JPH03192249A

JPH03192249A - フォトクロミック性を有する物品の製造方法

Info

Publication number: JPH03192249A
Application number: JP33398189A
Authority: JP
Inventors: Takashi Taniguchi; 孝谷口
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1991-08-22

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、フォトクロミック化合物の含有量の違いによ
って被膜の面方向に発色濃度勾配を有する被膜が各種基
材上に設けられてなる、フォトクロミック性を有する物
品の製造方法に関する。紫外光照射によって実質的に無
色の状態から、いわゆるグラデイエンドの状態に着色す
るといった特色を有する。

［従来の技術］従来、フォトクロミック性を有する物品において、グラ
デイエンド状にフォトクロミック性能を発現させようと
する試みがなされ、いくつかの提案がなされてきた。

例えば、特開昭５２−５１４１２号公報および特開昭５
２−９８５４１号公報においては、無機ガラス部材から
なり、部材内に含有される粒状ハロゲン化銀の粒径を変
化させることによりフォトクロミック性勾配レンズとす
るといった技術が開示されている。

また、特開昭５２−１２８１５６号公報には、紫外線吸
収剤を漸進的に変化させることにより、光線、どくに紫
外光線透過量を変化させて着色に勾配を付与させる技術
が示されている。

また、特開平１−２４７４０号公報においては、フォト
クロミック材料により、いわゆる染色方法を用いて染色
することによって得られた濃度分布を有する中間膜を有
する自動車窓用遮光ガラスが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、特開昭５２−５１４１２号公報および特
開昭５２−９８５４１号公報の技術は無機ガラス部材に
ついて適用される技術であり、有機素材などには適用で
きないものであった。

また、特開昭５２−１２８１５６号公報の技術は、工程
が複雑である、紫外線吸収剤が脱落しやすいため効果の
持続性に問題があるなどの欠点があった。

また、特開平１−２４７４０号公報においては、染色方
法を用いているため、その染色濃度が低（、巾広く染色
濃度を変化させることができないといった問題点を有し
ていた。

本発明は、かかる従来技術の欠点を解消しようとするも
のであり、種々の基材に、簡便にグラデイエンド状態に
フォトクロミック特性を付与することができ、しかも、
そのフォトクロミック性能の持続性に優れ、かつ、その
発色濃度を巾広く選択可能なフォトクロミック性を有す
る物品の製造方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明は下記の構成を有す
る。

「基材表面の少な（とも一部に有機フォトクロミック化
合物含有被膜を設けた後、該被膜を有する基材を該有機
フォトクロミック化合物を溶解させることが可能な溶液
中に浸漬し、該被膜に含有される有機フォトクロミック
化合物の少なくとも一部を該被膜から除去することによ
り、フォトクロミック化合物の濃度勾配を少なくともそ
の一部において有する被膜とすることを特徴とするフォ
トクロミック性を有する物品の製造方法。」本発明にお
いて、フォトクロミック特性を有する化合物としては、
種々公知のフォトクロミック化合物を含めて、フォトク
ロミック性を有する化合物であれば特に限定されること
なく用いることができる。具体例としては、Ｇ、１（、
ＢＲＯＷＮ著、“ＰＨＯＴＯＣＨＲＯＭＩＳＭ”　、　
Ｗｉｌｅｙ　［ｅｆｅｒｍｃｉｅｎｃｅ、Ｎｅｗ　Ｙｏ
ｒｋ（１９７１）や特公昭４５−２８８９２号公報、特
公昭４９−４８６３１号公報、特開昭５５−３６２８４
号公報、特開昭６１−５３２８８号公報、特開昭６１−
１６１２８６号公報、特開昭６１−１６１２８７号公報
、特開昭６１−２３３０７９号公報、特開昭６１−２４
３０８７号公報、特開昭６１−２６８６８６号公報、特
開昭６２−３３１８４号公報、特開昭６２−１５３２８
８号公報、特開昭６２−１６４６８５号公報などにその
例が挙げられている。

と（に、発消色性、耐繰り返し性などの点から、スピロ
オキサジン化合物が好ましく用いられる。

中でも、発消色性、耐繰り返し性などが特に優れるとい
う点で、下記−数式（イ）で表わされるフォトクロミッ
ク化合物が特に好ましく使用される。

（ただし、ＸはＣ−Ｒ，または窒素であり、Ｒ９は水素
、ｃｌ〜Ｃ８のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲンか
ら選ばれる。Ｒ１はＣ１〜Ｃ６のアルキル基およびＣ７
〜Ｃ２ｏの置換または無置換アラルキル基からなる群か
ら選ばれる。Ｒ２およびＲ３はおのおのが水素＋　　Ｃ
Ｉ　”’　Ｃ６のアルキル基、フェニル基、モノ−また
はジー置換フェニル基、ベンジル基からなる群から選ば
れるか、あるいは結合して６〜８個の炭素原子（スピロ
炭素原子を含む）を含む脂環式環、ノルボルニル基、ア
ダマンチル基から選ばれる環式環から選ばれる。Ｒ４、
Ｒ５、Ｒｅ　、Ｒ７およびＲ８は、おのおのが水素、Ｃ
＋−Ｃ５のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、ニト
ロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、ＣＩ〜Ｃ６のハロゲン
化アルキル基、アルコキシカルボニル基、アミノ基から
選ばれる。）かかるスピロオキサジン化合物の具体例としては、１−
ベンジル−３，３−ジメチルスピロ［インドリノ−２，
３’　−［３旧ナフト［２，１−ｂｌ　（１，４）オキ
サジン］、１−　（４−メトキシベンジル）３．３−ジ
メチルスピロ［インドリノ−２，３’−［３１１１ナフ
ト［２，１−ｂｌ　（１，４）オキサジン］　、　１−
（２−メチルベンジル）−３，３−ジメチルスピロ［イ
ンドリノ−２，３’　−［３旧ナフト（２，１−ｂｌ　
（１゜４）オキサジン］　、１−＜３−メチルベンジル
）−３，３−ジメチルスピロ［インドリノ−２，３’　
−［３８１ナフト［２，１−ｂｌ　（１，４）オキサジ
ン］　、１−（４−メチルベンジル）−３．３−ジメチ
ルスピロ［インドリノ−２，３’　−［３旧ナフト［２
，１−ｂｌ　（１，４）オキサジン］　、１−（３，５
−ジメチルベンジル）−３，３−ジメチルスピロ［イン
ドリノ−２，３’　−［３Ｈ］ナフト［２，１−ｂｌ　
（１，４）オキサジン］、１−（２，４，６−）ジメチ
ルベンジル）−３，３−ジメチルスピロ［インドリノ−
２，３’　−［３旧ナフト［２，１−ｂｌ　（１，４）
オキサジン］　、　１−（４−クロロベンジル）−３，
３−ジメチルスピロ［インドリノ−２，３’　−（３旧
ナフト［２，１−ｂｌ（１，Ｊ）オキサジン］　、１−
（４−ブロモベンジル）７３゜３−ジメチルスピロ［イ
ンドリノ−２，３’　−［３Ｈ］ナフト［２，１−ｂｌ
　（１，４）オキサジン３．１−（２−フルオロベンジ
ル）−３，３−ジメチルスピロ［インドリノ−２，３’
　−［３旧ナフト［２，１−ｂｌ　（１，４）オキサジ
ン］　、１−（３−フルオロベンジル）−３，３−ジメ
チルスピロ［インドリノ−２，３’　−［３）ＩＩナフ
ト［２，１＋１１　（１，４）オキサジン］、１−（４
−フルオロベンジル）−３，３−ジメチルスピロ［イン
ドリノ−２，３’　−［３）１１ナフト［２，１−ｂｌ
　（１，４）オキサジン］　、１−（２，４−ジフルオ
ロベンジル）−３，３−ジメチルスピロ［インドリノ−
２，３’　−［３旧ナフト［２，１−ｂｌ（１，４）オ
キサジン］　、１−＜２．３．４．５．６−ペンタフル
オロベンジル）−３，３−ジメチルスピロ［インドリノ
−２，３’　−［３旧ナフト［２，１−ｂｌ　（１，４
）オキサジン１．１−（４−シアノベンジル）−３，３
−ジメチルスピロ［インドリノ−２，３’　−［３）１
］ナフト［２，１−ｂｌ　（１，４）オキサジン］　、
１−（４−トリフルオロメチルベンジル）−３，３−ジ
メチルスピロ［インドリノ−２，３’　−［３旧ナフト
［２，１−ｂｌ　（１，４）オキサジン］　、１−（４
−ニトロベンジル）−３，３−ジメチルスピロ［インド
リノ−２，３’　−［３Ｈ］ナフト［２，１−ｂｌ　（
１，４）オキサジン］　、１−（２−フェニルエチル）
−３，３−ジメチルスピロ［インドリノ−２，３’　−
１３旧ナフト［２，１−ｂｌ　（１，４）オキサジン］
　、１−（３−フェニルプロピル）−３，３−ジメチル
スピロ［インドリノ−２，３’　−［３旧ナフト［２，
１−ｂｌ　（１，４）オキサジン］、１−（２−ナフチ
ル）−３，３−ジメチルスピロ［インドリノ−２，３’
　−（３Ｈ］ナフト（２，１−ｂｌ　（１，４）オキサ
ジン１などがある。

また、これらのフォトクロミック化合物は１種のみなら
ず、２種以上を併用することも可能である。

これらのフォトクロミック化合物は有機高分子マトリッ
クス中に分散させ、基材表面に被覆させて使用されるが
、有機高分子としてはフォトクロミック化合物と相溶性
が良好なものであればとくに限定されない。使用可能な
有機高分子の具体例としてはアクリル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリ酢酸ビニル
、ポリカーボネート、ポリスチレン樹脂、セルロース類
、例えば、酢酸セルロース、セルロースアセテートブチ
レート、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロ
ピルセルロースなど、さらにはポリビニルアルコール、
尿素樹脂、ナイロン樹脂などが挙げられる。また、これ
らの樹脂はそれぞれ２種以上を併用することもできるし
、各種硬化剤、架橋剤などを添加して三次元架橋させる
ことも可能である。とくに、水酸基、カルボキシ基を側
鎖に有するアクリル樹脂をメラミン樹脂で架橋させたマ
トリックス、あるいはアミノ基などを有するアクリル樹
脂をエポキシ樹脂で架橋させたマトリックスなどを有機
高分子として使用したものはフォトクロミック化合物の
耐繰り返し性、発消色速度などの点からとくに好ましい
。

また、本発明における有機フォトクロミック化合物含有
被膜の膜厚は光照射後の発色濃度、さらには膜厚による
発色濃度むら防止などの点から０゜１μｍ以上、さらに
は２μｍ以上であることが望ましい。また、塗布のしや
すさ、均一性などの点から３０μｍ以下、さらには２５
μｍ以下が望ましい。

フォトクロミック化合物含有被膜中に含まれるフォトク
ロミック化合物の量は要求性能、とくに発色濃度との関
係から決定されるべきであるが、本発明物品をスキー用
サングラスレンズなどに代表される光学レンズ用として
使用する場合、被膜の発色部分において、０．１〜２０
重量パーセントの割合で含有されることが好ましい。さ
らに好ましくは０．　５〜１５重量パーセントである。

Ｏ７１重量パーセント未満の場合には常温付近での発色
濃度に乏しい傾向がある。また、２０重量パーセントを
越えると溶解性の関係からマトリックス樹脂に対して溶
媒量を増やす必要が生じ、充分な被膜膜厚を得ることが
困難となる場合がある。

本発明におけるフォトクロミック化合物含有被膜を基板
上に被覆する方法としては、前記マトリックス樹脂およ
びフォトクロミック化合物の混合溶液からなるコーティ
ング組成物を浸漬法や回転塗布法などによって塗布する
方法が好ましい方法として挙げられる。

コーティング組成物として適用する際に使用される溶剤
としては、各種の有機溶剤が使用可能であり、具体的に
は各種アルコール、ケトン類、エーテル類、エステル類
、芳香族（ハロゲン化）炭化水素類、脂肪族（ハロゲン
化）炭化水素類、セロソルブ類、各種ホルムアミド類、
スルホキシド類などが挙げられ、マトリックス樹脂とフ
ォトクロミック化合物の両者を溶解させるものであれば
とくに限定されるものではない。

本発明は、前記のフォトクロミック化合物含有被膜を有
する基材を有機フォトクロミック化合物を溶解させるこ
とが可能な溶液中に浸漬することによって、有機フォト
クロミック化合物の少なくとも一部を除去し、該被膜の
少なくとも１部において濃度勾配を設けるものである。

ここで有機フォトクロミック化合物を溶解させることが
可能な溶液としては、前記のコーティング組成物におい
て使用される溶剤が使用可能であるが、さらには被膜形
成ポリマー自身をできるだけ溶解させずに有機フォトク
ロミック化合物のみを溶解させるという観点から、水、
グリセリンなどに代表される貧溶媒の併用も有用な手段
である。また、濃度勾配を設ける方法としては、被膜を
有する基材の溶液中への浸漬時間を連続的に変化させた
り、溶液温度に勾配を持たせたりする方法など、種々の
方法が適用可能である。

また、以上により得られる、本発明の少なくともその一
部に濃度勾配を有するフォトクロミック性被膜を有する
基板は、紫外線照射時に発色濃度が連続的に変化する部
分を有するといった特徴を有するものであり、眼鏡用レ
ンズ、サングラス用レンズ、ゴーグル、自動車用フロン
トガラス、リヤーウィンドなどとして好ましく用いられ
るものである。

［実施例］以下に実施例を挙げるが、本発明はこれらの実施例に限
定されるものではない。

実施例１（１）　　フォトクロミック性被膜の作製（イ）　コー
ティング用組成物の調製メチルメタクリレート／ブチルメタクリレート／ブチル
アクリレート／ヒドロキシエチルメタクリレート／アク
リル酸からなる共重合体（ＯＨ価：１０）のトルエン／
酢酸ブチル（５０１５０，重量比）の５０重量％溶液３
０００ｇをさらにメチルエチルケトンで２５重量％に希
釈し、シリコーン系界面活性剤を添加し、さらにフォト
クロミック化合物として、１−（３−メチルベンジル）
−３，３−ジメチルスピロ［インドリノ−２，３’　−
［３）ＩＩナフト［２，１−ｂｌ　（１，４）−オキサ
ジン１を１５０．　０　ｇ、ヒンダードアミンを９０．
０ｇ添加し、充分に攪拌溶解させてコーティング用組成
物とした。

（ロ）　塗布および乾燥ジエチレングリコールビスアリルカーボネート重合体か
らなるレンズを先ず、カセイソーダの水溶液に浸漬した
のち、良く水洗、乾燥し、上記（イ）で作製したコーテ
ィング用組成物を引き上げ速度１０ｃｍ／分の条件でレ
ンズ両面に浸漬塗布し、次いで９０℃で４時間加熱乾燥
してフォトクロミック性被膜を有するレンズを得た。

■　濃度勾配を有するフォトクロミック性被膜の作製前記（１）、（ロ）で得られたレンズをエチルアルコー
ル溶液中に室温下で１０分間、レンズ中央部を中心線と
してｌＱｎ＋ｍの幅で上下運動を連続して行った。

（３）フォトクロミック性能ケミカルランプを励起光源として光照射し、発色させた
のち、照射を止めてその時の発色状態を肉眼にて観察し
た。

レンズは中央部を境目として、中央付近がボカシ模様状
の発色が見られ、非常にファツション性に富んだレンズ
であった。

［発明の効果］本発明の製造方法は、次のような効果を有する。

（１）　　フォトクロミック性を有するいわゆるボカシ
模様を簡便に付与することができる。

■　得られた物品において、そのフォトクロミック性能
の持続性が優れる。

（３）　　発色濃度を巾広く選択可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基材表面の少なくとも一部に有機フォトクロミッ
ク化合物含有被膜を設けた後、該被膜を有する基材を該
有機フォトクロミック化合物を溶解させることが可能な
溶液中に浸漬し、該被膜に含有される有機フォトクロミ
ック化合物の少なくとも一部を該被膜から除去すること
により、フォトクロミック化合物の濃度勾配を少なくと
もその一部において有する被膜とすることを特徴とする
フォトクロミック性を有する物品の製造方法。