JP4456795B2

JP4456795B2 - 重合性組成物

Info

Publication number: JP4456795B2
Application number: JP2002153597A
Authority: JP
Inventors: 忍和泉; 力宏森; 潤二百田
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2022-05-28
Also published as: JP2003342310A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、保存安定性に優れ、なおかつフォトクロミック作用の発色濃度および退色速度に優れたフォトクロミック重合体を与える重合性組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォトクロミズムとは、ここ数年来注目されてきた現象であって、ある化合物に太陽光あるいは水銀灯の光のような紫外線を含む光を照射すると速やかに色が変わり（発色という）、光の照射をやめて暗所におくと元の色に戻る（退色という）可逆作用のことである。この性質を有する化合物はフォトクロミック化合物と呼ばれている。
【０００３】
フォトクロミック性を有する重合体の製造方法としては、フォトクロミック化合物をラジカル重合性単量体に分散させ硬化させる技術が多数報告されている。こうして得られたフォトクロミック重合体は、例えばサングラスなどに実用化されている。
また、フォトクロミック化合物を含有するラジカル重合性単量体を重合体表面にコーティングし硬化させることによって、重合体に簡便にフォトクロミック性を付与する方法も提案されている。この方法の場合、重合体表面に形成するフォトクロミック化合物を含むコート層の厚みが薄い。したがって、実用的な発色濃度のフォトクロミック重合体を得るためには、コート層中にフォトクロミック化合物を高濃度で含有させる必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者等らが、フォトクロミック化合物をラジカル重合性単量体に分散させて保存したところ、時間の経過にしたがってフォトクロミック化合物が析出するという問題が発生することが明らかとなった。そして、フォトクロミック化合物の析出は、フォトクロミック化合物の含有量がラジカル重合性単量体１００重量部に対して２重量部以上のときに、より顕著となることが判明した。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、ラジカル重合性単量体中で過飽和溶解状態にあるフォトクロミック化合物の析出を抑制して保存安定性を向上させ、なお且つフォトクロミック作用の発色濃度および退色速度に優れた重合性単量体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行ってきた。その結果、特定のフォトクロミック化合物を溶解させるラジカル重合性単量体が特定の粘度以上であり、且つ該ラジカル重合性単量体が４５重量％以上の芳香族基を有するラジカル重合性単量体を含んでいる場合には、過飽和溶解状態にあるフォトクロミック化合物の析出を抑制でき、なお且つフォトクロミック作用の発色濃度および退色速度に優れたものとなることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、置換もしくは非置換のフェニル基を少なくとも１つ有するクロメン化合物と芳香族化合物とを構成成分とする分子化合物及び２５℃での粘度が６０ｃＰ以上のラジカル重合性単量体とよりなり、該ラジカル重合性単量体が芳香族基を有するラジカル重合性単量体を含み、かつ該ラジカル重合性単量体中に占める該芳香族基を有するラジカル重合性単量体の割合が４５重量％以上であることを特徴とするフォトクロミック重合性組成物である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明においては、ラジカル重合性単量体の粘度が２５℃において６０ｃＰ以上であることが必要である。ラジカル重合性単量体の粘度が２５℃において６０ｃＰ未満のときには、該フォトクロミック重合性組成物を光学材料の表面にコーティングし硬化させることが困難であり、且つフォトクロミック化合物の過飽和溶解状態が不安定なためフォトクロミック化合物が析出しやすくなり、保存安定性が悪化する。また、該ラジカル重合性単量体の粘度が２５℃において１０００ｃＰを越えるときには該フォトクロミック重合性組成物を光学材料の表面に均一にコーティングさせることが困難となることから、ラジカル重合性単量体の粘度は６０〜１０００ｃＰの範囲であることが好ましい。
【０００９】
ラジカル重合性単量体は、通常２種以上を組み合わせて使用することが多く、この場合、ある種のラジカル重合性単量体の粘度が上記値未満であってもラジカル重合性単量体全体としての粘度が上記値以上であれば良い。
【００１０】
さらに、本発明においては、上記のラジカル重合性単量体が芳香族基を有するラジカル重合性単量体を含み、かつ該ラジカル重合性単量体中に占める該芳香族基を有するラジカル重合性単量体の割合が４５重量％以上である必要がある。芳香族基を有するラジカル重合性単量体の割合が４５重量％未満のときにはフォトクロミック化合物の過飽和溶解状態が十分に安定化されないため、析出が抑えられずに保存安定性が低くなる。
【００１１】
芳香族基を有するラジカル重合性単量体の割合が４５重量％以上であれば、本発明の効果を得ることができるが、より良好な保存安定性を得るためには、芳香族基を有するラジカル重合性単量体の割合が多ければ多いほどよいが、良好なフォトクロミック性能を得るためには該単量体の割合が５０重量％〜８０重量％の範囲内であることが好ましい。
【００１２】
本発明において、ラジカル重合性単量体の一部として使用される芳香族基を有するラジカル重合性単量体としては、分子中に芳香族基を有するものであれば公知のものを特に制限なく使用することができる。芳香族基としては、置換基を有していても良いベンゼン環から誘導される１価または２価の基、置換基を有していてもよいナフタレン環から誘導される１価または２価の基を挙げることができる。これらベンゼン環またはナフタレン環の置換基としては、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、ハロゲン原子等を挙げることができる。これらの芳香族基を具体的に例示すれば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、フェニレン基等を挙げることができる。
【００１３】
本発明においては、芳香族基を有するラジカル重合性単量体としては、入手の容易さや重合性の良さから下記式（１）、（２）および（３）で示される化合物を好適に使用することができる。
（ａ）下記一般式（１）
【００１４】
【化１】

【００１５】
（式中、Ｒ^１は水素原子またはメチル基であり、Ｒ^２はエチレン基もしくはプロピレン基であり、Ｒ^３はハロゲン原子または炭素数１〜１０のアルキル基であり、ａは１〜２０の整数である。）
で示されるアクリレート化合物またはメタクリレート化合物、
（ｂ）下記一般式（２）
【００１６】
【化２】

【００１７】
｛式中、Ｒ^４はそれぞれ同種または異種の水素原子またはメチル基であり、Ｒ^５はエチレン基もしくはプロピレン基であり、ｂはそれぞれ独立に０〜１０の整数であり、Ｒ^６はそれぞれアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基またはハロゲン原子であり、ｃはＲ^６の置換基数を示す０〜４の整数であり、Ｅは酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（Ｏ_２）−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＣＨ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−Ｃ（ＣＨ_３）（Ｃ_６Ｈ_５）−から選ばれるいずれかの基である｝
で示されるジアクリレート化合物またはジメタクリレート化合物、
（ｃ）下記一般式（３）
【００１８】
【化３】

【００１９】
（式中、Ｒ^７およびＲ^１０は、それぞれ同種または異種の水素原子またはメチル基であり、Ｒ^８およびＲ^９はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキレン基であり、ｄおよびｅはそれぞれ独立に０または１の整数である。）
で示されるエポキシ基含有アクリレート化合物またはメタクリレート化合物
などを挙げることができる。
【００２０】
一般式（１）で示されるアクリレート化合物またはメタクリレート化合物を具体的に例示すると、ノニルフェノキシテトラエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシノナエチレングリコールメタクリレート、ノニルフェノキシテトラプロピレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシテトラプロピレングリコールメタクリレート、ノニルフェノキシノナプロピレングリコールメタクリレート等が挙げられる。
【００２１】
一般式（２）で示されるジアクリレート化合物またはジメタクリレート化合物を具体的に例示すると、２，２−ビス（４−アクリロイルオキシエトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アクリロイルオキシジエトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アクリロイルオキシトリエトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アクリロイルオキシペンタエトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシエトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシジエトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシトリエトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシペンタエトキシフェニル）プロパン等が挙げられる。
【００２２】
また上記構造式で示される化合物の他にも、スチレン、クロロスチレン、メチルスチレン、ビニルナフタレン、α−メチルスチレンダイマー、ブロモスチレン、ジビニルベンゼン等のビニル化合物なども好適に用い得る単量体として挙げられる。
【００２３】
上記の芳香族基を有するラジカル重合性単量体の中でも、後述のフォトクロミック化合物とラジカル重合性単量体との混合物を重合して得られるフォトクロミック硬化体のフォトクロミック性の発色濃度、退色速度を勘案すれば、芳香族基を有するラジカル重合性単量体としては前記一般式（２）で示されるジアクリレート化合物またはジメタクリレート化合物を、芳香族基を有するラジカル重合性単量体中に占める割合で３５〜１００重量％の範囲で使用することが好ましい。
【００２４】
本発明におけるラジカル重合性単量体として、上記した芳香族基を有するラジカル重合性単量体と共に芳香族基を有しないラジカル重合性単量体を用いることができる。芳香族基を有さないラジカル重合性単量体は、ラジカル重合性基を有する公知の単量体が特に制限なく使用される。ラジカル重合性基としては、アクリレート基、メタクリレート基およびビニル基などが挙げられる。
【００２５】
このような芳香族基を有さないラジカル重合性単量体としては、例えば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、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタアクリレート、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、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ウレタンオリゴマーテトラアクリレート、ウレタンオリゴマーヘキサメタクリレート、ウレタンオリゴマーヘキサアクリレート、ポリエステルオリゴマーヘキサアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート等の多官能モノマー、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ジメタクリレート、１，４−ブチレングリコールジメタクリレート、１，９−ノニレングリコールジメタクリレート、ネオペンチレングリコールジメタクリレート、ネオペン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等の２官能モノマー、平均分子量５２６のポリエチレングリコールメタアクリレート、平均分子量３６０のポリエチレングリコールメタアクリレート、平均分子量４７５のメチルエーテルポリエチレングリコールメタアクリレート、平均分子量１０００のメチルエーテルポリエチレングリコールメタアクリレート、平均分子量３７５のポリプロピレングリコールメタアクリレート、平均分子量４３０のポリプロピレンメタアクリレート、平均分子量６２２のポリプロピレンメタアクリレート、平均分子量６２０のメチルエーテルポリプロピレングリコールメタアクリレート、平均分子量５６６のポリテトラメチレングリコールメタアクリレート、平均分子量２０３４のオクチルフェニルエーテルポリエチレングリコールメタクリレート、平均分子量６１０のノニルエーテルポリエチレングリコールメタクリレート、平均分子量６４０のメチルエーテルポリエチレンチオグリコールメタクリレート、平均分子量４９８のパーフルオロヘプチルエチレングリコールメタクリレート、トリアルキレングリコールジアクリレート、テトラアルキレングリコールジアクリレート、ノニルアルキレングリコールジアクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルメタクリレート、ラウリルメタアクリレート、エチルヘキシルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ラウリルアクリレート等の単官能モノマーや、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートおよび平均分子量５４０のグリシジルオキシポリエチレングリコールメタアクリレート等のエポキシ系モノマーや、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、（３−アクリロキシプロピル）ジメチルメトキシシラン、（３−アクリロキシプロピル）メチルジメトキシシラン、（３−アクリロキシプロピル）トリメトキシシラン、（メタクリロキシメチル）ジメチルエトキシシラン、メタクリロキシメチルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルジメチルエトキシシラン、メタクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン等のシリルモノマーや分子量２５００〜３５００の４官能ポリエステルオリゴマー（ダイセルユーシービー社、ＥＢ８０等）、分子量６０００〜８０００の４官能ポリエステルオリゴマー（ダイセルユーシービー社、ＥＢ４５０等）、分子量４５０００〜５５０００の６官能ポリエステルオリゴマー（ダイセルユーシービー社、ＥＢ１８３０等）、平均分子量１００００の４官能ポリエステルオリゴマー（第一工業製薬社、ＧＸ８４８８Ｂ等）等のポリエステルオリゴマー等を挙げることができる。
【００２６】
次に、本発明の重合性組成物におけるフォトクロミック化合物である置換もしくは非置換のフェニル基を少なくとも１つ有するクロメン化合物は、クロメン化合物と後述する芳香族化合物とを構成成分とする分子化合物を形成することができ、該分子化合物は本発明におけるラジカル重合性単量体に対する溶解性が高く、かつ本発明による保存安定効果が大きいため、特に好適に用いることができる。
【００２７】
さらに、その発色濃度、退色速度、耐久性等の各種フォトクロミック特性が特に良好なクロメン化合物として、下記一般式（４）で示される化合物を好適に用いることができる。
【００２８】
【化４】

【００２９】
なお、前記式（４）中のＲ^１１およびＲ^１２は、それぞれ置換若しくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換の芳香族複素環基であり、下記式（５）
【００３０】
【化５】

【００３１】
で示される２価の基は、前記式（４）中の２Ｈ―ピラン環に縮合するベンゼン環を有し、そして置換基を有していてもよい２価の縮合多環式有機基である。
【００３２】
上記Ｒ^１１またはＲ^１２で示されるアリール基および芳香族複素環基としては、フェニル基、１−または２−ナフチル基、２−または３−フリル基、２−または３−チエニル基、２−または３−ピロリジル基等を挙げることができる。
【００３３】
また、上記Ｒ^１１またはＲ^１２で示されるアリール基および芳香族複素環基の置換基は特に限定されないが、アルキル基、アルコキシ基、アラルコキシ基、置換若しくは非置換のアミノ基、シアノ基、置換もしくは非置換のアリール基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子、アラルキル基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、シアノメチル基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基、および、窒素原子をヘテロ原子として有し該窒素原子でアリール基と結合する置換もしくは非置換の複素環基、または該複素環基に芳香族炭化水素環もしくは芳香族複素環が縮合した縮合複素環基を挙げることができる。
【００３４】
なお、上記の置換基の説明中における複素環基にはアリール基に結合する窒素原子の他にさらに酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子が存在していてもよい。
【００３５】
また、上記の置換基の説明中におけるアリール基および複素環基の置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アラルコキシ基、アミノ基、シアノ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子、アラルキル基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、シアノメチル基、アリールスルホニル基、およびアルキルスルホニル基等を挙げることができる。
【００３６】
また、同じく上記の置換基の説明中におけるアミノ基の置換基としてはアルキル基、アルコキシ基、アラルコキシ基、シアノ基、アリール基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子、アラルキル基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、シアノメチル基、アリールスルホニル基、およびアルキルスルホニル基等を挙げることができる。
【００３７】
また、フォトクロミック性の観点から、前記式（４）中のＲ^１１およびＲ^１２のどちらか一方は、置換若しくは非置換のアミノ基が置換したフェニル基であるのが好適である。このときの好適な置換もしくは非置換のアミノ基を例示すると、アミノ基；メチルアミノ基、エチルアミノ基、ｎ−プロピルアミノ基、ｉ−プロピルアミノ基、ｎ−ブチルアミノ基、ｔ−ブチルアミノ基等のアルキルアミノ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−ｎ−プロピルアミノ基、ジ−ｉ−プロピルアミノ基、ジ−ｎ−ブチルアミノ基、ジ−ｔ−ブチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；フェニルアミノ基、ナフチルアミノ基等のアリールアミノ基；ジフェニルアミノ基等のジアリールアミノ基等を挙げることができる。
【００３８】
また、前記式（４）中のＲ^１１およびＲ^１２のどちらか一方は、複素環基を構成する炭素原子の数が２〜１０、特に２〜６である、窒素原子をヘテロ原子として有し該窒素原子でフェニル基に結合する置換もしくは非置換の複素環基、または該複素環基に芳香族炭化水素環もしくは芳香族複素環が縮合した縮合複素環基が置換したフェニル基であることが好適である。このような複素環基または縮合複素環基を例示すると、モルホリノ基、ピペリジノ基、ピロリジニル基、ピペラジノ基、Ｎ−メチルピペラジノ基、インドリニル基等の基を挙げることができる。
【００３９】
前記式（４）中の前記式（５）で示される２価の基は、置換基を有していてもよい２価の縮合多環式有機基であって、前記式（４）中の２Ｈ―ピラン環に縮合するベンゼン環を含む基であり、該基が結合したクロメン化合物がフォトクロミック性を示すものであれば特に限定されないが、フォトクロミック性が優れるという観点より、下記式（６）、（７）、（８）および（９）で示される基であるのが好適である。
【００４０】
【化６】

【００４１】
【化７】

【００４２】
【化８】

【００４３】
【化９】

【００４４】
ただし、上記式（６）中のＲ^１３およびＲ^１４は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アラルキル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアミノ基、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していてもよいアリール基、ハロゲン原子、窒素原子をヘテロ原子として有し該窒素原子で縮合多環式有機基の環に結合する、置換基を有していてもよい複素環基、または該複素環基に芳香族炭化水素環もしくは芳香族複素環が縮合した縮合複素環基である。Ｒ^１３の結合数を表すｆは０〜３の整数であり、Ｒ^１４の結合数を表すｇは０〜２の整数であり、ｆまたはｇがそれぞれ２以上であるときに複数結合する各Ｒ^１３またはＲ^１４は互いに同一でも異なっていてもよい。なお、上記Ｒ^１３およびＲ^１４の各基が置換基を有していてもよい場合の置換基とは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、およびハロゲン原子からなる群より選ばれる少なくとも１種の置換基を意味する。
【００４５】
また、上記式（７）中のＲ^１５およびＲ^１６は、それぞれ上記式（６）中のＲ^１３およびＲ^１４と同義であり、Ｒ^１５の結合数を表すｈは０〜２の整数であり、Ｒ^１６の結合数を表すｉは０〜３の整数であり、ｈまたはｉがそれぞれ２以上であるときに複数結合する各Ｒ^１５またはＲ^１６は互いに異なっていてもよい。
【００４６】
また、上記式（８）中のＲ^１７およびＲ^１８は、それぞれ上記式（６）中のＲ^１３およびＲ^１４と同義であり、Ｒ^１７およびＲ^１８の結合数を表すｊおよびｋはそれぞれ０〜３の整数であり、ｊまたはｋがそれぞれ２以上であるときに複数結合する各Ｒ^１７またはＲ^１８は互いに異なっていてもよい。
【００４７】
また、上記式（９）中の下記式（１０）
【００４８】
【化１０】

【００４９】
で示される基は、芳香族炭化水素基または不飽和複素環基であり、Ｒ^１９およびＲ^２０は、それぞれ上記式（６）中のＲ^１３およびＲ^１４と同義である。Ｒ^１９およびＲ^２０の結合数を表すｍおよびｎはそれぞれ０〜３の整数であり、ｍまたはｎがそれぞれ２以上であるときに複数結合する各Ｒ^１９またはＲ^２０は互いに異なっていてもよい。Ｒ^２１およびＲ^２２としては、それぞれ独立に水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アラルキル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、置換あるいは非置換のアミノ基、シアノ基、ニトロ基、置換あるいは非置換のアリール基であるか、または互いに結合してオキソ基、置換基を有していてもよいビニレン基、置換基を有していてもよい酸素原子を１あるいは２個含む複素環基、置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素環基、または下記式（１１）
【００５０】
【化１１】

【００５１】
｛式（１１）中の−Ｙ−で示される基は、下記式
【００５２】
【化１２】

【００５３】
（式中、Ｚ^１およびＺ^２はそれぞれ独立に酸素原子または硫黄原子であり、Ｒ^２３、Ｒ^２４、Ｒ^２５およびＲ^２６はアルキレン基であり、ｐ、ｑ、ｒおよびｓは、それぞれ１〜４の整数である。）で示される基である。}
で示される基を挙げることができる。
【００５４】
また、前記式（４）で示されるクロメン化合物のうち、置換もしくは非置換のフェニル基を少なくとも１つ有するクロメン化合物は、クロメン化合物と芳香族化合物とを構成成分とする分子化合物を形成することができる。このような芳香族化合物としては、上記したようなクロメン化合物と分子化合物を形成し得る化合物であれば特に限定されないが、分子化合物を形成しやすいという観点から、分子量３００〜８００のクロメン化合物に対して、特に分子量７０〜１５０の芳香族化合物であるのが好適である。好適に使用できる芳香族化合物を具体的に例示すると、トルエン、ベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ナフタレン、チオフェン、ピロール等を挙げることができる。
【００５５】
本発明でフォトクロミック化合物として好適な「置換もしくは非置換のフェニル基を少なくとも１つ有するクロメン化合物」を具体的に例示すると次のような化合物を挙げることができる。
【００５６】
【化１３】

【００５７】
【化１４】

【００５８】
【化１５】

【００５９】
【化１６】

【００６０】
【化１７】

【００６１】
【化１８】

【００６２】
なお、上に例示したクロメン化合物は、ＷＯ９８／４５２８１号、ＷＯ９６／１４５９６号、ドイツ国特許公開ＤＥ１９９０２７７１、およびＷＯ９８／０４９３７号等に開示されているものである。
【００６３】
これらフォトクロミック化合物は適切な発色色調を発現させるため、複数の種類のものを適宜混合して使用することができる。
【００６４】
【実施例】
以下、本発明を実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６５】
以下に使用した化合物の略号と名称を示す。
（１）フォトクロミック化合物
ＰＣ１：
【００６６】
【化１９】

【００６７】
で示されるクロメン化合物とトルエンとのモル比１：１の分子化合物。
ＰＣ２：
【００６８】
【化２０】

【００６９】
で示されるクロメン化合物とトルエンとのモル比１：１の分子化合物。
（２）芳香族基を有するラジカル重合性単量体
ＭＡ１：２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシエトキシフェニル）プロパン
ＭＡ２：２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシペンタエトキシフェニル）プロパン
ＭＡ３：α−メチルスチレンダイマー
ＭＡ４：ナフタレンメタノールメタクリレート
ＭＡ５：ベンジルメタノールメタクリレート
（３）芳香族基を有さないラジカル重合性単量体
ＭＢ１：トリエチレングリコールジメタクリレート
ＭＢ２：グリシジルメタクリレート
ＭＢ３：トリメチロールプロパントリメタクリレート
ＭＢ４：ポリエステルオリゴマーヘキサアクリレート（ダイセルユーシービー社、ＥＢ−１８３０）
ＭＢ５：ポリエチレングリコールジアクリレート（平均分子量５３２）
実施例１
フォトクロミック重合性組成物として、上記のラジカル重合性単量体を表１に記載した配合割合で配合した。この混合液の動粘度を、キャノン−フェンスケ粘度計を用いて測定した。測定はJISK2283に準拠し、２５℃で行った。得られた動粘度とあらかじめ測定した試料の比重より、式〔粘度（ｃＰ）＝動粘度（ｃＳｔ)×比重（ｇ／ｃｍ^３）〕を用いて試料の粘度を算出したところ１３１ｃＰであった。
【００７０】
このラジカル重合性単量体の混合物１００重量部に対してフォトクロミック化合物ＰＣ１を３重量部加え、十分に混合した後に、４０℃のインキュベーターを用いて恒温下で静置状態で保存し、フォトクロミック化合物が析出するまでの時間を測定し、保存安定性の評価の指数とした。結果を表２に示した。
【００７１】
また、フォトクロミック重合性組成物を硬化して得られるフォトクロミック硬化薄膜のフォトクロミック性能の発色濃度、退色速度を評価するために、以下の方法で硬化薄膜を得た。
【００７２】
上記のフォトクロミック重合性組成物に、重合開始剤である１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを０．５重量部、安定剤であるビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケートを５重量部、シランカップリング剤であるγ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランを７重量部、およびＮ−メチルジエタノールアミンを３重量部添加し、十分に混合した。光学材料としてはＣＲ３９（アリル樹脂プラスチックレンズ）を用いた。
【００７３】
続いて上記方法で得られた混合液の約２ｇを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（ＣＲ３９）の表面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１２０／ｃｍのメタルハライドランプを用いて、３分間照射し、塗膜を硬化させた後にさらに１２０℃の恒温器にて１時間加熱処理を行うことでフォトクロミック硬化薄膜を得た。得られる薄膜の膜厚はスピンコートの条件によって調整が可能である。本発明においてフォトクロミック硬化薄膜の膜厚を４０±１μｍとなるように調整した。
【００７４】
上記の方法で得られた硬化薄膜のフォトクロミック性能を評価するために、以下に示す方法で発色濃度および退色速度を測定した。
【００７５】
発色濃度：フォトクロミック硬化薄膜を有するプラスチックレンズに、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℃、重合体表面でのビーム強度３６５ｎｍ＝２．４ｍＷ／ｃｍ^２，２４５ｎｍ＝２４μＷ／ｃｍ^２で１２０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。この最大吸収波長における吸光度｛ε（１２０）｝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（１２０）−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性能が優れているといえる。
【００７６】
退色速度：１２０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（１２０）−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フォトクロミック性が優れているといえる。
実施例２〜６
ラジカル重合性単量体を下記表１のように配合し、実施例１と同様の手法を用いて、保存安定性、フォトクロ性を評価した。結果を表２に示した。
比較例１〜３
表１に記載した配合量で、芳香族基を有するラジカル重合性単量体の含量が実施例よりも少なくなるようにラジカル重合性単量体を配合した。実施例１と同様に保存安定性、フォトクロ性の評価を行った結果を表２に示した。
【００７７】
【表１】

【００７８】
【表２】

【００７９】
比較例に示すように、芳香族基を有するラジカル重合性単量体の割合の合計が５０重量％未満である組成では保存安定期間が短いために保存安定性が悪く、またフォトクロミック性能は満足のできるものではなかった。これに対し実施例１〜６では、保存安定性に優れ、かつフォトクロミック性能も優れており、本発明の効果が充分に発揮されている。
【００８０】
【発明の効果】
本発明は、特定のフォトクロミック化合物とラジカル重合性単量体との重合性組成物において、芳香族基を有するラジカル重合性単量体を特定量使用することによって、フォトクロミック化合物の析出を防いで保存安定性を向上させることができる。また、重合性組成物を重合したフォトクロミック硬化体は、フォトクロミック作用の発色濃度および退色速度に優れる。

Claims

置換もしくは非置換のフェニル基を少なくとも１つ有するクロメン化合物と芳香族化合物とを構成成分とする分子化合物及び２５℃での粘度が６０ｃＰ以上のラジカル重合性単量体とよりなり、該ラジカル重合性単量体が芳香族基を有するラジカル重合性単量体を含み、かつ該ラジカル重合性単量体中に占める該芳香族基を有するラジカル重合性単量体の割合が４５重量％以上であることを特徴とするフォトクロミック重合性組成物。
請求項１記載のフォトクロミック重合性組成物の重合体よりなるフォトクロミック硬化体。