JPH075323A

JPH075323A - 調光プラスチック基材の製造方法

Info

Publication number: JPH075323A
Application number: JP5170942A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Nakanishi; 正泰中西; Hiroyuki Kobayashi; 博之小林
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-06-18
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】プラスチック基材の厚みの変化に起因した濃
度ムラが発生せず、一旦プラスチック基材に浸透した有
機調光物質が逆に抜け出ることが少なく、また、全く融
解温度、昇華温度の異なる有機調光物質の組み合わせで
あっても、いずれかの調光物質の含浸濃度が不十分とな
ることが少ない調光プラスチック基材およびその製造方
法を提供する。【構成】予め定められた温度下で、有機調光物質の蒸
気が拡散している気相と有機調光物質が溶解又は分散し
ている液相とが共に存在している密閉系内に、プラスチ
ック基材を放置又は／及び浸漬して得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、眼鏡用プラスチックレ
ンズを調光サングラス・調光ファッションレンズ等に用
いるための、例えば中・高濃度に染色する染色法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】調光プラスチック基材を製造する方法の
一つとして、溶剤染色方法がある。この溶剤染色方法に
は、例えば、ジエチレングリコール等のアルコール系溶
剤中に、スピロオキサジンのような有機調光物質を溶解
して１２０℃に加熱した中に、プラスチックレンズを浸
漬する染色方法（特開昭５５−３６２８４号）が挙げら
れる。溶剤染色方法は、レンズ基材を後加工により調光
性を持たせる方法であるため、眼鏡レンズのように多品
種少量生産となるものの生産に向いている方法である。

【０００３】しかし、従来の溶剤染色方法では、有機調
光物質が高濃度に含浸した調光プラスチック基材を得る
ことは困難であった。これはプラスチック基材を浸漬し
た溶剤を高い温度で長時間加熱するため、有機調光物質
が加熱中大気中に逸散してしまうからである。

【０００４】特に、例えば、含浸時の加熱温度が有機調
光物質の融解温度又は昇華温度に比べ高くなるクロメン
等のように融点又は昇華開始温度が低い有機調光物質の
場合では、一旦プラスチック基材に浸透した有機調光物
質が加熱中に逆に抜けてしまう傾向が著しく、また部分
的にムラを生じることもあった。

【０００５】また、溶剤染色法によりブラウンやグレー
等の混合色の調光プラスチック基材を製造する場合は、
単独でイエロー・オレンジ・レッド・バイオレット・ブ
ルーに発色する有機調光物質を一種類ずつ逐次含浸させ
ることにより、目的のブラウンやグレー等の混合色のプ
ラスチック基材を得る方法が考えられる。

【０００６】しかしこの方法では、最初に浸透した有機
調光物質が他の種類の有機調光物質の含浸中に抜けてし
まうため、十分な調光濃度を持つ調光プラスチック基材
が得られなかった。

【０００７】また、複数の有機調光物質の同時に溶解・
分散させて含浸する方法においても、最適な含浸条件が
有機調光物質それぞれにより異なるため、いずれかの調
光物質の含浸が不十分となってしまい、所望の色調で且
つ充分な調光濃度を持つ調光プラスチック基材は得られ
なかった。

【０００８】一方、単独ではイエロー・オレンジ・レッ
ド・バイオレット・ブルーに発色する有機調光物質を２
種類以上混合して熱可塑性樹脂へ練り込んでプラスチッ
ク基材を得る方法（特開平４−３９３８２号）や熱硬化
性樹脂モノマーへ有機調光物質を分散させる方法（特開
平３−１２１１８１号）が提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機調
光物質を熱可塑性樹脂へ練り込んでプラスチック基材を
得る方法及び熱硬化性樹脂モノマーへ有機調光物質を分
散させる方法は、プラスチック基材中に含有される有機
調光物質の濃度ムラを防ぎ高濃度な調光プラスチック基
材を得ることが可能であるが、プラスチック基材全体に
均一に有機調光物質が含有されているため、例えば、プ
ラスチックレンズ等のように基材の部分により厚みが変
化するものでは、この厚みの変化に起因した濃度ムラが
発生する。

【００１０】更に、上記の有機調光物質を熱可塑性樹脂
へ練り込んでプラスチック基材を得る方法及び熱硬化性
樹脂モノマーへ有機調光物質を分散させる方法は、溶剤
染色方法に比べてコストが高く、眼鏡レンズのように多
品種少量生産となるものの生産には向いていないという
難点があった。

【００１１】本発明は、係る従来の問題点を解決すべく
なされたものであり、プラスチック基材の厚みの変化に
起因した濃度ムラが発生せず、一旦プラスチック基材に
浸透した有機調光物質が逆に抜け出ることが少ない調光
プラスチックの製造方法を提供することを目的とするも
のである。

【００１２】また、本発明は、二種類以上の有機調光物
質によって混合色の調光プラスチック基材を製造する場
合に、例えば、スピロオキサジンとクロメンというよう
な全く融解温度、昇華温度の異なる有機調光物質の組み
合わせであっても、いずれかの調光物質の含浸濃度が不
十分となることが少ない調光プラスチックの製造方法を
提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明の請求項１に係る発明は、有機調光物質を使用し
た調光プラスチック基材の製造方法において、有機調光
物質の蒸気が拡散している気相と有機調光物質が溶解又
は分散している液相とが共に存在している密閉系内に、
予め定められた温度で、プラスチック基材を放置又は／
及び浸漬することを特徴とするものである。

【００１４】また、本発明の請求項２に係る発明は、請
求項１の調光プラスチック基材の製造方法において、前
記気相中に複数種類の有機調光物質が拡散されているこ
とを特徴とするものである。

【００１５】更に、本発明の請求項３に係る発明は、請
求項１及び２の調光プラスチック基材の製造方法におい
て、前記液相中に複数種類の有機調光物質が溶解又は分
散されていることを特徴とするものである。

【００１６】また、本発明の請求項４に係る発明は、請
求項１の調光プラスチック基材の製造方法において、前
記予め定められた温度が、前記気相中の有機調光物質の
蒸発又は昇華温度以上であることを特徴とするものであ
る。

【００１７】

【作用】本発明では、有機調光物質の蒸気が拡散してい
る気相と有機調光物質が溶解又は分散している液相とが
共に存在している密閉系内に、予め定められた温度で、
プラスチック基材を放置又は／及び浸漬するものである
ため、プラスチック基材表面から有機調光物質が含浸さ
れて、プラスチック基材表層部に有機調光物質が含浸し
た調光プラスチック基材が効率的に得られる。

【００１８】これは次のような理由による。即ち、プラ
スチック基材表面部に付着した有機調光物質の挙動は、
再度気相中に蒸発して又は再度液相中に溶解又は分散し
てプラスチック基材から離れていくか、プラスチック基
材内部に浸透するかのいづれかである。つまり、プラス
チック基材に付着した有機調光物質は、プラスチック基
材と外部の相（気相及び液相）との境界線部分で一種の
平衡状態にあることがわかる。

【００１９】即ち、プラスチック基材と外部の相（即
ち、気相及び液相）との境界線部分では、有機調光物質
の存在がほぼ一定の割合となっているため、有機調光物
質の存在割合に応じてプラスチック基材表面層に含浸す
る有機調光物質の浸透割合が定まる。

【００２０】更に、固相中に浸透した有機調光物質は、
時間に応じて次第にプラスチック基材中に浸透すること
となる。これによって、プラスチック基材表層部に有機
調光物質が含浸したプラスチック基材が得られる。

【００２１】そのため、溶媒に使用する物質は、プラス
チック基材に対する侵食性や溶媒の沸点等を考慮しなけ
ればならない。本発明では、特に、浸透速度と浸透時間
とを考慮して、有機調光物質と溶解度パラメーター（Ｓ
Ｐ値）が離れている物質を選択して用いることが好まし
い。

【００２２】また、有機調光物質が溶解又は分散してい
る溶液中にプラスチック基材部材を膨張させるような溶
剤を添加すると、有機調光物質の含浸濃度がより高濃度
化される場合がある。

【００２３】更に、有機調光物質を含浸させる際の加熱
にあたっては、ムラ発生の抑止や含浸速度向上のため必
要によっては撹拌を行うとよい。

【００２４】本発明では、気相中に複数種類の有機調光
物質を拡散させることができる。この場合、一色ずつ多
段階に含浸する場合に生じていた初めに含浸された有機
調光物質が他の有機調光物質の含浸時にプラスチック基
材より抜け出るというような不都合がなく、効率的に調
光プラスチック基材が得られる。

【００２５】また、本発明では、液相中に複数種類の有
機調光物質を溶解又は分散させることもできる。この場
合も、一色ずつ他段階に含浸する場合に生じていた始め
に含浸された有機調光物質が他の有機調光物質の含浸時
にプラスチック基材より抜け出るという不都合がなく、
効率的に調光プラスチック基材が得られる。

【００２６】更に、プラスチック基材を放置又は／及び
浸漬するための密閉系内の温度は、前記気相中の有機調
光物質の蒸発又は昇華温度以上とすることが好ましく、
これによって、気相中における有機調光物質の含浸が最
適に行われるようになる。

【００２７】また、前記密閉気内の設定温度は、前記プ
ラスチック基材及び前記有機調光物質が変質しない温度
であることが好ましく、これによって変質による有機調
光物質又はプラスチック基材の量の現象や、それに伴う
浸透現象の低下等の影響を受けずに効率的に調光プラス
チック基材を得ることができる。

【００２８】更に、本発明においては公知のフォトクロ
ミック化合物が何ら制限なく採用される。中でも表面含
浸が容易であるためには分子量１０００以下のフォトク
ロミック化合物が好ましい。

【００２９】例えば、スピロピラン化合物、スピロオキ
サジン化合物、チオニン化合物、ビオローゲン化合物、
フルギドまたはフルギミド化合物、アゾベンゼン化合
物、ジチゾン金属化合物及びクロメンはその誘導体など
を挙げることができる。

【００３０】本発明のフォトクロミック成形体をフォト
クロミックレンズとして用いる場合には、グレイ、アン
バー、ブラウン等の色調が求められ、これらの色調に調
整するためには、発色色調が黄〜橙色であるクロメン又
はその誘導体、ビオローゲン化合物又は、ジチゾン金属
化合物と、発色色調が赤〜青色であるスピロピラン化合
物、スピロオキサジン化合物、チオニン化合物、フルギ
ドまたはフルギミド化合物、アゾベンゼン化合物とを組
み合わせることが望ましい。

【００３１】これらの中でも、発色濃度、退色速度及び
疲労寿命などのフォトクロミック特性や、本発明による
効果が顕著であるという理由から、スピロオキサジン化
合物とクロメン又はその誘導体との組み合わせ、及び、
フルギドまたはフルギミド化合物とクロメン又はその誘
導体との組み合わせが本発明において好適に採用され
る。

【００３２】本発明において好適に使用されるフォトク
ロミック化合物であるスピロオキサジン化合物を化１に
示す。更にこの化１のスピロオキサジン化合物の一部を
構成する構造式を化２及び化３に示す。

【００３３】

【化１】

【００３４】

【化２】

【００３５】

【化３】

【００３６】但し、化２の構造式は、それぞれ置換され
ていてもよい芳香族炭化水素基又は不飽和炭素環基であ
り、化３の構造式は、次の化４又は化５の構成要素であ
る。化３の構造式が化４の構造式のときは、化１の化合
物中の R₁ 及び R₂ は水素原子、又はアルキル基であ
り、 R₁ と R₂ は一緒になって環を形成していてもよ
く、 R₃ はアルコキシカルボニルアルキル基である。

【００３７】

【化４】

【００３８】

【化５】

【００３９】化１の化合物中の化２の構造式で示される
置換されてもよい芳香族炭化水素基を具体的に例示する
と、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、ア
ントラセン環等のベンゼン環１個またはその２〜４個の
縮合環から誘導される二価の基が挙げられる。

【００４０】また、この芳香族炭化水素基に置換基が置
換していてもよい。かかる置換基の例としては、フッ
素，塩素，臭素，沃素の如きハロゲン原子；ヒドロキシ
ル基；シアノ基；ニトロ基；アミノ基；カルボキシル
基；メチルアミノ基；ジエチルアミノ基；の如き炭素数
１〜４のアルキルアミノ基；メチル基，エチル基，プロ
ピル基，t-ブチル基の如き炭素数１〜４の低級アルキル
基；トリフルオロメチル基，2-クロロエチル基などのハ
ロゲン原子を１〜３個有するハロゲン化低級アルキル
基；メトキシ基，エトキシ基，t-ブトキシ基の如き炭素
数１〜４の低級アルコキシ基；フェニル基，ナフチル
基，トリル基の如き炭素数６〜１０のアリール基；フェ
ノキシ基，1-ナフトキシ基の如き炭素数６〜１４のアリ
ールオキシ基；ベンジル基，フェニルエチル基，フェニ
ルプロピル基の如き炭素数７〜１５のアラルキル基；ベ
ンジルオキシ基，フェニルプロボキシ基の如き炭素数７
〜１５のアラルコキシ基及び炭素数１〜４のアルキルチ
オ基などが挙げられる。尚、これらの置換基は、同種で
あっても異種であってもよく、また位置は特に制限され
ない。

【００４１】化１の化合物中の化２の構造式で示された
置換されてもよい不飽和炭素環基は、酸素，硫黄，窒素
原子を含む５員環，６員環又はこれらにベンゼン環又は
シクロヘキセン環が縮合した複素環基が挙げられる。具
体的には、ピリジン環，キノリン環，ピロール環，イン
ドール環等の含窒素複素環；フラン環，ベンゾフラン環
等の含酸素複素環；チオフェン環，ベンゾチオフェン環
等の含硫黄複素環等から誘導される二価の複素環基が挙
げられる。特に、ベンゼン環と５員環又は６員環の複素
環との２環系縮合複素環である場合には、高い発色濃度
が得られる。また、不飽和複素環基の置換基としては、
前述した芳香族炭化水素基の置換基が何ら制限なく採用
される。

【００４２】また、化３の構造式が前記化５の構造式の
時は、化１の化合物中の R₁ 及び R₂ は水素原子又はア
ルキル基であって少なくとも一方は炭素数２以上のアル
キル基であり、またはこれらが一緒になって環を形成し
ていてもよく、 R₃ は水素原子，炭化水素基，アルコキ
シカルボニルアルキル基又はシアノアルキル基である。

【００４３】さらに、化４及び化５の構造式中のR₄，
R₅，R₆，R₇，R₈，R₉及びR₁₀ は、それぞれ同一又は異な
る水素原子，ハロゲン原子，炭化水素基，アルコキシ
基，シアノ基，ハロゲノアルキル基，アミノ基，置換ア
ミノ基又はアルコキシカルボニル基である。

【００４４】R₄ 及び R₅ の少なくとも一方は、シアノ
基、ハロゲノアルキル基又はアルコキシカルボニル基で
あり、化５の構造式の一つであるである次の化６は、そ
れぞれ置換されてもよい芳香族炭化水素基又は不飽和複
素環基である。

【００４５】

【化６】

【００４６】化４及び化５の構造式中の R₄ 〜R₁₀ のハ
ロゲン原子としては、フッ素，塩素，臭素等である。ま
た、上記の炭化水素基としては、アルキル基，アリール
基，アラルキル基等である。このうち、アルキル基は特
に限定されないが、一般には炭素数１〜１０、好ましく
は１〜４であることが好適である。

【００４７】このアルキル基をより具体的に例示する
と、メチル基，エチル基，イソプロピル基等である。ま
た、上述のアリール基は、炭素数６〜１０であることが
好ましく具体的に例示すると、フェニル基，ナフチル基
等であり、アラルキル基としては、炭素数７〜１４であ
ることが好ましく具体的には、ベンジル基，フェニルエ
チル基，フェニルプピロル基，ナフチルメチル基等が挙
げられる。

【００４８】次に、 R₄ 〜R₁₀ のアルコキシ基は特に制
限されないが、一般には、炭素数１〜１０、好ましくは
１〜４であることが好適であり、具体的には、メトキシ
基，エトキシ基，イソプロボキシ基等を挙げることがで
きる。

【００４９】上述のハロゲノアルキル基中のハロゲン原
子は、フッ素，塩素，臭素等であり、アルキル基は炭素
数１〜４のものが好適である。具体的には、トリフルオ
ロメチル基，トリクロロメチル基，トリブロモメチル基
である。

【００５０】また、アミノ基又は、置換アミノ基の構造
は、下記に示す化７又は化８の構造式で表わされる。化
７の構造式中のR₁₁ 及びR₁₂ は、各々同種又は異種の水
素原子，炭化水素基であることが好ましい。該炭化水素
基は、前記 R₄ 〜R₁₀ で示したものと同じものが好適に
使用される。

【００５１】

【化７】

【００５２】

【化８】

【００５３】更にまた、化８の構造式中のR₁₃ は、テト
ラメチレン基，ペンタメチレン基などのアルキレン基；
-CH₂CH(CH₃)OCH₂-，-CH₂OCH₂CH₂-，-CH₂CH₂OCH₂CH₂- ，
-CH₂O(CH₃)₃-などのオキシアルキレン基；-CH₂S₂CH₂-，
-CH₂S(CH₃)₃-，-CH₂CH₂OCH₂CH₂- などのチオアルキレン
基；-CH₂N(CH₃)CH₂CH₂- ，-CH₂CH₂N(CH₃)CH₂CH₂-等のア
ゾキレン基であることが好ましい。

【００５４】前記アルコキシカルボニル基は特に限定さ
れないが、一般には炭素数１〜５、好ましくは１〜３で
あることが好適である。このアルコキシカルボニル基を
より具体的に例示すると、メトキシカルボニル基，エト
キシカルボニル基等が挙げられる。

【００５５】そして、化１の化合物中の R₄ 及び R₅ の
うち少なくとも一方は、シアノ基，ハロゲノアルキル基
又はアルコキシカルボニル基でなければならない。これ
らの基を選択することによって、本発明に使用されるス
ピロオキサジン化合物は高温域においても良好なフォト
クロミック作用を示す。

【００５６】次に化６の構造式は、夫々置換されてもよ
い芳香族炭化水素又は不飽和複素環基である。これらの
基は、すでに化２について説明した基が何ら制限されず
採用される。化６の構造式は、化１の化合物中の化３の
構造式で示される縮合環の3.4-位に縮合しており、この
ために本発明で使用されるスピロオキサジン化合物は高
温域でも良好なフォトクロミック作用を示す。

【００５７】次に前記化１の化合物中の一般式で表わさ
れる化３の構造式が、化４の構造式のときは、 R₁ 及び
R₂ は水素原子、又はアルキル基であり、 R₁ と R₂ は
一緒になって環を形成してもよく、 R₃ はアルコキシカ
ルボニルアルキル基である。また、化３の構造式が化５
の構造式の時は、 R₁ 及び R₂ は水素原子、又はアルキ
ル基であって少なくとも一方は炭素数２以上のアルキル
基であり、又はこれらが一緒になって環を形成してもよ
く、 R₃ は水素原子，炭化水素，アルコキシカルボニル
アルキル基又はシアノアルキル基である。

【００５８】上記のアルキル基は、特に限定されない
が、一般には炭素数１〜２０、好ましくは１〜６である
ことが好適である。上記のアルキル基を具体的に例示す
ると、メチル基，エチル基，イソプロピル基等である。
また、 R₁ と R₂ が一緒になって環を形成している場合
には特に限定されないが、一般に炭素数５〜１０のシク
ロアルキル環，ビシクロアルキル環，トリシクロアルキ
ル環が好適である。

【００５９】これらをより具体的に例示すると、シクロ
ペンチル環，シクロヘキシル環，シクロヘプチル環，ノ
ルボルナン環，アダマンタン環，ビシクロ[3.3.1] ノナ
ン環から誘導される二価の基が挙げられる。これら R₁
及び R₂ は、いずれも一方が炭素数一以上のアルキル基
であり、他方が炭素数２以上のアルキル基であるか、又
は、これらが一緒になって環を形成していることが高温
域において良好な発色濃度を示すために好適である。

【００６０】前記化１の化合物中、 R₃ で示される炭化
水素基は特に限定されず、前記 R₄〜R₁₀ で述べた基が
採用される。

【００６１】アルコキシカルボニルアルキル基中のアル
コキシ基は特に限定されないが、一般には炭素数１〜１
０、好ましくは１〜４のものが好適である。アルコキシ
カルボニルアルキル基中のアルキレン基は特に限定され
ないが、一般には炭素数１〜１０、好ましくは１〜４の
ものが好適である。

【００６２】アルコキシカルボニルアルキル基をより具
体的に例示すると、メトキシカルボニルメチル基，メト
キシカルボニルエチル基，メトキシカルボニルプロピル
基，エトキシカルボニルメチル基，エトキシカルボニル
エチル基，エトキシカルボニルブチル基，ブトキシカル
ボニルエチル基等である。

【００６３】また、上記のシアノアルキル基は、特に限
定されないが、一般には炭素数１〜１０、好ましくは１
〜４のものが好適である。シアノアルキル基を具体的に
例示すると、シアノメチル基，シアノエチル基，シアノ
プロピル基等である。

【００６４】次に前記のスピロオキサジンとの組み合わ
せで好適に使用されるクロメン又はその誘導体は、以下
に述べる化合物である。クロメンは次の化９の化合物で
ある。また、このクロメンの誘導体は、化９の構造式の
クロメン骨格を有する化合物が何ら制限なく採用され
る。

【００６５】

【化９】

【００６６】本発明においては、特に次の化１０の化合
物で示されるクロメン誘導体が優れたフォトクロミック
性を有するために好適に用いられる。更に、化１０の化
合物の一部を構成する構造式を化１１に示す。

【００６７】

【化１０】

【００６８】

【化１１】

【００６９】但し、化１１の構造式は、それぞれ置換さ
れていてもよい芳香族炭化水素基又は不飽和炭素環基で
あり、化１０の化合物中の R₁ 及び R₂ はそれぞれ同一
又は異なる水素原子，炭化水素基，置換アミノ基であ
り、またはこれらが一緒になって環を形成していてもよ
く、 R₃ 及び R₄ はそれぞれ同一又は異なる水素原子，
炭化水素基又は置換アミノ基である。

【００７０】化１１の構造式で示される芳香族炭化水素
及び不飽和複素環基は、前記化１の化合物で示されるス
ピロオキサジン化合物の化２の構造式について説明した
基が採用される。また、これら芳香族炭化水素及び複素
環基の置換基が何ら制限されることなく採用される。

【００７１】更に、化１０の化合物には次の化１２の構
造式で示される基が、一個又は二個置換していてもよ
い。

【００７２】

【化１２】

【００７３】次に、化１０の化合物中のR¹，R²，R³及び
R⁴で示される炭化水素基及び置換アミノ基は、化１の化
合物で示したスピロオキサジン化合物の R₄ 〜R₁₀ につ
いて説明したものと同様の炭化水素基及び置換アミノ基
が採用される。

【００７４】また、化１０の化合物中の R¹ 及び R²
は、一緒になって環を形成してもよく、この場合の環
は、前記化１の化合物中の R₁ 及び R₂ について説明し
た環が何ら制限されることなく採用される。

【００７５】前記したクロメン又はその誘導体の中でも
前記化１０の化合物中の化１１の構造式が二環以上の縮
合環であることが発色濃度が高いため好ましい。中でも
クロメン骨格の 7,8位に環が縮合した化合物がより好ま
しい。

【００７６】また、化１０の化合物中の R¹ 及び R² が
環を形成している場合には、クロメン骨格の 5,6位に環
が縮合した化合物も好適に用いられる。

【００７７】次に、本発明におけるフォトクロミック化
合物として前記のクロメン又はその誘導体との組み合わ
せで好適に使用し得るフルギド化合物又はフルギミド化
合物は、次のような化合物である。各々の構造式をフル
ギド化合物は化１３に、フルギミド化合物は化１４に示
す。フルギド化合物又はフルギミド化合物は、フォトク
ロミック性を有する化合物が何ら制限なく採用される。

【００７８】

【化１３】

【００７９】

【化１４】

【００８０】本発明においては、フルギド化合物及びフ
ルギミド化合物としては、一般に次の化１５で示される
化合物が用いられる。更に、化１５の化合物の一部を構
成する構造式を次の化１６及び化１７に示す。

【００８１】

【化１５】

【００８２】

【化１６】

【００８３】

【化１７】

【００８４】化１５の化合物中の化１６の構造式は、そ
れぞれ置換基を有していてもよい芳香族炭化水素又は不
飽和複素環基であり、式中のR₁₁ は、それぞれ置換基を
有していてもよい一価の複素環基である。

【００８５】また、化１５の化合物の化１７の構造式
は、それぞれ置換基を有していてもよいノルボルニリデ
ン基またはアダマンチリデン基であり、式中のX"は酸素
原子又は基＞N-R₁₂ ，基＞N-A₁-B₁-(A₂)_m-(B₂)_n-R₁₃ ，
基＞N-A₃-A₄ ，基＞N-A₃-R₁₄を示す。

【００８６】ここで、R₁₂ は、水素原子，アルキル基又
はアリール基、A₁，A₂及びA₃は、同一若しくは異なり、
アルキレン基，アルキリデン基，シクロアルキレン基，
又はアルキルシクロアルカン−ジイル基である。

【００８７】更に、 B₁ 及び B₂ は、同一もしくは異な
り、-O-,-(C=O)-,-O(C=O)-,-(C=O)O-,-O(C=O)O-,-(C=O)
-NH-,-NH-(C=O)- を示し、ｍおよびｎは、それぞれ独立
して０または１を示すが、ｍが０のときはｎは０であ
る。

【００８８】R₁₃ は各々置換基を有していてもよいアル
キル基，ナフチル基，又はナフチルアルキル基であり、
A₄ は置換基を有していてもよいナフチル基、更に、R
₁₄ はハロゲン原子，シアノ基又はニトロ基を示す。

【００８９】化１５化合物の一部の構造式である化１６
で示される芳香族炭化水素及び不飽和複素環基は、前記
化１の化合物で示されるスピロオキサジン化合物の化２
の構成要素について説明した基が採用される。また、こ
れら芳香族炭化水素及び複素環基の置換基が何ら制限さ
れることなく採用される。

【００９０】上記化１６の構造式は、ハロゲン原子，ニ
トロ基，シアノ基，アミノ基，炭素数１〜４のアルキル
チオ基，炭素数１〜４のアルキル基及び炭素数１〜４の
アルコキシ基よりなる群から選ばれた原子又は基の少な
くとも一個によって、各々の場合に置換されていてもよ
い二価の芳香族炭化水素基又は二価の不飽和複素環基で
あるのが好ましい。

【００９１】また、化１６の構造式が、上記した各置換
基の１〜３個によって各々の場合に置換されていてもよ
い炭素数６〜１４アリール基又は窒素原子，酸素原子及
び硫黄原子を一個含有する５員環又は６員環の単環複素
環基あるいは、該複素環基にベンゼン環又はシクロヘキ
セン環が縮合した縮合複素環基であるのは一層好まし
い。

【００９２】更に、前記化１６の構造式が、二価のベン
ゼン環，複素原子を一個含有する５員環又は６員環の単
環複素環又はこの複素環にベンゼン環或はシクロヘキセ
ン環が縮合した縮合複素環基であるものが好ましい。こ
れらベンゼン環，単環複素環又は縮合複素環には、前記
した置換基が１〜２個含まれているものも同様に好まし
い態様である。

【００９３】前記化１５の化合物におけるR₁₁ は、それ
ぞれ置換基を有していてもよい一価の炭化水素基又は一
価の複素環基である。かかるR₁₁ の炭化水素基としては
前記化１の化合物で示されるスピロオキサジン化合物の
R₄ 〜R₁₀ について説明したものと同様の炭化水素基が
採用される。

【００９４】また、R₁₁ の複素環基としては、窒素原
子，酸素原子及び硫黄原子の如きヘテロ原子の少なくと
も一種を１〜３個、好ましくは１又は２個含む５員環又
は６員環の単環複素環或はこれにベンゼン環が縮合した
縮合複素環基が好ましい。かかる複素環基の具体例とし
ては、前記化１６の構造式の定義において説明した不飽
和複素環基の例示の他に更に飽和のビベリジン環，ピペ
ラジン環，モルホリン環，ピロリジン環，インドリン
環，クロマン環などの飽和複素環基を挙げることができ
る。

【００９５】前記したR₁₁ の炭化水素基又は複素環基８
環基を有していても特にさしつかえない。かかる置換基
は、炭化水素基又は複素環基に対し、多くとも５個、好
ましくは３個まで含有することが望ましく、置換基の具
体例としては、前記化１６の構造式において説明したも
のと同じ置換基を例示することができる。

【００９６】上記R₁₁ として好ましいのは、ハロゲン原
子，炭素数１〜４のアルコキシ基又はフェニル基で置換
されてもよい炭素数１〜２０のアルキル基；ハロゲン原
子または炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されてもよ
い炭素数６〜１０のアリール基；又は、窒素原子，酸素
原子及び硫黄原子を１〜３個、殊に一個含有する５員環
又は６員環の単環複素環或は該複素環基にベンゼン環が
縮合した縮合複素環基、殊に単環複素環基である。

【００９７】更に、上記R₁₁ として特に好ましいのは、
炭素数１〜６のアルキル基，炭素数７〜１０のがアラル
キル基又は炭素数６〜１０のアリール基である。本発明
における前記化１５の化合物において、化１７の構造式
は、それぞれ置換基を有していてもよいノルボルニリデ
ン基又はアダマンチリデン基を意味する。

【００９８】ここで、置換基を有さないノルボルニリデ
ン基又はアダマンチリデン基のそれぞれの骨格構造をノ
ルボルニリデン基の構造式を次の化１８に、アダマンチ
リデン基の構造式を次の化１９に示す。

【００９９】

【化１８】

【０１００】

【化１９】

【０１０１】これらノルボルニリデン基又はアダマンチ
リデン基は、化１８及び化１９の構造式中の水素原子が
置換基により置換されていてもよく、その数は１個又は
それ以上であってもよい。置換基を有する場合、その種
類、数及び位置は、目的及び用途によって任意に選択さ
れる。また、複数の置換基を有する場合、同一の置換基
であっても良く、また異種の置換基であっても良い。

【０１０２】上記ノルボルニリデン基又はアダマンチリ
デン基の置換基としては、例えば、ヒドロキシ基；メチ
ルアミノ基，ジエチルアミノ基等の炭素数１〜４のアル
キルアミノ基；メトキシ基，エトキシ基， tert-ブトキ
シ基等の炭素数１〜４のアルコキシ基；ベンジルオキシ
基等の炭素数７〜１５のアラルコキシ基；フェノキシ
基，１−ナフトキシ基等の炭素数６〜１４のアリールオ
キシ基；メチル基、エチル基，ｔ−ブチル基等の炭素数
１〜４の低級アルキル基；フッ素，塩素，臭素等のハロ
ゲン原子；シアノ基；カルボキシル基；エトキシカルボ
ニル等の炭素数２〜１０のアルコキシカルボニル基；ト
リフルオロメチル基等の炭素数１又は２のハロゲン置換
アルキル基；ニトロ基；フェニル基、トリル基等の炭素
数６〜１４のアリール基；フェニルエチル基，フェニル
プロピル基等の炭素数７〜１５のアラルキル基，炭素数
１〜４のアルキルチオ基等が挙げられる。

【０１０３】これらの置換基の好ましい例としては、ハ
ロゲン原子，ヒドロキシ基，炭素数１〜４のアルキル
基，炭素数１〜４のアルコキシ基，炭素数２〜１０のア
ルコキシカルボニル基，炭素数７〜９のアラルキル基ま
たは炭素数６〜１０のアリール基である。

【０１０４】本発明における前記化１５の化合物におい
て、X"は、酸素原子（-O- ），基＞N-R₁₂ ，基＞N-A₁-B
₁-(A₂)_m-(B₂)_n-R₁₃ ，基＞N-A₃-A₄ 又は基＞N-A₃-R₁₄を
示す。また、前記化１５の化合物において、 X" が、基
＞N-A₁-B₁-(A₂)_m-(B₂)_n-R₁₃，基＞N-A₃-A₄ 又は基＞N-A
₃-R₁₄、特に基＞N-A₃-A₄ 又は基＞N-A₁-B₁-(A₂)_m-(B₂)_n
-R₁₃ （但し、R₁₃ はハロゲン原子、シアノ基およびニ
トロ基よりなる群から選ばれた１〜３個の原子又は置換
されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基であ
る。）であるのが、得られる化合物のフォトクロミック
性の耐久性の点から好ましい。

【０１０５】この化１５の化合物中の X" が、上記した
基＞N-A₁-B₁-(A₂)_m-(B₂)_n-R₁₃ のうち、R₁₃ がナフチル
基またはナフチルアルキル基である場合、及び基＞N-A₃
-A₄である場合は、R₁₃ 又は A₄ で示されるナフチル基
とイミド基（＞N-）との間に挟まれた主鎖の原子数が３
〜７個の範囲であることがフォトクロミック作用の耐久
性に優れた化合物が得られるために好ましい。

【０１０６】次に、上記 X" におけるR₁₂ 、R₁₃ 、R
₁₄ 、A₁、A₂、A₃、A₄、B₁、B₂、ｍおよびｎの定義につ
いて詳細に説明する。R₁₂ は、水素原子、アルキル基又
はアリール基を示し、該アルキル基としては、例えばメ
チル基，エチル基，プロピル基，n-,iso-又はtert- ブ
チル基，ペンチル基，ヘキシル基，オクチル基，デシル
基などが挙げられるが、これらの中で炭素数１〜２０の
もの、更に炭素数が１〜１０のものが好ましい。また、
アリール基としては、例えば、フェニル基，トリル基，
又はナフチル基等炭素数６〜１０のものが挙げられる。

【０１０７】A₁，A₂及びA₃は、互いに同一であっても異
なっていてもよく、アルキレン基，アルキリデン基，シ
クロアルキレン基又はアルキルシクロアルカン−ジイル
基であることができる。

【０１０８】これらの具体例としては、例えば、メチレ
ン基，プロピレン基，ブチレン基，トリメチレン基，テ
トラメチレン基，又は2.2-ジメチルトリメチレン基など
の炭素数が１〜１０のアルキレン基；エチリデン基，プ
ロピリデン基，又はイソプロピリデン基などの炭素数２
〜１０のアルキリデン基；シクロヘキシレン基のごとき
炭素数３〜１０のシクロアルキレン基；次の化２０の構
造式に示す２−メチルシクロヘキサン−α,1−ジイル
基，次の化２１の構造式に示す４−メチルシクロヘキサ
ン−α,1−ジイル基の如き炭素数６〜１０のアルキルシ
クロアルカン−ジイル基が挙げられる。

【０１０９】

【化２０】

【０１１０】

【化２１】

【０１１１】A₁ 及び A₂ としては、特に炭素数１〜６
のアルキレン基，炭素数２〜６のアルキリデン基，炭素
数３〜６のシクロアルキレン基，炭素数６〜７のアルキ
ルシクロアルカン−ジイル基が好ましい。また、 B₁ 及
び B₂ は、互いに同一であってもよく、また異なってい
てもよく、-O-,-(C=O)-,-O(C=O)-,-(C=O)O-,-O(C=O)O-,
-(C=O)-NH-,-NH-(C=O)- の群の７つの結合基から選ばれ
る。更に、ｍ及びｎは、それぞれ独立して０又は１を示
すが、０を示すときには-(A₂)_m- または-(B₂)_n- は結合
手を意味する。また、ｍが０の時はｎも０を表わす。

【０１１２】R₁₃ は、それぞれ置換基を有してもよいア
ルキル基，ナフチル基，又はナフチルアルキル基を示
す。上記のアルキル基の炭素数は特に制限されないが１
〜１０あることが好ましく、また、ナフチルアルキル基
のアルキル基の炭素数は、１〜４が好ましい。

【０１１３】上記した各基の置換基は特に制限されない
が、上記アルキル基は、ハロゲン原子、シアノ基及びニ
トロ基よりなる群から選ばれた１〜３個の原子又は基で
置換されていてもよく、また、上記ナフチル基またはナ
フチルアルキル基はハロゲン原子，シアノ基，ニトロ
基，炭素数１〜３のアルキルアミノ基，炭素数１〜３の
アルキル基及び炭素数１〜３のアルコキシ基よりなる群
から選ばれた１〜３個の原子又は基で置換されていても
よい。

【０１１４】上記のR₁₃ で示されるアルキル基として
は、前記R₁₂ において例示したアルキル基と同様のもの
を使用することができる。また、ナフチルアルキル基と
しては、ナフチルメチル基，ナフチルエチル基，ナフチ
ルプロピル基またはナフチルブチル基等を挙げることが
できる。

【０１１５】A₄ は、置換基を有していてもよいナフチ
ル基を示す。置換基の種類は特に制限されないが、該ナ
フチル基は、ハロゲン原子，シアノ基，ニトロ基，炭素
数１〜３のアルキルアミノ基，炭素数１〜３のアルキル
基及び炭素数１〜３のアルコキシ基よりなる群から選ば
れた１〜３個の原子又は基で置換されていてもよい。ま
た、R₁₄ は、ハロゲン原子，シアノ基またはニトロ基を
表わす。前記したR₁₃及び A₄ の定義において、ハロゲ
ン原子としては、フッ素，塩素又は臭素を挙げることが
できる。

【０１１６】本発明において使用する溶剤は、必要に応
じて、界面活性剤，ｐＨ調整剤，酸化防止剤，紫外線吸
収剤，赤外線吸収材等の物質を用いることもできる。例
えば、界面活性剤は、有機調光物質の分散性の向上や、
ムラの発生防止、有機調光物質のプラスチック基材への
強固な付着の抑制に効果があり、好ましくは、シリコン
系，フッ素系，アルキレングリコール系等を用いる。

【０１１７】また、例えば、ｐＨ調整剤は、有機調光物
質の劣化を防止する効果があり、使用する有機調光物質
の種類によって相違するが、好ましくは、アルカリ調整
剤として、アンモニア水，トリエタノールアミン，酢酸
カリウム，燐酸水素二ナトリウム等を用い、酸性調整剤
として、希硫酸，シュウ酸，燐酸二水素カリウム等を用
いる。

【０１１８】

【実施例】

［実施例１〜１１］（１）レンズの染色溶媒Ｘ３００ｇに溶質の有機調光物質Ｙ１ｇを溶解して
分散させた溶液とレンズＺとをステンレス製の円筒状の
容器（内径７５φ、高さ１００ｍｍ）に入れて密封し
た。表１に実施例１〜１１の溶媒Ｘと有機調光物質Ｙと
レンズＺとのそれぞれの組み合わせを示す。

【０１１９】

【表１】

【０１２０】ここで、表１中の有機調光物質ＹであるＣ
Ｒ１の構造式は化２２に、ＣＲ２の構造式は化２３に、
ＳＰ１の構造式は化２４に、ＳＰ２の構造式は化２５
に、ＦＧ１の構造式は化２６に示す。

【０１２１】

【化２２】

【０１２２】

【化２３】

【０１２３】

【化２４】

【０１２４】

【化２５】

【０１２５】

【化２６】

【０１２６】前述の密閉した円筒状の容器を７０℃の恒
温槽に入れ、３０分で１３０℃まで昇温させ、１３０℃
で３時間保持した。その後、１５分で７０℃まで冷却
し、レンズを取り出してエタノールで手拭き洗浄した。

【０１２７】比較例１としてステンレス製の円筒状の容
器（内径７５φ、高さ１００ｍｍ）を密封しなかったこ
と以外は、全て実施例１と同様にしてレンズを染色し
た。

【０１２８】比較例２としてステンレス製の円筒状の容
器（内径７５φ、高さ１００ｍｍ）を密封しなかったこ
と以外は、全て実施例６と同様にしてレンズを染色し
た。

【０１２９】（２）レンズの評価それぞれ得られたレンズにキセノンランプ（紫外線強度
２０００μＷ／ｃｍ²）を１０分間照射した後、目視に
よりレンズの色調を評価し、分光光度計（大塚電子株式
会社製ＭＤＰ−２００）により透過率を測定した。

【０１３０】表２に実施例１〜１１及び比較例１、２の
キセノンランプ照射前及び照射後の色調と、キセノンラ
ンプ照射後の最大吸収波長（ｎｍ）及びその波長におけ
る透過率（％）を示す。

【０１３１】

【表２】

【０１３２】［実施例１２］（１）レンズの染色３４空パック用密閉袋中に下記溶媒に下記有機調光物質
を溶解して分散させた溶液と含硫ウレタン製レンズとを
入れ、熱シールにて密封した。（尚、有機調光物質の略
称は実施例２に示した略称と同様である。）

【０１３３】溶媒：エチレングリコール１００ｇプロピレングリコール１００ｇグリセリン１００ｇ酢酸カリウム０．５ｇベンゾトリアゾール系０．５ｇ紫外線吸収剤

【０１３４】溶質：ＳＰ１０．０２ｇＳＰ３０．０５ｇＣＲ１０．０１ｇＣＲ２０．０１ｇ

【０１３５】次に、レンズの入った密閉袋を７０℃の恒
温槽に入れ、３０分で１４０℃まで昇温させ、更に１４
０℃で６時間保持した。その後、１５分で７０℃まで冷
却し、レンズを取り出してエタノールで手拭き洗浄し
た。

【０１３６】洗浄したレンズをプラズマで前処理してか
ら、高屈折率シリコーン系ハードコートを施し、更にそ
の上に反射防止加工を施した。

【０１３７】（２）レンズの評価それぞれ得られたレンズにキセノンランプ（紫外線強度
２０００μＷ／ｃｍ²）を１０分間照射した後、目視に
よりレンズの色調を評価し、分光光度計（大塚電子株式
会社製ＭＤＰ−２００）により透過率を測定した。

【０１３８】その結果、得られたレンズの色調は無色か
らブラウンに変化し、最大吸収波長（６２０ｎｍ）での
透過率は、５５％であった。

【０１３９】

【発明の効果】本発明では、プラスチック基材表層部分
に有機調光物質が含浸された調光プラスチック基材を得
ることができるため、例えば、プラスチックレンズ等の
ように厚みが変化するプラスチック基材であっても濃度
ムラのないプラスチック基材を得ることができる。

【０１４０】また、本発明では、二種類以上の有機調光
物質によって混合色の調光プラスチック基材を製造する
場合、密閉系で含浸を行っているため、色々な種類の有
機調光物質を何度も含浸させる必要がなく、効率的であ
る。

【０１４１】更に、本発明では、例えば、スピロオキサ
ジンとクロメンというような全く融解温度、昇華温度の
異なる有機調光物質の組み合わせであっても、いずれか
の調光物質の含浸濃度が不十分となることなく、調光プ
ラスチック基材およびその製造方法を提供することをで
きる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機調光物質を使用した調光プラスチッ
ク基材の製造方法において、予め定められた温度下で、有機調光物質の蒸気が拡散し
ている気相と有機調光物質が溶解又は分散している液相
とが共に存在している密閉系内に、プラスチック基材を
放置又は／及び浸漬することを特徴とする調光プラスチ
ック基材の製造方法。
【請求項２】前記気相中に複数種類の有機調光物質が
拡散されていることを特徴とする請求項１に記載の調光
プラスチック基材の製造方法。
【請求項３】前記液相中に複数種類の有機調光物質が
溶解又は分散されていることを特徴とする請求項１及び
２に記載の調光プラスチック基材の製造方法。
【請求項４】前記予め定められた温度が、前記気相中
の有機調光物質の蒸発又は昇華温度以上であることを特
徴とする請求項１に記載の調光プラスチック基材の製造
方法。