KR20210150386A - 포토크로믹 광학 물품 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

한 쌍의 광학 물품용 플레이트를, 포토크로믹 화합물과, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지에서 선택되는 적어도 1종의 수지를 포함하는 접착층으로 접합해서 이루어지는 포토크로믹 광학 물품이며, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트의 중심점으로부터 동심원 상에 있어서의 접착층의 두께의 편이가 ±10% 이내인 포토크로믹 광학 물품이다. 본 발명에 따르면, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접착층으로 접합해서 이루어지는 포토크로믹 광학 물품에 있어서, 포토크로믹 화합물을 포함하는 접착층의 두께가 규정되어, 외관 품위의 저하 등의 문제가 발생하지 않는 포토크로믹 광학 물품을 제공할 수 있다.

Description

포토크로믹 광학 물품 및 그의 제조 방법
본 발명은 포토크로믹성 접착 조성물을 경화해서 얻어지는 접착층을 개재하여 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접합한 포토크로믹 광학 물품 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
근년, 미국을 중심으로 하여, 방현성을 갖는 선글라스에 포토크로믹 특성을 부여한 포토크로믹 선글라스가 급속하게 인기를 얻고 있다. 이 포토크로믹 선글라스는 주위의 밝기(자외선량)에 따라서 렌즈의 투과율이 변화하기 때문에, 방현성을 조절할 수 있다.
이러한 포토크로믹 선글라스의 제조 방법으로서는, 예를 들어 중합성 조성물 중에 포토크로믹 화합물을 배합한 포토크로믹 중합성 조성물을 렌즈 형상으로 성형하는 방법이나, 포토크로믹 중합성 조성물을 접착제로서 사용하여, 한 쌍의 렌즈를 접합하는 방법 등이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 내지 4 참조).
국제공개 제2014/136804호 일본특허공개 제2007-138186호 공보 일본특허공개 제2012-052091호 공보 일본특허공개 평01-033154호 공보 일본특허공개 제2003-139914호 공보
그러나, 포토크로믹 중합성 조성물을 렌즈 형상으로 성형하는 제조 방법에서는, 얻어지는 포토크로믹 선글라스의 내구성이 충분하지 않아, 장시간 태양광에 폭로되는 것과 같은 환경 하에서 사용하면 포토크로믹 특성이 열화되기 쉬웠다.
한편, 포토크로믹 중합성 조성물을 접착제로서 사용하여 한 쌍의 렌즈를 접합하는 제조 방법은, 포토크로믹 중합성 조성물을 렌즈 형상으로 성형하는 제조 방법에 비하여 포토크로믹 선글라스의 내구성을 개선할 수 있지만, 한 쌍의 렌즈의 접합 강도나 접착층의 내구성에 과제가 있었다. 그래서 본 발명자들은, 포토크로믹 화합물을 포함하는 특정한 조성을 갖는 접착제 조성물을 사용해서 한 쌍의 광학 물품을 접합한 포토크로믹 광학 물품에 의해, 한 쌍의 광학 물품의 접합 강도나 접착층의 내구성이 충분해서, 포토크로믹 특성의 내구성이 개선된 포토크로믹 광학 물품을 제안하고 있다(국제출원 PCT/JP2019/015319).
그러나, 포토크로믹성 접착제를 경화해서 한 쌍의 렌즈를 접합하는 제조 방법에 있어서는, 접착제층의 두께에 치우침이 발생하기 쉽다. 일반적으로, 포토크로믹 발색 농도는 포토크로믹층 두께에 의존하기 때문에, 포토크로믹성 접착층의 두께에 치우침이 있으면, 포토크로믹 선글라스로서는 발색 불균일이 발생하게 되어 외관 품위의 저하로 직결된다. 그래서, 접착층의 두께를 규정하기 위해서 스페이서를 사용한다고 하는 착상에 이르지만, 종래형의 제조법(예를 들어, 특허문헌 5 참조)에서는 고품위의 포토크로믹 광학 물품의 제조라고 하는 점에서 개선의 여지가 있었다. 즉, 접착제의 경화 중에 스페이서 주위에 기포가 발생하여 외관 불량이 된다고 하는 것이다.
본 발명은 이러한 종래의 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 포토크로믹 화합물을 포함하는 접착층의 두께가 규정되어, 외관 품위의 저하 등의 문제가 발생하지 않는 포토크로믹 광학 물품을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서, 포토크로믹 화합물을 포함하는 접착층의 두께가 규정되어, 외관 품위의 저하 등의 문제가 발생하지 않는 포토크로믹 광학 물품을 예의 검토했다. 그 결과, 이하와 같이 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 포토크로믹 광학 물품은, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를, 포토크로믹 화합물과, 우레탄 수지, 에폭시 수지 및 아크릴 수지에서 선택되는 적어도 1종의 수지를 포함하는 접착층으로 접합해서 이루어지는 포토크로믹 광학 물품이며, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트의 중심점으로부터 동심원 상에 있어서의 접착층의 두께의 편이가 ±10% 이내인 포토크로믹 광학 물품이다.
또한, 본 발명의 한 쌍의 광학 물품용 플레이트의 중심점으로부터 동심원 상에 있어서의 접착층의 두께의 편이가 ±10% 이내인 포토크로믹 광학 물품의 제조 방법은, 한쪽의 광학 물품용 플레이트에, (A) 포토크로믹 화합물과, (B) 폴리이소(티오)시아네이트·폴리(티)올 혼합물, 에폭시 화합물, 아크릴 화합물에서 선택되는 적어도 하나의 경화성 화합물을 포함하는 포토크로믹성 접착 조성물을 도포하는 공정,
상기 포토크로믹성 접착 조성물을 도포한 광학 물품용 플레이트의 도포면 상에, 스페이서를 배치해서 소정의 간격이 되도록 다른 쪽의 광학 물품용 플레이트를 겹쳐서 배치하는 공정,
상기 포토크로믹성 접착 조성물을 경화시켜서 접착층으로 하여, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접합하는 공정을 구비하고,
상기 스페이서는 광학 물품용 플레이트의 외주부에 배치되고, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트 사이에 끼워진 스페이서의 길이가 0.25㎜ 내지 1.2㎜인 제조 방법이며, 바람직하게는
상기 포토크로믹성 접착 조성물을 경화시켜서 접착층으로 하여, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접합하는 공정이 적어도 다음의 2 공정:
(i) 경화 개시 온도로부터 소정의 경화 온도까지 매분 0.1℃ 내지 1.6℃로 온도를 높이는 승온 공정, 및 이어서
(ii) 소정의 경화 온도를 일정 시간 유지하는 정온 공정
을 포함하는 제조 방법이다.
본 발명에 따르면, 포토크로믹성 접착층의 두께가 규정되고, 또한 외관 품위의 저하 등의 문제가 발생하지 않는 포토크로믹 광학 물품을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의해 제조되는 포토크로믹 광학 물품의 일 양태를 도시하는 단면도이다.
도 2는 접착층의 두께의 편이에 대해서 설명하는 도면이다.
도 3은 폴리로탁산 모노머의 분자 구조를 도시하는 개략도이다.
도 4는 스페이서의 형상의 일 실시 형태를 설명하는 도면이다.
<포토크로믹 광학 물품>
본 발명의 포토크로믹 광학 물품은, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를, 포토크로믹 화합물과, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지에서 선택되는 수지를 포함하는 접착층으로 접합해서 이루어지는 포토크로믹 광학 물품이며, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트의 중심점으로부터 동심원 상에 있어서의 접착층의 두께의 편이가 ±10% 이내인 포토크로믹 광학 물품이다.
본 발명에 관한 포토크로믹 광학 물품의 일 양태를 도 1에 나타낸다. 도 1은 하기에서 나타내는 적합한 제조 방법에 있어서의 특정 공정에서의 상태를 나타낸 것으로, 포토크로믹 광학 물품(1)은, 광학 물품용 플레이트(2)와 광학 물품용 플레이트(4)가 스페이서(5)에 의해 두께가 규정된 수지를 포함하는 접착층(3)을 개재해서 접합된 구조로 되어 있다. 또한, 도 1은 개략도이며, 본 발명에 관한 포토크로믹 광학 물품의 형상은 이 예에 한정되지 않는다. 그 후, 상기 스페이서는 분리되고, 필요에 따라 스페이서 자국은 절삭, 연마 등에 의해 제거되어 본 발명의 포토크로믹 광학 물품의 일 양태가 된다.
이하, 본 발명의 포토크로믹 광학 물품에 대해서 상세히 설명한다.
본 발명에 있어서 광학 물품용 플레이트의 형상은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 안경 용도로 사용되는 경우에는, 통상, 원형의 광학 물품용 플레이트가 사용된다. 또한, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트의 크기도 특별히 제한되지 않지만, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접합해서 사용하는 것을 감안하면, 동일 형상인 것이 바람직하다.
도 2에 의해, 본 발명에 있어서의 접착층의 두께의 편이에 대해서 설명한다. 또한, 도 2에서는 설명을 위해, 광학 물품용 플레이트(4), 접착층(3), 광학 물품용 플레이트(2)를 간격을 두고 표시하고 있지만, 실제는 도 1과 같이 접착층(3)에 의해 한 쌍의 광학 물품용 플레이트가 접합되어 있다.
「한 쌍의 광학 물품용 플레이트의 중심점으로부터 동심원 상에 있어서의 접착층의 두께」란, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트의 중심 C1에 대응하는 접착층(3)의 중심 C2로부터의 동심원 a(반경 r)에 있어서의 원주 상의 접착층의 두께를 의미한다. 바꾸어 말하면, 광학 물품용 플레이트의 중심 C1을 기준으로 한 반경 r의 동심원의 원주의 두께 방향(하방)에 존재하는 접착층(3)의 두께를 의미한다. 여기서, 광학 물품용 플레이트의 중심 C1은 광학 물품용 플레이트의 두께 방향 상방으로부터 본 형상을 기준으로 한 중심점이며, 상기 형상이 원형이면 그의 중심, 타원형인 경우에는 장축과 단축의 교점, 사각형인 경우에는 대각선의 교점을 의미하며, 상기 형상이 원형, 타원형, 사각형 이외의 형상이면, 그 형상의 무게 중심을 중심으로 하면 된다. 또한, 접착층(3)의 중심 C2는 광학 물품용 플레이트의 중심 C1로부터 두께 방향으로 내려간 직선과 접착층(3)의 교점의 위치에 존재한다.
또한, 본 발명에 있어서, 바람직하게는 광학 물품용 플레이트(4)의 중심 C1과, 광학 물품용 플레이트(2)의 중심 C1'은 두께 방향으로 평행한 동일한 선 상에 위치하지만, 엄밀하게는 광학 물품용 플레이트(4)의 중심 C1과, 광학 물품용 플레이트(2)의 중심 C1'은 동일한 선 상에 위치하지 않는 경우도 있다. 이러한 경우에는 C1 및 C1'의 한쪽을 기준으로 해서, 편이를 산출하여 본 발명에서 규정하는 요건을 충족하면 된다.
또한, 접착층의 두께의 편이란, 반경 r의 동심원 a에 있어서의 원주 상의 두께의 편이이며, 상기 원주 상의 두께를 균등하게 12점 측정하고, 그의 평균값을 평균 두께 tave로서 산출하고, 이것을 기준으로 한 편이로부터 구할 수 있다. 보다 구체적으로 편이가 ±X%라고 하는 것은, 12점의 측정값 중, 평균값 두께 tave와의 두께 차가 가장 큰 측정점의 두께 t1을 특정하여, 이하의 식 (1)로 산출되는 값의 절댓값이 X%인 것을 의미한다.
식 (1)… [(t1-tave)/tave]×100
또한, 본 발명에 있어서는 임의의 반경 r의 동심원 a에 있어서, 접착층의 두께의 편이가 ±10% 이내이면 된다. 이에 의해, 발색 불균일이 적은 포토크로믹 광학 물품을 얻을 수 있다. 편이는 ±7.5% 이내인 것이 바람직하고, ±5% 이내인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 반경 r은 취할 수 있는 동심원 a의 최대 반경을 rmax로 했을 때에, r=0.1rmax 내지 0.9rmax인 것이 바람직하고, 그 중에서도 r=0.5rmax 내지 0.7rmax인 것이 보다 바람직하다.
예를 들어, 본 발명의 포토크로믹 광학 물품을 안경 용도로 사용하는 경우에는, 접착층(3)의 중심 C2로부터의 동심원 a의 최대 반경은 일반적으로 20㎜ 내지 50㎜이며, 바람직하게는 30㎜ 내지 40㎜이다.
또한, 임의의 반경 r의 동심원 a에 있어서 접착층의 두께의 편이가 ±10% 이내이고, 또한 반경 r과는 다른 반경의 동심원에 있어서 접착층의 두께의 편이가 ±20% 이내인 것이 바람직하고, ±10% 이내인 것이 보다 바람직하다.
또한, 복수의 반경 r에 있어서의 동심원에 있어서 접착층의 두께의 편이가 ±10% 이내가 되는 것이 바람직하고, 예를 들어 반경이 0.5rmax인 동심원에 있어서의 접착층의 두께의 편이, 0.2rmax의 동심원에 있어서의 접착층의 두께의 편이, 및 0.8rmax의 동심원에 있어서의 접착층의 두께의 편이가 모두 ±10% 이내인 것이 바람직하고, ±7.5% 이내인 것이 보다 바람직하고, ±5% 이내인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 모든 반경의 동심원에 있어서의 접착층의 두께의 편이가 모두 ±10% 이내인 것이 바람직하고, ±7.5% 이내인 것이 보다 바람직하고, ±5% 이내인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이, 복수의 반경에 있어서의 동심원에 있어서의 접착층의 두께의 편이를 일정 이하로 함으로써, 고도로 발색 불균일을 억제한 포토크로믹 광학 물품을 얻을 수 있다.
또한, 보다 고도로 발색 불균일을 억제하는 관점에서, 복수의 다른 반경의 동심원간의 두께의 편이가 작은 것이 바람직하다. 예를 들어, 0.2rmax, 0.5rmax, 0.8rmax의 다른 동심원간에서의 두께의 편이가 ±10% 이내인 것이 바람직하다. 여기에서 다른 동심원간에서의 두께의 편이가 ±Y%라고 하는 것은, 이하의 식 (2)로 산출되는 값의 절댓값이 Y%인 것을 의미한다.
즉, 0.2rmax, 0.5rmax, 0.8rmax의 각각의 동심원에 대해서 원주 상의 두께를 균등하게 12점 측정하여, 합계 36점의 두께를 측정한다. 그 36점의 두께의 평균값(Tave)을 산출하고, 36점의 측정값 중, 평균값 두께 Tave와의 두께 차가 가장 큰 측정점의 두께 T1을 특정하여, 이하의 식 (2)로 산출되는 값의 절댓값이 Y%인 것을 의미한다.
식 (2) … [(T1-Tave)/Tave]×100
또한, 본 발명에 있어서는, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접합해서 포토크로믹 광학 물품으로 한 단계에서 기포가 없는 것이 적합하다. 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접합한 단계에서 기포가 있어도 절삭, 연마 등에 의해 제거하는 것은 가능하지만, 그 후의 용도에 있어서의 제한을 받는 것이 되어 바람직하지 않다.
[광학 물품용 플레이트]
광학 물품용 플레이트의 재질로서는 광학 물품, 예를 들어 렌즈 등에 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않고, 무기 재료여도 되고 유기 재료여도 된다. 또한, 색조는 무색 투명이 아니어도 되고, 특정한 색, 예를 들어 흑색, 그레이, 브라운, 베이지, 청색, 적색 등으로 착색된 투명 색조여도 된다.
무기 재료로서는, 범용적인 소다 유리, 플린트 유리, 크라운 유리 등의 유리 재료를 들 수 있다. 예를 들어, SiO2, B2O3, Al3O3, Na2CO3, Na2O, K2O, CaO, Ca(OH)2, CaCO3, Ca, BaO, MgO, PbO, ZnO, MnO2, Al2O3, Al2O5, Li2O, Nb2O5, ZrO2, Fe2O3, CeO2, TiO2, La2O3, SrO, As2O3, Sb2O3 중 적어도 하나의 산화물을 갖는 유리 재료를 들 수 있다. 이들 유리 재료 중에서도 크라운 유리가 바람직하다.
또한, 상기 유리 재료는 특정한 성질, 예를 들어 화학적으로 강화된 유리 재료, 굴절률 1.7 이상의 고굴절 유리 재료, 자외선 흡수 특성을 갖는 유리 재료 및 블루 라이트를 커트하는 유리 재료여도 된다.
상기 화학적으로 강화된 유리 재료(이하, 화학 강화 유리라고도 한다)로서는, 공지된 화학 강화 유리를 전혀 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 저온형 이온 교환법에 의한 화학 강화 유리가 일반적이다. 저온형 이온 교환법은, 전이 온도를 초과하지 않는 온도에서 유리를 그 유리 중에 포함되는 알칼리보다 큰 이온 반경을 갖는 알칼리의 용융염과 접촉시킴으로써 처리하는 방법이다. 즉, Li+를 포함하는 유리에 대해서는 질산나트륨 등 유래의 Na+를 포함하는 용융염으로, Na+를 포함하는 유리에 대해서는 질산칼륨 등 유래의 K+를 포함하는 용융염으로 처리함으로써 저온형 이온 교환을 실시할 수 있다. 저온형 이온 교환법에 의한 화학 강화 유리는 저온형 이온 교환에 의한 처리 후, 냉각함으로써, 유리의 표면층과 내부층의 팽창 계수의 차에 의해 표면에 압축, 및 내부에 인장 응력이 잔존하기 때문에 내충격성이 향상된다.
상기 굴절률 1.7 이상의 고굴절률 유리 재료로서는, 공지된 것을 전혀 제한없이 사용할 수 있다. 그 중에서도 굴절률이 1.7 내지 2.1인 것이 바람직하고, 1.7 내지 1.9인 것이 특히 바람직하다.
굴절률을 1.7 이상으로 하는 방법으로서는, 상기한 유리 소재 중, TiO2, La2O3, Nb2O5, ZrO2 중에서 선택되는 적어도 하나의 산화물이 포함되어 있는 유리 소재를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 자외선 흡수를 갖는 유리 재료(이하, 자외선 흡수 성능 유리라고도 한다), 및/또는 블루 라이트를 커트하는 유리 재료(이하, 블루 라이트 커트 유리라고도 한다)로서는, 공지된 것을 전혀 제한없이 사용할 수 있다. 자외선 흡수 성능 및/또는 블루 라이트 커트 성능을 부여하는 방법으로서는, 상기한 유리 소재 중, Fe2O3, CeO2, TiO2 중에서 선택되는 적어도 하나의 산화물이 포함되어 있는 유리 소재를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 자외선 흡수 성능으로서는, 400㎚에 있어서의 투과율이 50% 이하인 것이 바람직하고, 30% 이하인 것이 보다 바람직하고, 10% 이하인 것이 가장 바람직하다.
또한, 약한 자외선 흡수 성능 유리로서, 360㎚에 있어서의 투과율이 50% 내지 90%인 유리를 사용할 수도 있다.
상기 블루 라이트 커트 성능으로서는, 425㎚에 있어서의 투과율이 50% 이하인 것이 바람직하고, 40% 이하인 것이 보다 바람직하고, 30% 이하인 것이 가장 바람직하다.
한편, 유기 재료로서는, 예를 들어 폴리카르보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아미드 수지, 알릴 수지, (메트)아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리우레탄우레아 수지, 폴리티오우레탄 수지, 폴리티오에폭시 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있다. 또한, 「(메트)아크릴 수지」란, 「아크릴 수지」 및 「메타크릴 수지」의 양자를 의미한다.
또한, 상기 유기 재료는 특정한 성질, 예를 들어 굴절률 1.7 이상의 고굴절률 유기 재료, 자외선 흡수 특성을 갖는 유기 재료, 및 블루 라이트를 커트하는 유기 재료여도 된다. 상기 굴절률 1.7 이상의 고굴절률 유기 재료로서는, 공지된 것을 전혀 제한없이 사용할 수 있다. 자외선 흡수 특성을 갖는 유기 재료로서는, 공지된 자외선 흡수 특성을 갖는 배합재를 포함하는 유기 재료를 들 수 있다. 이 경우, 요구되는 자외선 흡수 성능은 무기 재료와 마찬가지이다. 블루 라이트를 커트하는 유기 재료로서는, 공지된 블루 라이트 커트 성능을 갖는 배합재를 포함하는 유기 재료를 들 수 있다. 이 경우, 요구되는 블루 라이트 커트 성능은 무기 재료와 마찬가지이다.
이들 광학 물품용 플레이트의 재질 중에서도, 후술하는 접착층, 특히 우레탄 수지를 포함하는 접착층은 특히 무기 재료를 포함하는 광학 물품용 플레이트에 대한 밀착성이 매우 좋은 점, 또한 무기 재료는 유기 재료에 비하여 가스 배리어성이 우수하기 때문에 포토크로믹 화합물의 광산화 열화를 억제하는 점에서, 본 발명에 관한 포토크로믹 광학 물품에 있어서는, 무기 재료를 포함하는 광학 물품용 플레이트를 사용하는 경우에 특히 우수한 효과를 발휘한다. 또한, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트의 적어도 한쪽이 굴절률 1.7 이상의 광학 물품용 플레이트인 것이 바람직하다.
상기 한 쌍의 광학 물품용 플레이트는 동종이어도 되고 이종이어도 되고, 목적에 따라서 적절히 설정하면 된다.
예를 들어, 본 발명의 포토크로믹 광학 물품을 안경 렌즈로 하는 경우에는, 눈에 가까운 측(이하, 내측이라고도 한다)의 광학 물품용 플레이트와, 눈에서 멀고, 옥외에서는 태양광이 더 조사되는 측(이하, 외측이라고도 한다)의 광학 물품용 플레이트의 조합이 된다.
이 경우, 외측의 광학 물품용 플레이트로서 포토크로믹 특성을 충분히 발휘시킬 것을 요구받는 것이면, 자외선 흡수 특성이 약한 유리 재료 또는 유기 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 파장 380㎚의 광의 투과율이 50% 이상인 유리 재료 또는 유기 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 내충격성이 요구되는 것이면, 유기 재료 또는 화학 강화 유리를 사용해도 된다.
한편, 내측의 광학 물품용 플레이트로서는 자외선으로부터 눈의 보호를 요구받는 것이면, 자외선 흡수 특성이 강한 유리 재료, 블루 라이트 커트 유리 또는 유기 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 파장 400㎚의 광의 투과율이 10% 이하인 유리 재료, 파장 425㎚의 광의 투과율이 30% 이하인 유리 재료 또는 유기 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 도수 교정용 안경 렌즈로서 사용할 것을 요구받는 것이면, 박형화 및 경량화의 관점에서, 굴절률 1.7 이상의 고굴절률의 유리 재료 또는 유기 재료가 바람직하다.
또한, 안경 렌즈로서 사용하는 경우의 구체적인 조합으로서는, 외측의 광학 물품용 플레이트에 통상의 유리, 내측의 광학 물품용 플레이트로서, 굴절률 1.7 이상의 고굴절률의 유리 재료 또는 유기 재료, 블루 라이트 커트 성능을 갖는 유리 또는 유기 재료, 400㎚에 있어서의 투과율이 50% 이하인 자외선 흡수 성능 유리 또는 유기 재료, 유기 재료 또는 화학 강화 유리 중에서 선택되는 적어도 하나의 성질을 갖는 것의 조합을 들 수 있다.
또한, 외측의 광학 물품용 플레이트가 유기 재료 또는 화학 강화 유리인 경우, 내측의 광학 물품용 플레이트로서, 굴절률 1.7 이상의 고굴절률의 유리 재료 또는 유기 재료, 400㎚에 있어서의 투과율이 50% 이하인 자외선 흡수 성능 유리 또는 유기 재료, 또는 통상의 유리 중에서 선택되는 적어도 하나의 성질을 갖는 것의 조합을 들 수 있다. 또한, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트로서, 한쪽측이 무기 재료, 다른 한쪽측이 유기 재료인 조합도 들 수 있다. 이 경우, 얻어진 포토크로믹 광학 물품의 무기 재료 부분을 제거하고, 접착층과 유기 재료가 적층된 포토크로믹 광학 물품으로 할 수도 있다.
무기 재료 부분을 제거한 경우에는, 무기 재료의 접착층과 접하는 표면을 미리 이형 처리해 두는 것이 바람직하다.
상기 광학 물품용 플레이트의 두께는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라서 적절히 선택하면 된다. 예를 들어, 도수가 없는 선글라스 등의 용도인 경우에는, 두께가 1.5㎜ 이하인 광학 물품용 플레이트를 사용할 수 있고, 경량화의 관점에서, 두께가 1.0㎜ 이하인 광학 물품용 플레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 근시용의 도수가 있는 렌즈를 제작하는 경우에는, 예를 들어 외측의 광학 물품용 플레이트의 중심의 두께가 1.0㎜ 이하이고, 내측의 광학 물품용 플레이트의 적어도 일부가 1.0㎜보다 두꺼운 것이 적합하며, 10 내지 20㎜ 정도의 적당한 두께의 광학 물품용 플레이트를 사용할 수도 있다. 또한, 원시용의 도수가 있는 렌즈를 제작하는 경우에는, 예를 들어 외측의 광학 물품용 플레이트의 중심의 두께가 20㎜ 이하이고, 내측의 광학 물품용 플레이트의 적어도 일부가 1.0㎜보다 두꺼운 것이 적합하며, 10 내지 20㎜ 정도의 적당한 두께의 광학 물품용 플레이트를 사용할 수도 있다. 바이포컬 렌즈, 누진 렌즈 등을 제작하는 경우에 있어서도, 상기와 마찬가지로 하여 적절히 사용하는 광학 물품용 플레이트의 두께를 선택할 수 있다. 도수가 있는 렌즈를 제작하는 경우에 있어서는, 내측의 광학 물품용 플레이트의 오목면측을 필요에 따라서 연마함으로써, 사용자의 시력에 따라서 도수를 조정하는 것이 가능하게 된다.
그 중에서도, 본 발명에 관한 포토크로믹 광학 물품은 적어도 한쪽의 광학 물품용 플레이트의 두께가 1.5㎜ 이하, 특히 1.0㎜ 이하인 경우에 우수한 효과를 발휘한다. 광학 물품용 플레이트의 두께의 하한은 예를 들어 0.1㎜이다. 본 발명의 포토크로믹 광학 물품은, 적어도 한쪽의 광학 물품용 플레이트의 두께가 0.1 내지 1.5㎜인 것이 바람직하고, 0.5 내지 1.0㎜인 것이 보다 바람직하다. 또한, 한쪽의 광학 물품용 플레이트의 두께가 0.1 내지 1.5㎜인 경우, 다른 쪽의 광학 물품용 플레이트는 동일한 두께여도 되고, 다른 두께여도 되며, 다른 두께인 경우, 그 두께는 특별히 제한되지 않고 10 내지 20㎜여도 된다.
광학 물품용 플레이트의 형상은 특별히 제한되지 않고, 원하는 용도에 따른 형상(평면상, 곡면상 등)의 광학 물품용 플레이트를 사용하면 된다. 단, 곡면상의 광학 물품용 플레이트를 사용하는 경우, 접합면의 곡률 반경이 동일한 플레이트를 사용해서 접합하면, 일반적으로 중심 두께에 대하여 단부의 두께가 얇아진다. 따라서, 곡면상의 플레이트를 사용하는 경우에는 중심으로부터 동심원 상의 접착층의 두께가 균일해지도록 광학 설계된 곡면상의 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 사용하는 것이 바람직하다.
[접착층의 두께]
본 발명에 관한 포토크로믹 광학 물품은 접착층 중에 분산된 포토크로믹 화합물이 우수한 포토크로믹 특성을 발휘한다. 그 때문에, 접착층은 얇아도 우수한 효과를 발휘할 수 있다.
조작성 및 우수한 효과를 감안하면, 접착층의 두께는 0.02 내지 0.8㎜가 바람직하고, 0.03 내지 0.5㎜가 보다 바람직하고, 0.05 내지 0.2㎜가 더욱 바람직하다. 접착층의 두께를 0.02㎜ 이상으로 함으로써, 밀착성이 향상됨과 함께 막 두께가 균일해지기 쉽고, 발색 시의 농도 불균일 등이 억제되는 경향이 있다. 또한, 접착층의 두께를 0.8㎜ 이하로 함으로써, 단부로부터의 열화에 의해 내구성이 저하되는 것을 억제할 수 있는 경향이 있다. 예를 들어, 본 발명에 관한 포토크로믹 광학 물품을 선글라스로서 사용하는 경우에는, 강도의 관점에서, 광학 물품용 플레이트의 두께를 0.1 내지 1.5㎜ 정도로 유지할 필요가 있지만, 디자인상의 관점에서 포토크로믹 광학 물품의 총 두께를 억제하기 위해서, 접착층의 두께는 0.8㎜ 이하인 것이 바람직하다.
[포토크로믹 광학 물품의 총 두께]
본 발명에 관한 포토크로믹 광학 물품은 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접착층으로 접합해서 이루어지는 것이며, 이 구성으로 얻어지는 포토크로믹 광학 물품의 바람직한 총 두께는 목적에 따라서 다르다. 예를 들어 안경 렌즈 용도이면, 도수가 없는 선글라스 용도와 도수가 있는 렌즈 용도에서 다르다.
본 발명에 관한 포토크로믹 광학 물품을 안경 렌즈로 하는 경우에는, 눈에 가까운 측(내측)의 광학 물품용 플레이트와, 눈에서 멀고, 옥외에서는 태양광이 더 조사되는 측(외측)의 광학 물품용 플레이트의 조합이 된다.
도수가 없는 선글라스 용도의 경우에는, 외측 및 내측의 광학 물품용 플레이트의 두께는 각각 1.5㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1.0㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 접착층의 두께는 0.8㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.05 내지 0.2㎜인 것이 보다 바람직하다. 따라서, 도수가 없는 선글라스 용도인 경우의 포토크로믹 광학 물품의 총 두께는 3.8㎜ 이하인 것이 바람직하고, 2.2㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 도수가 있는 렌즈 용도의 경우에는, 외측의 광학 물품용 플레이트의 두께는 1.5㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1.0㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다. 한편, 내측의 광학 물품용 플레이트로서는 10 내지 20㎜ 정도의 적당한 두께의 것을 사용해도 되고, 사용자의 시력에 따라서 오목면을 연마해서 사용하면 된다. 또한, 접착층의 두께는 0.8㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.05 내지 0.2㎜인 것이 보다 바람직하다. 따라서, 도수가 있는 렌즈 용도인 경우의 포토크로믹 광학 물품의 총 두께는 22.3㎜ 이하인 것이 바람직하고, 11.2㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다. 단, 도수가 있는 렌즈 용도의 경우에는, 최종적인 연마 후의 포토크로믹 광학 물품의 중심 두께는 2.5㎜ 이하인 것이 바람직하다.
[접착층]
본 발명에 관한 포토크로믹 광학 물품의 접착층은, 포토크로믹 화합물과, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지에서 선택되는 수지를 포함하는 접착층이다. 이들 접착층에서 사용되는 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지에서 선택되는 수지는 특별히 제한없이 공지된 수지를 사용해도 되고, 이들 중에서도 접착층으로서는, 포토크로믹 화합물과 우레탄 수지를 포함하는 접착층인 것이 적합하다.
또한, 포토크로믹 화합물, 및 폴리이소(티오)시아네이트·폴리(티)올 혼합물, 에폭시 화합물, 아크릴 화합물에서 선택되는 적어도 하나의 경화성 화합물을 포함하는 포토크로믹성 접착 조성물을 경화시킨 접착층이 적합하다. 또한, 폴리이소(티오)시아네이트·폴리(티)올 혼합물로서는, 분자 내에 이소(티오)시아네이트기를 2개 이상 갖는 폴리이소(티오)시아네이트 화합물, 및 분자 내에 수산기 및 티올기에서 선택되는 활성 수소 함유기를 2개 이상 갖는 폴리(티)올 화합물을 포함하는 혼합물인 것이 적합하다. 이하, 포토크로믹성 접착 조성물에 대해서 상세히 설명한다.
[포토크로믹성 접착 조성물]
본 발명에 관한 포토크로믹성 접착 조성물은 상기한 바와 같이, 포토크로믹 화합물, 및 폴리이소(티오)시아네이트·폴리(티)올 혼합물, 에폭시 화합물, 아크릴 화합물에서 선택되는 적어도 하나의 경화성 화합물을 포함하는 포토크로믹성 접착 조성물이며, 폴리이소(티오)시아네이트·폴리(티)올 혼합물을 경화시키면 우레탄 수지, 에폭시 화합물을 경화시키면 에폭시 수지, 아크릴 화합물을 경화시키면 아크릴 수지가 된다.
그 중에서도, 폴리이소(티오)시아네이트·폴리(티)올 혼합물로서, 분자 내에 이소(티오)시아네이트기를 2개 이상 갖는 폴리이소(티오)시아네이트 화합물, 및 분자 내에 수산기 및 티올기에서 선택되는 활성 수소 함유기를 2개 이상 갖는 폴리(티)올 화합물을 포함하는 혼합물이 적합하다. 이하, 상세히 설명한다.
즉, 상기한 적합한 포토크로믹성 접착 조성물은, (A) 포토크로믹 화합물(이하, 「(A) 성분」이라고도 한다.),
(B1) 분자 내에 이소(티오)시아네이트기를 2개 이상 갖는 폴리이소(티오)시아네이트 화합물(이하, 「(B1) 성분」 또는 「(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물」이라고도 한다.),
(B2) 분자 내에 수산기 및 티올기에서 선택되는 활성 수소 함유기를 2개 이상 갖는 폴리(티)올 화합물(이하, 「(B2) 성분」 또는 「(B2) 폴리(티)올 화합물」이라고도 한다.)을 포함한다.
또한, 포토크로믹성 접착성 조성물은 상기 (A) 성분, (B1) 성분 및 (B2) 성분에 더하여, 필요에 따라서 배합되는, (B3) 분자 내에 수산기 및 티올기에서 선택되는 활성 수소 함유기를 1개 갖는 모노(티)올 화합물(이하, 단순히 「(B3) 성분」 또는 「(B3) 모노(티)올 화합물」이라고도 한다.) 및/또는 (B4) 축 분자와 해당 축 분자를 포접하는 복수의 환상 분자를 포함하는 복합 분자 구조를 갖고, 환상 분자가 이소(티오)시아네이트기, 또는 수산기 및 티올기에서 선택되는 활성 수소 함유기를 갖는 폴리로탁산 모노머(이하, 「(B4) 성분」 또는 「(B4) 폴리로탁산 모노머」라고도 한다.)(이하, 「(B1) 성분」, 「(B2) 성분」 및 필요에 따라서 배합되는 「(B3) 성분」, 「(B4) 성분」을 총칭해서 「(B) 성분」이라고도 한다.)를 포함하는 것도 바람직하다.
본 명세서에 있어서 「이소(티오)시아네이트기」란, 「이소시아네이트기」 및 「이소티오시아네이트기」의 양자를 의미한다.
「분자 내에 이소(티오)시아네이트기를 2개 이상 갖는다」란, 「분자 내에 이소시아네이트기를 2개 이상 갖는 것」, 「분자 내에 이소티오시아네이트기를 2개 이상 갖는 것」, 또는 「분자 내에 이소시아네이트기 및 이소티오시아네이트기를 갖고, 그들 기의 합계가 2개 이상인 것」을 의미한다.
또한, 「분자 내에 수산기 및 티올기에서 선택되는 활성 수소 함유기를 2개 이상 갖는다」란, 「분자 내에 수산기를 2개 이상 갖는 것」, 「분자 내에 티올기를 2개 이상 갖는 것」, 또는 「분자 내에 수산기 및 티올기를 갖고, 그들 기의 합계가 2개 이상인 것」을 의미한다.
「(티)올」이란, 「올(OH)」 및 「티올(SH)」의 양자를 의미한다.
상기 포토크로믹성 접착 조성물의 제조 방법은 특별히 제한없이, 각 성분을 공지된 방법으로 혼합하면 된다. 이하, 각 성분에 대해서 설명한다.
((A) 포토크로믹 화합물)
(A) 포토크로믹 화합물로서는, 예를 들어 풀기드 화합물, 크로멘 화합물, 스피로옥사진 화합물 등이 알려져 있고, 본 발명에 있어서는, 이들 포토크로믹 화합물을 전혀 제한없이 사용할 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다. 풀기드 화합물, 크로멘 화합물 및 스피로옥사진 화합물로서는, 예를 들어 일본특허공개 평2-28154호 공보, 일본특허공개 소62-288830호 공보, 국제공개 제94/22850호, 국제공개 제96/14596호 등에 기재되어 있는 화합물을 들 수 있다.
그 중에서도 우수한 포토크로믹 작용을 나타내는 화합물로서, 예를 들어 일본특허공개 제2001-114775호 공보, 일본특허공개 제2001-031670호 공보, 일본특허공개 제2001-011067호 공보, 일본특허공개 제2001-011066호 공보, 일본특허공개 제2000-347346호 공보, 일본특허공개 제2000-344762호 공보, 일본특허공개 제2000-344761호 공보, 일본특허공개 제2000-327676호 공보, 일본특허공개 제2000-327675호 공보, 일본특허공개 제2000-256347호 공보, 일본특허공개 제2000-229976호 공보, 일본특허공개 제2000-229975호 공보, 일본특허공개 제2000-229974호 공보, 일본특허공개 제2000-229973호 공보, 일본특허공개 제2000-229972호 공보, 일본특허공개 제2000-219687호 공보, 일본특허공개 제2000-219686호 공보, 일본특허공개 제2000-219685호 공보, 일본특허공개 평11-322739호 공보, 일본특허공개 평11-286484호 공보, 일본특허공개 평11-279171호 공보, 일본특허공개 평10-298176호 공보, 일본특허공개 평09-218301호 공보, 일본특허공개 평09-124645호 공보, 일본특허공개 평08-295690호 공보, 일본특허공개 평08-176139호 공보, 일본특허공개 평08-157467호 공보, 미국 특허 제5645767호 명세서, 미국 특허 제5658501호 명세서, 미국 특허 제5961892호 명세서, 미국 특허 제6296785호 명세서, 일본특허 제4424981호 공보, 일본특허 제4424962호 공보, 국제공개 제2009/136668호, 국제공개 제2008/023828호, 일본특허 제4369754호 공보, 일본특허 제4301621호 공보, 일본특허 제4256985호 공보, 국제공개 제2007/086532호, 일본특허공개 제2009-120536호 공보, 일본특허공개 제2009-67754호 공보, 일본특허공개 제2009-67680호 공보, 일본특허공개 제2009-57300호 공보, 일본특허 제4195615호 공보, 일본특허 제4158881호 공보, 일본특허 제4157245호 공보, 일본특허 제4157239호 공보, 일본특허 제4157227호 공보, 일본특허 제4118458호 공보, 일본특허공개 제2008-74832호 공보, 일본특허 제3982770호 공보, 일본특허 제3801386호 공보, 국제공개 제2005/028465호, 국제공개 제2003/042203호, 일본특허공개 제2005-289812호 공보, 일본특허공개 제2005-289870호 공보, 일본특허공개 제2005-112772호 공보, 일본특허 제3522189호 공보, 국제공개 제2002/090342호, 일본특허 제3471073호 공보, 일본특허공개 제2003-277381호 공보, 국제공개 제2001/060811호, 국제공개 제2000/071544호, 국제공개 제2005/028465호, 국제공개 제2011/16582호, 국제공개 제2011/034202호, 국제공개 제2012/121414호, 국제공개 제2013/042800호, 일본특허 제6031035호 공보 등에 개시되어 있는 크로멘 화합물이 적합하게 사용된다.
일반적으로 크로멘 화합물은 하기 일반식 (1)로 나타낼 수 있다.
Figure pct00001
상기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 크로멘 화합물은 특별히 그의 치환기가 제한되지 않고, 공지된 치환기를 갖고 있어도 된다.
상기 크로멘 화합물 중에서도, 발색 농도, 초기 착색, 내구성, 퇴색 속도 등의 포토크로믹 특성의 관점에서, 하기 일반식 (2)로 표시되는 인데노(2,1-f)나프토 (1,2-b)피란 구조를 갖는 크로멘 화합물이 보다 바람직하다.
Figure pct00002
상기 일반식 (2)로 표시되는 구조를 갖는 크로멘 화합물도 또한 특별히 그의 치환기가 제한되지 않고, 공지된 치환기를 갖고 있어도 된다.
본 발명에 있어서 사용할 수 있는 포토크로믹 화합물을 예시하면 이하의 것을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
Figure pct00003
또한, (A) 성분으로서는, 분자량 300 이상의 장쇄의 기, 특히 폴리실록산쇄, 폴리옥시알킬렌쇄, 폴리에스테르쇄, 폴리에스테르폴리에테르쇄 등의 분자쇄를 치환기로서 갖는 포토크로믹 화합물 중에서 임의의 것을 적절히 선택해서 사용할 수도 있다. 분자량 300 이상의 분자쇄는 고분자량이기 때문에, 포토크로믹 화합물을 제조할 때에, 1종류의 분자쇄가 아니고, 복수 종류의 분자쇄를 갖는 것이 되는 경우가 있다. 그 경우, 해당 분자쇄의 분자량은 복수 종류의 것의 평균값(수 평균 분자량)이 상기 규정된 범위가 되면 된다. 이 분자량은 포토크로믹 화합물의 제조 시의 원료의 종류에 의해 확인할 수도 있고, NMR, IR, 질량 분석 등의 공지된 수단에 의해 제조물로부터 확인할 수도 있다.
포토크로믹 화합물이 분자량 300 이상의 분자쇄를 가짐으로써, 본 발명에 있어서의 접착층 중에 있어서도 고도의 포토크로믹 특성을 발휘할 수 있다고 생각된다. 해당 분자쇄의 분자량은 포토크로믹 특성, 포토크로믹 화합물의 배합량 및 포토크로믹 화합물 자체의 생산성을 고려하면, 300 내지 25000인 것이 바람직하고, 400 내지 20000인 것이 보다 바람직하고, 440 내지 15000인 것이 더욱 바람직하고, 500 내지 10000인 것이 특히 바람직하다.
포토크로믹 화합물이 분자량 300 이상의 분자쇄를 갖는 경우, 해당 분자쇄의 수는, 포토크로믹 화합물 1분자에 대해 0.5개 이상이 되는 것이 바람직하다. 즉, 해당 분자쇄의 수가 가장 적어지는 경우에도, 2개의 포토크로믹 화합물을 해당 분자쇄로 결합하는 구조가 되는 것이 바람직하다. 해당 분자쇄의 수의 상한은 분자쇄의 분자량과의 균형, 포토크로믹 특성 등을 고려하면, 4개 이하가 바람직하고, 2개 이하가 보다 바람직하고, 1개인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 포토크로믹 화합물은 포토크로믹 특성을 발휘하는 분자 구조가, 광의 조사에 의해 분자의 일부가 개열되어 발색하고, 개열된 개소가 재결합함으로써 퇴색하는 것이 바람직하다. 따라서, 포토크로믹 화합물이 가역적으로 발색 및 퇴색을 반복하기 위해서는, 개열 및 재결합이 일어날 때에 분자의 움직임을 방해하지 않는 자유 공간이 존재하는 것(분자의 자유도)이 중요해진다. 이러한 분자 구조를 갖는 화합물의 경우, 특히 해당 분자쇄의 효과가 발휘되는 것이라고 생각된다.
분자량 300 이상의 분자쇄를 갖는 포토크로믹 화합물로서는, 예를 들어 국제공개 제2000/015630호, 국제공개 제2004/041961호, 국제공개 제2005/105874호, 국제공개 제2005/105875호, 국제공개 제2006/022825호, 국제공개 제2009/146509호, 국제공개 제2010/20770호, 국제공개 제2012/121414호, 국제공개 제2012/149599호, 국제공개 제2012/162725호, 국제공개 제2012/176918호, 국제공개 제2013/078086호, 국제공개 제2019/013249호, 일본특허출원 제2018-079303호, 일본특허출원 제2018-136374호 등에 기재되는 화합물을 들 수 있다.
본 발명에 있어서 적합한 분자량 300 이상의 분자쇄를 갖는 포토크로믹 화합물은, 하기 식 (3) 및 (4)에서 선택되는 적어도 1종 포토크로믹 화합물이다.
PC-(L-Chain) (3)
PC-(L-Chain-L')-PC' (4)
상기 식 (3) 또는 식 (4) 중,
L 및 L'는 각각 폴리옥시알킬렌쇄, (티오)에스테르기, (티오)아미드기에서 선택되는 적어도 1종의 기를 포함하는 2가의 유기기이고, L과 L'는 동일해도 되고 상이해도 되고,
Chain은 폴리알킬렌옥시드쇄, 폴리에스테르쇄, 폴리에스테르폴리에테르쇄 및 폴리실록산쇄에서 선택되는 적어도 1종의 쇄를 포함하는 1가 또는 2가의 유기기이고,
L 및 Chain, 또는 L, L' 및 Chain의 합계의 분자량이 상기 분자쇄의 분자량에 해당한다. 즉, L 및 Chain, 또는 L, L' 및 Chain의 부분이 분자쇄에 해당한다.
상기 식 (3) 또는 식 (4) 중,
PC 또는 PC'는, 각각 하기 식 (5) 내지 (9)로 표시되는 기본 골격을 갖는 화합물에서 선택된다.
Figure pct00004
상기 식 (5) 내지 (9)에 있어서, 괄호 안의 분자 구조가 PC 또는 PC'의 기본 골격이며, 선은 L 또는 L'와 결합하는 것을 나타낸다.
상기 식 (5) 내지 (9)로 표시되는 기본 골격에 있어서, 치환기를 가질 수 있는 탄소 원자 또는 질소 원자 중, 하나의 원자가 2가의 유기기인 L 또는 L'와 직접 결합하고, 기타 원자는 다른 치환기를 가져도 되고, 또는 치환기를 가질 수 있는 탄소 원자 또는 질소 원자 중, 하나의 원자가 치환기를 개재해서 2가의 유기기인 L 또는 L'와 결합하고, 기타 원자는 다른 치환기를 가져도 된다.
이어서, 상기 식 (5) 내지 (9)의 적합한 기본 골격에 대해서 설명한다.
<식 (5')로 표시되는 기본 골격(식 (5)의 적합한 기본 골격)>
상기 식 (5)로 표시되는 기본 골격에 있어서, 바람직한 기본 골격은 하기 식 (5')로 표시되는 구조이다.
Figure pct00005
상기 식 (5')에 있어서, 괄호 안의 분자 구조가 PC 또는 PC'의 기본 골격이며, 선은 L 또는 L'와 결합하는 것을 나타낸다.
상기 식 (5')에 있어서의 R1 및 R2는 각각 수소 원자, 히드록실기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 할로알킬기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 아미노기, 치환 아미노기, 치환기를 가져도 되는 복소환기, 시아노기, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬티오기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 6 내지 10의 아릴티오기, 니트로기, 포르밀기, 히드록시카르보닐기, 탄소수 2 내지 7의 알킬카르보닐기, 탄소수 2 내지 7의 알콕시카르보닐기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 7 내지 11의 아르알킬기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 7 내지 11의 아르알콕시기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 6 내지 12의 아릴옥시기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 3 내지 12의 헤테로아릴기, 티올기, 탄소수 2 내지 9의 알콕시알킬티오기, 탄소수 1 내지 6의 할로알킬티오기, 또는 치환기를 가져도 되는 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬티오기 등을 들 수 있다.
상기 식 (5')에 있어서의 R3 및 R4는 각각 수소 원자, 치환기를 가져도 되는 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 또는 치환기를 가져도 되는 탄소수 3 내지 20의 헤테로아릴기이다.
해당 아릴기 또는 해당 헤테로아릴기가 갖는 치환기는 히드록실기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 할로알킬기, 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 아미노기, 복소환기, 시아노기, 할로겐 원자, 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬티오기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 6 내지 10의 아릴티오기, 히드록실기, 알킬기, 할로알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 아미노기, 치환 아미노기, 치환기를 갖고 있어도 되는 복소환기, 시아노기, 니트로기 및 할로겐 원자에서 선택되는 치환기를 들 수 있다.
상기 식 (5')에 있어서의 R5 및 R6은 수소 원자, 할로겐 원자, 카르복실기, 아세틸기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소수 1 내지 10의 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기로 치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 아미노알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 또는 치환기를 가져도 되는 탄소수 3 내지 20의 헤테로아릴기 등을 들 수 있다.
상기 식 (5')로 표시되는 기본 골격에 있어서 상기한 -(L-Chain) 또는 -(L-Chain-L')-의 분자쇄는, R1 내지 R6 중 어느 하나가 결합손이 되어 기본 골격과 결합할 수 있다. 또한, R1 내지 R6은 R1, R2, R3, R4, R5, R6을 통합해서 나타낸 것이다. 이하, 기의 예시에 있어서 「내지」를 사용한 경우에는 이것에 따르는 것으로 한다.
또한, R1 내지 R6의 하나의 기(단, 수소 원자를 제외한다)를 개재하여 분자쇄와 결합할 수도 있다. 또한, R1 내지 R6의 하나의 기에 갖고 있는 치환기를 개재하여 분자쇄와 결합할 수도 있다.
그 중에서도, 얻어지는 포토크로믹 화합물의 발색 농도, 발색 색조 등을 고려하면, 상기 식 (5')에 있어서의 적합한 R1 내지 R6은 이하와 같다.
적합한 R1, R2는 수소 원자, 상기 알킬기, 상기 알콕시기, 상기 복소환기, 상기 아릴기, 상기 아릴티오기이다. 적합한 R3, R4는 상기 알킬기, 상기 알콕시기, 상기 치환 아미노기, 상기 복소환기이다. 적합한 R5, R6은 상기 알킬기, 상기 알케닐기, 상기 알콕시기, 상기 아릴기, 상기 헤테로아릴기이다. 그리고, 상기 분자쇄는 R3 내지 R6의 어느 것에, 직접 또는 치환기를 개재해서 결합하고 있는 것이 바람직하다.
<식 (6')로 표시되는 기본 골격(식 (6)의 적합한 기본 골격)>
상기 식 (6)으로 표시되는 기본 골격에 있어서, 바람직한 기본 골격은 하기 식 (6')로 표시되는 구조이다.
Figure pct00006
상기 식 (6')에 있어서, 괄호 안의 분자 구조가 PC 또는 PC'의 기본 골격이며, 선은 L 또는 L'와 결합하는 것을 나타낸다.
상기 식 (6')에 있어서의 R1 내지 R4는 상기 식 (5')에 있어서의 R1 내지 R4에서 설명한 기와 동일한 기를 들 수 있다.
상기 식 (6')에 있어서의 R7은 상기 식 (5')에 있어서의 R1 내지 R2에서 설명한 기와 동일한 기를 들 수 있다.
상기 식 (6')에 있어서의 R8 및 R9는 각각 수소 원자, 히드록실기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 할로알킬기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 아미노기, 치환 아미노기, 치환기를 가져도 되는 복소환기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시알킬기, 포르밀기, 히드록시카르보닐기, 탄소수 2 내지 7의 알킬카르보닐기, 탄소수 2 내지 7의 알콕시카르보닐기, 할로겐 원자, 치환기를 가져도 되는 탄소수 7 내지 11의 아르알킬기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 7 내지 11의 아르알콕시기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 티올기, 탄소수 1 내지 6의 알킬티오기, 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬티오기, 또는 치환기를 가져도 되는 탄소수 6 내지 10의 아릴티오기이다.
또한, 상기 식 (6')에 있어서의 R8 및 R9는 둘이 하나가 되어, 그들이 결합하는 13위치의 탄소 원자와 함께, 환원 탄소수가 3 내지 20인 지방족환, 상기 지방족환에 방향족환 혹은 방향족 복소환이 축환된 축합 다환, 환원 원자수가 3 내지 20인 복소환, 또는 상기 복소환에 방향족환 혹은 방향족 복소환이 축환된 축합 다환을 형성해도 되고, 이들 환은 치환기를 가져도 된다.
상기 식 (6')로 표시되는 기본 골격에 있어서 상기한 -(L-Chain) 또는 -(L-Chain-L')-의 분자쇄는, R1 내지 R4, R7 내지 R9의 어느 하나가 결합손이 되어 기본 골격과 결합할 수 있다.
또한, R1 내지 R4, R7 내지 R9의 하나의 기(단, 수소 원자를 제외한다)를 개재하여 분자쇄와 결합할 수도 있다. 또한, R1 내지 R4, R7 내지 R9의 하나의 기에 갖고 있는 치환기를 개재하여 분자쇄와 결합할 수도 있다.
그 중에서도, 상기 식 (6')에 있어서의 적합한 R1 내지 R4, R7 내지 R9는 이하와 같다.
적합한 R1, R2, R3, R4는 상기 식 (5')에서 나타낸 적합한 기와 마찬가지이며, 적합한 R7은 수소 원자, 상기 알콕시기, 상기 복소환기, 상기 아릴기이고, 적합한 R8 및 R9는 상기 히드록실기, 상기 알킬기, 상기 알콕시기, 혹은 R8 및 R9가 결합하는 13위치의 탄소 원자와 환을 형성하고 있는 경우이다. 그리고, 상기 분자쇄는 R3 내지 R4, R7 내지 R9의 어느 것에, 직접 또는 치환기를 개재해서 결합하고 있는 것이 바람직하다.
<식 (7')로 표시되는 기본 골격(식 (7)의 적합한 기본 골격)>
상기 식 (7)로 표시되는 기본 골격에 있어서, 바람직한 기본 골격은 하기 식 (7')로 표시되는 구조이다.
Figure pct00007
상기 식 (7')에 있어서, 괄호 안의 분자 구조가 PC 또는 PC'의 기본 골격이며, 선은 L 또는 L'와 결합하는 것을 나타낸다.
상기 식 (7')에 있어서의 R3 내지 R4는 상기 식 (5')에 있어서의 R3 내지 R4에서 설명한 기와 동일한 기를 들 수 있다.
상기 식 (7')에 있어서의 R10 내지 R12는 상기 식 (5')에 있어서의 R1 내지 R2에서 설명한 기와 동일한 기를 들 수 있다.
상기 식 (7')로 표시되는 기본 골격에 있어서 상기한 -(L-Chain) 또는 -(L-Chain-L')-의 분자쇄는, R3 내지 R4, R10 내지 R12의 어느 하나가 결합손이 되어 기본 골격과 결합할 수 있다.
또한, R3 내지 R4, R10 내지 R12의 하나의 기(단, 수소 원자를 제외한다)를 개재하여 분자쇄와 결합할 수도 있다. 또한 R3 내지 R4, R10 내지 R12의 하나의 기에 갖고 있는 치환기를 개재하여 분자쇄와 결합할 수도 있다.
<식 (8')로 표시되는 기본 골격(식 (8)의 적합한 기본 골격)>
상기 식 (8)로 표시되는 기본 골격에 있어서, 바람직한 기본 골격은 하기 식 (8')로 표시되는 구조이다.
Figure pct00008
상기 식 (8')에 있어서, 괄호 안의 분자 구조가 PC 또는 PC'의 기본 골격이며, 선은 L 또는 L'와 결합하는 것을 나타낸다.
상기 식 (8')에 있어서의 R13, R17, R18 및 R19는 상기 식 (5')에 있어서의 R1 내지 R2에서 설명한 기와 동일한 기를 들 수 있다.
상기 식 (8')에 있어서의 R16은 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 1 내지 5의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 5의 디할로알킬기, 탄소수 1 내지 5의 트리할로알킬기, 탄소수 3 내지 20의 치환기를 가져도 되는 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 치환기를 가져도 되는 비시클로알킬기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 들 수 있다.
상기 식 (8')에 있어서의 R14 및 R15는 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기 등을 들 수 있다.
상기 식 (8')로 표시되는 기본 골격에 있어서 상기한 -(L-Chain) 또는 -(L-Chain-L')-의 분자쇄는, R13 내지 R19의 어느 하나가 결합손이 되어 기본 골격과 결합할 수 있다.
또한, R13 내지 R19의 하나의 기(단, 수소 원자를 제외한다)를 개재하여 분자쇄와 결합할 수도 있다. 또한, R13 내지 R19의 하나의 기에 갖고 있는 치환기를 개재하여 분자쇄와 결합할 수도 있다.
<식 (9')로 표시되는 기본 골격(식 (9)의 적합한 기본 골격)>
상기 식 (9)로 표시되는 기본 골격에 있어서, 바람직한 기본 골격은 하기 식 (9')로 표시되는 구조이다.
Figure pct00009
상기 식 (9')에 있어서, 괄호 안의 분자 구조가 PC 또는 PC'의 기본 골격이며, 선은 L 또는 L'와 결합하는 것을 나타낸다.
상기 식 (9')에 있어서의 R13, R18 및 R19는 식 (5')에 있어서의 R1 내지 R2에서 설명한 기와 동일한 기를 들 수 있다.
상기 식 (9')에 있어서의 R14, R15, R20 및 R21은 상기 식 (8')에 있어서의 R14 내지 R15에서 설명한 기와 동일한 기를 들 수 있다.
상기 식 (9')로 표시되는 기본 골격에 있어서 상기한 -(L-Chain) 또는 -(L-Chain-L')-의 분자쇄는, R13 내지 R15 및 R18 내지 R21의 어느 하나가 결합손이 되어 기본 골격과 결합할 수 있다.
또한, R13 내지 R15 및 R18 내지 R21의 하나의 기(단, 수소 원자를 제외한다)를 개재하여 분자쇄와 결합할 수도 있다. 또한, R13 내지 R15 및 R18 내지 R21의 하나의 기에 갖고 있는 치환기를 개재하여 분자쇄와 결합할 수도 있다.
또한, 상기 식 (3) 또는 식 (4)에 있어서, L 또는 L'는 상기한 바와 같이 폴리옥시알킬렌쇄, (티오)에스테르기, (티오)아미드기에서 선택되는 적어도 1종의 기를 포함하는 2가의 결합기이고, 보다 구체적으로는 하기 식 (10)으로 표시되는 2가의 유기기인 것이 바람직하다.
Figure pct00010
식 중,
R22는 2가의 기이고, 탄소수가 1 내지 20인 직쇄상 혹은 분지쇄상 알킬렌기, 환을 형성하는 탄소수가 3 내지 12인 치환기를 가져도 되는 시클로알킬기, 환을 형성하는 탄소수가 6 내지 12인 치환기를 가져도 되는 아릴기, 또는 환을 형성하는 원자의 수가 3 내지 12인 치환기를 가져도 되는 복소환기이고,
R23은 2가의 기이고, 탄소수가 1 내지 20인 직쇄상 혹은 분지쇄상 알킬렌기, 환을 형성하는 탄소수가 3 내지 12인 치환기를 가져도 되는 시클로알킬기, 또는 환을 형성하는 탄소수가 6 내지 12인 치환기를 가져도 되는 아릴기이고,
R24는 2가의 기이고, 탄소수가 1 내지 20인 직쇄상 혹은 분지쇄상 알킬렌기, 환을 형성하는 탄소수가 3 내지 12인 치환기를 가져도 되는 시클로알킬기, 또는 환을 형성하는 탄소수가 6 내지 12인 치환기를 가져도 되는 아릴기이고,
X1 및 X2는 2가의 기이고, 각각 독립적으로 직결, O, S, 아미노기, 치환 아미노기, (티오)아미드기, 또는 (티오)에스테르기이고,
d는 0 내지 50의 정수이고, e는 0 내지 50의 정수이고, f는 0 내지 50의 정수이고,
d가 2 이상인 경우, 복수 있는 R22는 서로 동일해도 되고 상이해도 되고,
e가 2 이상인 경우, 복수 있는 e의 단위의 2가의 기는 서로 동일해도 되고 상이해도 되고,
f가 2 이상인 경우, 복수 있는 f의 단위의 2가의 기는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다.
또한, L, L'는 서로 동일해도 되고 상이해도 되고, 점선부가 포토크로믹 부위와의 결합을 나타내고 있다.
상기 (10)의 바람직한 것을 예시하면, 하기 식
Figure pct00011
으로 표시되는 2가의 기를 들 수 있다.
또한, 상기 식 (3) 및 (4)에 있어서, Chain은 폴리알킬렌옥시드쇄, 폴리에스테르쇄, 폴리에스테르폴리에테르쇄 및 폴리실록산쇄에서 선택되는 적어도 1종의 쇄를 포함하는 1가 또는 2가의 기이고, 그 중에서도 하기 식 (11a) 내지 (11d)로 표시되는 반복 단위를 갖는 쇄가 되는 것이 바람직하다.
Figure pct00012
식 (11a) 내지 (11c) 중,
R25는 탄소수 1 내지 20의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬렌기이고, 동일 분자 내에 복수의 R25를 포함하는 경우에는, R25는 서로 동일해도 되고 상이해도 되고,
n은 반복 단위를 가리키는 것이며, 3 내지 200의 정수이고, 복수 있는 반복 단위의 2가의 기는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다.
식 (11d) 중,
R26은 탄소수 1 내지 20의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 14의 아릴기이고, 동일 분자 내에 복수의 R26을 포함하는 경우에는, R26은 서로 동일해도 되고 상이해도 된다.
이하에 분자량 300 이상의 분자쇄를 갖는 크로멘 화합물의 예를 나타내지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
Figure pct00013
(A) 성분의 배합 비율은 목적에 따라서 적절히 설정하면 되고, 후술하는 (B) 성분 100질량부에 대하여 0.01 내지 10질량부로 하는 것이 바람직하고, 0.05 내지 5질량부로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1 내지 3질량부로 하는 것이 더욱 바람직하다.
((B) 성분)
[(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물]
((B1) 성분; 폴리이소시아네이트 화합물)
폴리이소(티오)시아네이트 화합물 중 폴리이소시아네이트 화합물로서는, 지방족 이소시아네이트 화합물, 지환족 이소시아네이트 화합물, 방향족 이소시아네이트 화합물, 황 함유 지방족 이소시아네이트 화합물, 지방족 술피드계 이소시아네이트 화합물, 방향족 술피드계 이소시아네이트 화합물, 지방족 술폰계 이소시아네이트 화합물, 방향족 술폰계 이소시아네이트 화합물, 술폰산에스테르계 이소시아네이트 화합물, 방향족 술폰산아미드계 이소시아네이트 화합물, 황 함유 복소환 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트간의 밀착성이 높고, 투명성 및 기계 강도가 우수한 포토크로믹 광학 물품을 형성하기에 적합한 화합물로서는, 하기 식 (I) 내지 (VI)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
((B1) 성분; 하기 식 (I)(알킬렌기를 갖는 폴리이소시아네이트 화합물))
Figure pct00014
(식 중, R100은 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기를 나타내고, 알킬렌기의 쇄 중의 탄소 원자의 일부가 황 원자로 치환되어 있어도 된다.)
R100으로서의 알킬렌기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 알킬렌기 중에서도, 펜타메틸렌기, 헥사메틸렌기, 헵타메틸렌기, 또는 옥타메틸렌기인 직쇄상의 기; 펜타메틸렌기, 헥사메틸렌기, 헵타메틸렌기, 또는 옥타메틸렌기의 수소 원자의 일부가 메틸기로 치환된 분지쇄상의 기가 바람직하다. 또한, 탄소 원자의 일부가 황 원자로 치환된 알킬렌기로서는, -CH2CH2SCH2CH2SCH2CH2-가 바람직하다.
상기 식 (I)로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 펜타메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 헵타메틸렌디이소시아네이트, 옥타메틸렌디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥산메틸렌디이소시아네이트, 1,2-비스(2-이소시아나토에틸티오)에탄 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
((B1) 성분; 하기 식 (II)(벤젠환을 갖는 폴리이소시아네이트 화합물) 또는 하기 식 (III)(시클로헥산환을 갖는 폴리이소시아네이트 화합물))
Figure pct00015
Figure pct00016
(식 중, R101은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 나타낸다. R102는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 나타내고, 복수의 기가 존재하는 경우에는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. a100은 2 또는 3을 나타내고, b100은 0 내지 4의 정수를 나타내고, c100은 0 내지 4의 정수를 나타낸다.)
상기 식 (II)로 표시되는 화합물과 상기 식 (III)으로 표시되는 화합물은 전자가 벤젠환을 갖는 화합물인 데 반해, 후자는 시클로헥산환을 갖는 화합물인 점에서 다르다.
R101로서의 알킬기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 그 중에서도, R101은 수소 원자, 메틸기, 또는 에틸기인 것이 바람직하다.
R102로서의 알킬기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 그 중에서도, R102는 수소 원자, 메틸기, 또는 에틸기인 것이 바람직하다.
상기 식 (II) 또는 상기 식 (III)으로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 이소포론디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트(o-, m-, p-), 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 1,4-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산(이성체 혼합물) 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
((B1) 성분; 하기 식 (IV)(2개의 벤젠환을 갖는 폴리이소시아네이트 화합물) 또는 하기 식 (V)(2개의 시클로헥산환을 갖는 폴리이소시아네이트 화합물))
Figure pct00017
Figure pct00018
(식 중, R103은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 나타낸다. d100은 0 내지 4의 정수를 나타낸다.)
상기 식 (IV)로 표시되는 화합물과 상기 식 (V)로 표시되는 화합물은 전자가 2개의 벤젠환을 갖는 화합물인 데 반해, 후자는 2개의 시클로헥산환을 갖는 화합물인 점에서 다르다.
R103으로서의 알킬기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 그 중에서도, R103은 수소 원자, 메틸기, 또는 에틸기인 것이 바람직하다.
상기 식 (IV) 또는 상기 식 (V)로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
((B1) 성분; 하기 식 (VI)(노르보르난환을 갖는 폴리이소시아네이트 화합물))
Figure pct00019
(식 중, R104는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 나타낸다. e100은 0 내지 4의 정수를 나타낸다.)
R104로서의 알킬기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 그 중에서도, R104는 수소 원자, 메틸기, 또는 에틸기인 것이 바람직하다.
상기 식 (VI)으로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 노르보르난디이소시아네이트, 2,5-비스(이소시아네이트메틸)-비시클로〔2,2,1〕-헵탄, 2,6-비스(이소시아네이트메틸)-비시클로〔2,2,1〕-헵탄 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
또한, 상기 폴리이소시아네이트의 할로겐 치환체, 알킬 치환체, 알콕시 치환체, 또는 니트로 치환체나, 다가 알코올과의 프리폴리머형 변성체, 카르보디이미드 변성체, 우레아 변성체, 뷰렛 변성체, 다이머화 또는 트리머화 반응 생성물 등도 사용할 수 있다.
((B1) 성분; 폴리이소티오시아네이트 화합물)
폴리이소(티오)시아네이트 화합물 중 폴리이소티오시아네이트 화합물로서는, 상기 식 (I) 내지 (VI)으로 표시되는 폴리이소시아네이트 화합물에 있어서, 이소시아네이트기를 이소티오시아네이트기로 치환한 화합물을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 지방족 이소티오시아네이트 화합물, 지환족 이소티오시아네이트 화합물, 방향족 이소티오시아네이트 화합물, 복소환 함유 이소티오시아네이트 화합물, 황 함유 지방족 이소티오시아네이트 화합물, 황 함유 방향족 이소티오시아네이트 화합물, 황 함유 복소환 이소티오시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
지방족 이소티오시아네이트 화합물로서는, 1,2-디이소티오시아네이트에탄, 1,3-디이소티오시아네이트프로판, 1,4-디이소티오시아네이트부탄, 1,6-디이소티오시아네이트헥산, p-페닐렌디이소프로필리덴디이소티오시아네이트 등을 들 수 있다.
지환족 이소티오시아네이트 화합물로서는, 시클로헥실이소티오시아네이트, 시클로헥산디이소티오시아네이트, 2,4-비스(이소티오시아나토메틸)노르보르난, 2,5-비스(이소티오시아나토메틸)노르보르난, 3,4-비스(이소티오시아나토메틸)노르보르난, 3,5-비스(이소티오시아나토메틸)노르보르난 등을 들 수 있다.
방향족 이소티오시아네이트 화합물로서는, 페닐이소티오시아네이트, 1,2-디이소티오시아네이트벤젠, 1,3-디이소티오시아네이트벤젠, 1,4-디이소티오시아네이트벤젠, 2,4-디이소티오시아네이트톨루엔, 2,5-디이소티오시아네이트m-크실렌, 4,4'-디이소티오시아네이트1,1'-비페닐, 1,1'-메틸렌비스(4-이소티오시아네이트벤젠), 1,1'-메틸렌비스(4-이소티오시아네이트2-메틸벤젠), 1,1'-메틸렌비스(4-이소티오시아네이트3-메틸벤젠), 1,1'-(1,2-에탄디일)비스(4-이소티오시아네이트벤젠), 4,4'-디이소티오시아네이트벤조페논, 4,4'-디이소티오시아네이트3,3'-디메틸벤조페논, 벤즈아닐리드-3,4'-디이소티오시아네이트, 디페닐에테르-4,4'-디이소티오시아네이트, 디페닐아민-4,4'-디이소티오시아네이트 등을 들 수 있다.
복소환 함유 이소티오시아네이트 화합물로서는, 2,4,6-트리이소티오시아네이트1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.
카르보닐이소티오시아네이트 화합물로서는, 헥산디오일디이소티오시아네이트, 노난디오일디이소티오시아네이트, 카르보닉디이소티오시아네이트, 1,3-벤젠디카르보닐디이소티오시아네이트, 1,4-벤젠디카르보닐디이소티오시아네이트, (2,2'- 비피리딘)-4,4'-디카르보닐디이소티오시아네이트 등을 들 수 있다.
또한, 이소티오시아네이트기의 황 원자 외에, 적어도 1개의 황 원자를 갖는 다관능 이소티오시아네이트 화합물도 사용할 수 있다. 이러한 다관능 이소티오시아네이트 화합물로서는, 황 함유 지방족 이소티오시아네이트 화합물, 황 함유 방향족 이소티오시아네이트 화합물, 황 함유 복소환 이소티오시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
황 함유 지방족 이소티오시아네이트 화합물로서는, 티오비스(3-이소티오시아네이트프로판), 티오비스(2-이소티오시아네이트에탄), 디티오비스(2-이소티오시아네이트에탄) 등을 들 수 있다.
황 함유 방향족 이소티오시아네이트 화합물로서는, 1-이소티오시아네이트4-{(2-이소티오시아네이트)술포닐}벤젠, 티오비스(4-이소티오시아네이트벤젠), 술포닐비스(4-이소티오시아네이트벤젠), 술피닐비스(4-이소티오시아네이트벤젠), 디티오비스(4-이소티오시아네이트벤젠), 4-이소티오시아네이트1-{(4-이소티오시아네이트페닐)술포닐}-2-메톡시-벤젠, 4-메틸-3-이소티오시아네이트벤젠술포닐-4'-이소티오시아네이트페닐에스테르, 4-메틸-3-이소티오시아네이트벤젠술포닐아닐리드-3'-메틸-4'-이소티오시아네이트 등을 들 수 있다.
황 함유 복소환 이소티오시아네이트 화합물로서는, 티오펜-2,5-디이소티오시아네이트, 1,4-디티안-2,5-디이소티오시아네이트 등을 들 수 있다.
((B1) 성분; 이소시아네이트기 및 이소티오시아네이트기를 갖는 화합물)
폴리이소(티오)시아네이트 화합물 중 이소시아네이트기 및 이소티오시아네이트기의 양쪽의 기를 갖는 화합물로서는, 예를 들어 상기 구체예의 폴리이소시아네이트 화합물에 있어서, 적어도 1개의 이소시아네이트기를 이소티오시아네이트기로 치환한 화합물이나, 상기 구체예의 폴리이소티오시아네이트 화합물에 있어서, 적어도 1개의 이소티오시아네이트기를 이소시아네이트기로 치환한 화합물을 들 수 있다.
((B1) 성분의 바람직한 예)
(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물 중에서도, 우레탄 수지를 포함하는 접착층의 균일성을 고려하면, 분자 내의 이소(티오)시아네이트기의 수가 2 내지 6개인 화합물이 바람직하고, 2 내지 4개인 화합물이 보다 바람직하고, 2개인 화합물이 더욱 바람직하다. 구체예로서는, 펜타메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 헵타메틸렌디이소시아네이트, 옥타메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 노르보르난디이소시아네이트, 2,5-비스(이소시아네이트메틸)-비시클로〔2,2,1〕-헵탄, 2,6-비스(이소시아네이트메틸)-비시클로〔2,2,1〕-헵탄, 1,2-비스(2-이소시아나토에틸티오)에탄, 크실렌디이소시아네이트(o-, m-, p-), 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산(이성체 혼합물), 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 우레탄 수지를 포함하는 접착층의 내후성 등의 내구성 및 포토크로믹 특성, 그리고 우레탄 수지를 포함하는 접착층을 형성할 때의 조작성의 관점에서, 이소포론디이소시아네이트, 노르보르난디이소시아네이트 및 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산(이성체 혼합물)이 특히 바람직하다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
[(B2) 폴리(티)올 화합물]
본 발명의 포토크로믹성 접착 조성물은, (B2) 폴리(티)올 화합물을 함유한다. 폴리(티)올 화합물 중 폴리올 화합물로서는, 2 내지 6개의 수산기를 갖는 지방족 폴리올 화합물, 방향족 폴리올 화합물 등을 들 수 있다. 폴리(티)올 화합물 중에서도, 투명성 및 기계 강도가 우수한 포토크로믹 광학 물품을 형성하기에 적합한 화합물로서는, 하기 식 (VII) 내지 (IX), (XI) 내지 (XIII), (XV) 내지 (XIX)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
((B2) 성분; 하기 식 (VII)(알킬렌기 등을 갖는 폴리(티)올 화합물))
Figure pct00020
(식 중, B100은 탄소수 2 내지 30의 알킬렌기 또는 알케닐기를 나타낸다. R105는 각각 독립적으로, 수산기 또는 티올기를 나타낸다.)
B100으로서의 알킬렌기 또는 알케닐기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 그 중에서도, B100은 탄소수 2 내지 15의 직쇄상의 알킬렌기인 것이 바람직하다.
상기 식 (VII)로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 폴리에틸렌폴리올(탄소수2 내지 15), 1,10-데칸디티올, 1,8-옥탄디티올 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
((B2) 성분; 하기 식 (VIII)(2개 이상의 에테르 결합을 갖는 폴리(티)올 화합물) 또는 하기 식 (IX)(에스테르 결합을 갖는 폴리(티)올 화합물))
Figure pct00021
Figure pct00022
[식 중, D100은 탄소수 2 내지 15의 알킬렌기 또는 알케닐기를 나타낸다. R106은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 하기 식 (X):
Figure pct00023
(식 중, R107은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기를 나타낸다.)
으로 표시되는 기를 나타낸다. I100은 평균값이며, 1 내지 100의 수를 나타낸다.]
D100으로서의 알킬렌기 또는 알케닐기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 그 중에서도, D100은 탄소수 2 내지 6의 직쇄상의 알킬렌기인 것이 바람직하다.
R107로서의 알킬렌기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 그 중에서도, R107은 메틸렌기, 에틸렌기, 트리메틸렌기, 또는 프로필렌기인 것이 바람직하다.
상기 식 (VIII) 또는 상기 식 (IX)로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 폴리에틸렌글리콜(I100=1 내지 100), 폴리카프로락톤 폴리올(I100=1 내지 100), 테트라에틸렌글리콜비스(3-머캅토프로피오네이트), 1,4-부탄디올비스(3-머캅토프로피오네이트), 1,6-헥산디올비스(3-머캅토프로피오네이트) 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
((B2) 성분; 하기 식 (XI)(카르보네이트폴리올 화합물))
Figure pct00024
(식 중, E100 및 E100'는 각각 독립적으로, 탄소수 2 내지 15의 알킬렌기를 나타낸다. g100은 평균값이며, 1 내지 20의 수를 나타낸다.)
E100 및 E100'로서의 알킬렌기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 그 중에서도, E100 및 E100'는 트리메틸렌기, 테트라메틸렌기, 펜타메틸렌기, 헥사메틸렌기, 옥타메틸렌기, 노나메틸렌기, 도데카메틸렌기, 펜타데카메틸렌기, 1-메틸트리에틸렌기, 1-에틸트리에틸렌기, 또는 1-이소프로필트리에틸렌기인 것이 바람직하다.
상기 식 (XI)로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 폴리카르보네이트폴리올(E100 및 E100'가 각각 펜타메틸렌기 및 헥사메틸렌기, g100=4 내지 10) 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
((B2) 성분; 하기 식 (XII)(다관능 폴리올 화합물))
Figure pct00025
(식 중, R108은 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, 복수의 기가 존재하는 경우에는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. R109는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 상기 식 (X)으로 표시되는 기를 나타낸다. R110은 각각 독립적으로, 수소 원자, 메틸기, 또는 에틸을 나타낸다. o100은 0 내지 2의 정수를 나타내고, q100은 2 내지 4의 정수를 나타내고, o100+q100=4이다. p100은 0 내지 10의 정수를 나타내고, r100은 1 내지 6의 정수를 나타낸다.)
R108로서의 알킬기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 그 중에서도, R108은 메틸기, 에틸기, 트리메틸기, 또는 프로필기인 것이 바람직하다.
상기 식 (XII)로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 디트리메틸올프로판, 트리메틸올프로판트리폴리옥시에틸렌에테르(예를 들어, 닛폰 뉴카자이 가부시키가이샤제 TMP-30), 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 트리메틸올프로판트리스(3-머캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 트리메틸올프로판트리스(3-머캅토부티레이트), 트리메틸올프로판트리머캅토아세테이트 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
((B2) 성분; 하기 식 (XIII)(에테르 결합을 갖는 폴리올 화합물))
Figure pct00026
[식 중, F100은 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 또는 하기 식 (XIV):
Figure pct00027
(식 중, R111은 수소 원자 또는 상기 식 (X)으로 표시되는 기를 나타낸다. R112는 각각 독립적으로, 수소 원자, 메틸기, 또는 에틸기를 나타낸다. s100은 0 내지 10의 정수를 나타내고, t100은 1 내지 6의 정수를 나타낸다.)
로 표시되는 기를 나타낸다. 단, 적어도 2개의 F100은 상기 식 (XIV)로 표시되는 기이다.]
F100은 그의 적어도 2개가 상기 식 (XIV)로 표시되는 기이다. 그 이외의 기로서는, 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 들 수 있다. F100으로서의 알킬기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 그 중에서도, F100은 메틸기, 에틸기, 트리메틸기, 또는 프로필기인 것이 바람직하다.
상기 식 (XIII)으로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 디트리메틸올프로판, 디펜타에리트리톨헥사키스(3-머캅토프로피오네이트) 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
((B2) 성분; 하기 식 (XV)(2개의 수산기를 갖는 폴리올 화합물))
Figure pct00028
(식 중, R113은 탄소수 1 내지 30의 알킬기 또는 알케닐기를 나타낸다.)
R113으로서의 알킬기 또는 알케닐기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 상기 식 (XV)로 표시되는 화합물은 지방산과 글리세린의 축합 반응으로부터 얻을 수 있기 때문에, R113으로서는 지방산의 알킬 부위 또는 알케닐 부위를 들 수 있다. 지방산으로서는, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 아라키드산, 베헨산, 리그노세르산 등을 들 수 있다.
상기 식 (XV)로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 모노올레산글리세릴(예를 들어, 도꾜 가세이 고교 가부시키가이샤제 모노올레인), 모노엘라이딘, 모노리놀레산글리세릴, 모노베헨산글리세릴 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
((B2) 성분; 하기 식 (XVI)(다관능 폴리티올 화합물))
Figure pct00029
(식 중, R114는 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기의 쇄 중의 탄소 원자의 일부가 -S- 결합이 되는 기를 나타내고, 복수의 기가 존재하는 경우에는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. R115는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기의 쇄 중 탄소 원자의 일부가 -S- 결합이 되는 기, 또는 이들 기의 수소 원자의 일부가 티올기로 치환된 기를 나타내고, 복수의 기가 존재하는 경우에는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. u100은 2 내지 4의 정수를 나타내고, v100은 0 내지 2의 정수를 나타낸다.)
R114로서의 알킬기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 그 중에서도, R114는 수소 원자, 메틸기, 또는 에틸기인 것이 바람직하다. 탄소수 1 내지 6의 알킬기의 쇄 중의 탄소 원자의 일부가 -S- 결합이 되는 기로서는, -CH2SCH3 등을 들 수 있다.
R115로서의 알킬렌기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 그 중에서도, R115는 메틸렌기, 에틸렌기, 트리메틸렌기, 또는 프로필렌기인 것이 바람직하다. 또한, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기의 쇄 중의 탄소 원자의 일부가 -S- 결합이 되는 기로서는, -CH2S-, -CH2CH2S-, -CH2CH2CH2S- 등을 들 수 있다. 또한, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기 등의 수소 원자의 일부가 티올기로 치환된 기로서는, -CH2SCH(SCH2SH)- 등을 들 수 있다.
상기 식 (XVI)으로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 1,2-비스[(2-머캅토에틸)티오]-3-머캅토프로판, 2,2-비스(머캅토메틸)-1,4-부탄디티올, 4-머캅토메틸-1,8-디머캅토-3,6-디티아옥탄, 1,1,1,1-테트라키스(머캅토메틸)메탄, 1,1,3,3-테트라키스(머캅토메틸티오)프로판, 1,1,2,2-테트라키스(머캅토메틸티오)에탄 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
((B2) 성분; 하기 식 (XVII)(환상 폴리티올 화합물))
Figure pct00030
(식 중, R116은 메틸렌기 또는 황 원자를 나타낸다. 단, 적어도 2개의 R116은 황 원자이다. R117은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기의 쇄 중의 탄소 원자의 일부가 -S- 결합이 되는 기를 나타낸다.)
R117로서의 알킬렌기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 그 중에서도, R117은 메틸렌기, 에틸렌기, 트리메틸렌기, 또는 프로필렌기인 것이 바람직하다. 또한, 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기의 쇄 중의 탄소 원자의 일부가 -S- 결합이 되는 기로서는, -CH2S-, -CH2CH2S- 등을 들 수 있다.
상기 식 (XVII)로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 2,5-비스(머캅토메틸)-1,4-디티안, 4,6-비스(머캅토메틸티오)-1,3-디티안 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
((B2) 성분; 하기 식 (XVIII)(벤젠환을 갖는 폴리티올 화합물))
Figure pct00031
(식 중, R118은 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기의 쇄 중의 탄소 원자의 일부가 -S- 결합이 되는 기를 나타낸다. w100은 2 또는 3을 나타낸다.)
R118로서의 알킬렌기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 그 중에서도, R118은 메틸렌기, 에틸렌기, 트리메틸렌기, 또는 프로필렌기인 것이 바람직하다. 또한, 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기의 쇄 중의 탄소 원자의 일부가 -S- 결합이 되는 기로서는, -CH2CH2CH2SCH2-, -CH2CH2SCH2-, -CH2SCH2- 등을 들 수 있다.
상기 식 (XVIII)로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 1,4-비스(머캅토프로필티오메틸)벤젠 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
((B2) 성분; 하기 식 (XIX)(트리아진환을 갖는 폴리(티)올 화합물))
Figure pct00032
[식 중, R119는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 또는 하기 식 (XX):
Figure pct00033
(식 중, R120 및 R121은 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기를 나타낸다. R122는 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다.)
으로 표시되는 기를 나타낸다. 단, 적어도 2개의 R119는 상기 식 (XX)으로 표시되는 기이다.]
R120 및 R121로서의 알킬렌기는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 그 중에서도, R120 및 R121은 메틸렌기, 에틸렌기, 트리메틸렌기, 또는 프로필렌기인 것이 바람직하다.
상기 식 (XIX)로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 2-머캅토메탄올, 트리스-{(3-머캅토프로피오닐옥시)-에틸}-이소시아누레이트 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
또한, 상기 식 (VII) 내지 (IX), (XI) 내지 (XIII), (XV) 내지 (XIX)로 표시되는 화합물 이외에 바람직한 폴리올 화합물로서는, 글리세린, 디글리세린, 소르비톨, 및 이들과 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜 등을 반응시킨 유도체를 들 수 있다.
((B2) 성분의 바람직한 예)
(B2) 폴리(티)올 화합물 중에서도, 얻어지는 포토크로믹 광학 물품의 포토크로믹 특성을 고려하면, 분자 내에 수산기 및 티올기에서 선택되는 활성 수소 함유기를 2 내지 6개 갖는 화합물이 바람직하고, 활성 수소 함유기를 4 내지 6개 갖는 화합물이 보다 바람직하다. 활성 수소 함유기를 3개 갖는 화합물의 구체예로서는, 트리메틸올프로판, 트리메틸올프로판트리스(3-머캅토프로피오네이트), 트리메틸올프로판트리스(3-머캅토부티레이트), 트리메틸올프로판트리머캅토아세테이트, 1,2-비스[(2-머캅토에틸)티오]-3-머캅토프로판, 트리스-{(3-머캅토프로피오닐옥시)-에틸}-이소시아누레이트 등을 들 수 있다. 또한, 활성 수소 함유기를 4 내지 6개 갖는 화합물의 구체예로서는, 펜타에리트리톨, 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 디펜타에리트리톨헥사키스(3-머캅토프로피오네이트), 1,1,1,1-테트라키스(머캅토메틸)메탄, 1,1,3,3-테트라키스(머캅토메틸티오)프로판, 1,1,2,2-테트라키스(머캅토메틸티오)에탄 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
[(B3) 성분; 모노(티)올 화합물]
본 발명에 있어서 (B1) 성분, (B2) 성분에 더하여, (B3) 모노(티)올 화합물을 사용하는 것이 적합하고, 분자량 200 이상인 모노(티)올 화합물이 적합하다. (B3) 성분을 사용함으로써, 우레탄 수지를 포함하는 접착층의 밀착성이 향상됨과 함께, 포토크로믹 광학 물품의 발색 농도나 퇴색 속도와 같은 포토크로믹 특성이 향상되는 경향이 있다. 포토크로믹 특성이 향상되는 이유는 명확하지 않지만, 다음과 같이 추측된다. (B1) 성분과 (B2) 성분을 반응시키면, (티오)우레탄 결합을 갖는 그물눈상 구조의 강직한 경화체가 얻어진다. 또한 (B3) 성분을 배합하면, 편말단 자유인 구조를 갖는 모노(티)올 화합물이 그물눈상 구조에 도입되기 때문에, 모노(티)올 화합물의 주변에 플렉시블한 공간(소프트 세그먼트)이 형성된다. 그 결과, 이 공간 근방에 존재하는 포토크로믹 화합물의 가역적인 구조 변화가 보다 빠르게 발생하게 되어, 발색 농도나 퇴색 속도와 같은 포토크로믹 특성이 향상된다고 생각된다.
또한, (B3) 성분은 수산기 또는 티올기를 1개밖에 갖지 않기 때문에, 수소 결합이 폴리(티)올 화합물보다 적다. 그 결과, 포토크로믹성 접착 조성물의 점도를 감소시키는 것이 가능하고, 포토크로믹 광학 물품을 제조할 때의 핸들링성이 향상된다고 생각된다.
상기 (B3) 성분 중, 포토크로믹 특성이나 포토크로믹 광학 물품을 제조할 때의 핸들링성이 향상되는 데 적합한 화합물로서는, 하기 식 (XXI)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00034
(식 중, R200은 1가의 유기기이고, R201은 2가의 유기기이고, R202는 1개의 수산기 또는 티올기를 갖는 유기기이고, J 및 K는 각각 다른 폴리머쇄를 나타낸다.)
R200으로서의 1가의 유기기는 메틸기, 에틸기, 1-프로필기, 2-프로필기 등의 알킬기, 메톡시기, 에톡시기, 1-프로파녹시기, 2-프로파녹시기 등의 알콕시기, 메틸머캅토기, 에틸머캅토기 등의 알킬티오기, 아세틸기 등을 들 수 있다.
R201로서의 2가의 유기기는, 식 (XXI) 중의 J와 K를 연결하는 탄소수 1 내지 10의 2가의 연결기이고, 에틸렌글리콜기, 프로필렌글리콜기 등의 에테르형 연결기, β머캅토프로피온산과 (메트)아크릴산기의 마이클 부가체와 같은 비스카르복실레이트형의 연결기, 글리콜산기와 같은 에테르카르복실레이트형 연결기 등을 들 수 있고, 식 (XXI) 중의 J와 K의 종류(합성 방법)에 따라서 임의의 연결기를 사용할 수 있다.
R202로서 1개의 수산기 또는 티올기를 갖는 유기기는 히드록시메틸기, 히드록시에틸기, 히드록시프로필기, 히드록시부틸기, 디히드록시프로필기와 같은 수산기를 갖는 유기기, 머캅토메틸기, 머캅토에틸기, 머캅토프로피온산기, 머캅토에틸카르보닐기, 머캅토프로필카르보닐기, 티오글리콜산기와 같은 머캅토기를 갖는 유기기를 들 수 있다.
J 및 K로 표현되는 폴리머쇄로서는, 폴리알킬렌쇄, 폴리에스테르쇄, 폴리실록산쇄, 폴리에틸렌이민쇄, 폴리알킬렌옥시드쇄 등을 들 수 있다. 폴리머쇄로서는, 폴리알킬렌쇄 또는 폴리알킬렌옥시드쇄가 바람직하다. 또한, 상기 폴리머쇄 중의 일부에 탄소-탄소간의 이중 결합을 포함하고 있어도 된다.
J 및 K로 표현되는 폴리머쇄인 폴리알킬렌쇄로서는, 폴리에틸렌쇄, 폴리프로필렌쇄, 폴리부틸렌쇄, 폴리스티렌쇄, 폴리(메트)아크릴산에스테르쇄, 폴리(메트)아크릴산쇄, 폴리메틸렌인단쇄 등을 들 수 있다.
J 및 K로 표현되는 폴리머쇄인 폴리에스테르쇄로서는, 폴리α-아세토락톤쇄, 폴리β-프로피오락톤쇄, 폴리γ-부티로락톤쇄, 폴리δ-발레로락톤쇄, 폴리ε-카프로락톤쇄, 폴리락트산쇄, 폴리글리콜산쇄, 폴리락트산글리콜산 공중합체쇄, 폴리에틸렌테레프탈레이트쇄 등을 들 수 있다.
J 및 K로 표현되는 폴리머쇄인 폴리실록산쇄로서는, 폴리디메틸실록산쇄, 폴리메틸페닐실록산쇄 등을 들 수 있다.
J 및 K로 표현되는 폴리머쇄인 폴리에틸렌이민쇄로서는, 폴리에틸렌이민쇄, 폴리프로피오닐아지리딘쇄, 폴리아세틸아지리딘쇄, 폴리포르밀아지리딘쇄 등을 들 수 있다.
J 및 K로 표현되는 폴리머쇄인 폴리알킬렌옥시드쇄로서는, 폴리에틸렌글리콜쇄, 폴리프로필렌글리콜쇄, 폴리부틸렌글리콜쇄, 폴리펜텐글리콜쇄, 폴리헥센글리콜쇄, 폴리헵텐글리콜쇄, 폴리에틸렌글리콜과 폴리프로필렌글리콜의 블록 공중합체 쇄, 폴리에틸렌글리콜과 폴리프로필렌글리콜의 랜덤 코폴리머쇄 등을 들 수 있다.
상기 식 (XXI)로 표시되는 모노(티)올 화합물 중 모노올 화합물로서는, 폴리옥시에틸렌모노알킬에테르, 폴리옥시프로필렌모노알킬에테르, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌모노알킬에테르, 폴리에틸렌글리콜모노올레일에테르, 폴리옥시에틸렌올레에이트, 폴리에틸렌글리콜모노라우레이트, 폴리에틸렌글리콜모노스테아레이트, 직쇄상의 폴리옥시에틸렌알킬에테르(폴리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌-2-에틸헥실에테르, 폴리옥시에틸렌트리데실에테르, 폴리옥시에틸렌세틸에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르 등), 탄소수 5 내지 30의 직쇄상 또는 분지쇄상의 포화 알킬알코올 등을, 모노티올 화합물로서는, 탄소수 5 내지 30의 직쇄상 또는 분지쇄상의 포화 또는 불포화 알킬티올 등을 들 수 있다.
상기 식 (XXI) 이외의 모노(티)올 화합물 중 모노올 화합물로서는 폴리에틸렌글리콜모노-4-옥틸페닐에테르를, 모노티올 화합물로서는 3-메톡시부틸티오글리콜레이트, 2-에틸헥실티오글리콜레이트, 2-머캅토에틸옥탄산에스테르, 3-머캅토프로피온산-3-메톡시부틸, 3-머캅토프로피온산에틸, 3-머캅토프로피온산-2-옥틸, n-옥틸-3-머캅토프로피오네이트, 메틸-3-머캅토프로피오네이트, 트리데실-3-머캅토프로피오네이트, 스테아릴-3-머캅토프로피오네이트 등을 들 수 있다.
이들 모노(티)올 화합물 중에서도, 소량의 첨가로 밀착성 및 포토크로믹 특성을 향상시킬 수 있는 점에서, 폴리옥시에틸렌모노알킬에테르, 폴리옥시프로필렌모노알킬에테르, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌모노알킬에테르, 폴리에틸렌글리콜모노올레일에테르, 폴리옥시에틸렌올레에이트, 폴리에틸렌글리콜모노라우레이트, 폴리에틸렌글리콜모노스테아레이트, 폴리에틸렌글리콜모노-4-옥틸페닐에테르, 직쇄상의 폴리옥시에틸렌알킬에테르(폴리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌-2-에틸헥실에테르, 폴리옥시에틸렌트리데실에테르, 폴리옥시에틸렌세틸에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르 등), 탄소수 5 내지 30의 직쇄상 또는 분지쇄상의 포화 알킬알코올, 3-머캅토프로피온산-2-옥틸, n-옥틸-3-머캅토프로피오네이트, 메틸-3-머캅토프로피오네이트, 트리데실-3-머캅토프로피오네이트, 스테아릴-3-머캅토프로피오네이트, 또는 탄소수 5 내지 30의 직쇄상 또는 분지쇄상의 포화 또는 불포화 알킬티올이 바람직하다. 이들 화합물은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
또한, (B3) 성분은 포토크로믹 특성을 보다 향상시키는 관점에서, 분자량 100 이상의 화합물이 바람직하고, 분자량 150 이상의 화합물이 보다 바람직하다. 포토크로믹성 접착 조성물의 핸들링성을 보다 향상시키기 위해서, 포토크로믹성 접착 조성물의 점도를 낮출 목적으로, 저분자량(저점도)의 (B3) 성분과 고분자량(고점도)의 (B3) 성분을 혼합시키는 것도 효과적이다.
(B3) 성분의 함유 비율은, (B1) 성분, (B2) 성분 및 (B3) 성분의 합계량을 100질량부와 한 경우에 2 내지 40질량부인 것이 바람직하고, 5 내지 15질량부인 것이 보다 바람직하다. (B3) 성분의 함유 비율을 2질량부 이상으로 함으로써, 밀착성 및 포토크로믹 특성이 보다 향상되는 경향이 있다. 또한, (B3) 성분의 함유 비율을 40질량부 이하로 함으로써, 우레탄 수지를 포함하는 접착층의 내열성 등의 내구성 저하가 억제되는 경향이 있다.
[(B1) 성분, (B2) 성분 및 (B3) 성분의 배합 비율]
우레탄 수지를 포함하는 접착층의 밀착성 및 포토크로믹 특성을 보다 향상시키는 관점에서, (B1) 성분, (B2) 성분 및 (B3) 성분을 이하의 배합 비율로 경화해서 얻어지는 것임이 바람직하다. 즉 (B1) 성분에 있어서의 이소(티오)시아네이트기의 총 몰수를 n1로 하고, (B2) 성분에 있어서의 활성 수소 함유기의 총 몰수를 n2로 하고, (B3) 성분에 있어서의 활성 수소 함유기의 총 몰수를 n3으로 했을 때, n1:(n2+n3)=0.9 내지 1.5:1인 것이 바람직하고, 1.0 내지 1.15:1인 것이 보다 바람직하다. 또한, n2:n3=1 내지 300:1인 것이 바람직하고, 3 내지 50:1인 것이 보다 바람직하다. 질량 환산하면, (B1) 성분, (B2) 성분 및 (B3) 성분의 합계 100질량부에 대하여, (B1) 성분이 20 내지 74질량부, (B2) 성분이 21 내지 75질량부, (B3) 성분이 2 내지 40질량부인 것이 바람직하고, (B1) 성분이 35 내지 64질량부, (B2) 성분이 29 내지 59질량부, (B3) 성분이 5 내지 15질량부인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서 (B1) 성분, (B2) 성분은 필수이며, (B3) 성분의 배합은 적합하지만, 기타 이소(티오)시아네이트기 또는 활성 수소 함유기를 갖는 모노머를 더 배합해도 된다. 기타 이소(티오)시아네이트기 또는 활성 수소 함유기를 갖는 모노머 중에서도, (B4) 축 분자와 해당 축 분자를 포접하는 복수의 환상 분자를 포함하는 복합 분자 구조를 갖고, 환상 분자가 이소(티오)시아네이트기, 또는 수산기 및 티올기에서 선택되는 활성 수소 함유기를 갖는 폴리로탁산 모노머를 포함하는 것이 바람직하다.
(B4) 성분을 포함함으로써, 우레탄 수지를 포함하는 접착층의 밀착성이 보다 향상됨과 함께, 포토크로믹 광학 물품의 포토크로믹 특성이 보다 향상되는 경향이 있다. 그 이유는 명확하지 않지만, 다음과 같이 추측된다. 즉, (B4) 성분이 (B1) 성분 및 (B2) 성분의 적어도 한쪽의 화합물과 반응함으로써, 우레탄 수지를 포함하는 접착층에 유연성이 부여되어, 광학 물품용 플레이트에 대한 밀착성이 향상된다고 생각된다. 또한, (B4) 성분의 주변에 포토크로믹 화합물이 존재함으로써, 포토크로믹 화합물이 분산된 상태로 균질하게 유지되어, 우수한 포토크로믹성을 지속해서 발현시킬 수 있다고 생각된다.
이하, (B4) 성분에 대해서 설명한다.
[(B4) 성분; 폴리로탁산 모노머]
도 3에 나타내는 바와 같이, 폴리로탁산 모노머(10)는 쇄상의 축 분자(20)와 환상 분자(30)로 형성되어 있는 복합 분자 구조를 갖는다. 보다 구체적으로는, 쇄상의 축 분자(20)를 복수의 환상 분자(30)가 포접하고 있고, 환상 분자(30)가 갖는 환의 내부를 축 분자(20)가 관통한 구조를 갖는다. 환상 분자(30)는 축 분자(20) 상을 자유롭게 슬라이드할 수 있지만, 축 분자(20)의 양 끝에는 부피가 큰 말단기(40)가 형성되어 있어, 환상 분자(30)의 축 분자(20)로부터의 탈락이 방지되어 있다. 이와 같이, 폴리로탁산 모노머(10)가 갖고 있는 환상 분자(30)는 축 분자(20) 상을 슬라이드 가능하기 때문에, 우레탄 수지를 포함하는 접착층을 형성했을 때 외부로부터의 국소적인 압력 등을 완화하기 쉬워지고, 우레탄 수지를 포함하는 접착층과 광학 물품용 플레이트 사이의 밀착성을 향상시키는 것이 가능하다. 또한, 도 3에 나타내는 폴리로탁산 모노머(10)에 있어서, 환상 분자(30)가 갖는 환에는 측쇄(50)가 도입되어 있다.
또한, 폴리로탁산 모노머는 공지된 화합물이며, 국제공개 제2015/068798호 등에 기재된 방법으로 합성할 수 있다.
((B4) 성분; 축 분자)
축 분자의 쇄상 부분으로서는, 환상 분자가 갖는 환을 관통할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않고, 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 이 쇄상 부분은 일반적으로 폴리머에 의해 형성된다. 축 분자의 쇄상 부분을 형성하는 적합한 폴리머로서는, 폴리에틸렌글리콜, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부타디엔, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라히드로푸란, 폴리디메틸실록산, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐알코올, 폴리비닐메틸에테르 등을 들 수 있다.
또한, 쇄상 부분의 양 끝에 형성되는 부피가 큰 말단기로서는, 축 분자로부터의 환상 분자의 탈리를 방지하는 기이면 특별히 제한되지 않는다. 구체예로서는, 아다만틸기, 트리틸기, 플루오레세이닐기, 디니트로페닐기, 피레닐기 등을 들 수 있고, 도입의 용이함 등의 점에서 아다만틸기가 바람직하다.
축 분자의 질량 평균 분자량(Mw)은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 1000 내지 100000의 범위가 바람직하고, 5000 내지 80000의 범위가 보다 바람직하고, 10000 내지 50000의 범위가 더욱 바람직하다. 축 분자의 질량 평균 분자량(Mw)이 1000 이상인 것에 의해, 환상 분자의 가동성이 향상되는 경향이 있다. 또한, 축 분자의 질량 평균 분자량(Mw)이 100000 이하인 것에 의해, 다른 성분과의 상용성이 향상되는 경향이 있다.
((B4) 성분; 환상 분자)
환상 분자는 축 분자를 포접할 수 있는 크기의 환을 갖는 것이다. 이러한 환으로서는, 예를 들어 시클로덱스트린환, 크라운에테르환, 벤조크라운환, 디벤조크라운환, 디시클로헥사노크라운환 등을 들 수 있고, 시클로덱스트린환이 바람직하다. 시클로덱스트린환에는, α체(환 내경: 0.45 내지 0.6㎚), β체(환 내경: 0.6 내지 0.8㎚) 및 γ체(환 내경: 0.8 내지 0.95㎚)가 있고, α-시클로덱스트린환이 바람직하다.
1개의 축 분자에는 복수개의 환상 분자가 포접하고 있다. 축 분자 1개당에 포접할 수 있는 환상 분자의 최대 포접수를 1.0로 했을 때, 환상 분자의 포접수는 일반적으로 0.001 내지 0.6의 범위이며, 0.002 내지 0.5의 범위가 바람직하고, 0.003 내지 0.4의 범위가 보다 바람직하다.
1개의 축 분자에 대한 환상 분자의 최대 포접수는 축 분자의 길이 및 환상 분자가 갖는 환의 두께로부터 산출할 수 있다. 예를 들어, 축 분자의 쇄상 부분이 폴리에틸렌글리콜로 형성되고, 환상 분자가 갖는 환이 α-시클로덱스트린환인 경우를 예로 들면, 다음과 같이 해서 최대 포접수가 산출된다. 즉, 폴리에틸렌글리콜의 반복 단위[-CH2-CH2O-]의 2개분이 α-시클로덱스트린환 1개의 두께로 근사된다. 따라서, 이 폴리에틸렌글리콜의 분자량으로부터 반복 단위수를 산출하고, 이 반복 단위수의 1/2이 환상 분자의 최대 포접수로서 구해진다. 이 최대 포접수를 1.0으로 하여, 환상 분자의 포접수가 상술한 범위로 조정되게 된다.
((B4) 성분; 측쇄)
환상 분자가 갖는 환에는 측쇄가 도입되어 있어도 된다. 이러한 측쇄가 도입되어 있으면, (B4) 폴리로탁산 모노머에 의사 가교 구조를 형성할 수 있다. 이에 의해, 우레탄 수지를 포함하는 접착층에 유연성을 부여할 수 있고, 광학 물품용 플레이트와의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
측쇄는 탄소수 3 내지 20의 유기기의 반복 단위에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 측쇄의 질량 평균 분자량(Mw)은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 200 내지 10000의 범위가 바람직하고, 250 내지 8000의 범위가 보다 바람직하고, 300 내지 5000의 범위가 더욱 바람직하고, 300 내지 1500의 범위가 특히 바람직하다. 측쇄의 질량 평균 분자량(Mw)이 200 이상인 것에 의해, 의사 가교 구조가 형성되기 쉬워지는 경향이 있다. 또한, 측쇄의 질량 평균 분자량(Mw)이 10000 이하인 것에 의해, 포토크로믹성 접착 조성물의 점도 상승이 억제되고, 포토크로믹 광학 물품을 제조할 때의 핸들링성이 양호해지는 경향이 있다.
상기 측쇄는 환상 분자의 환이 갖는 관능기(예를 들어, 수산기)를 이용하여, 이 관능기를 수식함으로써 도입할 수 있다. 예를 들어, α-시클로덱스트린환은 관능기로서 18개의 수산기를 갖고 있고, 이 수산기를 개재해서 측쇄를 도입할 수 있다. 즉, 1개의 α-시클로덱스트린환에 대해서는 최대로 18개의 측쇄를 도입 할 수 있다. 상술한 측쇄의 기능을 충분히 발휘시키기 위해서는, 환이 갖는 전체 관능기수의 6% 이상, 특히는 30% 이상이 측쇄로 수식되어 있는 것이 바람직하다. 또한, α-시클로덱스트린환의 18개의 수산기 중 9개에 측쇄가 결합하고 있는 경우, 그 수식도는 50%가 된다.
상기 측쇄(유기쇄)는 직쇄상이어도 되고 분지쇄상이어도 된다. 개환 중합; 라디칼 중합; 양이온 중합; 음이온 중합; 원자 이동 라디칼 중합, RAFT 중합, NMP 중합 등의 리빙 라디칼 중합 등을 이용하여, 환상 분자가 갖는 환에 적당한 화합물을 반응시킴으로써 적당한 크기의 측쇄를 도입할 수 있다. 예를 들어 개환 중합에 의해, 환상 락톤, 환상 에테르, 환상 아세탈, 환상 아민, 환상 카르보네이트, 환상 이미노에테르, 환상 티오카르보네이트 등의 환상 화합물에서 유래하는 측쇄를 도입 할 수 있다. 이들 중에서도 입수가 용이하고, 반응성이 높고, 크기(분자량)의 조정이 용이하다고 하는 관점에서, 환상 에테르, 환상 실록산, 환상 락톤, 환상 카르보네이트를 사용하는 것이 바람직하다. 적합한 환상 화합물의 구체예는 국제공개 제2015/068798호 등에 기재되어 있다. 그 중에서도 환상 화합물로서는 환상 락톤 및 환상 카르보네이트가 바람직하고, ε-카프로락톤, α-아세틸-γ-부티로락톤, α-메틸-γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-부티로락톤 등의 락톤이 보다 바람직하고, ε-카프로락톤이 더욱 바람직하다.
또한, 개환 중합에 의해 환상 화합물을 반응시켜서 측쇄를 도입하는 경우, 환에 결합하고 있는 관능기(예를 들어, 수산기)는 반응성이 부족하고, 입체 장애 등에 의해 큰 분자를 직접 반응시키는 것이 곤란한 경우가 있다. 이러한 경우에는, 예를 들어 프로필렌옥시드 등의 저분자 화합물을 관능기와 반응시켜서 히드록시프로필화를 행하여 반응성이 풍부한 관능기(수산기)를 도입한 후, 상술한 환상 화합물을 사용한 개환 중합에 의해 측쇄를 도입한다고 하는 수단을 채용할 수 있다. 또한, 이 프로필렌옥시드 등의 저분자 화합물도 측쇄라 간주할 수 있다.
상기한 바와 같이, (B4) 폴리로탁산 모노머에는 개환 중합에 의해 측쇄를 도입할 수 있는데, 당연하지만 공지된 기타 방법 및 화합물로 측쇄를 도입하는 것도 가능하다.
((B4) 성분; 이소(티오)시아네이트기 또는 활성 수소 함유기)
본 발명에 있어서 환상 분자에는, 수산기 및 티올기에서 선택되는 활성 수소 함유기, 또는 이소(티오)시아네이트기를 갖는다. 이 활성 수소 함유기 또는 이소(티오)시아네이트기는 밀착성 및 포토크로믹 특성의 관점에서, 상기한 측쇄(특히, 측쇄의 말단)에 도입되어 있는 것이 바람직하다. 그 중에서도 (B4) 폴리로탁산 모노머 자체의 생산성을 고려하면, 측쇄에 수산기를 갖는 것이 바람직하다.
((B4) 성분의 바람직한 예)
(B4) 폴리로탁산 모노머 중에서도, 양 끝에 아다만틸기가 결합하고 있는 폴리에틸렌글리콜을 축 분자로 하고, α-시클로덱스트린환을 환상 분자로 하고, 또한 폴리카프로락톤에 의해 해당 환에 말단이 수산기인 측쇄가 도입되어 있는 것이 바람직하다.
[(B1) 성분, (B2) 성분, (B3) 성분 및 (B4) 성분의 배합 비율]
(B4) 성분을 사용하는 경우, 밀착성 및 포토크로믹 특성이 보다 향상되지만, (B4) 성분이 너무 많으면 점도 상승에 의한 핸들링성의 과제가 발생할 수 있다. 한편, (B4) 성분이 지나치게 적으면 밀착성 및 포토크로믹 특성에 대한 기여가 적다. (B4) 성분을 포함하는 경우의 배합 비율은, (B1) 성분, (B2) 성분, (B3) 성분 및 (B4) 성분의 합계 100질량부에 대하여, (B1) 성분이 20 내지 74질량부, (B2) 성분이 20 내지 74질량부, (B3) 성분이 2 내지 40질량부, (B4) 성분이 1 내지 30질량부인 것이 바람직하고, (B1) 성분이 35 내지 64질량부, (B2) 성분이 26 내지 59질량부, (B3) 성분이 5 내지 25질량부, (B4) 성분이 2 내지 9질량부인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서는 포토크로믹 광학 물품의 포토크로믹 특성이나, 내구성, 밀착성을 감안하여, (B1) 성분, (B2) 성분, (B3) 성분 및 (B4) 성분의 배합 비율을 적절히 조절할 수 있다.
(B4) 성분이 이소(티오)시아네이트기를 갖는 경우, (B1) 성분에 있어서의 이소(티오)시아네이트기의 총 몰수를 n1로 하고, (B2) 성분에 있어서의 활성 수소 함유기의 총 몰수를 n2로 하고, (B3) 성분에 있어서의 활성 수소 함유기의 총 몰수를 n3으로 하고, (B4) 성분에 있어서의 이소(티오)시아네이트기의 총 몰수를 n4로 했을 때, (n1+n4):(n2+n3)=0.9 내지 1.5:1인 것이 바람직하고, 1.0 내지 1.15:1인 것이 보다 바람직하다.
또한, (B4) 성분이 활성 수소 함유기를 갖는 경우, (B1) 성분에 있어서의 이소(티오)시아네이트기의 총 몰수를 n1로 하고, (B2) 성분에 있어서의 활성 수소 함유기의 총 몰수를 n2로 하고, (B3) 성분에 있어서의 활성 수소 함유기의 총 몰수를 n3으로 하고, (B4) 성분에 있어서의 활성 수소 함유기의 총 몰수를 n4로 했을 때, n1:(n2+n3+n4)=0.9 내지 1.5:1인 것이 바람직하고, 1.0 내지 1.15:1인 것이 보다 바람직하다. 이 경우, n2:n3:n4=1 내지 300:1:0.05 내지 10인 것이 바람직하고, 3 내지 50:1:0.10 내지 2인 것이 보다 바람직하다. 또한, n4는 (B4) 성분이 갖는 전체 활성 수소 함유기의 몰수이다. 즉, (B4) 성분의 측쇄가 갖는 활성 수소 함유기뿐만 아니라, 예를 들어 환상 분자가 갖는 활성 수소 함유기의 합계의 몰수가 n4에 해당한다.
[(C1) 분자량 200 미만의 액상 유기 화합물]
본 발명에 있어서, 발색 농도나 퇴색 속도와 같은 포토크로믹 특성을 향상시킬 목적으로, 포토크로믹성 접착 조성물에 분자량 200 이하의 액상 유기 화합물(「이하, (C1) 성분이라고도 한다.」)을 더 함유해도 된다. 상기 분자량 200 미만의 액상 유기 화합물로서는, 활성 수소 함유기를 갖지 않는 공지된 액상 유기 화합물을 전혀 제한없이 사용할 수 있고, 그 중에서도 분자량이 50 이상 200 미만인 액상 유기 화합물이 적합하다. 또한, 활성 수소 함유기를 갖는 액상 유기 화합물은, (B1) 성분과 반응하여 본 발명의 효과를 저해할 우려가 있기 때문에 적합하지 않다.
이들 (C1) 성분의 구체적인 예로서는, 헥산, 헵탄, 옥탄, 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소계 화합물, 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤 등의 케톤계 화합물, 테트라히드로푸란, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르계 화합물, 기타 디클로로메탄, 클로로포름, 디메틸술폭시드, 디메틸포름아미드 등을 들 수 있다.
상기한 것 중에서도, 본 발명에 있어서는 외관 불량을 일으키지 않고, 광학 물품용 플레이트와의 밀착성을 저하시키지 않는 것을 감안하면, 비점이 65 내지 150℃의 범위인 것이 적합하고, 또한 그 중에서도 시클로헥산, 헵탄, 옥탄, 톨루엔 등 탄화수소계 화합물 및 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 디에틸렌글리콜디메틸에테르가 특히 적합하게 사용된다.
(C1) 성분의 배합 비율은, 경화 후의 우레탄 수지를 포함하는 접착층의 외관을 손상시키지 않는 범위에서 적절히 설정된다. 구체적으로는, (B) 성분 100질량부에 대하여 0.1 내지 30질량부가 바람직하고, 0.5 내지 10질량부가 더욱 바람직하고, 특히는 1 내지 5질량부의 범위가 바람직하다.
[(C2) 경화 촉진제]
본 발명에 있어서, 포토크로믹성 접착 조성물에 경화를 촉진할 목적으로, (C2) 경화 촉진제(이하, 「(C2) 성분」이라고도 한다.)를 더 함유하고 있어도 된다.
(C2) 성분으로서는, 포토크로믹성 접착 조성물의 경화를 빠르게 촉진시키기 위해서, 활성 수소 함유기와 이소(티오)시아네이트기의 반응에 유효한 우레탄용 또는 우레아용 반응 촉매, 축합제 등을 사용할 수 있다.
((C2) 성분; 우레탄용 또는 우레아용 반응 촉매)
우레탄용 또는 우레아용 반응 촉매는 폴리이소(티아)시아네이트와, 폴리올 또는 폴리티올의 반응에 의한 폴리(티오)우레탄 결합 생성에 있어서 사용된다. 우레탄용 또는 우레아용 반응 촉매로서는, 3급 아민류 및 이들에 대응하는 무기 또는 유기염류, 포스핀류, 4급 암모늄염류, 4급 포스포늄염류, 루이스산류, 유기 술폰산류 등을 들 수 있다. 이들 반응 촉매는 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
3급 아민류로서는, 트리에틸아민, 트리-n-프로필아민, 트리이소프로필아민, 트리-n-부틸아민, 트리이소부틸아민, 트리에틸아민, 헥사메틸렌테트라민, N,N-디메틸옥틸아민, N,N,N',N'-테트라메틸-1,6-디아미노헥산, 4,4'-트리메틸렌비스(1-메틸피페리딘), 1,8-디아자비시클로-(5,4,0)-7-운데센 등을 들 수 있다.
포스핀류로서는, 트리메틸포스핀, 트리에틸포스핀, 트리-n-프로필포스핀, 트리이소프로필포스핀, 트리-n-부틸포스핀, 트리페닐포스핀, 트리벤질포스핀, 1,2-비스(디페닐포스피노)에탄, 1,2-비스(디메틸포스피노)에탄 등을 들 수 있다.
4급 암모늄염류로서는, 테트라메틸암모늄브로마이드, 테트라부틸암모늄클로라이드, 테트라부틸암모늄브로마이드 등을 들 수 있다.
4급 포스포늄염류로서는, 테트라메틸포스포늄브로마이드, 테트라부틸포스포늄클로라이드, 테트라부틸포스포늄브로마이드 등을 들 수 있다.
루이스산류로서는, 트리페닐알루미늄, 디메틸주석디클로라이드, 디메틸주석비스(이소옥틸티오글리콜레이트), 디부틸주석디클로라이드, 디부틸틴디라우레이트, 디부틸주석말레에이트, 디부틸주석말레에이트 폴리머, 디부틸주석디리시놀레이트, 디부틸주석비스(도데실머캅티드), 디부틸주석비스(이소옥틸티오글리콜레이트), 디옥틸주석디클로라이드, 디옥틸주석말레에이트, 디옥틸주석말레에이트 폴리머, 디옥틸주석비스(부틸말레에이트), 디옥틸주석디라우레이트, 디옥틸주석디리시놀레이트, 디옥틸주석디올레에이트, 디옥틸주석디(6-히드록시)카프로에이트, 디옥틸주석비스(이소옥틸티오글리콜레이트), 디도데실주석디리시놀레이트, 또는 각종 금속염(예를 들어, 올레산구리, 아세틸아세톤산구리, 아세틸아세톤산철, 나프텐산철, 락트산철, 시트르산철, 글루콘산철, 옥탄산칼륨, 티타늄산2-에틸헥실 등의 염) 등을 들 수 있다.
유기 술폰산류로서는, 메탄술폰산, 벤젠술폰산, p-톨루엔술폰산 등을 들 수 있다.
또한, 선택하는 상술한 화합물의 종류에 의해 촉매 활성이 너무 높은 경우에는, 예를 들어 3급 아민류와 루이스산류를 혼합해서 사용함으로써 촉매 활성을 억제하는 것이 가능하다.
((C2) 성분; 축합제)
축합제로서는, 염화수소, 브롬화수소, 황산, 인산 등의 무기산; p-톨루엔술폰산, 캄포술폰산 등의 유기산; 앰버라이트(제품명), 앰버리스트(제품명) 등의 산성 이온 교환 수지; 디시클로헥실카르보디이미드, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노피롤릴)-카르보디이미드 등의 카르보디이미드 등을 들 수 있다. 이들 축합제는 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
((C2) 성분의 배합 비율)
(C2) 성분의 배합 비율은 소위 촉매량이어도 된다. 예를 들어, (B) 성분 100질량부에 대하여 0.001 내지 10질량부 정도, 특히는 0.01 내지 5질량부 정도의 범위여도 된다.
[기타 배합 성분]
상기 포토크로믹성 접착 조성물에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 공지된 각종 첨가제, 예를 들어 자외선 흡수제, 대전 방지제, 적외선 흡수제, 자외선 안정제, 산화 방지제, 착색 방지제, 형광 염료, 염료, 안료, 향료, 계면 활성제, 가소제, 용제, 레벨링제, 경화 조정제(예를 들어, t-도데실머캅탄 등의 티올류)를 배합할 수 있다.
상기 각종 첨가제의 배합 비율은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 적절히 설정된다. 구체적으로는 포토크로믹성 접착 조성물 100질량부에 대하여, 각종 첨가제의 합계량이 0.001 내지 10질량부의 범위가 되는 것이 바람직하다.
각종 첨가제 중에서도 자외선 안정제는 포토크로믹 화합물의 내구성을 향상 시킬 수 있기 때문에 적합하다. 이러한 자외선 안정제로서는, 힌더드 아민 광안정제, 힌더드 페놀 산화 방지제, 황계 산화 방지제 등을 들 수 있다. 특히 적합한 자외선 안정제로서는, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트; 아데카스탭 LA-52, LA-57, LA-62, LA-63, LA-67, LA-77, LA-82, LA-87(이상, 가부시키가이샤 ADEKA제); 2,6-디-t-부틸-4-메틸-페놀, 에틸렌비스(옥시에틸렌)비스[3-(5-t-부틸-4-히드록시-m-톨릴)프로피오네이트]; IRGANOX 1010, 1035, 1075, 1098, 1135, 1141, 1222, 1330, 1425, 1520, 259, 3114, 3790, 5057, 565; Tinuvin 249, 123, 144, 171, 292, 5100, 770D, 765, XT55FB, PA144, 622SF(이상, BASF사제) 등을 들 수 있다.
자외선 안정제의 배합 비율은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 적절히 설정된다. 구체적으로는, (B) 성분 100질량부에 대하여 0.001 내지 10질량부인 것이 바람직하고, 0.01 내지 1질량부인 것이 보다 바람직하다. 특히 힌더드 아민 광안정제를 사용하는 경우, 포토크로믹 화합물의 종류에 따라 내구성의 향상 효과에 차이가 있는 결과, 조정된 발색 색조의 색 편차가 발생하지 않도록 하기 위해서, 상기 범위 내에서, (A) 포토크로믹 화합물 1몰당 0.5 내지 30몰, 보다 바람직하게는 1 내지 20몰, 더욱 바람직하게는 2 내지 15몰의 양으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 대전 방지성제로서는, 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속염, 4급 암모늄염, 계면 활성제(비이온성 계면 활성제, 음이온성 계면 활성제, 양이온성 계면 활성제 및 양쪽성 계면 활성제), 이온성 액체(상온에서 액체로서 존재하고, 양이온 및 음이온이 한 쌍으로 존재하는 염) 등을 들 수 있다.
알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속염으로서는, 알칼리 금속(리튬, 나트륨, 칼륨 등) 또는 알칼리 토류 금속(마그네슘, 칼슘 등)과, 유기산[탄소수 1 내지 7의 모노 또는 디카르복실산(포름산, 아세트산, 프로피온산, 옥살산, 숙신산 등), 탄소수 1 내지 7의 술폰산(메탄술폰산, 트리플루오로메탄술폰산, p-톨루엔술폰산 등), 티오시안산 등]의 염; 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속과, 무기산[할로겐화수소산(염산 및 브롬화수소산 등), 과염소산, 황산, 질산, 인산 등]의 염 등을 들 수 있다.
4급 암모늄염으로서는, 아미디늄(1-에틸-3-메틸이미다졸륨 등) 또는 구아니디늄(2-디메틸아미노-1,3,4-트리메틸이미다졸리늄 등)과, 상기 유기산 또는 상기 무기산의 염 등을 들 수 있다.
계면 활성제로서는, 자당 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 지방산 알칸올아미드, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 알킬글리코시드, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 고급 지방산염(비누), α-술포지방산 메틸에스테르염, 직쇄 알킬벤젠술폰산염, 알킬황산에스테르염, 알킬에테르황산에스테르염, (모노)알킬인산에스테르염, α-올레핀술폰산염, 알칸술폰산염, 알킬트리메틸암모늄염, 디알킬디메틸암모늄염, 알킬디메틸벤질암모늄염, N-메틸비스히드록시에틸아민 지방산 에스테르염산염, 알킬아미노 지방산염, 알킬베타인, 알킬아민옥시드 등을 들 수 있다.
이온성 액체로서는, 1,3-에틸메틸이미다졸륨비스트리플루오로메탄술폰이미드, 1,3-에틸메틸이미다졸륨테트라플루오로보레이트, 1-에틸피리디늄비스트리플루오로메탄술폰이미드, 1-에틸피리디늄테트라플루오로보레이트, 1-에틸피리디늄헥사플루오로포스페이트, 1-메틸피라졸륨스트리플루오로메탄술폰이미드 등을 들 수 있다.
첨가제 중에서도, 파장 550 내지 600㎚의 범위에 흡수 피크를 갖는 색소는 방현성을 향상시키는 관점에서 유용하다. 해당 색소로서는, 니트로계 화합물, 아조계 화합물, 안트라퀴논계 화합물, 트렌계 화합물, 포르피린계 화합물, 희토류 금속 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 방현성과 시인성의 균형으로부터, 포르피린계 화합물 및 희토류계 화합물이 바람직하고, 우레탄 수지를 포함하는 접착층에 있어서의 분산 안정성의 관점에서, 포르피린계 화합물이 보다 바람직하다.
희토류 금속 화합물로서는, 아쿠아히드록시(1-페닐1,3-부탄디오나토)네오디뮴, 아쿠아히드록시(페나실페닐케토나토)네오디뮴, 아쿠아히드록시(1-페닐-2-메틸-1,3-부탄디오나토)네오디뮴, 아쿠아히드록시(1-티오페닐-1,3-부탄디오나토)네오디뮴, 아쿠아히드록시(1-페닐1,3-부탄디오나토)에르븀, 아쿠아히드록시(1-페닐1,3-부탄디오나토)홀로늄 등의 착체를 들 수 있다.
포르피린계 화합물은 포르피린 골격에 여러 치환기를 갖고 있어도 되는 화합물이며, 예를 들어 일본특허공개 평5-194616호 공보, 일본특허공개 평5-195446호 공보, 일본특허공개 제2003-105218호 공보, 일본특허공개 제2008-134618호 공보, 일본특허공개 제2013-61653호 공보, 일본특허공개 제2015-180942호 공보, 국제공개 제2012/020570호, 일본특허 제5626081호 공보, 일본특허 제5619472호 공보, 일본특허 제5778109호 공보 등에 기재되어 있는 화합물을 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 포토크로믹성 접착 조성물의 점도는 제조 방법 등 다양한 조건에 맞춰서 적절히 설정하면 된다. 예를 들어, 후술하는 한쪽의 광학 물품용 플레이트 상에 포토크로믹성 접착 조성물을 도포하고, 그 위에 다른 쪽의 광학 물품용 플레이트를 배치한 후, 포토크로믹성 접착 조성물을 경화해서 우레탄 수지를 포함하는 접착층으로 접합시키는 경우, 경화 전에 포토크로믹성 접착 조성물이 유출될 우려가 있고, 이 유출을 억제하기 위해서, 포토크로믹성 접착 조성물의 25℃에 있어서의 점도를 100mPa·s 이상으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 포토크로믹 광학 물품은 목적에 따라, 외표면, 광학 물품용 플레이트와 접착층 사이, 또는 접착층 내에 다른 층을 마련해도 되고, 예를 들어 편광성을 갖는 층을 들 수 있다.
편광성을 갖는 층으로서는, 공지된 편광 필름을 전혀 제한없이 사용할 수 있다. 편광 필름의 두께는 10 내지 100㎛인 것을 적합하게 사용할 수 있다. 편광 필름은 요오드나 2색성 염료 등의 2색성 물질로 염색된 폴리비닐알코올이 연신되고, 붕산 등의 가교제로 처리되어 이루어지는 것이다. 해당 편광 필름은 그의 기능, 접착성을 높이기 위해서, 셀룰로오스트리아세테이트 시트 필름이 양면에 적층되어 있는 것이어도 된다. 해당 셀룰로오스트리아세테이트 시트 필름은 그의 두께가 20 내지 200㎛인 것이 바람직하고, 20 내지 100㎛인 것이 보다 바람직하다.
또한, 해당 편광 필름은 편광 필름에 포함되는 수분량의 조정이나, 편광 필름의 치수 안정성을 위해서, 본 발명의 적층체를 제작하기 전에, 40 내지 100℃의 범위에서 5초 내지 30분 정도의 가열 처리를 실시한 것을 사용할 수도 있다.
<포토크로믹 광학 물품의 제조 방법>
상기 포토크로믹성 접착 조성물을 사용해서 본 발명에 관한 포토크로믹 광학 물품을 제조하는 경우, 이하의 방법이 채용된다.
스페이서를 배치한 한쪽의 광학 물품용 플레이트 상에 필요한 양의 포토크로믹성 접착 조성물을 도포하고, 그 위에 다른 쪽의 광학 물품용 플레이트를 배치한 후에 포토크로믹성 접착 조성물을 경화해서 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접합하는 방법, 혹은 스페이서를 사용하여, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 소정의 간극을 갖도록 간극부를 마련한 후, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트 사이의 간극부에 상기 포토크로믹성 접착 조성물을 주입한 후, 포토크로믹성 접착 조성물을 경화해서 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접합하는 방법으로 포토크로믹 광학 물품을 제조할 수 있다.
즉, 본 발명의 포토크로믹 광학 물품의 제조 방법은 한쪽의 광학 물품용 플레이트에, (A) 포토크로믹 화합물과, (B) 폴리이소(티오)시아네이트·폴리(티)올 혼합물, 에폭시 화합물, 아크릴 화합물에서 선택되는 적어도 하나의 경화성 화합물을 포함하는 포토크로믹성 접착 조성물을 도포하는 공정, 상기 포토크로믹성 접착 조성물을 도포한 광학 물품용 플레이트의 도포면 상에, 스페이서를 배치해서 소정의 간격이 되도록 다른 쪽의 광학 물품용 플레이트를 겹쳐서 배치하는 공정, 상기 포토크로믹성 접착 조성물을 경화시켜서 접착층으로 하여, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접합하는 공정을 구비한다.
또한, 본 발명의 포토크로믹 광학 물품의 다른 제조 방법은, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트 사이에 스페이서를 배치해서 소정의 간격의 간극부를 마련하는 공정, 상기 간극부에, (A) 포토크로믹 화합물과, (B) 폴리이소(티오)시아네이트·폴리(티)올 혼합물, 에폭시 화합물, 아크릴 화합물에서 선택되는 적어도 하나의 경화성 화합물을 포함하는 포토크로믹성 접착 조성물을 주입해서 충전하는 공정, 상기 포토크로믹성 접착 조성물을 경화시켜서 접착층으로 하여, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접합하는 공정을 구비한다.
상기한 포토크로믹성 접착 조성물을 경화하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니고, 공지된 방법을 채용할 수 있다. 그 중에서도, 열중합을 행하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 경화 과정에 있어서의 경화 수축에 의해, 스페이서를 배치함으로써 발생한 미소 공극으로부터 공기를 인입하는 것에 의한 외관 불량의 발생을 억제하기 위해서, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트에 끼워진 스페이서의 길이의 제어를 행하는 것이 필요하다. 여기서, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트에 끼워진 스페이서의 길이란, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트의 외연부 P로부터 내부를 향해서 끼워진 스페이서의 길이 D를 말한다(도 1을 참조).
본 발명에 있어서, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트에 끼워진 스페이서의 길이는 0.25㎜ 내지 1.2㎜일 필요가 있다. 한 쌍의 광학 물품용 플레이트에 끼워진 스페이서의 길이가 0.25㎜보다 짧아지면 제조 작업 중에 스페이서가 빠지기 쉬워진다. 한편, 1.2㎜보다 길어지면, 상술한 바와 같이 경화 중에 기포가 혼입되어 외관 불량품이 발생하기 쉬워진다.
또한, 본 발명에 있어서 경화 온도 조건을 제어하는 것이 바람직하다. 경화 온도 조건은 경화 촉진제의 종류 및 양에 의해 영향을 받기 때문에 일률적으로 한정은 할 수 없지만, 비교적 저온에서 경화를 개시하고, 천천히 온도를 높여서 소정의 온도로 유지하는 방법이 적합하다.
즉, 본 발명에 있어서의 상기 포토크로믹성 접착 조성물을 경화시켜서 접착층으로 하여, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접합하는 공정은 적어도 다음의 2 공정:
(i) 경화 개시 온도로부터 소정의 경화 온도까지 매분 0.1℃ 내지 1.6℃로 온도를 높이는 승온 공정, 및 이어서
(ii) 소정의 경화 온도를 일정 시간 유지하는 정온 공정
을 포함하는 공정이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 경화 개시 온도나 소정의 경화 온도는 경화 촉진제의 종류 및 양에 따라 적절히 설정하면 되지만, 포토크로믹성 접착 조성물의 겔화(경화)를 급속히 진행시키지 않도록 하기 위해서, 경화 개시 온도는 25℃ 이상 60℃ 이하로 설정하는 것이 바람직하다.
또한 소정의 경화 온도 및 유지 시간에 대해서는, 경화 불량이 되지 않고, 또한 열에 의한 접착층의 황변을 방지하기 위해서, 소정의 경화 온도는 65℃ 이상 140℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 70℃ 이상 130℃ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 유지 시간에 대해서는 0.25시간 이상 6시간 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.5시간 이상 3시간 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, (i) 승온 과정에 있어서는, 규정한 승온 속도의 범위에서 복수의 승온 속도를 연속적으로 설정할 수도 있다.
<스페이서>
본 발명에 있어서의 스페이서의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 단속적인 형상을 갖는 스페이서여도 되고, 연속적인 형상을 갖는 스페이서여도 되는데, 단속적인 형상을 갖는 스페이서가 적합하다. 여기에서 단속적인 형상을 갖는 스페이서란, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트 사이에 배치되었을 때, 광학 물품용 플레이트의 외주의 일부에 접촉하고, 모두에 접촉하지 않는 스페이서이며, 연속적인 형상을 갖는 스페이서란, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트 사이에 배치되었을 때, 광학 물품용 플레이트의 외주에 연속적으로 접촉하는 스페이서이다.
단속적인 형상의 스페이서로서는, 직사각 형상 또는 직사각 형상의 편말단이 원호 형상 혹은 삼각 형상인 스페이서를 들 수 있다. 또한, 직사각 형상의 스페이서는, 예를 들어 박판상의 형상을 갖는 스페이서이다.
도 4에 스페이서에 대해서 두께 방향에서 본 경우의 도면을 나타내고 있고, 도 4에 있어서의 a가 직사각 형상의 스페이서의 일례이며, b가 직사각 형상의 편말단이 원호 형상인 스페이서의 일례이며, c가 직사각 형상의 편말단이 삼각 형상인 스페이서의 일례이다.
그 중에서도, 후술하는 외관 불량의 발생을 억제하기 위해서는, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트에 끼워진 면적이 보다 작아지는 직사각 형상의 편말단이 원호 형상 혹은 삼각 형상인 스페이서가 보다 바람직하다. 그 때, 스페이서의 원호 형상 혹은 삼각 형상인 편말단이 광학 물품용 플레이트 사이에 끼워지도록 배치하는 것이 바람직하다.
또한, 직사각 형상의 편말단이 원호 형상인 스페이서나, 직사각 형상의 편말단이 삼각 형상인 스페이서인 경우에 있어서의, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트에 끼워진 스페이서의 길이는 광학 물품용 플레이트의 외연부 P로부터 내부를 향해서 끼워진 스페이서의 길이의 최댓값 D(도 4를 참조)를 의미하며, 복수의 스페이서를 사용하는 경우에는, 개개의 스페이서에 대하여 상기 D의 값을 측정하고, 그들의 평균값을 「한 쌍의 광학 물품용 플레이트에 끼워진 스페이서의 길이」로 한다.
단속적인 형상의 스페이서에 사용되는 재질은, 경화 중에 변형되지 않는 재질의 범위에서 수지제 시트 혹은 금속박 등을 제한없이 사용할 수 있다.
연속적인 형상의 스페이서로서는, 범용적인 엘라스토머 가스킷을 사용할 수 있다.
또한, 사용하는 스페이서의 수는 특별히 한정되지 않지만, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트 사이의 간극을 고정하기 위해서 4 내지 8개가 적합하다. 스페이서의 배치도 균등해지도록 배치하는 것이 바람직하고, 예를 들어 스페이서를 4개 사용한 경우에는 90°간격으로 배치하면 된다.
한편, 가스킷을 사용하는 경우, 포토크로믹성 접착 조성물을 도포할 때에 혼입된 공기의 제거, 또는 경화 시에 발생하는 가스의 배제를 감안하면, 일정 간격으로 간극이 있는 가스킷을 사용하는 것이 적합하다. 이 경우, 가스킷으로 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 끼우는 개소가 복수 개소가 된다. 끼우는 개소가 2 내지 3점인 경우, 전체 둘레의 50% 이상 끼워져 있는 것이 적합하다. 4점 이상인 경우에는, 균등해지도록 끼우는 부분이 배치되어 있는 것이 적합하다.
실시예
이하, 실시예를 사용해서 본 발명을 상세히 설명하지만, 본 발명은 본 실시예에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 있어서, 상기의 각 성분 및 포토크로믹 광학 물품의 평가 방법 등은 이하와 같다.
(각 성분)
<(A) 포토크로믹 화합물>
PC1: 하기 식으로 표시되는 화합물
Figure pct00035
PC2: 하기 식으로 표시되는 화합물
Figure pct00036
PC3: 하기 식으로 표시되는 화합물
Figure pct00037
PC4: 하기 식으로 표시되는 화합물
Figure pct00038
<(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물>
H6XDI: 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산(이성체 혼합물)
NBDI: 노르보르난디이소시아네이트
<(B2) 폴리(티)올 화합물>
PEMP: 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토프로피오네이트)
DPMP: 디펜타에리트리톨헥사키스(3-머캅토프로피오네이트)
<(B3) 모노(티)올 화합물>
PGME10: 폴리에틸렌글리콜모노올레일에테르(n≒10)
SMP: 스테아릴-3-머캅토프로피오네이트
TDMP: 트리데실-3-머캅토프로피오네이트
MA1: 폴리옥시에틸렌라우릴에테르(n≒9)
MA2: 폴리옥시에틸렌헥사데실에테르(n≒8)
MA3: 폴리옥시에틸렌헥사데실에테르(n≒10)
MA4: 폴리옥시에틸렌헥사데실에테르(n≒15)
MA5: 폴리옥시에틸렌옥타데실에테르(n≒11)
MA6: 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌라우릴에테르(폴리옥시에틸렌쇄 반복 단위 n≒7.4, 폴리옥시프로필렌쇄 반복 단위 m≒1.8)
MA7: 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌라우릴에테르(폴리옥시에틸렌쇄 반복 단위 n≒10, 폴리옥시프로필렌쇄 반복 단위 m≒2)
MA8: 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌라우릴에테르(폴리옥시에틸렌쇄 반복 단위 n≒15, 폴리옥시프로필렌쇄 반복 단위 m≒2.8)
<(B4) 폴리로탁산 모노머>
RX-1: 국제공개 제2015/068798호 등에 기재된 방법으로 합성된 폴리로탁산 모노머.
<(C2) 경화 촉진제>
[우레탄용 또는 우레아용 반응 촉매]
C2: 디메틸디클로로주석
<기타 배합 성분>
[안정제]
HP: 에틸렌비스(옥시에틸렌)비스[3-(5-tert-부틸-4-히드록시-m-톨릴)프로피오네이트]
(평가 방법)
〔편이〕
한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접착층으로 접합해서 이루어지는 포토크로믹 광학 물품에 있어서, 도 2의 동심원 a에 있어서의 최대 반경을 rmax로 한 경우에, 반경 r이 0.2rmax, 반경 r이 0.5rmax, 반경 r이 0.8rmax인 각각의 동심원에 관한 두께의 편이를 구했다. 또한, 본 실시예에 있어서 얻은 포토크로믹 광학 물품에 있어서는, 구체적으로 0.2rmax는 반경 7㎜에, 0.5rmax는 반경 17.5㎜에, 0.8rmax는 반경 28㎜에 상당한다.
구체적인 접합층의 편이의 산출 방법으로서는, 먼저, 접합하기 전의 한 쌍의 광학 물품용 플레이트 각각에 대해서, 접합 후에 측정하는 측정 개소에 중첩되는 개소의 두께를 측정한다. 이어서, 접합 후의 포토크로믹 광학 물품의 접합 전에 측정한 개소와 동일한 개소의 두께를 측정한다. 그리고, 접합 후의 포토크로믹 광학 물품의 두께로부터, 접합 전에 측정한 한 쌍의 광학 물품용 플레이트 각각의 두께의 합계를 차감하고, 접착층의 두께로 했다.
측정된 12점의 접착층의 두께로부터 평균의 두께를 산출하고, 이 평균의 두께와 각각의 측정점의 두께로부터 편이를 산출했다.
〔외관 평가〕
경화 후의 포토크로믹 광학 물품을 정면에서 눈으로 보아 관찰했다. 특히, 우레탄 수지를 포함하는 접착층에 대해서 외관을 다음의 기준으로 평가했다.
○: 얻어진 광학 물품의 외주 부근에 기포가 없고, 태양광 아래에서 눈으로 보아 평가했을 때의 발색 불균일이 없고, 실내에서 눈으로 보아 평가했을 때의 황변이 없다
△: 얻어진 광학 물품의 외주 부근에 1 내지 5개의 기포, 태양광 아래에서 눈으로 보아 평가했을 때의 약간의 발색 불균일, 혹은 실내에서 눈으로 보아 평가했을 때의 약간의 황변 중 적어도 하나의 외관 불량 있음
×: 얻어진 광학 물품의 외주 부근에 6개 이상의 기포, 태양광 아래에서 눈으로 보아 평가했을 때의 명확한 발색 불균일, 혹은 실내에서 눈으로 보아 평가했을 때의 명확한 황변 중 적어도 하나의 현저한 외관 불량 있음
〔밀착성〕
얻어진 광학 물품의 접착층 부분에, 폭 5㎜의 금속편을 10kgf의 힘으로 가압했을 때의 박리 유무로 밀착성을 평가했다. 평가 기준은 이하와 같다.
1: 밀착성 매우 양호; 얻어진 광학 물품을 100℃의 증류수 안에 3시간 침지한 후에도 박리가 보이지 않았다.
2: 밀착성 양호; 얻어진 광학 물품을 100℃의 증류수 안에 1시간 침지한 후에는 박리가 보이지 않았지만, 2시간 침지 후에 박리가 보였다.
3: 밀착성 불량; 얻어진 광학 물품은 100℃의 증류수에 침지하기 전에 박리가 보였다.
〔포토크로믹 특성〕
모두 오츠카 덴시 고교 가부시키가이샤제의 분광 광도계(순간 멀티 채널 포토 디텍터 MCPD3000)에 의해 측정된 값을 사용했다.
[1] 극대 흡수 파장(λmax): 발색 후의 극대 흡수 파장이다.
[2] 발색 농도: 상기 극대 흡수 파장에 있어서의, 23℃에서 300초간 광 조사한 후의 흡광도{ε(300)}과 광 미조사 시의 흡광도 ε(0)의 차이다.
[3] 퇴색 반감기〔τ1/2(sec.)〕: 23℃에 있어서 300초간 광 조사 후, 광의 조사를 멈추었을 때에, 시료의 상기 극대 흡수 파장에 있어서의 흡광도가 {ε(300)-ε(0)}의 1/2까지 저하되는 데 요하는 시간이다.
<실시예 1>
하기 처방에 의해, 각 성분을 혼합해서 포토크로믹성 접착 조성물을 조제했다. 여기서, (B1) 성분의 폴리이소시아네이트 화합물의 이소(티오)시아네이트기의 총 몰수와 (B2 내지 B4) 성분의 활성 수소 함유기의 총 몰수의 비 n1:(n2+n3+n4)=1.05:1이다.
처방;
(A) 포토크로믹 화합물: PC1 1.86질량부
(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물: H6XDI 37질량부
(B2) 폴리(티)올 화합물: PEMP 37질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: PGME10 4질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: SMP 18질량부
(B4) 폴리로탁산 모노머: RX-1 4질량부
(C2) 경화 촉진제: C2 0.05질량부
안정제: HP 0.3질량부
상기의 포토크로믹성 접착 조성물을 사용하여, 하기의 방법으로 포토크로믹 광학 물품을 제조했다. 먼저, 포토크로믹성 접착 조성물을 충분히 탈포한 후, 표면을 질산칼륨으로 화학 강화시킨, 굴절률 1.52, 아베수 60, 1.0㎜ 두께, 6 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트(광학 물품용 플레이트)의 오목면에, 해당 포토크로믹성 접착 조성물을 약 0.5g 도포했다. 이어서, 형상이 직사각 형상이고 편말단이 원호 형상인 두께 0.1㎜의 나일론제 스페이서를 4개소, 90°간격이 되도록 유리 플레이트의 외주부에 배치하고, 표면을 질산칼륨으로 화학 강화시킨, 400㎚의 투과율이 10%인 자외선 흡수 특성을 갖는 굴절률 1.52, 아베수 60, 1.0㎜ 두께, 6 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트(광학 물품용 플레이트)를, 각각의 중심점을 맞추어 볼록면이 포토크로믹성 접착 조성물에 접합하도록 설치했다. 여기서, 한 쌍의 유리 플레이트(광학 물품용 플레이트)에 끼워진 스페이서의 길이를 1.0㎜가 되도록 했다. 또한, 스페이서는, 원호 형상의 편말단이 한 쌍의 유리 플레이트 사이에 끼워지는 방향으로 배치했다.
이어서, 60℃로 가온한 공기 로 내에 15분간 정치해서 경화를 개시하고, 이어서 경화 온도 130℃까지 120분에 걸쳐 승온(승온 속도 0.58℃/분)하고, 그 후, 130℃를 1시간 유지해서 포토크로믹성 접착 조성물을 경화하여 한 쌍의 유리 플레이트(광학 물품용 플레이트)를 접합함으로써, 포토크로믹 광학 물품을 얻었다.
얻어진 포토크로믹 광학 물품에 대해서, 상기의 방법으로 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타냈다.
<실시예 2 내지 4>; 접착 조성물의 성분이 다른 예
포토크로믹성 접착 조성물로서 하기의 조성을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법으로 포토크로믹 광학 물품을 제조하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타냈다.
(실시예 2)
(A) 포토크로믹 화합물: PC1 1.86질량부
(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물: H6XDI 37질량부
(B2) 폴리(티)올 화합물: PEMP 63질량부
(C2) 경화 촉진제: C2 0.05질량부
안정제: HP 0.3질량부
(실시예 3)
(A) 포토크로믹 화합물: PC1 1.86질량부
(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물: NBDI 39질량부
(B2) 폴리(티)올 화합물: PEMP 37질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: PGME10 4질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: SMP 16질량부
(B4) 폴리로탁산 모노머: RX-1 4질량부
(C2) 경화 촉진제: C2 0.05질량부
안정제: HP 0.3질량부
(실시예 4)
(A) 포토크로믹 화합물: PC1 1.86질량부
(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물: H6XDI 37질량부
(B2) 폴리(티)올 화합물: DPMP 39질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: PGME10 4질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: SMP 16질량부
(B4) 폴리로탁산 모노머: RX-1 4질량부
(C2) 경화 촉진제: C2 0.05질량부
안정제: HP 0.3질량부
(실시예 5)
포토크로믹성 접착 조성물로서 하기의 조성을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법으로 포토크로믹 광학 물품을 제조하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타냈다.
포토크로믹 화합물: PC1 1.86질량부
폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트(에틸렌글리콜쇄의 평균 쇄 길이 14, 평균 분자량 736): 30질량부
2,2-비스[4-(메타크릴옥시·폴리에톡시)페닐]프로판(에틸렌글리콜쇄의 평균 쇄 길이 10, 평균 분자량 804): 30질량부
펜탄디올과 헥산디올을 주성분으로 하는 폴리알킬렌카르보네이트디올과 아크릴산의 에스테르화물(평균 분자량 640, (메트)아크릴 등량 320): 10질량부
트리메틸올프로판트리메타크릴레이트: 29질량부
글리시딜메타크릴레이트: 1질량부
γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란: 5질량부
비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트: 3질량부
페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥시드: 0.3질량부
안정제: HP 0.3질량부
(실시예 6)
상기 실시예 1에 있어서 PC1 대신에 PC2를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법으로 포토크로믹 광학 물품을 제조하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타냈다.
Figure pct00039
<실시예 7 내지 11, 비교예 1>; 끼워진 스페이서의 길이가 다른 예
한 쌍의 유리 플레이트(광학 물품용 플레이트)에 끼워진 스페이서의 길이를 0.2㎜(비교예 1), 0.25㎜(실시예 7), 0.3㎜(실시예 8), 0.5㎜(실시예 9), 1.2㎜(실시예 10), 1.5㎜(실시예 11)이 되도록 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법으로 포토크로믹 광학 물품을 제조하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 2에 나타냈다.
Figure pct00040
<실시예 12 내지 16>; 승온 속도가 다른 예
승온 속도가 표 3의 속도가 되도록, 경화 온도를 70℃(실시예 12), 90℃(실시예 13), 110℃(실시예 14), 130℃(실시예 15), 140℃(실시예 16)이 되도록 하고, 실시예 12만 유지 시간을 3hrs로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법으로 포토크로믹 광학 물품을 제조하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 3에 나타냈다.
Figure pct00041
<실시예 17 내지 25>; 승온 속도가 다른 예
경화 개시 시간, 경화 온도, 승온 온도, 승온 속도, 유지 시간을 표 4로 한 것 이외에는, 마찬가지 방법으로 포토크로믹 광학 물품을 제조하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 4에 나타냈다.
Figure pct00042
<실시예 26 내지 33>; 다른 광학 물품용 플레이트를 사용한 예
한 쌍의 유리 플레이트(광학 물품용 플레이트)의 조합으로서 하기의 조합을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법으로 포토크로믹 광학 물품을 제조하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 5에 나타냈다.
(실시예 26)
·표면을 질산칼륨으로 화학 강화시킨, 굴절률 1.52, 아베수 60, 1.0㎜ 두께, 0.5 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
·표면을 질산칼륨으로 화학 강화시킨, 400㎚의 투과율이 10%인 자외선 흡수 특성을 갖는 굴절률 1.52, 아베수 60, 1.0㎜ 두께, 0.5 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
(실시예 27)
·표면을 질산칼륨으로 화학 강화시킨, 굴절률 1.52, 아베수 60, 1.0㎜ 두께, 8 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
·표면을 질산칼륨으로 화학 강화시킨, 400㎚의 투과율이 10%인 자외선 흡수 특성을 갖는 굴절률 1.52, 아베수 60, 1.0㎜ 두께, 8 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
(실시예 28)
·표면을 질산칼륨으로 화학 강화시킨, 굴절률 1.52, 아베수 60, 1.0㎜ 두께, 6 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
·430㎚ 이하의 블루 라이트를 커트하는 굴절률 1.52, 아베수 60, 1.0㎜ 두께, 6 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
(실시예 29)
·굴절률 1.8, 아베수 34, 1.0㎜ 두께, 6 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
·굴절률 1.8, 아베수 34, 1.0㎜ 두께, 6 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
(실시예 30)
·굴절률 1.9, 아베수 30, 1.0㎜ 두께, 6 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
·굴절률 1.9, 아베수 30, 1.0㎜ 두께, 6 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
(실시예 31)
·굴절률 1.8, 아베수 34, 1.0㎜ 두께, 6 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
·굴절률 1.8, 아베수 34, 4.0㎜ 두께, 6 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
(실시예 32)
·굴절률 1.9, 아베수 30, 1.0㎜ 두께, 6 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
·굴절률 1.9, 아베수 30, 4.0㎜ 두께, 6 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
(실시예 33)
한 쌍의 유리 플레이트(광학 물품용 플레이트)의 조합으로서 하기의 조합을 사용하고, 또한 두께 27㎛, 시감 투과율 42.5%, 편광도 99.2%인 2색성 염료로 염색한 그레이색의 편광 필름과 함께 포토크로믹성 접착 조성물을 경화한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법으로 포토크로믹 광학 물품을 제조하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 5에 나타냈다.
·표면을 질산칼륨으로 화학 강화시킨, 굴절률 1.52, 아베수 60, 1.0㎜ 두께, 6 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
·430㎚ 이하의 블루 라이트를 커트하는 굴절률 1.52, 아베수 60, 1.0㎜ 두께, 6 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트
Figure pct00043
<실시예 34 내지 35, 비교예 2 내지 3>; 스페이서의 배치가 다른 예
스페이서의 배치를, 스페이서를 사용하지 않고(비교예 2), 스페이서 2개소, 180°간격(비교예 3), 스페이서 3개소, 120°간격(실시예 34), 스페이서 8개소, 45°간격(실시예 35)이 되도록 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법으로 포토크로믹 광학 물품을 제조하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 6에 나타냈다.
Figure pct00044
<실시예 36 내지 45>; 유리와 유기 재료를 조합한 예
광학 물품용 플레이트로서, 굴절률 1.52, 아베수 60, 1.0㎜ 두께, 5 커브, φ70㎜의 원형의 유리 플레이트와, 굴절률 1.6, 2.0㎜ 두께, 5 커브, φ70㎜의 원형의 폴리티오우레탄제 플레이트를 사용하고, 이하의 조성을 사용하여 표 7의 조건으로 경화시킨 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법으로 포토크로믹 광학 물품을 제조하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 7에 나타냈다.
(실시예 36)
(A) 포토크로믹 화합물: PC1 1.86질량부
(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물: H6XDI 38질량부
(B2) 폴리(티)올 화합물: PEMP 41질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: MA1 14질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: TDMP 3질량부
(C2) 경화 촉진제: C2 0.05질량부
이형제: 0.1질량부
안정제: HP 0.3질량부
(실시예 37)
(A) 포토크로믹 화합물: PC1 1.86질량부
(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물: H6XDI 38질량부
(B2) 폴리(티)올 화합물: PEMP 41질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: MA2 14질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: TDMP 3질량부
(C2) 경화 촉진제: C2 0.05질량부
이형제: 0.1질량부
안정제: HP 0.3질량부
(실시예 38)
(A) 포토크로믹 화합물: PC1 1.86질량부
(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물: H6XDI 37질량부
(B2) 폴리(티)올 화합물: PEMP 41질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: MA3 15질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: TDMP 3질량부
(C2) 경화 촉진제: C2 0.05질량부
이형제: 0.1질량부
안정제: HP 0.3질량부
(실시예 39)
(A) 포토크로믹 화합물: PC1 1.86질량부
(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물: H6XDI 36질량부
(B2) 폴리(티)올 화합물: PEMP 42질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: MA4 15질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: TDMP 3질량부
(C2) 경화 촉진제: C2 0.05질량부
이형제: 0.1질량부
안정제: HP 0.3질량부
(실시예 40)
(A) 포토크로믹 화합물: PC1 1.86질량부
(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물: H6XDI 37질량부
(B2) 폴리(티)올 화합물: PEMP 41질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: MA5 15질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: TDMP 3질량부
(C2) 경화 촉진제: C2 0.05질량부
이형제: 0.1질량부
안정제: HP 0.3질량부
(실시예 41)
(A) 포토크로믹 화합물: PC1 1.86질량부
(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물: H6XDI 38질량부
(B2) 폴리(티)올 화합물: PEMP 43질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: MA6 15질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: TDMP 3질량부
(C2) 경화 촉진제: C2 0.05질량부
이형제: 0.1질량부
안정제: HP 0.3질량부
(실시예 42)
(A) 포토크로믹 화합물: PC1 1.86질량부
(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물: H6XDI 37질량부
(B2) 폴리(티)올 화합물: PEMP 41질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: MA7 15질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: TDMP 3질량부
(C2) 경화 촉진제: C2 0.05질량부
이형제: 0.1질량부
안정제: HP 0.3질량부
(실시예 43)
(A) 포토크로믹 화합물: PC1 1.86질량부
(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물: H6XDI 36질량부
(B2) 폴리(티)올 화합물: PEMP 42질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: MA8 15질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: TDMP 3질량부
(C2) 경화 촉진제: C2 0.05질량부
이형제: 0.1질량부
안정제: HP 0.3질량부
(실시예 44)
(A) 포토크로믹 화합물: PC3 1.86질량부
(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물: H6XDI 38질량부
(B2) 폴리(티)올 화합물: PEMP 41질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: MA1 14질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: TDMP 3질량부
(C2) 경화 촉진제: C2 0.05질량부
이형제: 0.1질량부
안정제: HP 0.3질량부
(실시예 45)
(A) 포토크로믹 화합물: PC4 1.86질량부
(B1) 폴리이소(티오)시아네이트 화합물: H6XDI 38질량부
(B2) 폴리(티)올 화합물: PEMP 41질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: MA1 14질량부
(B3) 모노(티)올 화합물: TDMP 3질량부
(C2) 경화 촉진제: C2 0.05질량부
이형제: 0.1질량부
안정제: HP 0.3질량부
Figure pct00045
상기 결과로부터, 접착층의 두께의 편이가 일정 이하인 본 발명의 포토크로믹 광학 물품은 외관 불량이 저감되는 것을 알 수 있었다.
상기 결과로부터 명백한 바와 같이, 한 쌍의 소다 유리제 플레이트(광학 물품용 플레이트)에 끼워진 스페이서의 길이를 조정함으로써, 외관 불량이 없는 포토크로믹 광학 물품을 제조할 수 있다.
또한, 승온 속도를 조정함으로써 외관 불량이 없는 포토크로믹 광학 물품을 제조할 수 있다. 즉 승온 속도를 매분 1.6℃ 이하, 특히 매분 0.1℃ 내지 1.6℃로 함으로써, 스페이서 주위에 기포가 남는 외관 불량이 저감된다.
또한, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트의 종류가 달라도 마찬가지 효과를 발휘할 수 있다.
1 : 포토크로믹 광학 물품
2 : 광학 물품용 플레이트
3 : 우레탄 수지를 포함하는 접착층
4 : 광학 물품용 플레이트
5 : 스페이서
10 : 폴리로탁산 모노머
20 : 축 분자
30 : 환상 분자
40 : 부피가 큰 말단기
50 : 측쇄

Claims (9)

  1. 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를, 포토크로믹 화합물과, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지에서 선택되는 적어도 1종의 수지를 포함하는 접착층으로 접합해서 이루어지는 포토크로믹 광학 물품이며,
    한 쌍의 광학 물품용 플레이트의 중심점으로부터 동심원 상에 있어서의 접착층의 두께의 편이가 ±10% 이내인, 포토크로믹 광학 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접착층이 포토크로믹 화합물과 우레탄 수지를 포함하는 접착층인, 포토크로믹 광학 물품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 접착층이, (A) 포토크로믹 화합물, (B1) 분자 내에 이소(티오)시아네이트기를 2개 이상 갖는 폴리이소(티오)시아네이트 화합물, (B2) 분자 내에 수산기 및 티올기에서 선택되는 활성 수소 함유기를 2개 이상 갖는 폴리(티)올 화합물을 포함하는 포토크로믹성 접착 조성물을 경화시킨 접착층인, 포토크로믹 광학 물품.
  4. 제3항에 있어서, 상기 포토크로믹성 접착 조성물이, 추가로 (B3) 분자 내에 수산기 및 티올기에서 선택되는 활성 수소 함유기를 1개 갖는 모노(티)올 화합물을 포함하는, 포토크로믹 광학 물품.
  5. 제4항에 있어서, 상기 (B3) 분자 내에 수산기 및 티올기에서 선택되는 활성 수소 함유기를 1개 갖는 모노(티)올 화합물이, 하기 식 (XXI)로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는, 포토크로믹 광학 물품.
    Figure pct00046

    (식 중, R200은 1가의 유기기이고, R201은 2가의 유기기이고, R202는 1개의 수산기 또는 티올기를 갖는 유기기이고, J 및 K는 각각 다른 폴리머쇄를 나타낸다.)
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쌍의 광학 물품용 플레이트의 적어도 한쪽이 굴절률 1.7 이상의 광학 물품용 플레이트인, 포토크로믹 광학 물품.
  7. 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접착층으로 접합해서 이루어지는, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트의 중심점으로부터 동심원 상에 있어서의 접착층의 두께의 편이가 ±10% 이내인 포토크로믹 광학 물품의 제조 방법이며,
    한쪽의 광학 물품용 플레이트에, (A) 포토크로믹 화합물과, (B) 폴리이소(티오)시아네이트·폴리(티)올 혼합물, 에폭시 화합물, 아크릴 화합물에서 선택되는 적어도 하나의 경화성 화합물을 포함하는 포토크로믹성 접착 조성물을 도포하는 공정,
    상기 포토크로믹성 접착 조성물을 도포한 광학 물품용 플레이트의 도포면 상에, 스페이서를 배치해서 소정의 간격이 되도록 다른 쪽의 광학 물품용 플레이트를 겹쳐서 배치하는 공정,
    상기 포토크로믹성 접착 조성물을 경화시켜서 접착층으로 하여, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접합하는 공정을 구비하고,
    상기 스페이서는 광학 물품용 플레이트의 외주부에 배치되고, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트 사이에 끼워진 스페이서의 길이가 0.25㎜ 내지 1.2㎜인 것을 특징으로 하는, 포토크로믹 광학 물품의 제조 방법.
  8. 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접착층으로 접합해서 이루어지는, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트의 중심점으로부터 동심원 상에 있어서의 접착층의 두께의 편이가 ±10% 이내인 포토크로믹 광학 물품의 제조 방법이며,
    한 쌍의 광학 물품용 플레이트 사이에 스페이서를 배치해서 소정의 간격의 간극부를 마련하는 공정,
    상기 간극부에, (A) 포토크로믹 화합물과, (B) 폴리이소(티오)시아네이트·폴리(티)올 혼합물, 에폭시 화합물, 아크릴 화합물에서 선택되는 적어도 하나의 경화성 화합물을 포함하는 포토크로믹성 접착 조성물을 주입해서 충전하는 공정,
    상기 포토크로믹성 접착 조성물을 경화시켜서 접착층으로 하여, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접합하는 공정을 구비하고,
    상기 스페이서는 광학 물품용 플레이트의 외주부에 배치되고, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트 사이에 끼워진 스페이서의 길이가 0.25㎜ 내지 1.2㎜인 것을 특징으로 하는, 포토크로믹 광학 물품의 제조 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 포토크로믹성 접착 조성물을 경화시켜서 접착층으로 하여, 한 쌍의 광학 물품용 플레이트를 접합하는 공정이, (i) 경화 개시 온도로부터 소정의 경화 온도까지 매분 0.1℃ 내지 1.6℃로 온도를 높이는 승온 공정, 및 이어서 (ii) 소정의 경화 온도를 일정 시간 유지하는 정온 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 포토크로믹 광학 물품의 제조 방법.
KR1020217031378A 2019-04-03 2020-04-03 포토크로믹 광학 물품 및 그의 제조 방법 KR20210150386A (ko)

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