JPS62201988A - フオトクロミツク性組成物 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は紫外線の作用により無色からブラウンあるいは
グレイへと発色し、その変化が可逆的で優れた調光性を
示すフォトクロミック性組成物に関し、詳しくは特に樹
脂に分散させて良好な性能を発揮するフォトクロミック
性ＶＢ脂組成物を提供するものである。

〔従来技術〕

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、ある化合物に一般に日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もどる光
可逆的作用を示す性質である。この性質を１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ている。現在、使用されているフォ
トクロミック化合物のうち、光可逆作用を示すものとし
又は、ハロゲン化銀。

有機系のスピロピラン系化合物、ジチゾン金属系化合物
など幾コか挙げられる。これらのうち、ガラスマトリッ
クス中において優れたフォトクロミック性能を示すハロ
ゲン化銀を樹脂に使用しようとする試みが数多くされて
きたが、光可逆性に問題があり、使用されている例はな
い１、また、上記に示したような有機系のフォトクロミ
ック化合物も樹脂に使用した場合には、光劣化が著しく
良好なフォトクロミック性を発揮できない。

近年、エレクトロミズムを示す有機系化合物として注目
されているビオロゲン化合物は、フォトクロミック性能
も発揮し、そのフォトクロミック機能はハロゲン化銀と
同様な酸化還元による電子移動によって生じるものであ
る。さらに、ハロゲン化銀のフォトクロミック性能力カ
ラスマトリックス中でしか生しないのに対して、ビオロ
ゲン化合物は種々の高分子マトリックス中においてフォ
トクロミック機能を発揮し、副反応を起さず優れた耐久
性を示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の如く、ビオロゲン化合物は良好な７オトクロミン
ク性能を発揮するが、一般に眼鏡などにおいて、調光機
能の甲で１要な要因である目の保護という立場から望ま
れる、光吸収に対して無色力）らブラウンあるいはグレ
イへの色変化を得ることが出来ない。さらに、上記に示
した如き、有機系フォトクロ化合物の内のスピロピラン
系化合物やジチゾン金属系化合物などを用（・ても、優
れた耐久性を示１−ながら、無色からブラウンあるいは
グレイへの色変化を示すフォトクロミック組成物を得る
ことは出来ない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記した問題の解決に鋭意研究の結果、
紫外線の作用により無色からブラウンあるいはグレイへ
と発色し、その変化が可逆的で優れた調光性を示すフォ
トクロミック性組成物を提供するに至った。

すなわち、本発明は下記の一般式囚およびω）で表わさ
れるビオロゲン化合１ククのそれ−Ｆｆね少なくとも一
種がＩ：０．１〜１０の割合で構成されたフォトクロミ
ック性組成物である。

（各式中において、Ｒはそれぞれ同一または異なる炭素
数１〜２０のアルキル基またはベンジル基、Ｘは１価の
アニオンを示す） 本発明に用いる成分因およびの）の上記した一般式中に
おけるＲは、それぞれ同一または異なる置換基で、例え
ばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチ
ル基、ヘキシル基。

オクチル基など一般に炭素数１〜２０のアルキル基、ま
たはベンジル基が好ましく、また、Ｘは】価のアニオン
であれば特に制限されないが、一般にＰ−）ルエンスル
ホン酸イオン、硝酸イオン、塩素イオン、臭素イオン、
沃素イオンなどが好ましい。なお、一般式（２）および
中ンのビオロゲン化合物は、置換基ＲとアニオンＸとを
それぞれ異にして変化させても、本発明におけるフォト
クロミック機能の発消色における色調変化、すなわち、
吸収波長のシフトは認められず、ただ溶剤への溶解度ま
たは発色濃度の大小（感度の違い）が生じるだけである
。

本発明における一般式囚および（１３）で表わされるビ
オロゲン化合物の組成割合は、重量比で一般に１：１０
〜ｍ：０．１の範囲で混合することにより、フォトクロ
ミック性のブラウンあるいはグレイへの発色を良好に発
揮できるが、上記したように一般式囚および（均のビオ
ロゲン化合物は、置換基ＲとアニオンＸの種類に−よっ
て発色濃度の大小が生じるため、配合の組成割合は各ビ
オロゲンの組み合わせで、上記した範囲内でかわってく
る。一般にブラウンの発色を得るためには、一般式（２
）およびａ３）のビオロゲン化合物の発色時の最大吸収
波長における吸光１Ｍ比が１＝３に、またグレイの発色
を得るためには同様に吸光度比がに１になるように上記
の割合を調整すればよい。

本発明のフォトクロミック性組成物は、ガラスマトリッ
クス中に限らず種々の高分子マトリックス中において均
一に分散させることにより。

上記した如き所望のフォトクロミック機能な良好に発揮
し得る。このような本発明における特定したビオロゲン
化合物のフォトクロミック性組成物を分散して用いる高
分子マトリックスの合成樹脂としては、該ビオロゲン化
合物を均一に分散できるものであれば特に制限されず、
具体的に例示すれば、ポリビニルアルコール、ポリ　（
２−ヒドロ千ジエチルメタクリレート）。

ポリビニルピロリドン、ポリ−（Ｎ、Ｎ−ジメチルアミ
ノスチレン）、ポリ−（Ｎ、Ｎ−ジメチルアクリルアミ
ド）、ポリ−アクリルアミド。

ホ！Ｊ−（４−ビニルピリジン）、ポリ−（ビニルイミ
ダゾール）ｊポリアクリロニトリル、ポリスチレンスル
ホン酸、ポリアクリル酸、ポリジメチルシロキサンなど
のポリマー、あるいはこれらのポリマーを形成する七ツ
マー相互または該モノマーと他のモノマーとの共重合し
てなるポリマーなど一般に極性の高い樹脂が好ましい。

このような樹脂に分散させる本発明におけるフォトクロ
ミック性組成物の添加厘は、該樹脂１００重ｔＰ？６に
対して囚お裏び■）のビオロゲン化合物をそれぞれ０．
０１〜３０重伝部、好ましくは０．０５〜１５爪級部、
さらに好ましくは０、１〜５重量部である。このような
樹脂の溶液に上記の一般式（Ａおよび■）°で示される
ビオロゲン化合物を溶解し、ポリメチルメタクリレート
、ポリカーボネートあるいは、ボリジエチし・ングリコ
ールビスアリルカーボネート等の合成樹脂の表面に上記
の溶液を塗布し、０．１μ〜ｉｏ。

μの膜厚に調整することによっても、上記の合成樹上に
フォトクロミック性を付与できる。

〔効　果〕

以上に説明したように、本発明により得られるフォトク
ロミック性組成物は、特に各種の樹脂に均一に分散する
ことによって、紫外線の作用により無色からブラウンあ
るいはグレイへと発色し、その変化が可逆的で優れた調
光性を有している。さらに、本発明におｔ・て不均一な
厚さの合成樹脂基材２例えばメガネレンズのような基材
の表面に上記の組成物を塗布することによりフォトクロ
ミック性を付与でき、また、塗膜は均一な厚さとなり、
基材自体にフォトクロミック性化合物を混入した場合の
基材の厚みの差により、色の濃さが異なるという欠点が
解消される。

このようにして得られたフォトクロミック性樹脂組成物
は、広範囲の分野に利用でき、例えば銀塩感光材料に代
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、ホログラフィ−用
感光材料などの種々の記録材料としても利用できる。そ
の他に、本発明により得られるフォトクロミック性樹脂
組成物を用いて、フォトクロミック材料、光学フィルタ
ー材料、ディスプレイ材料。

光黛計、装飾などの材料としても利ｎＳできる。

〔実施例〕

以下、実施例および応１目例によってこの発明をさらに
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。なお、実施例中の部は本社部を示す。

また、評価方法は下記に示す方法を用いた。

調光性能■初　期；７オトクロミツク調光レンズテスタ
ーＨＥ−２２３（ハ セガワビコー社製）を用い、 １回めテストで可視域の平 均減光率が３０％以上のも のな良しとした。

■耐久性：上記の方法で測定した初期 の減光率とＸｅロングライ プ７エードメーター（■ス ガ試験機）　１００　ｈｒ　後の 減光率の差が２％以内のも のを良しとした。

ｅ色スヒード；上記の方法で測定した初期の減光率が４
になるまでに 臂した時間を退色スピード とした。

実施例　１ 水１００部、ポリビニルピロリドン１０部。

下記に示されるビオロゲン化合物（Ａ−１）および（Ｂ
−１）をそれぞれ０１部および０３部を加えて溶解させ
、スライドグラス（１１，２Ｘ３．７ｃｍ）上でキャス
トフィルムをつくった。

−ｓｏ；　　（Ｂ−１） 厚みは０．１ｕ＋になるように調製した。このフォトク
ロミックフィルムに閃して、前記し示した評価方法に基
づ（・て調光性を調べた。結果を表１に示す。

実施例　２ 実施例１において、下記に示されるビオロゲン化合物（
Ａ−２）および（Ｂ−２）をそれぞれ０．１部および０
．３部を使用した以外はすべて実施例と同様にした。結
果を表１に示す。

実施例　３ 実施例１において、下記に示されるビオロゲン化合物（
Ａ−３）および（Ｂ−３）をそれぞれ０．１部および０
．３部を使用した以外は、すべて実施例Ｉと同様にした
。結果を表１に示す。

実施例　４ 実施例１において、下記に示されるビオロゲン化合物（
Ａ−４）および（Ｂ−４）をそれぞれ０．３部添加した
以外は、すべて実施例１と同様にした。結果を表１に示
す。

（Ｂ−４） 実施例　５ 実施例１において、下記に示されるビオロゲン化合物（
Ａ−５）および（Ｂ−５）をそれぞれ０．３部添加した
以外は、すべて実施例１と同様にした。結果を表１に示
す。

（Ｂ−５） 比較例　１〜４ 実施例１において、ビオロゲン化合物を表１に示す単独
で用いた以外は、すべて実施例１と同様にした。結果を
表１に示す。

実施例　６ 水１００部、ポリビニルアルコール１０部、下記に示さ
れるビオロゲン化合物（Ａ−４）および（Ｂ−１）をそ
れぞれ３部を加えて溶解させ、スライドグラス（１１，
２ｃ！ｆｐＣ３，７ｃｍ）上でキャストフィルムをつく
った。

８０３　（Ｂ−１） 厚みは０．１ｍになるように調製した。このフォトクロ
ミックフィルムに関して前記に示した評価方法に基づい
て調光性を調べた。結果を表２に示す。

実施例　７〜１０ 実施例６において、使用した高分子マトリックスを表２
に示すマトリックスに変えた以外は、すべて実施例６と
同様にした。結果を表２に示す。

実施例　１１ 実施例６において、ビオロゲン化合物（Ａ−４）および
（Ｂ−１）の添加量をそれぞれ０．００１部とした以外
は、すべて実施例６と同様にした。

結果を表２に示す。

比較例　５ 実施例６において、ビオロゲン化合物＜Ａ−４）および
（Ｂ−１）の添加量をそれぞれ３．２部とした以外は、
すべて実施例６と同様にした。

結果を表２に示す。

比較例　６ 比較例５において、ビオロゲン化合物の添加量をそれぞ
れ０．０００９８部とした以外は、すべて同様にした。

結果を表２に示す。

実施例　１２ 前記に示した（Ａ−Ｉ’）および（Ｂ−５）のビオロゲ
ン化合物をそれぞれ０．１部および１部を添加した以外
は、すべて実施例１と同様にした。結果を表３に示す。

実施例　１３ 前記に示した（Ａ−１）およびＣＢ−４）のビオロゲン
化合物をそれぞれ０．１部および１部を添加した以外は
、すべて実施例１と同様にした。結果を表３に示す。

実施例　１４ 前記に示した（Ａ−５）および（Ｂ−１）のビオロゲン
化合物をそれぞれ１部および０．】部を添加した以外は
、すべて実施例１と同様にした。結果を表３に示す。

実施例　１５ 前記に示した（Ａ−４）および（Ｂ−１）のビオロゲン
化合物をそれぞれ１部および０．１部を添加した以外は
、すべて実施例１と同様にした。結果を表３に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）下記の一般式（Ａ）および（Ｂ）で表わされるビオ
   ロゲン化合物のそれぞれ少なくとも１種が１：０．１〜
   １０の割合（重量比）で構成されたフォトクロミック性
   組成物 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・・・（
   Ａ） ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｂ） （各式中において、Ｒはそれぞれ同一または異なる炭素
   数１〜２０のアルキル基またはベンジル基、Ｘは１価の
   アニオンである）