TW202212532A - 光致變色化合物、光致變色硬化性組成物、硬化體、鏡片及眼鏡 - Google Patents
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Abstract
本發明之目的在於提供不依存於基質而能展現光致變色特性,在光學基材成形過程(硬化中)不凝聚而會安定地分散存在之光致變色化合物。
依照本發明,藉由具有和固體基質之相容性較優異之寡聚物鏈基及和固體基質之相容性不佳之寡聚物鏈基之嵌段聚合物狀之基之高分子光致變色化合物,在固體基質中形成奈米~微米相分離結構,因而不依存於固體基質,分散性提升,且凝聚受抑制,結果可發揮高程度的光致變色特性。
Description
本發明係關於光致變色化合物、光致變色硬化性組成物、硬化體、鏡片及眼鏡。
以𠳭烯化合物、俘精酸酐(fulgide)化合物、螺㗁𠯤化合物等為代表之光致變色化合物,具有若照射到如太陽光或水銀燈之光線之含紫外線之光則會快速地變色,若停止照光並放置於暗處則會回復原本顏色的特性(光致變色性),活用此特性,使用在各種用途,尤其光學材料的用途。
例如:含有光致變色化合物之眼鏡鏡片,在照射到如太陽光之含紫外線之光之戶外則快速著色而作為太陽眼鏡作用,在未照射到如此的光的戶內則會退色而作為透明的眼鏡的作用。如此的有光致變色性能的光致變色光學物品的需求,近年需求正在增加。
針對如此的光致變色光學物品之製造方法,可列舉使用含有聚合性化合物及光致變色化合物之光致變色組成物之方法。
(a)使光致變色化合物溶解於聚合性化合物,使其聚合而成為硬化體,藉此,直接製成鏡片等光學物品之方法。此方法稱為揉合法(kneading method)。
(b)利用塗佈或澆鑄聚合(cast polymerization)將分散了光致變色化合物之硬化體層設置在鏡片等塑膠成形品之表面的方法。此方法稱為疊層法。
(c)使分散了光致變色化合物之黏接材樹脂所形成之黏接層硬化而將2片光學片予以接合之方法。此方法稱為黏結劑法。
針對已賦予光致變色性之光學物品,更要求如下列的特性。
(I)照射紫外線前在可見光區之著色度(初始著色)低。
(II)照射紫外線時之著色度(發色濃度)高。
(III)停止紫外線照射到回復原本狀態的速度(退色速度)快。
(IV)發色~退色之可逆作用之重複耐久性好。
(V)保存安定性高。
(VI)易成形為各種形狀。
迄今已有各種光致變色化合物被提出,但據報告,即使是在液體基質中的光回應性良好的光致變色化合物,在固體基質中之光回應性仍不佳,觀察到退色半減期長的傾向。據認為是因為相較於液體基質中,在固體基質中的自由空間壓倒性地較小,故光致變色化合物之結構變化受到限制的緣故。針對解決此問題之方法,近年來有人揭示具有聚伸烷基氧寡聚物鏈基、聚矽氧烷寡聚物鏈基之類之寡聚物鏈基之光致變色化合物(以下也稱為「高分子光致變色化合物」)。據報告該等高分子光致變色化合物因前述寡聚物鏈基能形成自由空間,基質依存性低而即使於固體基質中仍顯示優良的光回應性(參照專利文獻1~6)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:國際公開2004/041961號小冊
專利文獻2:國際公開2000/015630號小冊
專利文獻3:國際公開2009/146509號小冊
專利文獻4:國際公開2012/149599號小冊
專利文獻5:國際公開2012/162725號小冊
專利文獻6:日本特開2019-182866
(發明欲解決之課題)
如前述,高分子光致變色化合物在固體基質中會展現高光致變色特性。但是含有高分子光致變色化合物之光致變色組成物之硬化體有時會白濁。亦即,據認為,固體基質與高分子光致變色化合物之相容性若低,則高分子光致變色化合物在硬化體中會凝聚並出現白濁。
另一方面,不具有寡聚物鏈基之低分子光致變色化合物,在固體基質中不會凝聚,故若使用僅含低分子光致變色化合物之組成物,可獲得透明的光致變色硬化體。但是低分子光致變色化合物的基質依存性高,在固體基質中會有退色速度等成為問題的情形。
本發明之目的在於提供不依存基質而能展現光致變色特性,在硬化體中不會凝聚而會安定地分散而存在之光致變色化合物、及含有此光致變色化合物之光致變色硬化性組成物、硬化體、鏡片及眼鏡。
(解決課題之方式)
本案發明人等為了解決上述課題,針對確保自由空間及高分子光致變色化合物與固體基質之相容性進行研究,結果認為若依以下方式,則能確保自由空間且提高和固體基質之相容性。
亦即,藉由製成具有和固體基質之相容性較優異之寡聚物鏈基、及和固體基質之相容性較差之寡聚物鏈基之嵌段聚合物狀之基的高分子光致變色化合物,則在固體基質中,相容性優異之寡聚物鏈基部分和固體基質相容,另一方面,相容性較差的寡聚物鏈基部分形成自由空間而形成奈米~微米相分離結構,其結果據認為高分子光致變色化合物在固體基質中不凝聚,分散性可能提高。且針對寡聚物鏈基,探討了各式各樣的嵌段聚合物狀之基,發現使用特定之組合的嵌段聚合物狀之基時,在固體基質中有優良的分散性且能發揮高程度的光致變色特性,乃完成本發明。
亦即第一實施形態係下式(1)或(2)表示之光致變色化合物。
[化1]
[化2]
式中,PC係有至少1個光致變色部位之基。
X1及X3各自獨立地為碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、重複單元數3~200之聚氧伸乙基、重複單元數3~200之聚氧四亞甲基、或重複單元數3~200之聚矽氧烷基。
聚矽氧烷基之重複單元,係由具有2個選自由碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基構成之群組中之取代基之亞矽基氧基構成。
X2係碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、重複單元數3~200之聚氧伸乙基、或重複單元數3~200之聚氧四亞甲基。
X1與X2係互異之基。
X2與X3係互異之基。
X1與X3也可為同種之基。
Z,於前述式(1)中之X2或前述式(2)中之X3係碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基時,為氫原子、甲基、或碳數1~10之烷氧基,於前述式(1)中之X2或前述式(2)中之X3係由亞矽基氧基所構成之重複單元數3~200之聚矽氧烷基且該亞矽基氧基具有2個選自由重複單元數3~200之聚氧伸丙基、重複單元數3~200之聚氧伸乙基、重複單元數3~200之聚氧四亞甲基、或碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基構成之群組中之取代基時,為氫原子、碳數1~10之烷基、或碳數1~10之烷氧基。
L1為直接鍵結或2價之原子鍵。
L2為直接鍵結或m+1價之原子鍵。
L3為直接鍵結或l+1價之原子鍵。
n為1~8之整數。
m為1~4之整數。
l為1~4之整數。
第二實施形態,係含有實施形態之光致變色化合物及聚合性化合物而成之光致變色硬化性組成物。
第三實施形態係將實施形態之光致變色硬化性組成物予以聚合而成之硬化體。第四實施形態係含有實施形態之硬化體之鏡片。第五實施形態係含有實施形態之鏡片之眼鏡。
(發明之效果)
本發明之光致變色化合物在固體基質中顯示優良的光致變色特性。又,當使用既存之高分子光致變色化合物時,會發生硬化體白濁等問題,但使用本發明之光致變色化合物時,具有良好的光致變色特性且能製造透明的光致變色硬化體。
依實施形態,提供下式(1)表示之光致變色化合物。
[化3]
式(1)中,PC係具有至少1個光致變色部位之基。
X1為伸烷基、聚氧伸丙基、聚氧伸乙基、聚氧四亞甲基、或聚矽氧烷基。
X2為伸烷基、聚氧伸丙基、聚氧伸乙基、或聚氧四亞甲基。
X1與X2係互異之基。
Z於X2為伸烷基時,係氫原子、甲基、或碳數1~10之烷氧基。Z於X2為聚氧伸丙基、聚氧伸乙基、聚氧四亞甲基、或聚矽氧烷基時,係氫原子、碳數1~10之烷基、或碳數1~10之烷氧基。
L1為直接鍵結或2價之原子鍵。
L2為直接鍵結或m+1價之原子鍵。
n為1~8之整數。m為1~4之整數。
又,依實施形態,提供下式(2)表示之光致變色化合物。
[化4]
式(2)中,PC、X1、X2、L1、L2、m及n,和式(1)中係同義。
X3為伸烷基、聚氧伸丙基、聚氧伸乙基、聚氧四亞甲基、或聚矽氧烷基。
X1與X2係互異之基。X2與X3係互異之基。X1與X3可為相同之基也可為相異之基。
Z於X3為伸烷基時,係氫原子、甲基、或碳數1~10之烷氧基。Z於X3為聚氧伸丙基、聚氧伸乙基、聚氧四亞甲基、或聚矽氧烷基時,係氫原子、碳數1~10之烷基、或碳數1~10之烷氧基。
L3為直接鍵結或l+1價之原子鍵。
l為1~4之整數。
X1、X2、或X3中,伸烷基之碳數為12~30,12~20更佳。伸烷基可直鏈狀也可為分支狀,但直鏈狀較佳。
X1、X2、或X3中,聚氧伸丙基之重複單元以(-CH
2-CH(CH
3)-O-)表示。重複單元之數為3~200,5~150較佳,5~100更佳,10~50又更佳。
X1、X2、或X3中,聚氧伸乙基之重複單元以(-CH
2-CH
2-O-)表示。重複單元之數為3~200,5~150較佳,5~100更佳,10~50又更佳。
X1、X2、或X3中,聚氧四亞甲基之重複單元以(-CH
2-CH
2-CH
2-CH
2-O-)表示之。重複單元之數為3~200,5~150較佳,5~100更佳,10~50又更佳。
X1、X2、或X3中,聚矽氧烷基之重複單元係以(-Si(R
10)
2-O-)表示之亞矽基氧基(矽氧烷基)。R
10為碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、或碳數6~10之芳香族基。R
10為烷基較佳,甲基更佳。又,2個R
10彼此可相異也可相同,相同較佳。聚矽氧烷基之重複單元之數為3~200,5~150較佳,5~100更佳,10~50又更佳。
實施形態之光致變色化合物包括X1及X2互異之結構之寡聚物鏈。特定基質中,據認為X1之相容性、和X2之相容性,係互不相同。特定基質中顯示較高相容性之X1,可貢獻於光致變色化合物之不易凝聚性。相容性較低之X2,在基質中可貢獻於光致變色化合物易生結構變化之自由空間之形成。在其他基質中,可能X1顯示比較低的相容性,X2顯示較高相容性。因此若使用含有具備X1及X2兩方之光致變色化合物之組成物,則不拘於基質之種類,可獲得光致變色性優異且透明度高之硬化體。又,實施形態之光致變色化合物中,Z為氫原子、碳數1~10之烷基、或碳數1~10之烷氧基。若具有該等結構,則能更有效地形成微層分離結構。
又,實施形態之光致變色化合物在X1與X2之間可具有連結基L2。X1與X2之間具有連結基L2之光致變色化合物,能利用連結基L1將相容性不同的部分明確地分離,故能更有效地形成微層分離結構。
以下詳細說明。
<X1、X2、X3>
光致變色化合物中之X1及X3,各自獨立地係寡聚物鏈基,該寡聚物鏈基係選自碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、重複單元數3~200之聚氧伸乙基、重複單元數3~200之聚氧四亞甲基、或由亞矽基氧基構成之重複單元數3~200之聚矽氧烷基且該亞矽基氧基就取代基而言具有2個選自碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族中之取代基。
X2係寡聚物鏈基,該寡聚物鏈基係選自碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、重複單元數3~200之聚氧伸乙基、或重複單元數3~200之聚氧四亞甲基。
上述碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基宜為鏈狀之伸烷基較佳。
又,針對該由亞矽基氧基構成且亞矽基氧基就上述取代基而言係具有2個選自碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基之取代基的聚矽氧烷基,宜為聚二甲基矽氧烷基、聚甲基苯基矽氧烷基、聚二苯基矽氧烷基較佳。
光致變色化合物中,介隔後述原子鍵L2而鍵結之X1與X2、及/或介隔原子鍵L3而鍵結之X2與X3,係從不同之基中選擇。惟X1與X3可為相同之基也可為不同之基。如此,藉由使X1與X2、X2與X3為不同之基,據認為會成為嵌段聚合物狀之基,可獲得發明之效果。
例如X2為重複單元數3~200之聚氧伸丙基時,X1及X3係重複單元數3~200之聚氧伸丙基以外之基,亦即係選自碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸乙基、重複單元數3~200之聚氧四亞甲基、或由亞矽基氧基構成且該亞矽基氧基具有2個就取代基而言係選自碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基之取代基之重複單元數3~200之聚矽氧烷基的寡聚物鏈基。
X1,X2,X3之組合可依需求之光致變色性能、使光致變色化合物分散之固體基質之種類適當決定。
其中,為前述式(1)表示之光致變色化合物之情形,
係X1為從碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、或由亞矽基氧基構成且該亞矽基氧基具有2個就取代基而言係選自碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基之取代基之之重複單元數3~200之聚矽氧烷基的寡聚物鏈基,X2為從重複單元數3~200之聚氧伸乙基、或重複單元數3~200之聚氧四亞甲基選出之寡聚物鏈基之組合、
係X1為重複單元數3~200之聚氧伸乙基,X2為從碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、或重複單元數3~200之聚氧四亞甲基選出之寡聚物鏈基之組合、
或係X1為重複單元數3~200之聚氧四亞甲基,X2為從碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、或重複單元數3~200之聚氧伸乙基選出之寡聚物鏈基之組合較佳。
又,為前述式(2)表示之光致變色化合物之情形,
X1為重複單元數3~200之聚氧伸乙基,X2為從碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、或重複單元數3~200之聚氧四亞甲基、選出之寡聚物鏈基,X3為從碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸乙基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、重複單元數3~200之聚氧四亞甲基、或由亞矽基氧基構成且該亞矽基氧基具有2個就取代基而言係選自碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基中之取代基之重複單元數3~200之聚矽氧烷基選出之寡聚物鏈基,且X2與X3係不同之組合、
X1為從碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、或由亞矽基氧基構成且該亞矽基氧基具有2個就取代基而言係選自碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基中之取代基之重複單元數3~200之聚矽氧烷基選出之寡聚物鏈基,X2為從重複單元數3~200之聚氧伸乙基、或重複單元數3~200之聚氧四亞甲基選出之寡聚物鏈基,X3為從碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸乙基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、重複單元數3~200之聚氧四亞甲基、或由亞矽基氧基構成且該亞矽基氧基具有2個就取代基而言係選自碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基中之取代基之重複單元數3~200之聚矽氧烷基選出之寡聚物鏈基,且X2與X3係不同之組合、
或X1係重複單元數3~200之聚氧四亞甲基,X2係碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸乙基、或重複單元數3~200之聚氧伸丙基選出之寡聚物鏈基,X3係從碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸乙基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、重複單元數3~200之聚氧四亞甲基、或由亞矽基氧基構成且該亞矽基氧基具有2個就取代基而言係選自碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基中之取代基之重複單元數3~200之聚矽氧烷基選出之寡聚物鏈基,X2與X3係不同之組合較佳。
前述X1、X2、X3無特殊限制,但也會大幅影響固體基質之結構等,故可考量對於固體基質之相容性而適當選擇。
例如硫胺甲酸酯系、胺甲酸酯系之固體基質的情形,將從重複單元數3~200之聚氧亞甲基、或重複單元數3~200之聚氧四亞甲基選出之寡聚物鏈基作為相容性優異之寡聚物鏈基,並將從碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、或由亞矽基氧基構成且該亞矽基氧基具有2個就取代基而言係選自碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基中之取代基之重複單元數3~200之聚矽氧烷基選出之寡聚物鏈基作為相容性差之寡聚物鏈基,將該等寡聚物鏈基組合成嵌段聚合物狀之基較佳。
又,為丙烯酸系之固體基質之情形,將從重複單元數3~200之聚氧亞甲基、或重複單元數3~200之聚氧四亞甲基選出之寡聚物鏈基作為相容性優異之寡聚物鏈基,將從重複單元數3~200之聚氧伸丙基、或由亞矽基氧基構成且該亞矽基氧基具有2個就取代基而言係選自碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基中之取代基之重複單元數3~200之聚矽氧烷基選出之寡聚物鏈基作為相容性差之寡聚物鏈基,將該等寡聚物鏈基予以組合成嵌段聚合物狀之基較佳。
前述重複單元數3~200之聚氧伸丙基、重複單元數3~200之聚氧亞甲基、重複單元數3~200之聚氧四亞甲基、或由亞矽基氧基構成且該亞矽基氧基具有2個就取代基而言係選自碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基中之取代基之重複單元數3~200之聚矽氧烷基之重複單元數,為4~150更佳,5~120又更佳,6~100最理想。
前述式(1)及(2)中,除具有光致變色部位之基PC以外之部分之數量平均分子量為上述重複單元數之範圍即無特殊限制,針對1個有光致變色部位之基,宜為300~20000較佳,400~15000更佳,500~12000又更佳,600~10000最理想。數量平均分子量藉由為上述下限以上,會形成奈米~微米相分離結構,在固體基質中可充分形成自由空間,有光致變色性提高的傾向。又,藉由數量平均分子量為上述上限以下,每單位重量之光致變色化合物之濃度不下降,無需多加必要以上之添加量。
<PC>
光致變色化合物中,於分子內具至少1個光致變色部位之基PC係為必要。光致變色部位可使用公知者。
又,光致變色化合物只要是有至少1個以上光致變色部位之基即無特殊限制。其中,考量光致變色化合物本身之生產性、光致變色特性等,具有光致變色部位之基之數為1~10較佳,1~6更佳,1~4又更佳,1~2尤佳。有多個具光致變色部位之基時,它們可各為相同結構之光致變色部位,也可為2種以上之不同的光致變色部位。
如此的光致變色部位可列舉萘并哌喃、螺㗁𠯤、螺哌喃、俘精酸酐、俘精醯亞胺、及二芳基乙烯為代表例。
其中,尤其考量發色濃度及退色速度方面可展現優良的光致變色性之觀點,萘并哌喃、螺㗁𠯤、螺哌喃較理想,萘并哌喃更佳,茚并萘并哌喃又更佳,其中茚并[2,1-f]萘并[1,2-b]哌喃尤佳。
作為光致變色部位特別理想例之茚并[2,1-f]萘并[1,2-b]哌喃,為下式(6)表示之化合物。
式中,R
1及R
2各自獨立地為鍵結於後述L1之基、或羥基、烷基、鹵烷基、亦可以有取代基之環烷基、烷氧基、胺基、取代胺基、醯胺基、取代醯胺基、亦可以有取代基之雜環基、氰基、鹵素原子、烷基硫基、亦可以有取代基之芳基硫基、硝基、甲醯基、羥基羰基、烷基羰基、烷氧基羰基、亦可以有取代基之芳烷基、亦可以有取代基之芳烷氧基、亦可以有取代基之芳氧基、亦可以有取代基之芳基、亦可以有取代基之雜芳基、硫醇基、烷氧基烷基硫基、鹵烷基硫基、或亦可以有取代基之環烷基硫基,
a為0~4之整數,b為0~4之整數,
a為2~4時,多數個R
2彼此可相同也可不同,
b為2~4時,多數個R
1彼此可相同也可不同,
又,a為2~4且存在相鄰之R
2時,相鄰之2個R
2亦可成為一體並與和此等R
2鍵結之碳原子一起形成亦可含有氧原子、碳原子、硫原子、或氮原子之環,進而該環也可有取代基,
又,b為2~4且存在相鄰之R
1時,相鄰之2個R
1亦可成為一體並與和此等R
1鍵結之碳原子一起形成亦可含有氧原子、碳原子、硫原子、或氮原子之環,進而該環也可有取代基,
R
3及R
4各自獨立地為也可經取代基取代之芳基及雜芳基,該取代基係亦可鍵結於前述L1之基,
R
5及R
6各自獨立地為鍵結於後述L1之基、或氫原子、羥基、烷基、鹵烷基、環烷基、烷氧基、烷氧基烷基、甲醯基、羥基羰基、烷基羰基、烷氧基羰基、鹵素原子、亦可以有取代基之芳烷基、亦可以有取代基之芳烷氧基、亦可以有取代基之芳氧基、亦可以有取代基之芳基、或亦可以有取代基之雜環基,
又,R
5及R
6亦可2個成為一體,和它們所鍵結之13位之碳原子一起形成環員碳數3~20脂肪族環、前述脂肪族環和芳香族環或芳香族雜環縮環成之縮合多環、環員原子數3~20之雜環、或前述雜環和芳香族環或芳香族雜環縮環成之縮合多環,惟此等環亦可有取代基,
惟從R
1、R
2、R
3之芳基或雜芳基上之取代基、R
4之芳基或雜芳基上之取代基、R
5及R
6選出之至少一者係和後述L1鍵結之基。
又,上述例示之各基中,烷基為碳數1~10較佳,鹵烷基為碳數1~10較佳,環烷基為碳數3~8較佳,烷氧基為碳數1~10較佳,烷基羰基為碳數2~7較佳,烷氧基羰基為碳數2~7較佳,芳烷基為碳數7~11較佳,芳烷氧基為碳數7~11較佳,芳氧基為碳數6~12較佳,芳基為碳數6~12較佳,烷基硫基為碳數1~10較佳,環烷基硫基為碳數3~8較佳,芳基硫基為碳數6~12較佳。
前述R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、及R
6中,此等基、或此等基形成之環基亦可擁有之取代基,主要是為了控制發色色調等的目的而導入,當然不會因該等取代基而有損效果。
其中,為了發揮優良的光致變色特性,成為下列之基較佳。
R
1為碳數1~10之烷基、碳數1~10之烷氧基、取代胺基、亦可以有取代基之雜環基、烷基硫基、亦可以有取代基之芳基硫基、亦可以有取代基之碳數6~12之芳基為較佳。其中,此等基存在於茚并[2,1-f]萘并[1,2-b]哌喃之6位、及/或7位更佳。又,前述6位及7位有R
1存在且成為一體並形成亦可含氧原子、氮原子、硫原子之脂肪族環(亦可以更有取代基)。此時,含有氧原子、氮原子、或硫原子之脂肪族環之原子之數(包括雜原子、及位在前述6位及7位之碳原子之數之原子之數)成為5~8較佳。又,該脂肪族環亦可以有取代基,但此取代基為碳數1~6之烷基較佳。
R
2宜為氫原子(a=0時)、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基、取代胺基、亦可以有取代基之雜環基、碳數1~6之鹵烷基、亦可以有取代基之碳數6~12之芳基、氰基、芳基硫基為較佳。其中,此等基存在於茚并[2,1-f]萘并[1,2-b]哌喃之11位更佳。
R
3、及R
4係環員碳數6~12之芳基較佳。芳基擁有之取代基宜為碳數1~10之烷基、碳數1~10之烷氧基、取代胺基、具環員氮原子且以此氮原子和其所鍵鍵結之碳原子鍵結之雜環基(惟亦可以有取代基)、亦可以有取代基之芳基硫基為較佳。尤佳為取代基中之至少一者係下列詳述之原子鍵L1較佳。
R
5、及R
6各為碳數1~10之烷基或下列詳述之L1更佳。又,R
5及R
6二者成為一體並和它們所鍵結之13位之碳原子一起成為環員碳數3~20脂肪族環、前述脂肪族環和芳香族環或芳香族雜環縮環成之縮合多環、環員原子數3~20之雜環、或前述雜環和芳香族環或芳香族雜環縮環成之縮合多環更佳。該等之中,尤其選自環戊烷環、環己烷環、環庚烷環、環辛烷環、環壬烷環、環癸烷環、環十一烷環、環十二烷環、及螺二環己烷環中之環又更佳。又,該螺環也可具有1~10個碳數1~6之烷基或碳數5~7之環烷基作為取代基,也可以和碳數5~7之環烷基縮環。若舉更理想的基,可列舉下式表示之基。
形成如以上之光致變色部位之茚并[2,1-f]萘并[1,2-b]哌喃,可無限制地使用例如:國際公開第1996/014596號小冊、國際公開2001/019813號小冊、國際公開2001/060811小冊、國際公開第2005/028465號小冊、國際公開第2006/110221號小冊、國際公開第2007/073462號小冊、國際公開第2007/140071號小冊、國際公開第2008/054942號小冊、國際公開第2010/065393號小冊、國際公開第2011/10744號小冊、國際公開第2011/016582號小冊、國際公開第2011/025056號小冊、國際公開第2011/034202號小冊、國際公開第2011/078030號小冊、國際公開第2012/102409號小冊、國際公開第2012/102410號小冊、國際公開第2012/121414號小冊等記載之化合物。
和L1鍵結之基,亦可為R
1、R
2、R
3之芳基或雜芳基上之取代基、R
4之芳基或雜芳基上之取代基、R
5及R
6說明過的基中亦可以有取代基之基所擁有之取代基。其中,和L1鍵結之基,宜取代在茚并萘并哌喃之3位、6位、7位、11位、或13位。該等之中,考量能使光致變色化合物本身之生產性更好,3位及13位尤佳。
<Z>
Z,於式(1)中之X2或式(2)中之X3為碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基時,係氫原子、甲基、或碳數1~10之烷氧基。Z為甲基較佳。
式(1)中之X2或式(2)中之X3為重複單元數3~200之聚氧伸丙基、重複單元數3~200之聚氧伸乙基、重複單元數3~200之聚氧四亞甲基、或係由亞矽基氧基構成且該亞矽基氧基具有2個選自由碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基構成之群組中之取代基之重複單元數3~200之聚矽氧烷基時,Z係氫原子、碳數1~10之烷基、或碳數1~10之烷氧基。Z為碳數1~10之烷基、或碳數1~10之烷氧基較佳。
<L1>
L1係直接鍵結或將光致變色部位PC與寡聚物鏈基X1予以鍵結之2價之原子鍵。
其中,下式(3)表示之基為較佳。
式中,Y1及Y2為2價基,各自獨立地為直接鍵結、或-O-、-S-、胺基、取代胺基、羰基、及由該等之組合構成之基(組合之例,例如-O-與羰基組合成之酯基)、或取代亞矽基,A1為2價之基,為直接鍵結、或碳數1~10之亦可以有取代基之伸烷基、形成環之碳數3~12之亦可以有取代基之伸環烷基、形成環之碳數6~12之亦可以有取代基之伸芳基、或形成環之原子之數為3~12之亦可以有取代基之雜環基,
o為1~3之整數,p為1~5之整數,
o為2以上時,多數存在之o之單元之2價基彼此可相同也可不同,
p為2以上時,多數存在之p之單元之2價基彼此可相同也可不同。
其中,若舉特佳之基,A1為從直接鍵結、亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸環己基、伸苯基、伸環己基之亞甲基取代成NH之基選出之基較佳。
Y1及Y2各為從直接鍵結、-O-、-S-、羰基、酯基、硫酯基、醯胺基、胺甲酸酯基、硫胺甲酸酯基、二甲基亞矽基、胺基選出之基較佳。
L1無特殊限制,宜為直接鍵結、或係上述特佳基之組合之以下記載之基。
式中,虛線部係和光致變色部位PC及X1鍵結之部分
[化8]
L1宜為下式(3’)表之2價原子鍵較佳。
[化9]
式(3’)中,V1、V2、V3及V4各自獨立地為氧原子、硫原子、胺基、取代胺基、二甲基亞矽基、二甲基亞矽基氧基、羰基、羰氧基、胺基羰氧基、胺氧基羰基、碳數1以上10以下之伸烷基、碳數1以上10以下之氧伸烷基、取代基具羥基之碳數1以上10以下之氧伸烷基、碳數1以上10以下之二氧伸烷基、碳數2以上10以下之羰基伸烷基、碳數3以上10以下之二羰基伸烷基、碳數1以上10以下之硫伸烷基、碳數1以上10以下之胺基伸烷基、碳數2以上10以下之氧羰基伸烷基、碳數2以上10以下之羰氧基伸烷基、碳數2以上10以下之胺基羰氧基伸烷基、碳數3以上10以下之伸環烷基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基氧羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰氧基、碳數1以上10以下之伸雜環烷基、或碳數2以上10以下之伸雜環烷基羰基。
α、β、γ及δ各為0或1。α+β+γ+δ為1以上4以下。從V4延伸之虛線之原子鍵,鍵結於X1。從V1延伸之實線之原子鍵,鍵結於PC。
<L2、L3>
L2,係直接鍵結或將不同的2種寡聚物鏈基X1與X2予以鍵結之m+1價之原子鍵。
其中,下式(4)表示之基為較佳。
式中,Y3及Y4為2價之基,各自獨立地為直接鍵結、或-O-、-S-、胺基、取代胺基、羰基、及由該等之組合構成之基、或取代亞矽基,
A2為m價之基,係直接鍵結(僅m=1時)、或亦可以有取代基之碳數1~10之烴基,
q為1~3之整數,r為1~5之整數,
q為2以上時,多數個存在之q之基彼此可相同也可不同,
r為2以上時,多數個存在之r之基彼此可相同也可不同。
其中,特別理想的基,例如,A2為直接鍵結、或具有選自烷氧基、甲基、乙基、丙基、羥基之取代基作為取代基之亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、或下式較佳
式中,虛線部為和Y3或Y4之鍵結,B為氫原子、或選自甲基、乙基、丙基、羥基、烷氧基中之取代基。
Y3及Y4各為直接鍵結、包括-O-、-S-、羰基、酯基、硫酯基、醯胺基、胺甲酸酯基、硫胺甲酸酯基、二甲基亞矽基、胺基之基較佳。L3係直接鍵結或將不同之2種寡聚物鏈基X2與X3予以鍵結之l+1價之原子鍵。
其中,下式(5)表示之基較佳。
式中,Y5、及Y6為2價基,各自獨立地為直接鍵結、或-O-、-S-、胺基、取代胺基、羰基、及由該等之組合構成之基、或取代亞矽基,
A3為l價之基,為直接鍵結(僅l=1時)、或亦可以有取代基之碳數1~10之烴基,
s為1~3之整數,t為1~5之整數,
s為2以上時,多個存在之s之基彼此可相同也可不同,t為2以上時,多個存在之t之基彼此可相同也可不同。
其中,特別理想之基例如,A3為直接鍵結、或具有選自烷氧基、甲基、乙基、丙基、羥基之取代基作為取代基之亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、或下式較佳。
式中,虛線部係和Y5或Y6之鍵結,B為氫原子、或選自甲基、乙基、丙基、羥基、烷氧基之取代基。
Y5及Y6各為直接鍵結、包括-O-、-S-、羰基、酯基、硫酯基、醯胺基、胺甲酸酯基、硫胺甲酸酯基、二甲基亞矽基、胺基之基較佳。
L2及L3無特殊限制、m及l為1時,宜使用直接鍵結、或係上述特佳基之組合之以下記載之基。
式中,虛線部代表和X1、X2、或X3之鍵結。
又,m及l為2以上時,宜使用下列者。
式中虛線部代表和X1、X2、或X3之鍵結。
[化16]
式(4’)中,V5、V6、V7、及V8各自獨立地為氧原子、硫原子、胺基、取代胺基、二甲基亞矽基、二甲基亞矽基氧基、羰基、羰氧基、胺基羰氧基、胺氧基羰基、碳數1以上10以下之伸烷基、碳數1以上10以下之氧伸烷基、取代基具羥基之碳數1以上10以下之氧伸烷基、碳數1以上10以下之二氧伸烷基、碳數2以上10以下之羰基伸烷基、碳數3以上10以下之二羰基伸烷基、碳數1以上10以下之硫伸烷基、碳數1以上10以下之胺基伸烷基、碳數2以上10以下之氧羰基伸烷基、碳數2以上10以下之羰氧基伸烷基、碳數2以上10以下之胺基羰氧基伸烷基、碳數3以上10以下之伸環烷基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基氧羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰氧基、碳數1以上10以下之伸雜環烷基、或碳數2以上10以下之伸雜環烷基羰基。
ε、ζ、η及θ各為0或1。ε+ζ+η+θ為1以上4以下。L2的情形,從V5延伸之虛線之原子鍵鍵結於X1,從V8延伸之實線之原子鍵鍵結於X2。L3的情形,從V5延伸之虛線之原子鍵鍵結於X2,從V8延伸之實線之原子鍵鍵結於X3。L2及L3可各為下式(5’)表示之3價之原子鍵。
[化17]
式(5’)中,W1係為CH、CW8、或氮原子之3價基。W8為碳數1以上10以下之直鏈狀或分支鏈狀烷基。
W2、W3、W4、W5、W6、及W7各自獨立地為氧原子、硫原子、胺基、取代胺基、二甲基亞矽基、二甲基亞矽基氧基、羰基、羰氧基、胺基羰氧基、胺氧基羰基、碳數1以上10以下之伸烷基、碳數1以上10以下之氧伸烷基、取代基具羥基之碳數1以上10以下之氧伸烷基、碳數1以上10以下之二氧伸烷基、碳數2以上10以下之羰基伸烷基、碳數3以上10以下之二羰基伸烷基、碳數1以上10以下之硫伸烷基、碳數1以上10以下之胺基伸烷基、碳數2以上10以下之氧羰基伸烷基、碳數2以上10以下之羰氧基伸烷基、碳數2以上10以下之胺基羰氧基伸烷基、碳數3以上10以下之伸環烷基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基氧羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰氧基、碳數1以上10以下之伸雜環烷基、或碳數2以上10以下之伸雜環烷基羰基。
κ、λ、及ν各為0或1。
L2的情形,從W3延伸之虛線之原子鍵鍵結於X1,從W5及W7延伸之實線之原子鍵鍵結於X2。L3的情形,從W3延伸之虛線之原子鍵鍵結於X2,從W5及W7延伸之實線之原子鍵鍵結於X3。L2及L3可各為下式(6’)表示之4價之原子鍵。
[化18]
式(6’)中,U1、U2、U3、U4、U5、U6、U7、U8、及U9各自獨立地為氧原子、硫原子、胺基、取代胺基、二甲基亞矽基、二甲基亞矽基氧基、羰基、羰氧基、胺基羰氧基、胺氧基羰基、碳數1以上10以下之伸烷基、碳數1以上10以下之氧伸烷基、取代基有羥基之碳數1以上10以下之氧伸烷基、碳數1以上10以下之二氧伸烷基、碳數2以上10以下之羰基伸烷基、碳數3以上10以下之二羰基伸烷基、碳數1以上10以下之硫伸烷基、碳數1以上10以下之胺基伸烷基、碳數2以上10以下之氧羰基伸烷基、碳數2以上10以下之羰氧基伸烷基、碳數2以上10以下之胺基羰氧基伸烷基、碳數3以上10以下之伸環烷基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基氧羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰氧基、碳數1以上10以下之伸雜環烷基、或碳數2以上10以下之伸雜環烷基羰基。
ξ、π、ρ及σ各為0或1。
L2的情形,從U3延伸之虛線之原子鍵鍵結於X1,從U5、U7及U9延伸之實線之原子鍵鍵結於X2。
L3的情形,從U3延伸之虛線之原子鍵鍵結於X2,從U5、U7及U9延伸之實線之原子鍵鍵結於X3。
<光致變色化合物之具體例>
光致變色化合物舉下式及實施例示之化合物,但只是一例,並不限於此。
式中,x、y、z代表重複單元數,係從3~200選擇。又,寡聚物鏈基通常有多個分子量,故以數量平均分子量表示。所以,x、y、z也可為整數值以外之值。又,x、y、z可為各不相同的之值也可為相同的值。又,式中之「Me」係指甲基。
<光致變色化合物之製造方法>
光致變色化合物可利用任意合成法製造。以下針對光致變色化合物之製造方法之代表例說明,但不限於此方法。
例如針對合成前述式(1)之光致變色化合物之情形說明。
可理想地使用和國際公開WO2019/013249號小冊記載的方法同樣的方法,預先合成末端有如OH基之反應性取代基嵌段聚合物。
又,和具反應性取代基之嵌段聚合物分別地,合成有光致變色部位且該光致變色部位至少導入了能和前述反應性取代基反應之基的化合物。較佳為此基係形成前述L1之基。
亦可使嵌段聚合物之反應性取代基和能形成前述L1之基反應而製成光致變色化合物。又,也可使光致變色部位和反應性取代基直接反應(於此情形,L1成為直接鍵結)。
前述嵌段聚合物化合物之反應性取代基和能形成前述L1之基無特殊限制。又,亦可先將嵌段聚合物化合物擁有之OH基依公知之方法變換為其他反應性基,再和已導入能和該反應性基反應之基之具光致變色部位之化合物反應。例如:可藉由和末端為羧酸之光致變色化合物(部位)進行酯化反應,以形成前述L1。具體而言,酯化反應,可藉由在硫酸、鹽酸等無機酸、芳香族磺酸等有機酸、或氟化硼醚等路易士酸存在下,於甲苯等溶劑中,視需要邊加熱邊攪拌,將生成之水利用共沸除去而進行。又,前述酯化反應中,除去水之方法可列舉以無水硫酸鎂、或分子篩等乾燥劑去除水之方法、或於二環己基碳二亞胺等為代表之脫水劑之存在下去除水之方法。
又,也可藉由和末端為羧醯鹵之化合物進行酯化反應以形成前述L1。具體而言,可採用於吡啶、二甲基苯胺等鹼存在下,在四氫呋喃等醚系溶劑中,視需要邊加熱邊攪拌並將生成之鹵化氫去除之方法等。
再者,亦可和末端為酸酐之化合物進行酯化反應以形成前述L1。具體而言,可採用於乙酸鈉、吡啶等觸媒存在下,於甲苯等溶劑中,視需要邊加熱邊攪拌之方法等。
又,就其他方法而言,亦可藉由和末端為NCO基之化合物進行胺甲酸酯化反應,以形成前述L1。具體而言,可採用於三乙二胺等胺系或二月桂酸二丁基錫等錫系觸媒存在下,於無溶劑或甲苯等溶劑中,視需要邊加熱邊攪拌之方法等。
又,就其他方法而言,可藉由和末端為SH基、1級或2級胺基之化合物進行邁克爾加成反應,以形成前述L1。具體而言,可採用於觸媒量之三乙胺等3級胺、金屬醇鹽等鹼或氧化鋁等固體觸媒存在下,於無溶劑或甲苯等溶劑中,視需要邊加熱邊攪拌之方法等。
針對合成光致變色化合物之其他方法,係預先合成具有光致變色部位且更於末端具有如OH基之反應性取代基之聚合物。又,也可和具有光致變色部位且具有反應性取代基之聚合物分開地,合成導入了能和前述反應性取代基反應之基之聚合物。較佳為此基係形成前述L2之基較佳。使具有光致變色部位且具有反應性取代基之聚合物之反應性取代基與能形成前述L2之基反應而形成嵌段聚合物,製成光致變色化合物即可。前述反應性取代基及能形成前述L2之基無特殊限制。當然,如上述,也可將OH基依公知之方法變換為其他反應性基後,和已導入能和該反應性基反應之基之聚合物反應,形成嵌段聚合物。針對前述式(2)表示之光致變色化合物,也可藉由使用上述方法來製造。
<光致變色化合物之鑑定>
光致變色化合物一般在常溫常壓以固體或黏稠的液體的形式存在,能夠以下列手段確認。具體而言,可藉由薄層層析、矽膠管柱層析、高速液體層析、氣體層析等分離操作,確認該光致變色化合物以外無原料化合物及著色成分等副產物。
將獲得之光致變色化合物以質子核磁共振光譜(
1H-NMR)測定,於δ:5.0~9.0ppm附近會出現基於芳香性質子及烯之質子之峰部,於δ:1.0~4.0ppm附近會出現基於烷基及伸烷基之質子之峰部。又,可藉由將各自之光譜強度予以相對性地比較,以得知各鍵結基之質子之個數。
光致變色化合物會充分溶於甲苯、氯仿、四氫呋喃等一般的有機溶劑。前述式(1)或(2)表示之光致變色化合物溶於如此的溶劑時,一般而言,溶液幾乎呈無色透明,且呈若照射太陽光、或紫外線則會快速發色,若阻隔光線則會快速回到原本的無色之良好的光致變色作用。
<光致變色化合物之使用方法>
光致變色化合物能夠廣泛地作為光致變色材(光致變色光學物品)利用,例如:可作為替代銀鹽感光材之各種記憶材料、複寫材料、印刷用感光體、陰極射線管用記憶材料、雷射用感光材料、全像用感光材料等各種記憶材料。此外,使用了光致變色化合物之光致變色材也可利用於作為光致變色鏡片材料、光學濾器材料、顯示器材料、光量計、裝飾等光致變色光學物品。該光致變色光學物品,例如:可如後述,將含有光致變色化合物及聚合性化合物之光致變色硬化性組成物予以硬化而製造,也可將塑膠鏡片等基材之表面以分散了光致變色化合物之硬化體層進行疊層等而製成光學物品。
光致變色化合物在固體基質中也呈現優良的光致變色特性,故能使其分散於高分子固體基質中後使用,也可製成光致變色化合物分散於內部之高分子成型體。分散方法可使用本身公知之方法。例如:將光致變色化合物及如熱塑性樹脂之固體基質於熔融狀態混練,使該光致變色化合物分散於固體基質中之方法、或使高分子光致變色化合物溶解於聚合性化合物後,加入聚合觸媒,以熱或光使其硬化而使該光致變色化合物分散在硬化體中之方法、或於固體基質表面將高分子光致變色化合物染色,以使該光致變色化合物分散於固體基質中之方法等。
若舉例前述固體基質,光學上較佳為例如聚丙烯酸酯類、聚甲基丙烯酸酯類、聚(C
l-C
l2)烷基甲基丙烯酸酯類、聚氧(伸烷基甲基丙烯酸酯)、聚(烷氧基化苯酚甲基丙烯酸酯)、纖維素乙酸酯、纖維素三乙酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯、聚(乙酸乙烯酯)、聚(乙烯醇)、聚(氯乙烯)、聚(偏二氯乙烯)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚((甲基)丙烯醯胺)、聚(二甲基丙烯醯胺)、聚(羥基乙基甲基丙烯酸酯)、聚((甲基)丙烯酸)、熱塑性聚碳酸酯類、聚酯類、聚胺甲酸酯類、聚硫胺甲酸酯類、聚(對苯二甲酸乙二酯)、聚苯乙烯、聚(α-甲基苯乙烯)。
例如:光致變色化合物使用於光致變色鏡片時,只要是能獲得均勻之調光性能之方法即無特殊限制,例如將光致變色化合物均勻分散而成之聚合物薄膜夾在鏡片中之方法、或使光致變色化合物分散於聚合性化合物中並依預定的方法聚合之方法、或將此光致變色化合物溶於例如聚矽氧油中,並於150~200℃費時10~60分鐘使其含浸於鏡片表面,再將其表面以硬化性物質被覆並製成光致變色鏡片之方法等。再者,也可使用將上述聚合物薄膜塗於鏡片表面,並將其表面以硬化性物質予以被覆,製成光致變色鏡片之方法等。進而可將由含有後述光致變色化合物之光致變色化合物硬化性組成物構成之塗佈劑塗在鏡片基材之表面,並使塗膜硬化。此時,也可對於鏡片基材預先施行利用鹼性溶液所為之表面處理、或電漿處理等表面處理,再者,也可和此等表面處理一併或不施行此等表面處理,而為了使基材與塗佈膜之密合性更好而施用底塗劑。
<光致變色硬化性組成物>
可藉由於聚合性化合物摻合光致變色化合物,以作為光致變色硬化性組成物使用。光致變色化合物可單獨使用,為了因應目的,例如為了獲得作為光致變色鏡片要求之各式各樣的色調,也可和其他光致變色化合物組合使用。組合之光致變色化合物,可無任何限制地使用公知之光致變色化合物。例如:萘并哌喃、螺㗁𠯤、螺哌喃、俘精酸酐、俘精醯亞胺等。其中,考量保持發色退色時之色調均勻、抑制伴隨光致變色化合物劣化之發色時之顏色偏離、再者抑制初始著色之觀點,萘并哌喃較理想,茚并萘并哌喃尤佳。又,考量由於基質依存性之不同導致發色退色時之色調之顏色偏離之觀點,其他光致變色化合物也宜為具寡聚物鏈基之光致變色化合物較佳。再者,當使用具有寡聚物鏈基之光致變色化合物時,考量抑制硬化體之白濁之觀點,宜使用多種光致變色化合物並調整色調最理想。
光致變色硬化性組成物中,光致變色化合物之摻合量無特殊限制,考量光致變色化合物之發色強度、獲得之光致變色硬化體之厚度來適當選擇即可。具體而言,相對於聚合性化合物100質量份,含有光致變色化合物之光致變色化合物為0.0001~30質量份較理想,0.0003~20質量份更佳,0.0005~10質量份最理想。
光致變色硬化體之發色強度取決於硬化體之厚度,故考量厚度特別重要。例如使用光致變色硬化性組成物形成100μm以下之薄膜時,相對於聚合性化合物100質量份使用0.001~10質量份之含有高分子光致變色化合物之光致變色化合物來調整色調較佳。又,製作厚度1mm以上之光致變色硬化體時,宜相對於聚合性化合物100質量份使用0.0005~5質量份之含有高分子光致變色化合物之光致變色化合物來調整色調較佳。
<聚合性化合物>
如前述,光致變色化合物可和聚合性化合物組合而作為光致變色硬化性組成物使用。聚合性化合物可列舉能形成胺甲酸酯鍵、脲鍵等之胺甲酸酯或脲系聚合性化合物、自由基聚合性化合物、環氧系聚合性化合物等。此等聚合性化合物無特殊限制,可適當使用例如國際公開WO2018-235771號公報記載之聚合性化合物。該等之中,尤其以下所示之胺甲酸酯系聚合性化合物或自由基聚合性化合物較理想。
(胺甲酸酯系聚合性化合物)
胺甲酸酯系聚合性化合物可適當地使用含有異(硫)氰酸酯化合物及具活性氫之化合物之組成物。又,異(硫)氰酸酯化合物,係指具有異氰酸酯基、或異硫氰酸酯基之化合物,也可為具有異氰酸酯基、及異硫氰酸酯基兩者之化合物。
異(硫)氰酸酯化合物可無特別限制地使用公知之物,宜包括一分子中有至少2個以上之異(硫)氰酸酯基之具聚異(硫)氰酸酯基之聚異氰酸酯基較佳,包括間二甲苯二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯等有芳香環之聚異(硫)氰酸酯化合物、降莰烷二異氰酸酯、二環己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯等脂肪族聚異(硫)氰酸酯化合物尤佳。
有活性氫之化合物可無特殊限制地使用,宜為有胺基及/或羥基及/或硫醇基之化合物較佳。尤其包括一分子中有2個以上活性氫之多官能化合物較佳。有活性氫之化合物若具體例示,可列舉異佛爾酮二胺、雙(4-胺基環己基)甲烷、降莰烷二胺等2官能胺化合物、二新戊四醇陸(3-巰基丙酸酯)、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、新戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)、4-巰基甲基-3,6-二噻-辛烷二硫醇等多官能硫醇化合物、三羥甲基丙烷、新戊四醇等多官能醇,含有此等之組成物較佳。
又,若考量獲得之光致變色硬化體之耐久性,宜使用分子內有至少1個哌啶結構、受阻酚結構、三𠯤結構、或苯并三唑結構之活性氫化物較佳。
(自由基聚合性化合物)
自由基聚合性化合物可分類為多官能自由基聚合性化合物及單官能自由基聚合性化合物,可分別單獨使用,也可將多數種組合使用。針對自由基聚合性取代基,可列舉有不飽和雙鍵之基,亦即,乙烯基(包括苯乙烯基、(甲基)丙烯酸基、烯丙基等)。
多官能自由基聚合性化合物,係指分子內有2個以上自由基聚合性取代基之化合物。此多官能自由基聚合性化合物可分為有2~10個自由基聚合性取代基之第一多官能自由基聚合性化合物、及自由基聚合性取代基超過10個之第二多官能自由基聚合性化合物。
第一多官能自由基聚合性化合物無特殊限制,自由基聚合性取代基之數目為2~6個更佳。具體而言,第一多官能自由基聚合性化合物可列舉:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇雙環氧丙基(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二溴-4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基苯基)丙烷等多官能(甲基)丙烯酸酯化合物;鄰苯二甲酸二烯丙酯、對苯二甲酸二烯丙酯、間苯二甲酸二烯丙酯、酒石酸二烯丙酯、環氧琥珀酸二烯丙酯、富馬酸二烯丙酯、氯橋酸二烯丙酯、六鄰苯二甲酸二烯丙酯、二烯丙基碳酸酯、烯丙基二甘醇碳酸酯、三羥甲基丙烷三烯丙基碳酸酯等多官能烯丙基化合物;1,2-雙(甲基丙烯醯基硫)乙烷、雙(2-丙烯醯基硫乙基)醚、1,4-雙(甲基丙烯醯基硫甲基)苯等多官能硫(甲基)丙烯酸酯化合物;二乙烯基苯等乙烯基化合物。
針對第二多官能自由基聚合性化合物,可列舉具有自由基聚合性取代基之倍半矽氧烷化合物、具有自由基聚合性取代基之聚輪烷化合物等分子量較大的化合物。
單官能自由基聚合性化合物,係指分子內有1個以上自由基聚合性取代基之化合物。單官能自由基聚合性化合物例如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐等不飽和羧酸;(甲基)丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、β-甲基環氧丙基(甲基)丙烯酸酯、雙酚A-單環氧丙醚-甲基丙烯酸酯、4-環氧丙氧基甲基丙烯酸酯、3-(環氧丙基-2-氧乙氧基)-2-羥基丙基甲基丙烯酸酯、3-(環氧丙氧基-1-異丙氧基)-2-羥基丙基丙烯酸酯、3-環氧丙氧基-2-羥基丙氧基)-2-羥基丙基丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯化合物;富馬酸二乙酯、富馬酸二苯基等富馬酸酯化合物;甲硫基丙烯酸酯、苄基硫丙烯酸酯、苄基硫甲基丙烯酸酯等硫丙烯酸及硫甲基丙烯酸酯化合物;苯乙烯、氯苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基萘、α-甲基苯乙烯二聚物、溴苯乙烯等乙烯基化合物。
自由基聚合性化合物可各別單獨使用,也可使用多數種之混合物。於此情形,自由基聚合性化合物之合計每100質量份,使用多官能自由基聚合性化合物80~100質量份、單官能自由基聚合性化合物0~20質量份較佳,多官能自由基聚合性化合物90~100質量份、單官能自由基聚合性化合物0~10質量份更佳。又,自由基聚合性化合物之合計每100質量份,第一多官能自由基聚合性化合物80~100質量份、第二自由基聚合性化合物0~20質量份、及單官能自由基聚合性化合物0~20質量份較佳,第一多官能自由基聚合性化合物85~100質量份、第二多官能自由基聚合性化合物0~10質量份、及單官能自由基聚合性化合物0~10質量份又更佳。
<其他添加劑>
光致變色硬化性組成物中,可在無損效果之範圍視需要摻合其本身公知之各種添加劑,例如脫模劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、紫外線安定劑、抗氧化劑、著色防止劑、抗靜電劑、螢光染料、染料、顏料、香料等各種安定劑、添加劑、溶劑、塗平劑、進而t-十二基硫醇等硫醇類來作為聚合調整劑。
其中,若使用紫外線安定劑,能夠使光致變色部位之耐久性更好,故為理想。如此的紫外線安定劑已知有受阻胺光安定劑、受阻酚抗氧化劑、硫系抗氧化劑等。特別理想的紫外線安定劑如下。例如,雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、旭電化工業(股)製ADEKASTABLA-52、LA-57、LA-62、LA-63、LA-67、LA-77、LA-82、LA-87、2,6-二-第三丁基-4-甲基-苯酚、伸乙基雙(氧化伸乙基)雙[3-(5-第三丁基-4-羥基-間甲苯基)丙酸酯]、汽巴精化公司製之IRGANOX 1010、1035、1075、1098、1135、1141、1222、1330、1425、1520、259、3114、3790、5057、565。
如此的紫外線安定劑之使用量,只要不損及效果則無特殊限制,通常相對於光致變色硬化性組成物每100質量份,為0.001~10質量份,較佳為0.01~5質量份。
又,紫外線安定劑以外也可使用紫外線吸收劑。紫外線吸收劑可使用苯并三唑系紫外線吸收劑、三𠯤系紫外線吸收劑、二苯基酮系紫外線吸收劑、氰基丙烯酸酯系紫外線吸收劑、二苯基丙烯酸酯系紫外線吸收劑、苯酚系紫外線吸收劑、草醯苯胺系紫外線吸收劑、丙二酸酯系紫外線吸收劑、及桂皮酸酯系紫外線吸收劑等公知之紫外線吸收劑,尤其氰基丙烯酸酯系紫外吸收劑、二苯基酮系紫外線吸收劑、草醯苯胺系紫外線吸收劑、丙二酸酯系紫外線吸收劑、及桂皮酸酯系紫外線吸收劑較理想,草醯苯胺系紫外線吸收劑、丙二酸酯系紫外線吸收劑、及桂皮酸酯系紫外線吸收劑尤佳。上述紫外線安定劑宜相對於光致變色硬化性組成物100質量份於0.001~5質量份之範圍內使用較佳。
光致變色硬化性組成物中,在無損效果之範圍內也可摻合上述以外之聚合性化合物,針對其摻合比例,因應用途適當決定即可。
<光致變色硬化性組成物之使用方法;光致變色光學物品>
光致變色硬化性組成物藉由聚合獲得之硬化體,可作為光致變色光學物品使用。前述光致變色硬化性組成物可藉由將使用之光致變色化合物、聚合性化合物、視需要摻合之添加劑等按公知之方法予以混合以準備。用以製作硬化體之聚合,可藉由紫外線、α射線、β射線、γ射線等活性能量射線之照射、熱、或兩者之併用等以進行自由基聚合、開環聚合、陰離子聚合或縮聚合來實施。亦即,因應聚合性化合物、聚合硬化促進劑之種類及形成之硬化體之形態採用適當之聚合手段即可。
在使光致變色硬化性組成物熱聚合時,特別是溫度會對於獲得之硬化體之性狀造成影響。其溫度條件取決於熱聚合起始劑之種類及量、聚合性化合物之種類而受影響,無法一概論定,一般而言,宜採用於較低溫開始聚合並緩慢提高溫度之方法。聚合時間也和溫度同樣會取決於各種要因而異,故宜預先決定因應該等條件之最適時間較佳,一般係選擇能夠在2~48小時結束聚合之條件較佳。
又,使光致變色硬化性組成物光聚合時,聚合條件之中,尤其UV強度會對於獲得之硬化體之性狀造成影響。其照度條件會取決於光聚合起始劑之種類及量、聚合性單體之種類而受影響,無法一概地論定,一般而言,宜選擇以365nm之波長將50~500mW/cm
2之UV光照射0.5~5分鐘時間之條件較佳。
例如硬化體為光致變色鏡片時,若為能獲得均勻之調光性能之方法,則可採用以下記載之公知之方法。
利用揉合法來製造前述光致變色鏡片時,可藉由在以彈性體墊或間隔件固持之玻璃模具之間注入上述光致變色硬化性組成物,並因應聚合性化合物、聚合硬化促進劑之種類,在空氣爐中實施加熱、紫外線等活性能量射線照射以進行澆鑄聚合(cast polymerization),以獲得成形為鏡片等形態之光致變色光學物品。
以疊層法製造光致變色鏡片時,係使光致變色硬化性組成物溶於適當有機溶劑,製備成塗佈液,並以旋塗、浸塗等,於鏡片基材等光學基材之表面塗佈塗佈液,乾燥後去除有機溶劑,然後於氮氣等鈍性氣體中實施UV照射、加熱等,以進行聚合,獲得光學基材之表面已形成光致變色層之光致變色鏡片(塗佈法)。
又,配置鏡片基材等光學基材,以形成預定之空隙,對此空隙注入光致變色硬化性組成物,於此狀態實施進行UV照射、加熱等聚合之模內之澆鑄聚合(cast polymerization),藉此可獲得於光學基材之表面已形成光致變色層之光致變色鏡片(澆鑄聚合法)。
利用如上述疊層法(塗佈法及澆鑄聚合法)於光學基材之表面形成光致變色層時,也可藉由預先在光學基材之表面,實施利用鹼溶液、酸溶液等所為之化學性處理、利用電暈放電、電漿放電、研磨等所為之物理性處理,以提高光致變色層與光學基材之密合性。當然,也可於光學基材之表面預先設置透明的黏接樹脂層。
再者,利用黏結劑法製造光致變色鏡片時,首先,使用光致變色硬化性組成物進行片成形以製作光致變色片,將其以2片透明的片(光學片)夾持,並進行前述聚合,可獲得以光致變色層作為黏接層之光致變色疊層體。
又,於此情形,光致變色片製作時,也可採用使用使光致變色硬化性組成物溶於有機溶劑而成之塗佈液來塗佈之手段。
依此方式製作之光致變色疊層體,例如將其裝設於模具內,之後,將鏡片等光學基材用熱塑性樹脂(例如聚碳酸酯)進行射出成形,可獲得光致變色疊層體疊層成之預定形狀之光致變色鏡片。又,此光致變色疊層體可利用黏接劑等黏在光學基材之表面,藉此亦可獲得光致變色鏡片。
又,依如上述方式製作光致變色疊層體時,特別考量光學基材與密合性高之觀點,宜使用胺甲酸酯或脲系聚合性化合物,尤其使用胺甲酸酯系聚合性化合物作為聚合性化合物,並調整成會形成聚胺甲酸酯較佳。
上述光致變色硬化性組成物聚合而獲得之硬化體,在高溫時之發色濃度高,可展現優良的光致變色性。
又,光致變色硬化性組成物聚合而獲得之硬化體,因應其用途,也可實施使用分散染料等染料之染色、使用矽烷偶聯劑、矽、鋯、銻、鋁、錫、鎢等溶膠為主成分之硬塗劑之硬塗膜之製作、利用SiO
2、TiO
2、ZrO
2等金屬氧化物之蒸鍍所為之薄膜形成、塗佈有機高分子之利用薄膜所為之抗反射處理、抗靜電處理等後加工。
[實施例]
然後使用實施例及比較例對本發明詳細說明,但本發明不限於本實施例。
又,實施例中載明之聚合物之重複單元之數目,係使用質子核磁共振光譜求得之平均值。
<實施例1>
第1步驟
加入數量平均分子量750之聚乙二醇單甲醚75g(10mmol)、二氯甲烷100mL、及琥珀酸酐(1.5g、15mmol)並攪拌。於其中加入三乙胺(2.0g、20mmol),於室溫攪拌12小時。反應結束後於冰冷的反應液中加入10%鹽酸並分液。從有機層將溶劑餾去,以獲得下式(7)表示之化合物。
第2步驟
加入前述式(7)之化合物4.3g(5.0mmol)、下式(8)表示之化合物5.5g(4.9mmol)、二氯甲烷20mL,攪拌後加入WSC(水溶性碳二亞胺,water-soluble carbodiimide)192mg、DMAP(二甲胺基吡啶)63mg,並攪拌12小時。
[化27]
反應結束後加入水10mL,進行分液。於有機層中加入無水硫酸鎂,乾燥後,分濾硫酸鎂,將獲得之濾液之溶劑濃縮。濃縮後加入四氫呋喃15mL並攪拌,邊以冰水冷卻邊加入四丁基氟化銨(1mM四氫呋喃溶液)7.5mL,攪拌12小時。反應結束後加水,進行分液。將獲得之有機層之溶劑濃縮,以矽膠管柱層析精製,獲得下式(9)表示之化合物。
第4步驟
於下式(11)表示之化合物4.62g(10mmol)、下式(12)表示之化合物4.48g(15mmol)、對甲苯磺酸吡啶鹽0.25g(1.0mmol)加入甲苯100mL,於75℃進行2小時加熱。冷卻至室溫後加入水100mL並分液。將獲得之有機層之溶劑濃縮,並以矽膠管柱層析精製,獲得下式(13)表示之𠳭烯化合物。
[化30]
[化31]
[化32]
第5步驟
將前述式(13)表示之𠳭烯化合物1.56g(2.1mmol)、前述式(10)表示之化合物4.24g(2.0mmol)加到二氯甲烷20mL,攪拌後加入WSC 380mg、DMAP120mg,於遮光狀態攪拌。反應結束後加入水10mL並分液,將獲得之有機層之溶劑濃縮,並以矽膠管柱層析精製,獲得下式(14)表示之化合物。產率為60%。
[化33]
又,測定質子核磁共振光譜,結果在相對於來自光致變色化合物之δ5.6~9.0ppm附近之基於芳香性質子及烯之質子之21H之峰部,在1.0~3.0ppm附近呈現基於環己烷環及甲基、琥珀酸部位、伸丙基氧之質子之約40.5H之峰部,在δ3.0~5.5ppm附近呈現基於甲氧基、伸丙基氧基、伸乙基氧基之143.7H之峰部,確認為和前述式(14)一致之結構。
<實施例2>
第1步驟
加入數量平均分子量700之聚丙二醇35.0g(50.0mmol)、三乙胺6.31g(62.5mmol)、二氯甲烷1L並冰冷。於其中費時1小時緩慢滴加丙烯醯氯5.43g(60.0mmol)。反應結束後加水1L,進行分液,將獲得之有機層之溶劑濃縮並以矽膠管柱層析精製,獲得數量平均分子量700之聚丙二醇單丙烯酸酯。
第2步驟
加入數量平均分子量700之聚丙二醇單丙烯酸酯14.1g(18.7mmol)、二丁基羥基甲苯(BHT)7.0mg、琥珀酸酐2.0g(20.0mmol)、二氯甲烷500mL,邊於冰冷下攪拌邊緩慢地加入三乙胺2.52g(25mmol)。攪拌12小時後加水200mL,進行分液,將獲得之有機層之溶劑濃縮,獲得下式(15)表示之化合物。
[化34]
第3步驟
將下式(16)表示之𠳭烯化合物3.61g(5.0mmol)、前述式(15)表示之化合物4.19g(4.9mol)加到二氯甲烷50mL,攪拌後加入WSC 950mg、DMAP300mg,於遮光狀態攪拌。反應結束後加水30mL,分液並將獲得之有機層之溶劑濃縮,以矽膠管柱層析精製,以產率85%獲得下式(17)表示之化合物。
[化35]
[化36]
第4步驟
使前述式(17)表示之化合物6.76g(4.2mmol)溶於甲苯30mL,加入1-十八烷硫醇1.29g(4.5mmol)、中性氧化鋁5g,於室溫攪拌。反應結束後分濾中性氧化鋁,將獲得之有機層之溶劑濃縮,並以矽膠管柱層析精製,以產率90%獲得下式(18)表示之化合物。
[化37]
又,測定質子核磁共振光譜,結果在相對於來自光致變色化合物之δ5.6~9.0ppm附近之基於芳香性質子及烯之質子之17H之峰部,在1.0~3.0ppm附近呈現基於環己烷環及十八基、琥珀酸部位、伸丙基氧之質子之約96.5H之峰部,在δ3.0~5.5ppm附近呈現基於甲氧基、伸丙基氧基、伸乙基氧基、𠰌啉代基之56.5H之峰部,確認係和前述式(18)一致之結構。
<實施例3>
第1步驟
使數量平均分子量400之聚乙二醇單乙醚40.0g(100.0mmol)、甲苯磺醯氯21.0g(110.0mmol)溶於吡啶500ml。於冰冷下邊攪拌邊添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷2.2g(20.0mmol),於使溫度升高至室溫之狀態,攪拌12小時。反應結束後將反應液加到冰水,使用二氯甲烷進行萃取。將獲得之有機層以無水硫酸鎂乾燥,分濾並將獲得之有機層之溶劑濃縮,以矽膠管柱層析精製,獲得下式(19)表示之化合物。
[化38]
第2步驟
邊將2-(甲氧基甲氧基)-1,3-丙二醇5.44g(40.0mmol)、二甲基甲醯胺(DMF)100mL、氫化鈉(含40%礦物油)4.0g(100.0mmol)於冰冷下攪拌,邊緩慢添加前述式(19)之化合物49.87g(90.0mol),使其反應24小時。反應後加入水300mL、THF500mL、甲苯500mL,進行分液。將獲得之有機層以無水硫酸鎂乾燥,進行分濾,將獲得之有機層之溶劑濃縮並以矽膠管柱層析精製。
於其中加入甲醇200mL,加入鹽酸50mL並於室溫攪拌24小時。反應後以碳酸氫鈉中和,之後將甲醇濃縮,加入乙酸乙酯500mL、水200mL並分液。將獲得之有機層以無水硫酸鎂乾燥,進行分濾,將獲得之有機層之溶劑濃縮,以矽膠管柱層析精製,獲得下式(20)表示之化合物。
[化39]
第4步驟
實施例1第2步驟中之前述式(7)之化合物替換為使用前述式(21)之化合物,前述式(8)之化合物替換為使用下式(22),除此以外同樣實施反應,獲得下式(23)表示之化合物。
[化41]
[化42]
第6步驟
將前述式(13)替換為使用下式(25)表示之化合物,前述式(10)之化合物替換為使用前述式(24)之化合物,除此以外和實施例1第5步驟同樣進行,獲得下式(26)表示之化合物。產率為65%。
[化44]
[化45]
又,測定質子核磁共振光譜,結果相對於在來自光致變色化合物之δ5.6~9.0ppm附近之基於芳香性質子及烯之質子之16H之峰部,在1.0~3.0ppm附近呈現基於環辛烷環、琥珀酸部位、伸丙基氧之質子之約136.2H之峰部,在δ3.0~5.5ppm附近呈現基於甲氧基、伸丙基氧基、伸乙基氧基、𠰌啉代基、甘油基之207.2H之峰部,確認係和前述式(26)一致之結構。
<實施例4>
使用二十烷二酸17.1g(50.0mmol)、數量平均分子量750之聚乙二醇單甲醚37.5g(50.0mmol),除此以外以和實施例1第2步驟同樣的方式進行,合成下式(27)表示之化合物。
[化46]
第2步驟
實施例3第4步驟中之前述式(21)之化合物替換為使用前述式(27)之化合物,除此以外同樣進行反應,合成下式(28)表示之化合物。
第5步驟
藉由將第3步驟獲得之前述式(29)及第4步驟獲得之前述式(31)依和實施例1第5步驟同樣進行反應,獲得下式(32)表示之化合物。產率為69%。
又,測定質子核磁共振光譜,結果相對於在來自光致變色化合物之δ5.6~9.0ppm附近之基於芳香性質子及烯之質子之16H之峰部,在1.0~3.0ppm附近呈現基於環辛烷環、琥珀酸部位、伸丙基氧之質子之約148.9H之峰部,在δ3.0~5.5ppm附近呈現基於甲氧基、伸丙基氧基、伸乙基氧基之188.1H之峰部,確認係和前述式(32)一致之結構。
第2步驟
實施例1第5步驟中之前述式(10)之化合物替換為使用前述式(33)之化合物,前述式(13)之化合物替換為使用下式(34)之化合物,除此以外同樣進行反應,獲得下式(35)表示之化合物。產率為72%。
[化53]
[化54]
又,測定質子核磁共振光譜,結果相對於在來自光致變色化合物之δ5.6~9.0ppm附近之基於芳香性質子及烯之質子之19H之峰部,在1.0~3.0ppm附近呈現基於環己烷環、琥珀酸部位、伸丙基氧之質子之約130.5H之峰部,在δ3.0~5.5ppm附近呈現基於𠰌啉代基、甲氧基、伸丙基氧基、伸乙基氧基之76.5H之峰部,確認係和前述式(35)一致之結構。
(硬化體(硫胺甲酸酯系成型體)之製作、評價)
依下列配方將各成分混合,製備成光致變色硬化性組成物。各摻合量如下所示。表1中使用了實施例1~5之光致變色化合物之硬化體之光致變色特性之結果示於表1。
(聚合性化合物之摻合組成)
間二甲苯二異氰酸酯;43.1質量份
新戊四醇肆(3-巰基丙酸酯);49.7質量份
1-癸烷硫醇;2.7質量份
依國際公開公報WO2016/143910記載的方法製備之RX-1;4.5質量份
二甲基二氯錫;0.05質量份
JP-506H(城北化學工業(股)公司製);0.1質量份
伸乙基雙(氧伸乙基)雙[3-(5-第三丁基-4-羥基-間甲苯基)丙酸酯];0.1質量份
<實施例6~10、比較例1~3>
光致變色硬化性組成物,係在上述聚合性化合物之摻合組成中,聚合性化合物每100g添加使光致變色部位成為0.53μmol之量之光致變色化合物而製作。使用依此方式獲得之光致變色硬化性組成物,以揉合法聚合,獲得光致變色性之硬化體。聚合方法如下。
(聚合方法)
將前述光致變色硬化性組成物充分脫泡後,注入到玻璃模具及由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物構成之墊所構成之厚度2mm之鑄模形成的模。然後,邊從25℃緩慢升溫到70℃,邊費時24小時使其硬化。聚合結束後,將光致變色硬化體從鑄模之玻璃取下,之後於100℃進行1小時退火。
(硬化體;評價方法)
將獲得之硬化體作為試樣,對其以Hamamatsu Photonics(股)製之氙燈L-2480(300W)SHL-100,隔著空氣濾器(aeromass filter,康寧公司製),於20±1℃、以硬化體表面之束強度365nm=2.4mW/cm
2、245nm=24μW/cm
2的條件照射300秒,使其發色,測定硬化體之光致變色特性。
依以下之方法評價光致變色特性、及硬化體之白濁等。
(1)光致變色特性
・最大吸收波長(λmax):
係以大塚電子工業(股)製之分光光度計 (瞬間多通道光二極體MCPD1000)求出之發色後之最大吸收波長。該最大吸收波長和發色時之色調相關。
・發色濃度{ε(300)-ε(0)}:
於前述最大吸收波長照光300秒光後之吸光度{ε(300)}與照光前之吸光度ε(0)之差。此值越高則可說光致變色性越優良。
・退色速度[t1/2(sec.)]:
照光300秒後停止照光時,試樣之前述最大吸收波長之吸光度降為{ε(300)-ε(0)}之1/2所需費時。此時間越短則可說光致變色性越優良。
(2)白濁
以目視實施已成型之硬化體之白濁之評價。
1:以目視未確認有混濁,即使以光透射亦完全未確認有混濁。
2:以目視未確認有混濁,光透射時可確認有淡淡混濁。
3:以目視未確認有混濁,光透射時,比起2確認有較濃混濁。
4:以目視也能確認有淡淡混濁
5:以目視也能明顯確認有白濁。
(比較例化合物)
比較例1~4使用下列結構之光致變色化合物。
[表1]
使用色素 | 硬化體 | 最大吸收波長(nm) | 23℃發色濃度(-) | 23℃退色速度(秒) | 混濁 | |
實施例6 | 實施例1 化(14) | 硫胺甲酸酯系 | 451 565 | 0.44 0.44 | 95 95 | 1 |
實施例7 | 實施例2 化(18) | 硫胺甲酸酯系 | 466 581 | 0.45 0.90 | 122 124 | 1 |
實施例8 | 實施例3 化(26) | 硫胺甲酸酯系 | 459 592 | 0.71 1.42 | 111 114 | 1 |
實施例9 | 實施例4 化(32) | 硫胺甲酸酯系 | 455 574 | 1.16 0.82 | 125 126 | 1 |
實施例10 | 實施例5 化(35) | 硫胺甲酸酯系 | 481 591 | 0.76 0.88 | 110 112 | 2 |
比較例1 | 比較例1 化(36) | 硫胺甲酸酯系 | 450 568 | 0.18 0.18 | 140 140 | 1 |
比較例2 | 比較例2 化(37) | 硫胺甲酸酯系 | 無法測定 | 5 | ||
比較例3 | 比較例3 化(38) | 硫胺甲酸酯系 | 451 567 | 0.40 0.39 | 100 99 | 3 |
又,表1中,標記「最大吸收波長」之列係記載出現在分光光譜之2個峰部的位置(波長)。2個峰部之中,出現在較短波長之峰部作為第1峰部,其波長記載在方格內之上方,出現在較長波長之峰部作為第2峰部,其波長記載在方格內的下方。標記「23℃發色濃度」之列中,方格內之上方記載第1峰部之23℃發色濃度,下方記載第2峰部之23℃發色濃度。標記「23℃退色速度」之列中,方格內之上方記載第1峰部之23℃退色速度,下方記載第2峰部之23℃退色速度。針對表2~4亦同。
由表1可知,本發明之光致變色化合物相較於不具有寡聚物鏈基之比較例1之光致變色化合物,顯示較優良的光致變色性。
又,可知:相較於僅有聚氧丙烯鏈基之比較例2之光致變色化合物,光致變色化合物之凝聚受抑制。
具有和比較例3之聚乙二醇之無規聚合物型之寡聚物鏈基之比較例3之光致變色化合物,相較於僅有聚丙二醇鏈之比較例2之光致變色化合物,相容性(於固體基質中之分散性)較好,且白濁受抑制,但無規型聚合物的情形,微米相分離結構之形成不足,故相較於具有和聚乙二醇之嵌段寡聚物鏈基之實施例1之光致變色化合物,分散性較差。
由該等結果亦可知,本發明之光致變色化合物在固體基質中仍有優良的光致變色性,且分散性也優良。
又,測定質子核磁共振光譜,結果相對於在來自光致變色化合物之δ5.6~9.0ppm附近之基於芳香性質子及烯之質子之21H之峰部,在1.0~3.0ppm附近呈現基於環己烷環及甲基、琥珀酸部位、十六基之質子之52H之峰部,在δ3.0~5.5ppm附近呈現基於甲氧基、伸丙基氧基、伸乙基氧之約58.4H之峰部,確認係和前述式(39)一致之結構。
<實施例12>
第1步驟
加入下式(40)表示之化合物115.4g(100.0mmol)、DMF1000mL、咪唑17.0g(250.0mmol),於冰冷下攪拌。
[化59]
於其中緩慢滴加溶於DMF150mL之第三丁基二甲基氯矽烷14.9g(99.0mmol)。攪拌12小時後,加入水1000mL,甲苯1500mL,進行分液。將獲得之有機層之溶劑濃縮,以矽膠管柱層析精製,獲得下式(41)表示之化合物。
[化60]
第3步驟
將實施例1第5步驟中之前述式(10)替換為使用前述式(42)表示之化合物,前述式(13)之化合物替換為使用下式(43)表示之化合物,除此以外同樣進行,獲得下式(44)表示之化合物。產率為65%。
[化62]
[化63]
又,測定質子核磁共振光譜,結果相對於在來自光致變色化合物之δ5.6~9.0ppm附近之基於芳香性質子及烯之質子之17H之峰部,在-1.0~3.0ppm附近呈現基於二甲基矽基、琥珀酸部位、甲基之質子之約100H之峰部,在δ3.0~5.5ppm附近呈現基於甲氧基、伸乙基氧之約90H之峰部,確認和前述式(44)為一致之結構。
(硬化體(丙烯酸系成型體)之製作、評價)
依下列配方將各成分混合,製備成光致變色硬化性組成物。各摻合量如下所示。使用表2記載之實施例之光致變色化合物之硬化體之光致變色特性之結果示於表2。
(聚合性化合物之摻合組成)
丙二醇二丙烯酸酯;45質量份
三羥甲基丙烷三丙烯酸酯;11質量份
聚乙二醇二丙烯酸酯;17質量份
共榮社化學(股)公司製UA-306T:27質量份
伸乙基雙(氧乙烯)雙[3-(5-第三丁基-4-羥基間甲苯基)丙酸酯];0.1質量份
雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯;0.1質量份
二(第三丁基)過氧化物;1.75質量份
<實施例13~16、比較例4>
光致變色硬化性組成物,係在上述聚合性化合物之摻合組成中添加光致變色化合物,使得聚合性化合物每100g,光致變色部位成為0.53μmol以製作。使用依此方式獲得之光致變色硬化性組成物,以揉合法聚合,獲得光致變色性之硬化體。聚合方法如下。
(聚合方法)
將前述光致變色硬化性組成物充分脫泡後,注入到玻璃模具及由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物構成之墊所構成之厚度2mm之鑄模形成的模。然後,邊從25℃緩慢升溫到90℃,邊費時24小時使其硬化。聚合結束後,將光致變色硬化體從鑄模之玻璃取下,之後於100℃進行2小時退火。結果示於表2。
[表2]
使用色素 | 硬化體 | 最大吸收波長(nm) | 23℃發色濃度(-) | 23℃退色速度(秒) | 混濁 | |
實施例13 | 實施例1 化(14) | 丙烯酸系 | 452 566 | 0.68 0.68 | 38 38 | 1 |
實施例14 | 實施例3 化(26) | 丙烯酸系 | 460 596 | 0.75 1.52 | 140 140 | 1 |
實施例15 | 實施例11 化(39) | 丙烯酸系 | 451 569 | 0.65 0.65 | 33 33 | 1 |
實施例16 | 實施例12 化(44) | 丙烯酸系 | 448 580 | 0.57 0.74 | 60 60 | 1 |
比較例4 | 比較例1 化(36) | 丙烯酸系 | 452 571 | 0.62 0.62 | 56 56 | 1 |
得知於丙烯酸系基材中,本發明之光致變色化合物亦顯示優良的效果。
第3步驟
將實施例1之第2步驟中之前述式(7)之化合物替換為使用前述式(45)之化合物,將前述式(8)之化合物替換為使用前述式(46)之化合物,除此以外同樣進行反應,獲得下式(47)表示之化合物。
[化66]
又,測定質子核磁共振光譜,結果相對於在來自光致變色化合物之δ5.6~9.0ppm附近之基於芳香性質子及烯之質子之17H之峰部,在1.0~3.0ppm附近呈現基於環己烷環及丁基、琥珀酸部位、伸丙基氧基、四亞甲基二醇基之質子之約149.5H之峰部,在δ3.0~5.5ppm附近出現基於甲氧基、伸丙基氧基、伸乙基氧基、𠰌啉代基、四亞甲基二醇基之133.5H之峰部,確認和前述式(49)係一致的結構。
第3步驟
將實施例1之第5步驟之前述式(13)表示之𠳭烯化合物替換為使用下式(53)表示之𠳭烯化合物,將前述式(10)之化合物替換為使用前述式(52)表示之化合物,除此以外同樣進行,獲得下式(54)表示之化合物。產率為56%。
[化72]
[化73]
又,測定質子核磁共振光譜,結果相對於在來自光致變色化合物之δ5.6~9.0ppm附近之基於芳香性質子及烯之質子之16H之峰部,在0.0~3.0ppm附近出現基於環己烷環及丁基、琥珀酸部位、二甲基矽基、四亞甲基二醇基之質子之約166.4H之峰部,在δ3.0~5.5ppm附近出現基於甲氧基、伸丙基氧基、伸乙基氧基、四亞甲基二醇基之55H之峰部,確認和前述式(54)係一致之結構。
又,測定質子核磁共振光譜,結果相對於在來自光致變色化合物之δ5.6~9.0ppm附近之基於芳香性質子及烯之質子之17H之峰部,在0.0~3.0ppm附近出現基於環己烷環及丁基、琥珀酸部位、伸丙基氧基、二甲基矽氧烷基之質子之約194.9H之峰部,在δ3.0~5.5ppm附近出現基於甲氧基、伸丙基氧基、伸乙基氧基、𠰌啉代基之約104.3H之峰部,確認係和前述式(57)一致之結構。
又,測定質子核磁共振光譜,結果相對於在來自光致變色化合物之δ5.6~9.0ppm附近之基於芳香性質子及烯之質子之21H之峰部,在1.0~3.0ppm附近出現基於環己烷環及甲基、琥珀酸部位、四亞甲基二醇之質子之約67.6H之峰部,在δ3.0~5.5ppm附近出現基於甲氧基、四亞甲基二醇基、伸乙基氧之約123H之峰部,確認係和前述式(60)一致之結構。
第3步驟
將實施例1之第2步驟中之前述式(7)之化合物替換為使用前述式(61)之化合物,將前述式(8)之化合物替換為使用前述式(62)之化合物,除此以外同樣進行反應,獲得下式(63)表示之化合物。
[化82]
又,測定質子核磁共振光譜,結果相對於在來自光致變色化合物之δ5.6~9.0ppm附近之基於芳香性質子及烯之質子之21H之峰部,在1.0~3.0ppm附近出現基於環己烷環及甲基、琥珀酸部位、丁基之質子之約160.2H之峰部,在δ3.0~5.5ppm附近出現基於甲氧基、乙二醇部位、丙二醇部位、伸乙基氧基、丁氧基之約231.2H之峰部,確認係和前述式(65)一致之結構。
<實施例22~25>
依和實施例6同樣的方法,實施光致變色硬化體之評價。結果示於表3。
[表3]
使用色素 | 硬化體 | 最大吸收波長(nm) | 23℃發色濃度(-) | 23℃退色速度(秒) | 混濁 | |
實施例22 | 實施例17 化(49) | 硫胺甲酸酯系 | 459 574 | 0.49 0.97 | 83 84 | 1 |
實施例23 | 實施例18 化(54) | 硫胺甲酸酯系 | 464 568 | 0.61 0.44 | 139 140 | 1 |
實施例24 | 實施例19 化(57) | 硫胺甲酸酯系 | 462 578 | 0.51 0.94 | 71 70 | 3 |
實施例25 | 實施例21 化(65) | 硫胺甲酸酯系 | 447 562 | 0.64 0.64 | 40 40 | 1 |
<實施例26~28、比較例5~7>
(光致變色疊層體之製作及評價)
依下列配方將各成分混合,製備成光致變色硬化性組成物。各摻合量如下所示。
(聚合性化合物之摻合組成)
聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(平均分子量736)32質量份。
聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(平均分子量536)18質量份。
三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 37質量份。
γ-甲基丙烯醯基氧丙基三甲氧基矽烷 2質量份。
環氧丙基甲基丙烯酸酯 1質量份。
苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化膦(商品名:Irgacure819、BASF公司製)(聚合起始劑)0.3質量份。
雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(分子量508)(安定劑)3質量份。
伸乙基雙(氧乙烯)雙[3-(5-第三丁基-4-羥基間甲苯基)丙酸酯](汽巴精化公司製,Irganox245)(安定劑)1質量份。
東麗道康寧(股)公司製 商品名;L7001(塗平劑)0.1質量份。
光致變色硬化性組成物,係在上述摻合組成中就每聚合性化合物100g添加光致變色化合物使其成為2.5mmol。使用依此方式獲得之光致變色硬化性組成物,以塗佈法獲得光致變色疊層體。聚合方法如下。首先,準備作為光學基材之中心厚2mm且折射率1.60之硫胺甲酸酯系塑膠鏡片。又,此硫胺甲酸酯系塑膠鏡片,係事前使用10%氫氧化鈉水溶液,於50℃實施5分鐘之鹼蝕刻,之後充分以蒸餾水洗淨。
使用旋塗機(1H-DX2、MIKASA製),調整轉速以在上述塑膠鏡片之表面塗佈濕氣硬化型底漆(製品名;TR-SC-P、德山(股)製),使膜厚成為7μm。之後,將上述獲得之光致變色組成物約2g按轉速100rpm費時25秒,然後按1000rpm費時10~20秒進行旋塗使光致變色塗佈層之膜厚成為40μm。將依此方式在表面塗佈了塗佈劑的鏡片,於氮氣環境中使用輸出200mW/cm
2之金屬鹵化物燈照光90秒,使塗膜硬化。之後再於110℃加熱1小時,製成有光致變色層之光致變色疊層體。獲得之光致變色疊層體以和實施例6同等方法評價。評價結果示於表4。
[表4]
使用色素 | 疊層體 | 最大吸收波長(nm) | 23℃發色濃度(-) | 23℃退色速度(秒) | 混濁 | |
實施例26 | 實施例17 化(49) | 丙烯酸系 | 458 584 | 0.46 0.78 | 43 43 | 1 |
實施例27 | 實施例20 化(60) | 丙烯酸系 | 451 574 | 0.57 0.58 | 20 20 | 1 |
實施例28 | 實施例21 化(65) | 丙烯酸系 | 451 572 | 0.59 0.60 | 28 28 | 1 |
比較例5 | 比較例1 化(36) | 丙烯酸系 | 450 572 | 0.58 0.59 | 35 35 | 1 |
比較例6 | 比較例2 化(37) | 丙烯酸系 | 450 570 | 0.59 0.60 | 32 32 | 1 |
比較例7 | 比較例3 化(38) | 丙烯酸系 | 450 573 | 0.58 0.59 | 30 30 | 1 |
Claims (13)
- 一種光致變色化合物,以下式(1)或(2)表示; 式中,PC表示具有至少1個光致變色部位之基, X1及X3各自獨立地為碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、重複單元數3~200之聚氧伸乙基、重複單元數3~200之聚氧四亞甲基、或由亞矽基氧基構成之重複單元數3~200之聚矽氧烷基且該亞矽基氧基具有2個選自由碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基構成之群組中之取代基, X2為碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、重複單元數3~200之聚氧伸乙基、或重複單元數3~200之聚氧四亞甲基, X1與X2係互異之基,X2與X3係互異之基,X1與X3可為同種之基, Z,於該式(1)中之X2或該式(2)中之X3為碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基時,係氫原子、甲基、或碳數1~10之烷氧基,於該式(1)中之X2或該式(2)中之X3為重複單元數3~200之聚氧伸丙基、重複單元數3~200之聚氧伸乙基、重複單元數3~200之聚氧四亞甲基、或由亞矽基氧基構成之重複單元數3~200之聚矽氧烷基且該亞矽基氧基具有2個選自由碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基構成之群組中之取代基時,係氫原子、碳數1~10之烷基、或碳數1~10之烷氧基, L1為直接鍵結或2價之原子鍵, L2為直接鍵結或m+1價之原子鍵, L3為直接鍵結或l+1價之原子鍵, n為1~8之整數,m為1~4之整數,l為1~4之整數。
- 如請求項1之光致變色化合物,其中, 該X1係碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、或由亞矽基氧基構成之重複單元數3~200之聚矽氧烷基且該亞矽基氧基具有2個選自由碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷基、碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀烷氧基、及碳數6~10之芳香族基構成之群組中之取代基, 該X2係重複單元數3~200之聚氧伸乙基、或重複單元數3~200之聚氧四亞甲基。
- 如請求項1之光致變色化合物,其中, 該X1係重複單元數3~200之聚氧伸乙基, 該X2為碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、或重複單元數3~200之聚氧四亞甲基。
- 如請求項1之光致變色化合物,其中, 該X1係重複單元數3~200之聚氧四亞甲基, 該X2係碳數12~30之直鏈狀或分支狀之伸烷基、重複單元數3~200之聚氧伸丙基、或重複單元數3~200之聚氧伸乙基。
- 如請求項1至4中任一項之光致變色化合物,其中, 該光致變色部位具有選自由萘并哌喃、螺㗁𠯤、螺哌喃、俘精酸酐、俘精醯亞胺、及二芳基乙烯構成之群組中之至少1種之結構。
- 如請求項5之光致變色化合物,其中, 該萘并哌喃部位為茚并萘并哌喃部位。
- 如請求項6之光致變色化合物,其中, 該茚并萘并哌喃部位以下式(6)表示; 式中,R 1及R 2各自獨立地表示鍵結於該L1之原子鍵、羥基、烷基、鹵烷基、亦可以有取代基之環烷基、烷氧基、胺基、取代胺基、醯胺基、取代醯胺基、亦可以有取代基之雜環基、氰基、鹵素原子、烷基硫基、亦可以有取代基之芳基硫基、硝基、甲醯基、羥基羰基、烷基羰基、烷氧基羰基、亦可以有取代基之芳烷基、亦可以有取代基之芳烷氧基、亦可以有取代基之芳氧基、亦可以有取代基之芳基、亦可以有取代基之雜芳基、硫醇基、烷氧基烷基硫基、鹵烷基硫基、或亦可以有取代基之環烷基硫基, a為0~4之整數,b為0~4之整數, a為2~4時,多數個R 2彼此可相同也可不同, b為2~4時,多數個R 1彼此可相同也可不同, a為2~4且存在相鄰之R 2時,相鄰之2個R 2也可成為一體並和此等R 2鍵結之碳原子一起形成亦可以含有氧原子、碳原子、硫原子、或氮原子之環,進而該環也可以具有取代基, b為2~4且存在相鄰之R 1時,相鄰之2個R 1也可成為一體並和此等R 1鍵結之碳原子一起形成亦可以含有氧原子、碳原子、硫原子、或氮原子之環,進而該環也可以具有取代基, R 3及R 4各自獨立地為亦可以有取代基之芳基、或亦可以有取代基之雜芳基,且該取代基亦可鍵結於該L1, R 5及R 6各自獨立地為和該L1鍵結之原子鍵、氫原子、羥基、烷基、鹵烷基、環烷基、烷氧基、烷氧基烷基、甲醯基、羥基羰基、烷基羰基、烷氧基羰基、鹵素原子、亦可以有取代基之芳烷基、亦可以有取代基之芳烷氧基、亦可以有取代基之芳氧基、亦可以有取代基之芳基、或亦可以有取代基之雜環基, R 5及R 6亦可2個成為一體並和它們所鍵結之13位之碳原子一起形成環員碳數3~20之脂肪族環、該脂肪族環和芳香族環或芳香族雜環縮環成之縮合多環、環員原子數為3~20之雜環、或該雜環和芳香族環或芳香族雜環縮環成之縮合多環,惟此等環也可以具有取代基, 選自由R 1、R 2、R 3之芳基之取代基、R 3之雜芳基之取代基、R 4之芳基之取代基、雜芳基之取代基、R 5、及R 6構成之群組中之n個基,係鍵結於該L1。
- 如請求項1至6中任一項之光致變色化合物,其中,該L1係直接鍵結或下式(3’)表示之2價之原子鍵; 式中,V1、V2、V3及V4各自獨立地為氧原子、硫原子、胺基、取代胺基、二甲基亞矽基、二甲基亞矽基氧基、羰基、羰氧基、胺基羰氧基、胺氧基羰基、碳數1以上10以下之伸烷基、碳數1以上10以下之氧伸烷基、取代基具有羥基之碳數1以上10以下之氧伸烷基、碳數1以上10以下之二氧伸烷基、碳數2以上10以下之羰基伸烷基、碳數3以上10以下之二羰基伸烷基、碳數1以上10以下之硫伸烷基、碳數1以上10以下之胺基伸烷基、碳數2以上10以下之氧羰基伸烷基、碳數2以上10以下之羰氧基伸烷基、碳數2以上10以下之胺基羰氧基伸烷基、碳數3以上10以下之伸環烷基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基氧羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰氧基、碳數1以上10以下之伸雜環烷基、或碳數2以上10以下之伸雜環烷基羰基, α、β、γ及δ各自獨立地為0或1, α+β+γ+δ為1以上4以下, 從V4延伸之虛線之原子鍵係鍵結於該X1。
- 如請求項1至8中任一項之光致變色化合物,其中, 該L2及L3各為直接鍵結、下式(4’)表示之2價之原子鍵、下式(5’)表示之3價之原子鍵、或下式(6’)表示之4價之原子鍵; 式中,V5、V6、V7、及V8各自獨立地為氧原子、硫原子、胺基、取代胺基、二甲基亞矽基、二甲基亞矽基氧基、羰基、羰氧基、胺基羰氧基、胺氧基羰基、碳數1以上10以下之伸烷基、碳數1以上10以下之氧伸烷基、取代基具有羥基之碳數1以上10以下之氧伸烷基、碳數1以上10以下之二氧伸烷基、碳數2以上10以下之羰基伸烷基、碳數3以上10以下之二羰基伸烷基、碳數1以上10以下之硫伸烷基、碳數1以上10以下之胺基伸烷基、碳數2以上10以下之氧羰基伸烷基、碳數2以上10以下之羰氧基伸烷基、碳數2以上10以下之胺基羰氧基伸烷基、碳數3以上10以下之伸環烷基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基氧羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰氧基、碳數1以上10以下之伸雜環烷基、或碳數2以上10以下之伸雜環烷基羰基, ε、ζ、η及θ各自獨立地為0或1, ε+ζ+η+θ為1以上4以下; 式中,W1為係CH、CW8、或氮原子之3價之基,W8為碳數1以上10以下之直鏈狀或分支鏈狀烷基, W2、W3、W4、W5、W6、及W7各自獨立地為氧原子、硫原子、胺基、取代胺基、二甲基亞矽基、二甲基亞矽基氧基、羰基、羰氧基、胺基羰氧基、胺氧基羰基、碳數1以上10以下之伸烷基、碳數1以上10以下之氧伸烷基、取代基具有羥基之碳數1以上10以下之氧伸烷基、碳數1以上10以下之二氧伸烷基、碳數2以上10以下之羰基伸烷基、碳數3以上10以下之二羰基伸烷基、碳數1以上10以下之硫伸烷基、碳數1以上10以下之胺基伸烷基、碳數2以上10以下之氧羰基伸烷基、碳數2以上10以下之羰氧基伸烷基、碳數2以上10以下之胺基羰氧基伸烷基、碳數3以上10以下之伸環烷基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基氧羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰氧基、碳數1以上10以下之伸雜環烷基、或碳數2以上10以下之伸雜環烷基羰基, κ、λ、及ν各自獨立地為0或1; 式中,U1、U2、U3、U4、U5、U6、U7、U8、及U9各自獨立地為氧原子、硫原子、胺基、取代胺基、二甲基亞矽基、二甲基亞矽基氧基、羰基、羰氧基、胺基羰氧基、胺氧基羰基、碳數1以上10以下之伸烷基、碳數1以上10以下之氧伸烷基、取代基具有羥基之碳數1以上10以下之氧伸烷基、碳數1以上10以下之二氧伸烷基、碳數2以上10以下之羰基伸烷基、碳數3以上10以下之二羰基伸烷基、碳數1以上10以下之硫伸烷基、碳數1以上10以下之胺基伸烷基、碳數2以上10以下之氧羰基伸烷基、碳數2以上10以下之羰氧基伸烷基、碳數2以上10以下之胺基羰氧基伸烷基、碳數3以上10以下之伸環烷基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基氧羰基、碳數4以上10以下之伸環烷基羰氧基、碳數1以上10以下之伸雜環烷基、或碳數2以上10以下之伸雜環烷基羰基, ξ、π、ρ及σ各自獨立地為0或1。
- 一種光致變色硬化性組成物,包含如請求項1至8中任一項之光致變色化合物,及聚合性化合物。
- 一種硬化體,係如請求項10之光致變色硬化性組成物之聚合物。
- 一種鏡片,包含如請求項11之硬化體。
- 一種眼鏡,包含如請求項12之鏡片。
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