isophorone diisocyanate, norbornene diisocyanate, 4,4'-methylenebis (Cyclohexyl isocyanate) isomer mixture, hexahydrotoluene-2,4-diisocyanate, hexahydrotoluene-2,6-diisocyanate, hexahydrofuran Nylene-1,3-diisocyanate, hexahydrophenylene-1,4-diisocyanate, phenylcyclohexylmethane diisocyanate, isomer mixture of 4,4'-methylenebis (phenylisocyanate), toluene-2,4-diisocyanate, toluene-2, Examples include 6-diisocyanate, phenylene-1,3-diisocyanate, and phenylene-1,4-diisocyanate.

これらの中でも、得られるポリウレタン−ウレア樹脂の耐候性の観点から、テトラメチレン−1,4−ジイソシアネート、ヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサン−1,6−ジイソシアネート、シクロブタン−1,3−ジイソシアネート、シクロヘキサン−1,3−ジイソシアネート、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、2,4−メチルシクロヘキシルジイソシアネート、2,6−メチルシクロヘキシルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)の異性体混合物、ヘキサヒドロトルエン−2,4−ジイソシアネート、ヘキサヒドロトルエン−2,6−ジイソシアネート、ヘキサヒドロフェニレン−1,3−ジイソシアネート、ヘキサヒドロフェニレン−1,4−ジイソシアネートを使用することが好ましい。これらのジイソシアネート化合物は、単独で使用してもよく、2種類以上を併用しても構わない。   Among these, from the viewpoint of the weather resistance of the obtained polyurethane-urea resin, tetramethylene-1,4-diisocyanate, hexamethylene-1,6-diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexane-1,6-diisocyanate, Cyclobutane-1,3-diisocyanate, cyclohexane-1,3-diisocyanate, cyclohexane-1,4-diisocyanate, 2,4-methylcyclohexyl diisocyanate, 2,6-methylcyclohexyl diisocyanate, isophorone diisocyanate, norbornene diisocyanate, 4,4 ′ Isomer mixtures of methylenebis (cyclohexyl isocyanate), hexahydrotoluene-2,4-diisocyanate, hexahydrotoluene-2,6-diisocyanate, hexahydrophenol Ren-1,3-diisocyanate, it is preferable to use a hexa hydro-phenylene-1,4-diisocyanate. These diisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more.

(A3)活性水素基、及びラジカル重合性基を有する重合性単量体(成分(A3))
次に、本発明で(A3)として使用される活性水素基、及びラジカル重合性基を有する重合性単量体は、下記式(6)
(A3) A polymerizable monomer having an active hydrogen group and a radical polymerizable group (component (A3))
Next, a polymerizable monomer having an active hydrogen group and a radical polymerizable group used as (A3) in the present invention is represented by the following formula (6).

Figure 2013072000
Figure 2013072000

で示される化合物であることが好ましい。 It is preferable that it is a compound shown by these.

ここで、Rは、脂肪族、脂環式、もしくは芳香族のいずれかである2価の有機基である。中でも、炭素数2〜20の脂肪族の2価の有機基が好ましい。 Here, R 3 is a divalent organic group that is either aliphatic, alicyclic, or aromatic. Among these, an aliphatic divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms is preferable.

ZHは、水酸基、メルカプト基、及びアミノ基から選ばれる活性水素基である。これらのうち、中でも、原料の入手が容易であるという観点から、水酸基が好ましい。   ZH is an active hydrogen group selected from a hydroxyl group, a mercapto group, and an amino group. Among these, a hydroxyl group is preferable from the viewpoint of easy availability of raw materials.

Qは、(メタ)アクリル基、アリル基、及びビニル基から選ばれるラジカル重合性基である。中でも、入手が容易であり、さらに重合硬化が比較的容易であるという観点から、(メタ)アクリル基を有する重合性単量体が好ましい。また、sは1〜3の整数であることが好ましい。中でも、sは1であることが好ましい。   Q is a radical polymerizable group selected from a (meth) acryl group, an allyl group, and a vinyl group. Among these, a polymerizable monomer having a (meth) acryl group is preferable from the viewpoint that it is easily available and is relatively easy to cure by polymerization. Moreover, it is preferable that s is an integer of 1-3. Among them, s is preferably 1.

成分(A3)として好適に使用できる活性水素基、及びラジカル重合性基を有する重合性単量体を例示すると、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノナエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノナプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロジェンカプロラクトネート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロジェンジカプロラクトネート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロジェンポリカプロラクトネート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシ−6−ヘキサノラクトネート、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、アリルアルコール、2−ヒドロキシエチルアリルエーテル、2−ヒドロキシエチルアリルエーテル、4−ヒドロキシブチルアリルエーテル、ジエチレングリコールモノアリルエーテル、グリセリンジアリルエーテル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、ジグリセロールトリアリルエーテル等が挙げられる。   Examples of the polymerizable monomer having an active hydrogen group and a radical polymerizable group that can be suitably used as the component (A3) include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxy Butyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, diethylene glycol mono (meth) acrylate, triethylene glycol mono (meth) acrylate, tetraethylene glycol mono (meth) acrylate, nonaethylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene Glycol mono (meth) acrylate, dipropylene glycol mono (meth) acrylate, tripropylene glycol mono (meth) acrylate, tetrapropylene glycol mono (meth) acrylate, nonap Pyrene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl hydrogencaprolactonate, 2- (meth) acryloyloxyethylhydrogen dicaprolactonate, 2- (meth) Acryloyloxyethyl hydrogen polycaprolactonate, 2- (meth) acryloyloxyethyl-2-hydroxy-6-hexanolactonate, 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, allyl alcohol, 2 -Hydroxyethyl allyl ether, 2-hydroxyethyl allyl ether, 4-hydroxybutyl allyl ether, diethylene glycol monoallyl ether Glycerol diallyl ether, trimethylolpropane diallyl ether, diglycerol triallyl ether.

特に好適な活性水素基、及びラジカル重合性基を有する重合性単量体を例示すると、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノナエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノナプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the polymerizable monomer having a particularly preferable active hydrogen group and radical polymerizable group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, diethylene glycol mono (meth) acrylate, triethylene glycol mono (meth) acrylate, tetraethylene glycol mono (meth) acrylate, nonaethylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate , Dipropylene glycol mono (meth) acrylate, tripropylene glycol mono (meth) acrylate, tetrapropylene glycol mono (meth) acrylate, nonapropylene glycol mono ( Data) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate.

これらの活性水素基、及びラジカル重合性基を有する重合性単量体は、単独で使用してもよく、2種類以上を併用しても構わない。   These polymerizable monomers having an active hydrogen group and a radical polymerizable group may be used alone or in combination of two or more.

(第一の方法:製造条件)
上記の成分(A1)、成分(A2)、成分(A3)より成分(I)を得る方法としては、まず成分(A1)と成分(A2)を反応させることによりイソシアネート基を有するプレポリマーを得た後、成分(A3)を反応させる方法が一般的である。
(First method: manufacturing conditions)
As a method of obtaining the component (I) from the components (A1), (A2), and (A3), first, a prepolymer having an isocyanate group is obtained by reacting the component (A1) with the component (A2). Thereafter, the method of reacting the component (A3) is common.

上記方法において、成分(A1)と成分(A2)との反応、すなわち、活性水素基を有するシルセスキオキサン化合物とジイソシアネート化合物の反応は、溶媒の存在下又は非存在下で両者を窒素あるいはアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下中、25〜120℃で0.5〜24時間反応させればよい。この時、成分(A1)1モルに対し、成分(A2)を、成分(A1)1分子中の活性水素基の数と同一のモル数となるように仕込む。溶媒としては、メチルエチルケトン、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、テトラヒドロフラン(THF)などの有機溶媒が使用できる。反応に際しては、ジイソシアネート化合物中のイソシアネート基と不純物としての水との反応を避けるため、各種反応試剤及び溶媒は、予め脱水処理を行い、十分に乾燥しておくことが好ましい。また、上記反応を行う際には、ジラウリル酸ジブチルスズ、ジメチルイミダゾール、トリエチレンジアミン、テトラメチル−1,6−ヘキサジアミン、テトラメチル−1,2−エタンジアミン、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタンなどの触媒を添加してもよい。触媒を使用する際の添加量としては、成分(A1)と成分(A2)の合計100質量部に対して0.001〜1質量部であることが好ましい。   In the above method, the reaction between the component (A1) and the component (A2), that is, the reaction between the silsesquioxane compound having an active hydrogen group and the diisocyanate compound is carried out in the presence or absence of a solvent with nitrogen or argon. What is necessary is just to make it react at 25-120 degreeC for 0.5 to 24 hours in inert gas atmosphere. At this time, with respect to 1 mol of the component (A1), the component (A2) is charged so as to have the same number of moles as the number of active hydrogen groups in one molecule of the component (A1). As the solvent, organic solvents such as methyl ethyl ketone, toluene, hexane, heptane, ethyl acetate, dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), and tetrahydrofuran (THF) can be used. In the reaction, in order to avoid a reaction between an isocyanate group in the diisocyanate compound and water as an impurity, it is preferable that various reaction reagents and solvents are subjected to dehydration in advance and sufficiently dried. In carrying out the above reaction, dibutyltin dilaurate, dimethylimidazole, triethylenediamine, tetramethyl-1,6-hexadiamine, tetramethyl-1,2-ethanediamine, 1,4-diazabicyclo [2,2, 2] A catalyst such as octane may be added. As an addition amount at the time of using a catalyst, it is preferable that it is 0.001-1 mass part with respect to a total of 100 mass parts of a component (A1) and a component (A2).

このようにして得られたプレポリマーと成分(A3)との反応、すなわち、イソシアネート基を有する化合物と、活性水素基及びラジカル重合性基を有する重合性単量体との反応は、溶媒の存在下又は非存在下で両者を窒素あるいはアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下中、25〜120℃で0.5〜24時間反応させればよい。この時、プレポリマー1モルに対し、成分(A3)を、プレポリマー1分子中のイソシアネート基の数と同一のモル数となるように仕込む。溶媒としては、前記と同様のものを使用することができる。反応に際しては、イソシアネート基を有する化合物中のイソシアネート基と不純物としての水との反応を避けるため、各種反応試剤及び溶媒は、予め脱水処理を行い、十分に乾燥しておくことが好ましい。また、上記反応を行う際には、ジラウリル酸ジブチルスズ、ジメチルイミダゾール、トリエチレンジアミン、テトラメチル−1,6−ヘキサジアミン、テトラメチル−1,2−エタンジアミン、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタンなどの触媒を添加してもよい。触媒を使用する際の添加量としては、成分(A1)と成分(A2)の合計100質量部に対して0.001〜1質量部であることが好ましい。さらに、上記反応を行う際は、BHT、メトキノンなどの重合禁止剤を添加してもよい。重合禁止剤を使用する際の添加量としては、成分(A1)、成分(A2)、成分(A3)の合計100質量部に対して0.001〜1質量部であることが好ましい。   The reaction between the prepolymer thus obtained and the component (A3), that is, the reaction between the compound having an isocyanate group and the polymerizable monomer having an active hydrogen group and a radical polymerizable group is carried out in the presence of a solvent. The reaction may be carried out at 25 to 120 ° C. for 0.5 to 24 hours in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon under or in the absence. At this time, with respect to 1 mol of the prepolymer, the component (A3) is charged so as to have the same number of moles as the number of isocyanate groups in one molecule of the prepolymer. As the solvent, the same solvents as described above can be used. In the reaction, in order to avoid a reaction between the isocyanate group in the compound having an isocyanate group and water as an impurity, it is preferable that the various reaction reagents and the solvent are dehydrated in advance and sufficiently dried. In carrying out the above reaction, dibutyltin dilaurate, dimethylimidazole, triethylenediamine, tetramethyl-1,6-hexadiamine, tetramethyl-1,2-ethanediamine, 1,4-diazabicyclo [2,2, 2] A catalyst such as octane may be added. As an addition amount at the time of using a catalyst, it is preferable that it is 0.001-1 mass part with respect to a total of 100 mass parts of a component (A1) and a component (A2). Furthermore, when performing the said reaction, you may add polymerization inhibitors, such as BHT and methoquinone. As addition amount at the time of using a polymerization inhibitor, it is preferable that it is 0.001-1 mass part with respect to a total of 100 mass parts of a component (A1), a component (A2), and a component (A3).

また、第一の方法においては、上記の通り、成分(A1)、(A2)、及び(A3)とを反応させればよいが、この反応時に(A6)活性水素基を2個有する化合物を配合することもできる。
In the first method, as described above, the components (A1), (A2), and (A3) may be reacted. In this reaction, (A6) a compound having two active hydrogen groups is used. It can also be blended.

成分(I)を製造する際の任意成分:(A6)活性水素基を2個有する化合物(成分(A6))
また、任意成分として、(A6)活性水素基を2個有する化合物を用いることもできる。本発明で、(A6)活性水素基を2個有する化合物は、具体的には、ジオール化合物、ジチオール化合物、ジアミン化合物、もしくは、水酸基、メルカプト基、アミノ基のうち2種類以上の基を有する化合物を表す。
Optional component for producing component (I): (A6) Compound having two active hydrogen groups (component (A6))
Further, as an optional component, (A6) a compound having two active hydrogen groups can also be used. In the present invention, (A6) the compound having two active hydrogen groups is specifically a diol compound, a dithiol compound, a diamine compound, or a compound having two or more kinds of groups among a hydroxyl group, a mercapto group, and an amino group. Represents.

中でも、下記式(7)   Above all, the following formula (7)

Figure 2013072000
Figure 2013072000

で示される化合物であることが好ましい。 It is preferable that it is a compound shown by these.

ここで、ZHは、水酸基、メルカプト基、アミノ基のいずれかを表し、互いに同じであっても異なっていても良い。   Here, ZH represents any one of a hydroxyl group, a mercapto group, and an amino group, and may be the same as or different from each other.

は、脂肪族、脂環式、もしくは芳香族のいずれかである2価の有機基である。中でも、炭素数2〜20の脂肪族の2価の有機基が好ましい。 R 2 is a divalent organic group that is either aliphatic, alicyclic, or aromatic. Among these, an aliphatic divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms is preferable.

この成分(A6)を使用する場合には、成分(A1)と成分(A2)を反応させることによりイソシアネート基を有するプレポリマーを得、さらに成分(A6)と反応させることによりイソシアネート基を有するプレポリマーを得た後、成分(A3)を反応させることができる。   When this component (A6) is used, a prepolymer having an isocyanate group is obtained by reacting the component (A1) with the component (A2), and further, a prepolymer having an isocyanate group is obtained by reacting with the component (A6). After obtaining the polymer, component (A3) can be reacted.

また、成分(A2)と、成分(A6)を反応させることによりイソシアネート基を有するプレポリマーを得、さらに成分(A1)と反応させることによりイソシアネート基を有するプレポリマーを得た後、成分(A3)と反応させることもできる。   Moreover, after making the prepolymer which has an isocyanate group by making a component (A2) and a component (A6) react, and also obtaining the prepolymer which has an isocyanate group by making it react with a component (A1), a component (A3 ).

これらの反応は何れも前記した方法と同様に反応することにより得ることができる。   Any of these reactions can be obtained by reacting in the same manner as described above.

前記成分(A6)のうち、ジオール化合物は、分子内に水酸基を2個有する化合物である。ジオール化合物としては、入手が容易であるという観点から、ポリエーテルジオール、ポリカーボネートジオール、ポリカプロラクトンジオール、及びポリエステルジオールより選ばれる少なくとも1種のジオール化合物を使用することが好ましい。   Of the components (A6), the diol compound is a compound having two hydroxyl groups in the molecule. As the diol compound, it is preferable to use at least one diol compound selected from polyether diol, polycarbonate diol, polycaprolactone diol, and polyester diol from the viewpoint of easy availability.

また、前述のポリエーテルジオール、ポリカーボネートジオール、ポリカプロラクトンジオール、ポリエステルジオールなどのジオール化合物は、単独で使用しても良く、2種類以上を併用しても構わない。以下、成分(A6)として使用される各種化合物について詳しく説明する。   The diol compounds such as polyether diol, polycarbonate diol, polycaprolactone diol, and polyester diol described above may be used alone or in combination of two or more. Hereinafter, various compounds used as the component (A6) will be described in detail.

ポリエーテルジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオールなどが挙げられ、これらは単独で使用しても、2種類以上を混合して使用しても構わない。ポリエーテルポリオールにおいては、得られる硬化体の硬度の確保、及びフォトクロミック特性(発色濃度、退色速度、耐候性など)の観点から、分子量は、60〜2000、特に60〜1500であることが好ましく、60〜1000であることが最も好ましい。   Examples of the polyether diol include ethylene glycol, propylene glycol, and butane diol. These may be used alone or in combination of two or more. In the polyether polyol, from the viewpoint of ensuring the hardness of the resulting cured product and photochromic properties (color density, fading speed, weather resistance, etc.), the molecular weight is preferably 60 to 2000, particularly 60 to 1500, Most preferably, it is 60-1000.

ポリカーボネートジオールとしては、ポリオールのホスゲン化より得られるポリカーボネートポリオール、或いはジフェニルカーボネートによるエステル交換法により得られるポリカーボネートポリオール等を挙げることができる。ポリカーボネートジオールにおいては、ポリエーテルジオールにおける場合と同様な理由から、数平均分子量は、500〜2000、特に500〜1500であることが好ましく、500〜1000であることが最も好ましい。   Examples of the polycarbonate diol include a polycarbonate polyol obtained by phosgenation of a polyol, a polycarbonate polyol obtained by a transesterification method using diphenyl carbonate, and the like. In the polycarbonate diol, for the same reason as in the polyether diol, the number average molecular weight is preferably 500 to 2000, particularly preferably 500 to 1500, and most preferably 500 to 1000.

ポリカプロラクトンジオールとしては、ε−カプロラクトンの開環重合により得られる化合物が使用できる。ポリカプロラクトンジオールにおいては、ポリエーテルジオールにおける場合と同様な理由から、数平均分子量は、100〜2000、特に100〜1500であることが好ましく、100〜1000であることが最も好ましい。   As the polycaprolactone diol, a compound obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone can be used. In the polycaprolactone diol, for the same reason as in the polyether diol, the number average molecular weight is preferably 100 to 2000, particularly preferably 100 to 1500, and most preferably 100 to 1000.

ポリエステルジオールとしては、“多価アルコール”と“多塩基酸”との縮合反応により得られるポリエステルジオールなどを挙げることができる。ここで、前記“多価アルコール”としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3,3’−ジメチロールヘプタン、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、3,3−ビス(ヒドロキシメチル)ヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどが挙げられ、これらは単独で使用しても、2種類以上を混合して使用しても構わない。また、前記“多塩基酸”としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、オルトフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、これらは単独で使用しても、2種類以上を混合して使用しても構わない。A6成分としてのポリエステルジオールにおいては、ポリエーテルポリオールにおける場合と同様な理由から、数平均分子量は、200〜2000、特に200〜1500であることが好ましく、200〜1000であることが最も好ましい。   Examples of the polyester diol include a polyester diol obtained by a condensation reaction of “polyhydric alcohol” and “polybasic acid”. Here, as the “polyhydric alcohol”, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6 -Hexanediol, 3,3'-dimethylol heptane, 1,4-cyclohexanedimethanol, neopentyl glycol, 3,3-bis (hydroxymethyl) heptane, diethylene glycol, dipropylene glycol, etc. It may be used, or two or more kinds may be mixed and used. Examples of the “polybasic acid” include succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, cyclopentanedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, orthophthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid. These may be used alone or in combination of two or more. In the polyester diol as the A6 component, for the same reason as in the polyether polyol, the number average molecular weight is preferably 200 to 2000, particularly preferably 200 to 1500, and most preferably 200 to 1000.

また、前記成分(A6)のうち、ジチオール化合物は、分子内にメルカプト基を2個有する化合物である。ポリチオール化合物として好適に使用される化合物を例示すれば、エタンジチオール、シクロヘキサンジチオール等が挙げられる。   Of the components (A6), the dithiol compound is a compound having two mercapto groups in the molecule. Examples of compounds suitably used as the polythiol compound include ethanedithiol and cyclohexanedithiol.

さらに、前記成分(A6)のうち、ジアミン化合物は、分子内にアミノ基を2個有する化合物である。ジアミン化合物として好適に使用される化合物を例示すれば、イソホロンジアミン、エチレンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、1,3−ジアミノプロパン、1,2−ジアミノブタン、1,3−ジアミノブタン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノヘキサン、ピペラジン、N,N−ビス−(2−アミノエチル)ピペラジン、ビス−(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス−(4−アミノ−3−ブチルシクロヘキシル)メタン、1,2−、1,3−及び1,4−ジアミノシクロヘキサン、ノルボルネンジアミン、ヒドラジン、アジピン酸ジヒドラジン、フェニレンジアミン、4,4’−ジフェニルメタンジアミン、N,N’−ジエチルエチレンジアミン、N,N’−ジメチルエチレンジアミン、N,N’−ジプロピルエチレンジアミン、N,N’−ジブチルエチレンジアミン等が挙げられる。   Further, among the components (A6), the diamine compound is a compound having two amino groups in the molecule. Examples of the compound suitably used as the diamine compound include isophorone diamine, ethylene diamine, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, 1,2-diaminobutane, 1,3-diaminobutane, 1,4. -Diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, piperazine, N, N-bis- (2-aminoethyl) piperazine, bis- (4-aminocyclohexyl) methane, bis- (4-amino -3-butylcyclohexyl) methane, 1,2-, 1,3- and 1,4-diaminocyclohexane, norbornene diamine, hydrazine, dihydrazine adipate, phenylene diamine, 4,4'-diphenylmethane diamine, N, N ' -Diethylethylenediamine, N, N'-dimethylethylenediamine, N N'- dipropyl ethylenediamine, N, N'- dibutyl diamine and the like.

さらに、前記(A6)のうち、水酸基、メルカプト基、アミノ基のうち2種類以上の基を有する化合物としては、2−アミノエタノール、3−アミノプロパノール、4−アミノブタノール、5−アミノペンタノール、6−アミノヘキサノール、1−アミノチオール、2−アミノエタンチオール等が挙げられる。   Further, among the compounds (A6), as a compound having two or more groups among a hydroxyl group, a mercapto group, and an amino group, 2-aminoethanol, 3-aminopropanol, 4-aminobutanol, 5-aminopentanol, Examples include 6-aminohexanol, 1-aminothiol, and 2-aminoethanethiol.

なお、成分(A6)は、成分(A3)と反応させるプレポリマー1分子中におけるイソシアネート基の数が、成分(A1)1分子中の活性水素基の数と同一になることを前提として、成分(A1)1モルに対して、1〜20モル、好ましくは1〜10モル、さらに好ましくは1〜5モル仕込むことができる。20モルを超えると、硬化体において十分な硬度を発現することができない。   Component (A6) is a component based on the premise that the number of isocyanate groups in one molecule of the prepolymer to be reacted with component (A3) is the same as the number of active hydrogen groups in one molecule of component (A1). (A1) 1 to 20 mol, preferably 1 to 10 mol, and more preferably 1 to 5 mol can be charged per 1 mol. If it exceeds 20 mol, sufficient hardness cannot be expressed in the cured product.

(第二の方法)
第二の方法は、
(A1)活性水素基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物
(A4)イソシアネート基、及びラジカル重合性基を有する重合性単量体
を必須成分として、各成分を反応することにより製造する方法である。
(Second method)
The second method is
(A1) A cage-structured silsesquioxane compound having an active hydrogen group (A4) A method for producing an isocyanate group and a polymerizable monomer having a radical polymerizable group as essential components and reacting each component It is.

ここで、成分(A1)については、第一の方法で説明したものと同じである。   Here, the component (A1) is the same as that described in the first method.

(A4)イソシアネート基、及びラジカル重合性基を有する重合性単量体(成分(A4))
成分(A4)として使用されるイソシアネート基、及びラジカル重合性基を有する重合性単量体は、下記式(8)
(A4) A polymerizable monomer having an isocyanate group and a radical polymerizable group (component (A4))
The polymerizable monomer having an isocyanate group and a radical polymerizable group used as the component (A4) is represented by the following formula (8).

Figure 2013072000
Figure 2013072000

で示される化合物であることが好ましい。又は、イソシアネート基と基Qが直接結合した(OCN−Q)で示される化合物であることが好ましい。 It is preferable that it is a compound shown by these. Or it is preferable that it is a compound shown by (OCN-Q) which the isocyanate group and group Q couple | bonded directly.

ここで、Rは、脂肪族、脂環式、及び芳香族から選ばれる2価の有機基を示す。中でも、炭素数が2〜20の脂肪族の2価の有機基が好ましい。 Here, R 4 represents a divalent organic group selected from aliphatic, alicyclic, and aromatic. Among these, an aliphatic divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms is preferable.

Qは、(メタ)アクリル基、アリル基、及びビニル基から選ばれるラジカル重合性基である。sは、1〜3の整数であり、特に1であることが好ましい。   Q is a radical polymerizable group selected from a (meth) acryl group, an allyl group, and a vinyl group. s is an integer of 1 to 3, and is particularly preferably 1.

好適に使用できるイソシアネート基、及びラジカル重合性基を有する重合性単量体を例示すると、2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、1,1−(ビス(メタ)アクリロイルオキシメチル)エチルシアネート、ビニルイソシアネート、プロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソイネート、アリルイソシアネート等が挙げられる。   Examples of the polymerizable monomer having an isocyanate group and a radical polymerizable group that can be suitably used include 2-isocyanatoethyl (meth) acrylate, 1,1- (bis (meth) acryloyloxymethyl) ethyl cyanate, vinyl Isocyanate, propenyl-α, α-dimethylbenzyl isocyanate, allyl isocyanate, and the like.

上記の必須成分より成分(I)を得る方法としては、単に成分(A1)と成分(A4)を第一の方法で説明した方法により反応させる方法が一般的である。   As a method of obtaining component (I) from the above essential components, a method of simply reacting component (A1) and component (A4) by the method described in the first method is general.

また、任意成分として、前記成分(A2)、成分(A6)を用いることもできる。この場合、この場合、末端に活性水素基を有するプレポリマーを得た後、最後に(A4)を反応させることができる。   Moreover, the said component (A2) and a component (A6) can also be used as an arbitrary component. In this case, in this case, after obtaining a prepolymer having an active hydrogen group at the terminal, (A4) can be finally reacted.

この時、成分(A1)1モルに対して、成分(A4)を、成分(A1)の活性水素基の数と同一のモル数になるように仕込む。   At this time, with respect to 1 mol of the component (A1), the component (A4) is charged so as to have the same number of moles as the number of active hydrogen groups of the component (A1).

また、成分(A2)及び成分(A6)は、成分(4)と反応させるプレポリマー1分子中の活性水素基の数が、成分(A1)1分子中の活性水素基の数と同一になることを前提として、成分(A1)1モルに対して、それぞれ1〜20モル、好ましくは1〜10モル、さらに好ましくは1〜5モル仕込むことができる。20モルを超えると、硬化体において十分な硬度を発現することができない。   In the component (A2) and the component (A6), the number of active hydrogen groups in one molecule of the prepolymer to be reacted with the component (4) is the same as the number of active hydrogen groups in one molecule of the component (A1). As a premise, 1 to 20 moles, preferably 1 to 10 moles, and more preferably 1 to 5 moles can be added to 1 mole of component (A1). If it exceeds 20 mol, sufficient hardness cannot be expressed in the cured product.

(第三の方法)
第三の方法は、
(A5)イソシアネート基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物
(A3)活性水素基、及びラジカル重合基を有する重合性単量体
を必須成分として、各成分を反応することにより製造する方法である。
(Third method)
The third method is
(A5) A silsesquioxane compound having a cage structure having an isocyanate group (A3) A method of producing by reacting each component with an active hydrogen group and a polymerizable monomer having a radical polymerizable group as essential components. is there.

(A5)イソシアネート基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物
本発明において(A5)として使用されるイソシアネート基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物は、下記式(9)−A、(9)−B、(9)−Cのいずれかもしくはそれらの混合物で示される化合物である。
(A5) Silsesquioxane compound having a cage structure having an isocyanate group The silsesquioxane compound having a cage structure having an isocyanate group used as (A5) in the present invention has the following formula (9) -A, ( 9) A compound represented by any one of -B and (9) -C or a mixture thereof.

Figure 2013072000
Figure 2013072000

ここで、Rは、少なくとも1つがイソシアネート基を有する基であり、残りは、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のハロゲン化アルキル基、フェニル基、ハロゲンで置換されたフェニル基から選ばれる基である。Rは、少なくとも1つがイソシアネート基を有する基であれば、残りの基は、互いに同一の基であっても、異なる基であってもよい。Rの具体例としては、前記式(4)においてRで説明したものと同様のものが挙げられ、好ましい基も同様である。 Here, R 6 is a group having at least one isocyanate group, and the rest are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 8 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, carbon It is a group selected from a halogenated alkyl group of formulas 1 to 6, a phenyl group, and a phenyl group substituted with a halogen. If at least one of R 6 is a group having an isocyanate group, the remaining groups may be the same group or different groups. Specific examples of R 6 include the same groups as those described for R 5 in formula (4), and preferred groups are also the same.

イソシアネート基を有する基としては、例えばイソシアネート基を1〜4個有し、炭素数が1〜30個である基が好ましい。また、さらに1〜4個のシロキサン結合が含まれる基も好ましい。   As the group having an isocyanate group, for example, a group having 1 to 4 isocyanate groups and having 1 to 30 carbon atoms is preferable. A group containing 1 to 4 siloxane bonds is also preferred.

好適なイソシアネート基を有する基としては、イソシアナトプロピルジメチルシリロキシ基、イソシアナトプロピル基等が挙げられる。   Suitable groups having an isocyanate group include isocyanatopropyldimethylsilyloxy group and isocyanatopropyl group.

好適に使用できる前記式(11)で表わされる化合物を例示すると、「イソシアナトプロピルジメチルシリロキシシクロペンチルPOSS(登録商標)」(Aldrich社製、8つのSiを有し、Rの1つがイソシアナトプロピルジメチルシロキシ基で、他の7つがシクロペンチル基のもの)が挙げられる。 Examples of the compound represented by the formula (11) that can be suitably used include “isocyanatopropyldimethylsilyloxycyclopentyl POSS (registered trademark)” (manufactured by Aldrich, having 8 Si, and one of R 3 is isocyanato Propyldimethylsiloxy group and the other seven are cyclopentyl groups).

また、成分(A3)については、第一の方法で説明したものと同じである。   The component (A3) is the same as that described in the first method.

上記の必須成分より成分(I)を得る方法としては、単に成分(A5)と成分(A3)を第一の方法で説明した方法により反応させる方法が一般的である。   As a method for obtaining component (I) from the above essential components, a method of simply reacting component (A5) and component (A3) by the method described in the first method is general.

また、任意成分として、前記成分(A2)、成分(A6)を用いることもできる。この場合、この場合、末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを得た後、最後に成分(A3)を反応させることができる。   Moreover, the said component (A2) and a component (A6) can also be used as an arbitrary component. In this case, after obtaining the prepolymer having an isocyanate group at the terminal, the component (A3) can be finally reacted.

この時、成分(A5)1モルに対し、成分(A3)を、成分(A5)のイソシアネート基の数と同一のモル数となるように仕込む。   At this time, with respect to 1 mol of the component (A5), the component (A3) is charged so as to have the same number of moles as the number of isocyanate groups in the component (A5).

また、成分(A2)、及び成分(A6)は、成分(A3)と反応させるプレポリマー1分子中におけるイソシアネート基の数が、成分(A5)1分子中のイソシアネート基の数と同一になることを前提として、成分(A5)1モルに対して、それぞれ1〜20モル、好ましくは1〜10モル、さらに好ましくは1〜5モル仕込むことができる。20モルを超えると、硬化体において十分な硬度を発現することができない。   In addition, in the component (A2) and the component (A6), the number of isocyanate groups in one molecule of the prepolymer to be reacted with the component (A3) is the same as the number of isocyanate groups in one molecule of the component (A5). As a premise, 1 to 20 mol, preferably 1 to 10 mol, and more preferably 1 to 5 mol can be charged with respect to 1 mol of component (A5). If it exceeds 20 mol, sufficient hardness cannot be expressed in the cured product.

(第4の方法)
第4の方法は、
(A5)イソシアネート基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物
(A6)活性水素基を2個有する化合物
(A4)イソシアネート基、及びラジカル重合基を有する重合性単量体
を必須成分として、各成分を反応することにより製造する方法である。
(Fourth method)
The fourth method is
(A5) Silsesquioxane compound having a cage structure having an isocyanate group (A6) Compound having two active hydrogen groups (A4) An isocyanate group and a polymerizable monomer having a radical polymerization group as essential components, It is a method of manufacturing by reacting components.

ここで、成分(A5)、(A6)、(A4)は、第1〜第3の方法で説明したものと同じである。   Here, components (A5), (A6), and (A4) are the same as those described in the first to third methods.

上記の成分(A5)、成分(A6)、成分(A4)より成分(I)を得る方法としては、まず成分(A5)と成分(A6)を反応させることにより活性水素基を有するプレポリマーを得た後、成分(A4)を反応させる方法が一般的である。   As a method of obtaining the component (I) from the component (A5), the component (A6), and the component (A4), first, a prepolymer having an active hydrogen group is obtained by reacting the component (A5) with the component (A6). A method of reacting the component (A4) after obtaining is common.

また、任意成分として、前記成分(A2)を用いることもできる。この場合、この場合、末端に活性水素基を有するプレポリマーを得た後、最後に成分(A4)を反応させることができる。   Moreover, the said component (A2) can also be used as an arbitrary component. In this case, in this case, after obtaining the prepolymer having an active hydrogen group at the terminal, the component (A4) can be finally reacted.

この時、成分(A5)1モルに対し、成分(A6)を、成分(A1)1分子中のイソシアネート基の数と同一のモル数となるように仕込む。さらに、得られるプレポリマー1モルに対し、成分(A4)を、プレポリマー1分子中の活性水素基の数と同一のモル数となるように仕込む。   At this time, with respect to 1 mol of the component (A5), the component (A6) is charged so as to have the same number of moles as the number of isocyanate groups in one molecule of the component (A1). Furthermore, with respect to 1 mol of prepolymers obtained, the component (A4) is charged so as to have the same number of moles as the number of active hydrogen groups in one molecule of the prepolymer.

また、成分(A2)は、成分(A4)と反応させるプレポリマー1分子中における活性水素基の数が、成分(A5)1分子中のイソシアネート基の数と同一になることを前提として、成分(A5)1モルに対して、それぞれ1〜20モル、好ましくは1〜10モル、さらに好ましくは1〜5モル仕込むことができる。20モルを超えると、硬化体において十分な硬度を発現することができない。   In addition, the component (A2) is based on the premise that the number of active hydrogen groups in one molecule of the prepolymer to be reacted with the component (A4) is the same as the number of isocyanate groups in one molecule of the component (A5). (A5) 1 to 20 moles, preferably 1 to 10 moles, and more preferably 1 to 5 moles can be charged per 1 mole. If it exceeds 20 mol, sufficient hardness cannot be expressed in the cured product.

好適な(I)シルセスキオキサン誘導体の構造
成分(I)は、分子内に、上記の(I-1)ケージ状構造のシルセスキオキサン骨格、 (I−2)ウレタン結合、チオウレタン結合、及びウレア結合から選ばれる少なくとも一つの結合基、(I−3)ラジカル重合性基を有するものであれば、特に制限されるものではない。好ましい構造としては、
下記式(10)
Preferred (I) Silsesquioxane Derivative Structure Component (I) is composed of the above-mentioned (I-1) cage-structure silsesquioxane skeleton in the molecule, (I-2) urethane bond, thiourethane bond And at least one linking group selected from urea bonds and (I-3) a radical polymerizable group are not particularly limited. As a preferred structure,
Following formula (10)

Figure 2013072000
Figure 2013072000

(ここで、
〜Aは互いに同一であっても異なっていてもよく、ウレタン結合、チオウレタン結合、ウレア結合のいずれかを表し、
Pは、前述したケージ状構造を有するシルセスキオキサン化合物から活性水素基及びイソシアネート基を除いた2価の有機基を表し、
は前述したジイソシアネート化合物で示すものと同義であり、
は前述した活性水素基を2個有する化合物で示すものと同義であり、
は前述した活性水素基、及びラジカル重合性基を有するラジカル重合性単量体で示すものと同義であり、
は前述したイソシアネート基、及びラジカル重合性基を有するラジカル重合性単量体で示すものと同義であり、
Qはラジカル重合性基を表し、
a、b、c、d、h及びiはそれぞれ独立に0又は1を、
d、f及びgはそれぞれ独立に0〜20の整数を、
hは1〜3の整数を表し、
かつa及びbのいずれか一方、及びh及びiのいずれか一方は必ず0である。)
で示されるもの、あるいは
下記式(11)
(here,
A 1 to A 7 may be the same as or different from each other, and each represents a urethane bond, a thiourethane bond, or a urea bond;
P represents a divalent organic group obtained by removing the active hydrogen group and the isocyanate group from the silsesquioxane compound having the cage structure described above,
R 1 has the same meaning as that of the diisocyanate compound described above,
R 2 has the same meaning as that of the compound having two active hydrogen groups described above,
R 3 has the same meaning as that of the radically polymerizable monomer having the active hydrogen group and the radically polymerizable group described above,
R 4 has the same meaning as that described above for the isocyanate group and the radical polymerizable monomer having a radical polymerizable group,
Q represents a radical polymerizable group,
a, b, c, d, h and i are each independently 0 or 1,
d, f and g are each independently an integer of 0 to 20,
h represents an integer of 1 to 3,
One of a and b and one of h and i are always 0. )
Or the following formula (11)

Figure 2013072000
Figure 2013072000

(ここで、
〜A、R、R、R、R、Qは前記式(10)と同義であり、
Pは、前述したケージ状構造を有するシルセスキオキサン化合物から活性水素基及びイソシアネート基を除いた1価もしくは3〜12価の有機基を表し、
k,l,m及びoはそれぞれ独立に0又は1を、
n,pはそれぞれ独立に0〜20の整数を、
tは1もしくは3〜12の整数を
sは1〜3の整数を表し、
かつk及びlのいずれか一方、及びq及びrのいずれか一方は必ず0である。)
で示されるものが挙げられる。
(here,
A 1 to A 7 , R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , Q are as defined in the formula (10),
P represents a monovalent or 3-12 valent organic group obtained by removing the active hydrogen group and the isocyanate group from the silsesquioxane compound having the cage structure described above,
k, l, m, and o are each independently 0 or 1,
n and p are each independently an integer of 0 to 20,
t represents 1 or an integer of 3 to 12, s represents an integer of 1 to 3,
One of k and l and one of q and r are always 0. )
The thing shown by is mentioned.

このうち、前記式(10)においては、A〜Aは、原料の入手が容易であり、かつ高い硬度を有する硬化体が得られるという観点から、ウレタン結合であることが好ましく、aは1〜5、d及びfは0〜5、jは1であるものが、高い硬度を有する硬化体が得られるという観点から好ましい。 Among these, in the formula (10), A 1 to A 7 are preferably urethane bonds from the viewpoint that a raw material is easily available and a cured product having high hardness is obtained. 1 to 5, d and f are 0 to 5 and j is 1 from the viewpoint of obtaining a cured product having high hardness.

また、前記式(11)においては、A〜Aは、原料の入手が容易であり、かつ高い硬度を有する硬化体が得られるという観点から、ウレタン結合であることが好ましく、n及びpは0〜5、sは1であるものが、高い硬度を有する硬化体が得られるという観点から好ましく、さらに原料の入手が容易であるという点から、tは8であるものが好ましい。 In the formula (11), A 1 to A 7 are preferably urethane bonds from the viewpoint of easy availability of raw materials and obtaining a cured product having high hardness, and n and p 0 to 5 and s is 1 are preferable from the viewpoint of obtaining a cured product having high hardness, and t is preferably 8 from the viewpoint of easy availability of raw materials.

さらに、合成が容易であり、また粘度も適度なため硬化性組成物としての取り扱いが容易であり、硬度及びフォトクロミック特性に優れた硬化体が得られるという点から、下記式(12)   Furthermore, since it is easy to synthesize and has an appropriate viscosity, it can be easily handled as a curable composition, and a cured product excellent in hardness and photochromic properties can be obtained.

Figure 2013072000
Figure 2013072000

(ここで、
P’は、前述したケージ状構造を有するシルセスキオキサン化合物から活性水素基及を除いた2価の有機基を表し、
は前述したジイソシアネート化合物で示すものと同義であり、
は前述した活性水素基、及びラジカル重合性基を有するラジカル重合性単量体で示すものと同義であり、
はそれぞれ独立に水素原子もしくはメチル基を表す。)
及び、下記式(13)
(here,
P ′ represents a divalent organic group obtained by removing the active hydrogen group from the silsesquioxane compound having the cage structure described above,
R 1 has the same meaning as that of the diisocyanate compound described above,
R 3 has the same meaning as that of the radically polymerizable monomer having the active hydrogen group and the radically polymerizable group described above,
R 7 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group. )
And the following formula (13)

Figure 2013072000
Figure 2013072000

(ここで、P’、R、R、Rは、前記式(12)で示したものと同義である。)
で示されるものが特に好ましい。
(Here, P ′, R 1 , R 3 , and R 7 have the same meanings as those shown in the formula (12).)
Is particularly preferred.

<(II)フォトクロミック化合物:成分(II)>
次に、本発明において好適に用いられるフォトクロミック化合物について説明する。
<(II) Photochromic compound: Component (II)>
Next, the photochromic compound used suitably in this invention is demonstrated.

本発明のフォトクロミック硬化性組成物において用いるフォトクロミック化合物をとしては、クロメン化合物、フルギミド化合物、スピロオキサジン化合物、スピロピラン化合物などの公知のフォトクロミック化合物を何ら制限なく使用することが出来る。これらは、単独使用でもよく、2種類以上を併用しても構わない。   As the photochromic compound used in the photochromic curable composition of the present invention, known photochromic compounds such as a chromene compound, a fulgimide compound, a spirooxazine compound, and a spiropyran compound can be used without any limitation. These may be used alone or in combination of two or more.

上記のフルギミド化合物、スピロオキサジン化合物、スピロピラン化合物及びクロメン化合物としては、例えば特開平2−28154号公報、特開昭62−288830号公報、WO94/22850号パンフレット、WO96/14596号パンフレットなどに記載されている化合物が挙げられる。   Examples of the fulgimide compound, spirooxazine compound, spiropyran compound and chromene compound described in JP-A-2-28154, JP-A-62-2288830, WO94 / 22850 pamphlet, WO96 / 14596 pamphlet and the like. The compound which is mentioned.

特に、クロメン化合物としては上記特許文献に記載されたもの以外にも、優れたフォトクロミック性を有するクロメン化合物が知られており、好適に使用できる。このようなクロメン化合物としては、特開2001−031670号、特開2001−011067号、特開2001−011066号、特開2000−344761号、特開2000−327675号、特開2000−256347号、特開2000−229976号、特開2000−229975号、特開2000−229974号、特開2000−229973号、特開2000−229972号、特開2000−219678号、特開2000−219686号、特開平11−322739号、特開平11−286484号、特開平11−279171号、特開平09−218301号、特開平09−124645号、特開平08−295690号、特開平08−176139号、特開平08−157467号、米国特許5645767号公報、米国特許5658501号公報、米国特許5961892号公報、米国特許6296785号公報、日本国特許第4424981号公報、日本国特許第4424962号公報、WO2009/136668号パンフレット、WO2008/023828号パンフレット、日本国特許第4369754号公報、日本国特許第4301621号公報、日本国特許第4256985号公報、WO2007/086532号パンフレット、特開平2009−120536号、特開2009−67754号、特開2009−67680号、特開2009−57300号、日本国特許4195615号公報、日本国特許4158881号公報、日本国特許4157245号公報、日本国特許4157239号公報、日本国特許4157227号公報、日本国特許4118458号公報、特開2008−74832号、日本国特許3982770号公報、日本国特許3801386号公報、WO2005/028465号パンフレット、WO2003/042203号パンフレット、特開2005−289812号、特開2005−289807号、特開2005−112772号、日本国特許3522189号公報、WO2002/090342号パンフレット、日本国特許第3471073号公報、特開2003−277381号、WO2001/060811号パンフレット、WO2000/071544号、WO2005/028465号パンフレット、WO2011/16582号パンフレット、WO2011/034202号パンフレット等に開示されている。   In particular, chromene compounds having excellent photochromic properties other than those described in the above-mentioned patent documents are known as chromene compounds and can be suitably used. Examples of such chromene compounds include JP2001-031670, JP2001-011067, JP2001-011066, JP2000-344761, JP2000-327675, JP2000-256347, JP 2000-229976, JP 2000-229975, JP 2000-229974, JP 2000-229993, JP 2000-229972, JP 2000-219678, JP 2000-219686, Special Kaihei 11-322739, JP 11-286484, JP 11-279171, JP 09-218301, JP 09-124645, JP 08-295690, JP 08-176139, JP 08-157467, US Pat. No. 56457 No. 7, U.S. Pat. No. 5,658,501, U.S. Pat. No. 5,961,892, U.S. Pat. No. 6,296,785, Japanese Patent No. 4424981, Japanese Patent No. 4424962, WO2009 / 136668, WO2008 / 023828, Japanese Patent No. 4369754, Japanese Patent No. 4301621, Japanese Patent No. 4256985, WO2007 / 086532 Pamphlet, JP2009-120536A, JP2009-67754A, JP2009-67680A. JP-A-2009-57300, Japanese Patent No. 4195615, Japanese Patent No. 41588881, Japanese Patent No. 4157245, Japanese Patent No. 4157239, Japanese Patent No. 4157227 Gazette, Japanese Patent No. 4118458, Japanese Patent Laid-Open No. 2008-74832, Japanese Patent No. 3984770, Japanese Patent No. 3801386, WO 2005/028465 pamphlet, WO 2003/042203 pamphlet, JP 2005-289812, JP No. 2005-289807, JP-A-2005-112772, Japanese Patent No. 3522189, WO2002 / 090342 pamphlet, Japanese Patent No. 3471703, JP-A-2003-277381, WO2001 / 060811 pamphlet, WO2000 / 071544 No., WO2005 / 028465 pamphlet, WO2011 / 16582 pamphlet, WO2011 / 034202 pamphlet and the like.

これらのフォトクロミック化合物の中でも、発色濃度、初期着色、耐久性、退色速度などのフォトクロミック特性の観点から、インデノナフト「2,1−f」ナフト「1,2−b」ピラン骨格を有するクロメン化合物を1種類以上用いることがより好ましい。さらにこれらクロメン化合物中でもその分子量が540以上の化合物は、発色濃度及び退色速度に特に優れるため好適である。その具体例として、以下のものが挙げられる。   Among these photochromic compounds, 1 is a chromene compound having an indenonaphtho “2,1-f” naphtho “1,2-b” pyran skeleton from the viewpoint of photochromic properties such as color density, initial coloration, durability, and fading speed. It is more preferable to use more than one type. Further, among these chromene compounds, compounds having a molecular weight of 540 or more are preferable because they are particularly excellent in color density and fading speed. Specific examples thereof include the following.

Figure 2013072000
<その他のラジカル重合性単量体>
本発明においては、成分(I)とは異なる、(III)その他のラジカル重合性単量体(成分(III))を配合することもできる。
Figure 2013072000
<Other radical polymerizable monomers>
In the present invention, (III) other radical polymerizable monomer (component (III)) different from component (I) can be blended.

その他のラジカル重合性単量体としては特に制限されないが、例えば、単官能の(メタ)アクリレート化合物、2官能の(メタ)アクリレート化合物、3官能以上の(メタ)アクリレート化合物、ビニル化合物、アリル化合物等が挙げられる。   Although it does not restrict | limit especially as another radically polymerizable monomer, For example, a monofunctional (meth) acrylate compound, a bifunctional (meth) acrylate compound, a trifunctional or more (meth) acrylate compound, a vinyl compound, an allyl compound Etc.

具体的には、WO2001/005854号パンフレット、WO2003/11967号パンフレット、WO2004/83268号パンフレット、WO2009/75388号パンフレット等に開示されたラジカル重合性単量体を好適に使用することができる。   Specifically, radically polymerizable monomers disclosed in WO2001 / 005854 pamphlet, WO2003 / 11967 pamphlet, WO2004 / 83268 pamphlet, WO2009 / 75388 pamphlet and the like can be suitably used.

このうち、優れたフォトクロミック特性が得られ、かつ粘度が低いため、成分(I)と混合した場合に適度な粘度に調整することが容易であるという観点から、下記式(14)   Among these, since excellent photochromic properties are obtained and the viscosity is low, the following formula (14) is obtained from the viewpoint that it is easy to adjust to an appropriate viscosity when mixed with the component (I).

Figure 2013072000
Figure 2013072000

(式中、
、及びRは、それぞれ独立に、水素原子、又はメチル基であり、
10は、炭素数1〜10である3〜6価の有機基であり、
uは、平均値で0〜3の数であり、
vは、3〜6の整数である。)
で示される3官能以上の(メタ)アクリレート化合物を用いることが好ましい。
(Where
R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom or a methyl group,
R 10 is a trivalent to hexavalent organic group having 1 to 10 carbon atoms,
u is an average value of 0 to 3;
v is an integer of 3-6. )
It is preferable to use a tri- or higher functional (meth) acrylate compound represented by

具体的には、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリエチレングリコールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリエチレングリコールトリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、(メタ)アクリル基を4個有するポリエステルオリゴマー、(メタ)アクリル基を6個有するポリエステルオリゴマー、(メタ)アクリル基を4個有するポリウレタンオリゴマー、(メタ)アクリル基を6個有するポリウレタンオリゴマー等が挙げられる。   Specifically, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylol methane trimethacrylate, tetramethylol methane triacrylate, tetramethylol methane tetramethacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, trimethylol propane triethylene glycol trimethacrylate, Trimethylolpropane triethylene glycol triacrylate, ditrimethylolpropane tetramethacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, polyester oligomer having 4 (meth) acryl groups, polyester oligomer having 6 (meth) acryl groups, (meth) acryl group Polyurethane oligomer having 4 and 6 (meth) acrylic groups Polyurethane oligomer, and the like that.

また、これ以外にも以下に示すような重合性単量体を使用することができる。   In addition, other polymerizable monomers as shown below can be used.

単官能の(メタ)アクリレート化合物としては、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシテトラエチレングリコールメタクリレート、イソステアリルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、フェノキシエチレングリコールメタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、ナフトキシエチレングリコールアクリレート、イソステアリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、グリシジルメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(エチレングリコール鎖の平均鎖長が9であり、平均分子量が468のもの)、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(エチレングリコール鎖の平均鎖長が23であり、平均分子量が1068のもの)、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート(エチレングリコール鎖の平均鎖長が6であり、平均分子量が412のもの)、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。   Monofunctional (meth) acrylate compounds include methoxydiethylene glycol methacrylate, methoxytetraethylene glycol methacrylate, isostearyl methacrylate, isobornyl methacrylate, phenoxyethylene glycol methacrylate, phenoxyethyl acrylate, phenoxydiethylene glycol acrylate, naphthoxyethylene glycol acrylate, Stearyl acrylate, isobornyl acrylate, glycidyl methacrylate, methoxypolyethylene glycol methacrylate (with an average chain length of ethylene glycol chain of 9 and an average molecular weight of 468), methoxypolyethylene glycol methacrylate (with an average chain length of ethylene glycol chain of 23) With an average molecular weight of 1068 , Phenoxypolyethylene glycol acrylate (ethylene glycol chain having an average chain length of 6 and an average molecular weight of 412), γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloyloxypropylmethyl Examples include dimethoxysilane.

2官能(メタ)アクリレート化合物のうち、ホモポリマーが硬い硬化体を与えるものとしては、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラプロピレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、1,10−デカンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、2,2−ビス[4−メタクリロキシ(ポリエトキシ)フェニル]プロパン(エチレングリコール鎖の平均鎖長が2.3のもの)、2,2−ビス[4−メタクリロキシ(ポリエトキシ)フェニル]プロパン(エチレングリコール鎖の平均鎖長が2.6のもの)、2,2−ビス[4−メタクリロキシ(ポリエトキシ)フェニル]プロパン(エチレングリコール鎖の平均鎖長が4のもの)、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、1,10−デカンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、ジオキサングリコールジアクリレート、エトキシ化シクロヘキサンジメタノールジアクリレート(エチレングリコール鎖の平均鎖長が4のもの)、2,2−ビス[4−アクリロキシ(ポリエトキシ)フェニル]プロパン(エチレングリコール鎖の平均鎖長が3のもの)、2,2−ビス[4−アクリロキシ(ポリエトキシ)フェニル]プロパン(エチレングリコール鎖の平均鎖長が4のもの)等が挙げられる。   Among the bifunctional (meth) acrylate compounds, those in which the homopolymer gives a hardened product include ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, tripropylene glycol dimethacrylate, tetra Propylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, tetrapropylene glycol diacrylate, 1,3-butanediol Dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimeta Lilate, 1,9-nonanediol dimethacrylate, 1,10-decanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, 2,2-bis [4-methacryloxy (polyethoxy) phenyl] propane (the average chain length of the ethylene glycol chain is 2.3), 2,2-bis [4-methacryloxy (polyethoxy) phenyl] propane (ethylene glycol chain having an average chain length of 2.6), 2,2-bis [4-methacryloxy (polyethoxy) Phenyl] propane (ethylene glycol chain having an average chain length of 4), tricyclodecane dimethanol dimethacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, 1,10-decanediol diacrylate Acrylate, neopentyl glycol di Acrylate, tricyclodecane dimethanol diacrylate, dioxane glycol diacrylate, ethoxylated cyclohexane dimethanol diacrylate (with an average ethylene glycol chain length of 4), 2,2-bis [4-acryloxy (polyethoxy) phenyl] Examples include propane (having an ethylene glycol chain having an average chain length of 3), 2,2-bis [4-acryloxy (polyethoxy) phenyl] propane (having an ethylene glycol chain having an average chain length of 4), and the like.

2官能(メタ)アクリレート化合物のうち、ホモポリマーが柔らかい硬化体を与えるものとしては、ポリエチレングリコールジメタクリレート(エチレングリコール鎖の平均鎖長が9であり、平均分子量が536のもの)、ポリエチレングリコールジメタクリレート(エチレングリコール鎖の平均鎖長が14であり、平均分子量が736のもの)、ポリエチレングリコールジメタクリレート(エチレングリコール鎖の平均鎖長が23であり、平均分子量が1136のもの)、ポリプロピレングリコールジメタクリレート(プロピレングリコール鎖の平均鎖長が9であり、平均分子量が662のもの)、ポリエチレングリコールジアクリレート(エチレングリコール鎖の平均鎖長が9であり、平均分子量が508のもの)、ポリエチレングリコールジアクリレート(エチレングリコール鎖の平均鎖長が14であり、平均分子量が708のもの)、ポリプロピレングリコールジアクリレート(プロピレングリコール鎖の平均鎖長が7であり、平均分子量が536のもの)、ポリプロピレングリコールジアクリレート(プロピレングリコール鎖の平均鎖長が12であり、平均分子量が808のもの)、2,2−ビス[4−メタクリロキシ(ポリエトキシ)フェニル]プロパン(エチレングリコール鎖の平均鎖長が10のもの)、2,2−ビス[4−メタクリロキシ(ポリエトキシ)フェニル]プロパン(エチレングリコール鎖の平均鎖長が20のもの)、2,2−ビス[4−メタクリロキシ(ポリエトキシ)フェニル]プロパン(エチレングリコール鎖の平均鎖長が30のもの)、2,2−ビス[4−アクリロキシ(ポリエトキシ)フェニル]プロパン(エチレングリコール鎖の平均鎖長が10のもの)等が挙げられる。   Among the bifunctional (meth) acrylate compounds, those in which the homopolymer gives a soft cured product include polyethylene glycol dimethacrylate (ethylene glycol chain having an average chain length of 9 and an average molecular weight of 536), polyethylene glycol diacrylate Methacrylate (ethylene glycol chain having an average chain length of 14 and an average molecular weight of 736), polyethylene glycol dimethacrylate (ethylene glycol chain having an average chain length of 23 and an average molecular weight of 1136), polypropylene glycol di Methacrylate (average propylene glycol chain length of 9 and average molecular weight of 662), polyethylene glycol diacrylate (ethylene glycol chain average chain length of 9 and average molecular weight of 508), polyethylene glycol Diacrylate (with an average chain length of ethylene glycol chain of 14 and an average molecular weight of 708), polypropylene glycol diacrylate (with an average chain length of propylene glycol chain of 7 and an average molecular weight of 536), polypropylene glycol Diacrylate (with an average chain length of propylene glycol chain of 12 and an average molecular weight of 808), 2,2-bis [4-methacryloxy (polyethoxy) phenyl] propane (with an average chain length of ethylene glycol chain of 10) ), 2,2-bis [4-methacryloxy (polyethoxy) phenyl] propane (ethylene glycol chain having an average chain length of 20), 2,2-bis [4-methacryloxy (polyethoxy) phenyl] propane (ethylene glycol chain) With an average chain length of 30), 2, 2 Bis [4- acryloxy (polyethoxy) phenyl] propane (having an average chain length of ethylene glycol chains of 10), and the like.

また、本発明においては、分子中にウレタン結合を有するラジカル重合性単量体も好適に使用することができる。例えば、公知のウレタン(メタ)アクリレートを使用することができる。該ウレタン(メタ)アクリレートは、その分子構造中にベンゼン環等の芳香環を有するもの、芳香環を有しないものに大別でき、本発明においては、そのいずれをも使用できるが、その中でも特に硬化体の耐光性の観点から、芳香環を有しない無黄変タイプのものが好ましい。   Moreover, in this invention, the radically polymerizable monomer which has a urethane bond in a molecule | numerator can also be used conveniently. For example, a known urethane (meth) acrylate can be used. The urethane (meth) acrylate can be broadly classified into those having an aromatic ring such as a benzene ring in the molecular structure and those not having an aromatic ring, and any of them can be used in the present invention. From the viewpoint of light resistance of the cured product, a non-yellowing type having no aromatic ring is preferred.

該ウレタン(メタ)アクリレートとしては、具体的には、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、イソプロピリデンビス−4−シクロヘキシルイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート又はメチルシクロヘキサンジイソシアネートと、炭素数2〜4のエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ヘキサメチレンオキシドの繰り返し単位を有するポリアルキレングルコール、或いはポリカプロラクトンジオール等のポリエステルジオール、ポリカーボネートジオール、ポリブタジエンジオール等の低分子の多官能ポリオール、又はペンタエリスリトール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,8−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等公知の低分子量のポリオール類とを反応させウレタンプレポリマーとしたものを、アルキレンオキシド鎖を有していてもよい2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等で更に反応させた反応混合物であるか、又は前記ジイソシアネートを、アルキレンオキシド鎖を有していてもよい2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと直接反応させた反応混合物であって、その分子量が400以上20,000未満であるウレタン(メタ)アクリレートが挙げられる。   Specific examples of the urethane (meth) acrylate include, for example, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, lysine isocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, isopropylidenebis-4-cyclohexyl isocyanate, Polyalkylene glycols having repeating units of dicyclohexylmethane diisocyanate, norbornene diisocyanate or methylcyclohexane diisocyanate and ethylene oxide, propylene oxide, hexamethylene oxide having 2 to 4 carbon atoms, or polyester diols such as polycaprolactone diol, polycarbonate diol, polybutadiene diol Low molecular polyfunctional polyols such as Tol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, 1,8-nonanediol, Reacted with known low molecular weight polyols such as neopentyl glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol to obtain urethane prepolymers Is a reaction mixture obtained by further reacting with 2-hydroxyethyl (meth) acrylate or the like which may have an alkylene oxide chain, or the diisocyanate may have an alkylene oxide chain. Hydro A reaction mixture obtained by direct reaction with ethyl (meth) acrylate, the molecular weight of a urethane (meth) acrylate is less than 400 to 20,000.

さらに、スチレン、αメチルスチレン、αメチルスチレンダイマー、ジビニルベンゼンアリルジグリコールカーボネート等のラジカル重合性単量体も使用することができる。   Furthermore, radically polymerizable monomers such as styrene, α-methylstyrene, α-methylstyrene dimer, divinylbenzene allyl diglycol carbonate can also be used.

<フォトクロミック硬化性組成物の配合割合>
本発明において、フォトクロミック化合物の配合量は、目的とする用途に応じて適宜決定すればよい。中でも、本発明のフォトクロミック硬化性組成物をフォトクロミック眼鏡レンズ用途に使用する場合には、以下の配合量とすることが好ましい。
<Blending ratio of photochromic curable composition>
In the present invention, the blending amount of the photochromic compound may be appropriately determined according to the intended use. Especially, when using the photochromic curable composition of this invention for a photochromic spectacle lens use, it is preferable to set it as the following compounding quantities.

すなわち、フォトクロミック硬化性組成物に含まれる全ラジカル重合性単量体(成分(I)と前述した成分(III)を合わせたもの)を100質量部としたとき、成分(II)を0.01〜20質量部とすることが好ましい。全ラジカル重合性単量体とは、成分(I)、及び必要に応じて配合されるその他のラジカル重合性単量体(前記成分(III))を合計したものを指す。   That is, when the total radical polymerizable monomer (component (I) and component (III) described above) contained in the photochromic curable composition is 100 parts by mass, component (II) is 0.01. It is preferable to set it as -20 mass parts. The total radical polymerizable monomer refers to the sum of component (I) and other radical polymerizable monomers (the component (III)) blended as necessary.

また、フォトクロミック眼鏡レンズの用途の中でも、本発明のフォトクロミック硬化性組成物をコーティング剤として使用する場合には、全ラジカル重合性単量体100質量部に対して、成分(II)を0.05〜20質量部とすることが好ましく、さらに成分(II)を0.1〜15質量部とすることが好ましい。中でも、形成されるコーティング層の厚みに応じて成分(II)の配合量を変えることが好ましい。コーティング層の厚みが10〜30μmのときは、全ラジカル重合性単量体100質量部に対して、成分(II)を5〜15質量部とすることが好ましい。また、コーティング層の厚みが30〜50μmのときには、全ラジカル重合性単量体100質量部に対して、成分(II)を0.5〜5質量部とすることが好ましい。   Further, among the uses of the photochromic eyeglass lens, when the photochromic curable composition of the present invention is used as a coating agent, the component (II) is added in an amount of 0.05 with respect to 100 parts by mass of all radical polymerizable monomers. It is preferable to set it as -20 mass parts, and also it is preferable that component (II) shall be 0.1-15 mass parts. Especially, it is preferable to change the compounding quantity of component (II) according to the thickness of the coating layer formed. When the thickness of the coating layer is 10 to 30 μm, the component (II) is preferably 5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all radical polymerizable monomers. Moreover, when the thickness of a coating layer is 30-50 micrometers, it is preferable that component (II) shall be 0.5-5 mass parts with respect to 100 mass parts of all radically polymerizable monomers.

一方、練り込み型として、硬化体そのものをレンズとして使用する場合には、全ラジカル重合性単量体100質量部に対して、成分(II)を0.01〜2質量部とすることが好ましく、さらに成分(II)を0.03〜0.5質量部とすることが好ましい。   On the other hand, when the cured product itself is used as a lens as a kneading type, the component (II) is preferably 0.01 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all radical polymerizable monomers. Further, the component (II) is preferably 0.03 to 0.5 parts by mass.

また、全ラジカル重合性単量体に占める成分(I)の割合は、効果を損なわない範囲で適宜決定することができるが、10〜100質量%とすることが好ましく、25〜100質量%とすることが特に好ましい。   Moreover, although the ratio of the component (I) which occupies for all radically polymerizable monomers can be suitably determined in the range which does not impair an effect, it is preferable to set it as 10-100 mass%, and 25-100 mass% It is particularly preferable to do this.

次に、本発明のフォトクロミック硬化組成物に配合できるその他の成分について説明する。   Next, the other component which can be mix | blended with the photochromic hardening composition of this invention is demonstrated.

(その他の成分)
本発明の硬化性組成物には、フォトクロミック化合物の繰り返し耐久性の向上、発色速度の向上、退色速度の向上や成形性の向上のために、さらに界面活性剤、酸化防止剤、ラジカル補足剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、離型剤、着色防止剤、帯電防止剤、蛍光染料、染料、顔料、香料、可塑剤等の添加剤を添加しても良い。また、硬化性組成物を硬化させるために後述する重合開始剤を配合することも極めて好ましい。重合開始剤については、硬化体を製造する方法の説明において詳細に記す。添加するこれら添加剤としては、公知の化合物が何ら制限なく使用される。
(Other ingredients)
In the curable composition of the present invention, in order to improve the repetition durability of the photochromic compound, the color development speed, the fading speed and the moldability, a surfactant, an antioxidant, a radical scavenger, Additives such as ultraviolet stabilizers, ultraviolet absorbers, mold release agents, anti-coloring agents, antistatic agents, fluorescent dyes, dyes, pigments, fragrances, and plasticizers may be added. It is also very preferable to add a polymerization initiator described later in order to cure the curable composition. About a polymerization initiator, it describes in detail in description of the method of manufacturing a hardening body. As these additives to be added, known compounds are used without any limitation.

界面活性剤としては、ノニオン系、アニオン系、カチオン系の何れも使用できるが、重合性単量体への溶解性からノニオン系界面活性剤を用いるのが好ましい。好適に使用できるノニオン正解面活性剤を具体的に挙げると、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等を挙げることができる。界面活性剤の使用に当たっては、2種以上を混合して使用しても良い。界面活性剤の添加量は、全ラジカル重合性単量体100質量部に対し、0.1〜20質量部の範囲が好ましい。   As the surfactant, any of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and a cationic surfactant can be used, but it is preferable to use a nonionic surfactant because of its solubility in a polymerizable monomer. Specific examples of nonionic correct surface active agents that can be suitably used include sorbitan fatty acid esters, polyethylene glycol fatty acid esters, polyoxyethylene alkyl ethers, and the like. In using the surfactant, two or more kinds may be mixed and used. The addition amount of the surfactant is preferably in the range of 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all radical polymerizable monomers.

また、酸化防止剤、ラジカル補足剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤としては、ヒンダードアミン光安定剤、ヒンダードフェノール酸化防止剤、フェノール系ラジカル補足剤、イオウ系酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物等を好適に使用できる。これら酸化防止剤、ラジカル補足剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤は、2種以上を混合して使用してもよい。さらにこれらの非重合性化合物の使用に当たっては、界面活性剤と酸化防止剤、ラジカル補足剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤を併用して使用してもよい。これら酸化防止剤、ラジカル補足剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤の添加量は、全ラジカル重合性単量体100質量部に対し、0.001〜20質量部の範囲が好ましい。   Antioxidants, radical scavengers, UV stabilizers, UV absorbers include hindered amine light stabilizers, hindered phenol antioxidants, phenol radical scavengers, sulfur antioxidants, benzotriazole compounds, benzophenones A system compound etc. can be used conveniently. These antioxidants, radical scavengers, ultraviolet stabilizers, and ultraviolet absorbers may be used in combination of two or more. Furthermore, when using these non-polymerizable compounds, surfactants and antioxidants, radical scavengers, UV stabilizers, and UV absorbers may be used in combination. The addition amount of these antioxidants, radical scavengers, UV stabilizers, and UV absorbers is preferably in the range of 0.001 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all radical polymerizable monomers.

上記安定剤の中でも、該硬化性組成物を硬化させる際のフォトクロミック化合物の劣化防止、あるいはその硬化体の繰り返し耐久性向上の観点より、ヒンダードアミン光安定剤が挙げられる。ヒンダードアミン光安定剤としては、公知の化合物が何ら制限なく用いることができる。その中でも、コーティング剤用途で用いる場合、特にフォトクロミック化合物の劣化防止効果を発現する化合物として、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、旭電化工業(株)製アデカスタブLA−52、LA−62、LA−77、LA−82等を挙げることができる。添加量としては、全ラジカル重合性単量体100質量部に対し、0.001〜20質量部の範囲であればよいが、コーティング剤として用いる場合には、0.1〜10質量部の範囲が好ましく、より好適には、1〜10質量部の範囲で用いればよい。   Among the stabilizers, a hindered amine light stabilizer is exemplified from the viewpoint of preventing deterioration of the photochromic compound when the curable composition is cured or improving the repeated durability of the cured product. As the hindered amine light stabilizer, known compounds can be used without any limitation. Among them, when used for coating agents, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., is particularly used as a compound that exhibits the effect of preventing deterioration of the photochromic compound. Examples include ADK STAB LA-52, LA-62, LA-77, LA-82 and the like. The addition amount may be in the range of 0.001 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total radical polymerizable monomer, but when used as a coating agent, it is in the range of 0.1 to 10 parts by mass. It is preferable to use in the range of 1 to 10 parts by mass.

また、コーティング剤として使用する場合特に有用な他の安定剤として、硬化体の繰り返し耐久性向上の観点より、ヒンダードフェノール酸化防止剤も特に好ましく用いることができる。ヒンダードフェノール酸化防止剤としては、公知の化合物が何ら制限なく用いることができる。その中でも、コーティング剤用途で用いる場合、特にフォトクロミック化合物の劣化防止効果を発現する化合物としては、チバ・スペチャルティ・ケミカルズ製IRGANOX245:エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3,5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トルイル]プロピオネート]、IRGANOX1076:オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、IRGANOX1010:ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等を挙げることができる。添加量としては、全ラジカル重合性単量体100質量部に対し、0.001〜20質量部の範囲であればよいが、コーティング剤として用いる場合には、0.1〜10質量部の範囲が好ましく、より好適には、1〜10質量部の範囲で用いればよい。   In addition, as another particularly useful stabilizer when used as a coating agent, a hindered phenol antioxidant can be particularly preferably used from the viewpoint of improving the repeated durability of the cured product. As the hindered phenol antioxidant, known compounds can be used without any limitation. Among them, when used in coating agent applications, as a compound that expresses the effect of preventing deterioration of the photochromic compound, IRGANOX245: ethylenebis (oxyethylene) bis [3,5-tert-butyl-4 manufactured by Ciba Specialty Chemicals -Hydroxy-m-toluyl] propionate], IRGANOX 1076: octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, IRGANOX 1010: pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert -Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] and the like. The addition amount may be in the range of 0.001 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total radical polymerizable monomer, but when used as a coating agent, it is in the range of 0.1 to 10 parts by mass. It is preferable to use in the range of 1 to 10 parts by mass.

次に、本発明のフォトクロミック硬化性組成物の調製方法、硬化体の形成方法、及び用途について説明する。   Next, the preparation method of the photochromic curable composition of this invention, the formation method of a hardening body, and an application are demonstrated.

(調製方法、硬化体の形成方法、及びその用途)
本発明のフォトクロミック硬化性組成物の調製は、特に限定されず、所定量の各成分を秤取り混合すればよい。なお、各成分の添加順序は特に限定されず全ての成分を同時に添加してもよいし、重合性単量体成分のみを予め混合し、後で、例えば、後述の如く重合させる直前にフォトクロミック化合物や他の添加剤を添加混合してもよい。なお、後述するように、重合に際しては必要に応じて重合開始剤をさらに添加することもできる。
(Preparation method, formation method of cured body, and use thereof)
The preparation of the photochromic curable composition of the present invention is not particularly limited, and a predetermined amount of each component may be weighed and mixed. The order of addition of each component is not particularly limited, and all components may be added at the same time, or only the polymerizable monomer component is mixed in advance, and then, for example, immediately before polymerization as described later, the photochromic compound Or other additives may be added and mixed. As will be described later, a polymerization initiator may be further added as necessary during the polymerization.

本発明のフォトクロミック硬化性組成物は、粘度を5〜500cPsとすることが好ましい。コーティング剤として使用する場合には、25℃での粘度が20〜500cPsとすることが好ましい。中でも、50〜300cPsであるのがより好適であり、60〜200cPsであるのが特に好適である。この粘度範囲とすることにより、後述するコート層の厚さを10〜100μmと厚めに調整することが容易となり、十分にフォトクロミック特性を発揮させることが可能となる。一方、練り込み型として使用する場合には、25℃での粘度が5〜300cPsとすることが好ましい。中でも、10〜100cPsであるのがより好適である。この粘度範囲とすることにより、レンズ型に注入する作業を容易に行うことができる。   The photochromic curable composition of the present invention preferably has a viscosity of 5 to 500 cPs. When used as a coating agent, the viscosity at 25 ° C. is preferably 20 to 500 cPs. Among these, 50 to 300 cPs is more preferable, and 60 to 200 cPs is particularly preferable. By setting it as this viscosity range, it becomes easy to adjust the thickness of the coat layer mentioned later to 10-100 micrometers thickly, and it becomes possible to fully exhibit a photochromic characteristic. On the other hand, when using as a kneading type | mold, it is preferable that the viscosity in 25 degreeC shall be 5-300 cPs. Among these, 10 to 100 cPs is more preferable. By setting the viscosity within this range, the operation of injecting into the lens mold can be easily performed.

本発明のフォトクロミック硬化性組成物を硬化させてフォトクロミック硬化体を得る方法は、特に限定されず、用いる重合性単量体の種類に応じた公知の重合方法を採用することができる。重合開始手段は、種々の過酸化物やアゾ化合物などのラジカル重合開始剤の使用、又は紫外線、α線、β線、γ線等の照射あるいは両者の併用によって行うことができる。   The method for obtaining the photochromic cured product by curing the photochromic curable composition of the present invention is not particularly limited, and a known polymerization method according to the type of the polymerizable monomer to be used can be employed. The polymerization initiating means can be carried out by using radical polymerization initiators such as various peroxides and azo compounds, or irradiating with ultraviolet rays, α rays, β rays, γ rays or the like or using both in combination.

ラジカル重合開始剤としては、特に限定されず、公知のものが使用できるが、代表的なものを例示すると、熱重合開始剤として、ベンゾイルパーオキサイド、p−クロロベンゾイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド;t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシジカーボネート、クミルパーオキシネオデカネート、t−ブチルパーオキシベンゾエートの如きパーオキシエステル;ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルオキシカーボネートの如きパーカーボネート類;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カーボニトリル)の如きアゾ化合物等挙げられる。   The radical polymerization initiator is not particularly limited, and publicly known ones can be used, but representative examples include benzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, decanoyl peroxide, Diacyl peroxides such as lauroyl peroxide and acetyl peroxide; peroxyl such as t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxydicarbonate, cumylperoxyneodecanate, t-butylperoxybenzoate Oxyesters; percarbonates such as diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, di-sec-butyloxycarbonate; 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (4- Methyl valeronitrile), 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), and 1,1'-azobis (cyclohexane-1 such azo compounds carbonitrile) and the like.

これら熱重合開始剤の使用量は、重合条件や開始剤の種類、重合性単量体の種類や組成によって異なり、一概に限定できないが、一般には、全ラジカル重合性単量体100質量部に対して0.01〜10質量部の範囲で用いるのが好適である。上記熱重合開始剤は単独で用いてもよいし、複数を混合して用いてもよい。   The amount of these thermal polymerization initiators used varies depending on the polymerization conditions, the type of initiator, the type and composition of the polymerizable monomer, and cannot be unconditionally limited. On the other hand, it is preferable to use in the range of 0.01 to 10 parts by mass. The above thermal polymerization initiators may be used alone or in combination.

また紫外線等の光照射により重合させる場合には、光重合開始剤として、例えばベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾフェノール、アエトフェノン4,4’−ジクロロベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−イソプロピルチオオキサントン、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6―トリメチルベンゾイル)−フェニルフォシフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニル−フォスフィンオキサイド、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1等を使用することが好ましい。   In the case of polymerization by irradiation with light such as ultraviolet rays, examples of the photopolymerization initiator include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin butyl ether, benzophenol, aethofenone 4,4′-dichlorobenzophenone, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2. -Methyl-1-phenylpropan-1-one, benzylmethyl ketal, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-isopropylthioo Xanthone, bis (2,6-dimethoxybenzoyl-2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzo B Diphenyl - phosphine oxide, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) - be used butanone -1 or the like.

これら光重合開始剤は、全ラジカル重合性単量体100質量部に対して0.001〜5質量部の範囲で用いるのが一般的である。上記光重合開始剤は、単独で用いてもよいし、複数を混合して用いてもよい。また上記熱重合開始剤を光重合開始剤と併用してもよい。   These photopolymerization initiators are generally used in the range of 0.001 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all radical polymerizable monomers. The said photoinitiator may be used independently and may be used in mixture of multiple. Moreover, you may use the said thermal polymerization initiator together with a photoinitiator.

本発明のフォトクロミック硬化性組成物から硬化体を得る特に好ましい方法は、上記光重合開始剤を配合した本発明のフォトクロミック硬化性組成物に、紫外線等を照射し硬化させ、さらに必要に応じて加熱して重合を完結させる方法である。   A particularly preferred method for obtaining a cured product from the photochromic curable composition of the present invention is to cure the photochromic curable composition of the present invention containing the photopolymerization initiator by irradiating it with ultraviolet rays or the like, and further heating as necessary. Thus, the polymerization is completed.

紫外線の照射により重合させる場合には、公知の光源を何ら制限なく用いることが出来る。該光源を具体的に例示すれば、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノンランプ、カーボンアーク、殺菌灯、メタルハライドランプ、無電極ランプ等を挙げることが出来る。該光源を用いた光照射の時間は、上記光重合開始剤の種類、吸収波長及び感度、さらにはフォトクロミック層の膜厚等により適宜決定すれば良い。また、光源に電子線を用いる場合には、光重合開始剤を添加せずに、フォトクロミック層を硬化させることもできる。   When the polymerization is performed by irradiation with ultraviolet rays, a known light source can be used without any limitation. Specific examples of the light source include an ultra high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a xenon lamp, a carbon arc, a germicidal lamp, a metal halide lamp, and an electrodeless lamp. The time of light irradiation using the light source may be appropriately determined depending on the kind of the photopolymerization initiator, the absorption wavelength and sensitivity, the film thickness of the photochromic layer, and the like. Moreover, when using an electron beam for a light source, a photochromic layer can also be hardened, without adding a photoinitiator.

このようにして得られた硬化体は、そのままフォトクロミック光学材料として使用することが可能であるが、通常は、さらに着用時の傷の発生を防止することを目的として、ハードコート層で被覆して使用される。これにより、耐擦傷性を向上させることができる。   The cured product thus obtained can be used as a photochromic optical material as it is, but is usually coated with a hard coat layer for the purpose of preventing the occurrence of scratches during wearing. used. Thereby, the scratch resistance can be improved.

ハードコート層を形成するためのコーティング剤(ハードコート剤)としては、公知のものがなんら制限なく使用できる。具体的には、シランカップリング剤やケイ素、ジルコニウム、アンチモン、アルミニウム、チタン等の酸化物のゾルを主成分とするハードコート剤や、有機高分子体を主成分とするハードコート剤が使用できる。   As a coating agent (hard coat agent) for forming the hard coat layer, known ones can be used without any limitation. Specifically, a hard coat agent mainly composed of a silane coupling agent or an oxide sol such as silicon, zirconium, antimony, aluminum, titanium, or a hard coat agent mainly composed of an organic polymer can be used. .

また、本発明のフォトクロミック硬化性組成物単独の硬化体、光学基材表面に該硬化性組成物(コーティング剤)よりなるコート層を有する光学材料、あるいは該コート層上に、さらにハードコート層を形成した光学物品の表面には、SiO、TiO、ZrO等の金属酸化物の薄膜の蒸着や有機高分子体の薄膜の塗布等による反射防止処理、帯電防止処理等の加工及び2次処理を施すことも可能である。 Further, a cured product of the photochromic curable composition alone of the present invention, an optical material having a coating layer made of the curable composition (coating agent) on the surface of the optical substrate, or a hard coat layer on the coating layer. On the surface of the formed optical article, processing such as antireflection treatment and antistatic treatment by deposition of a thin film of metal oxide such as SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , application of a thin film of organic polymer, etc. and secondary It is also possible to perform processing.

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

合成例1
<成分(I)の重合性単量体Aの合成>
窒素気流下にて1L四つ口フラスコに、1,2−プロパンジオールイソブチルPOSS 95g(0.10mol)、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート 42g(0.20mol)を仕込み、70℃で3時間撹拌した。その後、ヒドロキシエチルメタクリレート26g(0.20mol)、メトキノン 0.08gを添加し、70℃で3時間撹拌した。残存イソシアネート量を定量することにより反応が完結したことを確認した後、室温まで冷却した。
Synthesis example 1
<Synthesis of Component (I) Polymerizable Monomer A>
Under a nitrogen stream, 95 g (0.10 mol) of 1,2-propanediol isobutyl POSS and 42 g (0.20 mol) of 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate were charged in a 1 L four-necked flask at 3O <0> C. Stir for hours. Thereafter, 26 g (0.20 mol) of hydroxyethyl methacrylate and 0.08 g of methoquinone were added and stirred at 70 ° C. for 3 hours. After confirming that the reaction was completed by quantifying the amount of residual isocyanate, it was cooled to room temperature.

得られた粘ちょう体についてプロトンの核磁気共鳴スペクトラムを測定したところ、1〜5ppmに126プロトン分のピークが、5〜7ppmにラジカル重合性基であるメタクリル基の二重結合に基づく4プロトン分のピークとウレタンに基づく4プロトン分のピークが観測された。また赤外線吸収スペクトラムを測定したところ、イソシアネートに基づく2260cm−1のピークが消失し、1740cm−1のウレタンに基づくピークが現れたことが確認された。 When the nuclear magnetic resonance spectrum of the proton was measured for the resulting viscous body, a peak for 126 protons at 1 to 5 ppm, and a proton content of 4 protons based on a double bond of a methacryl group which is a radical polymerizable group at 5 to 7 ppm. And 4 protons based on urethane were observed. The Measurement of the infrared absorption spectrum disappeared peak of 2260 cm -1 based on isocyanates, that appeared peak based on urethanes 1740 cm -1 was confirmed.

以上のことから、この粘ちょう体は下記式(A)   From the above, this viscous body has the following formula (A)

Figure 2013072000
Figure 2013072000

で示される構造に代表される化合物を含むことが確認された。 It was confirmed that the compound represented by the structure shown by was included.

合成例2
<成分(I)の重合性単量体Bの合成>
窒素気流下にて1L四つ口フラスコに、オクタ(3−ヒドロキシ−3−メチルブチルジメチルシロキシ)POSS 85g(0.05mol)、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート 81g(0.40mol)を仕込み、70℃で3時間撹拌した。これに、ヒドロキシエチルアクリレート 46g(0.40mol)、メトキノン0.11gを添加し、70℃で3時間撹拌した、残存イソシアネート量を定量することにより反応が完結したことを確認し、室温まで冷却して粘ちょう体を得た。
Synthesis example 2
<Synthesis of polymerizable monomer B of component (I)>
In a 1 L four-necked flask under nitrogen flow, 85 g (0.05 mol) of octa (3-hydroxy-3-methylbutyldimethylsiloxy) POSS and 81 g (0.40 mol) of 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate were added. The mixture was stirred and stirred at 70 ° C for 3 hours. To this was added 46 g (0.40 mol) of hydroxyethyl acrylate and 0.11 g of methoquinone, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 3 hours. By confirming the amount of residual isocyanate, the reaction was confirmed to be complete, and cooled to room temperature. I got a sticky body.

得られた粘ちょう体についてプロトンの核磁気共鳴スペクトラムを測定したところ、1〜5ppmに約304プロトン分のピークが、5〜7ppmにラジカル重合性基であるメタクリル基の二重結合に基づく24プロトン分のピークとウレタンに基づく16プロトン分のピークが観測された。また赤外線吸収スペクトラムを測定したところ、イソシアネートに基づく2260cm−1のピークが消失し、1740cm−1のウレタンに基づくピークが現れたことが確認された。以上のことから、この粘ちょう体は下記式(B) When the nuclear magnetic resonance spectrum of proton was measured for the resulting viscous body, a peak corresponding to about 304 protons at 1 to 5 ppm and 24 protons based on a double bond of a methacryl group which is a radical polymerizable group at 5 to 7 ppm. A peak for 16 minutes and a peak for 16 protons based on urethane were observed. The Measurement of the infrared absorption spectrum disappeared peak of 2260 cm -1 based on isocyanates, that appeared peak based on urethanes 1740 cm -1 was confirmed. From the above, this viscous body has the following formula (B)

Figure 2013072000
Figure 2013072000

で示される構造に代表される化合物を含むことが確認された。Rの左端の酸素原子(−O−)がケージ状構造のシルセスキオキサン骨格のSi原子と結合している化合物である。 It was confirmed that the compound represented by the structure shown by was included. This is a compound in which the oxygen atom (—O—) at the left end of R is bonded to a Si atom of a silsesquioxane skeleton having a cage structure.

合成例3
<成分Iの重合性単量体Cの合成>
窒素気流下にて1L四つ口フラスコに、イソホロンジイソシアネート89g(0.40mol)、平均分子量500のポリカーボネートポリオール100g(0.20mol)を仕込み、70℃で3時間反応させて、イソシアネート基を有するプレポリマーを得た。これに、トランス−シクロヘキサンジオールイソブチルPOSS 96g(0.10mol)を加えて、70℃で3時間撹拌した。さらに、トリエチレングリコールモノアクリレート 41g(0.20mol)、メトキノン0.16gを添加し、70℃で3時間撹拌した。残存イソシアネート量を定量することにより反応が完結したことを確認し、室温まで冷却して粘ちょう体を得た。
Synthesis example 3
<Synthesis of Component I Polymerizable Monomer C>
In a 1 L four-necked flask under nitrogen stream, 89 g (0.40 mol) of isophorone diisocyanate and 100 g (0.20 mol) of polycarbonate polyol having an average molecular weight of 500 were charged and reacted at 70 ° C. for 3 hours to prepare a prepolymer having an isocyanate group. A polymer was obtained. To this, 96 g (0.10 mol) of trans-cyclohexanediol isobutyl POSS was added and stirred at 70 ° C. for 3 hours. Furthermore, 41 g (0.20 mol) of triethylene glycol monoacrylate and 0.16 g of methoquinone were added and stirred at 70 ° C. for 3 hours. It was confirmed that the reaction was completed by quantifying the amount of residual isocyanate, and cooled to room temperature to obtain a viscous body.

得られた粘ちょう体についてプロトンの核磁気共鳴スペクトラムを測定したところ、1〜5ppmに約250プロトン分のピークが、5〜7ppmにラジカル重合性基であるアクリル基の二重結合に基づく6プロトンのピークとウレタンに基づく8プロトン分のピークが観測された。また赤外線吸収スペクトラムを測定したところ、イソシアネートに基づく2260cm−1のイソシアネートに基づくピークが消失し、1740cm−1のウレタンに基づくピークが現れたことが確認された。以上のことから、この粘ちょう体は下記式(C) When the nuclear magnetic resonance spectrum of the proton was measured for the resulting viscous body, a peak of about 250 protons at 1 to 5 ppm, and 6 protons based on a double bond of an acrylic group which is a radical polymerizable group at 5 to 7 ppm. And a peak corresponding to 8 protons based on urethane were observed. The Measurement of the infrared absorption spectrum disappeared peak based on isocyanate 2260 cm -1 based on isocyanates, that appeared peak based on urethanes 1740 cm -1 was confirmed. From the above, this viscous body has the following formula (C)

Figure 2013072000
Figure 2013072000

で示される構造に代表される化合物を含むことが確認された。Rの左端のメチレン基(−CH−)がケージ状構造のシルセスキオキサン骨格のSi原子と結合している化合物である。 It was confirmed that the compound represented by the structure shown by was included. It is a compound in which the methylene group (—CH 2 —) at the left end of R is bonded to the Si atom of the silsesquioxane skeleton having a cage structure.

合成例4
<成分Iの重合性単量体Dの合成>
窒素気流下にて1L四つ口フラスコに、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート84g(0.40mol)、分子量500のポリカーボネートポリオール100g(0.20mol)を仕込み、70℃で3時間反応させて、イソシアネート基を有するプレポリマーを得た。これに、アミノエチルアミノプロピルイソブチルPOSS 92g(0.10mol)を加えて、70℃で3時間撹拌した。さらに、トリエチレングリコールモノアクリレート 41g(0.20mol)、メトキノン0.16gを添加し、70℃で3時間撹拌した。残存イソシアネート量を定量することにより反応が完結したことを確認し、室温まで冷却して重合性単量体Dを得た。
Synthesis example 4
<Synthesis of Component I Polymerizable Monomer D>
Under a nitrogen stream, 84 g (0.40 mol) of 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate and 100 g (0.20 mol) of polycarbonate polyol having a molecular weight of 500 were charged into a 1 L four-necked flask and reacted at 70 ° C. for 3 hours. Thus, a prepolymer having an isocyanate group was obtained. To this, 92 g (0.10 mol) of aminoethylaminopropylisobutyl POSS was added and stirred at 70 ° C. for 3 hours. Furthermore, 41 g (0.20 mol) of triethylene glycol monoacrylate and 0.16 g of methoquinone were added and stirred at 70 ° C. for 3 hours. By quantifying the amount of residual isocyanate, it was confirmed that the reaction was complete, and then cooled to room temperature to obtain a polymerizable monomer D.

得られた粘ちょう体についてプロトンの核磁気共鳴スペクトラムを測定したところ、1〜5ppmに約250プロトン分のピークが、5〜7ppmにラジカル重合性基であるアクリル基の二重結合に基づく6プロトン分のピークとウレタン及びウレアに基づく9プロトン分のピークが観測された。また赤外線吸収スペクトラムを測定したところ、イソシアネートに基づく2260cm−1のイソシアネートに基づくピークが消失し、1740cm−1及び1600cm−1cmのウレタン及びウレアに基づくピークが現れたことが確認された。以上のことから、この粘ちょう体は下記式(D) When the nuclear magnetic resonance spectrum of the proton was measured for the resulting viscous body, a peak of about 250 protons at 1 to 5 ppm, and 6 protons based on a double bond of an acrylic group which is a radical polymerizable group at 5 to 7 ppm. A peak for 9 minutes and a peak for 9 protons based on urethane and urea were observed. The Measurement of the infrared absorption spectrum disappeared peak based on isocyanate 2260 cm -1 based on isocyanate, the peak based on the urethane and urea 1740 cm -1 and 1600 cm -1 cm appeared was confirmed. From the above, this viscous body has the following formula (D)

Figure 2013072000
Figure 2013072000

で示される構造に代表される化合物を含むことが確認された。Rの左端のメチレン基(−CH−)がケージ状構造のシルセスキオキサン骨格のSi原子と結合している化合物である。 It was confirmed that the compound represented by the structure shown by was included. It is a compound in which the methylene group (—CH 2 —) at the left end of R is bonded to the Si atom of the silsesquioxane skeleton having a cage structure.

以下に成分(II)、成分(III)、その他の成分として使用した化合物の略号と名称を示す。   The abbreviations and names of the compounds used as component (II), component (III) and other components are shown below.

成分(II):フォトクロミック化合物
PC1:
Component (II): Photochromic compound PC1:

Figure 2013072000
Figure 2013072000

成分(III):その他のラジカル重合性単量体
TMPT:トリメチロールプロパントリメタクリレート。
BPE100:2,2−ビス[4−メタクリロキシ(ポリエトキシ)フェニル]プロパン(エチレングリコール鎖の平均鎖長が2.6のもの。)
A400:ポリエチレングリコールジアクリレート(エチレングリコール鎖の平均鎖長が9であり、平均分子量が508のもの)。
U−2PHA:イソホロンジイソシアネートとヒドロキシエチルアクリレートを1:2のモル比で反応させて得られるウレタンアクリレート。
GMA:グリシジルメタクリレート。
MSD:αメチルスチレンダイマー。
Component (III): Other radical polymerizable monomer TMPT: Trimethylolpropane trimethacrylate.
BPE100: 2,2-bis [4-methacryloxy (polyethoxy) phenyl] propane (having an average chain length of ethylene glycol chain of 2.6)
A400: Polyethylene glycol diacrylate (the average chain length of the ethylene glycol chain is 9 and the average molecular weight is 508).
U-2PHA: urethane acrylate obtained by reacting isophorone diisocyanate and hydroxyethyl acrylate in a molar ratio of 1: 2.
GMA: glycidyl methacrylate.
MSD: α-methylstyrene dimer.

その他の成分
・光重合開始剤
CGI1800:1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとビス(2,6−ジメトキシベンゾイル−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイドの混合物(質量比:3対1)。
Other components Photopolymerization initiator CGI1800: Mixture of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and bis (2,6-dimethoxybenzoyl-2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide (mass ratio: 3 to 1).

・熱重合開始剤
パーブチルND:t−ブチルパーオキシネオデカノエート。
パーオクタO:1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート。
Thermal polymerization initiator perbutyl ND: t-butyl peroxyneodecanoate.
Perocta O: 1,1,3,3-tetramethylbutyl peroxy-2-ethylhexanoate.

・ヒンダードアミン光安定剤
チヌビン765:ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート。
Hindered amine light stabilizer Tinuvin 765: bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate.

・ヒンダードフェノール酸化防止剤
IRGANOX245:エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3,5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トルイル]プロピオネート]。
Hindered phenol antioxidant IRGANOX245: ethylene bis (oxyethylene) bis [3,5-tert-butyl-4-hydroxy-m-toluyl] propionate].

・湿気硬化型プライマー
TR−SC−P (株)トクヤマ製。
-Moisture-curing primer TR-SC-P manufactured by Tokuyama Corporation.

実施例1
合成例1で製造した重合性単量体A 100質量部に対して、フォトクロミック化合物としてPC1を0.05質量部、重合開始剤としてパーブチルND1質量部、パーオクタO 0.1質量部添加し十分に混合してフォトクロミック硬化性組成物を得た。(フォトクロミック硬化性組成物の配合割合を表1にまとめた。)この混合液をガラス板とエチレン−酢酸ビニル共重合体からなるガスケットで構成された鋳型の中に注入し、注型重合により上記重合性単量体組成物を重合した。重合は空気炉を用い、30℃〜90℃まで18時間かけ徐々に温度を上げていき、90℃で2時間保持した。重合終了後、硬化体を鋳型のガラス型から取り外した。
Example 1
With respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer A produced in Synthesis Example 1, 0.05 part by mass of PC1 as a photochromic compound, 1 part by mass of perbutyl ND and 0.1 part by mass of perocta O as a polymerization initiator are sufficiently added. A photochromic curable composition was obtained by mixing. (The blending ratio of the photochromic curable composition is summarized in Table 1.) This mixed solution was poured into a mold composed of a glass plate and a gasket made of an ethylene-vinyl acetate copolymer, and the above-mentioned was performed by cast polymerization. The polymerizable monomer composition was polymerized. The polymerization was performed using an air furnace, gradually increasing the temperature from 30 ° C. to 90 ° C. over 18 hours, and maintaining at 90 ° C. for 2 hours. After the polymerization, the cured product was removed from the glass mold of the mold.

得られたフォトクロミック硬化体(厚み2mm)を用い、下記の評価を行った。結果を表2に示した。   The following evaluation was performed using the obtained photochromic hardened body (thickness 2 mm). The results are shown in Table 2.

(1)ビッカース硬度:得られたフォトクロミック硬化体を、株式会社マツザワ製自動計測(読取)装置付硬度計PMT−X7Aを用いて10gf、30秒でビッカース圧子を押し込み、圧痕からビッカース硬度を得た。ビッカース硬度は、レンズ加工の工程で傷が入るかどうかの指標となる。目安としてビッカース硬度が4.5を超えると傷は入りにくく、4.5以下では傷が入りやすい。   (1) Vickers hardness: Vickers hardness was obtained from the indentation by pushing the Vickers indenter into the obtained photochromic cured product using a hardness meter PMT-X7A with automatic measurement (reading) device manufactured by Matsuzawa Co., Ltd. at 10 gf for 30 seconds. . The Vickers hardness is an index as to whether or not a flaw is introduced in the lens processing process. As a guide, scratches are difficult to enter when the Vickers hardness exceeds 4.5, and scratches tend to occur when the hardness is 4.5 or less.

(2)発色濃度:得られたフォトクロミック硬化体に、浜松ホトニクス製のキセノンランプL−2480(300W)SHL−100をエアロマスフィルター(コーニング社製)を介して20℃±1℃、フォトクロミックコート層表面でのビーム強度365nm=2.4mW/cm,245nm=24μW/cmで300秒間照射して発色させ、このときの最大吸収波長を(株)大塚電子工業製の分光光度計(瞬間マルチチャンネルフォトディテクターMCPD1000)により求めた。300秒間光照射した後の、最大吸収波長における吸光度{ε(300)}と、光照射していない状態の硬化体の該波長における吸光度{ε(0)}との差{ε(300)−ε(0)}を求めこれを発色濃度とした。この値が高いほどフォトクロミック特性が優れているといえる。 (2) Color density: To the obtained photochromic cured product, a xenon lamp L-2480 (300W) SHL-100 manufactured by Hamamatsu Photonics was applied at 20 ° C. ± 1 ° C. through an aeromass filter (manufactured by Corning), a photochromic coating layer. The surface is irradiated with a beam intensity of 365 nm = 2.4 mW / cm 2 and 245 nm = 24 μW / cm 2 for 300 seconds to develop a color, and the maximum absorption wavelength at this time is a spectrophotometer (instant multimeter) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. Channel photo detector MCPD1000). The difference {ε (300) − between the absorbance {ε (300)} at the maximum absorption wavelength after irradiation with light for 300 seconds and the absorbance {ε (0)} at the wavelength of the cured product in a state where light is not irradiated ε (0)} was determined and used as the color density. It can be said that the higher this value, the better the photochromic characteristics.

(3)退色半減期:300秒間光照射した後、光の照射を止め、該硬化体の最大波長における吸光度が前記{ε(300)−ε(0)}の1/2まで低下するのに要する時間{t1/2(min)}を測定した。この時間が短いほど退色速度が速くフォトクロミック特性が優れているといえる。   (3) Fading half-life: after irradiation with light for 300 seconds, the light irradiation is stopped, and the absorbance at the maximum wavelength of the cured product decreases to half of {ε (300) −ε (0)}. The time required {t1 / 2 (min)} was measured. It can be said that the shorter the time, the faster the fading speed and the better the photochromic characteristics.

(4)繰り返し耐久性:光照射による発色の繰り返し耐久性を評価するために次の劣化促進試験を行った。即ち、得られたフォトクロミックコート層を有すレンズをスガ試験器(株)製キセノンウェザーメーターX25により200時間促進劣化させた。その後、前記発色濃度の評価を試験の前後で行い、試験前の発色濃度(A)及び試験後の発色濃度(A200)を測定し、{(A200/A)×100}の値を残存率(%)として求めた。残存率が高いほど繰り返し耐久性が高く、フォトクロミック特性が優れているといえる。得られた評価結果を表2にまとめた。 (4) Repeated durability: The following deterioration acceleration test was conducted in order to evaluate the repeated durability of color development by light irradiation. That is, the obtained lens having the photochromic coating layer was accelerated and deteriorated for 200 hours by a Xenon weather meter X25 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. Thereafter, the color density was evaluated before and after the test, and the color density (A 0 ) before the test and the color density (A 200 ) after the test were measured, and the value of {(A 200 / A 0 ) × 100} Was determined as a residual rate (%). It can be said that the higher the residual rate, the higher the repetition durability and the better the photochromic properties. The evaluation results obtained are summarized in Table 2.

実施例2
実施例1において、重合性単量体A 100質量部の代わりに合成例2で製造した重合性単量体B 40質量部、BPE500 30質量部、TMPT28質量部、GMA1質量部、MSD1質量部を用いた以外は実施例1と同様の操作を行った。フォトクロミック硬化性組成物の配合割合を表1に、得られた評価結果を表2に示した。
Example 2
In Example 1, instead of 100 parts by mass of polymerizable monomer A, 40 parts by mass of polymerizable monomer B produced in Synthesis Example 2, 30 parts by mass of BPE500, 28 parts by mass of TMPT, 1 part by mass of GMA, and 1 part by mass of MSD were used. The same operation as in Example 1 was performed except that it was used. The blending ratio of the photochromic curable composition is shown in Table 1, and the obtained evaluation results are shown in Table 2.

Figure 2013072000
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Figure 2013072000
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実施例3
合成例3で製造した重合性単量体C 60質量部、TMPT39質量部、GMA1質量部に対して、フォトクロミック化合物としてPC1を2質量部添加し十分に混合した。この混合物に、光安定剤としてチヌビン765を5質量部、酸化防止剤としてIRGANOX245を3質量部、重合開始剤としてCGI1800を0.5質量部添加し十分に混合してフォトクロミック硬化性組成物(コーティング剤)を得た。(コーティング剤の配合割合を表3に示した。)MIKASA製スピンコーター1H−DX2を用いて、厚さ2mmのプラスチックレンズ(MR:チオウレタン系樹脂プラスチックレンズ;屈折率=1.60 光学基材)の表面に、湿気硬化型プライマーTR−SC−Pを回転数70r.p.mで15秒→1000r.p.mで10秒コートした。その後、上記方法で得られたコーティング剤 約2gを回転数60r.p.mで40秒→600r.p.mで10〜20秒の条件でフォトクロコート層の膜厚が40μmになるようにスピンコートした。この表面がコートされたレンズを窒素ガス雰囲気中で出力200mW/cmのメタルハライドランプを用いて、90秒間照射し、塗膜を硬化させた。その後さらに110℃で1時間加熱した(フォトクロミックコート層を有する光学材料を製造した。)。
Example 3
2 parts by mass of PC1 as a photochromic compound was added to 60 parts by mass of the polymerizable monomer C produced in Synthesis Example 3, 39 parts by mass of TMPT, and 1 part by mass of GMA, and mixed well. To this mixture, 5 parts by weight of tinuvin 765 as a light stabilizer, 3 parts by weight of IRGANOX245 as an antioxidant, and 0.5 parts by weight of CGI1800 as a polymerization initiator were added and mixed well to prepare a photochromic curable composition (coating Agent). (The blending ratio of the coating agent is shown in Table 3.) Using a spin coater 1H-DX2 manufactured by MIKASA, a plastic lens having a thickness of 2 mm (MR: thiourethane resin plastic lens; refractive index = 1.60) ) Was coated with a moisture-curing primer TR-SC-P at a rotational speed of 70 rpm for 15 seconds → 1000 rpm for 10 seconds. Thereafter, about 2 g of the coating agent obtained by the above method was spin-coated so that the film thickness of the photochromic coating layer became 40 μm under the conditions of 40 rpm at 60 rpm and 10 to 20 seconds at 600 rpm. The surface-coated lens was irradiated for 90 seconds using a metal halide lamp with an output of 200 mW / cm 2 in a nitrogen gas atmosphere to cure the coating film. Thereafter, it was further heated at 110 ° C. for 1 hour (an optical material having a photochromic coating layer was produced).

得られたフォトクロミックコート層を有する光学材料を用い、実施例1と同様の評価を行った。結果を表4に示した。   Evaluation similar to Example 1 was performed using the obtained optical material having a photochromic coating layer. The results are shown in Table 4.

実施例4
実施例3において、重合性単量体C 60質量部、TMPT39質量部、GMA1質量部の代わりに、合成例4で製造した重合性単量体D 100質量部を用いた以外は実施例3と同様の操作を行った。フォトクロミックコーティング剤の配合割合を表3に、得られた評価結果を表4に示した。
Example 4
In Example 3, in place of 60 parts by mass of polymerizable monomer C, 39 parts by mass of TMPT, and 1 part by mass of GMA, Example 3 was used except that 100 parts by mass of polymerizable monomer D produced in Synthesis Example 4 was used. The same operation was performed. The blending ratio of the photochromic coating agent is shown in Table 3, and the obtained evaluation results are shown in Table 4.

比較例1
実施例3において、シルセスキオキサン誘導体を使用せず、A400 60質量部、TMPT39質量部、GMA 1質量部を用いた以外は実施例3と同様の操作を行った。フォトクロミック硬化性組成物の配合割合を表3に、得られた評価結果を表4に示した。
Comparative Example 1
In Example 3, the same operation as Example 3 was performed except that the silsesquioxane derivative was not used and 60 parts by mass of A400, 39 parts by mass of TMPT, and 1 part by mass of GMA were used. Table 3 shows the blending ratio of the photochromic curable composition, and Table 4 shows the obtained evaluation results.

このフォトクロミック硬化性組成物を用いて作製したフォトクロミックコーティング層を有する光学材料はビッカース硬度が低かった。   An optical material having a photochromic coating layer produced using this photochromic curable composition had a low Vickers hardness.

比較例2
ラジカル重合性基を有し、ウレタン結合もしくはウレア結合を有しないシルセスキオキサン化合物として、「メタクリロイルイソブチル POSS(登録商標)」(Hybrid Plastics社製、MA0702;8つのSiを有し、Siに結合する基の1つがメタクリロイルオキシプロピル基で、他の7つがイソブチル基であるもの)10質量部に、U−2PHA 90質量部を加え、十分に混合したがMA0702がウレタンアクリレートに溶解せず、均一な液を得ることができなかった。さらに70℃に加熱し、超音波を当てながら撹拌したが、やはり均一な液を得ることができなかった。従って、フォトクロミック化合物の溶解、さらには硬化体の作製もできなかった。
Comparative Example 2
As a silsesquioxane compound having a radical polymerizable group and not having a urethane bond or urea bond, “methacryloylisobutyl POSS (registered trademark)” (manufactured by Hybrid Plastics, MA0702; having 8 Si, bonded to Si 90 parts by weight of U-2PHA is added to 10 parts by weight and mixed well, but MA0702 does not dissolve in urethane acrylate and is homogeneous. 10 parts by weight is a methacryloyloxypropyl group and the other 7 are isobutyl groups. Could not be obtained. Further, the mixture was heated to 70 ° C. and stirred while applying ultrasonic waves, but a uniform liquid could not be obtained. Therefore, it was not possible to dissolve the photochromic compound and to produce a cured product.

Figure 2013072000
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Claims (10)

分子内に、
(I−1)ケージ状構造のシルセスキオキサン骨格と、
(I−2)ウレタン結合、チオウレタン結合、及びウレア結合から選ばれる少なくとも一つの結合基と、
(I−3)ラジカル重合性基
とを有する(I)シルセスキオキサン誘導体、並びに
(II)フォトクロミック化合物
を含んでなるフォトクロミック硬化性組成物。
In the molecule,
(I-1) a silsesquioxane skeleton having a cage structure;
(I-2) at least one linking group selected from a urethane bond, a thiourethane bond, and a urea bond;
(I-3) A photochromic curable composition comprising (I) a silsesquioxane derivative having a radical polymerizable group and (II) a photochromic compound.
前記(I)シルセスキオキサン誘導体が、
(A1)活性水素基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物と、
(A2)ジイソシアネート化合物と、
(A3)活性水素基、及びラジカル重合性基を有する重合性単量体
とを必須成分として反応させて得られる反応生成物である、請求項1に記載のフォトクロミック硬化性組成物。
The (I) silsesquioxane derivative is
(A1) a silsesquioxane compound having a cage structure having an active hydrogen group;
(A2) a diisocyanate compound;
The photochromic curable composition according to claim 1, which is a reaction product obtained by reacting (A3) an active hydrogen group and a polymerizable monomer having a radical polymerizable group as essential components.
前記(I)シルセスキオキサン誘導体が、
(A1)活性水素基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物と、
(A4)イソシアネート基、及びラジカル重合性基を有する重合性単量体
とを必須成分として反応させて得られる反応生成物である、請求項1に記載のフォトクロミック硬化性組成物。
The (I) silsesquioxane derivative is
(A1) a silsesquioxane compound having a cage structure having an active hydrogen group;
(A4) The photochromic curable composition according to claim 1, which is a reaction product obtained by reacting an isocyanate group and a polymerizable monomer having a radical polymerizable group as essential components.
前記(I)シルセスキオキサン誘導体が、
(A5)イソシアネート基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物と、
(A3)活性水素基、及びラジカル重合基を有する重合性単量体
とを必須成分として反応させて得られる反応生成物である、請求項1に記載のフォトクロミック硬化性組成物。
The (I) silsesquioxane derivative is
(A5) a silsesquioxane compound having a cage structure having an isocyanate group;
(A3) The photochromic curable composition according to claim 1, which is a reaction product obtained by reacting a polymerizable monomer having an active hydrogen group and a radical polymerizable group as essential components.
前記(I)シルセスキオキサン誘導体が、
(A5)イソシアネート基を有するケージ状構造のシルセスキオキサン化合物と、
(A6)活性水素基を2個有する化合物と、
(A4)イソシアネート基、及びラジカル重合基を有する重合性単量体
とを必須成分として反応させて得られる反応生成物である、請求項1に記載のフォトクロミック硬化性組成物。
The (I) silsesquioxane derivative is
(A5) a silsesquioxane compound having a cage structure having an isocyanate group;
(A6) a compound having two active hydrogen groups;
(A4) The photochromic curable composition according to claim 1, which is a reaction product obtained by reacting an isocyanate group and a polymerizable monomer having a radical polymerization group as essential components.
前記(I−3)ラジカル重合性基が、(メタ)アクリル基、ビニル基、及びアリル基から選ばれる基である請求項1に記載のフォトクロミック硬化性組成物。   The photochromic curable composition according to claim 1, wherein the (I-3) radical polymerizable group is a group selected from a (meth) acryl group, a vinyl group, and an allyl group. 前記(II)フォトクロミック化合物が、インデノ[2,1−f]ナフト[1,2−b]ピラン骨格を有する化合物を含む請求項1に記載のフォトクロミック硬化性組成物。   The photochromic curable composition according to claim 1, wherein the (II) photochromic compound comprises a compound having an indeno [2,1-f] naphtho [1,2-b] pyran skeleton. 請求項1に記載のフォトクロミック硬化性組成物を含むコーティング剤。   A coating agent comprising the photochromic curable composition according to claim 1. 光学基材の少なくとも一つの面上に、請求項8に記載のコーティング剤を硬化させて得られるフォトクロミックコート層を有する光学材料。   An optical material having a photochromic coating layer obtained by curing the coating agent according to claim 8 on at least one surface of an optical substrate. 請求項1に記載のフォトクロミック硬化性組成物を硬化させて得られるフォトクロミック硬化体。   A photochromic cured product obtained by curing the photochromic curable composition according to claim 1.
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