JPH02243694A - スピロオキサジン系化合物及び該化合物を使用した感光材料 - Google Patents

スピロオキサジン系化合物及び該化合物を使用した感光材料

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JPH02243694A
JPH02243694A JP1063194A JP6319489A JPH02243694A JP H02243694 A JPH02243694 A JP H02243694A JP 1063194 A JP1063194 A JP 1063194A JP 6319489 A JP6319489 A JP 6319489A JP H02243694 A JPH02243694 A JP H02243694A
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Tetsuo Murayama
徹郎 村山
Shuichi Maeda
修一 前田
Kazuo Mitsuhashi
三ツ橋 和夫
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Mitsubishi Kasei Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、新規なスピロオキサジン化合物及び該化合物
を使用した感光材料に関するものである。
詳しくは、光照射により色変化する繊維製品、プラスチ
ック製品、調光材料、光学フィルターマスキング用材料
あるいは光量計として使用し得るフォトクロミンク性を
有する新規な化合物および該化合物を使用した感光材料
に関するものである。
〔従来の技術〕
スピロオキサジン化合物が光の照射により発色又は消色
するフォトクロミンク性を有することは知られている。
例えば、特表昭61−501145号には、次式の様な
スピロナフトオキサジン系化合物が提案されている。
(式中、残基R”−R9は次の意味を有する:R”、R
b及びRcは 系列−H,−CN、−3CN、−Not 、−X。
CH2X −CX 3  (X−ハロゲ:/) 、−0
RhSR’   −COR’   −COOR’   
 (R′′ =H18個までのC原子を有するアルキル
、アリール、ヘテロアリール)、>Ar(環式芳香族ま
たはへテロ芳香族環系)からなる1個またはより多くの
置換基、 R’、R”、、R’、R’: 系列−H,−RL −CH,R’  −NH,、NHR
’   NR’ ! 、 OR’   SR’(R五=
8個までのC原子を有するアルキル残基アリールまたは
へテロアリール残基)からなる置換基、ただし、R’ 
=Hのときの残5R’ 、R”またはRfの少なくとも
1つはメチル基ではない。)一方、フォトクロミック感
光材料としては例えば、特公昭45−28892号には
、次式の様なスピロナフトオキサジン系化合物を含有す
るフォトクロミンク材料が提案されている。
(式中、R1は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭
素数1〜8のアルキル基またはアルコキシ基を示す。) また、特公昭49−48631号には、次式の様なスピ
ロナフトオキサジン系化合物を高分子物質中に分散させ
たフォトクロミンク感光材料が提案されている。
R−は炭素数1〜5のアルキル基:Roは水素原子、炭
素数1〜5個のアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、
シアノ基、炭素数2〜6個のアルコキシカルボニル基ま
たは炭素数1〜5個のアルコキシ基を示す。) また、特開昭55−36284号には、次式の様なフォ
トクロミック化合物が提案されている。
(式中、Rゝは+CHz +、lCOOH。
モCHt +−n CNまたは+CH2→−,1COO
R(Rは炭素数1〜5のアルキル基):R’および(式
中、RfとR9の一つはハロゲン原子又は低級アルコキ
シ基で他の一つは水素原子、又RhとRLは水素原子、
低級アルキル基、低級アルコキシ基、又はハロゲン原子
を示す。) また、USP4,342.668には、次式の様なフォ
トクロミック化合物が提案されている。
F″。
(式中、R′とRkの一つはハロゲン原子又は低級アル
コキシ基で、他の一つは水素原子、また、R1とR′″
は水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、又は
ハロゲン原子を示し、R”は炭素数2からIOまでのア
ルキル基を示す、)そしてこれらのフォトクロミック化
合物を高分子化合物中に溶解又は分散させフィルム状と
したり、基板上に塗布し感光層を形成したり、それらの
上にもう一枚基板を重ね積層体としたフォトクロミック
感光材料が提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、従来のスピロオキサジン化合物の場合、有機系
溶媒への溶解性が劣るため、塗布によって感光層を形成
しにくく、しかも高分子化合物との相溶性が劣るため発
色濃度および着色状態の堅牢性が必ずしも十分ではなか
った。
従って、コントラストが良好で大きな発色濃度を示す堅
牢なフォトクロミック感光材料が得られなかった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は一般式(I) 〔式中nは1〜4の整数を示し、R1は置換もしくは非
置換のアルキル基、置換もしくは非置換のアルケニル基
、置換もしくは非置換のシクロアルキル基、置換もしく
は非置換のアリール基を示す。
R1,R3はアルキル基、アルコキシアルキル基を示し
、またはR1,R1は互いに結合し、環化していてもよ
い、Aは直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基を示し、 R′は−NRR’  (R,R’は水素原子、アルコキ
シ基、アルコキシアルコキシ基もしくはヒドロキシ基に
よって置換されていてもよいアルキル基を示す。R,R
’は互いに結合、環化し、含窒素複素環を形成していて
もよい。)を示し、R5、Rh 、  Rt 、  R
eは水素原子、シアノ基。
アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、アルコキシカル
ボニル基、アルキルカルボニル基、トリフルオロメチル
基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基。
カルボキシル基を示す。〕 で表わされるスピロオキサジン化合物及び該化合物を含
有する感光層を設けてなる感光材料を要旨とする。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明のスピロオキサジン化合物は、前記一般式(1)
で表わされるものである。
式中R1としては、Cl−0のアルキル基等のアルキル
基;メトキシエチル基、エトキシエチル基等のアルコキ
シアルキル基;メトキシエトキシエチル基、n−ブトキ
シエトキシエチル基等のアルコキシアルコキシアルキル
基;メトキシエトキシエトキシエチル基、エトキシエト
キシエトキシエチル等のアルコキシアルコキシアルコキ
シアルキル基;フェニルオキシエチル基、ナフチルオキ
シエチル基、p−クロロフェニルオキシエチル基等の置
換されていてもよいアリールオキシアルキル基;ヘンシ
ル基、フェネチル基、p−クロロベンジル基、p−ニト
ロベンジル基等の置換されていてもよいフェニルアルキ
ル基;シクロへキシルメチル基、シクロヘキシルエチル
基、シクロペンチルメチル基等のシクロアルキルアルキ
ル基;アリルオキシエチル基、3−ブロモアリルオキシ
エチル基等の置換されていてもよいアルケニルオキシア
ルキル基;シアノエチル基、シアノメチル基等のシアノ
アルキル基;ヒドロキシエチル基、ヒドロキシメチル基
等のヒドロキシアルキル基;テトラヒドロフルフリル基
、テトラヒドロフリルエチル基等のテトラヒドロフリル
アルキル基;チエニルエチル基、チエニルメチル基等の
チェニルアルキル基等の置換もしくは非置換のアルキル
基、アリル基、2−クロロアリル基等の置換もしくは非
置換のアルケニル基、フェニル基、p−メチルフェニル
基、ナフチル!、m−メトキシフェニル基等の置換もし
くは非置換のアリール基、または、シクロヘキシル基、
シクロペンチル基等のシクロアルキル基更には、これら
シクロアルキル基がハロゲン原子、アルキル基、アルコ
キシ基等で置換されたものが挙げ、られる。これらの中
で、R1としては炭素数1〜6のアルキル基、アリル基
、フェニル基等の基を示すのが好ましい。
R2R3はC5−1のアルキル基等のアルキル基:メト
キシエチル基、エトキシエチル基等のアルコキシアルキ
ル基を示し、R2とR3は互いに結合し、環化して、シ
クロへキシル基、シクロペンチル基、シクロヘプチル基
等のシクロアルキル基を形成していてもよい。RZ、R
3としては、特に、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基等の低級アルキル基または、RzとR″が環化
したシクロヘキシル基等が好ましい。
Aの直鎖または分岐状のアルキレン基の例としては、例
えば下記のものが挙げられる。
CHl + CHz→−丁。
−fcH,→−「。
cH,CH Ca  Hq (II) NHC。
OH。
N HC! CH3 八としては炭素数1〜6の直鎖状のアルキレン基が好ま
しい。nとしてはlを表すものが好ましい。
R4の例としては例えば下記のものが挙げられる。
OCR,、またR、R’が結合環化し、含窒素複素環を
形成するものの例としては NHt  、   NHCH2、NHCz  Hs  
NHCHzCHzCHx、   NH(CH2)3CH
)。
NHCH(CH:l  )z  。
NHGHz  CH(CHz  )z  。
N  (CH3)t  、   N  (Cz  Hs
)z。
N  (C3H?(−1)z  、   N  (Ca
  H9+−1)Z  ・しUNM。
しH,ui R4としては、特にピペリジニル基、モルフオリニル基
、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基が好ましい。
更に好ましくは、ピペリジニル基、モルフオリニル基が
挙げられる。
R’、R蟲 n?、R@は、水素原子ニジアノ基:メチ
ル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1〜6のアルキ
ル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素
数1〜6のアルコキシ基:ニトロ基:メトキシカルボニ
ル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基
等の炭素数1〜6のアルコキシ基を有するアルコキシカ
ルボニル基:メチルカルボニル基、エチルカルボニル基
、プロピルカルボニル基等の炭素数1〜6のアルキル基
を有するアルキルカルボニル基ニトリフルオロメチル基
:塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子:
ヒドロキジ基:カルボキシル基等を示す、この様なR5
、R& 、Rt 、R11の基としては水素原子、炭素
数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、
ハロゲン原子、ヒドロキシ基が好ましい。
本発明の化合物は、例えば次のようにして製造すること
ができる。すなわち、下記一般式(ff)(式中、Rt
 、R1、R5、R6は前記定義に同じ。)で表わされ
るインドレニン誘導体を下記−般式(I[[) (式中、As n、R’は前記定義に同じ。)で表わさ
れるp−トルエンスルホン酸エステルでアルキル化し、
次いで下記一般式(IV) 闘n (式中、Rt、Rfiは前記定義に同じ。)で表わされ
るニトロソヒドロキシ誘導体及びNHRR’(R,R’
は前記定義に同じ。)で表わされるアンモニアまたはア
ミン類と反応させることによって製造することができる
p−トルエンスルホン酸エステルによるアルキル化反応
は無溶媒あるいはクロロベンゼン、ジクロロベンゼンな
どの芳香族系溶媒などの非極性溶媒中、80〜200℃
の反応温度で実施される。
好ましくは無溶媒で100〜150℃で円滑に実施でき
る。この反応の後、Na、Co、、NaOH等のアルカ
リと水を加えた後60℃で撹拌し、油層を分離し、減圧
蒸留する。
次いで、ニトロソヒドロキシ誘導体並びにアンモニア又
はアミン類との反応はメタノール、エタノール、プロパ
ツール、ブタノールなどのアルコール系溶媒、アセトン
、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、ジクロロメ
タン、トリクロロエタン、トリクロロエチレンなどのハ
ロゲン化炭化水素系溶媒などの極性又は非極性の溶媒の
存在下に実施される。反応温度は0〜200℃の範囲で
実施される。好ましくは、エタノール、メチルエチルケ
トン、アセトン、トリクロロエチレン中で、40℃〜1
20℃で円滑に実施できる。
本発明の化合物は他の方法として、例えば、次のように
しても製造することができる。すなわち、下記一般式(
V) (式中、R’ 、R”、R3,A、n、R’は前記定義
に同じ。) で表わされる化合物と下記一般式(IV)N。
(式中、R?、R11は前記定義に同じ。)で表わされ
るニトロソ−ヒドロキシ誘導体及び、NHRR’  (
式中、R,R’は前記定義に同じ。)で表わされるアン
モニア又はアミン類とを反応させることによって製造す
ることができる。
反応は通常、メタノール、エタノール、プロパツール、
ブタノールなどのアルコール系溶媒、アセトン、メチル
エチルケトンなどのケトン系溶媒、ジクロロメタン、ト
リクロロエタン、トリクロロエチレンなどのハロゲン化
炭化水素系溶媒などの極性又は非極性溶媒の存在下に実
施される6反応基度は、0℃〜200℃の範囲で実施さ
れ、好ましくは、40℃〜120℃で円滑に実施できる
本発明の化合物は新規な色素であり、ホトクロミズムを
示す化合物である。すなわち、本化合物は紫外線照射に
より発色し、次に紫外線を遮断して数時間放置するか、
あるいは可視光を照射すると元の状態になり、この変化
をくり返すことができる。
本発明の感光材料は前記の化合物あるいは、該化合物を
マイクロカプセル化したものを樹脂に溶解または分散さ
せたものを含有する感光層を基板上に有するもので、公
知の方法に準じて得ることができる。
本発明における基板としては、透明または不透明のいず
れであってもよいが、基板を感光層の両側に設ける時は
、感光するために少なくとも片面は透明であることが必
要である。基板の材質としては、ガラス、プラスチック
、紙、板状もしくは箔杖の金属およびこれらの複合体等
の支持体が用いられるが、種々の点からしてガラスおよ
びプラスチックが好ましい、そのプラスチックとしては
、たとえば、アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、酢酸ビ
ニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプ
ロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹
脂等が挙げられる。
本発明化合物を溶解又は分散する樹脂としてはポリエス
テル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルブチラール樹
脂、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリメタク
リル酸メチル、ポリ酢酸ビニル、酢酸セルロース、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール樹脂等が挙
げられ、用いる溶媒としては、四塩化炭素、ベンゼン、
シクロヘキサン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、テトラクロロエタン、トルエン、エタノール
、エチルセロソルブ等があげられる。本発明化合、物の
使用割合としては、樹脂に対して3〜50%、好ましく
は5〜20%である。
本発明のスピロオキサジン化合物をマイクロカプセル化
して用いる場合のその方法としては、文献〔近胚保著「
最新マイクロカプセル化技術」(総合技術センター出版
)〕記載の通常知られている方法が挙げられる。すなわ
ち界面重合法、1nsiLu重合法などの化学的方法、
相分離法(単純コアセルベーション法、複合コアセルベ
ーション法)、界面沈殿法等の物理化学的方法、スプレ
ードライ法、気中懸濁被覆法などの物理的・機械的方法
が挙げられる。
好ましいマイクロカプセル化方法としては、ゼラチン系
膜剤(例えばゼラチン−アラビアゴム系膜剤、ゼラチン
−カルボキシメチルセルロース系膜剤)の相分離法、メ
ラミン−ホルムアルデヒド樹脂を用いたin 5itu
重合法が挙げられる。
基板としてのフィルム上に感光層を形成する方法として
は、ドクターブレード法、キャスト法、スピナー法、浸
漬法等の一般に行なわれる塗布方法が用いられる。
感光層の厚さは0.5μm % 1.0 H,好ましく
は5μm−100μmである。本発明の感光材料は必要
に応じて各種添加剤を使用してもよい。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例により、更に具体的に説明するが
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。
実施例1 下記構造式 で表わされる2、3.3.5−テトラメチルインドレニ
ン17.3 gおよび下記構造式で表わされるp−1ル
工ンスルホン酸エステル誘導体23.0 gの混合物を
110℃で4時間反応させ、室温まで冷却後、NatC
Oiを11.7g添加し、撹拌した。次いで、水を80
mA加え、60℃で2時間撹拌した後、油層を分取し、
減圧蒸留を行って下記構造式 3gおよびピペリジン17.0 gと2時間還流下反応
させた。冷却後トリクロロエチレンを除去し、反応生成
物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒:トル
エン)更にアルミナカラムクロマトグラフィー(溶媒:
トルエン)で分離・精製し、褐色の粉末0.7gを得た
。得られた化合物は、下記の構造式で表わされ、以下に
示す物性を有する。
で表わされるインドリン誘導体を得た。
更にこれをトリクロロエチレン150m1中で下記構造
式 で表わされる1−ニトロソ−2−ナフトール17゜(物
性値) (1)  融点 75℃ (2)熱分析(TG−DTA)のデータは減量開始温度
が272℃、発熱開始温度が484℃であった。
(3)元素分析値は計算値とよく合致した。
(4)マススペクトル (測定条件ニア0eV、160℃) m/e   469(M”) 454(M”−CHz) +5+1Rスペクトルデータは図−1に示す。
本化合物0.4gを用い、熱可塑性ポリエステル樹脂1
.0g(東洋紡社製:商品名バイロン−200)、溶媒
メチルエチルケトン100gからなる溶液をポリエステ
ルフィルム(ダイヤ、ホイル社製、厚さ100μm)バ
ーコーター患3を用いて塗布し、75℃、10分間乾燥
した。得られた試料を通常の状態では無色であるが、紫
外線照射すると濃度の高い紫色(λ□−=580na+
)に発色した。
次に、紫外線を遮断して数時間放置するか、あるいは可
視光を照射すると元の無色の状態になった。この変化は
くり返し行なうことができた。
本島は紫外線照射の前後の発色濃度のコントラストが良
好で大きな発色?眉度を示し、耐光性に優れていた。
実施例2 実施例1に於けるp −トルエンスルホン酸メトキシエ
チルエステル13.0 gの代りにp−)ルエンスルホ
ン酸メトキシエトキシエチルエステル14.8gを用い
、他は実施例1と同様にして、下記構造式で示される本
発明のスピロオキサジン化合物を得た。
CJaOCJ*0CHx 本化合物を用い、実施例1と同様にポリエステルフィル
ムに塗布したところ、紫外線照射により、濃色の紫色(
λ−X= 580r++s)に発色した。次いで紫外線
を遮断して数時間放置するか、あるいは可視光を照射す
ると元の無色の状態になった。
この変化はくり返し行なうことができた。
実施例3 下記構造式 で表わされる化合物9.0 gおよびモルフォリン9゜
0gを加え、還流下4時間反応させた0次いで、室温ま
で冷却し、溶媒を留去し、力、ラムクロマトグラフィー
(使用溶媒:トルエン)で分離・精製し、下記構造式で
示される本発明のスピロオキサジン化合物を得た。
で表わされる化合物12.3 gをトリクロロエチレン
200mlに溶解し、下記構造式 [1 本化合物を用い、実施例1と同様にポリエステルフィル
ムに塗布したところ、紫外線照射により、濃い紫色(λ
□−=578no+)に発色した。次いで紫外線を遮断
して数時間放置するか、あるいは可視光を照射すると元
の無色の状態になった。この変化はくり返し行なうこと
ができた。
実施例4 実施例1〜3に準じた方法により、下記第1表に示され
る本発明のスピロオキサジン化合物を合成した。得られ
た化合物を用いて、実施例1に準じた方法によりポリエ
ステルフィルム上に塗布し、紫外線照射したところ各々
第1表に示す色調、λ□8に発色した。次いで紫外線を
遮断して数時間放置するか、あるいは可視光を照射する
と元の無色の状態になった。この変化はくり返して行な
うことができた。
これ等実施例として第1表に挙げたスピロオキサジン系
化合物として次の第2表に記載の色素が挙げられる。
〔発明の効果〕
本発明のフォトクロミンク化合物は、有機系溶媒への溶
解性がすぐれるため塗布による成膜が容易であり、特に
、高分子化合物に対する相溶性にすぐれるため、濃色で
しかも耐光性が良好で発色・消色のくり返し安定性の良
好な組成物を得ることができる。
また本化合物をマイクロカプセル化することも可能であ
る。
このような本化合物は各種の光照射により色変化する繊
維製品、プラスチック製品、調光材料、光学フィルター
、マスキング用材料、光量計、デイスプレィ用材料とし
て使用される。
【図面の簡単な説明】
図−1は、本発明の実施例1のスピロオキサジン系化合
物のIRスペクトルを表わすものであり、縦軸はi3過
率(%T)横軸は波数(cm−’)を表わす。 図−2は実施例1の化合物の発色体の吸収スペクトルを
示し、縦軸は吸光度を表わし、横軸は波(nm) を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔 I 〕 〔式中nは1〜4の整数を示し、R^1は置換もしくは
    非置換のアルキル基、置換もしくは非置換のアルケニル
    基、置換もしくは非置換のシクロアルキル基、置換もし
    くは非置換のアリール基を示す。 R^2、R^3はアルキル基、アルコキシアルキル基を
    示し、またはR^2、R^3は互いに結合し、環化して
    いてもよい。Aは直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基
    を示し、 R^4は−NRR′(R、R′は水素原子、アルコキシ
    基、アルコキシアルコキシ基もしくはヒドロキシ基によ
    って置換されていてもよいアルキル基を示す、R、R′
    は互いに結合、環化し、含窒素複素環を形成していても
    よい。)を示し、R^5、R^6、R^7、R^8は水
    素原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ
    基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、
    トリフルオロメチル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、
    カルボキシル基を示す。〕 で表わされるスピロオキサジン化合物。
  2. (2)基板上に、請求項(1)における一般式〔 I 〕
    で表わされるスピロオキサジン化合物を含有する感光層
    を設けてなる感光材料。
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