光致變色固化性組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及光致變色固化性組合物及具有使用該組合物形成的光致變色層的光 致變色層疊體。
【背景技術】
[0002] 光致變色眼鏡在太陽光之類的包含紫外線的光所照射的室外，鏡片迅速著色而作 為太陽鏡發(fā)揮功能，在沒有那樣的光的照射的室內，鏡片褪色而作為透明的普通眼鏡發(fā)揮 功能。對于具有這樣特性的光致變色眼鏡，近年來其需求增大。
[0003] 關于光致變色眼鏡鏡片，從輕質性、安全性的觀點出發(fā)，特別優(yōu)選塑料制的鏡片， 關于對這樣的塑料鏡片光致變色特性的賦予，已知有通常使用具有光致變色特性的化合物 (光致變色化合物）來進行的、被稱為混煉法及涂覆法的方法。
[0004] 混煉法是通過使光致變色化合物溶解于包含聚合性單體的鏡片形成用固化性組 合物并使其聚合而直接得到光致變色鏡片的方法（參見專利文獻1~3)。
[0005] 該方法具有可以一體地進行鏡片成型和賦予光致變色性的優(yōu)點，但為了確保塑料 鏡片的機械強度、折射率、硬度等物性，所使用的聚合性單體的種類、量受到限制，因此，存 在無論如何也會犧牲光致變色特性（顯色濃度、褪色速度等）的問題。另外，如果不增加光 致變色化合物的量，則還存在難以顯現(xiàn)充分的顯色濃度的問題。
[0006] 另一方面，涂覆法是在不具有光致變色特性的塑料鏡片的表面涂布包含光致變色 化合物的固化性組合物并進行固化來形成光致變色層的方法，在該情況下，得到的光致變 色鏡片為鏡片基材與光致變色層的層疊體。
[0007] 該方法具有如下優(yōu)點：由于光致變色鏡片的機械強度、折射率很大程度上取決于 鏡片基材，因此，關于形成光致變色層所使用的聚合性單體的種類、量的選擇的自由度大， 容易顯現(xiàn)優(yōu)異的光致變色性。另外，光致變色層的厚度與鏡片基材的厚度相比非常薄，因 此，還具有減少光致變色化合物的用量能夠得到較高的顯色濃度的優(yōu)點。
[0008] 這樣，作為光致變色鏡片的制法，與混煉法相比，涂覆法有許多優(yōu)點，但涂覆法存 在光致變色層的厚度受限制的問題。即，光致變色層的厚度越厚，越可抑制氧向光致變色層 中滲透擴散，進而還可抑制氧與光致變色化合物的接觸，因此，可以防止光致變色化合物的 氧化劣化，可以提高光致變色性的耐久性，但實際情況是，在涂覆法中，如果光致變色層的 厚度變厚（例如1〇〇μm以上），則與鏡片基材的密合性變低，容易發(fā)生剝離，因此，無法提高 光致變色耐久性，要求進一步改善。
[0009] 例如，專利文獻4中提出了一種光致變色固化性組合物，其包含100質量份的聚合 性單體成分和〇. 01~20質量份的光致變色化合物，該聚合性單體成分的70質量％以上為 具有2~4個（甲基）丙烯酰基的多官能聚合性單體，其30質量％以下為具有1個（甲 基）丙烯?；膯喂倌芫酆闲詥误w，而且，在該固化性組合物中，以使甲基丙烯?；哪?數(shù)為丙烯酰基的摩爾數(shù)的3~7倍的方式混合使用甲基丙烯酸類聚合性單體和丙烯酸類單 體。具有使用該光致變色固化性組合物形成的光致變色層的層疊體不僅顯色濃度高、褪色 速度快，而且與硬涂層的密合性也優(yōu)異。
[0010] 另外，專利文獻5中提出了一種光致變色固化性組合物，其包含：具有硅烷醇基的 化合物、具有異氰酸酯基的化合物、及胺化合物等改善密合的成分、自由基聚合性單體、以 及色烯化合物。通過使用該固化性組合物，可以形成對塑料鏡片的密合性優(yōu)異的光致變色 層。
[0011] 然而，對于上述專利文獻4、5中記載的光致變色層疊體而言，均對利用旋涂等形 成的固化性組合物的薄膜進行光固化，由此光致變色層并不具有例如100ym以上的厚度。 其原因可理解為，旋涂不適于形成較厚的涂膜，或通過光照射進行的聚合固化中，包含光致 變色化合物的厚膜的光的吸收大，無法充分固化膜的深部，因此，其應用很困難。
[0012] 而且，本發(fā)明人等通過實驗確認，即使在這些固化性組合物中配混熱聚合引發(fā)劑， 使用鏡片基材和模具制作澆鑄聚合用的鑄模，在鏡片基材表面形成具有1〇〇μm以上的厚 度的固化性組合物的涂膜，通過加熱聚合形成光致變色層，光致變色層與鏡片基材之間的 密合性也不充分，容易發(fā)生剝離。
[0013] 進而，在使用目前公知的光致變色組合物形成較厚的光致變色層的情況下，即使 暫時可以得到較高的密合性，在那種情況下，顯色濃度、褪色速度等光致變色性也不能令人 滿意，結果無法得到兼?zhèn)浜衲r的密合性與光致變色性的光致變色層疊體。
[0014] 現(xiàn)有技術文獻
[0015] 專利文獻
[0016] 專利文獻 1 :W02001/005854 號
[0017] 專利文獻 2 :W02004/083268 號
[0018] 專利文獻 3 :W02009/075388 號
[0019] 專利文獻 4 :W02011/125956 號
[0020] 專利文獻 5 :W02003/011967 號

【發(fā)明內容】

[0021] 發(fā)明要解決的問題
[0022] 因而，本發(fā)明的目的在于，提供能夠形成光致變色特性、其耐久性優(yōu)異且對鏡片基 材的密合性優(yōu)異的光致變色層的光致變色固化性組合物。
[0023] 本發(fā)明的其它目的在于，提供具有厚度較厚（尤其是100μm以上）的光致變色層 的光致變色層疊體及其制造方法。
[0024] 用于解決問題的方案
[0025] 本發(fā)明人等為了解決上述問題而反復進行了潛心研究。其結果發(fā)現(xiàn)，通過組合使 用1分子中具有2個以上（甲基）丙烯?；亩喙倌芫酆闲詥误w和具有1個（甲基）丙烯 ?；膯喂倌芫酆闲詥误w作為聚合性單體成分，進而，以特定量比使用具有環(huán)氧基的聚合 性單體和具有異氰酸酯基的聚合性單體作為單官能聚合性單體，可以解決上述問題，從而 完成了本發(fā)明。
[0026] S卩，根據本發(fā)明，提供一種光致變色固化性組合物，其特征在于，其包含：(A)包含 (甲基）丙烯酸類聚合性單體（X)的聚合性單體成分和（B)光致變色化合物，相對于每100 質量份的該（甲基）丙烯酸類聚合性單體（X)，以〇. 01~20質量份的量包含該光致變色化 合物，
[0027] 所述（甲基）丙烯酸類聚合性單體⑴由80~97質量份的1分子中具有2個以 上（甲基）丙烯?；亩喙倌軉误w（Xp)和3~20質量份的1分子中具有1個（甲基）丙 烯?；膯喂倌軉误w（Xm)構成，其中，兩者的總量設定為100質量份，
[0028] 所述單官能聚合性單體（Xm)由下述式（1)所示的含環(huán)氧基單體（Xm1)和下述式 (2)所示的含異氰酸酯基單體（Xm2)構成，
[0029] 以XmVXn^z3~40的質量比包含所述含異氰酸酯基單體（Xm2)和含環(huán)氧基單體 (Xm1) 〇
[0030] 式（1):含環(huán)氧基單體（Xm1)
[0031]
[0032] 式中，R1及R2為氫原子或甲基，R3及R4為碳原子數(shù)1~4的亞烷基或下述式（la) 所示的基團，a及b分別平均為0~20的數(shù)。
[0033]
[0034] 式⑵：含異氰酸酯基單體（Xm2)
[0035]
[0036] 式中，R5為氫原子或甲基，R6為下述式（2a)所示的含異氰酸酯脂肪族基團或下述 式（2b)所示的含異氰酸酯芳香族基團。
[0037] -C0-0-R7-NC0 (2a)
[0038] 式中，R7為碳原子數(shù)1~10的亞烷基或-CH2CH2-0-CH2CH2-式所示的基團，
[0039]
[0040] 式中，R8為碳原子數(shù)1~10的亞烷基。
[0041] 在本發(fā)明的光致變色固化性組合物中，優(yōu)選的是：
[0042] (1)所述多官能單體（Xp)由50~99質量％的具有2個（甲基）丙烯酰基的2官 能單體（Xp-Ι)、1~50質量％的具有3個（甲基）丙烯酰基的3官能單體（Xp-2)及0~ 49質量％的具有4個以上（甲基）丙烯?；母叨喙倌軉误w（Xp-3)(其中，Xp-Ι~Xp-3 的總量設定為100質量％ )構成；
[0043] (2)作為所述光致變色化合物，包含具有茚并[2,Ι-f]萘并[2,Ι-b]吡喃骨架的色 烯化合物；
[0044] (3)作為聚合性單體成分（A)，包含相對于每100質量份的（甲基）丙烯酸類聚合 性單體⑴為1~20質量份的、聚合性基團為（甲基）丙烯酰基以外的基團的非（甲基） 丙烯酸類聚合性單體（Y);
[0045] (4)進一步包含熱聚合引發(fā)劑；
[0046] (5)所述含異氰酸酯基單體（Xm2)與其它成分分開儲存。
[0047] 根據本發(fā)明，還提供一種光致變色層疊體，其具有由光致變色固化體形成的光致 變色層，所述光致變色固化體是將上述光致變色固化性組合物固化而得到的。
[0048] 在上述光致變色層疊體中，優(yōu)選上述光致變色層具有100~1500μm的厚度，即使 在形成這樣的厚膜的光致變色層的情況下，在重復進行將該層疊體浸漬于100 °C的沸水中 1小時、接著浸漬在〇°C的冰水中10分鐘的操作4個循環(huán)的情況下，所述光致變色層與鏡片 基材之間也未觀察到剝離。
[0049] 根據本發(fā)明，還提供一種光致變色層疊體的制造方法，其包括如下工序：
[0050] 通過將鏡片基材固定于模具而形成成型用空間的工序；
[0051] 在所述成型用空間中注入上述光致變色固化性組合物的工序；
[0052] 接著，通過使注入到成型用空間的所述光致變色固化性組合物固化而在鏡片基材 表面形成光致變色層的工序。
[0053] 在該制造方法中，優(yōu)選通過加熱聚合來進行所述光致變色固化性組合物的固化。
[0054] 發(fā)明的效果
[0055] 對于鏡片基材表面具有使用本發(fā)明的光致變色固化性組合物形成的光致變色層 的光致變色層疊體而言，鏡片基材與光致變色層的密合性優(yōu)異，即使在將該光致變色層作 成厚度為100μm以上的厚膜的情況下，也無損優(yōu)異的密合性。例如，如后述的實施例所示 那樣，在重復將具有這樣的厚膜的光致變色層的層疊體浸漬于100°c的沸水中1小時、接著 浸漬在〇°C的冰水中10分鐘的操作時，即使在重復該操作至少4個循環(huán)、尤其5個循環(huán)的情 況下，光致變色層與鏡片基材之間也未發(fā)生剝離。
[0056] 另外，在本發(fā)明的光致變色層疊體中，即使在光致變色層形成100μm以上的厚膜 的情況下，顯色濃度高，褪色速度也快。
[0057] 這樣，根據本發(fā)明，可以得到兼?zhèn)滹@色濃度、褪色速度之類的光致變色特性及其耐 久性、及光致變色層與鏡片基材的密合性的光致變色層疊體。
【附圖說明】
[0058] 圖1是表示使用本發(fā)明的光致變色固化性組合物制造光致變色層疊體時的澆鑄 聚合所使用的鑄模的圖。
【具體實施方式】
[0059] 本發(fā)明的光致變色固化性組合物含有聚合性單體成分（A)和光致變色化合物（B) 作為必需成分，根據需要，包含其自身公知的添加劑。
[0060] <聚合性單體成分（A) >
[0061] 在本發(fā)明中，作為聚合性單體成分（A)，至少使用（甲基）丙烯酸類聚合性單體 (X)，根據需要，可使用具有（甲基）丙烯?；酝獾木酆闲曰鶊F的非（甲基）丙烯酸類聚 合性單體。
[0062] (甲基）丙烯酸類聚合性單體⑴；
[0063] 在本發(fā)明中，作為（甲基）丙烯酸類聚合性單體（X)，使用1分子中具有2個以上 (甲基）丙烯?；亩喙倌軉误w（Xp)和1分子中具有1個（甲基）丙烯酰基的單官能單體 (Xm)是極其重要的。
[0064] S卩，通過并用這樣的多官能的（甲基）丙烯酸類單體（Xp)和單官能的（甲基）丙 烯酸類單體（Xm)，能夠形成維持優(yōu)異的光致變色性、且對鏡片基材的密合性優(yōu)異的光致變 色層，例如，即使在將光致變色層作成厚度為100μπι以上的厚膜時，也能夠確保優(yōu)異的光 致變色性。
[0065] 例如，為了形成膜強度高的光致變色層，多官能單體（Xp)是必要的，但在僅為多 官能單體（Xp)的情況下，無法顯現(xiàn)優(yōu)異的光致變色性，而且也無法確保與鏡片基材的密合 性。可以認為，可能是在膜強度高的光致變色層中，光致變色化合物的分子的自由度非常 低，其光致變色性降低，其結果會損害光致變色性，進而，成膜時的固化收縮大，其結果，還 會損害對鏡片基材的密合性。
[0066] 然而，在本發(fā)明中，通過并用單官能單體（Xm)，可賦予光致變色層適度的柔軟性， 由此，可提高光致變色層中的光致變色化合物的分子的自由度，結果可相信，可以確保優(yōu)異 的光致變色性，進而還可抑制成膜時的聚合收縮，還可提高對鏡片基材的密合性。
[0067] 在本發(fā)明中，對于這樣的單官能單體（Xm)和多官能單體（Xp)，在將兩者的總量設 定為100質量份時，多官能單體（Xp)以80~97質量份、優(yōu)選85~96質量份、進一步優(yōu)選 90~95質量份的量使用，單官能單體（Xm)以3~20質量份、優(yōu)選4~15質量份、進一步 優(yōu)選5~10質量份的量使用，由此，可以顯著提高由該光致變色固化性組合物的固化體形 成的光致變色層與鏡片基材的密合性，進而，還會改善光致變色性。另外，即使在將光致變 色層作成100μπι以上的厚膜時，也可以確保對鏡片基材的高密合性，因此，還可以改善光 致變色耐久性。
[0068] 例如，如果多官能單體（Xp)的用量過多，或單官能單體（Xm)的用量過少，則得到 的光致變色固化體（光致變色層）無法發(fā)揮優(yōu)異的光致變色特性。另一方面，如果多官能 單體（Xp)的用量過少，或單官能單體（Xm)的用量過多，則會使鏡片基材與光致變色層的密 合性降低，且光致變色性也會降低。
[0069] 1.單官能單體（Xm);
[0070] 在本發(fā)明中，作為（甲基）丙烯酸類聚合性單體（X)中的單官能單體（Xm)，可組合 下述式（1)所示的含環(huán)氧基單體（Xm1)和下述式（2)所示的含異氰酸酯基單體（Xm2)而使 用。
[0071] 式（1):含環(huán)氧基單體（Xm1)
[0072]
[0073] 式中，R1及R2為氫原子或甲基