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JPH1149827A - フォトクロミック硬化性組成物 - Google Patents

フォトクロミック硬化性組成物

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Publication number
JPH1149827A
JPH1149827A JP9213716A JP21371697A JPH1149827A JP H1149827 A JPH1149827 A JP H1149827A JP 9213716 A JP9213716 A JP 9213716A JP 21371697 A JP21371697 A JP 21371697A JP H1149827 A JPH1149827 A JP H1149827A
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JP
Japan
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compound
photochromic
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JP9213716A
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JP3801315B2 (ja
Inventor
Junji Momota
潤二 百田
Hironobu Nago
洋信 名郷
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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Publication date
Application filed by Tokuyama Corp filed Critical Tokuyama Corp
Priority to JP21371697A priority Critical patent/JP3801315B2/ja
Publication of JPH1149827A publication Critical patent/JPH1149827A/ja
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 初期着色を増加させずに発色濃度を向上させ
且つ耐久性を向上させるフォトクロミック組成物の提
供。 【解決手段】 (A)ラジカル重合性単量体 100重
量部、(B)1分子中に少なくとも1個のエポキシ基を
有する重合性単量体 1〜30重量部、(C)下記一般
式(1)で示されるスピロナフトオキサジン化合物を
(A)と(B)の合計100重量部に対して0.001
〜0.005重量部、 (R〜Rはアルキル基、RはNを含む特定の基)
(D)クロメン化合物を0.01〜0.2重量部、
(E)フルギミド化合物を0.04〜0.1重量部及び
(F)(C)を除くスピロオキサジン化合物を0.03
〜0.1重量部を含有し、且つ(F)に対する(E)の
重量比が2.0未満であるフォトクロミック硬化性組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、そのフォトクロミ
ック硬化体が高い発色濃度を示し且つ劣化に伴う色ずれ
を抑制しうるフォトクロミック硬化性組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】フォトクロミズムとは、ここ数年来注目
をひい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、光の照射を止めて暗所に置くと元の色
に戻る可逆作用のことである。この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、従来から種々の
構造の化合物が合成され提案されてきたが、その構造に
は特別な共通の骨格は認められない。フォトクロミック
化合物としては、フルギドまたはフルギミド化合物が知
られている。
【0003】フルギドまたはフルギミド化合物の発色時
の色調は、橙色〜青色である。一方、クロメン化合物、
あるいはスピロオキサジン化合物もフォトクロミック化
合物としてよく知られており、これらの化合物の発色時
の色調は一般的にクロメン化合物が橙色〜黄色、スピロ
オキサジン化合物が赤紫色〜青色である。
【0004】一般的に、フォトクロミックレンズでは、
発色時の色調は、グレー、アンバー及びブラウンが好ま
れる。しかしながら、上記化合物を単独で用いた場合
は、好まれる中間色が得られない場合が多い。中間色を
得る方法としては、クロメン化合物、フルギドまたはフ
ルギミド化合物及びスピロオキサジン化合物で異なる発
色色調どうしのものを任意の組成比にて混合することが
挙げられる。例えば、特開平3−124790号公報に
は、クロメン化合物とフルギミド化合物を混合すること
により、また、特開平5−9469号公報には、クロメ
ン化合物とスピロオキサジン化合物を混合することによ
り、中間色を得ることが報告されている。さらに、DE
4325154号公報には、スピロオキサジン化合物、
クロメン化合物およびフルギミド化合物を混合した結
果、グレー、アンバー、ブラウンをはじめ、その他、様
々な中間色に発色すると報告されている。
【0005】フォトクロミックレンズの重要な物性とし
て、発色濃度とフォトクロミック性の耐久性が挙げられ
る。ここで言う発色濃度とは、発色時の着色の濃さのこ
とを意味し、発色濃度が高いとは遮光能が高いことを表
す。またここで言う耐久性とは、長時間の使用でのフォ
トクロミック化合物の劣化に伴う、初期の発色濃度の低
下(以下、絶対耐久性と言う)及び初期の発色色調の変
化(以下、色ずれと言う)を意味する。一般的に、絶対
耐久性が良いとは、フォトクロミックレンズとして長時
間使用した場合、初期の発色濃度の変化が小さいことを
意味し、色ずれが少ないとは、長時間使用した場合、初
期の発色色調との色調の変化が少ないことを意味する。
【0006】前述した、数種のフォトクロミック化合物
を混合することにより中間色を得た場合、各々のフォト
クロミック化合物の絶対耐久性に差がある場合、長時間
使用した後では、初期の発色色調と異なる色ずれを生じ
る。例えば、黄色の発色を示すフォトクロミック化合物
の絶対耐久性が青色の発色色調を示すフォトクロミック
化合物の絶対耐久性より高い場合、長時間使用した後で
は、その発色色調は初期より黄色が強い発色色調とな
る。このような色ずれを抑制する手段として、特開平6
−172748号公報に記載されるように亜リン酸エス
テル化合物を添加することによりクロメン化合物の絶対
耐久性をフルギミド化合物の絶対耐久性とそろえる方法
がある。また、特開平7−13017号公報には異なる
発色色調のフォトクロミック化合物を組み合わせる際、
耐久性の低いフォトクロミック化合物に同じ発色色調で
絶対耐久性の高い化合物を組み合わせることにより色ず
れを抑制する手法が述べられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記の組成物をフォト
クロミックレンズとして使用した場合、様々な発色濃度
で中間色に発色する。しかしながら一般的に発色濃度が
高い場合は青色領域での発色濃度が高く、多くの場合、
レンズは光を照射しない状態で既に着色(以下、初期着
色という。)がみられる。フォトクロミックレンズを眼
鏡レンズとして使用する場合、光照射前には透明である
ことが望まれており、このような初期着色は透明性を損
なう原因となるため問題となっている。また、長時間使
用した場合、青色領域は黄色領域と比べてフォトクロ化
合物の耐久性が悪い場合が多いため、使用とともに発色
時の色調が初期の中間色から黄色く色ずれすると言う問
題もある。そこで、初期着色が少なく且つ発色濃度が高
く且つ長時間使用した後にも色ずれの少ないフォトクロ
ミック硬化性組成物が要求されている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らはクロメン化
合物、フルギミド化合物及びスピロオキサジン化合物を
混合し、中間色を得る場合、フルギミド化合物とスピロ
オキサジン化合物の混合比をある特定の範囲にすること
により、色ずれを抑制することを見いだした。さらにベ
ンゾトリアゾール系紫外線吸収剤をある一定範囲で添加
する事により、さらに色ずれを抑制することを見いだし
た。
【0009】しかしながら、一般的にスピロオキサジン
化合物は高い耐久性を示すが、発色濃度の高いものは初
期着色が大きため、この手法で耐久性を維持しながらさ
らに発色濃度を向上させようとすると、初期着色が大き
くなると言った問題を生じる。またフルギミド化合物の
添加量を上げることで初期着色を少なくすると共に発色
濃度の向上をさせると、耐久性は維持できない。そこで
初期着色が少なく、発色濃度が高く且つ耐久性が高いフ
ォトクロレンズを得るためにはさらに改良が必要であっ
た。
【0010】そこで、発色濃度の高いスピロオキサジン
化合物を極少量添加すれば、初期着色が少なく且つ発色
濃度の向上したフォトクロレンズが得られると考え、鋭
意検討を重ねた。
【0011】その結果、前記一般式(1)で表されるス
ピロナフトオキサジン化合物を極少量添加することで、
初期着色が少なく且つ発色濃度の高く且つ耐久性を向上
させることに成功し、本発明を完成させるに至った。
【0012】即ち、本発明は、(A)ラジカル重合性単
量体(以下、(A)成分とも言う)100重量部、
(B)1分子中に少なくとも1個のエポキシ基を有する
重合性単量体(以下、(B)成分とも言う) 1〜30
重量部、(C)下記一般式(1)で示されるスピロナフ
トオキサジン化合物(以下、(C)成分とも言う)を
(A)と(B)の合計100重量部に対して0.001
〜0.005重量部、
【0013】
【化4】
【0014】〔但し、R1およびR2はそれぞれ同一また
は異なるアルキル基であり、R1とR2が一緒になって環
を形成してもよく、R3は分岐状のアルキル基であり、
4は下記式(2)または(3)で示される基である〕
【0015】
【化5】
【0016】
【化6】
【0017】(D)クロメン化合物(以下、(D)成分
とも言う)を(A)と(B)の合計100重量部に対し
て0.01〜0.2重量部、(E)フルギミド化合物
(以下、(E)成分とも言う)を(A)と(B)の合計
100重量部に対して0.02 〜0.1重量部、及び
(F)上記一般式(1)で示されるスピロナフトオキサ
ジン化合物を除くスピロオキサジン化合物(以下、
(F)成分とも言う)を(A)と(B)の合計100重
量部に対して0.03〜0.1重量部を含有し、且つ
(F)に対する(E)の重量比が2.0未満であること
を特徴とするフォトクロミック硬化性組成物である。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明のフォトクロミック硬化性
組成物における(A)成分は、ラジカル重合性基を有す
るラジカル重合性単量体である。ラジカル重合性基とし
ては、一般には、ビニル基、アリル基、アクロイル基、
メタクリロイル基を挙げることが出来るが、良好なフォ
トクロミック性を得るためにはアクリロイル基まはたメ
タクリロイル基が好ましい。本発明において好適に使用
できる化合物を一般式で例示すれば下記一般式(4)又
は(5)で示される化合物を挙げることができる。
【0019】
【化7】
【0020】[但し、R5は水素原子またはメチル基で
あり、R6は、炭素数1〜4のアルキレン基、または、
下記
【0021】
【化8】
【0022】(但し、kは0または1である。)に示さ
れる基であり、nは2〜20の整数である。]
【0023】
【化9】
【0024】[但し、R7は、水素原子またはメチル基
であり、R8は、ヒドロキシル基で置換されていてもよ
い炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子で置換され
ていてもよい炭素数6〜10のアリール基、ハロゲン原
子で置換されていてもよい炭素数7〜10のアラルキル
基である。] 上記式(4)および(5)中、R8で示される炭素数1
〜4のアルキレン基は、メチレン基、エチレン基、プロ
ピレン基、iso-プロピレン基、ブチレン基、iso-ブチレ
ン基、トリメチレン基、テトラメチレン基を例示するこ
とができ、R4で示されるヒドロキシル基で置換されて
いてもよい炭素数1〜4のアルキル基は、メチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基、ヒドロキシルエチル
基、ヒドロキシルプロピル基等を例示することができ、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数7〜10の
アラルキル基はベンジル基、フェネチル基、クロロベン
ジル基、ブロモベンジル基、トリクロロベンジル基、ト
リブロモベンジル基等を例示することができる。
【0025】ラジカル重合性単量体として、本発明にお
いて好適に使用できる化合物を具体的に例示すれば、ア
クリル酸メチル、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、トリブロモフェニルメ
タクリレート、エチレングリコールジアクリレート、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、プロピ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、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、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)プロパン等のアクリ
ル酸およびメタクリル酸エステル化合物である。これら
の単量体は1種または2種以上を混合して使用できる。
【0026】上記ラジカル重合性単量体にα−メチルス
チレンダイマーを添加するとフォトクロミック硬化性組
成物の成型性が向上し、収率よくフォトクロミック硬化
性組成物を得ることが出来る。更に重合調整能を有する
単官能ラジカル重合性単量体を添加すると更にフォトク
ロミック硬化性組成物の成型性が向上する。添加する重
合調整能を有する単官能ラジカル重合性単量体として
は、α−メチルスチレン等が挙げられる。
【0027】(A)成分であるラジカル重合性単量体
は、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート
単量体及びα−メチルスチレンダイマーを含んでなる
系、或いは該系に更に単官能ラジカル重合性単量体を加
えた系からなるのが、得られるフォトクロミック硬化性
組成物の成型性、屈折率及び諸物性の点から好ましい。
この様な系を具体的に例示すれば、プロピレングリコー
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、α−メチルスチレンダイマーの組み合わ
せ、2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシエトキシ
フェニ)プロパン、トリエチレングリコールジメタクリ
レート、α−メチルスチレン、2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、α−スチレンダイマーの組み合わせ、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、α−メチルスチレン、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート、α−メチルスチ
レンダイマーの組み合わせ等が挙げられる。
【0028】本発明のフォトクロミック硬化性組成物に
おける(B)成分は、得られる硬化体中のフォトクロミ
ック化合物の耐久性を向上させるため必須である。
【0029】(B)成分は、1分子中に少なくとも1個
のエポキシ基および少なくとも1個の重合性基を有する
化合物であれば特に限定されない。ここで重合性基とし
ては、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリ
ロイル基等のラジカル重合性基を挙げることができる
が、良好なフォトクロミック性を得るためにはアクリロ
イル基またはメタクリロイル基が好ましい。本発明にお
いて好適に使用できる(B)成分としては、下記一般式
で示される化合物を挙げることが出来る。
【0030】
【化10】
【0031】(ただし、R9およびR10は、それぞれ水
素原子またはメチル基であり、R11およびR12は、それ
ぞれ同種または異種のヒドロキシル基で置換されていて
も良い炭素数1〜4のアルキレン基、または下記
【0032】
【化11】
【0033】に示される基であり、mおよびnはそれぞ
れ0または1である。) 上記式中のR11及びR12で示されるアルキレン基は、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を例示することが出
来る。又、これらの基はヒドロキシル基で置換されてい
てもよい。
【0034】(B)成分として、好適に使用出来る化合
物を具体的に例示すれば、グリシジルアクリレート、グ
リシジルメタクリレート、β−メチルグリシジルアクリ
レート、β−メチルグリシジルメタクリレート、ビスフ
ェノールA−モノグリシジルエーテル−メタクリレー
ト、4−グリシジルオキシブチルメタクリレート、3−
(グリシジル−2−オキシエトキシ)−2−ヒドロキシ
プロピルメタクリレート、3−(グリシジルオキシ−1
−イソプロピルオキシ)−2−ヒドロキシプロピルアク
リレート、3−(グリシジルオキシ−2−ヒドロキシプ
ロピルオキシ)−2−ヒドロキシプロピルアクリレート
等のメタクリレート化合物またはアクリレート化合物を
挙げることが出来る。これらの中でもフォトクロミック
作用の耐久性をより向上させるためには、グリシジルメ
タクリレートおよびグリシジルアクリレートが好まし
い。上記(B)成分は、(A)成分100重量部に対
し、1〜30重量部、好ましくは1〜10重量部配合す
る。1重量部未満ではフォトクロミック作用の耐久性を
向上させる効果は少なく、30重量部を越えると耐熱性
が下がる。
【0035】本発明における(C)成分は下記一般式
(1)で示されるスピロナフトオキサジン化合物であ
る。
【0036】
【化12】
【0037】〔但し、R1およびR2はそれぞれ同一また
は異なるアルキル基であり、R1とR2が一緒になって環
を形成してもよく、R3は分岐状のアルキル基であり、
4は下記式(2)または(3)
【0038】
【化13】
【0039】
【化14】
【0040】で示される基である。〕 上記一般式(1)中、R1、R2で示されるアルキル基は
メチル基、エチル基、ブチル基、sec−ブチル基、t−
ブチル基等の炭素数1〜10のアルキル基を挙げること
が出来る。またR1とR2が一緒になって環を形成した場
合は、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘ
キシル基、シクロヘプチル基等の炭素数3〜10のシク
ロアルキル基を挙げることができる。またR3で示され
る分岐状のアルキル基は、イソブチル基、ネオペンチル
基等の炭素数4〜8の分岐状のアルキル基を挙げること
ができる。
【0041】前記一般式(1)において、R1およびR2
はそれぞれがメチル基であるか、もしくは一緒になって
環を形成したシクロヘキシル基であり、R3はイソブチ
ル基もしくはネオペンチル基であり、R4は上記式
(2)のインドール基である化合物が好適に使用でき
る。
【0042】本発明において好適に使用できる(C)成
分を具体的に示すと、次のような化合物を例示すること
ができる。
【0043】(1)1−イソブチル−3,3−ジメチル
−6’−インドリノ(スピロ−(3H)インドール2−
2(2H)、−(3H)ナフト(3,2a)(1,4)
オキサジン) (2)1−イソブチル−6’−インドリノジスピロ(シ
クロヘキサン−1,3−(3H)インドール2−2(2
H)、−(3H)ナフト(3,2a)(1,4)オキサ
ジン) (3)1−ネオペンチル−3,3−ジメチル−6’−イ
ンドリノ(スピロ−(3H)インドール2−2(2
H)、−(3H)ナフト(3,2a)(1,4)オキサ
ジン) (4)1−イソブチル−3,3−ジメチル−6’(N,
N−ジエチルアミノ)フェニル(スピロ−(3H)イン
ドール2−2(2H)、−(3H)ナフト(3,2a)
(1,4)オキサジン) 本発明における(D)成分はクロメン化合物である。ク
ロメン化合物はクロメン骨格を有し、フォトクロミック
性を有する公知の化合物を何等制限なく使用することが
でき、下記一般式(6)で示されるクロメン化合物が好
適に使用できる。
【0044】
【化15】
【0045】〔但し、R13、R14、R15およびR16は、
それぞれ同一または異なる水素原子、アルキル基、アリ
ール基、不飽和複素環基、置換アミノ基または飽和複素
環基であり、R15およびR16は、一緒になって環を形成
していてもよく、
【0046】
【化16】
【0047】で示される基は、炭素数1〜20のアルキ
ル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、ハロゲン原子、
アミノ基、ニトロ基あるいはシアノ基で置換されていて
もよい芳香族炭化水素基または不飽和複素環基であ
る。〕 上記一般式(6)中、R13、R14、R15およびR16がア
ルキル基、アリール基である場合、これら基としては、
メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1〜4のア
ルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜10
のアリール基を挙げることができる。また、置換アミノ
基である場合、該基としてはメチルアミノ基、エチルア
ミノ基、ジメチルアミノ基、フェニルアミノ基、ナフチ
ルアミノ基等のアルキル基またはアリール基で水素原子
の少なくとも1つが置換されたアミノ基を挙げることが
できる。さらに不飽和複素環基である場合は、該基とし
てはピロール環、ピリジン環、インドリン環、フラン
環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン
環等の窒素原子、酸素原子またはイオウ原子を環構成原
子として、1〜2個含む5〜6員環またはこれとベンゼ
ン環、シクロヘキサン環との縮合環から誘導されるベン
ゾチオフェン環、テトラヒドロベンゾチオフェン環、ベ
ンゾフラン環テトラヒドロベンゾフラン環等の一価の基
を挙げることができる。また、飽和複素環基である場
合、該基としてはピロリジン環、イミダゾリジン環、ピ
ペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環等の窒素原
子、酸素原子またはイオウ原子を環構成原子として1〜
2個含む5〜6員環から誘導される一価の基を挙げるこ
とができる。
【0048】上記一般式式(4)中、R10およびR11
一緒になって形成する環としては、ノルボルニリデン
基、ビシクロ[3.3.1]9−ノニリデン基等をあげ
ることができる。
【0049】また、上記一般式(6)中、
【0050】
【化17】
【0051】で示される炭素数1〜20のアルキル基あ
るいは炭素数1〜20のアルコキシ基で置換されても良
い芳香族炭化水素基または不飽和複素環基としては、ベ
ンゼン環1個またはその2〜3個の縮合環から誘導され
る二価の基、窒素原子、酸素原子またはイオウ原子を環
構成原子として1〜2個含む5〜7員環またはこれらと
ベンゼン環、シクロヘキサン環との縮合環から誘導され
る二価の基等をを挙げることができる。これら基を具体
的に例示すると、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナン
トレン環、アントラセン環等から誘導される炭素数6〜
14の二価の基、ピリジン環、キノリン環、イソキノリ
ン環、ピロール環、インドール環、フラン環、ベンゾフ
ラン環、テトラヒドロベンゾフラン環、チオフェン環、
ベンゾチオフェン環、テトラヒドロベンゾチオフェン環
から誘導される炭素数4〜9の二価の基等を挙げること
ができる。これらの各基は置換基を有してもよくこれら
置換基としては、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原
子:メチル基、エチル基等の炭素数1〜20のアルキル
基:メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜20のアル
コキシ基:フェニル基、トリル基、キシリル基等の炭素
数6〜10のアリール基:炭素数7〜14のアルコキシ
アリール基(炭素数1〜4のアルコキシ基で置換された
炭素数6〜10のアリール基):アミノ基:ニトロ基:
シアノ基等を例示することができる。
【0052】(D)成分としては、一般式(6)におい
て特にR13およびR14が共に水素原子であり、R15およ
びR16が、それぞれ同一または異なる炭素数1〜4のア
ルキル基、炭素数6〜10のアリール基または不飽和複
素環基であるか、これらが一緒になって形成されたビシ
クロ〔3.3.1〕9−ノニリデン基またはノルボルニ
リデン基であり、
【0053】
【化18】
【0054】が、炭素数1〜20のアルキル基または炭
素数1〜20のアルコキシ基で置換されていてもよいナ
フタレン環から誘導される基である化合物が好適に使用
できる。
【0055】本発明において好適にしようできる(D)
成分を具体的に示すと、次のようなクロメン化合物を例
示することができる。 (1)スピロ(ビシクロ[3.3.1]ノナン−9,
2’−(2H)ベンゾ(h)クロメン) (2)7’−メトキシスピロ(ビシクロ(3.3.1)
ノナン−9、2’−(2H)ベンゾ(h)クロメン) (3)3,3−(3−フルオロ−4−メトキシ)ジフェ
ニル−6’−モルホリノ((3H)ベンゾ(f)クロメ
ン) 本発明における(E)成分はフルギミド化合物である。
フルギミド化合物はフルギミド骨格を有し、フォトクロ
ミック性を有する公知の化合物を何等制限なく使用する
ことができ、例えば下記一般式(7)におけるフルギミ
ド化合物が好適に使用できる。
【0056】
【化19】
【0057】〔但し、
【0058】
【化20】
【0059】はそれぞれ置換基を有していてもよい二価
の芳香族炭化水素基または二価の不飽和複素環基であ
り、R17は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール
基または一価の複素環基であり、
【0060】
【化21】
【0061】は、ノルボルニリデン基、ビシクロノニリ
デン基またはアダマンチリデン基であり、Xは、基 >
N−R18、基 >N−A1−B1−(A2)−(B2)−R19
基 >N−A3−A4、または基 >N−A3−R20であ
り、(ここで、R18は、水素原子、アルキル基、アリー
ル基またはシアノ基であり、A1、A2およびA3は、同
一もしくは異なり、アルキレン基、アルキリデン基、シ
クロアルキレン基またはアルキルシクロアルカン−ジイ
ル基であり、B1およびB2は、同一もしくは異なり、
【0062】
【化22】
【0063】であり、mおよびnは、それぞれ独立して
0または1を示すが、mが0の時はnは0であり、R19
は、アルキル基、ナフチル基またはナフチルアルキル基
であり、A4は、ナフチル基であり、R20は、ハロゲン
原子、シアノ基またはニトロ基である。)〕 上記一般式(7)中、
【0064】
【化23】
【0065】で示される二価の芳香族炭化水素基または
二価の不飽和複素環基としては、前記一般式(6)にお
ける基と同様のものが挙げられる。
【0066】上記一般式(7)中、R17の取り得るアル
キル基、アリール基および複素環基としては、一般式
(6)で例示した炭素数1〜4のアルキル基、炭素数6
〜10のアリール基、酸素原子、窒素原子、イオウ原子
を環構成原子として1〜2個含む5〜7員環またはこれ
とベンゼン環、シクロヘキサン環との縮合環から誘導さ
れる一価の複素環基を挙げることができる。またR17
取り得るシクロアルキル基としては、シクロプロピル
基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシ
ル基等の炭素数3〜8のものを挙げることができる。
【0067】上記一般式(7)において、Xが窒素原子
を含む基である場合のR18で示されるアルキル基、アリ
ール基は上記R17と同様である。A1、A2およびA3
取り得る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、トリメチレン基、テトラメ
チレン基等の炭素数1〜4の基であることが好ましく、
アルキリデン基としては、エチリデン基、プロピリデン
基、イソプロピリデン基等の炭素数2〜4の基であるこ
とが好ましく、また、シクロアルキレン基としては、シ
クロヘキシレン基が好ましく、さらにアルキルシクロア
ルカン−ジイル基としては、ジメチルシクロヘキサン−
ジイル基が好ましい。
【0068】また、R19が取り得る示されるアルキル基
は上記R17と同様であり、ナフチル基またはナフチルア
ルキル基としては、炭素数11〜14の基であることが
好ましく、このような基としてはナフチルメチル基、ナ
フチルエチル基等が挙げられる。
【0069】上記式(7)で示されるフルギド化合物の
なかでも、フォトクロミック作用の耐久性等を勘案する
と、R17がアルキル基またはシクロアルキル基であり、
Xが>N−Rであり、該Rは炭素数1〜4のシアノアル
キル基、シアノ基、炭素数1〜4のニトロアルキル基、
炭素数3〜9のアルコキシカルボニルアルキル基(炭素
数1〜4のアルコキシ基と炭素数1〜4のアルキレン基
を含む)または炭素数6〜10のアリール基であり、
【0070】
【化24】
【0071】はアダマンチリデン基であり、
【0072】
【化25】
【0073】は、炭素数6〜10のアリール基、または
炭素数7〜14のアルコキシアリール基(炭素数1〜4
のアルコキシ基で置換された炭素数6〜10のアリール
基)で置換されていてもよい複素環基、特にフラン環、
チオフェン環から誘導される基である化合物が好まし
い。
【0074】本発明において好適に使用できる(E)成
分を具体的に示すと、次のようなフルギミド化合物を例
示することができる。
【0075】(1)N−シアノメチル−6,7−ジヒド
ロ−4−メチル−2−フェニルスピロ(5,6−ベンゾ
〔b〕チオフェンジカルボキシイミド−7,2−トリシ
クロ〔3.3.1.13,7〕デカン) (2)N−シアノメチル−6,7−ジヒドロ−2−(p
−メトキシフェニル)−4−メチルスピロ(5,6−ベ
ンゾ〔b〕チオフェンジカルボキシイミド−7,2−ト
リシクロ〔3.3.1.13,7〕デカン) (3)N−(3−シアノフェニル)−6,7−ジヒドロ
−4−メチル−2−(p−メトキシフェニル)スピロ
(5,6−ベンゾ〔b〕チオフェンジカルボキシイミド
−7,2−トリシクロ〔3.3.1.13,7〕デカン) 本発明における(F)成分は前記一般式(1)で示され
るスピロナフトオキサジン化合物を除くスピロオキサジ
ン化合物である。該スピロオキサジン化合物はスピロオ
キサジン骨格を有し、フォトクロミック性を有する公知
の化合物であって前記一般式(1)で示されるスピロナ
フトオキサジン化合物を除くものが何等制限無く用いる
ことができ、例えば下記一般式(6)で示されるスピロ
オキサジン化合物が好適に使用される。
【0076】
【化26】
【0077】〔但し、R21,R22およびR23はそれぞれ
同一または異なるアルキル基、シクロアルキル基、アル
キレンオキシアルキル基、アルコキシカルボニル基、ア
ルコキシカルボニルアルキル基、アリール基、アラルキ
ル基、アルキレンチオアルキル基、アシル基またはアシ
ルオキシ基であり、R22およびR23は一緒になって環を
形成してもよく、R21、R22およびR23はいずれも置換
基を有してもよく、
【0078】
【化27】
【0079】で示される基は、それぞれ置換されていて
もよい二価の芳香族炭化水素基または二価の不飽和複素
環基であり、
【0080】
【化28】
【0081】で示される基はそれぞれ置換されていても
よい二価の芳香族炭化水素基または二価の不飽和複素環
基である。〕 上記一般式(6)中、R21、R22およびR23で示される
アルキル基、アリール基は前記一般式(6)の項で説明
したアルキル基、アリール基が採用される。シクロアル
キル基はシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘ
キシル基等の炭素数3〜8のシクロアルキル基を挙げる
ことができ、アルキレンオキシアルキル基はメチレンオ
キシメチル基、メチレンオキシエチル基、エチレンオキ
シメチル基等の炭素数2〜10のアルキレンオキシアル
キル基を挙げることができ、アルコキシカルボニル基は
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素
数2〜10のアルコキシカルボニル基を挙げることがで
き、アルコキシカルボニルアルキル基はメトキシカルボ
ニルメチル基、エトキシカルボニルメチル基、メトキシ
カルボニルエチル基等の炭素数3〜15のアルコキシカ
ルボニルアルキル基を挙げることができ、アラルキル基
はフェニルメチル基、フェニルエチル基、ナフチルメチ
ル基等の炭素数7〜20のアラルキル基を挙げることが
でき、アルキレンチオアルキル基はメチレンチオメチル
基、メチレンチオエチル基、エチレンチオメチル基等の
炭素数2〜10のアルキレンチオアルキル基がを挙げる
ことができ、アシル基はアセチル基、エチルカルボニル
基等の炭素数2〜10のアシル基を挙げることができ、
アルキルカルボニルキシ基はメチルカルボニルオキシ
基、エチルカルボニルオキシ基等の炭素数2〜10を挙
げることができる。かかる置換基としては上記した基の
ほかにハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基または複素環
基等が挙げることができる。
【0082】上記一般式(8)中、
【0083】
【化29】
【0084】で示されるそれぞれ置換されていてもよい
二価の芳香族炭化水素基または二価の不飽和複素環基と
しては前期一般式(6)における基と同様である。
【0085】また、上記一般式(8)中、
【0086】
【化30】
【0087】で示されるそれぞれ置換されていてもよい
二価の芳香族炭化水素基または二価の不飽和複素環基と
しては前期一般式(4)における基と同様である。
【0088】置換基としては上記のR21、R22およびR
23で述べたものと同じ基を選択できるが、中でも
【0089】
【化31】
【0090】(ただしR24およびR25は置換されていて
もよいアルキル基、アルコキシ基またはアリール基であ
り、またR24およびR25は互いに結合し、環化し、含窒
素複素環形成してもよい。)で示される基が好適な置換
基である。
【0091】上記一般式(8)で示されるスピロオキサ
ジン化合物の中でも、R21がアルキル基またはアルコキ
シカルボニルアルキル基であり、R22およびR23は一緒
になって環を形成したシクロアルキル基であり、
【0092】
【化32】
【0093】はその一部または全部が置換されていても
よい芳香族炭化水素基であることが好ましく、中でもハ
ロゲン原子、特にフッ素によってその一部あるいは全部
が置換された芳香族炭化水素基であることが好ましく、
【0094】
【化33】
【0095】は置換されていてもよい芳香族炭化水素
基、特にアミノ基で置換されたナフタレン環であること
が好ましい。
【0096】本発明において好適に使用できる(F)成
分を具体的に例示すると、次のようなスピロオキサジン
化合物を例示できる。
【0097】(1)1’,5’−ジメチル−6’−フル
オロ−6”−モルホリノジスピロ(シクロヘキサン−
1,3’−(3H)インドール−2’−(2H),3”
−(3H)ナフト(3,2−a)(1,4)オキサジン (2)1’,5’−ジメチル−6’−フルオロ−8”−
メトキシ−6”−ピペリジノジスピロ(シクロヘキサン
−1,3’−(3H)インドール−2’−(2H),
3”−(3H)ナフト(3,2−a)(1,4)オキサ
ジン 本発明においては、(A)成分と(B)成分の合計10
0重量部に対して(C)成分のスピロナフトオキサジン
化合物の配合量は0.001〜0.005重量部であ
り、特に0.0015〜0.003重量部であることが
好ましい。0.001重量部未満では発色濃度の向上且
つ耐久性の向上させる効果はなく、0.005重量部を
越えると初期着色が大きく発色前の光線透過率が低下す
る。
【0098】(D)成分であるクロメン化合物の配合量
は(A)成分と(B)成分の合計100重量部に対して
0.01〜0.2重量部であり、特に0.04〜0.2
重量部であることが好ましい。0.01重量部未満では
本発明のフォトクロミック硬化性組成物の光照射時の発
色濃度が小さく、0.2重量部を越えると中間色を得る
にはフルギミド化合物およびスピロオキサジン化合物の
使用量が増加し、下記に示すような影響が増大する。
【0099】(E)成分であるフルギミド化合物の配合
量は(A)成分と(B)成分の合計100重量部に対し
て、0.04〜0.1重量部であり、特に0.05〜
0.08重量部であることが好ましい。0.04重量部
未満では本発明のフォトクロミック硬化性組成物の光照
射時の発色濃度が小さく、0.1重量部を越えると光照
射前に黄色い着色を有する。
【0100】(F)成分であるスピロオキサジン化合物
の配合量は(A)成分と(B)成分の合計100重量部
に対して0.03〜0.1重量部であり、特に0.04
〜0.06重量部が好ましい。0.03重量部未満では
本発明のフォトクロミック硬化性組成物の耐久性が低下
し、0.1重量部を越えると化合物自身の初期着色の影
響を受け青色に着色する。
【0101】上記の範囲内でクロメン化合物、フルギミ
ド化合物およびスピロオキサジン化合物を任意に混合す
れば目的とする色調が得られるが、本発明においては
(C)成分のスピロナフトオキサジン化合物を除くスピ
ロオキサジン化合物である(F)成分に対するフルギミ
ド化合物の重量比を2.0未満に保つことが必須であ
る。該比が2.0以上であれば劣化時に色ずれの大きい
フォトクロミック硬化性組成物となる。
【0102】本発明のフォトクロミック硬化性組成物の
混合方法は特に限定的ではなく、(A)、(B)、
(C)、(D)、(E)及び(F)の各成分を任意の順
で混合し、溶解させればよい。
【0103】また、本発明のフォトクロミック組成物か
ら重合体を得る重合方法は特に限定的ではなく、公知の
ラジカル重合方法を採用できる。重合手段は、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、
又は、紫外線、α線、β線、γ線等の照射あるいは両者
との併用によって行うことができる。代表的な重合方法
を例示すると、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、予めラジカル重合開
始剤を含有させた本発明のフォトクロミック硬化性組成
物を注入し、加熱炉中で重合させた後、取り外す注型重
合を採用することができる。
【0104】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
リルパーオキサイド;t−ブチルパーオキシ−2−エチ
ルヘキサネート、t−ブチルパーオキシネオデカネー
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、t−ブチルパーオキシイソブチレ
ート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ
−2−エチルヘキサネ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カーボネート、ジ−sec−ブ
チルパーオキシジカーボネート等のパーカーボネート;
アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等を挙げる
ことができる。この中でもt−ブチルパーオキシネオデ
カネート、t−ブチルパーオキシネオデカネート/t−
ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキ
シネオデカネート/1,1,3,3−テトラメチルブチ
ルパーオキシ−2−エチルヘキサネートの組み合わせが
重合効率及び重合体の硬度上好ましい。
【0105】さらに本発明のフォトクロミック組成物
に、フォトクロミック性の耐久性をさらに向上あるいは
劣化に伴う着色を防止させる目的で、公知の紫外線安定
剤、紫外線吸収剤、1重項酸素消光剤または3重項消光
剤が何ら制限なくしようできる。
【0106】本発明のフォトクロミック硬化性組成物
は、広範囲の分野に利用でき、例えば、銀塩感光材料に
代わる各種の記録記憶材、複写材料、印刷用感光体、陰
極線管用記録材料、レーザー用感光材料などの種々の記
録材料として利用できる。その他、本発明のフォトクロ
ミック硬化性組成物はフォトクロミックレンズ材料、光
学フィルター材料、ディスプレイ材料、光量計、装飾な
どの材料としても利用できる。
【0107】
【実施例】以下、本発明を説明するために、実施例を挙
げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。実施例中の「部」は「重量部」である。
【0108】[ラジカル重合性単量体] 3PG:トリプロピレングリコールジメタクリレート
(商品名:NKエステル3PG、新中村化学工業(株)
社製) 3G:トリエチレングリコールジメタクリレート(商品
名:NKエステル3G、新中村化学(株)社製) 4G:テトラエチレングリコールジメタクリレート(商
品名:NKエステル4G、新中村化学(株)社製) BPE−100N: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(商品名:NKエス
テルBPE−100、新中村化学(株)社製) MS:α−メチルスチレン MSD:α−メチルスチレンダイマー HEMA:2−ヒドロキシエチルメタクリレート [1分子中に少なくとも1個のエポキシ基を有する重合
性単量体] GMA:グリシジルメタクリレート [ラジカル重合開始剤] 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) パーオクタO:1,1,3,3−テトラメチルブチルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサネート(商品名:パーオク
タO、日本油脂(株)社製) [スピロナフトオキサジン化合物] (1)1−イソブチル−3,3−ジメチル−6’−イン
ドリノ(スピロ−(3H)インドール2−2(2H)、
−(3H)ナフト(3,2a)(1,4)オキサジン) (2)1−イソブチル−3,3−ジメチル−6’(N,
N−ジエチルアミノ)フェニル(スピロ−(3H)イン
ドール2−2(2H)、−(3H)ナフト(3,2a)
(1,4)オキサジン) [クロメン化合物] (1)スピロ(ビシクロ[3.3.1]ノナン−9,
2’−(2H)ベンゾ(h)クロメン) (2)7’−メトキシスピロ(ビシクロ(3.3.1)
ノナン−9、2’−(2H)ベンゾ(h)クロメン) [フルギミド化合物] (1)N−シアノメチル−6,7−ジヒドロ−2−(p
−メトキシフェニル)−4−メチルスピロ(5,6−ベ
ンゾ〔b〕チオフェンジカルボキシイミド−7,2−ト
リシクロ〔3.3.1.13,7〕デカン) (2)N−(3−シアノフェニル)−6,7−ジヒドロ
−4−メチル−2−(p−メトキシフェニル)スピロ
(5,6−ベンゾ〔b〕チオフェンジカルボキシイミド
−7,2−トリシクロ〔3.3.1.13,7〕デカン) [スピロオキサジン化合物] (1)1’,5’−ジメチル−6’−フルオロ−6”−
モルホリノジスピロ(シクロヘキサン−1,3’−(3
H)インドール−2’−(2H),3”−(3H)ナフ
ト(3,2−a)(1,4)オキサジン [紫外線吸収剤] (1)2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベ
ンゾトリアゾール(商品名:チヌビンP、日本チバガイ
ギー(株)社製) 実施例1〜10 表1に示した複数のフォトクロミック化合物および紫外
線吸収剤をラジカル重合性単量体(分子中に少なくとも
1個のエポキシ基有する重合性単量体を含む)からなる
マトリックス組成液に加え完全に溶解するまで十分に混
合した。その後さらに表1に示す重合触媒を加え、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、エアオーブンにて、20時間かけて35〜9
0℃まで昇温し重合した。重合終了後、重合体を鋳型の
ガラス型から取り外し、100℃にて2時間ポストキュ
アーした。
【0109】
【表1】
【0110】得られたフォトクロミック硬化体を下記に
示すような評価方法にて初期着色及び発色濃度を評価し
た。さらに下記の示すような促進実験を行い、劣化前後
の発色色調を比較、評価した。
【0111】フォトクロミック硬化体の初期着色の評価
としては、20±1℃に保った恒温槽内に硬化体を保持
し、測定光であるハロゲン光を照射して得られたスペク
トルを瞬間マルチ分光光度計(MCPD1000:大塚
電子(株)製)にて測定し、560nmの光線透過率で
評価した。数値が小さいほど初期着色が大きいことを表
す。
【0112】フォトクロミック硬化体の発色濃度の評価
としては、前述のフォトクロミック硬化体に、浜松ホト
ニクス製キセノンランプL−2480(300W)SH
L−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℃、フォトクロミック硬化体表面での
ビーム強度365nm=2.4nW/cm2、254n
m=24μW/cm2で120秒間照射して発色させ、
初期着色の評価と同様にして発色時のスペクトルを測定
し、560nmの光線透過率を発色濃度として評価し
た。
【0113】劣化の促進方法として次の試験を行った。
得られたフォトクロミック硬化体に太陽光を30分照射
し発色させた後、蛍光灯下で1時間退色させるといった
サイクルを1日に3回行い、全部で30日間行った。
【0114】劣化前後のフォトクロミック性の評価方法
としては、前述の発色濃度の評価を劣化の前後で行い、
初期の発色スペクトル(T0)および促進実験30日後
の発色スペクトル(T30)を測定した。T0およびT30
各々の発色スペクトルにおいて、450〜470nmで
の最大吸収波長の吸光度と580〜600nmでの最大
吸収波長の吸光度をそれぞれ求めた。450〜470n
mの最大吸収波長の吸光度は黄色の発色濃度を、580
〜590nmの最大吸収波長の吸光度は青色の発色濃度
を示す。そこで黄色の耐久性および青色の耐久性を下記
のように表した。
【0115】黄色の耐久性(%)=T0での黄色の発色濃度
/T30での黄色の発色濃度×100 青色の耐久性(%)=T0での青色の発色濃度/T30での青
色の発色濃度×100 劣化前後での発色色調の違い(色ずれ)は下記式により
算出した。
【0116】色ずれ(%)=黄色の耐久性(%)−青色
の耐久性(%) またT0およびT30各々のフォトクロミック硬化体を太
陽光にて発色させ、その時の発色色調を目視にて評価し
た。
【0117】以上の評価結果をまとめて表2に示した。
【0118】
【表2】
【0119】比較例1〜6 表3に示したフォトクロミック化合物組成にて実施例1
と同様に行った。結果は前記表2に示した。
【0120】
【表3】
【0121】比較例1〜5は、(C)のスピロナフトオ
キサジン化合物が0.001重量部未満であるか0.0
05重量部を越える場合である。これらの比較例の結果
より(C)のスピロナフトオキサジン化合物が0.00
1重量部未満に比べ、実施例1〜10では、初期着色は
ほとんど変わらずに発色濃度が2〜4%濃くなってお
り、青色の耐久性が5〜10%増加している。さらに色
ずれが1〜4%と小さく、劣化前後の色調変化がない。
また(C)のスピロナフトオキサジン化合物が0.00
5重量部を越えるときと比べ、実施例1〜10は初期着
色が小さい。これらの結果より比較例に比べ改善されて
いることがわかる。また(C)のスピロナフトオキサジ
ン化合物0.0015〜0.003重量部が最適である
こともわかる。
【0122】また、比較例6は(E)成分の(F)成分
に対する重量比が2.0以上の場合である。このときも
色ずれ、青色の耐久性の点で十分な効果が得られていな
い。
【0123】
【発明の効果】本発明のフォトクロミック硬化性組成物
は、その硬化体の劣化時の色ずれが小さくなる。特にフ
ォトクロミックレンズとして用いた場合、各フォトクロ
ミック化合物の組み合わせにより各種の中間色調の発色
を可能とするとともに長時間使用した後でも発色色調が
変わらない。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)ラジカル重合性単量体 100重
    量部、(B)1分子中に少なくとも1個のエポキシ基を
    有する重合性単量体 1〜30重量部、(C)下記一般
    式(1)で示されるスピロナフトオキサジン化合物を
    (A)と(B)の合計100重量部に対して0.001
    〜0.005重量部、 【化1】 〔但し、R1およびR2はそれぞれ同一または異なるアル
    キル基であり、R1とR2が一緒になって環を形成しても
    よく、R3は分岐状のアルキル基であり、R4は下記式
    (2)または(3)で示される基である〕 【化2】 【化3】 (D)クロメン化合物を(A)と(B)の合計100重
    量部に対して0.01〜0.2重量部、(E)フルギミ
    ド化合物を(A)と(B)の合計100重量部に対して
    0.02〜0.1重量部、及び(F)上記一般式(1)
    で示されるスピロナフトオキサジン化合物を除くスピロ
    オキサジン化合物を(A)と(B)の合計100重量部
    に対して0.03〜0.1重量部を含有し、且つ(F)
    に対する(E)の重量比が2.0未満であることを特徴
    とするフォトクロミック硬化性組成物。
  2. 【請求項2】 (A)ラジカル重合性単量体が、ポリア
    ルキレングリコールジ(メタ)アクリレート単量体及び
    α−メチルスチレンダイマーを含んでなることを特徴と
    する請求項1記載のフォトクロミック硬化性組成物。
  3. 【請求項3】 (A)ラジカル重合性単量体が、ポリア
    ルキレングリコールジ(メタ)アクリレート単量体、α
    −メチルスチレンダイマー及び単官能ラジカル重合性単
    量体を含んでなることを特徴とする請求項1記載のフォ
    トクロミック硬化性組成物。
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