WO2017022212A1 - 光学素子、調光素子、レンズ材料、ディスプレイ材料、窓材料および鏡材料 - Google Patents

光学素子、調光素子、レンズ材料、ディスプレイ材料、窓材料および鏡材料 Download PDF

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WO2017022212A1
WO2017022212A1 PCT/JP2016/003480 JP2016003480W WO2017022212A1 WO 2017022212 A1 WO2017022212 A1 WO 2017022212A1 JP 2016003480 W JP2016003480 W JP 2016003480W WO 2017022212 A1 WO2017022212 A1 WO 2017022212A1
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WO
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group
photochromic
refractive index
high refractive
meth
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PCT/JP2016/003480
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大助 柏木
雄二郎 矢内
昌 山本
永井 道夫
伊藤 洋士
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富士フイルム株式会社
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/22Absorbing filters
    • G02B5/23Photochromic filters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02CSPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00Optical parts
    • G02C7/10Filters, e.g. for facilitating adaptation of the eyes to the dark; Sunglasses

Definitions

  • the present invention relates to an optical element, a light control element, a lens material, a display material, a window material, and a mirror material. More specifically, an optical element, a light control element, a lens material, a display material, a window material, and a mirror that can switch between a light shielding mode and a transmission mode without requiring a driving voltage or physical operation and that has a fast switching speed. Regarding materials.
  • Patent Document 1 uses a support polymer film layer and a layer containing a photochromic material, and has excellent light control with respect to a difference in transmittance between the light shielding mode and the transmission mode (contrast) and a fading half-life when returning from the light shielding mode to the transmission mode. An element is described.
  • Patent Document 1 uses a support polymer film layer and a layer containing a photochromic material, and is excellent in the transmittance difference (contrast) between the light shielding mode and the transmission mode and the fading half-life when returning from the light shielding mode to the transmission mode.
  • the present inventors have examined the switching speed of the light controlling element described in Patent Document 1, and the performance is satisfactory. It was not a thing.
  • a problem to be solved by the present invention is a dimming element that can switch between a light-shielding mode and a transmission mode without requiring a driving voltage or physical operation, and has a fast switching speed, and uses the dimming element.
  • the present invention which is a means for solving the above problems, and preferred embodiments of the present invention are as follows.
  • the optical element of the present invention includes a photochromic material and a high refractive index material, and the photochromic material is dispersed in the high refractive index material.
  • a photochromic layer containing a photochromic material and a high refractive index layer containing a high refractive index material are in contact with each other.
  • the photochromic material preferably contains at least one of naphthopyran, oxazine, phenanthropyran, benzopyran, metal dithiozonate, fulgide and fulgimide.
  • the high refractive index material preferably contains inorganic high refractive index fine particles.
  • the high refractive index material preferably contains an organic high refractive index compound.
  • the optical element of the present invention may further include a UV (Ultra Violet) light source.
  • the light control device of the present invention includes the optical device of the present invention.
  • the lens material of the present invention includes the light control device of the present invention.
  • the display material of the present invention includes the light control device of the present invention.
  • the window material of the present invention includes the light control device of the present invention.
  • the mirror material of the present invention includes the light control device of the present invention.
  • an optical element capable of switching between the light-shielding mode and the transmission mode without requiring a driving voltage or physical operation and having a high switching speed.
  • a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • photochromic means having an absorption spectrum of at least visible light that fluctuates in response to at least actinic radiation, and is a thermally reversible photochromic compound and thermally. Both non-reversible (or photoreversible) photochromic compounds can be included. In general, but not limited herein, when more than one photochromic material is used, the various materials can be selected to complement each other to produce the desired color or hue. For example, a mixture of photochromic compounds can be used in accordance with certain non-limiting embodiments disclosed herein to achieve a specific activated color (eg, approximately neutral gray or approximately neutral brown) . For example, reference may be made to US Pat. No.
  • a photochromic material having a response to UV light having a wavelength of 380 nm or less is preferable.
  • the photochromic material can include any of a variety of organic and inorganic photochromic materials.
  • the photochromic materials include the following classes of materials: chromene (eg, naphthopyran, benzopyran, indenonaphthopyran, phenanthropyran or mixtures thereof); spiropyran (eg, spiro (benzoindoline) naphthopyran, spiro (indoline) benzopyran.
  • the photochromic material is a polymerizable photochromic material (eg, disclosed in US Pat. No. 5,166,345, column 3, line 36 to column 14, line 3).
  • Polymerizable spirobenzopyran and spirobenzothiopyran disclosed in column 1, line 45 to column 65, line 65; column 5, line 25 of US Pat. No.
  • photochromic materials include, for example, organometallic dithiozonates described in US Pat. No. 3,361,706 at column 2, line 27 to column 8, line 43 (eg, (Arylazo) -thioformic aryl hydrazidates (eg mercury dithiozonate)); and fulgide described in US Pat. No. 4,931,220, column 1, line 39 to column 22, line 41 And fulgimide (eg, 3-furyl fulgide and 3-thienyl fulgide and 3-furyl fulgimide and 3-thienyl fulgimide), the disclosures of which are incorporated herein by reference.
  • organometallic dithiozonates described in US Pat. No. 3,361,706 at column 2, line 27 to column 8, line 43 (eg, (Arylazo) -thioformic aryl hydrazidates (eg mercury dithiozonate)); and fulgide described in US Pat. No. 4,931,220, column 1, line
  • photochromic materials may include organic photochromic materials that are resistant to the effects of polymerization initiators when used.
  • organic photochromic material includes a photochromic compound mixed with a resinous material formed in particles wrapped in a metal oxide. These are described in US Pat. Nos. 4,166,043 and 4,367,170, column 1, line 36 to column 7, line 12 (the disclosure of which is incorporated herein by reference). ).
  • the photochromic material comprises a single photochromic compound; a mixture of photochromic compounds; a material comprising at least one photochromic compound (eg, a plastic polymer resin or an organic monomer solution or an organic oligomer solution); a material such as a monomer or polymer (these At least one photochromic compound is chemically bound to); and / or an external substance comprising at least one photochromic compound and / or having a negative influence on, for example, the photochromic material and said photochromic material Material that is chemically bonded to a polymer resin or protective coating (eg, metal oxide) that prevents contact with (eg, oxygen, moisture and / or chemicals) (the outer surface of the material is encapsulated ( Encapsulation In the form of a coating, and such materials may include the protective coatings described above in US Pat. Nos. 4,166,043 and 4,367,170; photochromic polymers (eg, Photochromic polymers comprising photochromic compounds bound together); or mixtures thereof can be formed
  • Suitable photochromic materials are also polymerizable polyalkoxylated naphthopyrans disclosed in US Pat. No. 6,113,814, column 2, line 24 to column 23, line 29 (the cited part is Which is incorporated herein by reference).
  • suitable photochromic materials include polymer matrix-adapted naphthopyran compounds (for example, those disclosed in US Pat. No. 6,555,028B2, column 2, line 40 to column 24, line 56 (this reference) The incorporated parts are incorporated herein by reference))).
  • the photochromic material comprises a reactive product of at least one ring-opening cyclic monomer (including cyclic ester and / or cyclic carbonate) and a photochromic initiator.
  • a reactive product of at least one ring-opening cyclic monomer including cyclic ester and / or cyclic carbonate
  • a photochromic initiator such materials and their preparation are described in detail in US Patent Application Publication No. 2006 / 0022176A1, paragraphs [0007]-[0088], the cited portions of which are hereby incorporated by reference.
  • These photochromic materials are used together with a support component described later, and can be used as, for example, a photochromic layer.
  • photochromic material a material exhibiting both photochromic characteristics and linear polarization characteristics can be used. Such materials and their preparation are described in detail in paragraph Nos. [0026] to [0039] of Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-48268), and the cited part is incorporated herein by reference.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-48268
  • the optical element of the present invention includes a high refractive index material.
  • “high refractive index” means that the average refractive index is 1.50 or more in the wavelength range of 400 to 750 nm.
  • the average refractive index of the high refractive index material is preferably 1.53 or more, and more preferably 1.55 or more.
  • the average refractive index in light having a wavelength of 400 to 750 nm is 1.50 or more
  • the average refractive index is the sum of measured values of refractive index for each light having a wavelength in the above range. The value divided by the number of measurement points.
  • the inorganic high refractive index material includes metal oxides such as Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, La, Ce, Gd, Tb, Dy, Yb, Lu, Ti.
  • Oxide particles containing atoms such as Zr, Hf, Nb, Mo, W, Zn, B, Al, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Te, etc.
  • titanium oxide, titanium composite oxide, oxidation Zinc, zirconium oxide, indium / tin oxide, and antimony / tin oxide are more preferable, titanium oxide, titanium composite oxide, and zirconium oxide are more preferable, titanium oxide and zirconium oxide are particularly preferable, and titanium oxide is most preferable.
  • Titanium oxide is particularly preferably a rutile type having a high refractive index. The surface of these metal oxide particles can be treated with an organic material in order to impart dispersion stability.
  • the average primary particle diameter of the high refractive metal oxide fine particles is preferably 1 to 200 nm, more preferably 1 to 100 nm, and more preferably 1 to 80 nm. Is particularly preferred. Within the above range, a cured product having excellent particle dispersibility, a high refractive index, and excellent transparency can be obtained.
  • the average primary particle diameter of the metal oxide particles can be obtained from a photograph obtained by observing the dispersed metal oxide particles with a transmission electron microscope. Specifically, the projected area of the metal oxide particles is obtained, and the corresponding equivalent circle diameter is defined as the average primary particle diameter of the metal oxide particles.
  • the average primary particle diameter in this invention be the arithmetic mean value of the equivalent circle diameter calculated
  • the longest side is the diameter.
  • the number average particle diameter can also be used as an index of the average primary particle diameter.
  • the number average particle diameter of the metal oxide particles in the present invention is obtained by diluting a mixed solution or dispersion containing the metal oxide particles 80 times with propylene glycol monomethyl ether acetate, and using the obtained diluted solution, a dynamic light scattering method. It means the value obtained by measuring using. This measurement is preferably a number average particle diameter obtained by using Microtrack UPA-EX150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.
  • metal oxide particles suitably used in the present invention
  • commercially available particles can be preferably used.
  • titanium oxide particles such as TTO series (TTO-51 (ATO) manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) can be used.
  • TTO-51 (C), etc.) TTO-51 (C), etc.
  • TTO-S, V series TTO-S-1, TTO-S-2, TTO-V-3, etc.
  • MT series MT-01 manufactured by Teika Co., Ltd. And MT-05).
  • tin oxide-titanium oxide composite particles examples include Optolake (registered trademark) TR-502 and Optolake TR-504 manufactured by JGC Catalysts & Chemicals. Op-lake TR-503, Op-lake TR-513, Op-lake TR-520, Op-lake TR-521, Op-lake TR-527, and zirconium oxide particles (high-purity chemical research) ), Tin oxide-zirconium oxide composite particles (manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.), and niobium oxide particles such as BIRAL (registered trademark) Nb-X10 (manufactured by Taki Chemical Co., Ltd.).
  • Optolake TR-502 and Optolake TR-504 manufactured by JGC Catalysts & Chemicals.
  • the inorganic high refractive index material that realizes such a high refractive index include, for example, the following titanium compounds having an alkoxy group and zirconium compounds having an alkoxy group.
  • the titanium compound having an alkoxy group and the zirconium compound having an alkoxy group include titanium monoalkoxide, titanium dialkoxide, titanium trialkoxide, titanium tetraalkoxide, zirconium monoalkoxide, zirconium dialkoxide, zirconium trialkoxide, and zirconium tetraalkoxide.
  • titanium tetraalkoxide and zirconium tetraalkoxide are preferable, and titanium tetraalkoxide is more preferable.
  • the titanium compound which has both an alkoxy group and a halogeno group, and the zirconium compound which has both an alkoxy group and a halogeno group shall also be contained in this compound group.
  • the titanium tetraalkoxide is preferably a titanium tetraalkoxide represented by the following formula (a1-1) from the viewpoint of film properties.
  • the zirconium tetraalkoxide is preferably a zirconium tetraalkoxide represented by the following formula (a1-2) from the viewpoint of film properties.
  • R 1 to R 4 each independently represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or 7 to 18 carbon atoms. Represents an aralkyl group.
  • R 1 to R 4 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms from the viewpoint of film properties, and having 1 to 8 carbon atoms.
  • An alkyl group is more preferable, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is particularly preferable.
  • the titanium tetraalkoxide represented by the formula (a1-1) is not limited to the following specific examples.
  • titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetra n-propoxide, titanium tetraisopropoxide titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetra n-propoxide, titanium tetraisopropoxide , Titanium tetra n-butoxide, titanium tetraisobutoxide, titanium diisopropoxy di-n-butoxide, titanium di-t-butoxy diisopropoxide, titanium tetra-t-butoxide, titanium tetraisooctyloxide, titanium tetrastearyl alkoxide, etc. It is done.
  • zirconium tetraalkoxide represented by the formula (a1-2) is not limited to the following specific examples.
  • zirconium tetra n-butoxide, zirconium tetraisobutoxide zirconium diisopropoxy di n-butoxide, zirconium di t-butoxy diisopropoxide, zirconium tetra t-butoxide, zirconium tetraisooctyloxide, zirconium tetrastearyl alkoxide, etc.
  • These can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
  • a titanium compound having a halogeno group and a zirconium compound having a halogeno group include titanium monohalide, titanium dihalide, titanium trihalide, titanium tetrahalide, zirconium monohalide, zirconium dihalide, zirconium trihalide, and zirconium.
  • a tetrahalide is mentioned, a titanium tetrahalide and a zirconium tetrahalide are mentioned preferably from a viewpoint of film
  • the titanium compound having a halogeno group is preferably a titanium tetrahalide represented by the following formula (a2-1) from the viewpoint of film properties.
  • the zirconium compound having a halogeno group is preferably a zirconium tetrahalide represented by the following formula (a2-2) from the viewpoint of film properties.
  • Hal 1 to Hal 4 each independently represents a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
  • Hal 1 to Hal 4 in formula (a2-1) and formula (a2-2) are each independently preferably a chlorine atom or an iodine atom from the viewpoints of film properties and handling properties, and are chlorine atoms. It is more preferable. These can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
  • Titanoxane is also referred to as polytitanoxane and is a compound having two or more Ti—O—Ti bonds as repeating units.
  • Examples of the production method include a method that can be obtained by hydrolyzing and condensing the titanium tetraalkoxide represented by the above formula (a1-1) with water.
  • titanium halide such as titanium tetrachloride may be hydrolyzed and condensed.
  • titanium alkoxides and titanium chlorides are preferable, and titanium alkoxides are more preferable because of ease of synthesis.
  • Zirconoxane is also called polyzircoxane and is a compound having two or more Zr—O—Zr bonds.
  • the same method as the manufacturing method of the said titanoxane is mentioned except changing a raw material into zirconium compounds, such as a zirconium alkoxide and a halogenated zirconium.
  • the titanoxane-zircoxoxane condensate is a condensate obtained by hydrolysis and condensation using both the titanium compound and the zirconium compound.
  • the same method as the said manufacturing method is mentioned except using a titanium compound and a zirconium compound together as a raw material.
  • organic high refractive index materials include fluorene skeleton, dinaphthothiophene skeleton, naphthalene skeleton, anthracene skeleton, benzotriazole skeleton, triazine skeleton, benzophenone skeleton, merocyanine skeleton, benzoxazole skeleton, Examples thereof include a benzothiol skeleton, a triphenylene skeleton, a cinnamoyl skeleton, and a tolan skeleton.
  • Specific examples include compounds represented by general formulas (I) to (VI) described in paragraphs 0029 to 0046 of JP-A-2007-91876, and paragraphs 0113 to 0115 of JP-A-2014-34596.
  • a high refractive index material having an average refractive index at 400 to 750 nm of 1.50 or more for example, a high refractive index layer
  • the support component herein is not particularly limited, but a polymer material is widely and preferably used.
  • cellulose acylate (ii) (meth) acrylic resin, (iii) polycarbonate resin, ( iv) Polystyrene resins, (v) cyclic polyolefin resins, (vi) glutaric anhydride resins, (vii) glutarimide resins, and the like can be used.
  • Cellulose acylate is not particularly limited. JP, 2012-215812, A paragraph 0017 can be referred to for the details of the acyl group which the cellulose hydroxyl group substitutes in cellulose acylate. Preferably, they are an acetyl group, a propionyl group, and a butanoyl group, More preferably, they are an acetyl group and a propionyl group, More preferably, it is an acetyl group.
  • cellulose acylate having an acetyl substitution degree of 2.95 or less is preferable, more preferably 2.86 or less, still more preferably 2.70 or less, and most preferably 2.50 or less.
  • cellulose acylate having an acetyl substitution degree of 2.95 or less is preferable, more preferably 2.90 or less, and still more preferably 2.89 or less.
  • cellulose acylate having an acetyl substitution degree of 2.00 or more is preferable, more preferably 2.5 or more, and still more preferably 2.80 or more.
  • the total acyl substitution degree of the cellulose acylate is also preferably in the above-described range for the acetyl substitution degree.
  • the total acyl substitution degree and acetyl substitution degree can be measured according to the method prescribed in ASTM-D817-96.
  • the portion not substituted with an acyl group usually exists as a hydroxyl group.
  • the details of cellulose acylate can also be referred to paragraphs 0018 to 0020 of JP2012-215812A.
  • (ii) (Meth) acrylic resin (Meth) acrylic resin is a concept including both a methacrylic resin and an acrylic resin.
  • the (meth) acrylic resin also includes a copolymer of an acrylate ester and a methacrylate ester.
  • the repeating structural unit of the (meth) acrylic resin is not particularly limited.
  • the (meth) acrylic resin preferably has a repeating structural unit derived from a (meth) acrylic acid ester monomer as a repeating structural unit.
  • the (meth) acrylic resin is obtained by polymerizing at least one selected from a hydroxyl group-containing monomer, an unsaturated carboxylic acid, and a monomer represented by the following general formula (10) as a repeating structural unit.
  • the repeating structural unit may be included.
  • R 201 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • X represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group, a —CN group, a —CO—R 202 group, or O—CO.
  • —R 203 group, and R 202 and R 203 each independently represents a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 20 carbon atoms.
  • (Meth) acrylic acid ester is not particularly limited.
  • JP, 2013-099875, A paragraph 0034 can be referred to.
  • the hydroxyl group-containing monomer is not particularly limited.
  • JP, 2013-099875, A paragraph 0035 can be referred to.
  • the unsaturated carboxylic acid is not particularly limited.
  • JP, 2013-099875, A paragraph 0036 can be referred to.
  • (Meth) acrylic resin may contain one or more lactone ring structures.
  • a lactone ring structure represented by the following general formula (11) can be given.
  • R 401 , R 402 and R 403 each independently represent a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 20 carbon atoms, and the organic residue may contain an oxygen atom.
  • the organic residue having 1 to 20 carbon atoms is preferably a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, or the like.
  • the content of the lactone ring structure represented by the general formula (11) in the structure of the lactone ring-containing (meth) acrylic resin is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 70% by mass, and still more preferably. It is 10 to 60% by mass, particularly preferably 10 to 50% by mass.
  • the content of the lactone ring structure is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 70% by mass, and still more preferably. It is 10 to 60% by mass, particularly preferably 10 to 50% by mass.
  • the method for producing the lactone ring-containing (meth) acrylic resin there is no particular limitation on the method for producing the lactone ring-containing (meth) acrylic resin.
  • the resulting polymer (p) is heat treated to introduce a lactone ring structure into the polymer.
  • the (lactone cyclization condensation step) a lactone ring-containing (meth) acrylic resin can be obtained.
  • JP, 2012-250535, A paragraphs 0040-0047 can be referred to for details, such as a preferred physical property of a lactone ring containing (meth) acrylic resin.
  • the weight average molecular weight Mw of the (meth) acrylic resin is preferably 80,000 or more.
  • the mass average molecular weight Mw of the (meth) acrylic resin is 80,000 or more, the mechanical strength is high and the handling suitability during production is excellent.
  • the (meth) acrylic resin preferably has a weight average molecular weight Mw of 100,000 or more.
  • the weight average molecular weight Mw of the (meth) acrylic resin is, for example, 5,000,000 or less, but is not particularly limited.
  • the (meth) acrylic resin commercially available products or those synthesized by a known synthesis method can be used.
  • commercially available products include, but are not limited to, Delpet (Japan registered trademark) 60N, 80N (Asahi Kasei Chemicals), Dialnal (Japan registered trademark) BR80, BR85, BR88, BR102 (Mitsubishi Rayon).
  • KT75 manufactured by Denki Kagaku Kogyo).
  • Cyclic polyolefin-based resin refers to a resin having a cyclic olefin structure.
  • resins having a cyclic olefin structure include (1) norbornene polymers, (2) monocyclic olefin polymers, (3) cyclic conjugated diene polymers, and (4) vinyl alicyclic hydrocarbons. Examples thereof include polymers and hydrides of (1) to (4). More specific embodiments include cyclic polyolefin resins that are addition (co) polymers containing at least one repeating unit represented by the following general formula (21), and, if necessary, general formula (20).
  • cyclic polyolefin resins which are addition (co) polymers further containing at least one or more of the above repeating units.
  • the ring-opening (co) polymer which contains at least 1 sort (s) of the cyclic repeating unit represented by General formula (22) can also be mentioned.
  • m represents an integer in the range of 0 to 4.
  • R 1 to R 6 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • X 1 to X 3 and Y 1 to Y 3 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms.
  • halogen atom C 1-10 hydrocarbon group substituted with halogen atom, — (CH 2 ) n COOR 11 , — (CH 2 ) n OCOR 12 , — (CH 2 ) n NCO, — (CH 2 ) n NO 2 , — (CH 2 ) n CN, — (CH 2 ) n CONR 13 R 14 , — (CH 2 ) n NR 13 R 14 , — (CH 2 ) n OZ, — (CH 2 ) n W or (—CO) 2 O, (—CO) 2 NR 15 composed of X 1 and Y 1, X 2 and Y 2, or X 3 and Y 3 is shown.
  • R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and Z is a hydrocarbon group or a hydrocarbon group substituted with halogen.
  • W represents SiR 16 p D 3 -p (R 16 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, D represents a halogen atom, —OCOR 16 or OR 16 , p represents an integer of 0 to 3), n Represents an integer in the range of 0-10.
  • R 5 and R 6 are preferably each independently a hydrogen atom or -CH 3
  • X 3 and Y 3 each independently represent a hydrogen atom, is preferably a chlorine atom or -COOCH 3,.
  • the norbornene-based polymer is commercially available from JSR under the trade name of Arton G (Arton) G or Arton F. Moreover, from ZEON, it is marketed with the brand name of ZEONOR (Japan registered trademark) (Zeonor) ZF14, ZF16, ZEONEX (Zeonex) 250, or ZEONEX 280. Of course, these commercially available products can be used as the norbornene polymer. JP, 2013-029792, A paragraphs 0032 and 0033 can also be referred to for details of a norbornene polymer and a cyclic polyolefin resin.
  • the polycarbonate resin is not particularly limited.
  • a commercially available product can be used as it is, or a product obtained by adding an additive to the commercially available product in order to appropriately control the peeling force and toughness.
  • Specific examples of commercially available products include, but are not limited to, Panlite (Japan registered trademark) L-1225L, L-1250Y, K-1300Y, AD-5503 (manufactured by Teijin Chemicals), Novalex 7020R, 7022R, 7025R, 7027R, 7030R (Mitsubishi Engineering Plastics) etc. are mentioned.
  • polystyrene-based resin As the polystyrene-based resin, a commercially available product can be used as it is, or a resin to which an additive is added to appropriately control the peeling force and toughness. In order to control physical properties, polystyrene obtained by copolymerizing vinyl toluene, ⁇ -methyl styrene, acrylonitrile, methyl vinyl ketone, ethylene, propylene, vinyl acetate, maleic anhydride, or the like may be used.
  • styrene-acrylonitrile copolymers include Sebian (Japan registered trademark) N020SF, 050SF, 070SF, 080SF (manufactured by Daicel Polymer), styrene -Examples of maleic anhydride copolymers include XIRAN SZ28110, SZ26180, SZ26120, SZ26080, SZ23110, SZ15170, SZ08250 (manufactured by Polyscope Polymers BV) and the like.
  • the glutaric anhydride resin represents a resin that is a polymer having a glutaric anhydride unit.
  • the polymer having a glutaric anhydride unit preferably has a glutaric anhydride unit represented by the following general formula (30) (hereinafter referred to as a glutaric anhydride unit).
  • R 31 and R 32 each independently represent a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 20 carbon atoms.
  • the organic residue may contain an oxygen atom.
  • R 31 and R 32 are preferably each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the content of the glutaric anhydride unit represented by the general formula (30) relative to the glutaric anhydride resin is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 45% by mass from the viewpoint of heat resistance and the like. It is.
  • the glutarimide resin refers to a resin that is a polymer having a glutarimide unit.
  • the glutarimide resin is a thermoplastic resin having a substituted or unsubstituted imide group in the side chain. By having a substituted or unsubstituted imide group in the side chain, a desirable balance of properties can be expressed in terms of optical properties and heat resistance.
  • As the glutarimide-based resin at least a glutarimide unit represented by the following general formula (40) (wherein R 301 , R 302 , and R 303 are each independently hydrogen or unsubstituted C 1-12 carbon atoms. Or a substituted alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
  • R 301 and R 302 are each independently hydrogen or a methyl group
  • R 303 is a methyl group or a cyclohexyl group.
  • the glutarimide unit contained in the resin may be a single type, or a plurality of types different in R 301 , R 302 , and R 303 .
  • the glutarimide-based resin preferably contains an acrylic acid ester or a methacrylic acid ester structural unit such as methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, and methyl methacrylate.
  • Another preferred structural unit includes N-alkyl methacrylamide such as N-methyl methacrylamide and N-ethyl methacrylamide.
  • the content of the glutarimide unit represented by the general formula (40) of the glutarimide resin is in the range of 20 to 95% by mass based on the total repeating unit of the glutarimide resin from the viewpoint of heat resistance and transparency. It is preferable that More preferred is 50 to 90% by mass, and still more preferred is 60 to 80% by mass.
  • JP, 2005-189623, A paragraph 0030 can be referred to for other copolymerizable components.
  • JP, 2005-189623, A paragraph 0031 can be referred to for details, such as a synthesis method of glutarimide system resin.
  • the weight average molecular weight of the glutarimide resin is preferably in the range of 1 ⁇ 10 4 to 5 ⁇ 10 5.
  • the material which has an ethylenically unsaturated group can also be used as needed.
  • the compound having two or more ethylenically unsaturated groups is not particularly limited as long as it is a compound having two or more ethylenically unsaturated groups, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include ester compounds, amide compounds, urethane compounds, and other compounds.
  • ester compound examples include polyfunctional (meth) acrylic acid ester, itaconic acid ester, crotonic acid ester, isocrotonic acid ester, maleic acid ester, and other ester compounds.
  • polyfunctional (meth) acrylic acid esters and the like are preferable.
  • polyfunctional (meth) acrylic acid ester examples include polyethylene glycol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, and 1,3-butanediol di (meth) acrylate.
  • polyfunctional (meth) acrylic acid ester examples include those obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to a polyfunctional alcohol such as glycerin or trimethylolethane and then (meth) acrylate, JP-B-48-41708 Urethane acrylates described in Japanese Patent Publication No. 50-6034, Japanese Patent Publication No. 51-37193, Japanese Patent Publication No. 48-64183, Japanese Patent Publication No. 49-43191, and Japanese Patent Publication No. 52-30490.
  • Polyester acrylates described in the publication epoxy acrylates which are reaction products of epoxy resin and (meth) acrylic acid, (meth) acrylic esters and urethane (meth) acrylates described in JP-A-60-258539 And vinyl esters.
  • polyfunctional ethylenically unsaturated compounds include, for example, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, Japan Adhesion Association Vol. 20, no. 7, photocurable monomers and oligomers described on pages 300 to 308.
  • amide compounds include amides (monomers) of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyvalent amine compounds. Specific examples include methylene bis (meth) acrylamide, 1,6-hexamethylene. Examples thereof include bis (meth) acrylamide, diethylenetriamine tris (meth) acrylamide, xylylene bis (meth) acrylamide, and the like and (meth) acrylic amide described in JP-A-60-258539.
  • urethane compound include urethane chain polymerizable compounds produced by an addition reaction between isocyanate and a hydroxyl group.
  • urethanized products of pentaerythritol triacrylate and hexamethylene diisocyanate pentaerythritol triacrylate.
  • Urethanes of toluene and diisocyanates Urethanes of pentaerythritol triacrylate and isophorone diisocyanate
  • Urethanes of dipentaerythritol pentaacrylate and toluene diisocyanate dipentaerythritol Examples
  • urethanized products of pentaacrylate and isophorone diisocyanate Specific examples thereof include urethane acrylates as described in JP 2011-126921 A, JP 51-37193 A, JP 2-32293 A, and JP 2-16765 A. These descriptions are incorporated herein.
  • polyfunctional ethylenically unsaturated compounds include allyl compounds and alkenyl group-containing compounds described in JP-A-60-258539 and WO2010 / 050580.
  • a compound having one ethylenically unsaturated group can also be used.
  • examples of such compounds include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid and maleic acid, and salts thereof, (meth) acrylates, (meth) acrylamides, and (meth) acrylonitriles.
  • monofunctional ethylenically unsaturated compounds such as styrenes.
  • an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having an nucleophilic substituent such as a hydroxyl group, an amino group or a mercapto group and an isocyanate or an epoxy, and a monofunctional or polyfunctional carboxylic acid A dehydration condensation reaction product or the like is also preferably used.
  • isocyanato groups (isocyanate groups), addition reaction products of unsaturated carboxylic acid esters or amides having an electrophilic substituent such as an epoxy group and alcohols, amines, thiols, halogeno groups, and tosyloxy
  • a substitution reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a leaving substituent such as a group and an alcohol, amine or thiol is also suitable.
  • the monofunctional ethylenically unsaturated compound is not particularly limited, and various known compounds can be used in addition to the compounds exemplified above. For example, compounds described in JP-A-2009-204962 are used. May be.
  • Monofunctional ethylenically unsaturated compounds include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and butoxyethyl.
  • a monofunctional ethylenically unsaturated compound a monofunctional (meth) acrylate compound is preferable and an alkyl (meth) acrylate is more preferable.
  • only one type of monofunctional ethylenically unsaturated compound may be used, or two or more types may be used in combination.
  • a polymerization initiator may be used as necessary.
  • Such a polymerization initiator preferably contains a radical polymerization initiator.
  • the radical polymerization initiator that can be used in the present invention is a compound that can initiate and accelerate polymerization of a polymerizable compound such as a compound having two or more ethylenically unsaturated groups by light and / or heat.
  • a photopolymerization initiator is preferable, and a photoradical polymerization initiator is more preferable.
  • the “light” is not particularly limited as long as it is an active energy ray capable of imparting energy capable of generating a starting species from the component C by irradiation, and is widely limited to ⁇ rays, ⁇ rays, X rays, ultraviolet rays. (UV), visible light, electron beam, and the like. Among these, light containing at least ultraviolet rays is preferable.
  • Examples of the photopolymerization initiator include oxime ester compounds, organic halogenated compounds, oxydiazole compounds, carbonyl compounds, ketal compounds, benzoin compounds, acridine compounds, organic peroxide compounds, azo compounds, coumarin compounds, azide compounds, metallocenes.
  • Examples include compounds, hexaarylbiimidazole compounds, organic boric acid compounds, disulfonic acid compounds, onium salt compounds, and acylphosphine (oxide) compounds.
  • oxime ester compounds and hexaarylbiimidazole compounds are preferable from the viewpoint of sensitivity, and oxime ester compounds are more preferable.
  • the oxime ester compound examples include compounds described in JP-A No. 2000-80068, JP-A No. 2001-233842, JP-T No. 2004-534797, JP-A No. 2007-231000, and JP-A No. 2009-134289. Can be used.
  • the oxime ester compound is preferably a compound represented by the following formula (1) or formula (2).
  • Ar represents an aromatic group or a heteroaromatic group
  • R 1 represents an alkyl group, an aromatic group or an alkoxyalkyloxy group
  • R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
  • R 2 may be bonded to an Ar group to form a ring.
  • Ar represents an aromatic group or a heteroaromatic group, and is preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from a benzene ring, naphthalene ring or carbazole ring, and a naphthalenyl group or carbazoyl group which forms a ring together with R 2 More preferred.
  • the hetero atom in the heteroaromatic group include a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom. Of these, a nitrogen atom is preferable.
  • R 1 represents an alkyl group, an aromatic group or an alkoxyalkyloxy group, preferably a methyl group, an ethyl group, a benzyl group, a phenyl group, a naphthyl group, a methoxy group or an ethoxy group, and a methyl group, an ethyl group, a phenyl group or A methoxy group is more preferred.
  • R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group, preferably a hydrogen atom or a substituted alkyl group, and more preferably a hydrogen atom, a substituted alkyl group that forms a ring with Ar, or a toluenethioalkyl group.
  • Ar is preferably a group having 4 to 20 carbon atoms
  • R 1 is preferably a group having 1 to 30 carbon atoms
  • R 2 is a group having 1 to 50 carbon atoms. It is preferable.
  • the oxime ester compound is more preferably a compound represented by the following formula (3), formula (4) or formula (5), and particularly preferably a compound represented by the following formula (5).
  • R 1 represents an alkyl group, an aromatic group or an alkoxy group
  • X represents —CH 2 —, —C 2 H 4 —, —O— or —S—
  • R 3 independently represents a halogen atom
  • R 4 are each independently an alkyl group, a phenyl group, an alkyl-substituted amino group, an arylthio group, an alkylthio group, an alkoxy group, an aryloxy group or a halogen atom
  • R 5 Represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group
  • R 6 represents an alkyl group
  • n1 and n2 each independently represents an integer of 0 to 6
  • n3 represents an integer of 0 to 5.
  • R 1 represents an alkyl group, an aromatic group or an alkoxy group, and is preferably a group represented by R 11 —X′-alkylene group—.
  • R 11 represents an alkyl group or an aryl group, and X ′ represents a sulfur atom or an oxygen atom.
  • R 11 is preferably an aryl group, more preferably a phenyl group.
  • the alkyl group and aryl group as R 11 may be substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom) or an alkyl group.
  • X is preferably a sulfur atom.
  • R 3 and R 4 can be bonded at any position on the aromatic ring.
  • R 4 represents an alkyl group, a phenyl group, an alkyl-substituted amino group, an arylthio group, an alkylthio group, an alkoxy group, an aryloxy group or a halogen atom, preferably an alkyl group, a phenyl group, an arylthio group or a halogen atom, an alkyl group, an arylthio group A group or a halogen atom is more preferred, and an alkyl group or a halogen atom is still more preferred.
  • the alkyl group an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable.
  • R 4 As a halogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, or a fluorine atom is preferable.
  • the number of carbon atoms in R 4 is preferably 0 to 50, more preferably 0 to 20.
  • R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and an alkyl group is preferable.
  • the alkyl group an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable.
  • aryl group an aryl group having 6 to 10 carbon atoms is preferable.
  • R 6 represents an alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group.
  • n1 and n2 each represent the number of substitutions of R 3 on the aromatic ring in formula (3) or formula (4), and n3 represents the number of substitutions of R 4 on the aromatic ring in formula (5).
  • n1 to n3 are each independently preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1.
  • oxime ester compounds preferably used in the present invention are shown below. However, it goes without saying that the oxime ester compounds used in the present invention are not limited to these. Me represents a methyl group and Ph represents a phenyl group. Further, the cis-trans isomerism of the double bond of the oxime in these compounds may be either EZ or a mixture of EZ.
  • organic halogenated compounds include: Wakabayashi et al., “Bull Chem. Soc. Japan” 42, 2924 (1969), US Pat. No. 3,905,815, Japanese Patent Publication No. 46-4605. JP, 48-34881, JP 55-3070, JP 60-239736, JP 61-169835, JP 61-169837, JP 62-58241, JP-A 62-212401, JP-A 63-70243, JP-A 63-298339, P. Examples include compounds described in Hut “Journal of Heterocyclic Chemistry” 1 (No. 3), (1970), and in particular, oxazole compounds substituted with a trihalomethyl group and s-triazine compounds.
  • hexaarylbiimidazole compounds include, for example, JP-B-6-29285, US Pat. Nos. 3,479,185, 4,311,783, and 4,622,286. Examples include various compounds described in the specification.
  • acylphosphine (oxide) compound examples include a monoacylphosphine oxide compound and a bisacylphosphine oxide compound, and specific examples include IRGACURE 819, Darocur 4265, Darocur TPO, and the like manufactured by BASF.
  • acetophenone compound examples include IRGACURE 127 manufactured by BASF.
  • a polymerization initiator can be used 1 type or in combination of 2 or more types. Moreover, when using the photoinitiator which does not have absorption in an exposure wavelength, a sensitizer can also be used.
  • the total amount of the photopolymerization initiator in the curable composition of the present invention is preferably 0.5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content in the composition, and is 1 to 20 parts by mass. More preferred is 1 to 10 parts by mass, still more preferred is 2 to 5 parts by mass.
  • a sensitizer in the present invention, can be used as necessary.
  • the sensitizer absorbs actinic rays or radiation and enters an excited state.
  • the sensitizer in an excited state has effects such as electron transfer, energy transfer, and heat generation, and can initiate and accelerate polymerization.
  • Examples of preferred sensitizers include compounds belonging to the following compounds and having an absorption wavelength in the 350 nm to 450 nm region.
  • Polynuclear aromatics eg, pyrene, perylene, triphenylene, anthracene, phenanthrene
  • xanthenes eg, fluorescein, eosin, erythrosine, rhodamine B, rose bengal
  • xanthones eg, xanthone, thioxanthone, dimethylthioxanthone, Diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone
  • cyanines eg thiacarbocyanine, oxacarbocyanine
  • merocyanines eg merocyanine, carbomerocyanine
  • rhodocyanines oxonols
  • thiazines eg thionine
  • acridines eg, acridine orange, chloroflavin, acri
  • Preferred specific examples of the sensitizer include pyrene, perylene, acridine orange, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, benzoflavine, N-vinylcarbazole, 9,10-dibutoxyanthracene, anthraquinone, coumarin, ketocoumarin, phenanthrene, camphorquinone. And phenothiazine derivatives.
  • antioxidant can also be used as needed.
  • an antioxidant a well-known antioxidant can be contained.
  • antioxidants include phosphorus antioxidants, amides, hydrazides, hindered amine antioxidants, sulfur antioxidants, phenol antioxidants, ascorbic acids, zinc sulfate, sugars, Examples thereof include nitrates, sulfites, thiosulfates, and hydroxylamine derivatives.
  • phenolic antioxidants hindered phenols
  • hindered amine antioxidants hindered amine antioxidants
  • phosphorus antioxidants alkyl phosphites
  • sulfur oxidation etc.
  • thioethers thioethers
  • phenolic antioxidants are most preferred.
  • These may be used individually by 1 type and may mix 2 or more types. Specific examples include the compounds described in paragraphs 0026 to 0031 of JP-A-2005-29515 and the compounds described in paragraphs 0106 to 0116 of JP-A-2011-227106. Embedded in the book.
  • ADK STAB registered trademark
  • ADK STAB AO-80 manufactured by ADEKA Corporation
  • Irganox registered trademark
  • Irganox 1035 Irganox 1098
  • Irganox 1726 Irganox 1726
  • IRGAFO registered trademark
  • a polymerization initiator may be used as necessary.
  • the surfactant include a silicone-based surfactant and a fluorine-based surfactant, and a fluorine-based surfactant is preferable.
  • the surfactant include compounds described in paragraphs [0082] to [0090] of JP2014-119605A and compounds described in paragraphs [0031] to [0034] of JP2012-203237A. And compounds exemplified in [0092] and [0093] of JP-A-2005-99248, and exemplified in [0076] to [0078] and [0082] to [0085] of JP-A-2002-129162. And fluorine (meth) acrylate polymers described in paragraphs [0018] to [0043] of JP-A-2007-272185, and the like.
  • 1 type may be used independently and 2 or more types may be used together.
  • fluorine (meth) acrylate polymers described in paragraphs [0018] to [0043] of JP-A-2007-272185 can be preferably used as the surfactant used in the photochromic layer.
  • the description is incorporated into the present invention.
  • the following fluorine (meth) acrylate polymers are more preferable.
  • fluorine-based surfactant compounds represented by the following general formula (I) described in paragraphs [0082] to [0090] of JP-A-2014-119605 are also preferable.
  • L 11 , L 12 , L 13 , L 14 , L 15 , and L 16 are each independently a single bond, —O—, —S—, —CO—, —COO—, — OCO—, —COS—, —SCO—, —NRCO—, —CONR— (in the general formula (I), R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), —NRCO—, -CONR- has the effect of reducing solubility, and more preferably -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, because the haze tends to increase during the preparation of the light control layer.
  • the alkyl group that R can take may be linear or branched.
  • the number of carbon atoms is more preferably 1 to 3, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group.
  • Sp 11 , Sp 12 , Sp 13 , and Sp 14 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a single bond or an alkylene group having 1 to 7 carbon atoms, still more preferably Is a single bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the hydrogen atom of the alkylene group may be substituted with a fluorine atom.
  • the alkylene group may or may not be branched, but a linear alkylene group having no branch is preferred. From the viewpoint of synthesis, it is preferable that Sp 11 and Sp 14 are the same, and Sp 12 and Sp 13 are the same.
  • a 11 and A 12 are monovalent to tetravalent aromatic hydrocarbon groups.
  • the aromatic hydrocarbon group preferably has 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 14 carbon atoms, still more preferably 6 to 10 carbon atoms, and still more preferably 6.
  • the aromatic hydrocarbon group represented by A 11 and A 12 may have a substituent. Examples of such a substituent include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, or an ester group. For the description and preferred ranges of these groups, reference can be made to the corresponding description of the T 11 below.
  • Examples of the substituent for the aromatic hydrocarbon group represented by A 11 and A 12 include a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a bromine atom, a chlorine atom, and a cyano group.
  • a molecule having a large number of perfluoroalkyl moieties in the molecule can align the liquid crystal with a small amount of addition, leading to a decrease in haze. Therefore, A 11 and A 12 have a large number of perfluoroalkyl groups in the molecule. Is preferably tetravalent. From the viewpoint of synthesis, A 11 and A 12 are preferably the same.
  • T 11 represents the following divalent group or divalent aromatic heterocyclic group (wherein X in T 11 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, or It is preferably an ester group, and Ya, Yb, Yc, and Yd each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms).
  • the alkyl group that X contained in T 11 can have 1 to 8 carbon atoms, preferably 1 to 5 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, and is preferably linear or branched. Examples of preferable alkyl groups include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group, and among them, a methyl group is preferable.
  • the alkyl moiety of the alkoxy group X contained in the T 11 can be taken, it is possible to refer to the description and the preferred range of the alkyl group X contained in the T 11 can take.
  • halogen atom that X contained in T 11 can take include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a chlorine atom and a bromine atom are preferable.
  • Examples of the ester group that X contained in T 11 can take include a group represented by R a COO—.
  • Ra include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • Specific examples of the ester include CH 3 COO— and C 2 H 5 COO—.
  • the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms that can be taken by Ya, Yb, Yc, and Yd may be linear or branched. For example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group can be exemplified.
  • the divalent aromatic heterocyclic group preferably has a 5-membered, 6-membered or 7-membered heterocyclic ring.
  • a 5-membered ring or a 6-membered ring is more preferable, and a 6-membered ring is most preferable.
  • As the hetero atom constituting the heterocyclic ring a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom are preferable.
  • the heterocycle is preferably an aromatic heterocycle.
  • the aromatic heterocycle is generally an unsaturated heterocycle. An unsaturated heterocyclic ring having the most double bond is more preferable.
  • heterocyclic rings examples include furan ring, thiophene ring, pyrrole ring, pyrroline ring, pyrrolidine ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, isothiazole ring, imidazole ring, imidazoline ring, imidazolidine ring, pyrazole ring, pyrazoline Ring, pyrazolidine ring, triazole ring, triazane ring, tetrazole ring, pyran ring, thiyne ring, pyridine ring, piperidine ring, oxazine ring, morpholine ring, thiazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, piperazine ring and triazine ring included.
  • the divalent heterocyclic group may have a substituent.
  • substituents that can be taken by the above-described monovalent to tetravalent aromatic hydrocarbons of A 1 and A 2 .
  • Hb 11 represents a perfluoroalkyl group having 2 to 30 carbon atoms, more preferably a perfluoroalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and still more preferably a perfluoroalkyl group having 3 to 10 carbon atoms.
  • the perfluoroalkyl group may be linear, branched, or cyclic, but is preferably linear or branched, and more preferably linear.
  • m11 and n11 are each independently 0 to 3, and m11 + n11 ⁇ 1.
  • a plurality of parenthesized structures may be the same or different, but are preferably the same.
  • M11 and n11 in the general formula (I) are determined by the valences of A 11 and A 12 , and the preferable range is also determined by the preferable ranges of the valences of A 11 and A 12 .
  • O and p contained in T 11 are each independently an integer of 0 or more, and when o and p are 2 or more, a plurality of X may be the same or different from each other.
  • O contained in T 11 is preferably 1 or 2.
  • P contained in T 11 is preferably an integer of 1 to 4, and more preferably 1 or 2.
  • the compound represented by the general formula (I) may have a symmetrical molecular structure or may have no symmetry.
  • symmetry means at least one of point symmetry, line symmetry, and rotational symmetry
  • asymmetry means something that does not correspond to any of point symmetry, line symmetry, or rotational symmetry. To do.
  • the compound represented by the general formula (I) includes the perfluoroalkyl group (Hb 11 ), the linking group-(-Sp 11 -L 11 -Sp 12 -L 12 ) m11 -A 11 -L 13 -and -L 14 -A 12 - (L 15 -Sp 13 -L 16 -Sp 14 -) n11 -, and is preferably a compound which is a combination of T is a divalent group having the excluded volume effect.
  • the two perfluoroalkyl groups (Hb 11 ) present in the molecule are preferably the same as each other, and the linking group present in the molecule-(-Sp 11 -L 11 -Sp 12 -L 12 ) m11 -A 11 -L 13 - and -L 14 -A 12 - (L 15 -Sp 13 -L 16 -Sp 14 -) n11 - is preferably also the same.
  • the terminal Hb 11 -Sp 11 -L 11 -Sp 12 -and -Sp 13 -L 16 -Sp 14 -Hb 11 are preferably groups represented by any one of the following general formulas.
  • a is preferably from 2 to 30, more preferably from 3 to 20, and even more preferably from 3 to 10.
  • b is preferably 0 to 20, more preferably 0 to 10, and still more preferably 0 to 5.
  • a + b is 3 to 30.
  • r is preferably from 1 to 10, and more preferably from 1 to 4.
  • Hb 11 -Sp 11 -L 11 -Sp 12 -L 12 -and -L 15 -Sp 13 -L 16 -Sp 14 -Hb 11 at the terminal of the general formula (I) are any of the following general formulas: It is preferable that it is group represented by these.
  • the present invention can take any configuration as long as it does not deviate from the idea of combining a photochromic material and a high refractive index material, and is not limited thereto.
  • the following photochromic material is a high refractive material. Dispersed inside, having a structure capable of irradiating light of a specific wavelength from the end face, having a structure capable of irradiating light of a specific wavelength from the end face by sandwiching a support component including a photochromic material with a high refractive material
  • the structure which comprises the structure which can irradiate the light of a specific wavelength from an end surface can be mentioned by pinching
  • the difference in average transmittance at 400 to 700 nm is within ⁇ 10%, it is sufficiently dispersed. It is judged.
  • the “light source” used here is not particularly limited as long as it can induce an optical change of the photochromic material, and a wide and general light source can be used.
  • a member that absorbs or reflects may be provided on the surface side (air side) of the photochromic material.
  • a general production method can be widely used without any particular limitation.
  • a photochromic layer and a high refractive index layer are provided on a temporary support.
  • a method for realizing the desired ratio of the photochromic material and the high refractive index material in the film during film formation can be suitably used.
  • the photochromic layer and the high refractive index layer may or may not be clearly separated.
  • an adhesive component that is widely and generally used can be arbitrarily used.
  • a known layer such as a hard coat layer, a low refractive index layer having an average refractive index of 1.48 or less, an antifouling layer, and an antistatic layer can be provided on the surface of the optical element.
  • Step 1 Triacetylcellulose Solution Preparation Add 20% by weight of TAC to a vessel equipped with a mixer and heater containing methylene chloride, based on the total weight% of the mixture. It was prepared by. The resulting mixture was heated with stirring at 50 ° C. until the TAC was dissolved. Triphenyl phosphate (15% by weight, based on the weight of the TAC solid) was added with stirring.
  • Step 2 Additional Photochromic Material 2 (Photochromic Dye)
  • Photochromic Dye A mixture of the photochromic dyes listed below (0.15 wt% based on the weight of the TAC solid) is added to the solution obtained in Step 1 while stirring. Added.
  • Photochromic A is indenonaphthopyran that has been reported to produce a blue activation color.
  • Photochromic B is indenonaphthopyran reported to produce a greenish activation color.
  • Photochromic C is indenonaphthopyran reported to produce a reddish brown activated color.
  • Step 3 Additional Organic high refractive index material (Ogsol EA0200 manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.) was obtained in Step 2 while stirring at 150% by weight based on the weight of the TAC solid. Added to the solution.
  • organic high refractive index material Ogsol EA0200 manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.
  • Step 4 Preparation of Photochromic-High Refractive TAC Film
  • the solution obtained in Step 3 was cast on a glass plate and evaporated from the glass plate after evaporation of methylene chloride in an oven maintained at 60 ° C. and cut into 2 to give the film of example 1 having a thickness of 40 [mu] m. This corresponds to the configuration excluding the light source 3 in FIG.
  • Example 2 A film of Example 2 was obtained in the same procedure as Example 1 except that the high refractive index material added in Step 3 of Example 1 was changed to Dispersion P1 shown below.
  • Dispersion P1 Dispersion P1
  • a dispersion having the following composition was prepared, mixed with 17,000 parts by mass of zirconia beads (0.3 mm ⁇ ), and dispersed for 12 hours using a paint shaker. Thereafter, zirconia beads (0.3 mm ⁇ ) were filtered off to obtain dispersion P1.
  • Inorganic high refractive index material Tianium dioxide, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., trade name: TTO-51 (A), average primary particle size: 10-30 nm
  • Dispersant DISPERBYK-118 manufactured by Big Chemie Japan 2,200 parts by mass
  • solvent PGMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • Example 3 After obtaining the high refractive index film 1 obtained by omitting the step 2 in Example 1 and the photochromic film obtained by omitting the step 3, the photochromic film is adhered so as to be sandwiched between the high refractive index films 1.
  • the film of Example 3 was obtained by pasting together with an agent (SK-2057; manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.). This corresponds to the configuration excluding the light source 3 in FIG.
  • Example 4 After obtaining the high refractive index film 1 and the photochromic film in the same manner as in Example 3, the high refractive index film 1 was bonded with an adhesive (SK-2057; manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) so as to be sandwiched between the photochromic films. The film of Example 4 was obtained. This corresponds to the configuration excluding the light source 3 in FIG.
  • Example 5 A film of Example 5 was obtained in the same procedure as Example 1 except that the photochromic material 2 added in Step 2 of Example 1 was changed to the following compound (Photochromic D).
  • Comparative Example 1 A film of Comparative Example 1 was obtained in the same procedure as in Example 1 except that Step 3 of Example 1 was omitted.
  • Comparative Example 2 The film obtained in Comparative Example 1 was attached with an adhesive (SK-2057; manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) so as to be sandwiched between TAC films obtained by omitting Steps 2 and 3 in Example 1, and compared. The film of Example 2 was obtained.
  • Example 6 (Production of TAC with UV absorber) ⁇ Preparation of protective film> The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution (dope) having the following composition.
  • -Cellulose acetate solution (dope)- Cellulose acetate 100 parts by mass (acetyl substitution degree 2.86) -Triphenyl phosphate 8.0 parts by mass-Biphenyl diphenyl phosphate 4.0 parts by mass-Tinuvin 328 Ciba Japan 1.0 part by mass-Tinuvin 326 Ciba Japan 0.2 part by mass-Methylene chloride 369 parts by mass-Methanol 80 parts by mass, 1-butanol 4 parts by mass
  • the obtained dope was heated to 30 ° C., and cast on a glass plate through a casting Giesser.
  • the surface temperature of the glass was set to -5 ° C, and the space temperature of the entire casting part was set to 15 ° C.
  • film 61 After casting, the mixture was allowed to stand for 1 minute, dried at 45 ° C. for 1 minute, and peeled off from the glass. Next, the film was dried at 110 ° C. for 5 minutes and further at 140 ° C. for 10 minutes to obtain a protective film having a thickness of 80 ⁇ m. This is referred to as film 61.
  • a TAC film containing a photochromic material and a high refractive index material was produced in a size of 30 cm in width and 10 cm in length in the same manner as in Example 1 except that the film thickness was changed to 80 ⁇ m, and doubled vertically at 185 ° C. The film was stretched at the free end to produce a 20 cm long and 20 cm long film. This is referred to as a film 62.
  • These films were similarly bonded to glass (Eagle XG, Corning, thickness: 1.1 mm) with the configuration shown in FIG. 4 using an adhesive material. At this time, it arrange
  • Example 7 (Production of ⁇ / 4 film) A ⁇ / 4 film was produced on the film 61 with reference to Examples (paragraphs [0272] to [0160]) of JP2012-18396A.
  • the member configuration shown in FIG. 5 was laminated on the OLED display using an adhesive material.
  • the angle formed by the slow axis of the ⁇ / 4 film and the polarization axis of the film 62 was 45 degrees.
  • Glass (Eagle XG, Corning) having a thickness of 0.3 mm was used.
  • the reflectance of OLED which peeled the polarizing plate is very high, the structure of Example 7 can be used as a mirror when UV is not irradiated.
  • the reflectance of black display can be reduced by irradiating only the image display portion with UV, the contrast of the image can be increased. The reflectance can be adjusted by adjusting the UV illuminance.
  • UV-LED LIGHT SOURCE H-20WLH4 (HOYA CANDEO OPTRONIC Co., Ltd.) was applied to the end surfaces of the films of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 obtained above and to the end surfaces of the glasses of Examples 6 and 7, respectively.
  • Product the time from the start of irradiation with UV light until the end surface on which the light source was not attached was visually discolored was evaluated as the photochromic switching speed evaluation.
  • Table 2 shows the evaluation results.
  • the switching speed between the transmission mode and the light shielding mode can be increased.
  • Example 6 except having replaced the structure of Example 6 and the film 62 with the photochromic film produced in Example 1, the same structure was produced and the light transmittance mode and the transmittance
  • the configuration of Example 6 can lower the transmittance, and the transmittance in the transmission mode is almost the same.
  • the configuration of Example 6 can increase the difference in transmittance between the light shielding mode and the transmission mode. It was confirmed.
  • the configuration of the sixth embodiment is useful as a dimmable window.
  • Example 7 A structure similar to that of Example 7 was prepared except that the film 62 was replaced with the photochromic film prepared in Example 1, and the appearance of the image when UV was not irradiated and the appearance of the mirror when UV was irradiated were compared.
  • the image contrast was higher in the configuration of Example 7 when UV was irradiated, and the appearance as a mirror was almost the same when UV was not irradiated. From this, the configuration of Example 7 is useful as a mirror display that achieves both mirror effect and image display.

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Abstract

【課題】駆動電圧や物理的な操作を必要とせずに遮光モードおよび透過モードを切り換える事ができ、かつその切り替え速度が速い光学素子及び調光素子、レンズ材料、ディスプレイ材料、窓材料、および鏡材料を提供する。 【解決手段】フォトクロミック材料(2)を高屈折率材料(1)中に分散させる、または、フォトクロミック材料(2)を高屈折率材料(1)で挟み込む、もしくは、高屈折率材料(1)をフォトクロミック材料(2)で挟み込んで調光素子を形成し、素子端部より光照射することで、非常に素早く遮光モードと透過モードを切り替えることが可能となる。

Description

光学素子、調光素子、レンズ材料、ディスプレイ材料、窓材料および鏡材料
 本発明は、光学素子、調光素子、レンズ材料、ディスプレイ材料、窓材料および鏡材料に関する。より詳しくは、駆動電圧や物理的な操作を必要とせずに遮光モードおよび透過モードを切り換える事ができ、かつその切り替え速度が速い光学素子、調光素子、レンズ材料、ディスプレイ材料、窓材料および鏡材料に関する。
 近年、安全や健康などの観点から、日光などの外光に対し、窓、眼鏡等の透過率を変化させて防眩する調光素子の需要が高まりつつあり、中でも、透過モードと遮光モードの切り替え速度が速い調光素子が求められている。
 特許文献1には、支持ポリマーフィルム層とフォトクロミック材料を含む層を用い、遮光モードと透過モードの透過率差(コントラスト)や、遮光モードから透過モードへ戻る際の退色半減期について優れた調光素子が記載されている。
特開2012-48268号公報
 上記の通り、特許文献1には支持ポリマーフィルム層とフォトクロミック材料を含む層を用い、遮光モードと透過モードの透過率差(コントラスト)や、遮光モードから透過モードへ戻る際の退色半減期について優れた調光素子が記載されているが、両モードの切り替え速度についての記載はなく、本発明者らが特許文献1に記載の調光素子の切り替え速度を検討したところ、その性能は満足のいくものではなかった。
 本発明が解決しようとする課題は、駆動電圧や物理的な操作を必要とせずに遮光モードおよび透過モードを切り換えることができ、かつその切り替え速度が速い調光素子、およびその調光素子を用いた光学素子、レンズ材料、ディスプレイ材料、窓材料および鏡材料を提供することである。
 上記課題を解決するために本発明者らが鋭意検討した結果、本発明の光学素子で、非常に素早く遮光モードと透過モードを切り替えることが可能となることを見出し、本発明に至った。
 上記課題を解決するための手段である本発明および本発明の好ましい態様は以下のとおりである。
 本発明の光学素子は、フォトクロミック材料と、高屈折率材料と、を含み、フォトクロミック材料は高屈折率材料中に分散されてなる。
 本発明の別の光学素子は、フォトクロミック材料を含有するフォトクロミック層と、高屈折率材料を含有する高屈折率層とが、互いに接してなる。
 フォトクロミック材料は、ナフトピラン、オキサジン、フェナントロピラン、ベンゾピラン、金属ジチオゾネート、フルギドおよびフルギミドのうち少なくとも1種を含むことが好ましい。
 高屈折率材料は、無機高屈折率微粒子を含むことが好ましい。
 高屈折率材料は、有機高屈折率化合物を含むことが好ましい。
 本発明の光学素子は、さらにUV(Ultra Violet,紫外)光源を具備してもよい。
 本発明の調光素子は、本発明の光学素子を含む。
 本発明のレンズ材料は、本発明の調光素子を含む。
 本発明のディスプレイ材料は、本発明の調光素子を含む。
 本発明の窓材料は、本発明の調光素子を含む。
 本発明の鏡材料は、本発明の調光素子を含む。
 本発明によれば、駆動電圧や物理的な操作を必要とせずに遮光モードおよび透過モードを切り換えることができ、かつその切り替え速度が速い光学素子を提供することができる。
本発明の光学素子の一例の断面模式図である。 本発明の光学素子の一例の断面模式図である。 本発明の光学素子の一例の断面模式図である。 本発明の光学素子の一例の断面模式図である。 本発明の光学素子の一例の断面模式図である。
 以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
[フォトクロミック材料]
 本明細書で使用される場合、「フォトクロミック」とは、少なくとも化学放射に応答して変動する、少なくとも可視光線の吸収スペクトルを有することを意味し、熱的に可逆性のフォトクロミック化合物および熱的に可逆性でない(または光可逆性の)フォトクロミック化合物の両方を含み得る。一般に、本明細書において限定されないが、2つ以上のフォトクロミック材料が使用される場合、上記種々の材料は、望ましい色もしくは色相を生成するために互いに補完するように選択され得る。例えば、フォトクロミック化合物の混合物は、特定の活性化された色(例えば、ほぼニュートラルグレイもしくはほぼニュートラルブラウン)を達成するために、本明細書に開示される特定の非限定的実施形態に従って使用され得る。例えば、ニュートラルグレイおよびニュートラルブラウンの色を定義するパラメーターを記載する、米国特許第5,645,767号、第12欄第66行目~第13欄第19行目を参照することができる。本発明においては、波長が380nm以下のUV光に対して応答性を持つフォトクロミック材料であることが好ましい。
 上記フォトクロミック材料は、任意の種々の有機フォトクロミック材料および無機フォトクロミック材料を含み得る。上記フォトクロミック材料は、以下のクラスの材料:クロメン(例えば、ナフトピラン、ベンゾピラン、インデノナフトピラン、フェナントロピランもしくはそれらの混合物);スピロピラン(例えば、スピロ(ベンゾインドリン)ナフトピラン、スピロ(インドリン)ベンゾピラン、スピロ(インドリン)ナフトピラン、スピロ(インドリン)キノピランおよびスピロ(インドリン)ピラン);オキサジン(例えば、スピロ(インドリン)ナフトキサジン、スピロ(インドリン)ピリドベンゾオキサジン、スピロ(ベンゾインドリン)ピリドベンゾオキサジン、スピロ(ベンゾインドリン)ナフトオキサジンおよびスピロ(インドリン)ベンゾオキサジン;水銀ジチゾネート、フルギド、フルギミドならびにこのようなフォトクロミック化合物の混合物が挙げられ得るが、これらに限定されない。
 このようなフォトクロミック材料および補完的フォトクロミック材料は、米国特許第4,931,220号の第8欄第52行目~第22欄第40行目;米国特許第5,645,767号の第1欄第10行目~第12欄第57行目;米国特許第5,658,501号の第1欄第64行目~第13欄第17行目;米国特許第6,153,126号の第2欄第18行目~第8欄第60行目;米国特許第6,296,785号の第2欄第47行目~第31欄第5行目;米国特許第6,348,604号の第3欄第26行目~第17欄第15行目;および米国特許第6,353,102号の第1欄第62行目~第11欄第64行目(前述の特許の開示は、本明細書に参考として援用される)に記載される。スピロ(インドリン)ピランはまた、出典「Techniques in Chemistry,Volume III,「Photochromism」,Chapter 3,Glenn H.Brown,Editor,John Wiley and Sons,Inc.,New York,1971」に記載される。
 さらなる非限定的実施形態において、上記フォトクロミック材料は、重合可能なフォトクロミック材料(例えば、米国特許第5,166,345号の第3欄第36行目~第14欄第3行目に開示される重合可能なナフトオキサジン;米国特許第5,236,958号の第1欄第45行目~第6欄第65行目に開示される重合可能なスピロベンゾピラン;米国特許第5,252,742号の第1欄第45行目~第6欄第65行目に開示される重合可能なスピロベンゾピランおよびスピロベンゾチオピラン;米国特許第5,359,085号の第5欄第25行目~第19欄第55行目に開示される重合可能なフルギド;米国特許第5,488,119号の第1欄第29行目~第7欄第65行目に開示される重合可能なナフタセンジオン;米国特許第5,821,287号の第3欄第5行目~第11欄第39行目に開示される重合可能なスピロオキサジン;米国特許第6,113,814号の第2欄第23行目~第23欄第29行目に開示される重合可能なポリアルコキシル化ナフトピラン;ならびに国際公開97/05213号および米国特許第6,555,028号の第1欄第16行目~第24欄第56行目に開示される重合可能なフォトクロミック化合物)であり得る。重合可能なフォトクロミック材料に関する前述の特許の開示は、本明細書に参考として援用される。
 他の適切なフォトクロミック材料は、例えば、米国特許第3,361,706号の第2欄第27行目~第8欄第43行目に記載される有機金属ジチオゾネート(metal-dithiozonate)(例えば、(アリールアゾ)-チオホルミックアリールヒドラジデート(例えば、水銀ジチオゾネート));ならびに米国特許第4,931,220号の第1欄第39行目~第22欄第41行目に記載されるフルギドおよびフルギミド(例えば、3-フリルフルギドおよび3-チエニルフルギドならびに3-フリルフルギミドおよび3-チエニルフルギミド)(これらの開示は、本明細書に参考として援用される)を含み得る。
 さらなるフォトクロミック材料としては、使用される場合に重合開始剤の効果に抵抗性の有機フォトクロミック材料が挙げられ得る。このような有機フォトクロミック材料としては、金属酸化物に包まれた粒子に形成された樹脂性材料と混合されたフォトクロミック化合物を含む。これらは、米国特許第4,166,043号および同第4,367,170号の第1欄第36行目~第7欄第12行目(この開示は、本明細書に参考として援用される)に記載される。
 上記フォトクロミック材料は、単一のフォトクロミック化合物;フォトクロミック化合物の混合物;少なくとも1種のフォトクロミック化合物(例えば、可塑性ポリマー樹脂または有機モノマー溶液もしくは有機オリゴマー溶液)を含む材料;モノマーもしくはポリマーのような材料(これらに対して、少なくとも1種のフォトクロミック化合物が化学的に結合される);少なくとも1種のフォトクロミック化合物を含むか、そして/または例えば、フォトクロミック材料と上記フォトクロミック材料に対して負の影響を有する外部物質(例えば、酸素、水分および/または化学物質)との接触を妨げるポリマー樹脂もしくは保護コーティング(例えば、金属酸化物)と化学的に結合される材料(上記材料の外表面は被包されている(被包は、コーティングの形態である)を含み得、このような材料は、米国特許第4,166,043号および同第4,367,170号に記載されるような上記保護コーティング;フォトクロミックポリマー(例えば、いっしょに結合したフォトクロミック化合物を含むフォトクロミックポリマー);またはそれらの混合物を適用する前に粒子状に形成され得る。
 適切なフォトクロミック材料はまた、米国特許第6,113,814号の第2欄第24行目~第23欄第29行目に開示される重合可能なポリアルコキシル化ナフトピラン(この引用された部分は、本明細書に参考として援用される)を含み得る。さらに、適切なフォトクロミック材料としては、ポリマーマトリクス適合化ナフトピラン化合物(例えば、米国特許第6,555,028B2の第2欄第40行目~第24欄第56行目に開示されるもの(この引用された部分は、本明細書に参考として援用される))が挙げられ得る。
 さらに、本発明の特定の実施形態において、上記フォトクロミック材料は、少なくとも1種の開環の環式モノマー(環式エステルおよび/もしくは環式カーボネートを含む)およびフォトクロミック開始剤の反応性生成物を含み得る。このような材料およびその調製は、米国特許出願公開第2006/0022176A1号の段落[0007]~[0088]に詳細に記載され、この引用された部分は、本明細書に参考として援用される。
 これらのフォトクロミック材料は、後述の支持体成分とともに用いられ、たとえばフォトクロミック層として用いることができる。
 また、フォトクロミック材料として、フォトクロミック特性と直線偏光特性の両方を示すものを用いることもできる。このような材料およびその調製は、特許文献1(特開2012-48268)の段落番号[0026]~[0039]に詳細に記載され、この引用された部分は、本明細書に参考として援用される。
 [高屈折率材料]
 本発明の光学素子は、高屈折率材料を含む。本明細書で使用される場合、「高屈折率」とは、400~750nmの光の波長域において平均屈折率が1.50以上であることを意味する。本発明において高屈折率材料の平均屈折率は1.53以上であることが好ましく、1.55以上であることがより好ましい。なお、ここで400~750nmの波長を有する光における平均屈折率が1.50以上であるとは、また、平均屈折率は、上記範囲の波長を有する各光に対する屈折率の測定値の総和を、測定点の数で割った値である。
 かかる高屈折率材料として、限定なく広く公知の無機物、有機物を利用することが可能である。無機高屈折率材料の具体例としては、例えば金属酸化物が挙げることができ、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Gd、Tb、Dy、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、Nb、Mo、W、Zn、B、Al、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Te等の原子を含む酸化物粒子が好ましく、酸化チタン、チタン複合酸化物、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、インジウム/スズ酸化物、アンチモン/スズ酸化物がより好ましく、酸化チタン、チタン複合酸化物、酸化ジルコニウムが更に好ましく、酸化チタン、酸化ジルコニウムが特に好ましく、酸化チタンが最も好ましい。酸化チタンとしては、特に屈折率の高いルチル型が好ましい。これら金属酸化物粒子は、分散安定性付与のために表面を有機材料で処理することもできる。
 完成品である光学素子の透明性の観点から、上記の高屈折金属酸化物微粒子の平均一次粒子径は、1~200nmが好ましく、1~100nmであることがより好ましく、1~80nmであることが特に好ましい。上記範囲であると、粒子の分散性に優れ、また、高屈折率であり、かつ透明性により優れる硬化物が得られる。
 金属酸化物粒子の平均一次粒子径は、分散した金属酸化物粒子を透過型電子顕微鏡により観察し、得られた写真から求めることができる。具体的には金属酸化物粒子の投影面積を求め、それに対応する円相当径を金属酸化物粒子の平均一次粒子径とする。なお、本発明における平均一次粒子径は、300個の金属酸化物粒子について求めた円相当径の算術平均値とする。粒子の形状が球形でない場合には、最も長い辺を径とする。
 また、本発明においては、平均一次粒子径の指標として数平均粒子径を用いることもできる。本発明における金属酸化物粒子の数平均粒子径は、金属酸化物粒子を含む混合液又は分散液を、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで80倍に希釈し、得られた希釈液について動的光散乱法を用いて測定することにより得られた値のことを言う。この測定は、日機装(株)製マイクロトラックUPA-EX150を用いて行って得られた数平均粒子径であることが好ましい。
 以下に、本発明に好適に利用される金属酸化物粒子の具体例を例示するが、本発明は、もちろんこれら具体例に限定されるものではない。本発明に利用される金属酸化物粒子としては、市販されているものを好ましく用いることができ、具体的には、例えば、酸化チタン粒子として石原産業(株)製TTOシリーズ(TTO-51(A)、TTO-51(C)など)、TTO-S、Vシリーズ(TTO-S-1、TTO-S-2、TTO-V-3など)、およびテイカ(株)製MTシリーズ(MT-01、MT-05など)が挙げられる。酸化スズ-酸化チタン複合粒子として日揮触媒化成工業(株)製のオプトレイク(登録商標)TR-502、およびオプトレイクTR-504が挙げられる。酸化ケイ素-酸化チタン複合粒子としてオプトレイクTR-503、オプトレイクTR-513、オプトレイクTR-520、オプトレイクTR-521、オプトレイクTR-527、および酸化ジルコニウム粒子((株)高純度化学研究所製)、酸化スズ-酸化ジルコニウム複合粒子(日揮触媒化成工業(株)製)、酸化ニオブ粒子としてバイラール(登録商標)Nb-X10(多木化学(株)製)などが挙げられる。
 また、かかる高屈折率を実現せしめる無機高屈折率材料の具体例としては、例えば以下のようなアルコキシ基を有するチタン化合物及びアルコキシ基を有するジルコニウム化合物を挙げることができる。
 アルコキシ基を有するチタン化合物及びアルコキシ基を有するジルコニウム化合物としては、チタンモノアルコキシド、チタンジアルコキシド、チタントリアルコキシド、チタンテトラアルコキシド、ジルコニウムモノアルコキシド、ジルコニウムジアルコキシド、ジルコニウムトリアルコキシド、及び、ジルコニウムテトラアルコキシドが挙げられるが、膜物性の観点から、チタンテトラアルコキシド、及び、ジルコニウムテトラアルコキシドが好ましく、チタンテトラアルコキシドがより好ましい。
 なお、アルコキシ基及びハロゲノ基の両方を有するチタン化合物及びアルコキシ基及びハロゲノ基の両方を有するジルコニウム化合物も、本化合物群に含まれるものとする。
 チタンテトラアルコキシドとしては、下記式(a1-1)で表されるチタンテトラアルコキシドであることが、膜物性の観点から好ましい。
 また、ジルコニウムテトラアルコキシドとしては、下記式(a1-2)で表されるジルコニウムテトラアルコキシドであることが、膜物性の観点から好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 式(a1-1)及び式(a1-2)中、R~Rはそれぞれ独立に、炭素数1~18のアルキル基、炭素数6~18のアリール基、又は、炭素数7~18のアラルキル基を表す。
 式(a1-1)及び式(a1-2)におけるR~Rはそれぞれ独立に、膜物性の観点から、炭素数1~18のアルキル基であることが好ましく、炭素数1~8のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1~5のアルキル基であることが特に好ましい。
 式(a1-1)で表されるチタンテトラアルコキシドとしては、以下の具体例に限定はされないが、例えば、チタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンテトラn-プロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラn-ブトキシド、チタンテトライソブトキシド、チタンジイソプロポキシジn-ブトキシド、チタンジt-ブトキシジイソプロポキシド、チタンテトラt-ブトキシド、チタンテトライソオクチロキシド、チタンテトラステアリルアルコキシド等が挙げられる。
 式(a1-2)で表されるジルコニウムテトラアルコキシドとしては、以下の具体例に限定はされないが、例えば、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラn-プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラn-ブトキシド、ジルコニウムテトライソブトキシド、ジルコニウムジイソプロポキシジn-ブトキシド、ジルコニウムジt-ブトキシジイソプロポキシド、ジルコニウムテトラt-ブトキシド、ジルコニウムテトライソオクチロキシド、ジルコニウムテトラステアリルアルコキシド等が挙げられる。
 これらは、1種単独又は2種類以上混合して用いることができる。
 (a2)ハロゲノ基を有するチタン化合物及びハロゲノ基を有するジルコニウム化合物としては、チタンモノハライド、チタンジハライド、チタントリハライド、チタンテトラハライド、ジルコニウムモノハライド、ジルコニウムジハライド、ジルコニウムトリハライド、及び、ジルコニウムテトラハライドが挙げられるが、膜物性の観点から、チタンテトラハライド、及び、ジルコニウムテトラハライドが好ましく挙げられ、チタンテトラハライドがより好ましい。
 ハロゲノ基を有するチタン化合物としては、下記式(a2-1)で表されるチタンテトラハライドであることが、膜物性の観点から好ましい。
 また、ハロゲノ基を有するジルコニウム化合物としては、下記式(a2-2)で表されるジルコニウムテトラハライドであることが、膜物性の観点から好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 式(a2-1)及び式(a2-2)中、Hal~Halはそれぞれ独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は、ヨウ素原子を表す。
 式(a2-1)及び式(a2-2)におけるHal~Halはそれぞれ独立に、膜物性や取り扱い性の観点から、塩素原子、又は、ヨウ素原子であることが好ましく、塩素原子であることがより好ましい。
 これらは、1種単独又は2種類以上混合して用いることができる。
 チタノキサンは、ポリチタノキサンとも称され、Ti-O-Ti結合を2以上繰り返し単位として有する化合物である。その製造方法としては、例えば、上記式(a1-1)で表されるチタンテトラアルコキシドを、水を用いて加水分解縮合させて得ることができる方法が挙げられる。この他にも、チタンテトラクロライドなどのハロゲン化チタンを加水分解・縮合させてもよい。中でも合成の容易性から、チタンアルコキシド、チタンクロライドが好ましく、チタンアルコキシドがより好ましい。
 ジルコノキサンは、ポリジルコノキサンとも称され、Zr-O-Zr結合を2以上有する化合物である。また、その製造方法としては、原料をジルコニウムアルコキシドやハロゲン化ジルコニウム等のジルコニウム化合物に変更する以外は、上記チタノキサンの製造方法と同様な方法が挙げられる。
 チタノキサン-ジルコノキサン縮合物は、上記チタン化合物及び上記ジルコニウム化合物の両方を使用し、加水分解縮合した縮合物である。また、その製造方法としては、原料としてチタン化合物とジルコニウム化合物とを併用する以外は、上記製造方法と同様な方法が挙げられる。
 かかる高屈折率材料について、有機高屈折率材料の具体例としては、例えばフルオレン骨格、ジナフトチオフェン骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、ベンゾトリアゾール骨格、トリアジン骨格、ベンゾフェノン骨格、メロシアニン骨格、ベンゾオキサゾール骨格、ベンゾチオール骨格、トリフェニレン骨格、シンナモイル骨格、トラン骨格等を挙げることができる。具体例としては、特開2007-91876号公報の段落0029~0046に記載の一般式(I)~(VI)で表される化合物、特開2014-34596号公報の段落0113~0115に記載のフルオレン化合物、特開2014-80572号公報の一般式(1)で表される縮合環含有化合物(好ましくは同公報の一般式(3)で表される縮合環含有化合物)、特開2013-253161号公報の段落0016に記載の化合物、特開2006-301614号公報の段落0025~0153に記載の化合物、特開2007-108732号公報の段落0020~0122に記載の化合物、特開2010-244038号公報の段落0012~0108に記載の化合物等が挙げられる。中でも、フルオレン骨格、ジナフトチオフェン骨格、ナフタレン骨格およびアントラセン骨格からなる群から選ばれる少なくとも一つの骨格を有する化合物が好ましく、フルオレン骨格を有する化合物がより好ましい。
 [支持体成分]
 本発明では、必要に応じて上記に挙げた有機あるいは無機高屈折率材料を支持体成分と組み合わせて、400~750nmにおける平均屈折率が1.50以上の高屈折率材料(たとえば高屈折率層)とすることができる。ここで言う支持体成分とは、特に限定はないがポリマー材料が広く好適に用いられ、例えば、(i)セルロースアシレート、(ii)(メタ)アクリル系樹脂、(iii)ポリカーボネート系樹脂、(iv)ポリスチレン系樹脂、(v)環状ポリオレフィン系樹脂、(vi)グルタル酸無水物系樹脂、(vii)グルタルイミド系樹脂等を用いる事ができる。
(i)セルロースアシレート
 セルロースアシレートとしては、特に制限はない。セルロースアシレートにおいて、セルロースの水酸基の置換するアシル基の詳細については、特開2012-215812号公報段落0017を参照できる。好ましくは、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基であり、より好ましくはアセチル基、プロピオニル基であり、更に好ましくはアセチル基である。素材分布の傾斜形成の観点からは、アセチル置換度が2.95以下のセルロースアシレートが好ましく、より好ましくは2.86以下、更に好ましくは2.70以下、最も好ましくは2.50以下である。また、光学性能の観点からは、アセチル置換度が2.95以下のセルロースアシレートが好ましく、より好ましくは2.90以下、更に好ましくは2.89以下である。一方、溶剤溶解性等の観点からは、アセチル置換度が2.00以上のセルロースアシレートが好ましく、より好ましくは2.5以上、更に好ましくは2.80以上である。同様の観点から、セルロースアシレートの総アシル置換度も、アセチル置換度について上記した範囲にあることが好ましい。なお総アシル置換度およびアセチル置換度は、ASTM-D817-96に規定の方法に準じて測定することができる。アシル基で置換されていない部分は通常水酸基として存在している。その他、セルロースアシレートの詳細については、特開2012-215812号公報段落0018~0020も参照できる。
(ii)(メタ)アクリル系樹脂
(メタ)アクリル系樹脂は、メタクリル系樹脂とアクリル系樹脂の両方を含む概念である。また、(メタ)アクリル系樹脂には、アクリレートエステルとメタクリレートエステルとの共重合体も含まれる。(メタ)アクリル系樹脂の繰り返し構造単位は、特に限定されない。(メタ)アクリル系樹脂は、繰り返し構造単位として(メタ)アクリル酸エステル単量体由来の繰り返し構造単位を有することが好ましい。
 (メタ)アクリル系樹脂は、繰り返し構造単位として、更に、水酸基含有単量体、不飽和カルボン酸および下記一般式(10)で表される単量体から選ばれる少なくとも1種を重合して得られる繰り返し構造単位を含んでいてもよい。
一般式(10)
 CH2=C(X)R201
一般式(10)中、R201は水素原子またはメチル基を表し、Xは水素原子、炭素数1~20のアルキル基、アリール基、-CN基、-CO-R202基、またはO-CO-R203基を表し、R202およびR203は、それぞれ独立に水素原子または炭素数1~20の有機残基を表す。
 (メタ)アクリル酸エステルは、特に限定されない。詳細については、特開2013-099875号公報段落0034を参照できる。
 水酸基含有単量体も、特に限定されない。詳細については、特開2013-099875号公報段落0035を参照できる。
 不飽和カルボン酸も、特に限定されない。詳細については、特開2013-099875号公報段落0036を参照できる。
 一般式(10)で表される単量体の詳細については、特開2013-099875号公報段落0037を参照できる。
 (メタ)アクリル系樹脂は、1つ以上のラクトン環構造を含んでいてもよい。ラクトン環構造の一態様としては、下記一般式(11)で示されるラクトン環構造を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 一般式(11)中、R401、R402およびR403は、それぞれ独立に、水素原子または炭素原子数1~20の有機残基を表し、有機残基は酸素原子を含有していてもよい。ここで、炭素原子数1~20の有機残基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基などが好ましい。
 ラクトン環含有(メタ)アクリル系樹脂の構造中における上記一般式(11)で示されるラクトン環構造の含有割合は、好ましくは5~90質量%、より好ましくは10~70質量%、更に好ましくは10~60質量%、特に好ましくは10~50質量%である。ラクトン環構造の含有割合を5質量%以上とすることにより、樹脂の耐熱性、および表面硬度が向上する傾向にあり、ラクトン環構造の含有割合を90質量%以下とすることにより、樹脂の成形加工性が向上する傾向にある。
 ラクトン環含有(メタ)アクリル系樹脂の製造方法については、特に制限はない。例えば、重合工程によって分子鎖中に水酸基とエステル基とを有する重合体(p)を得た後に、得られた重合体(p)を加熱処理することによりラクトン環構造を重合体に導入すること(ラクトン環化縮合工程)により、ラクトン環含有(メタ)アクリル系樹脂を得ることができる。ラクトン環含有(メタ)アクリル系樹脂の好ましい物性等の詳細については、特開2012-250535号公報段落0040~0047を参照できる。
 また、(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量Mwは80,000以上であることが好ましい。(メタ)アクリル系樹脂の質量平均分子量Mwが80,000以上であれば、機械的強度が高く、製造時のハンドリング適性に優れる。この観点から、(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量Mwは100,000以上であることが好ましい。(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量Mwは、例えば5,000,000以下であるが、特に限定されるものではない。
 (メタ)アクリル系樹脂としては、市販品または公知の合成方法により合成されたものを使用することができる。市販品としては、これらに限定されるものではないが、例えば、デルペット(日本登録商標)60N、80N(旭化成ケミカルズ製)、ダイヤナール(日本登録商標)BR80、BR85、BR88、BR102(三菱レイヨン製)、KT75(電気化学工業製)等が挙げられる。
(iii)環状ポリオレフィン系樹脂
 環状ポリオレフィン系樹脂とは、環状オレフィン構造を有する樹脂を言うものとする。
 環状オレフィン構造を有する樹脂の例としては、(1)ノルボルネン系重合体、(2)単環の環状オレフィンの重合体、(3)環状共役ジエンの重合体、(4)ビニル脂環式炭化水素重合体、および(1)~(4)の水素化物等を挙げることができる。より具体的態様としては、下記一般式(21)で表される繰り返し単位を少なくとも1種以上含む付加(共)重合体である環状ポリオレフィン系樹脂、および必要に応じ、一般式(20)で表される繰り返し単位の少なくとも1種以上を更に含む付加(共)重合体である環状ポリオレフィン系樹脂を挙げることができる。また、一般式(22)で表される環状繰り返し単位を少なくとも1種含む開環(共)重合体も挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 一般式(20)、(21)、(22)中、mは0~4の範囲の整数を表す。R1~R6は、それぞれ独立に水素原子または炭素数1~10の炭化水素基、X1~X3、Y1~Y3は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~10の炭化水素基、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換された炭素数1~10の炭化水素基、-(CH2)nCOOR11、-(CH2)nOCOR12、-(CH2)nNCO、-(CH2)nNO2、-(CH2)nCN、-(CH2)nCONR1314、-(CH2)nNR1314、-(CH2)nOZ、-(CH2)nW、または、X1とY1もしくはX2とY2もしくはX3とY3から構成された(-CO)2O、(-CO)2NR15を示す。なお、R11、R12、R13、R14、R15は、それぞれ独立に水素原子または炭素数1~20の炭化水素基を表し、Zは炭化水素基またはハロゲンで置換された炭化水素基を表し、WはSiR16 p3-p(R16は炭素数1~10の炭化水素基、Dはハロゲン原子、-OCOR16またはOR16、pは0~3の整数を示す)、nは0~10の範囲の整数を示す。R5およびR6は、それぞれ独立に水素原子または-CH3であることが好ましく、X3、およびY3は、それぞれ独立に水素原子、塩素原子、または-COOCH3であることが好ましい。その他の基については、上記の中から適宜選択することが好ましい。ノルボルネン系重合体は、市販品としては、JSRからアートン(日本登録商標)(Arton)GまたはアートンFとの商品名で発売されている。また、日本ゼオンからは、ゼオノア(日本登録商標)(Zeonor)ZF14、ZF16、ゼオネックス(Zeonex)250またはゼオネックス280との商品名で市販されている。ノルボルネン系重合体として、これら市販品を用いることも、もちろん可能である。ノルボルネン系重合体および環状ポリオレフィン系樹脂の詳細については、特開2013-029792号公報段落0032および0033も参照できる。
(iv)ポリカーボネート系樹脂
 ポリカーボネート系樹脂としては、特に限定されるものではない。例えば、市販品をそのまま、または市販品に適宜剥離力や靭性を制御するべく添加剤を添加したものを用いることができる。市販品の具体例としては、これらに限定されるものではないが、パンライト(日本登録商標)L-1225L、L-1250Y、K-1300Y、AD-5503(帝人化成製)、ノバレックス7020R、7022R、7025R、7027R、7030R(三菱エンジニアリングプラスチックス製)等が挙げられる。
(v)ポリスチレン系樹脂
 ポリスチレン系樹脂としては、市販品をそのまま、または適宜剥離力や靭性を制御するべく添加剤を添加したものを用いることができる。また、物性制御のため、ポリスチレンに、ビニルトルエン、α-メチルスチレン、アクリロニトリル、メチルビニルケトン、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル、無水マレイン酸などが共重合されたものを用いてもよい。市販品の具体例としては、これらに限定されるものではないが、PSJポリスチレンG9401、G9305、SGP-10(ポリスチレンジャパン製)、ハイブランチ(日本登録商標)XC-540HB、XC-520、ディックスチレン(日本登録商標)CR-250、CR-350、CR-450(DIC製)、スチレン-アクリロニトリル共重合体としては、セビアン(日本登録商標)N020SF、050SF、070SF、080SF(ダイセルポリマー製)、スチレン-無水マレイン酸共重合体としては、XIRAN SZ28110、SZ26180、SZ26120、SZ26080、SZ23110、SZ15170、SZ08250(ポリスコープポリマーズB.V.製)等が挙げられる。
(vii)グルタル酸無水物系樹脂
 グルタル酸無水物系樹脂とは、グルタル酸無水物単位を有する重合体である樹脂を表す。グルタル酸無水物単位を有する重合体は、下記一般式(30)で表されるグルタル酸無水物単位(以下、グルタル酸無水物単位と呼ぶ)を有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 一般式(30)中、R31、R32は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~20の有機残基を表す。なお、有機残基は酸素原子を含んでいてもよい。R31、R32は、好ましくは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~5のアルキル基を表す。
 グルタル酸無水物系樹脂に対する一般式(30)で表されるグルタル酸無水物単位の含有量としては、耐熱性等の観点から、5~50質量%が好ましく、より好ましくは10~45質量%である。
 グルタル酸無水物単位を有する重合体の詳細については、特開2012-250535号公報段落0052~0065を参照できる。
(vii)グルタルイミド系樹脂
 グルタルイミド系樹脂とは、グルタルイミド単位を有する重合体である樹脂を表す。グルタルイミド系樹脂は、側鎖に置換または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂である。側鎖に置換または非置換イミド基を有することによって光学特性や耐熱性などの点で好ましい特性バランスを発現できる。グルタルイミド系樹脂としては、少なくとも下記一般式(40)で表されるグルタルイミド単位(式中、R301、R302、R303は、それぞれ独立に水素または炭素数1~12個の非置換のまたは置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基を表す。)を有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 グルタルイミド系樹脂を構成する好ましいグルタルイミド単位としては、R301、およびR302はそれぞれ独立に水素またはメチル基であり、R303はメチル基またはシクロヘキシル基である。樹脂に含まれるグルタルイミド単位は、単一の種類でもよく、R301、R302、およびR303が異なる複数の種類が含まれていてもよい。
 グルタルイミド系樹脂には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸メチル等のアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル構成単位が含まれていることが好ましい。別の好ましい構成単位としては、N-メチルメタクリルアミドや、N-エチルメタクリルアミドのような、N-アルキルメタクリルアミドが挙げられる。これらのグルタルイミド単位以外の構成単位は単独の種類でもよく、複数の種類が含まれていてもよい。
 グルタルイミド系樹脂の一般式(40)で表されるグルタルイミド単位の含有量は、耐熱性および透明性の観点から、グルタルイミド系樹脂の総繰り返し単位を基準として、20~95質量%の範囲であることが好ましい。より好ましくは50~90質量%、更に好ましくは、60~80質量%である。
 その他の共重合可能な成分については、特開2005-189623号公報段落0030を参照できる。また、グルタルイミド系樹脂の合成方法等の詳細については、特開2005-189623号公報段落0031を参照できる。グルタルイミド系樹脂の重量平均分子量は、1×10~5×10の範囲であることが好ましい
 [エチレン性不飽和基を有する材料]
 本発明では、必要に応じてエチレン性不飽和基を有する材料を用いることもできる。
2つ以上のエチレン性不飽和基を有する化合物としては、2つ以上のエチレン性不飽和基を有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、エステル化合物、アミド化合物、ウレタン化合物及びその他の化合物が挙げられる。
 上記エステル化合物としては、例えば、多官能の、(メタ)アクリル酸エステル、イタコン酸エステル、クロトン酸エステル、イソクロトン酸エステル、マレイン酸エステル、その他のエステル化合物などが挙げられる。これらの中でも、多官能(メタ)アクリル酸エステル等が好ましい。
 上記多官能(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。中でも、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレートが特に好ましい。
 上記多官能(メタ)アクリル酸エステルの他の例としては、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48-41708号公報、特公昭50-6034号公報、特開昭51-37193号公報に記載のウレタンアクリレート類、特開昭48-64183号公報、特公昭49-43191号公報、及び特公昭52-30490号公報に記載のポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類、特開昭60-258539号公報に記載の(メタ)アクリル酸エステルやウレタン(メタ)アクリレートやビニルエステルなどが挙げられる。
 他の多官能エチレン性不飽和化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、日本接着協会誌Vol.20,No.7,第300~308頁に記載の光硬化性モノマー及びオリゴマーなどが挙げられる。
 また、上記のアミド化合物としては、例えば、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド(モノマー)などが挙げられ、具体的には、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、1,6-ヘキサメチレンビス(メタ)アクリルアミド、ジエチレントリアミントリス(メタ)アクリルアミド、キシリレンビス(メタ)アクリルアミド、などが挙げられ、また、特開昭60-258539号公報に記載の(メタ)アクリル酸アミドなどが挙げられる。
 また、上記のウレタン化合物としては、イソシアネートと水酸基との付加反応を用いて製造されるウレタン連鎖重合性化合物が例示され、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレートとヘキサメチレンジイソシアネートとのウレタン化物、ペンタエリスリトールトリアクリレートとトルエンジイソシアネートとのウレタン化物、ペンタエリスリトールトリアクリレートとイソホロンジイソシアネートとのウレタン化物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとヘキサメチレンジイソシアネートとのウレタン化物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとトルエンジイソシアネートとのウレタン化物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとイソホロンジイソシアネートとのウレタン化物等が挙げられる。
 具体的には、特開2011-126921号公報、特開昭51-37193号公報、特公平2-32293号公報、特公平2-16765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類が例示され、これらの記載は本願明細書に組み込まれる。
 また、他の多官能エチレン性不飽和化合物としては、特開昭60-258539号公報、国際公開第2010/050580号に記載のアリル化合物やアルケニル基含有化合物、などが挙げられる。
 具体的には、1,2-ジビニルベンゼン、1,4-ジビニルベンゼン、1,2-ジアリルベンゼン、1,3-ジアリルベンゼン、1,4-ジアリルベンゼン、1,3,5-トリビニルベンゼン、1,3,5-トリアリルベンゼン、1,2,4,5-テトラアリルベンゼン、へキサアリルベンゼン、ジビニルトルエン、ビスフェノールAジアリルエーテル、1,2-ジアリルオキシベンゼン、1,4-ジアリルオキシベンゼン、テレフタル酸ジアリル、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、トリメリット酸ジアリル、トリメリット酸トリアリル、ピロメリット酸トリアリル、ピロメリット酸テトラアリル、1,4-ビス(ジメチルビニルシリル)ベンゼン、ジビニルメチルフェニルシラン、ジビニルジフェニルシラン、ジアリルジフェニルシランなどを挙げることができる。
 本発明では、1つのエチレン性不飽和基を有する化合物を用いることもできる。かかる化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸類及びそれらの塩、(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、(メタ)アクリロニトリル類、スチレン類等の単官能エチレン性不飽和化合物が挙げられる。
 また、ヒドロキシル基やアミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類とイソシアネート類又はエポキシ類との付加反応物、及び、単官能又は多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。
 更に、イソシアナト基(イソシアネート基)や、エポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類とアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、更にハロゲノ基や、トシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類とアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。
 また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン、ビニルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。
 単官能エチレン性不飽和化合物としては、特に制限はなく、上記例示した化合物の他、公知の種々の化合物を用いることができ、例えば、特開2009-204962号公報に記載の化合物などを使用してもよい。
 更に単官能エチレン性不飽和化合物としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、エポキシ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸誘導体、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム等のN-ビニル化合物類、アリルグリシジルエーテル等のアリル化合物の誘導体が好ましく用いられる。
 これらの中でも、単官能エチレン性不飽和化合物としては、単官能(メタ)アクリレート化合物が好ましく、アルキル(メタ)アクリレートがより好ましい。
 本発明において、単官能エチレン性不飽和化合物を1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
[重合開始剤]
 本発明では、必要に応じて重合開始剤を用いることもできる。かかる重合開始剤は、ラジカル重合開始剤を含むことが好ましい。
 本発明に用いることができるラジカル重合開始剤は、光及び/又は熱により、2つ以上のエチレン性不飽和基を有する化合物等の重合性化合物の重合を開始、促進可能な化合物である。中でも、光重合開始剤が好ましく、光ラジカル重合開始剤がより好ましい。
 「光」とは、その照射により成分Cより開始種を発生させることができるエネルギーを付与することができる活性エネルギー線であれば、特に制限はなく、広くα線、γ線、X線、紫外線(UV)、可視光線、電子線などを包含するものである。これらの中でも、紫外線を少なくとも含む光が好ましい。
 光重合開始剤としては、例えば、オキシムエステル化合物、有機ハロゲン化化合物、オキシジアゾール化合物、カルボニル化合物、ケタール化合物、ベンゾイン化合物、アクリジン化合物、有機過酸化化合物、アゾ化合物、クマリン化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、有機ホウ酸化合物、ジスルホン酸化合物、オニウム塩化合物、アシルホスフィン(オキシド)化合物が挙げられる。これらの中でも、感度の点から、オキシムエステル化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物が好ましく、オキシムエステル化合物がより好ましい。
 オキシムエステル化合物としては、特開2000-80068号公報、特開2001-233842号公報、特表2004-534797号公報、特開2007-231000号公報、特開2009-134289号公報に記載の化合物を使用できる。
 オキシムエステル化合物は、下記式(1)又は式(2)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 式(1)又は式(2)中、Arは芳香族基又はヘテロ芳香族基を表し、R1はアルキル基、芳香族基又はアルコキシアルキルオキシ基を表し、R2は水素原子又はアルキル基を表し、更にR2はAr基と結合し環を形成してもよい。
 Arは、芳香族基又はヘテロ芳香族基を表し、ベンゼン環、ナフタレン環又はカルバゾール環から水素原子を1つ除いた基であることが好ましく、R2と共に環を形成したナフタレニル基、カルバゾイル基がより好ましい。ヘテロ芳香族基におけるヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、及び、硫黄原子が好ましく挙げられる。中でも、窒素原子が好ましい。
 R1は、アルキル基、芳香族基又はアルコキシアルキルオキシ基を表し、メチル基、エチル基、ベンジル基、フェニル基、ナフチル基、メトキシ基又はエトキシ基が好ましく、メチル基、エチル基、フェニル基又はメトキシ基がより好ましい。
 R2は、水素原子又はアルキル基を表し、水素原子又は置換アルキル基が好ましく、水素原子、Arと共に環を形成する置換アルキル基又はトルエンチオアルキル基がより好ましい。
 また、Arは、炭素数4~20の基であることが好ましく、R1は、炭素数1~30の基であることが好ましく、また、R2は、炭素数1~50の基であることが好ましい。
 オキシムエステル化合物は、下記式(3)、式(4)又は式(5)で表される化合物であることが更に好ましく、下記式(5)で表される化合物であることが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 式(3)~式(5)中、R1はアルキル基、芳香族基又はアルコキシ基を表し、Xは-CH2-、-C24-、-O-又は-S-を表し、R3はそれぞれ独立に、ハロゲン原子を表し、R4はそれぞれ独立に、アルキル基、フェニル基、アルキル置換アミノ基、アリールチオ基、アルキルチオ基、アルコキシ基、アリールオキシ基又はハロゲン原子を表し、R5は水素原子、アルキル基又はアリール基を表し、R6はアルキル基を表し、n1及びn2はそれぞれ独立に、0~6の整数を表し、n3は0~5の整数を表す。
 R1はアルキル基、芳香族基又はアルコキシ基を表し、R11-X’-アルキレン基-で表される基が好ましい。R11はアルキル基又はアリール基を表し、X’は硫黄原子又は酸素原子を表す。R11はアリール基が好ましく、フェニル基がより好ましい。R11としての、アルキル基及びアリール基は、ハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子、塩素原子若しくは臭素原子)又はアルキル基で置換されていてもよい。
 Xは硫黄原子が好ましい。
 R3及びR4は、芳香環上の任意の位置で結合することができる。
 R4はアルキル基、フェニル基、アルキル置換アミノ基、アリールチオ基、アルキルチオ基、アルコキシ基、アリールオキシ基又はハロゲン原子を表し、アルキル基、フェニル基、アリールチオ基又はハロゲン原子が好ましく、アルキル基、アリールチオ基又はハロゲン原子がより好ましく、アルキル基又はハロゲン原子が更に好ましい。アルキル基としては、炭素数1~5のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子又はフッ素原子が好ましい。
 また、R4の炭素数は、0~50であることが好ましく、0~20であることがより好ましい。
 R5は水素原子、アルキル基又はアリール基を表し、アルキル基が好ましい。アルキル基としては、炭素数1~5のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。アリール基としては、炭素数6~10のアリール基が好ましい。
 R6はアルキル基を表し、炭素数1~5のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。
 n1及びn2はそれぞれ、式(3)又は式(4)における芳香環上のR3の置換数を表し、n3は式(5)における芳香環上のR4の置換数を表す。
 n1~n3はそれぞれ独立に、0~2の整数であることが好ましく、0又は1であることがより好ましい。
 以下に、本発明で好ましく用いられるオキシムエステル化合物の例を示す。しかしながら、本発明で用いられるオキシムエステル化合物がこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。なお、Meはメチル基を表し、Phはフェニル基を表す。また、これら化合物におけるオキシムの二重結合のシス-トランス異性は、EZのどちら一方であっても、EZの混合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 有機ハロゲン化化合物の例としては、具体的には、若林等、「Bull Chem. Soc. Japan」42、2924(1969)、米国特許第3,905,815号明細書、特公昭46-4605号公報、特開昭48-36281号公報、特開昭55-32070号公報、特開昭60-239736号公報、特開昭61-169835号公報、特開昭61-169837号公報、特開昭62-58241号公報、特開昭62-212401号公報、特開昭63-70243号公報、特開昭63-298339号公報、M.P.Hutt“Journal of Heterocyclic Chemistry”1(No3),(1970)等に記載の化合物が挙げられ、特に、トリハロメチル基が置換したオキサゾール化合物、s-トリアジン化合物が挙げられる。
 ヘキサアリールビイミダゾール化合物の例としては、例えば、特公平6-29285号公報、米国特許第3,479,185号、同第4,311,783号、同第4,622,286号等の各明細書に記載の種々の化合物が挙げられる。
 アシルホスフィン(オキサイド)化合物としては、モノアシルホスフィンオキサイド化合物、及び、ビスアシルホスフィンオキサイド化合物が例示され、具体的には例えば、BASF社製のIRGACURE 819、ダロキュア4265、ダロキュアTPOなどが挙げられる。
 アセトフェノン化合物としては、BASF社製のIRGACURE 127が例示できる。
 重合開始剤は、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、露光波長に吸収を持たない光重合開始剤を用いる場合には、増感剤を使用することもできる。
 本発明の硬化性組成物における光重合開始剤の総量は、組成物中の全固形分100質量部に対して、0.5~30質量部であることが好ましく、1~20質量部であることがより好ましく、1~10質量部であることが更に好ましく、2~5質量部であることが特に好ましい。
 [増感剤]
 本発明では、必要に応じて増感剤を用いることもできる。増感剤は、活性光線又は放射線を吸収して励起状態となる。励起状態となった増感剤は、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用が生じ、重合を開始・促進できる。
 好ましい増感剤の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ350nmから450nm域に吸収波長を有する化合物を挙げることができる。多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、アントラセン、フェナントレン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、キサントン類(例えば、キサントン、チオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントン)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、ローダシアニン類、オキソノール類、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン、ベンゾフラビン)、アクリドン類(例えば、アクリドン、10-ブチル-2-クロロアクリドン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン、9,10-ジブトキシアントラセン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、スチリル類、ベーススチリル類、クマリン類(例えば、7-ジエチルアミノ-4-メチルクマリン、ケトクマリン)、カルバゾール類(例えば、N-ビニルカルバゾール)、カンファーキノン類、フェノチアジン類。
 この他、本発明において用いることができる典型的な増感剤としては、クリベロ〔J. V. Crivello, Adv. in Polymer Sci., 62, 1 (1984)〕に開示しているものが挙げられる。
 増感剤の好ましい具体例としては、ピレン、ペリレン、アクリジンオレンジ、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、ベンゾフラビン、N-ビニルカルバゾール、9,10-ジブトキシアントラセン、アントラキノン、クマリン、ケトクマリン、フェナントレン、カンファーキノン、フェノチアジン類誘導体などを挙げることができる。
 [酸化防止剤]
 本発明では、必要に応じて酸化防止剤を用いることもできる。酸化防止剤としては、公知の酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤を添加することにより、着色を防止できる、又は、分解による膜厚減少を低減でき、また、耐熱透明性に優れるという利点がある。
 このような酸化防止剤としては、例えば、リン系酸化防止剤、アミド類、ヒドラジド類、ヒンダードアミン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、アスコルビン酸類、硫酸亜鉛、糖類、亜硝酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、ヒドロキシルアミン誘導体などを挙げることができる。これらの中では、硬化膜の着色、膜厚減少の観点から特にフェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール類)、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤(アルキルホスファイト類)、イオウ系酸化防止剤(チオエーテル類)が好ましく、フェノール系酸化防止剤が最も好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合してもよい。
 具体例としては、特開2005-29515号公報の段落0026~0031に記載の化合物、特開2011-227106号公報の段落0106~0116に記載の化合物を挙げることができ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 好ましい市販品として、アデカスタブ(登録商標)AO-60、アデカスタブAO-80(以上、(株)ADEKA製)、イルガノックス(登録商標)1035、イルガノックス1098、イルガノックス1726、IRGAFO(登録商標)S168(以上、BASF社製)を挙げることができる。
 [界面活性剤]
 本発明では、必要に応じて重合開始剤を用いることもできる。界面活性剤としては、例えば、シリコ-ン系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤が挙げられ、フッ素系界面活性剤が好ましい。
 界面活性剤の具体例としては、特開2014-119605号公報の段落[0082]~[0090]に記載の化合物、特開2012-203237号公報の段落[0031]~[0034]に記載の化合物、特開2005-99248号公報の[0092]及び[0093]中に例示されている化合物、特開2002-129162号公報の[0076]~[0078]及び[0082]~[0085]中に例示されている化合物、特開2007-272185号公報の段落[0018]~[0043]等に記載のフッ素(メタ)アクリレート系ポリマー、などが挙げられる。
 なお、界面活性剤としては1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 本発明ではフォトクロミック層に用いられる界面活性剤として、特開2007-272185号公報の段落[0018]~[0043]に記載のフッ素(メタ)アクリレート系ポリマーを好ましく用いることができ、この明細書の記載は本発明に組み込まれる。その中でも、以下のフッ素(メタ)アクリレート系ポリマーがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 フッ素系界面活性剤として、特開2014-119605号公報の段落[0082]~[0090]に記載の下記一般式(I)で表される化合物も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 一般式(I)において、L11、L12、L13、L14、L15、およびL16はそれぞれ独立して単結合、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-NRCO-、-CONR-(一般式(I)中におけるRは水素原子または炭素数が1~6のアルキル基を表す)を表し、-NRCO-、-CONR-は溶解性を減ずる効果があり、調光層の作製時にヘイズが上昇する傾向があることからより好ましくは-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-であり、化合物の安定性の観点からさらに好ましくは-O-、-CO-、-COO-、-OCO-である。上記のRがとりうるアルキル基は、直鎖状であっても分枝状であってもよい。炭素数は1~3であることがより好ましく、メチル基、エチル基、n-プロピル基を例示することができる。
 Sp11、Sp12、Sp13、およびSp14はそれぞれ独立して単結合または炭素数1~10のアルキレン基を表し、より好ましくは単結合または炭素数1~7のアルキレン基であり、さらに好ましくは単結合または炭素数1~4のアルキレン基である。但し、アルキレン基の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。アルキレン基には、分枝があっても無くてもよいが、好ましいのは分枝がない直鎖のアルキレン基である。合成上の観点からは、Sp11とSp14が同一であり、かつ、Sp12とSp13が同一であることが好ましい。
 A11、およびA12は1~4価の芳香族炭化水素基である。芳香族炭化水素基の炭素数は6~22であることが好ましく、6~14であることがより好ましく、6~10であることがさらに好ましく、6であることがさらにより好ましい。A11、およびA12で表される芳香族炭化水素基は置換基を有していてもよい。そのような置換基の例として、炭素数1~8のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基またはエステル基を挙げることができる。これらの基の説明と好ましい範囲については、下記のT11の対応する記載を参照することができる。A11、およびA12で表される芳香族炭化水素基に対する置換基としては、例えばメチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、臭素原子、塩素原子、シアノ基などを挙げることができる。パーフルオロアルキル部分を分子内に多く有する分子は、少ない添加量で液晶を配向させることができ、ヘイズ低下につながることから、分子内にパーフルオロアルキル基を多く有するようにA11、およびA12は4価であることが好ましい。合成上の観点からは、A11とA12は同一であることが好ましい。
 T11は、下記の、二価の基または二価の芳香族複素環基を表す(上記T11中に含まれるXは炭素数1~8のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基またはエステル基を表し、Ya、Yb、Yc、およびYdはそれぞれ独立して水素原子または炭素数1~4のアルキル基を表す)ことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 なかでも、より好ましい基を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 さらに好ましくは、下記の基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 最も好ましくは、下記の基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 上記T11中に含まれるXがとりうるアルキル基の炭素数は1~8であり、1~5であることが好ましく、1~3であることがより好ましい。アルキル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、直鎖状または分枝状であることが好ましい。好ましいアルキル基として、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基などを例示することができ、その中でもメチル基が好ましい。上記T11中に含まれるXがとりうるアルコキシ基のアルキル部分については、上記T11中に含まれるXがとりうるアルキル基の説明と好ましい範囲を参照することができる。上記T11中に含まれるXがとりうるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができ、塩素原子、臭素原子が好ましい。
 上記T11中に含まれるXがとりうるエステル基としては、RCOO-で表される基を例示することができる。Rとしては炭素数1~8のアルキル基を挙げることができる。Rがとりうるアルキル基の説明と好ましい範囲については、上記T11中に含まれるXがとりうるアルキル基の説明と好ましい範囲を参照することができる。エステルの具体例として、CH3COO-、C25COO-を挙げることができる。Ya、Yb、Yc、およびYdがとりうる炭素数1~4のアルキル基は、直鎖状であっても分枝状であってもよい。例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、およびイソプロピル基などを例示することができる。
 二価の芳香族複素環基は、5員、6員または7員の複素環を有することが好ましい。5員環または6員環がさらに好ましく、6員環が最も好ましい。複素環を構成する複素原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子が好ましい。複素環は、芳香族性複素環であることが好ましい。芳香族性複素環は、一般に不飽和複素環である。最多二重結合を有する不飽和複素環がさらに好ましい。複素環の例には、フラン環、チオフェン環、ピロール環、ピロリン環、ピロリジン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、イミダゾリン環、イミダゾリジン環、ピラゾール環、ピラゾリン環、ピラゾリジン環、トリアゾール環、フラザン環、テトラゾール環、ピラン環、チイン環、ピリジン環、ピペリジン環、オキサジン環、モルホリン環、チアジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペラジン環およびトリアジン環が含まれる。二価の複素環基は置換基を有していてもよい。そのような置換基の例の説明と好ましい範囲については、上記のA1とA2の1~4価の芳香族炭化水素が取り得る置換基に関する説明と記載を参照することができる。
 Hb11は炭素数2~30のパーフルオロアルキル基を表し、より好ましくは炭素数3~20のパーフルオロアルキル基であり、さらに好ましくは3~10のパーフルオロアルキル基である。パーフルオロアルキル基は、直鎖状、分枝状、および環状のいずれであってもよいが、直鎖状または分枝状であるものが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。
 m11、n11はそれぞれ独立に0から3であり、かつm11+n11≧1である。このとき複数存在する括弧内の構造は互いに同一であっても異なっていてもよいが、互いに同一であることが好ましい。一般式(I)のm11、およびn11は、A11、およびA12の価数によって定まり、好ましい範囲もA11、A12の価数の好ましい範囲によって定まる。
 T11中に含まれるoおよびpはそれぞれ独立に0以上の整数であり、oおよびpが2以上であるとき複数のXは互いに同一であっても異なっていてもよい。T11中に含まれるoは1または2であることが好ましい。T11中に含まれるpは1~4のいずれかの整数であることが好ましく、1または2であることがより好ましい。
 一般式(I)で表される化合物は、分子構造が対称性を有するものであってもよいし、対称性を有しないものであってもよい。なお、ここでいう対称性とは、点対称、線対称、回転対称のいずれかひとつに少なくとも当たるものを意味し、非対称とは点対称、線対称、回転対称のいずれにも当たらないものを意味する。
 一般式(I)で表される化合物は、以上述べたパーフルオロアルキル基(Hb11)、連結基-(-Sp11-L11-Sp12-L12m11-A11-L13-および-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-)n11-、ならびに好ましくは排除体積効果を持つ2価の基であるTを組み合わせた化合物である。分子内に2つ存在するパーフルオロアルキル基(Hb11)は互いに同一であることが好ましく、分子内に存在する連結基-(-Sp11-L11-Sp12-L12m11-A11-L13-および-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-)n11-も互いに同一であることが好ましい。末端のHb11-Sp11-L11-Sp12-および-Sp13-L16-Sp14-Hb11は、以下のいずれかの一般式で表される基であることが好ましい。
(Ca2a+1)-(Cb2b)-
(Ca2a+1)-(Cb2b)-O-(Cr2r)-
(Ca2a+1)-(Cb2b)-COO-(Cr2r)-
(Ca2a+1)-(Cb2b)-OCO-(Cr2r)-
 上式において、aは2~30であることが好ましく、3~20であることがより好ましく、3~10であることがさらに好ましい。bは0~20であることが好ましく、0~10であることがより好ましく、0~5であることがさらに好ましい。a+bは3~30である。rは1~10であることが好ましく、1~4であることがより好ましい。
 また、一般式(I)の末端のHb11-Sp11-L11-Sp12-L12-および-L15-Sp13-L16-Sp14-Hb11は、以下のいずれかの一般式で表される基であることが好ましい。
(Ca2a+1)-(Cb2b)-O-
(Ca2a+1)-(Cb2b)-COO-
(Ca2a+1)-(Cb2b)-O-(Cr2r)-O-
(Ca2a+1)-(Cb2b)-COO-(Cr2r)-COO-
(Ca2a+1)-(Cb2b)-OCO-(Cr2r)-COO-
 上式におけるa、bおよびrの定義は直上の定義と同じである。
 [構成]
 本発明は、フォトクロミック材料と高屈折率材料を組み合わせる、という考え方から逸脱しない限り、任意の構成を取る事ができ、限定されるものではないが、例えば以下のような、フォトクロミック材料が高屈折材料中に分散されており、端面より特定波長の光を照射できる構造を具備している構成、フォトクロミック材料を含む支持体成分を高屈折材料で挟み込み、端面より特定波長の光を照射できる構造を具備している構成、フォトクロミック材料を含む支持体成分で高屈折材料を挟み込み、端面より特定波長の光を照射できる構造を具備している構成を挙げる事ができる。本発明において、発色したときに任意の3点における400-700nmにおける平均透過率(島津製 分光光度計UV-3150にて測定)の差が±10%以内である場合、十分に分散されていると判断される。
また、ここで用いられる「光源」とは、フォトクロミック材料の光学的変化を惹起できるものであれば特に限定なく、広く一般的な光源を用いる事ができる。
 また、光源の光が光学素子外部に出射されてしまうと切り替え速度が低下する要因になることや、太陽光や照明光などの外光により意図せず変化することを防止するため、特定波長を吸収もしくは反射する部材を、フォトクロミック材料よりも表面側(空気側)に有してもよい。
 上記で示した、本発明の構成を実現するための製造法についても、特に限定なく広く一般的な製造法を用いる事ができるが、例えば、仮支持体上にフォトクロミック層と高屈折率層を塗布により順に積層する方法、フォトクロミックフィルムと高屈折率フィルムを個別に製造しておき、後に張り合わせる方法、フォトクロミック材料を高屈折率材料とともに支持体成分中に混合した組成物を用い、共流延により、製膜時に膜内のフォトクロミック材料と高屈折率材料の比率を望みの比率に実現する方法等を好適に用いる事ができる。このとき、フォトクロミック層と高屈折率層は、明確に分隔されていてもされていなくてもよい。上記に示した構成図のフォトクロミック層と高屈折率層の間には、広く一般的に用いられる接着成分を任意に使用することも可能である。
 また、光学素子の表面には、ハードコート層、平均屈折率が1.48以下の低屈折率層、防汚層、帯電防止層など公知の層を設けることができる。
 以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。図1~図5に本発明の光学素子の一例の断面模式図を示す。以下、実施例の説明において図を参照する。
[実施例1]
 工程1-トリアセチルセルロース溶液調製
 トリアセチルセルロース(TAC)溶液を、塩化メチレンを含む、ミキサーとヒーターとを装備した容器に、TACを、混合物の総重量%に基づいて、20重量%添加することによって調製した。得られた混合物を、上記TACが溶解するまで、50℃で攪拌しながら加熱した。トリフェニルホスフェート(TAC固体の重量に基づいて、15重量%)を、攪拌しながら添加した。
 工程2-フォトクロミック材料2(フォトクロミック染料)の添加
 以下に列挙したフォトクロミック染料(上記TAC固体の重量に基づいて、0.15重量%)の混合物を、攪拌しながら、工程1で得られた溶液に添加した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(1)フォトクロミックAは、青色の活性化色を生じることが報告されたインデノナフトピランである。
(2)フォトクロミックBは、緑色を帯びた活性化色を生じることが報告されたインデノナフトピランである。
(3)フォトクロミックCは、赤褐色の活性化色を生じることが報告されたインデノナフトピランである。
 工程3-高屈折率材料の添加
 以下に示す有機高屈折率材料(大阪ガスケミカル社製オグソールEA0200)を上記TAC固体の重量に基づいて、150重量%を攪拌しながら、工程2で得られた溶液に添加した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 工程4-フォトクロミック-高屈折TACフィルムの調製
 工程3で得られた溶液を、ガラスプレート上にキャストし、60℃で維持されたオーブン中で塩化メチレンを蒸発させた後にガラスプレートから剥離し、10cmへカットし、40μmの厚みを有する実施例1のフィルムを得た。これは図1において光源3を除いた構成に相当する。
[実施例2]
 実施例1の工程3で加える高屈折率材料を、以下で示す分散液P1に変更した以外は、実施例1と同じ手順で、実施例2のフィルムを得た。
<分散液P1の調製>
 下記組成の分散液を調合し、これをジルコニアビーズ(0.3mmφ)17,000質量部と混合し、ペイントシェーカーを用いて12時間分散を行った。その後ジルコニアビ-ズ(0.3mmφ)をろ別し、分散液P1を得た。
・無機高屈折率材料
 (二酸化チタン 石原産業(株)製、商品名:TTO-51(A)、平均一次粒径:10~30nm)               1,875質量部
・分散剤 DISPERBYK-118 ビックケミー・ジャパン製
                      2,200質量部
・溶剤 PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)
                      3,425質量部
[実施例3]
 実施例1の工程2を省略して得られた高屈折率フィルム1と、工程3を省略して得られたフォトクロミックフィルムをそれぞれ得た後、フォトクロミックフィルムを高屈折率フィルム1で挟み込むように粘着剤(SK-2057;綜研化学(株)製)で貼りあわせ、実施例3のフィルムを得た。これは図2において光源3を除いた構成に相当する。
[実施例4]
 実施例3と同様に高屈折率フィルム1とフォトクロミックフィルムを得た後、高屈折率フィルム1をフォトクロミックフィルムで挟み込むように粘着剤(SK-2057;綜研化学(株)製)で貼りあわせ、実施例4のフィルムを得た。これは図3において光源3を除いた構成に相当する。
[実施例5]
 実施例1の工程2で加えるフォトクロミック材料2を、以下に示す化合物(フォトクロミックD)に変更した以外は、実施例1と同じ手順で、実施例5のフィルムを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
フォトクロミックD
[比較例1]
 実施例1の工程3を省略した以外は、実施例1と同様の手順にて比較例1のフィルムを得た。
[比較例2]
 比較例1で得られたフィルムを、実施例1において工程2、3を省略して得られたTACフィルムで挟み込むように粘着剤(SK-2057;綜研化学(株)製)で貼りあわせ、比較例2のフィルムを得た。
[実施例6]
(UV吸収剤入りTACの作製)
<保護フィルムの作製>
 下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、下記組成のセルロースアセテート溶液(ドープ)を調製した。
-セルロースアセテート溶液(ドープ)-
・セルロースアセテート                100質量部
 (アセチル置換度2.86)
・トリフェニルホスフェート              8.0質量部
・ビフェニルジフェニルホスフェート          4.0質量部
・チヌビン328 チバ・ジャパン製          1.0質量部
・チヌビン326 チバ・ジャパン製          0.2質量部
・メチレンクロライド                 369質量部
・メタノール                      80質量部
・1-ブタノール                     4質量部
 得られたドープを30℃に加温し、流延ギーサーを通してガラスプレート上に流延した。ガラスの表面温度は-5℃に、流延部全体の空間温度は15℃にそれぞれ設定した。
 流延後、1分間静置した後に45℃で1分乾燥し、ガラスから剥ぎ取った。次に110℃で5分、さらに140℃で10分乾燥し、厚さ80μmの保護フィルムを得た。これをフィルム61とする。
(フォトクロミック偏光子の作製)
 次に、膜厚を80μにした以外は実施例1と同様に、フォトクロミックと高屈折率材料を含有したTACフィルムを、横30cm、縦10cmのサイズで作製し、185℃で2倍縦方向に自由端延伸し、20cm、縦20cmのフィルムを作製した。これをフィルム62とする。
 これらフィルムを、同様に粘着材を用いて、図4に示す構成で、ガラス(イーグルXG、コーニング製、厚み1.1mm)に貼合した。このとき、一方のフィルム62と他方のフィルム62と偏光軸が直交するように配置した。
[実施例7]
(λ/4フィルムの作製)
フィルム61上に、特開2012-18396号公報の実施例(段落[0272]~[0160])を参考に、λ/4フィルムを作製した。
 次に、OLEDディスプレイ(Galaxy S4 SC-04E)を分解し、表面に貼合されている偏光板を剥がした後、OLEDディスプレイに、図5に示した部材構成を、粘着材を用いて積層した。ここで、λ/4フィルムの遅相軸とフィルム62の偏光軸のなす角が45度となるように配置した。また、ガラス(イーグルXG、コーニング製)は厚み0.3mmのものを使用した。
 また、偏光板を剥がしたOLEDの反射率は非常に高いため、実施例7の構成は、UV未照射時は鏡として使用できる。一方、画像表示部分のみUV照射することで、黒表示の反射率を低減できるため、画像のコントラストを高くできる。またUV照度を調整することで、反射率を調整できる。
[スイッチング速度評価]
 上記で得られた実施例1~5、比較例1~2のフィルムの端面に、また実施例6および7のガラスの端面に、それぞれUV-LED LIGHT SOURCE H-20WLH4(HOYA CANDEO OPTRONIC(株)製)を取り付け、UV光を照射開始から、光源を取り付けないほうの端面が目視にて変色するまでの時間を計測し、フォトクロミックスイッチング速度評価とした。表2に評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
上記に示すとおり、本発明によると透過モードと遮光モードのスイッチング速度を高めることができることが分かった。
 また、実施例6の構成と、フィルム62を実施例1で作製したフォトクロミックフィルムに置き換えた以外は同様の構成を作製し、遮光モードと透過モードの透過率を目視で比較した。
 遮光モード時は実施例6の構成の方が透過率は低くでき、透過モード時の透過率は両者ほぼ同等であり、実施例6の構成は、遮光モードと透過モードの透過率差を大きくできることを確認した。
このことと、遮光モードと透過モードを短時間で切り替えることから、実施例6の構成は調光可能な窓などとして有用である。
 実施例7の構成と、フィルム62を実施例1で作製したフォトクロミックフィルムに置き換えた以外は同様の構成を作製し、UV未照射時の画像の見えとUV照射時の鏡の見えを比較した。
 UV照射時は実施例7の構成の方が画像のコントラストは高く、UV未照射時は、鏡としての見えはほぼ同等であった。
 このことから、実施例7の構成は、鏡の効果と画像表示を両立するミラーディスプレイとして有用である。
 また短時間で切り替えることから、上記用途以外にも、近年車のバックミラー等で使用され始めている、鏡の効果と画像表示の切り替えが可能な、いわゆるスマートミラーとしても有用である。
  1  高屈折率材料
  2  フォトクロミック材料
  3  UV光源
  4  支持体成分
  5  ガラス
  6  フィルム61
  7  フィルム62
  8  粘着剤
  9  λ/4フィルム
  10 OLED

Claims (11)

  1.  フォトクロミック材料と、高屈折率材料と、を含む光学素子であって、前記フォトクロミック材料が前記高屈折率材料中に分散されてなる光学素子。
  2.  フォトクロミック材料を含有するフォトクロミック層と、高屈折率材料を含有する高屈折率層とが、互いに接してなる光学素子。
  3.  前記フォトクロミック材料が、ナフトピラン、オキサジン、フェナントロピラン、ベンゾピラン、金属ジチオゾネート、フルギドおよびフルギミドのうち少なくとも1種を含む請求項1または2に記載の光学素子。
  4.  前記高屈折率材料が、無機高屈折率微粒子を含む請求項1~3いずれか1項に記載の光学素子。
  5.  前記高屈折率材料が、有機高屈折率化合物を含む請求項1~4いずれか1項に記載の光学素子。
  6.  さらにUV光源を具備する、請求項1~5のいずれか1項に記載の光学素子。
  7.  請求項1~6いずれか1項に記載の光学素子を含む調光素子。
  8.  請求項7に記載の調光素子を含むレンズ材料。
  9.  請求項7に記載の調光素子を含むディスプレイ材料。
  10.  請求項7に記載の調光素子を含む窓材料。
  11.  請求項7に記載の調光素子を含む鏡材料。
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