JPS59202270A - フオトクロミツクコ−テイング用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、調光性、耐擦傷性、被染色性、耐光性、耐薬
品性及び耐熱性などのすぐれたフォトクロミックコーテ
ィング用組成物に関するものである。

現在使用されているフォトクロミック用組成物において
、光可逆現象を示すものは、ハロゲン化銀、スピロピラ
ン系化合物、ジチゾン系化合物など幾つかあげられる。

しかし、光に対して鋭敏な変化を示し、また耐劣化性を
もつハロゲン化銀の使用は、ガラスには数多く用いられ
ているが、合成樹脂に使用されている例は少なく、難点
が多い。

ハロゲン化銀の代わりに、有機系化合物を用いた場合、
劣化性が著しく、また、調光レンズに使用した場合、消
費者の要望である光吸収（（対して無色からブ、ラウン
ないしグレーへの変化が、有様化合物では、ハロゲン銀
のように得ることができない。

合成樹脂は、ガラスと比較した場合、安全性。

軽量という利点があるが、調光性、耐擦傷性、耐溶剤性
、耐光性の点では劣っている。

上記の点に鑑み、本発明者等は、優れた調光性能と耐擦
傷性、耐゛溶剤性、耐光性、並びに分散染料による染色
性を有する合成樹脂専用のフォトクロミックコーテング
用組成物を完成されるべく鋭意研究した結果、下記に記
述する本発明に至った。

すなわち、本発明は、下記の組成をもつことを％微とす
るフォトクａミツクコ−ティング用組成物。

（１）一般式（４）で示される化合物を下記（Ｂ）　、
　（０）及び（Ｄ）より成るコーティング組成物に含有
させたことを特徴とするフォトクロミックコーティング
用組成物。

（Ａ）　　一般式 物。（式中、 Ｒ１は水素、フッ素、塩素、臭素、Ｒ２はフッ素。

塩素、臭素、水素、ニトロ基、メトキシ基）（Ｂ）　　
一般式 （ただし　Ｒ３はビニル、アミノ、イミノ。

エポキシ、メタクリロキシ、フェニル基およびＢＨ基か
ら選ばれる少なくとも１種を含む有機基、Ｒ４は水素、
炭素数１〜６の炭化水素基またはビニル基、Ｒ５は炭素
数１〜５の炭化水素基、アルコキシアルキル基捷たは炭
素数１〜４の了シル基、ａはＯまたば１また（げ２、ｂ
はＯまたは１であって、ａ　−４−ｂ≦２）で示される
ケイ素化合物の１種まｆＣは２種以上の加水分解物。

（０）　　エポキシ化合物から選ばれる少なくとも１種
。

（Ｄ）　　硬化触媒 本発明に用いるＡ成分のベンゾピリロスピラン化合物の
具体例は、１，３．３−トリメチルインドリノ−６′−
二トロベンゾビリロスピラン、１゜６．５−トリメチル
インドリノ−５−クロロ−６′−ニトロベンゾピリロス
ピラン、１，５．５−）ジメチルインドリノ−６′−二
トロー８７−メドキシベンゾピリロスピラン、１，５．
３−トリメチルインドリノ−７−ニトロベンゾピリロス
ピラン、１．５．３−トリメチルインドリノ−７′−ク
ロロベンゾピリロスビラン、１，３．３−）リフチルイ
ンドリノ−８−プロモー８′−ブロモベンゾピリロスピ
ラン、１，５．５−）ジメチルインドリノ−６′−ニト
ロ−８′−フルオロベンゾピリロスピラン、１，３．３
−）ジメチルインドリノ−６フーブロモー８′−ニトロ
ベンゾピリロスピラン、１，３゜３−トリメチルインド
リノ−５′−二トロー８′ニメトキシペンゾピリロスピ
ラン、１，３．３）ＩＪメチルインドリノ−６′−ブロ
モベンゾピリロスピラン、１，３，５−）ジメチルイン
ドリノ−８′−メトキンベンゾビリロスピランなどのベ
ンゾピリロスビラン類などがある。

Ｂ成分のケイ素化合物の具体例としては、ビニルトリメ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、エチレンジ
アミノプロビルトリメトキンシラン、γ−アミンプロビ
ルトリメトキンンラン、γ−グリシドキシプロビルトリ
メトキン７ラン、γ−グリシドキシプロビルト、リエト
キシシラン、γ−グリンドキシプロビルメチルジメトキ
シシラン、β−グリンドキンエチルトリメトキシシラン
、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリ
メトキシシラン、γ−（３，４−エポキシシクロヘキシ
ル）プロピルトリメトキシンラン、γ−メタクリ口キ７
プロビルトリメトキシシラン、γ゛　−メタクリロキシ
プロピルメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキ
シ７ラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシンラン
、テトラエトキシ７ラン、テトラプロポキンシラン、テ
トラブトキシンラン、メチルトリニドキシンラン、メチ
ルトリプロポキシシラン、メチルトリプトキン７ラン、
メチルトリニドキシンラン、メチルトリニドキシンラン
、メチルトリプロポキンシラン、メチルトリニドキシン
ラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキ
シンラン、ブチルトリエトキン７ランなどをあげること
ができる。

上記シラン化合物の加水分解を行なうにに、周知のよう
なアルコール等の溶剤の存在下、または非存在下、水或
いは塩酸、硫酸、酢酸、リン酸等の水溶液を用いること
により容易に得ることができる、又、Ｂのシラン化合物
は、それぞれ１種又は２種以上の混合物を用いてもよく
、また予め該当するアルコキン基を加水分解したもの、
または一部が脱水縮合したものも本質的には同等であり
、これらを含んでいても同等の効果が得られる。

Ｃ成分のエポキシ化合物としては、（ポリ）エチレング
リコール、（ポリ）フロピレンクリコール、クリセロー
ル、ネオペンチルグリコール、１．６−ヘキサンジオー
ル、ト、リメチロールプロパン、ペンタエリスリトール
、シグリセロール、ソルビトール、ビスフェノールＡな
どの多価アルコールのモノ、ジオトリ、テトラグリシジ
ルエーテル（ＯＨ基は残存していてもよい）およびオレ
イン酸などの不飽和脂肪酸の二重結合の一部またをま全
部をエポキシ化したものが用いられる。

Ｄ成分の硬化触媒としては、各種のエポキシ硬化剤を使
用することができる。例えば、ＢＦ、。

５ｎＣＪ１４．ＥＩｎＯｌＢ、Ｚｎ０１ｇ、Ｆｅ０１３
．アルミニウムキレール化合物、及びＨＯＸ　、　ＨＢ
　ｒ　、　ＨＮ　０１　。

Ｈｅに０４　、　Ｈ３ＰＯ４、カルボン酸、スルフォン
酸などである。

コーティング組成物に含ませてよい溶剤としては、アル
コール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、セロソ
ルブ類、ハロゲン化物、カルボン酸類、芳香族化合物等
をあげることができ、これ等のうち１種又は２種以上の
混合溶剤として用いることかできる。又、必要に旧じて
界面活性剤や、チキントロピー剤、有機ポリマー、％機
ンリ力微粒子等を添加し、塗料として必我な特性ケ付与
することもできる。

本発明において、もう一つの大きな利点は、有機化合物
では得ることのできなかったグレーの色や、種々の色が
得られたことと、耐劣化性の向上である。

色の問題に次のような方法で解決した。

スピロピラン系化合物を任意の割合で混合し、コーティ
ング用組成物に溶かして用いることにより希望とする色
を得ることが出沃る。例えば、暗褐色を得る場合、１，
５．３−トリメチルインド！Ｊ／−８−フロモー６′−
フロモベンソピリロスピラン、１，３．３−）、リメチ
ルインドリノー７′−二トロベンゾピリロスピラン、１
．ｓ、３−）ＩＪメチルインドリノ−５′−二トロー８
′−メトキンベンゾピリロスピランをそれぞれ重量比で
３：１：２で混合することにより得られる。また、単一
で得ることの出来なかった他の色も、　Ｇ、Ｈ，Ｉ３ｒ
ｏｗｎ１’−ＰｈｏｔｏｃｈｒｏｍｉｅｍＪ　　記載の
光着色屋スピロピラン類を任意に混合することにより得
られる。

次に耐劣化性と鋭敏な呈色性の向上は、原因はさだがで
はないが、コーティング用組成物に影響されると考えら
れ、コーティング用組成物が、硬化により、高架橋密度
を有することのできるシラン系化合物（Ｂ）の影響のた
めと考えられる。

さらに、本発明においては、均一の厚さでない（メガネ
レンズのようなもの）物に使用した場合でも、表面に塗
布するため、塗膜は均一な厚さとなる。このことは、物
体自体にフォトクロミック性物質を混入した場合の物体
の厚みの差によ９５色の濃さが異なるという欠点をもお
ぎなっている。

上記の混合液よりなるフォトクロミックコーティング用
組成物の塗布方法は、浸漬法、スプレー法、スピンコー
ティング法、フローコーティング法など一般に行なわれ
ている方法で積層され、加熱乾燥することによシ硬化被
膜となる。加熱温度。

加熱時間に基材の性質によって決定される。得られた硬
化被膜の膜１９は、１〜３０μが好ましく、１μ以下の
場合に満足できる耐擦傷性が得られず、被膜の性能を充
分に発揮することが困難であり、３０部以上の膜厚にし
ても、膜厚を厚くした効果が期待できない。

このようにして得らｆ′Ｌ１”ｃフォトクロミックコー
ティング用組成物は、ポリカーボネート樹脂、アクリル
樹脂、ＣＲ−５９樹脂、ポリスチレン等の透明な合成樹
脂表面に塗布され、潤光性、剛擦傷性、被染色性、耐光
性、耐薬品性及び、耐熱性を備えることにより、製品の
価値を上げることができる。

以下、実捲例により本発明を更に詳しく説明するが、本
発明は、これらに限定されるものではない。なお、実栴
例中の部は、重量部を示す。脣た、被膜の評価方法は下
に示す方法を用いた。

調光性能：フォトクロミックレンズ調光レンズテスター
ＨＦ１−２２３（ハセガヮビコー社製）を用い、１回の
テストで可視域の平均減光率が３０多以上のものを良し
とした。

耐擦傷性：＊ｏｏｏｏスチールウールでＩＫ４の荷重を
かけ、１０往復、表面を摩擦し、傷のついた度合を下の
段階に分けて評価した。

Ａ：１ｚＸ３αの範囲内に全熱傷がつがない。

Ｂ：上記範囲内に１〜１０本の傷がつぐ。

Ｃ：上記範囲内１ｃ１０〜１００本の傷がつく。

Ｄ＝無数の傷がついているが、平滑な表面が残っている
。

Ｆｉ＝表面についた傷のため、平滑な表面は残っていな
い。

コート膜の密着性：クロスカットテープテストによる。

すなわち被膜表面にナイフでクロスカットし、１ｓ＋ｓ
Ｘ１ｍの７７１１１００個つくｐ、その上にセロハン粘
着テープを付着させたのち、テープを剥離して、１００
個のマス目のうち剥離しないマス目の個数をもって表示
しｆｃ。

耐熱性＝８０℃の熱Ｊａ乾燥炉中に２時間保存後の被膜
の状態を調べた。

１は薬品性：９５係エタノール、了セトン、３％硫酸水
溶液、１チ水酸ナトリウム水溶液中に、４８時間浸漬後
の被膜の状態音調べた。

分散染料による染色性、プランルブラツクＢ（チバガイ
キー社製）２ｆ’ｚ８５℃の温水に分散させ、この液に
レンズを５分間浸漬し、可視域の平均減光率が２５パ一
セント以上のもの金良とし１：二。

実施例１゜ （１）　　γ−グリシドキシグプロルトリメトキ７シラ
ンとテトラメトキンシランの加水分解物の調整、攪拌装
置および冷却管を備えた反応容器中に、γ−グリンドキ
ンプロビルトリメトキシシラン１１０部、テトラメトキ
シシラン’３０１Ｌ（ソプロビルアルコール２３０部を
仕込み、激しくかく拌しながら、室温下０．０５Ｎ硝酸
水溶液７６部を添加し、更に室温で１時間かく拌を継続
し、加水分解を行なった。その後、かく拌を停止して室
温で一昼夜熟成した。

（２）塗料の調整及び塗装 （１）で得らｆした加水分解物に１，６−ヘキサンシオ
ールジグリシジルエーテル（エボライト１６００、共栄
社油脂化学社製）１１５部、塩化第−スズ１，２部、１
，３．３−）サメチルイントリノー８−ブロモ−６′−
ブロモベンゾピリロスピラン１５部、１，５．３−）リ
メチルインドリノ−７７一二トロペンソピリロスピラン
５，３，１゜５．５−トリメチルインドリノ−５′−ニ
トロ−８７−メドキンペンゾビリロスピラン１０部、シ
リコン系界面活性剤０．２部を加え、室温で３０分間か
く拌し、混合分散液を得、塗料とした。この塗料ケ、（
！１Ｎ−３９樹脂に浸漬法で、引き上げ速度　。

２０　ｃｎ１／ｍｉｎで塗布し、８０℃で３時間熱硬化
させた。硬化後の被膜の厚さは３μであり、被膜は光照
射前は淡黄色性を帯びていたが、透明であつｙｔ。この
樹脂の特性を表１に示した。

実施例Ｚ γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラ７１００部
、ビニルトリメトキシシラン６０部、エチルセロソルブ
２００部に室温下、ｏ、０１Ｎ硝酸水溶液６０部を加え
ること以外は、実椎例１と同様にして、γ−グリシドキ
シプロビルトリメトキシシランとビニルトリメトキシシ
ランの加水分解物を得た。この溶液に、エチレングリコ
ールジグリシジルエーテル（エポライ）　４０　Ｉ！！
、共英社油脂化学社製）８０重量部、ＢＦａｏ（ＯｇＨ
ｓ）２１部を加え１時間かく拌し、１，３．３−）ＩＪ
メチルインドリノ−６ア一二トロペンソヒリロスビラン
１５部、１，３．３−トリメチルインドリノ−５′−二
トロー８′−メトキシベＸゾピリロスビラン７．５部と
を分散させ、フロコントロール剤゛′ディスパロンＡＱ
、４２００−１ＯＮ（楠本化成■）をα１部加え、ホモ
ジナイザーで２００００ｒｐｍで１時間混合し塗料とし
た。得られた血液をポリカーボネート樹脂に実施例１と
同じ条件で浸漬。

乾燥硬化を行なつｆｃ。得られた樹脂の被膜は、光照射
前は淡青色を帯びていたが、透明であった。

また、被膜の厚さは５μであった。この樹脂の特性を表
１に示す。

表１ 出願人株式会社　諏訪精工舎

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　一般式（Ａ）で示される化合物を下記（Ｂ）
   　、　（０）及び（Ｄ）より成るコーティング組成物に
   含有させたどとを特徴とするフォトクロミックコーティ
   ング用組成物 （４）一般式 で表わされるベンゾピリロスピラン化合物。（式中、Ｒ
   １は水素、フッ素、塩素、臭素、Ｒ２は水累、フッ素、
   塩素、臭素、ニトロ基、メトキシ基）（Ｂ）　　一般式 （＊りＬ、Ｒ”はビニル、アミノ、イミノ。 工′ボキシ、メタクリロキシ、フェニル基および、ＳＲ
   基から選ばれる少なくとも１種を含む有機基、Ｒ４は水
   素、゛炭素数１〜６の炭化水素基またはビニル基、ＲＢ
   は炭素数１〜５の炭化水紫、アルコキシアルキル基また
   は炭素数１〜４のアシル基、ａは０または１または２１
   ．ｂはｏｔｆｃは１であって、ａ−）ｂ≦２）で示され
   るケイ素化合物の１種または２種以上の加水分解物。 （０）　　エポキシ化合物から選ばれる少なくとも１種
   。 （Ｄ）　　硬化触媒