JPH1135812A - 向上した色あせ速度を示すフオトクロミツク組成物 - Google Patents
向上した色あせ速度を示すフオトクロミツク組成物Info
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Abstract
組成物。 【解決手段】 成形用熱可塑性組成物を開示し、この組
成物に、(A)(i)ポリカーボネート樹脂とポリカプ
ロラクトンの均一ブレンド物および(ii)コポリ(カ
ーボネート−ラクトン)共重合体から成る群から選択さ
れる少なくとも1種の樹脂成分、および(B)ベンゾピ
ラン類、ナフトピラン類、スピロベンゾピラン類、スピ
ロナフトピラン類、スピロベンゾキサジン類、スピロナ
フトキサジン類、フルギド類およびフルギミド類から成
る群から選択される少なくとも1種の化合物を含有させ
る。上記フォトクロミック化合物を上記(A)100重
量部当たり0.01から1.0部の量で含有させた組成
物は良好なフォトクロミック特性を示す。
Description
詳細にはフォトクロミック(photochromi
c)特性を示す組成物に関する。
物に、(A)(i)ポリカーボネート樹脂とポリカプロ
ラクトンの均一ブレンド物および(ii)コポリ(カー
ボネート−ラクトン)共重合体から成る群から選択され
る少なくとも1種の樹脂成分、および(B)ベンゾピラ
ン類、ナフトピラン類、スピロベンゾピラン類、スピロ
ナフトピラン類、スピロベンゾキサジン類、スピロナフ
トキサジン類、フルギド類およびフルギミド類から成る
群から選択される少なくとも1種の化合物を含める。こ
のフォトクロミック化合物を上記(A)100重量部当
たり0.01から1.0部の量で含有させた上記組成物
は良好なフォトクロミック特性を示す。
が電磁放射線または太陽光にさらされた時に色および光
透過の点で可逆的変化を示すことを特徴とする。最初の
放射線暴露を中断すると、その組成物はそれの元の色ま
たは無色の状態に戻る。最近、可塑性のフォトクロミッ
ク材料、最も注目すべきは眼用レンズ、フィルムおよび
自動車のヘッドランプレンズの製造で使用可能な上記組
成物が、関連技術で興味の焦点になって来ている。その
ようなレンズの製造でプラスチック材料を媒体として用
いることが可能になれば、伝統的に用いられているガラ
スよりも軽くて薄いレンズの製造が可能になる。また、
フォトクロミック技術を自動車および航空機の透明物、
温室の建造および他の透明用途に適用することにも興味
が持たれている。
スおよび特定プラスチック材料にフォトクロミック挙動
を与えることができることは公知である。しかしなが
ら、このような染料をビスフェノール−Aを基とするポ
リカーボネートに添加した時にフォトクロミック染料が
起こす色変化は非常にゆっくりである。ポリカーボネー
トのフォトクロミック製品が示す変化速度は遅いことか
ら商業的にフォトクロミックガラスおよびアリル樹脂プ
ラスチックと競合するのは不可能であり、従ってそのよ
うな製品は知られていない。
5号が含まれ、上記特許には一連のピランおよびクロメ
ン誘導体が開示されており、それらは放射線にさらされ
ると色変化を起こすと報告されている。また、米国特許
第5,451,344号および5,552,090号も
関連しており、それらには本発明で用いるに有用なフォ
トクロミックナフトピラン類が開示されている。上記’
090資料には、上記化合物をポリマー樹脂のいずれか
(これには熱可塑性ポリカーボネート樹脂が含まれる)
から成形されたフォトクロミック製品の製造で用いるこ
とが開示されている。また、米国特許第4,064,1
95号も関連しており、上記特許にはポリカーボネート
とポリカプロラクトン重合体を含有する成形用組成物が
開示されている。
組成物にポリカーボネート樹脂とポリカプロラクトンと
フォトクロミック化合物を含有させる。この組成物は透
明で望ましいフォトクロミック速度を示すことを特徴と
することから、これは特にレンズの製造および透明用途
で用いるに適切である。本発明の組成物は、これが放射
線源にさらされた時そして放射線源を取り除いた時、濃
色と明色の間の迅速な変化を示す。加うるに、ポリカー
ボネートは充分な耐衝撃性を示すことに加えて透明性を
保持していることから、商業的フォトクロミック用途で
現在用いられているアリル樹脂を基とする相当する組成
物およびガラスを基とする相当する組成物とは区別され
る。
ポリカーボネート樹脂とポリカプロラクトン(PCL)
の均一ブレンド物であるか或はコポリ(カーボネート−
ラクトン)共重合体であってもよい少なくとも1種の樹
脂成分、および(B)ベンゾピラン類、ナフトピラン
類、スピロベンゾピラン類、スピロナフトピラン類、ス
ピロベンゾキサジン類、スピロナフトキサジン類、フル
ギド類およびフルギミド類から成る群から選択される少
なくとも1種の化合物を含む。
物にポリカプロラクトンを約1から50モルパーセント
(本文全体に渡って示すパーセントは樹脂成分とフォト
クロミック化合物の全重量を基準にしたパーセントを指
す)を含有させかつフォトクロミック化合物を肯定的量
(この量は上記組成物がフォトクロミックを示すに充分
な量である)で含有させる。より好適には、上記組成物
にPCLを約5から50%およびポリカーボネートを9
5から50%含有させかつフォトクロミック化合物を樹
脂100部当たり約0.01から1.0部、好適には
0.03から0.5部(pphr)含有させる。本発明
の文脈でポリカプロラクトンは、
250,000以下、好適には25,000から15
0,000、最も好適には30,000から100,0
00の重量平均分子量を有するポリマー樹脂である。
rbideから名称Tone Polymers P−
767およびP−787の下で商業的に入手可能な部分
結晶性樹脂である。このPCLは、好適には約0.1か
ら1.5、より好適には約0.5から0.9の低い粘度
(100ミリリットルのベンゼンにポリマーを0.2g
入れて30℃で測定)を有する。
反応で生じる線状ポリエステルである。
類は、ホモポリカーボネート、コポリカーボネート、分
枝ポリカーボネートおよびそれらの混合物である。この
ようなポリカーボネート類の重量平均分子量は一般に1
0,000から200,000、好適には20,000
から80,000であり、そしてASTM D−123
8に従ってそれらが300℃で示すメルトフロー率は約
1から約65g/10分、好適には約2から15g/1
0分である。それらの製造は、例えば炭酸誘導体、例え
ばホスゲンなどとジヒドロキシ化合物を重縮合させるこ
とによる公知の二相界面方法などで実施可能である[ド
イツ特許出願公開第2,063,050、2,063,05
2、1,570,703、2,211,956、2,211,
957および2,248,817号;フランス特許第1,
561,518号;そしてH.Schnellの専攻論
文である“Chemistry and Physic
sof Polycarbonates”,Inter
science Publishers,New Yo
rk,New York,1964(これらは全部引用
することによって本明細書に組み入れられる)を参照の
こと]。
ト類の製造で用いるに適切なジヒドロキシ化合物は構造
式(1)または(2)に従う。
ルキレン基、炭素原子数が2から8のアルキリデン基、
炭素原子数が5から15のシクロアルキレン基、炭素原
子数が5から15のシクロアルキリデン基、カルボニル
基、酸素原子、硫黄原子、−SO−もしくは−SO
2−、または
も、0から1の数を表し、Zは、F、Cl、Brまたは
C1−C4アルキルを表し、そして1つのアリール基内に
数個のZ基が置換基として存在する場合それらは互いに
同じか或は異なっていてもよく、dは0から4の整数を
表し、そしてfは0から3の整数を表す]に従う。
シ化合物は、とりわけ、ヒドロキノン、レゾルシノー
ル、ビス−(ヒドロキシフェニル)−アルカン類、ビス
−(ヒドロキシフェニル)−エーテル類、ビス−(ヒド
ロキシフェニル)−ケトン類、ビス−(ヒドロキシフェ
ニル)−スルホキサイド類、ビス−(ヒドロキシフェニ
ル)−スルフィド類、ビス−(ヒドロキシフェニル)−
スルホン類、2,2,4−トリメチルシクロヘキシル−
1,1−ジフェノールおよびα,α−ビス−(ヒドロキ
シフェニル)−ジイソプロピルベンゼン類、並びにそれ
らの核アルキル置換化合物である。上記および適切なさ
らなる芳香族ジヒドロキシ化合物は、例えば米国特許第
3,028,356、2,999,835、3,148,17
2、2,991,273、3,271,367および2,9
99,846号(これらは全部引用することによって本
明細書に組み入れられる)などに記述されている。
2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−プロパン
(ビスフェノールA)、2,4−ビス−(4−ヒドロキ
シフェニル)−2−メチルブタン、1,1−ビス−(4
−ヒドロキシフェニル)−シクロヘキサン、α,α’−
ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−p−ジイソプロピ
ルベンゼン、2,2−ビス−(3−メチル−4−ヒドロ
キシフェニル)−プロパン、2,2−ビス−(3−クロ
ロ−4−ヒドロキシフェニル)−プロパン、ビス−
(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−メタ
ン、2,2−ビス−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキ
シフェニル)−プロパン、ビス−(3,5−ジメチル−
4−ヒドロキシフェニル)−スルフィド、ビス−(3,
5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−スルホキサ
イド、ビス−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)−スルホン、ジヒドロキシベンゾフェノン、2,
4−ビス−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)−シクロヘキサン、α,α’−ビス−(3,5−ジ
メチル−4−ヒドロキシフェニル)−p−ジイソプロピ
ルベンゼン、2,2,4−トリメチルシクロヘキシル−
1,1−ジフェノールおよび4,4’−スルホニルジフ
ェノールである。
は、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−プロ
パン、2,2−ビス−(3,5−ジメチル−4−ヒドロ
キシフェニル)−プロパン、2,2,4−トリメチルシ
クロヘキシル−1,1−ジフェノールおよび1,1−ビ
ス−(4−ヒドロキシフェニル)−シクロヘキサンであ
る。
−(4−ヒドロキシフェニル)−プロパン(ビスフェノ
ールA)である。
内に、適切なビスフェノール類の1つ以上から誘導され
た単位を含み得る。
脂成分がコポリ(カーボネート−ラクトン)ブロックも
しくはランダム共重合体を含むことで表される。本発明
のこの態様におけるコポリマーは、
このようなコポリカーボネート類の製造は本技術分野で
よく知られている。
とりわけ、フェノールナフタレンを基とするポリカーボ
ネート類、コポリカーボネート類およびターポリカーボ
ネート類、例えば米国特許第3,036,036号およ
び4,210,741号(両方とも引用することによっ
て本明細書に組み入れられる)に記述されているカーボ
ネート類が含まれる。
ドロキシル化合物を少量、例えば0.05から2.0モ
ル%(ビスフェノールを基準)縮合させることでそれを
分枝させることも可能である。
ドイツ特許出願公開第1,570,533、2,116,9
74および2,113,374号;英国特許第885,4
42号および1,079,821号および米国特許第
3,544,514号などに記述されている。下記がこ
の目的で使用可能な多ヒドロキシル化合物のいくつかの
例である:フロログルシノール、4,6−ジメチル−
2,4,6−トリ−(4−ヒドロキシフェニル)−ヘプ
タン、1,3,5−トリ(4−ヒドロキシフェニル)−
ベンゼン、1,1,1−トリ−(4−ヒドロキシフェニ
ル)−エタン、トリ−(4−ヒドロキシフェニル)−フ
ェニルメタン、2,2−ビス−[4,4−(4,4’−
ジヒドロキシジフェニル)]−シクロヘキシル−プロパ
ン、2,4−ビス−(4−ヒドロキシ−1−イソプロピ
リデン)−フェノール、2,6−ビス−(2’−ジヒド
ロキシ−5’−メチルベンジル)−4−メチル−フェノ
ール、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、2−(4−ヒド
ロキシフェニル)−2−(2,4−ジヒドロキシ−フェ
ニル)−プロパンおよび1,4−ビス−(4,4’−ジ
ヒドロキシ−トリフェニルメチル)−ベンゼン。他の多
官能化合物のいくつかは2,4−ジヒドロキシ安息香
酸、トリメシン酸、シアヌール酸クロライドおよび3,
3−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−2−オキソ−
2,3−ジヒドロインドールである。
明のポリカーボネート類を製造するに適した他の方法
は、均一相中の重縮合およびエステル交換方法である。
このような適切な方法は、本明細書に組み入れられる文
献である米国特許第3,028,365、2,999,84
6、3,153,008および2,991,273号に開示
されている。
縮合方法である。
他の合成方法、例えば米国特許第3,912,688号
(引用することによって本明細書に組み入れられる)に
開示されている方法なども使用可能である。
手可能で、例えばMakrolonFCR 2400,
Makrolon CD 2005,Makrolon
2600,Makrolon 2800およびMakr
olon 3100であり、これらは全部ビスフェノー
ルを基とするホモポリカーボネート樹脂であるが、それ
らが示す個々の分子量の意味で異なり、それらがAST
M D−1238に従って示すメルトフローインデック
ス(MFR)はそれぞれ約16.5−24、13−1
6、7.5−13.0および3.5−6.5g/10分
であることを特徴とする。また、分枝しているポリカー
ボネート、例えばMakrolon1239も使用可能
である。これらはバイエル社[Bayer Corpo
ration(Pittsburgh、Pennsyl
vania)の製品である。
ネート樹脂は公知であり、それの構造および製造方法
は、例えば米国特許第3,030,331、3,169,1
21、3,395,119、3,729,447、4,25
5,556、4,260,731、4,369,303およ
び4,714,746号(これらは全部引用することによ
って本明細書に組み入れられる)などに開示されてい
る。
ンゾピラン類、ナフトピラン類、スピロベンゾピラン
類、スピロナフトピラン類、スピロベンゾキサジン類、
スピロナフトキサジン類、フルギド類およびフルギミド
類から成る群から選択されるフォトクロミック化合物で
ある。上記フォトクロミック化合物は、米国特許第4,
826,977、4,931,221、5,106,99
8、5,552,090、5,628,935および5,5
65,147号(これらは全部引用することによって本
明細書に組み入れられる)を含む文献に報告されてい
る。
色の範囲は410から500nmであり、従ってそれら
は色が濃くなった状態で黄色またはオレンジ色を与え
る。上記材料は、色褪せた状態、即ち漂白状態で、無色
または淡い色を示す。本発明では、活性化後に中和色
(neutral coloring)、例えば緑色、
褐色および灰色などが生じ得るように、適切な有機フォ
トクロミック化合物の混合物、即ちそれらの組み合わせ
が使用可能である。この目的で特に有用なフォトクロミ
ック化合物は、公知で商業的に入手可能なナフトピラン
類、スピロ−インドリノオキサジン類およびスピロ−イ
ンドリノピラン類の群に属する化合物である。それらは
発色で高い量子効率を示し、良好な感度および飽和光密
度を有し、かつ満足される漂白、即ち色褪せ速度を示
す。このような化合物は、下記の図式IA1、IA2お
よびIA3で描写可能であり、式中のaからnの文字は
ナフトピラン環の辺を表し、そして番号はナフトピラン
環原子の番号を表す:
表す基は、ナフトピランのg、iまたはl辺に縮合して
いる置換もしくは未置換の5もしくは6員複素環式環で
あり、下記の図式IIAからIIFで表される:
または窒素原子であってもよく、上記窒素原子は水素ま
たはC1−C4アルキルで置換されていてもよい。R1は
水素、C1−C6アルキル、置換もしくは未置換のフェニ
ル、カルボキシまたはC1−C6アルコキシカルボニルで
あってもよい。好適には、R1は水素、C1−C3アルキ
ル、置換もしくは未置換のフェニル、カルボキシまたは
C1−C3アルコキシカルボニルである。R2は水素、C1
−C6アルキル、または置換もしくは未置換のフェニル
であってもよい。好適には、R2は水素、C1−C3アル
キル、または置換もしくは未置換のフェニルである。R
3およびR4は各々水素、C1−C6アルキルまたはフェニ
ルであってもよい。好適には、R3およびR4は各々水
素、C1−C3アルキルまたはフェニルである。R5およ
びR6は各々水素、C1−C6アルキル、フェニル、ヒド
ロキシ、C1−C6アルコキシまたはアセトキシであって
もよい。好適には、R5およびR6は各々水素、C1−C3
アルキル、フェニル、ヒドロキシ、C1−C3アルコキシ
またはアセトキシである。R7、R8およびR10は各々水
素、C1−C6アルキル、またはフェニルであってもよい
が、但しR7がフェニルの時にはR8が水素またはC1−
C6アルキルでありそしてR8がフェニルの時にはR7が
水素またはC1−C6アルキルであることを条件とする。
好適には、R7、R8およびR10は各々水素、C1−C3ア
ルキル、またはフェニルである。最も好適には、R1、
R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8およびR10は各々
水素またはメチルである。R11、R12、R13、R14、R
15およびR16は各々水素、C1−C6アルキル、C1−C6
アルコキシまたはフェニルであってもよい。好適には、
R11、R12、R13、R14、R15およびR16は各々水素、
C1−C3アルキル、C1−C3アルコキシまたはフェニル
である。最も好適には、R11、R12、R13、R14、R15
およびR16は各々水素、メチルまたはメトキシである。
水素、C1−C6アルキル、置換もしくは未置換のフェニ
ルまたはハロゲンであってもよい。好適には、R17は水
素、C1−C3アルキル、置換もしくは未置換のフェニル
またはハロゲンである。最も好適には、R17は水素、メ
チルまたはクロロである。R18は水素、C1−C6アルキ
ル、フェニル、カルボキシ、C1−C6アルコキシカルボ
ニルまたはC1−C6ハロアルコキシカルボニルであって
もよい。好適には、R18は水素、C1−C3アルキル、フ
ェニル、カルボキシ、C1−C3アルコキシ−カルボニル
またはC1−C3ハロアルコキシカルボニルである。R19
およびR20は各々水素、C1−C6アルキル、またはフェ
ニルであってもよい。好適には、R19およびR20は各々
水素、C1−C3アルキル、またはフェニルである。最も
好適には、R18、R19およびR20は各々水素またはメチ
ルである。R1−R20アルキル置換基はC1−C3アルキ
ルであってもよくそしてハロゲンまたは(ハロ)基はク
ロロまたはブロモであってもよい。
て、BおよびB’は、各々、(i)置換もしくは未置換
のアリール基、例えばフェニルおよびナフチルなど、
(ii)置換もしくは未置換の複素環式芳香族基、例え
ばピリジル、フリル、ベンゾフリル、チエニルおよびベ
ンゾチエニルなど、および(iii)BとB’が一緒に
なってアダマンチル基を形成している、から成る群から
選択可能である。このBおよびB’のアリールおよび複
素環の置換基は、各々、ヒドロキシ、C1−C3アルキ
ル、C1−C5ハロアルキル(これにはモノ−、ジ−およ
びトリハロ置換基が含まれる)、C1−C5アルコキシ、
C1−C5アルコキシ(C1−C4)アルキル、C1−C5ジ
アルキルアミノ、アクリルオキシ、メタアクリルオキシ
およびハロゲンから成る群から選択可能であり、ここ
で、上記ハロゲンまたは(ハロ)基はフルオロ、クロロ
またはブロモであり得る。
図式で表される:
1およびZ1は、各々、水素、C1−C5アルキル、C1−
C5アルコキシ、フルオロおよびクロロから成る群から
選択可能であり、Y2およびZ2は、各々、C1−C5アル
キル、C1−C5アルコキシ、ヒドロキシ、ハロゲン、例
えばクロロ、フルオロおよびブロモなど、アクリルオキ
シおよびメタアクリルオキシから成る群から選択され、
そしてaおよびbは各々0から2の整数である。最も好
適には、Y1およびZ1は、各々、水素、C1−C3アルキ
ル、C1−C3アルコキシまたはフルオロであり、Y2お
よびZ2は、各々、C1−C3アルキルまたはC1−C3ア
ルコキシであり、aは0または1の整数であり、そして
bは0から2の整数である。
式IBで表される。図式IBにおいて、A基は式IIA
からIID(式中、Xは酸素原子である)、式IIEお
よびIIFを表す。このA基は、式IIAからIIFの
酸素原子がナフトピランのナフト部分の番号8の炭素原
子に結合するように縮合している。
(i)アリール置換基および(ii)フェニル置換基
(このフェニル置換基の番号3および番号4の炭素原子
の所に酸素および/または窒素含有5員もしくは6員複
素環式環が縮合している)で置換されておりそしてナフ
トピラン化合物のナフチル部分の6位の所が窒素含有複
素環式環で置換されているナフトピラン類であるとして
記述可能である。このような化合物は下記の図式で描写
可能である:
ル、ハロゲンまたは基−O−Lであってもよく、ここ
で、LはC1−C12アルキル、例えばメチル、エチル、
プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オ
クチル、ノニル、デシル、ウンデシルおよびドデシルな
どであってもよく、ここで、上記ハロゲンはクロロ、フ
ルオロまたはブロモであり、そしてaは0、1または2
の整数である。好適には、R1はC1−C5アルキル、フ
ルオロ、ブロモまたは基−O−Lであり、ここで、Lは
C1−C4アルキルであり、そしてaは0または1の整数
である。最も好適には、R1はC1−C3アルキル、フッ
素または基−O−Lであり、ここで、Lはメチルであ
り、そしてaは0または1の整数である。
からIG:
窒素または炭素原子であるが、但しEが窒素の時にはF
が炭素原子であることを条件とし、そして図式ID中の
Gは窒素、酸素または炭素原子でありそしてHは窒素ま
たは炭素原子であるが、但しHが窒素の時にはGが炭素
原子であることを条件とする]で表される基から選択さ
れる未置換もしくは一置換または二置換の窒素含有飽和
複素環式基であってもよい。R2基の例にはアジリジ
ノ、アゼチジノ、1−ピロリジイル、1−ピロリニル、
1−イミダゾリジイル、2−イミダゾリン−1−イル、
2−ピラゾリジル、3−ピラゾリン−2−イル、モルホ
リノ、ピペリジノ、ピペラジニル、4−メチル−1−ピ
ペラジニル、1,4,5,6−テトラ−ヒドロピリミジ
ニル、1−インドリニル、ヘキサメチレンイミノおよび
ヘプタメチレンイミノが含まれる。R2の置換基はC1−
C6アルキルおよび/またはC1−C6アルコキシであっ
てもよい。好適には、R2は未置換もしくは一置換のイ
ンドリニル、モルホリノおよびピペリジノから成る群の
一員である。より好適には、R2はモルホリノである。
ナフチルまたはフェニルであってもよく、上記アリール
の置換基はC1−C5アルキル、ハロ(C1−C5)アルキ
ル、ヒドロキシ、C1−C5アルコキシ、C1−C4アルコ
キシ(C1−C4)アルキル、ハロゲン、モルホリノ、ピ
ペリジノまたはR(R”)N−[ここで、RおよびR”
は各々ハロゲンまたはC1−C3アルキルである]であ
り、ここで、上記ハロゲン(またはハロ)基はフルオロ
またはクロロである。好適には、Bは下記の図式II:
アルキル、C1−C4アルコキシ、フルオロ、またはクロ
ロであり、そして各R7はC1−C4アルキル、C1−C4
アルコキシ、ヒドロキシ、クロロまたはフルオロであ
り、そしてdは0から2の整数である。好適には、R6
は水素でありそしてR7はフルオロ、メチルおよびメト
キシから成る群から選択される。
つで描写可能である:
または窒素でありそしてYは炭素または酸素であるが、
但しXが窒素の時にはYが炭素であることを条件とし、
R4およびR5は各々水素またはC1−C5アルキルであ
り、各R3はC1−C5アルキル、C1−C5アルコキシ、
ヒドロキシまたはハロゲンであり、ここで、上記ハロゲ
ン置換基はクロロ、フルオロまたはブロモであり、そし
てcは0から3の整数、例えば0、1、2、または3で
ある。好適には、B’は、Xが酸素であり、Yが炭素ま
たは酸素であり、R4およびR5が各々水素またはC1−
C4アルキルであり、各R3がC1−C4アルキル、C1−
C4アルコキシ、ヒドロキシまたはフルオロでありそし
てcが0、1または2の整数である図式IIIまたはI
Vで表される。最も好適には、B’は2,3−ジヒドロ
キシベンゾフラン−5−イル、2−メチルジヒドロキシ
ベンゾフラン−5−イル、インドリン−5−イル、1,
2,3,4−テトラヒドロキノリン−6−イル、クロマ
ン−6−イルまたは1,3−ベンゾジオキソール−5−
イルである。
ありそしてXが酸素でYが炭素でcが0の時の基は2,
3−ジヒドロベンゾフラン−5−イルであり、Xが酸素
でYが酸素でcが0の時の基は1,3−ベンゾジオキソ
ール−5−イルであり、そしてXが窒素でYが炭素でc
が0の時の基はインドリン−5−イルである。図式IV
おいて、Xが酸素でYが炭素の時の未置換状態の基はク
ロマン−6−イルであり、Xが酸素でYが酸素の時の未
置換状態の基は1,4−ベンゾジオキサン−6−イルで
あり、そしてXが窒素でYが炭素の時の未置換状態の基
は1,2,3,4−テトラヒドロキノリン−6−イルで
ある。簡潔さの目的で、このような基を本明細書では縮
合複素環式フェニル基と呼ぶものとする。
れる3,3−ジフェニル−3−H−ナフト[2,1−
b]ピランである。
は公知であり、例えば米国特許第3,562,172、
3,578,602、4,215,010および4,342,
668号(これらは全部引用することによって本明細書
に組み入れられる)を参照のこと。本発明で用いるに適
切なスピロオキサジン類は本質的に式
またはハロゲン(フッ素、塩素または臭素)原子を表す
か、或はC1−C5の線状もしくは分枝アルキル、C1−
C5パーフルオロ−アルキル、C1−C5アルコキシ、ニ
トロまたはシアノから選択される基を表し、R3および
R4は、独立して、C1−C5の線状もしくは分枝アルキ
ル、フェニルまたはベンジル基を表すか、或はR3とR4
がそれらに結合している炭素原子と一緒になると見なし
た時にC5−C8シクロアルキル基を形成しており、R5
はC1−C5の線状もしくは分枝アルキル、フェニル、ベ
ンジルまたはアリル基を表し、R6は、水素原子、C1−
C5の線状もしくは分枝アルキル基または基−NR8R9
を表し、ここで、R8はC1−C5の線状もしくは分枝ア
ルキル、フェニルまたはベンジル基であり、R9は水素
であるか或はR8と同じ意味を有するか、或はR8とR9
がそれらに結合している窒素原子と一緒になると見なし
た時に酸素および窒素から選択されるさらなるヘテロ原
子を含んでいてもよい5−12員の環状構造を形成して
おり、そしてR7は、水素またはハロゲン(フッ素、塩
素または臭素)原子を表すか、或はC1−C5の線状もし
くは分枝アルキル、C1−C5アルコキシ、シアノ、チオ
エーテル、およびエステル部分中の炭素原子数が1−3
のカルボン酸エステルから選択される基を表すか、或は
芳香族または複素環式縮合環を表し、XはCHまたはN
−を表す]で描写可能である。
れらは上記分子のインドリン部分の4、5、6および7
位のいずれに結合していてもよい。加うるに、基R7が
水素も芳香族もしくは複素環式縮合環も表さない場合、
それらは上記分子のナフタレン部分の7’、8’、9’
および10’位のいずれに存在していてもよい。
水素原子またはメチル基を表し、R3およびR4が各々メ
チル基を表すか或は一緒になってシクロヘキシル基を表
し、R5がメチル基を表し、R6が水素原子または−NR
8R9基を表し、ここで、基R8およびR9がそれらに結合
している窒素原子と一緒になってピペリジル、モルホリ
ル、ピロリジルまたはヘキサメチレンイミノ環構造を形
成しており、そしてR7が水素原子を表し、そしてXが
CHを表す、一般式(I)に相当するフォトクロミック
化合物を用いる。
ック化合物の例は、1,3,3,4,5または1,3,
3,5,6−ペンタメチルスピロ(インドリン−2,
3’−[3H]−ナフト−(2,1−b)−(1,4)
−オキサジン);1,3,3−トリメチルスピロ(イン
ドリン−2,3’−[3H]−ナフト−(2,1−b)
−(1,4)−オキサジン);1,3,3−トリメチル
スピロ(インドリン−6−(1−ピペリジル)−2,
3’−[3H]−ナフト−(2,1−b)−(1,4)
−オキサジン);1,3,3−トリメチルスピロ(イン
ドリン−6’−(1−モルホリル)−2,3’−[3
H]−ナフト−(2,1−b)−(1,4)−オキサジ
ン);1,3,3,4,5または1,3,3,5,6−
ペンタメチルスピロ(インドリン−6’−(1−ピペリ
ジル)−2,3’−[3H]−ナフト−(2,1−b)
−(1,4)−オキサジン);および1,3,3−トリ
メチルスピロ(インドリン−6’−(1−ピペリジル)
−9’−(メトキシ)−2,3’−[3H]−ナフト−
(2,1−b)−(1,4)−オキサジン)である。
ン類は、下記の一般式(II)、(III)、(IV)
および(V)で定義可能なフォトクロミック有機化合物
である:
びR11は、アルキルまたはアリール基を表し、R12は、
アルキル、アリール基または置換アルキル基(例えばヒ
ドロキシアルキル、ハロゲノアルキル、カルバルコキシ
アルキル、アルコキシアルキルおよびアミノアルキルな
ど)を表し、R14は、水素、アルキル、アリールまたは
アルコキシを表し、R13およびR15は、水素を表すか、
或はアルキル基および置換アルキル基の中から選択され
る一置換もしくは多置換基を表すか、或はハロゲン、ニ
トロまたはアルコキシを表す。
およびフルギミド類は公知であり、文献に記述されてい
る[例えばApplied Photochromic
Polymer Systems,C.B.McAr
dle,Blackie USA編集 Chapman
& Hall, New York,1992 80
−120頁(引用することによって本明細書に組み入れ
られる)を参照のこと]。
トクロミック材料が必要とされている用途で使用可能で
ある。それにはフォトクロミックレンズ、例えば米国特
許第5,531,940号(これの明細は引用すること
によって本明細書に組み入れられる)に記述されている
レンズなどが含まれる。
を行うが、本発明をそれに限定することを意図するもの
でなく、部およびパーセントは全部特に明記しない限り
重量である。
ォトクロミック特性を測定した。濃くなる速度の測定で
は、サンプルをUV放射線(Spectrolinの長
波長−365nm−ランプ)に10分間暴露した。この
染料が示す吸収ピークの最大値(variacol Y
ellow Lの場合424nm)を分光測光器(Pe
rkin−Elmer Lambda 9 UV/Vi
s)で10分間に渡り4秒間隔で記録した。色が褪せる
速度を、上記UV放射線源を最初に取り除いた後に同様
な様式で測定した。
れに添加しておいたフォトクロミック染料が無色から着
色した状態に変化し始める。UV放射線暴露を継続する
と色強度が実質的に一定の高原部に到達するまで更に発
色する。フォトクロミック染料が無色から着色した状態
に変わるにつれてまた吸光度も高くなることから、この
値は該材料が濃くなる速度を示す便利な尺度になる。
吸光度に変わる時間(秒)を指す。以下の表に示す結果
で実証するように、本発明の染料とポリカーボネートの
みを含有させた対照組成物が示す濃くなる速度および色
が褪せる速度は遅いことが確認され、それが示すT1/2
値は4分5秒であった。
染料とPCLのみを含有させた組成物は、透明性が要求
される用途で用いるには適さない。
あるとして特徴付けられる樹脂であるTone767
(Union Carbideから入手可能)をPCL
として以下の表に示すように含有させて調製した組成物
を評価した。この実施例で用いた染料は3,3−ジフェ
ニル−3−H−ナフト[2,1−b]ピランであり、こ
れを0.1pphrのレベルで用いた。以下の表に色褪
せ変化速度(fadereversal rate)を
示す。
基としていてASTMD−1238に従って約20g/
10分のメルトフロー率を示すMakrolon 24
58ホモポリカーボネートである。
2,2,4−トリメチルシクロヘキシル1,1ジフェノ
ール(35%)を基とするコポリカーボネート。
フォトクロミック組成物として適切にするに有効である
ことを示している。
能を、以下の表に示す如き濃くなる速度および色があせ
る速度の結果で更に実証する。この上に示した組成物1
−1および1−2の試験片(厚み100ミル)を424
nmの光源に暴露した時の濃くなる速度を表2に示す。
り除いた時の色があせる速度を表3に示す。
光源を取り除いてからの変化が最大濃さの50%に到達
するまでの時間を指す。
った材料から光源を取り除いてからの変化が最大濃さの
30%に到達するまでの時間を指す。
ォトクロミック化合物は、
記の通りであった。
基としていてASTMD−1238に従って約20g/
10分のメルトフロー率を示すMakrolon 24
58ホモポリカーボネートである。
2,2,4−トリメチルシクロヘキシル1,1ジフェノ
ール(35%)を基とするコポリカーボネート。
能を、以下の表に示す如き濃くなる速度および色があせ
る速度の結果で更に実証する。この上に示した組成物4
−1および4−2の試験片(厚み100ミル)を610
nmの光源に暴露した時の濃くなる速度を表5に示す。
り除いた時の色があせる速度を表6に示す。
光源を取り除いてからの変化が最大濃さの50%に到達
するまでの時間を指す。
った材料から光源を取り除いてからの変化が最大濃さの
30%に到達するまでの時間を指す。
してきたが、上記詳細は単にその目的で示すものであ
り、本請求の範囲で限定可能なものを除き、本発明の精
神および範囲から逸脱しない変形は本分野の技術者によ
って成され得ると理解されるべきである。
Claims (16)
- 【請求項1】 成形用熱可塑性組成物であって、(A)
(i)ポリカーボネート樹脂とポリカプロラクトンの
均一ブレンド物および(ii)コポリ(カーボネート−
ラクトン)共重合体から成る群から選択される少なくと
も1種の樹脂成分、および(B) ベンゾピラン類、ナ
フトピラン類、スピロベンゾピラン類、スピロナフトピ
ラン類、スピロベンゾキサジン類、スピロナフトキサジ
ン類、フルギド類およびフルギミド類から成る群から選
択される少なくとも1種のフォトクロミック化合物、を
含んでいて上記化合物が上記(A)100重量部当たり
0.01から1.0部の量で存在している成形用熱可塑
性組成物。 - 【請求項2】 上記(ii)が 【化1】 に従う単位を1から50モル%含有するブロックコポリ
マーである請求項1記載の成形用熱可塑性組成物。 - 【請求項3】 上記(ii)が 【化2】 に従う単位を1から50モル%含有するランダムコポリ
マーである請求項1記載の成形用熱可塑性組成物。 - 【請求項4】 上記(B)がベンゾピランである請求項
1記載の組成物。 - 【請求項5】 上記(B)がナフトピランである請求項
1記載の組成物。 - 【請求項6】 上記(B)がスピロベンゾピランである
請求項1記載の組成物。 - 【請求項7】 上記(B)がスピロナフトピランである
請求項1記載の組成物。 - 【請求項8】 上記(B)がスピロベンゾキサジンであ
る請求項1記載の組成物。 - 【請求項9】 上記(B)がスピロナフトキサジンであ
る請求項1記載の組成物。 - 【請求項10】 上記(B)がフルギドである請求項1
記載の組成物。 - 【請求項11】 上記(B)がフルギミドである請求項
1記載の組成物。 - 【請求項12】 上記化合物が 【化3】 [ここで、R1は、C1−C10アルキル、ハロゲンまたは
基−O−L(ここで、LはC1−C12アルキルである)
であり、aは、0、1または2を表し、R2は、窒素を
含有する飽和複素環式基であり、Bはアリール基であ
り、そしてB’は、IIIおよびIV 【化4】 (ここで、Xは酸素または窒素でありそしてYは炭素ま
たは酸素であるが、但しXが窒素の時にはYが炭素であ
ることを条件とし、そしてR4およびR5は水素またはC
1−C5アルキルを表し、R3はC1−C5アルキル、C1−
C5アルコキシ、ヒドロキシまたはハロゲン原子を表
し、そしてcは0から3の整数である)から成る群から
選択される]に従う請求項1記載の組成物。 - 【請求項13】 上記化合物が 【化5】 [ここで、R1からR6は水素を表す]に従う請求項1記
載の組成物。 - 【請求項14】 上記化合物が 【化6】 に従う請求項1記載の組成物。
- 【請求項15】 上記化合物が上記(A)100重量部
当たり0.03から0.5部の量で存在している請求項
1記載の組成物。 - 【請求項16】 上記(i)がポリカプロラクトンを上
記ブレンド物を基準にして約5から50パーセント含有
する請求項1記載の成形用熱可塑性組成物。
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