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JP4016119B2 - 硬化性組成物 - Google Patents

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JP4016119B2
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Description

【0001】
【技術分野】
本発明は、優れたフォトクロミック特性と基材特性を有する新規なフォトクロミック硬化体、および該硬化体を与える硬化性組成物に関する。
【0002】
【背景技術】
フォトクロミズムとは、ここ数年来注目されてきた現象であって、ある化合物に太陽光あるいは水銀灯の光のような紫外線を含む光を照射すると速やかに色が変わり、光の照射をやめて暗所におくと元の色に戻る可逆作用のことである。このような性質を有する化合物はフォトクロミック化合物と呼ばれ、従来から色々な化合物が合成されてきたが、その構造には特別な共通性は認められない。
【0003】
本発明者らは、一連のフォトクロミック化合物について研究を続け、新規なフォトクロミック化合物、例えばフルギミド化合物、スピロオキサジン化合物およびクロメン化合物の合成に成功し、これら化合物が優れたフォトクロミック特性を有することを見いだし、すでに提案している。
【0004】
本発明者等のこれまでの検討等により、これらフォトクロミック化合物の発色濃度や退色速度といったフォトクロミック特性は、溶液中に比べて高分子中ではかなり遅くなるという知見が得られている。特にフォトクロミック分子のサイズが大きい化合物において、この現象は顕著である。このような現象が発現するのは溶液中に比べて高分子などのマトリックス中ではフォトクロミック化合物分子が自由に運動できる自由空間が圧倒的に小さいためと考えられる。
【0005】
上記のような問題を解決するためには、マトリックスとなる高分子のガラス転移温度を下げて基材を柔らかくするか、或いはマトリックス中の自由空間を広げることが考えられる。
【0006】
しかし、単純に低いガラス転移温度の基材を使用した場合には、硬度が損なわれてしまい、レンズなどの硬度が要求される用途に使用する場合には問題となる。また、マトリックスとして自由空間の大きい高分子を用いた場合には、一般にこのような高分子の硬度の温度依存性は大きく、室温付近では比較的高い硬度を示すものでも高温下での硬度は急激に低下してしまう(以下、耐熱性が低いともいう。)という問題があり、さらに耐衝撃性も低下する。
【0007】
例えば、米国特許第5395566号明細書には、エポキシ基を有する重合性単量体とフォトクロミック化合物との組み合わせにより、フォトクロミック特性の耐久性が向上することが説明されている。しかしながら、該技術は、上記エポキシ基を有する重合性単量体に加えて、単独重合したときのLスケールロックウェル硬度が60以上になるような2官能性単量体と多官能性単量体とを併用することは全く記載されておらず、このため得られる硬化体は低硬度で、耐衝撃性にも劣るものになっていた。
【0008】
また、米国特許第5739243号明細書には、特定の長鎖のアルキレングリコールジメタクリレートと3個以上のラジカル重合性基を有する多官能メタクリレートとを組み合わせた系について説明されおり、該組合せによれば発色濃度や退色速度がある程度向上した硬化体が得られる。しかしながら、該技術は柔軟性に優れる基材を得ることを目的とするものであり、その実施例等に示されるように、この組み合わせでは、基材の硬度の低下、耐熱性の低下がおこり、光学歪みが多く存在するなどといった問題が生じていた。
【0009】
また、米国特許第5811503号明細書には、長鎖のアルキレングリコールジメタクリレートとジメタクリレート、及び3個以上のラジカル重合性基を有する多官能メタクリレートとを組み合わせた系が開示されているが、該組み合わせでも、発色速度や退色速度は向上するものの、上記と同様に、基材の硬度の低下、耐熱性の低下や光学歪みが多く存在するといった欠点があった。
【0010】
また、PCT国際特許出願97/03373号明細書には、ビスフェノールAを骨格とするジメタクリレートと単官能スチレンおよび長鎖アルキル単官能メタアクリレートとの組み合わせが開示されているが、該組み合わせにおいても、基材の硬度の低下、耐熱性の低下と光学歪みが多く存在するなどといった欠点が生じていた。
さらに、米国特許第5708064号明細書には、重合体に高屈折率を付与する特定の重合性単量体と柔軟性に富む特定の重合性単量体とを組合せて使用することが示されている。しかしながら、該技術において、上記高屈折率を付与する重合性単量体として挙げられているものは、ビススフェノールAビスメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレンなど、その多くは単官能性や、単独重合したときのLスケールロックウェル硬度が60未満のものであり、硬化体を高硬度にすることが困難なものである。そして、該技術では、上記組合せの特定の系について、さらに上記Lスケールロックウェル硬度の要件が60゜以上になる多官能性重合性単量体を併用するような具体例も、全く示されていない。従って、かかる技術も、低硬度で、耐熱性、耐衝撃性に劣る硬化体しか開示しないものであった。
以上のように、フォトクロミック特性及び基材特性のすべてを満足した例はこれまでにない。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、発色濃度が高く、退色速度が速いといった優れたフォトクロミック特性を示し、しかも基材については硬度や耐熱性が高いといった優れた基材特性を有するフォトクロミック性硬化体を提供することにある。
【0013】
本発明は、前記目的を達成するために提案されたもので、特定硬度の重合性単量体(モノマー)を組み合わせてフォトクロミック化合物と混合し、得られた硬化性組成物を硬化させて得た硬化体は、発色濃度が高く、退色速度が速いといった優れたフォトクロミック特性を示し、しかも硬度、耐熱性の点で優れた基材特性を示すという知見に基づいて完成されたものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、
(A)単独重合したときに得られる重合体のLスケールロックウエル硬度が40以下である重合性単量体、
(B)単独重合したときに得られる重合体のLスケールロックウエル硬度が60以上である3官能以上の多官能ラジカル重合性単量体、
(C)単独重合したときに得られる重合体のLスケールロックウエル硬度が60以上である2官能ラジカル重合性単量体、及び
(D)フォトクロミック化合物
を含んでなり、Lスケールロックウエル硬度が60以上である硬化体を形成する硬化性組成物であって、
上記(A)成分、(B)成分及び(C)成分の合計質量を基準として、
(A)成分の含有量が1〜50質量%であり、
(B)成分と(C)成分の合計質量が50〜99質量%であり、且つ
上記(B)成分と(C)成分の合計質量に占める(B)成分の含有量が2〜50質量%であり、(C)成分の含有量が50〜98質量%である硬化性組成物である。上記の条件を満足する成分(A)〜(C)の重合性単量体及び成分のフォトクロミック化合物については後述する。
また、他の発明は、上記硬化性組成物を硬化させてなるフォトクロミック硬化体である。
【0015】
【発明を実施するための最良の形態】
本発明の硬化性組成物で使用する、単独重合したときに得られる重合体のLスケールロックウエル硬度が40以下である重合性単量体(以下、単に「低硬度モノマー」ともいう)は、単独重合して得られるホモポリマーのLスケールロックウエル硬度が40以下となる重合性単量体であれば特に限定されず公知の重合性単量体が何ら制限なく使用できる。かかる低硬度モノマーを使用することにより、得られる硬化体は、発色濃度が高く、退色速度が速い優れたフォトクロミック特性を有するものになる。このフォトクロミック特性をより優れたものにする観点からは、低硬度モノマーのLスケールロックウエル硬度は、35以下であるのが好ましい。
【0016】
ここで、重合性基とは重合性を示す基であれば特に限定されずエポキシ基等であっても良いが、ラジカル重合性を示す基が好ましい。ラジカル重合性基としてはメタクリロイル基、アクリロイル基、ビニル基、アリル基等を挙げることができ、メタクリロイル基、アクリロイル基が特に好適である。
【0017】
なお、Lスケールロックウエル硬度とは、JIS−B7726に従って測定される硬度を意味し、各モノマーの単独重合体について該測定を行うことにより上記硬度の条件を満足するかどうかを簡単に判断することができる。具体的には、後述する実施例に示すように、モノマーを重合させて厚さ2mmの硬化体を得、これを25℃の室内で1日保持した後にロックウェル硬度計を用いて、Lスケールロックウェル硬度を測定することにより容易に確認することが出来る。
【0018】
また、上記Lスケールロックウェル硬度を測定するに供する重合体は、仕込んだ単量体の90モル%以上(重合率が90%以上)、好適には95モル%以上が重合する条件で注型重合させることで得る。このような重合割合で単独重合させた際に、得られる重合体のLスケールロックウェル硬度が上記値を満足し得るラジカル重合性単量体を用いることにより、本発明では、得られる硬化体が前記発色濃度や退色速度に関して優れたフォトクロミック特性を有するものになる。
【0019】
A)低硬度モノマー:
上記単独重合体のLスケールロックウェル硬度が40以下の低硬度モノマーには、下記( I )〜( VI )に示す化合物がある。
(I)エチレン性単官能不飽和単量体(以下、単に「低硬度モノマー1」ともいう。)
(II)末端のヒドロキシ基又はメルカプト基の一方がメタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基、ビニルベンジルオキシ基、イソプロペニルベンジルオキシ基、ビニルベンジルカルバモイル基、イソプロペニルベンジルカルバモイル基又はビニルオキシ基で置換され、他の一方が無置換又は、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基、アルキルオキシ基、アルコキシアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、末端にエポキシ基を有するアルキルオキシ基、ハロアルキルオキシ基、若しくはオレイルオキシ基で置換されたポリアルキレングリコール又はポリアルキレンチオグリコール重合性単量体(以下、単に「低硬度モノマー2」ともいう。)
(III)置換若しくは非置換のアルキルアクリレート、又は置換若しくは非置換の長鎖アルキルメタクリレート(以下、単に「低硬度モノマー3」ともいう。)
(IV)不飽和結合を有する炭化水素鎖(メタ)アクリレート(以下、単に「低硬度モノマー4」ともいう。)
(V)分子内に少なくとも一個のエポキシ基を有し、且つ分子内にラジカル重合性基を有しない化合物(以下、単に「低硬度モノマー5」ともいう。)
(VI)分子内に少なくとも一個のチオエポキシ基を有し、且つ分子内にラジカル重合性基を有しない化合物(以下、単に「低硬度モノマー6」ともいう。)
本発明においては、上記の中でも、低硬度モノマー2〜6、特に低硬度モノマー2、低硬度モノマー3、及び低硬度モノマー4が使用される。これらの重合性単量体は、2種以上組み合わせからなる混合物として用いても良い。
【0020】
前記低硬度モノマー1は、重合性基としてエチレン性不飽和基を1つ有する単量体である。ここで、エチレン性不飽和基とは、ビニル基、スチリル基、アリル基等をいう。低硬度モノマー1としては、具体的には酢酸ビニル、カプロン酸ビニル、ラウリル酸ビニル、ステアリン酸ビニル、アジピン酸ビニル、ポリエチレングリコールビニルエーテル等が挙げられる。
【0021】
前記低硬度モノマー2とは、ポリアルキレングリコールまたはポリアルキレンチオグリコールの末端に存在する水酸基またはメルカプト基の一方がメタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基、ビニルベンジルオキシ基、イソプロペニルベンジルオキシ基、ビニルベンジルカルバモイル基、イソプロペニルベンジルカルバモイル基又はビニルオキシ基で置換され(すなわち、メタクリル酸、アクリル酸等と脱水縮合して停止した構造を意味する)、他の一方が無置換又は、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基、アルキルオキシ基、アルコキシアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、末端にエポキシ基を有するアルキルオキシ基、ハロアルキルオキシ基、又はオレイルオキシ基で置換されたモノマーである。
【0022】
具体的には下記一般式(1)
【化23】
Figure 0004016119
(式中、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜2のアルキル基であり、Rは、水素原子、アルキル基、アルコキシアルキル基、アリール基、アシル基、末端にエポキシ基を有するアルキル基、メタクリロイル基、アクリロイル基、ハロアルキル基、又はオレイル基であり、Zは酸素原子又は硫黄原子であり、t及びt’の平均はそれぞれ独立に0〜70であり、Rがアルキル基で且つRがメタクリロイル基である場合は、t+t’は7〜70であり、Rがアルキル基で且つRがメタクリロイル基及びアクリロイル基以外の基である場合は、t+t’は4〜70であり、Rが水素原子である場合は、t+t’は1〜70である。)、
で示される構造を有する単量体が挙げられる。
【0023】
なお、上記一般式で示されるモノマーは通常分子量の異なる分子の混合物の形で得られる。このため、前記式(1)中アルキレンオキサイドユニットの数を表すt及びt’は混合物全体の平均のユニット数で表す。ここで、t及びt’の平均はそれぞれ独立に0〜70であり、t’が0のときはアルキレンオキサイドユニットは単独種を表し、t’が0以外の時は、異種のアルキレンオキサイドユニットがブロック単位で繰り返すアルキレンオキサイドユニットを表す。
【0024】
この様な表し方をした場合、フォトクロミック性の退色速度をさらに向上させ且つレンズの成形性に特に良好な結果を与える観点からは、Rがアルキル基で且つRがメタクリロイル基である場合は、t+t’の平均は7〜12、特に8〜10であるのが好ましく、Rがアルキル基で且つRがメタクリロイル基及びアクリロイル基以外の基である場合は、t+t’の平均は4〜40、特に6〜23であるのが好ましく、Rが水素原子である場合は、t+t’の平均は1〜25、特に1〜10であるのが好ましい。
【0025】
また、Rのアルキル基としては、メチル基、エチル基、ブチル基、ヘプチル基、ノニル基、ラウリル基、ステアリル基等の炭素数1〜25、好適には、1〜20のものが好ましい。アルコキシアルキル基としては、メトキシエチル基、ブトキシエチル基、メトキシノニル基、メトキシラウリル基、メトキシステアリル基等の炭素数1〜25、好適には1〜20のものが好ましい。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜14のものが好ましい。アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチロニル基、ベンゾイル基等の炭素数1〜26、好適には1〜21のものが好ましい。末端にエポキシ基を有するアルキル基としては、グリシジル基等の上記アルキル基として例示したものの末端がエポキシ基化したものが好ましい。ハロアルキル基としては、クロロメチル基、ブロモメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロヘプチル基等の炭素数1〜25、好適には1〜20のものが好ましい。
【0026】
これらの中でも特に、一般式(1)におけるRが水素原子である場合(アクリロイル基である場合)が、フォトクロミック特性における発色濃度や退色速度に優れる硬化体を得る観点から好ましい。さらに、一般式(1)におけるRが水素原子であり、Rがアクリロイル基であるのが、硬化体の強度も良好であることから、より好ましい。
【0027】
一方、一般式(1)におけるRがアルキル基である場合は、Rがアルキル基、アルコキシアルキル基、アシル基、アリール基、末端にエポキシ基を有するアルキル基、ハロアルキル基、オレイル基であるのが好ましい。
また、R及びRは水素原子であるのが好ましい。
本発明において、低硬度モノマー2としては、下記一般式(2)
【化24】
Figure 0004016119
(式中、R及びRは、上記R、R及びRと同じであり、Rは、上記Rと同じであり、Wは上記Zと同じであり、t’’は2〜8の整数であり、Rがアルキル基で且つRがメタクリロイル基である場合は、t’’’は7〜40であり、Rがアルキル基で且つRがメタクリロイル基及びアクリロイル基以外の基である場合は、t’’’は4〜40であり、Rが水素原子である場合は、t’’’は1〜40である。)
で示される構造を有する単量体も挙げられる。
ここで、t’’’は、前記前記式(1)におけるt及びt’と同様に、混合物全体におけるアルキレンオキサイドユニットの平均のユニット数を表す。
一般式(2)において、フォトクロミック性の退色速度をさらに向上させ且つレンズの成形性に特に良好な結果を与える観点からは、Rがアルキル基で且つRがメタクリロイル基である場合は、t’’’の平均は7〜12、特に8〜10であるのが好ましく、Rがアルキル基で且つRがメタクリロイル基及びアクリロイル基以外の基である場合は、t’’’の平均は4〜40、特に6〜23であるのが好ましく、Rが水素原子である場合は、t’’’の平均は1〜25、特に1〜10であるのが好ましい。
【0028】
また、一般式(2)において、アルキレンユニットの数を表すt’’は、2〜6であるのが特に好ましい。
これらの中でも特に、一般式(2)におけるR及びRの関係が、前記した一般式(1)におけるR及びRの関係と同様であるのが好ましい。
【0029】
このような、低硬度モノマー2を具体的に例示すれば、平均分子量526のポリエチレングリコールメタアクリレート(t=10、t’=0)、平均分子量360のポリエチレングリコールメタアクリレート(t=6、t’=0)、平均分子量496のメチルエーテルポリエチレングリコールメタアクリレート(t=9、t’=0)、平均分子量1000のメチルエーテルポリエチレングリコールメタアクリレート(t=20、t’=0)、平均分子量375のポリプロピレングリコールメタアクリレート(t=5、t’=0)、平均分子量430のポリプロピレングリコールメタアクリレート(t=6、t’=0)、平均分子量622のポリプロピレングリコールメタアクリレート(t=9、t’=0)、平均分子量620のメチルエーテルポリプロピレングリコールメタアクリレート(t=9、t’=0)、平均分子量596のメチルエーテルポリエチレングリコールポリプロピレングリコールメタアクリレート(t=6、t’=4)、平均分子量566のポリテトラメチレングリコールメタアクリレート(t=7、t’=0)、平均分子量2034のオクチルフェニルエーテルポリエチレングリコールメタクリレート(t=40、t’=0)、平均分子量610のノニルエーテルポリエチレングリコールメタクリレート(t=9、t’=0)、メトキシエチルアクリレート(t=1、t’=0)、平均分子量262のメチルエーテルポリエチレングリコールアクリレート(t=4、t’=0)、平均分子量482のメチルエーテルポリエチレングリコールアクリレート(t=9、t’=0)、平均分子量582のメチルエーテルポリエチレングリコールポリプロピレングリコールアクリレート(t=6、t’=4)、平均分子量640のメチルチオエーテルポリエチレンチオグリコールメタクリレート(t=7、t’=0)、平均分子量630のパーフルオロヘプチルエチレングリコールメタクリレート(t=4、t’=0)、平均分子量538のグリシジルポリエチレングリコールメタクリレート(t=9、t’=0)、アセチルオキシエチルアクリレート(t=1、t’=0)、フェノキシエチルアクリレート(t=1、t’=0)、ベンジルオキシエチルアクリレート(t=1、t’=0)、平均分子量524のアセチルポリエチレングリコールメタクリレート(t=9、t’=0)、平均分子量566のブチリルポリエチレングリコールメタクリレート(t=9、t’=0)、平均分子量586のベンゾイルポリエチレングリコールメタクリレート(t=9、t’=0)、平均分子量689のノニルベンゾイルポリエチレングリコールメタクリレート(t=9、t’=0)、平均分子量568のブトキシメチルエーテルポリエチレングリコールメタクリレート(t=9、t’=0)、平均分子量875のポリエチレングリコールジメタアクリレート(t=16、t’=0)、平均分子量650のポリテトラメチレングリコールジメタアクリレート(t=7、t’=0)、平均分子量1400のポリテトラメチレングリコールジメタアクリレート(t=17、t’=0)、平均分子量560のポリプロピレングリコールジメタクリレート(t=7、t’=0)、平均分子量214のポリエチレングリコールジアクリレート(t=2、t’=0)、平均分子量258のポリエチレングリコールジアクリレート(t=3、t’=0)、平均分子量302のポリエチレングリコールジアクリレート(t=4、t’=0)、平均分子量522のポリエチレングリコールジアクリレート(t=9、t’=0)、平均分子量272のポリエチレングリコールメタクリレートアクリレート(t=3、t’=0)、平均分子量536のポリエチレングリコールメタクリレートアクリレート(t=9、t’=0)等を挙げることができる。
【0030】
前記低硬度モノマー3は、置換若しくは非置換のアルキル基を有するアクリレート、又は置換若しくは非置換の長鎖アルキル基を有するメタクリレートであり、例えば、下記一般式(3)
【化25】
Figure 0004016119
(但し、式中のRは水素原子又はメチル基であり、Rは、Rが水素原子であるときは、置換若しくは非置換の炭素数1〜40のアルキル基であり、Rがメチル基であるときは、置換若しくは非置換の炭素数8〜40のアルキル基である。)
で示される化合物が使用できる。
【0031】
ここで、Rの置換アルキル基としては、クロロメチル基、クロロエチル基、フルオロメチル基、パーフルオロヘプチル基等のハロアルキル基やグリシジル基等の末端にエポキシ基を有するアルキル基、さらにはメトキシメチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基等のアルコキシアルキル基が挙げられる。
【0032】
これらアルキルアクリレート又は長鎖アルキルメタアクリレートの中でも、原料入手の容易さから、上記式においてRが水素原子である場合は、Rは炭素数1〜20の置換若しくは非置換のアルキル基であるものが好適であり、Rメチル基である場合は、Rが置換若しくは非置換の炭素数8〜25のアルキル基であるものが好適である。また、フォトクロミック特性における発色濃度や退色速度に優れる硬化体を得る観点からは、Rは水素原子であるのがより好ましい。
【0033】
このような化合物を具体的に例示すると、ステアリルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、オクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、グリシジルアクリレートを挙げることができる。
【0034】
前記低硬度モノマー4としては、炭化水素鎖中に不飽和結合を有する炭化水素鎖(メタ)アクリレートであれば特に限定されず、例えば、オレイルメタクリレート、ネロールメタクリレート、ゲラニオールメタクリレート、リナロールメタクリレート、ファルネソールメタクリレート等の炭化水素鎖の炭素数が6〜25の(メタ)アクリレートをあげることができる。
【0035】
前記低硬度モノマー5である分子内に少なくとも一個のエポキシ基を有し、且つ分子内にラジカル重合性基を有しない化合物としては、(i)1価、2価、或いは3価アルコール等のアルコール性水酸基含有化合物、またはフェノール、ハイドロキノン等のフェノール性水酸基含有化合物とエピクロルヒドリンとの反応生成物、若しくは(ii)安息香酸、テレフタル酸等のカルボン酸とエピクロルヒドリンとの反応生成物等を挙げることができる。このような化合物を具体的に例示すると、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルビスフェノールAまたは水添ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物等を挙げることができる。
【0036】
前記低硬度モノマー6である分子内に少なくとも一個のチオエポキシ基を有し、且つ分子内にラジカル重合性基を有しない化合物としては、(i)1価、2価、3価チオール等のチオール性水酸基含有化合物、またはチオフェノール、チオハイドロキノン等のチオフェノール性水酸基含有化合物とチオエピクロルヒドリンとの反応生成物、若しくは(ii) オ安息香酸、チオテレフタル酸等のチオカルボン酸とチオエピクロルヒドリンとの反応生成物等を挙げることができる。このような化合物を具体的に例示すると、エチレンチオグリコールチオグリシジルエーテル、プロピレンチオグリコールチオグリシジルエーテル、チオグリセロールポリチオグリシジルエーテル、チオジグリセロールポリチオグリシジルエーテル、チオソルビトールチオグリシジルエーテル、ポリエチレンチオグリコールチオジグリシジルエーテル、ポリプロピレンチオグリコールチオジグリシジルエーテル、チオビスフェノールAまたはチオ水添ビスフェノールAのチオプロピレンオキシド付加物等を挙げることができる。
【0037】
本発明の硬化性組成物では、上記低硬度モノマーと共に、単独重合したときに得られる重合体のLスケールロックウエル硬度が60以上である2官能ラジカル重合性及び多官能ラジカル重合性単量体(以下、これらを併せて「高硬度モノマー」ともいう)を併用する。それにより、得られる硬化体は、前記発色速度及び退色速度に関する優れたフォトクロミック特性を保持しつつ、硬度や耐熱性等の基本特性にも優れるものになる。なお、Lスケールロックウエル硬度の確認方法については前記した低硬度モノマーと同様である。
【0038】
重合性基はラジカル重合性のものであり、メタクリロイル基、アクリロイル基、ビニル基、アリル基等を挙げることができる。中でもメタクリロイル基、アクリロイル基が特に好適である。
【0039】
B)高硬度モノマー1:
高硬度モノマーのうち、単独重合したときに得られる重合体のLスケールロックウエル硬度が60以上である3官能以上の多官能性重合性単量体(以下、単に「高硬度モノマー1」ともいう)としては、単独重合して得られるホモポリマーのLスケールロックウエル硬度が60以上となる分子内に重合性基を3個以上有する重合性単量体であれば特に限定されず公知のものが何ら制限なく使用できる。工業的な入手のしやすさから分子中に重合性基を3〜6個有するものが好ましい。
【0040】
該高硬度モノマー1を使用することにより、得られる硬化体は、硬度や耐熱性等の基材特性が著しく向上する。かかる効果をより顕著に発揮させる観点からは、高硬度モノマー1は、Lスケールロックウエル硬度が80〜130のものを用いるのがより好ましい。
【0041】
好適に使用できる高硬度モノマー1としては、トリメタクリレート誘導体、トリアクリレート誘導体、テトラメタクリレート誘導体、テトラアクリレート誘導体、トリイソシアネート誘導体、テトライソシアネート誘導体、トリオール誘導体、トリチオール誘導体、テトラチオール誘導体、トリエポキシ誘導体、トリウレタンメタアクリレート誘導体、テトラウレタンメタアクリレート誘導体、ヘキサウレタンメタアクリレート誘導体、トリビニル誘導体、テトラビニル誘導体、トリアリル誘導体等を挙げることができ、中でもメタクリロイル基又はアクリロイル基を有するものとしてトリメタクリレート誘導体、トリアクリレート誘導体、テトラメタクリレート誘導体、テトラアクリレート誘導体、トリウレタンメタアクリレート誘導体、テトラウレタンメタアクリレート誘導体、ヘキサウレタンメタアクリレート誘導体等が好ましい。
【0042】
さらにこれらの中でも、原料入手のしやすさおよび硬化体硬度の調整のしやすさの観点から、下記一般式(4)
【化26】
Figure 0004016119
(式中、R10及びR11は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜2のアルキル基(すなわち、メチル基又はエチル基)であり、R12は3〜6価の有機残基であり、aは平均が0〜3であり、bは3〜6の整数である。)
で示される多官能性重合性単量体を使用するのが特に好ましい。
【0043】
上記一般式中のR12は3〜6価の有機残基であり、具体的には、ポリオールから誘導される基、又は3〜6価の炭化水素基或いはウレタン結合を含む有機基が挙げられる。
【0044】
好適に使用できる前記一般式(4)で示される多官能性ラジカル重合性単量体を具体的に例示すると、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリエチレングリコールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリエチレングリコールトリアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、トリウレタンオリゴマーテトラアクリレート、ウレタンオリゴマーヘキサメタクリレート等を挙げることができる。これら多官能性重合性単量体は2種以上混合して使用してもよい。
【0045】
C)高硬度モノマー2:
高硬度モノマーのうち、単独重合したときに得られる重合体のLスケールロックウエル硬度が60以上である2官能ラジカル重合性単量体(以下、単に「高硬度モノマー2」ともいう)としては、単独重合して得られるホモポリマーのLスケールロックウエル硬度が60以上となる分子内にラジカル重合性基を2個有する重合性単量体であれば特に限定されず公知のものが何ら制限なく使用できる。
【0046】
該高硬度モノマー2は、得られる硬化体に、耐衝撃性等を付与し、且つ前記退色速度等のフォトクロミック性をバランス良く保持する効果を有する。かかる効果をより顕著に発揮させる観点からは、硬度モノマー2は、Lスケールロックウエル硬度が65〜120のものを用いるのがより好ましい。
【0047】
好適に使用できる2官能性重合性単量体としては、ジメタクリレート誘導体、ジアクリレート誘導体、ジビニル誘導体、ジアリル誘導体、ジシアノ誘導体、ジオール誘導体、ジチオール誘導体、ウレタンジメタクリレート誘導体、ウレタンジアクリレート誘導体、ジエポキシ誘導体等を挙げることができ、中でもメタクリロイル基又はアクリロイル基を有するものとしてジメタクリレート誘導体、ジアクリレート誘導体、ウレタンジメタクリレート誘導体、ウレタンジアクリレート誘導体等、ジビニル基を有するものとして、ジビニル誘導体等が好ましい。
【0048】
さらにこれらの中でも原料入手及び硬度調節の容易さの観点から下記一般式(5)〜(8)で示される化合物、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル等が好適であり、本発明の目的を良好に達成する観点からは、特に、上記一般式(5)〜(8)で示される化合物が好ましい。
一般式(5)で示される化合物は、下記のものである。
【化27】
Figure 0004016119
(式中、R13は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜2のアルキル基であり、Aは直鎖状或いは分岐状のアルキレン基、置換もしくは非置換のフェニレン基、下記式
【化28】
Figure 0004016119
で示される基、又は下記式
【化29】
Figure 0004016119
(式中、R15及びR16は、それぞれ独立に、炭素数1〜4のアルキル基、塩素原子、又は臭素原子であり、pおよびqは、それぞれ独立に、0〜4の整数であり、下記式
【化30】
Figure 0004016119
で示される環は、ベンゼン環又はシクロヘキサン環であり、下記式
【化31】
Figure 0004016119
で示される環がベンゼン環であるときには、Xは、下記
【化32】
Figure 0004016119
に示される何れかの基、又は下記式
【化33】
Figure 0004016119
で示される基であり、下記式
【化34】
Figure 0004016119
で示される環がシクロヘキサン環であるときには、Xは、下記
【化35】
Figure 0004016119
に示される何れかの基であり、mおよびnはそれぞれ1以上であり、m+nの平均は2〜6である。)
【0050】
ここで、上記一般式(5)において、Aで示される直鎖状或いは分岐状のアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ネオペンチレン基、ヘキシレン基、ノニリレン基等の炭素数2〜9のものが好ましい。また、Aで示されるフェニレン基の置換基としては、炭素数1〜4のアルキル基(即ち、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等)、塩素原子、又は臭素原子等が好ましい。
【0051】
なお、前記一般式(5)で示される2官能性重合性単量体は、通常、m及びnが異なる分子の混合物の形で得られるため、前記式においてm及びnは平均値で記載した。
また、一般式(6)で示される化合物は、下記のものである。
【化36】
Figure 0004016119
(式中、R17は水素原子又は炭素数1〜2のアルキル基であり、rの平均は1〜6である。)
上記一般式(6)で示される2官能重合性単量体においても、rは平均値で示した。
【0052】
上記式(5)又は式(6)で示される2官能重合性単量体を具体的に例示すれば、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラプロピレングリコールジメタクリレート、ノナエチレングリコールジメタクリレート、ノナプロピレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールビスグリシジルメタクリレート、ビスフェノールAジメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジブロモー4ーメタクリロイルオキシエトキシフェニル)プロパン、1,4ブチレングリコールチレンジメタクリレート、1,9ノニレングリコールジメタクリレート、ネオペンチレングリコールジメタクリレート、ビズ(2−メタクリロイルオキシエチルチオエチル)スルフィド等を挙げることができる。
【0053】
また、一般式(7)で示される化合物は、下記のものである。
【化37】
Figure 0004016119
(但し、式中、R18、R19、R20、及びR21はそれぞれ同一または異なる水素原子又はメチル基であり、hは1〜10の整数である。)
【0054】
上記式(7)の2官能重合性単量体を具体的に例示すれば、ビス(メタクリロイルオキシエチル)スルフィド、ビス(アクリロイルオキシエチル)スルフィド、1,2−ビス(メタクリロイルオキシエチルチオ)エタン、1,2−ビス(アクリロイルオキシエチル)エタン、ビス(2−メタクリロイルオキシエチルチオエチル)スルフィド、ビス(2−アクリロイルオキシエチルチオエチル)スルフィド、1,2−ビス(メタクリロイルオキシエチルチオエチルチオ)エタン、1,2−ビス(アクリロイルオキシエチルチオエチルチオ)エタン、1,2−ビス(メタクリロイルオキシイソプロピルチオイソプロピル)スルフィド、1,2−ビス(アクリロイルオキシイソプロピルチオイソプロピル)スルフィド等を挙げることができる。
【0055】
さらに、一般式(8)で示される化合物は、下記のものである。
【化38】
Figure 0004016119
(但し、式中、R22及びR23はそれぞれ同一または異なる水素原子又はメチル基であり、iは1〜10の整数である。)
【0056】
上記式(8)の2官能重合性単量体を具体的に例示すれば、1,2−ビス(メタクリロイルチオ)エタン、ビス(2−メタクリロイルチオエチル)スルフィド、ビス(2−メタクリロイルチオエチルチオエチル)スルフィド等を挙げることができる。
【0057】
上記一般式(7)及び一般式(8)で示される化合物は、得られる硬化体を高屈折率、具体的には屈折率が1.56以上で、アッベ数の高いものにすることができるため、フォトクロミックレンズ等を得る場合には好適である。
【0058】
硬化性組成物:
本発明において、前記低硬度モノマー、高硬度モノマー1及び高硬度モノマー2は、共重合させて得られる硬化体のLスケールロックウエル硬度が60以上、好適には65以上、特に好適には70〜110になるような組成で混合する。ここで、硬化体のLスケールロックウエル硬度の確認方法は、前記した低硬度モノマーの場合と同様である。
【0059】
硬化体のLスケールロックウエル硬度が上記値になる組成範囲は、使用する各モノマーの種類によって異なり一概には限定できないが、一般には、その硬化体が良好なフォトクロミッス特性および基材特性を発現するために、両モノマーの合計質量を基準として、低硬度モノマーが1〜50質量%、特に2〜30質量%、高硬度モノマーが50〜99質量%、特に70〜98質量%であるのが好適である。
【0060】
さらに、高硬度モノマー全体の質量を基準として、高硬度モノマー1が2〜50質量%、特に2〜40質量%、高硬度モノマー2が50〜98質量%であるのが、硬化体の硬度や耐熱性を向上させる観点からより好適である。
【0061】
また、本発明の硬化性組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲内で、低硬度モノマー及び高硬度モノマーに加えて他の重合性単量体(以下、任意モノマーともいう。)を必要に応じて添加することができる。
これら任意モノマーを具体的に例示すると、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸;メタクリル酸メチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、2−ヒドロキシエチルメタクリレート等のアクリル酸及びメタクリル酸エステル化合物;フマル酸ジエチル、フマル酸ジフェニル等のフマル酸エステル化合物;メチルチオアクリレート、ベンジルチオアクリレート、ベンジルチオメタクリレート等のチオアクリル酸及びチオメタクリル酸エステル化合物;スチレン、クロロスチレン、メチルスチレン、ビニルナフタレン、α−メチルスチレンダイマー、ブロモスチレン等のビニル化合物;などの重合性単官能単量体が挙げられる。
【0062】
上記任意モノマーは単独または複数種類を混合して添加することができ、その添加量は、低硬度モノマーと高硬度モノマーの合計量100重量部に対して通常40重量部以下、好ましくは30重量部以下である。
【0063】
本発明では、硬化体のフォトクロミック特性について、優れた発色感度及び退色速度を有し且つ該フォトクロミック性が優れた耐久性を有するものにする観点から、硬化性組成物に含まれる全重合性単量体中に、少なくとも1個のエポキシ基を有する重合性単量体を0.01〜40質量%、好適には0.1〜30質量%含有させるのが好ましい。
【0064】
この場合、該少なくとも1個のエポキシ基を有する重合性単量体は、前記低高度モノマー、高硬度モノマー1及び高硬度モノマー2のいずれかにおいて、該要件を満足するモノマーを用いて含ませても良いし、任意モノマーとして含ませても良い。例えば、前記低高度モノマーの少なくとも一部として、低硬度モノマー5及び低硬度モノマー6を用いることにより満足させても良い。
【0065】
本発明において、上記少なくとも1個のエポキシ基を有する重合性単量体として特に好ましいものは、下記一般式(9)
【化39】
Figure 0004016119
(式中、R24及びR25は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、R26及びR27は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基で置換されていても良い炭素数1〜4のアルキレン基、又は
【化40】
Figure 0004016119
であり、s及びtの平均は、それぞれ0〜20である。)
で示される化合物である。
ここで、R26及びR27で示されるアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基等が挙げられる。また、s及びtは平均値で示した。
【0066】
この一般式(9)で示される化合物の内、上記R24が水素原子である化合物及びR24がメチル基であり、且つs+tが4〜20の化合物は、通常、単独重合したときに得られる重合体のLスケールロックウエル硬度が40以下になるため、これらは前記低硬度モノマーとして単独又は他の低硬度モノマーと併用して含有させるのが好ましい。特に、前記低高度モノマー2における末端のヒドロキシ基又はメルカプト基の一方が末端にエポキシ基を有するアルキルオキシ基である化合物、又は低硬度モノマー3における置換アルキル基が末端にエポキシ基を有するアルキル基である置換アルキルアクリレートとして含有させるのが良好である。こうした一般式(9)で示される化合物としては、例えばグリシジルアクリレート、メチレングリシジルアクリレート、エチレングリシジルアクリレート、プロピレングリシジルメタクリレート、平均分子量406のポリエチレングリコールグリシジルメタクリレート、平均分子量538のポリエチレングリコールグリシジルメタクリレート、平均分子量1022のポリエチレングリコールグリシジルメタクリレート、平均分子量664のポリプロピレングリコールグリシジルメタクリレート等が挙げられる。このうちグリシジルアクリレートが特に好ましい。
また、一般式(9)で示される化合物の内、上記R32がメチル基であり、且つs+tが0〜3の化合物は、通常、前記単独重合したときに得られる重合体のLスケールロックウエル硬度が60以上になるため、これらは前記高硬度モノマー2として単独又は他の高硬度モノマー2と併用して含有させるのが好ましい。前記フォトクロミック特性を特に優れたものにする観点から、前記一般式(5)〜(8)で示される化合物と併用するのが最も好ましい。こうした一般式(9)で示される化合物としては、グリシジルメタクリレート、メチレングリシジルメタクリレート、エチレングリシジルメタクリレート、プロピレングリシジルメタクリレート、ジエチレングリシジルメタクリレート等が挙げられる。このうちグリシジルメタクリレートが特に好ましい。
【0067】
その他、一般式(9)で示される化合物において、上記低硬度モノマーにも高硬度モノマー2にも属しない化合物としては、ブチレングリシジルメタクリレート等が挙げられる。
【0068】
D)フォトクロミック化合物:
本発明の硬化性組成物で使用されるフォトクロミック化合物は、公知のフォトクロミック化合物を何ら制限なく使用することができる。例えば、フルギミド化合物、スピロオキサジン化合物、クロメン化合物等のフォトクロミック化合物がよく知られており、本発明においては、これらのフォトクロミック化合物を使用することができるが、特にその分子量が540以上のフォトクロミック化合物を用いた場合に、良好なフォトクロミック特性が発現でき好適である。
【0069】
上記のフルギミド化合物、スピロオキサジン化合物およびクロメン化合物としては、例えば特開平2−28154号公報、特開昭62−288830公報、PCT国際特許出願94/22850号明細書、PCT国際特許出願96/14596号明細書など記載されている化合物が好適に使用できる。
【0070】
また、優れたフォトクロミック性を有する化合物として本発明者等が新たに見出し、特許出願中の化合物(特願平9−207871号、特願平11−23110号、特願平11−27959号、特願平11−27961号、特願平11−27960号、特願平11−140836号、特願平11−144072号、特願平11−150690号、特願平11−144074号、特願平11−156270号、特願平11−154272号、特願平11−188146号、特願平11−188902号等)も好適に使用することができる。
【0071】
これらフォトクロミック化合物の中でも、クロメン化合物は、フォトクロミック特性の耐久性が他のフォトクロミック化合物に比べて高く、さらに本発明によるフォトクロミック特性の発色濃度および退色速度の向上が他のフォトクロミック化合物に比べて特に大きいため好適に使用することができる。さらにこれらクロメン化合物中でもその分子量が540以上の化合物は、本発明によるフォトクロミック特性の発色濃度および退色速度の向上が他のクロメン化合物に比べて著しいため特に好適に使用することができる。
【0072】
本発明において好適に使用できるクロメン化合物としては、下記一般式(10)で示される化合物が挙げられる。
【化41】
Figure 0004016119
{式中、下記式(11)
【化42】
Figure 0004016119
で示される基は、置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基、または置換もしくは非置換の不飽和複素環基であり、R30、R31およびR32は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アラルコキシ基、アミノ基、置換アミノ基、シアノ基、置換もしくは非置換のアリール基、ハロゲン原子、アラルキル基、ヒドロキシ基、置換もしくは非置換のアルキニル基、窒素原子をヘテロ原子として有し該窒素原子とピラン環もしくは前記式(10)で示される基の環とが結合する置換もしくは非置換の複素環基、又は該複素環基に芳香族炭化水素環もしくは芳香族複素環が縮合した縮合複素環基であり、uは0〜6の整数であり、R28、およびR29は、それぞれ独立に、下記式(12)
【化43】
Figure 0004016119
(式中、R33は、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、R34は、水素原子、アルキル基、またはハロゲン原子であり、vは1〜3の整数である。)で示される基、下記式(13)
【化44】
Figure 0004016119
(式中、R35は、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、wは1〜3の整数である。)で示される基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のヘテロアリール基、又はアルキル基であるか、又はR28とR29とが一緒になって、脂肪族炭化水素環もしくは芳香族炭化水素環を構成していてもよい。}
ここで、R30〜R32の置換基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基のアルコキシ基、フェノキシ基、ナフトキシ基等のアラルコキシ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の置換アミノ基、モルホリノ基、ピペリジノ基、ピロリジノ基、ピペラジノ基、インドリノ基等の複素環基、フェニル基、ナフチル基、ベンジル基等のアリール基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、エチニル基、2−プロピニル基等のアルキニル基が挙げられる。また、上記式(12)、上記式(13)または上述のR28、およびR29にで説明した置換アリール基または置換ヘテロアリール基における置換基は該R30〜R32と同義の置換基が適用される。
【0073】
さらに好適なクロメン化合物は、次の一般式(14)〜(19)で示される化合物である。
【化45】
Figure 0004016119
{但し、式中のR36、R37はそれぞれ前記式(10)で述べたR28およびR29と同義であり、R38、R39は前記式(10)で述べたR30、R31およびR32と同義であり、x及びx’はいずれも0〜4の整数である。}
【化46】
Figure 0004016119
{但し、式中のR40、R41は前記式(10)で述べたR28およびR29と同義であり、R42、R43は前記式(10)で述べたR30、R31およびR32と同義であり、y及びy’はいずれも0〜4の整数であり、Gは、下記式
【化47】
Figure 0004016119
(式中Jは、酸素原子または硫黄原子であり、R44は、炭素数1〜6のアルキレン基であり、c、d、eおよびfは、いずれも1〜4の整数である。)で示されるいずれかの基である。)}
【化48】
Figure 0004016119
{但し、式中のR45、R46は前記式(10)で述べたR28およびR29と同義であり、R47、R48、R49およびR50は前記式(10)で述べたR30、R31およびR32と同義であり、zは0〜6の整数であり、z’、z’’、及びz’’’はいずれも0〜4の整数であり、下記式
【化49】
Figure 0004016119
は、置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基、または置換もしくは非置換の不飽和複素環基である。}
【化50】
Figure 0004016119
{但し、式中のR51、R52は前記式(10)で述べたR28およびR29と同義であり、R53、R54およびR55は前記式(10)で述べたR30、R31およびR32と同義であり、j及びj’は0又は1であり、j’’は0〜4の整数である。}
【化51】
Figure 0004016119
{但し、式中のR56、R57は前記式(10)で述べたR28およびR29と同義であり、R58、R59は前記式(10)で述べたR30、R31およびR32と同義であり、kは0〜2の整数であり、k’は0〜4の整数である。)
【化52】
Figure 0004016119
{但し、式中のR60、R61は前記式(10)で述べたR28およびR29と同義であり、R62、R63、R64およびR65は、前記式(10)で述べたR30、R31およびR32と同義であり、l及びl’’はいずれも0〜4の整数である。}
さらに好ましい本発明のクロメン化合物を具体的に例示すると下記構造のクロメン化合物を挙げることができる。
【化53】
Figure 0004016119
【化54】
Figure 0004016119
【化55】
Figure 0004016119
【化56】
Figure 0004016119
【化57】
Figure 0004016119
【化58】
Figure 0004016119
【化59】
Figure 0004016119
【化60】
Figure 0004016119
【0074】
本発明の硬化性組成物において、フォトクロミック化合物の添加量は特に限定されないが、一般的には、必要に応じて配合される任意モノマーを含めた全重合性単量体100重量部に対して、0.001〜5重量部、好ましくは0.005〜1重量部、さらに好ましくは0.01〜0.5重量部の範囲である。フォトクロミック化合物の添加量が0.001重量部以下では発色濃度が低くなることがあり、5重量部以上では重合性単量体に十分に溶解しないため不均一となり、発色濃度のむらが生じることがある。
【0075】
他の配合成分:
本発明の硬化性組成物には、フォトクロミック化合物の耐久性の向上、発色速度の向上、退色速度の向上や成形性の向上のために、さらに界面活性剤、酸化防止剤、ラジカル補足剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、離型剤、着色防止剤、帯電防止剤、蛍光染料、染料、顔料、香料等の添加剤を添加しても良い。添加するこれら添加剤としては、公知の化合物が何ら制限なく使用される。
【0076】
例えば、界面活性剤としては、ノニオン系、アニオン系、カチオン系の何れも使用できるが、重合性単量体への溶解性からノニオン系界面活性剤を用いるのが好ましい。好適に使用できるノニオン性界面活性剤を具体的に挙げると、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、デカグリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール・ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフィトステロール・フィトスタノール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油・硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンラノリン・ラノリンアルコール・ミツロウ誘導体、ポリオキシエチレンアルキルアミン・脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルフェニルホルムアルデヒド縮合物、単一鎖ポリオキシエチレンアルキルエーテル等を挙げることができる。界面活性剤の使用に当たっては、2種以上を混合して使用しても良い。界面活性剤の添加量は、全重合性単量体100重量部に対し、0.1〜20重量部の範囲が好ましい。
【0077】
また、酸化防止剤、ラジカル補足剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤としては、ヒンダードアミン光安定剤、ヒンダードフェーノール酸化防止剤、フェノール系ラジカル補足剤、イオウ系酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物等を好適に使用できる。これら酸化防止剤、ラジカル補足剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤は、2種以上を混合して使用しても良い。さらにこれらの非重合性化合物の使用に当たっては、界面活性剤と酸化防止剤、ラジカル補足剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤を併用して使用しても良い。これら酸化防止剤、ラジカル補足剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤の添加量は、全重合性単量体100重量部に対し、0.001〜1重量部の範囲が好ましい。
【0078】
硬化体及びその調製:
本発明の硬化性組成物の調製方法は特に限定されず、所定量の各成分を秤取り混合することにより行うことができる。なお、各成分の添加順序は特に限定されず全ての成分を同時に添加しても良いし、モノマー成分のみを予め混合し、後で、例えば後述の如く重合させる直前にフォトクロミック化合物や他の添加剤を添加混合しても良い。なお、後述するように重合に際しては、必要に応じて重合開始剤をさらに添加することもある。
【0079】
本発明の硬化性組成物を硬化させて得られるフォトクロミック性硬化体は、フォトクロミックレンズ材料等の光学材料として有用に使用される。この場合、フォトクロミック性硬化体は、レンズ等の光学材料本体であっても良いし、該光学材料の表面に塗布して硬化されたコーティング層であっても良い。
【0080】
本発明の硬化性組成物を硬化させてフォトクロミック性硬化体を得る方法は特に限定的でなく、用いるモノマーの種類に応じた公知の重合方法を採用することができる。重合開始手段は、種々の過酸化物やアゾ化合物などのラジカル重合開始剤の使用、または紫外線、α線、β線、γ線等の照射あるいは両者の併用によって行うことができる。
【0081】
重合方法も特に限定されないが、フォトクロミックレンズ等の光学材料の本体としての用途を考える場合には、注型重合を行うのが好適である。以下、代表的な注型重合方法について更に詳しく説明する。
【0082】
該方法では、エラストマーガスケットまたはスペーサーで保持されているモールド間に、ラジカル重合開始剤を添加した本発明の硬化性組成物を注入し、空気炉中で加熱して重合硬化させた後、取り出すことによって行われる。
【0083】
ラジカル重合開始剤としては、特に限定されず、公知のものが使用できるが、代表的なものを例示すると、ベンゾイルパーオキサイド、p−クロロベンゾイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド;t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシジカーボネート、クミルパーオキシネオデカネート、t−ブチルパーオキシベンゾエート等のパーオキシエステル;ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルオキシカーボネート等のパーカーボネート類;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カーボニトリル)等のアゾ化合物等が挙げられる。
【0084】
該ラジカル重合開始剤の使用量は、重合条件や開始剤の種類、前記本発明の硬化性組成物の種類や組成によって異なり、一概に限定できないが、一般には、全重合性単量体100重量部に対して0.01〜10重量部の範囲で用いるのが好適である。
【0085】
重合条件のうち、特に温度は重合性に影響を与える。この温度条件は、開始剤の種類と量や単量体の種類に影響を受けるので、一概には限定できないが、一般的に比較的低温、好適には25〜35℃より温度を上げていき、重合終了時に高温下、好適には70〜120℃下に硬化させるいわゆるテーパ型の2段重合を行うのが好適である。
【0086】
重合時間も温度と同様に各種の要因によって異なるので、予めこれらの条件に応じた最適の時間を決定するのが好適であるが、一般に2〜40時間で重合が完了するように条件を選ぶのが好ましい。
【0087】
また紫外線を用いた公知の光重合によっても同様に注型重合が実施できる。この際には、光重合開始剤としてベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾフェノール、アエトフェノン4,4’−ジクロロベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−イソプロピルチオオキサントン等が挙げられる。これら光重合開始剤は、全単量体100重量部に対して0.001〜5重量部の範囲で用いるのが一般的である。
【0088】
上記のような方法で得られた本発明の硬化体は、その用途に応じて以下のような処理を施すこともできる。即ち、分散染料などの染料を用いる染色、シランカップリング剤やケイ素、ジルコニウム、アンチモン、アルミニウム等の酸化物のゾルを主成分とするハードコート剤や、有機高分子体を主成分とするハードコート剤によるハードコーティング処理や、SiO、TiO、ZrO等の金属酸化物の薄膜の蒸着や有機高分子体の薄膜の塗布等による反射防止処理、帯電防止処理等の加工及び2次処理を施すことも可能である。
【0089】
また、本発明の硬化性組成物を硬化して得られるフォトクロミック性硬化体をレンズ等のコーティング層とする場合も、上記に準じた条件で硬化を行えばよい。一般に、該コーティング層の厚みは2〜1000μmであるのが好ましい。
【0090】
実施例
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下の例で使用した化合物は下記の通りである。
【0091】
(1)低硬度モノマー
なお、仕込んだ単量体の実質的全量を注型重合により単独重合して得られる重合体のLスケールでのロックウエル硬度を示した(以下、単に「ホモ−HL」と略すこともある(測定方法は、後述のフォトクロ特性(4)に記載))。
9PG :平均分子量(676)のポリプロピレングリコールジメタクリレート(ホモ−HL<20)
MAPEG(526):平均分子量526のポリエチレングリコールメタアクリレート(ホモ−HL<20)
9G :平均分子量(550)ポリエチレングリコールジメタクリレート(ホモ−HL<30)
MAPPG(430):平均分子量430のプロピレングリコールメタクリレート(ホモ−HL<20)。
C18MA:ステアリルメタクリレート(ホモ−HL<30)
MAMePEG(468):平均分子量468のメチルエーテルポリエチレングリコールメタクリレート(ホモ−HL<20)
MAMePEG(1100):平均分子量1100のメチルエーテルポリエチレングリコールメタクリレート(ホモ−HL<20)
MATHF(650):平均分子量650のポリヘキサメチレングリコールジメタクリレート(ホモ−HL<20)
NerolMA:ネロールメタクリレート(ホモ−HL<20)
OleylMA:オレイルメタクリレート(ホモ−HL<20)
MAPhPEG(2034):平均分子量2034のオクチルフェニルエーテルポリエチレングリコールメタクリレート(ホモ−HL<20)
SAL9E:平均分子量608のイソノニルエーテルポリエチレングリコールメタクリレート(ホモ−HL<20)
CFMA:パーフルオロヘプチルエチレングリコールメタクリレート(ホモ−HL<30)
PEGGMA(538):平均分子量538のグリシジルポリエチレングリコールメタクリレート(ホモ−HL<20)
GA:グリシジルアクリレート(ホモ−HL<20)
AcPEGMA(524):平均分子量524のアセチルポリエチレングリコールメタクリレート(ホモ−HL<20)
DAPEG(258):平均分子量258のポリエチレングリコールジアクリレート(ホモ−HL<20)
DAPEG(522):平均分子量522のポリエチレングリコールジアクリレート(ホモ−HL<20)
MeAPEG(482):平均分子量482のメチルエーテルポリエチレングリコールアクリレート(ホモ−HL<20)
MeA:メチルアクリレート(ホモ−HL<20)
BuA:ブチルアクリレート(ホモ−HL<20)
C12A:ラウリルアクリレート(ホモ−HL<20)
MeSMAPEG(640):平均分子量640のメチルチオエーテルポリエチレンチオグリコールメタクリレート
PEGE(774):平均分子量774のポリエチレングリコールジグリシジルエーテル
PESGE(834):平均分子量834のポリエチレンチオグリコールチオジグリシジルエーテル
SR9036:平均エチレンオキサイド付加数30のエチレンオキシド−イソプロピリデンジフェノールビスメタクリレート(ホモ−HL<40)
【0092】
(2) 高硬度モノマー
高硬度モノマー1
TMPT:トリメチロールプロパントリメタクリレート(ホモ−HL=122)
ATM4E:エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート(ホモ−HL=100)
TMM360:ペンタエリスリトールトリメタクリレート/ペンタエリスリトールテトラメタクリレート=60/40(ホモ−HL=122)
U4HA :ウレタンオリゴマーテトラメタアクリレート(ホモ−HL=110)
高硬度モノマー2
4G :テトラエチレングリコールジメタクリレート(ホモ−HL=90)
3G :トリエチレングリコールジメタクリレート(ホモ−HL=110)
BPE :2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシエトキシフェニル)プロパン(ホモ−HL=110)
4PG :テトラプロピレングリコールジメタクリレート(ホモ−HL=70)
DVB:ジビニルベンゼン(ホモ−HL=110)
DVBP:ジビニルビフェニル(ホモ−HL=110)
3S4G:ビス(2−メタクリロイルオキシエチルチオエチル)スルフィド(ホモ−HL=90)
3S2G:ビス(2−メタクリロイルチオエチル)スルフィド(ホモ−HL=120)
GMA :グリシジルメタアクリレート(ホモ−HL=80)
【0093】
(3) 任意モノマー
αMS :αメチルスチレン(ホモ−HL=50)
MSD :αメチルスチレンダイマー(単独重合せず)
HEMA:ヒドロキシエチルメタクリレート(ホモ−HL=80)
【0094】
(4)フォトクロミック化合物
クロメン1(分子量547)
【化61】
Figure 0004016119
【0095】
クロメン2(分子量681)
【化62】
Figure 0004016119
【0096】
クロメン3(分子量673)
【化63】
Figure 0004016119
【0097】
クロメン4(分子量376)
【化64】
Figure 0004016119
【0098】
クロメン5(分子量515)
【化43】
Figure 0004016119
【0099】
クロメン6(分子量522)
【化66】
Figure 0004016119
【0100】
クロメン7(分子量568)
【化67】
Figure 0004016119
【0101】
クロメン8(分子量741)
【化68】
Figure 0004016119
【0102】
(5) 界面活性剤
Tween20:ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート。
(6) 重合開始剤
パーブチルND:t−ブチルパーオキシネオデカネート(商品名:パーブチルND、日本油脂(株)社製)。
【0103】
実施例1
TMPT20重量部、テトラエチレングリコールジメタクリレート55重量部、グリシジルメタクリレート7重量部、αMS5重量部、MSD1重量部、MAPEG526を12重量部からなる重合性単量体100部に、クロメン1を0.03部、重合開始剤としてパーブチルNDを1部添加し十分に混合した。この混合液をガラス板とエチレン−酢酸ビニル共重合体からなるガスケットで構成された鋳型の中に注入し、注型重合により上記単量体組成物の実質的全量を重合した。重合は空気炉を用い、30℃〜90℃まで18時間かけ徐々に温度を上げていき、90℃で2時間保持した。重合終了後、重合体を鋳型のガラス型から取り外した。
【0104】
得られた重合体(厚み2mm)を試料とし、これに、浜松ホトニクス製のキセノンランプL−2480(300W)SHL−100をエアロマスフィルター(コーニング社製)を介して20℃±1℃、重合体表面でのビーム強度365nm=2.4mW/cm,245nm=24μW/cmで120秒間照射して発色させ、前記試料のフォトクロミック特性を測定した。各フォトクロミック特性は以下の方法で評価し、表2に示した。
1 最大吸収波長(λmax): (株)大塚電子工業製の分光光度計(瞬間マルチチャンネルフォトディテクターMCPD1000)により求めた発色後の最大吸収波長である。該最大吸収波長は、発色時の色調に関係する。
2 発色濃度{ε(120)−ε(0)}: 前記最大吸収波長における、120秒間光照射した後の吸光度{ε(120)}と上記ε(0)との差。この値が高いほどフォトクロミック性が優れているといえる。
3 退色速度〔t1/2(min.)〕: 120秒間光照射後、光の照射を止めたときに、試料の前記最大は長における吸光度が{ε(120)−ε(0)}の1/2まで低下するのに要する時間。この時間が短いほどフォトクロミック性が優れているといえる。
4 耐久性(%)={(A200/A)×100}: 光照射による発色の耐久性を評価するために次の劣化促進試験を行った。すなわち、得られた重合体(試料)をスガ試験器(株)製キセノンウェザーメーターX25により200時間促進劣化させた。その後、前記発色濃度の評価を試験の前後で行い、試験前の発色濃度(A)および試験後の発色濃度(A200)を測定し、{(A200/A)×100}の値を残存率(%)とし、発色の耐久性の指標とした。残存率が高いほど発色の耐久性が高い。
さらに、以下の項目で基材の特性を評価した。得られた結果を表3に示した。
5 Lスケールロックウエル硬度(HL): 上記硬化体を25℃の室内で1日保持した後、明石ロックウエル硬度計(形式:AR−10)を用いて、硬化体のLスケールロックウエル硬度を測定した。
6 耐衝撃性:厚さ2mm、直径65mmの試験板に127cmの高さから鋼球を自然落下させ、該試料板が破損したときの鋼球の重さで評価した。評価基準は、このときの鋼球の重さがが20g以下の場合を「1」とし、20〜40gの場合を「2」、40〜60gの場合を「3」、60〜80gの場合を「4」、80g以上の場合を「5」とした。
7 耐熱性:成形した硬化体をフレームにはめ込み、120℃に加熱した後、枠ずれのないものを○で、枠ずれあるものをXで評価した。
8 光学歪み:成形した硬化体を、直交ニコル下で、その光学ひずみを観察した。光学歪みのないモノを○で、光学歪みのあるモノを×で評価した。
9 屈折率:アタゴ(株)製屈折率計を用いて、20℃における屈折率を測定した。接触液にはブロモナフタリンまたはヨウ化メチレンを使用した。
【0105】
実施例2〜58
表1、表2、表3に示したような重合性単量体組成、クロメン化合物、その他添加剤を使用した以外は、実施例1と同様にしてフォトクロミック硬化体を得、そのフォトクロミック特性および基材特性を評価した。その結果をまとめて表4、表5、表6に示す。
【0106】
【表1】
Figure 0004016119
【0107】
【表2】
Figure 0004016119
【0108】
【表3】
Figure 0004016119
【0109】
【表4】
Figure 0004016119
【0110】
【表5】
Figure 0004016119
【0111】
【表6】
Figure 0004016119
【0112】
比較例1〜19
さらに、比較のために、表7に示したような重合性単量体組成、クロメン化合物を使用した以外は、実施例1と同様にしてフォトクロミック硬化体を得、そのフォトクロミック特性および基材特性を評価した。それぞれ結果を表8に示した。
【0113】
【表7】
Figure 0004016119
【0114】
【表8】
Figure 0004016119
【0115】
実施例58
TMPT20重量部、テトラエチレングリコールジメタクリレート55重量部、グリシジルメタクリレート7重量部、αMS5重量部、MSD1重量部、MAPEG526を12重量部からなる重合性単量体100部に、クロメン1を0.3部、重合開始剤としてパーブチルNDを1部添加し十分に混合した。この混合液を、ADC樹脂板(厚み1.5mm)およびガラス板とエチレン−酢酸ビニル共重合体からなるガスケットで構成された鋳型の中に注入し、注型重合を行った。重合は空気炉を用い、30℃〜90℃まで18時間かけ徐々に温度を上げていき、90℃で2時間保持した。重合終了後、重合体を鋳型のガラス型から取り外し、片面に0.5mmのフォトクロミック層を有する、重合体(厚み2.0mm)を得た。その重合体のフォトクロミック特性および基材特性を実施例1と同様な方法にて評価した。その結果をまとめて表に示す。
【0116】
【表9】
Figure 0004016119
【0117】
以上説明してきたように、HL40以下の重合性単量体からなる基材では、優れたフォトクロミック特性を示すものの、基材の耐熱性が低く実用的ではない。さらにHL60以上の重合性単量体からなる基材では、実用的な基材特性を示すものの、フォトクロミック特性が不十分である。このようにフォトクロ特性および基材特性の両物性を満足するためには、HL40以下の重合性単量体、HL60以上の2官能性重合性単量体、及びHL60以上の2官能性重合性単量体を組み合わせることにより達成される。本発明のフォトクロミック硬化体である実施例1〜58は、比較例1〜19に比べて、フォトクロミック特性の発色濃度、退色速度および基材特性の硬度、耐衝撃性、耐熱性の点でそのバランスが優れている。
【0118】
【発明の効果】
本発明のフォトクロミック硬化体は、発色濃度が高く、退色速度が速いといったフォトクロミック特性優れ、しかも基材の硬度、耐熱性、耐衝撃性といった基材特性も優れるフォトクロミック硬化体を得ることができる。
従って本発明のフォトクロミック組成物から得られる硬化体は、例えばフォトクロミックレンズ材料等の光学材料として極めて有用である。

Claims (14)

  1. (A)単独重合したときに得られる重合体のLスケールロックウエル硬度が40以下である重合性単量体、
    (B)単独重合したときに得られる重合体のLスケールロックウエル硬度が60以上である3官能以上の多官能ラジカル重合性単量体、
    (C)単独重合したときに得られる重合体のLスケールロックウエル硬度が60以上である2官能ラジカル重合性単量体、及び
    (D)フォトクロミック化合物
    を含んでなり、Lスケールロックウエル硬度が60以上である硬化体を形成する硬化性組成物であって、
    上記(A)成分、(B)成分及び(C)成分の合計質量を基準として、(A)成分の含有量が1〜50質量%であり、(B)成分と(C)成分の合計質量が50〜99質量%であり、且つ上記(B)成分と(C)成分の合計質量に占める(B)成分の含有量が2〜50質量%であり、(C)成分の含有量が50〜98質量%であるとともに、
    前記成分(A)の重合性単量体は、
    (II)末端のヒドロキシ基又はメルカプト基の一方がメタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基、ビニルベンジルオキシ基、イソプロペニルベンジルオキシ基、ビニルベンジルカルバモイル基、イソプロペニルベンジルカルバモイル基又はビニルオキシ基で置換され、他の一方が無置換又は、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基、アルキルオキシ基、アルコキシアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、末端にエポキシ基を有するアルキルオキシ基、ハロアルキルオキシ基、若しくはオレイルオキシ基で置換されたポリアルキレングリコール又はポリアルキレンチオグリコール重合性単量体、
    (III)置換若しくは非置換のアルキルアクリレート、又は置換若しくは非置換の長鎖アルキルメタクリレート、
    (IV)不飽和結合を有する炭化水素鎖(メタ)アクリレート、
    (V)分子内に少なくとも一個のエポキシ基を有し、且つ分子内にラジカル重合性基を有しない化合物、又は
    (VI)分子内に少なくとも一個のチオエポキシ基を有し、且つ分子内にラジカル重合性基を有しない化合物、
    からなる群から選択された少なくとも1種であり、
    前記成分(B)の多官能ラジカル重合性単量体は、下記一般式(4):
    Figure 0004016119
    式中、R10及びR11は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜2のアルキル基であり、R12は、3〜6価の有機残基であり、aは平均が0〜3の数であり、bは3〜6の整数である、で示される化合物であり、
    前記成分(C)の2官能ラジカル重合性単量体が、下記一般式(5)〜(8)の何れかで表される化合物であることを特徴とする硬化性組成物;
    一般式(5):
    Figure 0004016119
    式中、mおよびnはそれぞれ1以上であり、m+nの平均は2〜6であり、R13は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜2のアルキル基であり、Aは直鎖状或いは分岐状のアルキレン基、置換もしくは非置換のフェニレン基、下記式:
    Figure 0004016119
    で示される基、又は下記式:
    Figure 0004016119
    (式中、R15及びR16は、それぞれ独立に、炭素数1〜4のアルキル基、塩素原子、又は臭素原子であり、pおよびqは、それぞれ独立に、0〜4の整数であり、該式中の環Bは、ベンゼン環又はシクロヘキサン環であり、環Bがベンゼン環であるときには、Xは、下記式:
    Figure 0004016119
    に示される何れかの基、又は下記式:
    Figure 0004016119
    で示される基であり、前記環Bがシクロヘキサン環であるときには、Xは、O,S,−C
    −,または−C(CH3)−である)で示される基である、
    一般式(6):
    Figure 0004016119
    式中、R17は水素原子又は炭素数1〜2のアルキル基であり、rの平均は1〜6である、
    一般式(7):
    Figure 0004016119
    式中、R18、R19、R20、及びR21はそれぞれ同一または異なる水素原子又はメチル基であり、hは1〜10の整数である、
    一般式(8):
    Figure 0004016119
    式中、R22及びR23はそれぞれ同一または異なる水素原子又はメチル基であり、iは1〜10の整数である。
  2. 成分(D)のフォトクロミック化合物の分子量が540以上であることを特徴とする請求項1記載の硬化性組成物。
  3. 成分(D)のフォトクロミック化合物が下記一般式(10)で表される化合物である請求項1記載の硬化性組成物;
    一般式(10):
    Figure 0004016119
    式中、下記式(11)
    Figure 0004016119
    で示される基は、置換もしくは非置換の芳香族炭化水素基、または置換もし
    くは非置換の不飽和複素環基であり、
    30、R31およびR32は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ア
    ラルコキシ基、アミノ基、置換アミノ基、シアノ基、置換もしくは非置換の
    アリール基、ハロゲン原子、アラルキル基、ヒドロキシ基、置換もしくは非
    置換のアルキニル基、窒素原子をヘテロ原子として有し該窒素原子とピラン
    環もしくは前記式(11)で示される基の環と結合する置換もしくは非置換
    の複素環基、又は該複素環基に芳香族炭化水素環もしくは芳香族複素環が縮
    合した縮合複素環基であり、
    uは0〜6の整数であり、
    28、およびR29は、それぞれ独立に、下記式(12)
    Figure 0004016119
    (式中、R33は、置換もしくは非置換のアリール基、または置換も
    しくは非置換のヘテロアリール基であり、R34は、水素原子、アルキ
    ル基、またはハロゲン原子であり、vは1〜3の整数である。)
    で示される基、下記式(13)
    Figure 0004016119
    (式中、R35は、置換もしくは非置換のアリール基、または置換も
    しくは非置換のヘテロアリール基であり、wは1〜3の整数である。)
    で示される基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のヘ
    テロアリール基、又はアルキル基であるか、又はR28とR29とが一緒に
    なって、脂肪族炭化水素環もしくは芳香族炭化水素環を構成していてもよい。
  4. 前記成分(A)の重合性単量体(II)が、下記一般式(1)又は下記一般式(2)で表される化合物である請求項1記載の硬化性組成物;
    一般式(1):
    Figure 0004016119
    式中、
    、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜2のア
    ルキル基であり、
    は、水素原子、アルキル基、アルコキシアルキル基、アリール基、ア
    シル基、末端にエポキシ基を有するアルキル基、メタクリロイル基、アクリ
    ロイル基、ハロアルキル基、又はオレイル基であり、
    Zは、酸素原子又は硫黄原子であり、
    t及びt’の平均はそれぞれ独立に0〜70であり、Rがアルキル基で
    且つRがメタクリロイル基である場合は、t+t’は7〜70であり、R
    がアルキル基で且つRがメタクリロイル基及びアクリロイル基以外の基
    である場合は、t+t’は4〜70であり、Rが水素原子である場合は、
    t+t’は1〜70である、
    一般式(2):
    Figure 0004016119
    式中、
    及びRは、上記R、R及びRと同じであり、
    は、上記Rと同じであり、
    Wは、上記Zと同じであり、
    t’’は2〜8の整数であり、Rがアルキル基で且つRがメタクリロ
    イル基である場合は、t’’’は7〜40であり、Rがアルキル基で且つ
    がメタクリロイル基及びアクリロイル基以外の基である場合は、
    t’’’は4〜40であり、Rが水素原子である場合は、t’’’は1〜
    40である。
  5. 成分(A)の重合性単量体(II)である一般式(1)で示される化合物が、Rがアルキル基で且つRがメタクリロイル基である場合は、t+t’は8〜10であり、Rがアルキル基で且つRがメタクリロイル基及びアクリロイル基以外の基である場合は、t+t’は4〜23であり、Rが水素原子である場合は、t+t’は1〜10である請求項4に記載の硬化性組成物。
  6. 成分(A)の重合性単量体(II)である一般式(2)で示される化合物が、Rがアルキル基で且つRがメタクリロイル基である場合は、t’’’は8〜10であり、Rがアルキル基で且つRがメタクリロイル基及びアクリロイル基以外の基である場合は、t’’’は4〜23であり、Rが水素原子である場合は、t’’’は1〜10である請求項4に記載の硬化性組成物。
  7. 成分(A)の重合性単量体(III)が、下記一般式(3)
    Figure 0004016119
    式中、
    は、水素原子又はメチル基であり、
    は、Rが水素原子であるときは、炭素数1〜40の置換若しくは非
    置換のアルキル基であり、Rがメチル基であるときは、置換若しくは非
    置換の炭素数8〜40のアルキル基である、
    で示される化合物である請求項1に記載の硬化性組成物。
  8. 硬化性組成物に含まれる全重合性単量体中に、少なくとも1個のエポキシ基を有する重合性単量体を0.01〜40質量%含有させてなる請求項1乃至7の何れかに記載の硬化性組成物。
  9. 少なくとも1個のエポキシ基を有する重合性単量体が、下記一般式(9)
    Figure 0004016119
    式中、
    24及びR25は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、
    26及びR27は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基で置換されていても
    良い炭素数1〜4のアルキレン基、又は
    Figure 0004016119
    であり、
    s及びtの平均は、それぞれ0〜20である、
    で示される化合物である請求項8記載の硬化性組成物。
  10. 少なくとも1個のエポキシ基を有する化合物が、グリシジルメタクリレートである請求項8記載の硬化性組成物。
  11. 成分(D)のフォトクロミック化合物が、全重合性単量体100重量部に対して、0.001〜5重量部含有されてなる請求項1乃至請求項10の何れかに記載の硬化性組成物。
  12. 請求項1乃至請求項11の何れかに記載の硬化性組成物を硬化させてなるフォトクロミック性硬化体。
  13. レンズである請求項12のフォトクロミック性硬化体。
  14. レンズのコーティング層である請求項12のフォトクロミック
    硬化体。
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