可固化光致變色組合物和由其製備的光學製品的製作方法

2023-06-23 08:56:36 1

專利名稱：可固化光致變色組合物和由其製備的光學製品的製作方法
可固化光致變色組合物和由其製備的光學製品
交叉引用的相關申請
本申請要求2010年11月23日申請的US臨時專利申請N0.61/416340的優選權權益，該文獻的全部在此引入作為參考。發明領域
本發明涉及能固化的有機聚合物光致變色組合物和光致變色製品，該製品包含硬質基底，向該基底上施塗有作為塗層的光致變色聚合物組合物。
發明背景
提供良好的成像品質，同時降低了入射光透射到眼睛內的光學製品是許多應用所需用的，例如太陽鏡、視力校正眼科透鏡、平透鏡和時尚透鏡例如非處方和處方透鏡、運動護具、面罩、風鏡、遮護照相機透鏡、窗戶、汽車擋風玻璃和飛機和汽車透明件例如T型頂、側燈和後燈。作為對這樣的需要的回應，用於光學應用的光致變色塑料製品已經受到了很大的關注。具體的，光致變色眼科塑料透鏡是令人感興趣的，因為它們提供了相對於玻璃透鏡的重量優勢。
已經通過表面吸入技術將光致變色材料混入到塑料基底中來製備了光致變色塑料製品。在這種方法中，通過首先將一種或多種光致變色染料/化合物(作為純光致變色染料/化合物或者溶解在聚合物載體或有機溶劑載體的形式)施用到塑料製品表面上，然後將熱施加到該塗覆的表面上來使得該光致變色染料/化合物擴散到塑料製品的子表面區域(一種通常被稱作「吸入」方法)，來將光致變色染料混入到塑料製品例如透鏡的子表面區域中。這樣的光致變色塑料製品的塑料基底被認為在聚合物基質中具有足夠的自由體積，來使得光致變色化合物從無色形式轉換成著色形式，然後回復到它們的初始無色形式。
但是存在著某些聚合物基質，其不會具有足夠的自由體積來使得前述的電成環機理充分發生以允許將它們作為基底用於吸入的(或者內部混入的)光致變色材料用於商業上可接受的光致變色應用。這樣的基底非限定性的例子包括熱固性聚合物基質，例如由烯丙基二甘醇碳酸酯單體例如二甘醇雙(烯丙基碳酸酯)所製備的那些及其共聚物；通常已知的熱塑性雙酚A基聚碳酸酯；和高度交聯的光學聚合物。
為了能夠使用熱固性聚合物、熱塑性聚碳酸酯和高度交聯的光學聚合物材料作為光致變色製品的塑料基底，已經提出將光致變色塗層施塗到這樣的塑料基底表面上。為了響應消費者需求，正在進行的挑戰是使塗層中所包含的光致變色材料活化和失活所需的時間量最小
發明內容
根據本發明，提供了一種能固化的有機聚合物光致變色組合物，其包含:光致變色量的至少一種光致變色材料；聚合物多元醇，其沿著它的主鏈具有碳酸酯基團和具有大於5000g/mol的根據下述GPC所測量的數均分子量；和具有能夠與該聚合物多元醇的輕基反應的反應性官能團的固化劑。在固化後和在光致變色性能測試(PhotochromicPerformance Test)後,該組合物具有小於200秒的T1/2褪色速率(如下面的詳細描述來測量)O
本發明還提供了一種光致變色製品，其包含硬質基底和施塗到該基底表面上的光致變色有機聚合物塗層。該光致變色有機聚合物塗層包含上述的組合物。
具體實施方式
在本說明書中(不同於操作實施例)，除非另有指示，否則表達用於下面的說明書和權利要求中的成分、反應條件等的量和範圍的全部數字(例如表達折射率和波長的那些)被理解為在全部的情況中是用術語「大約」修正的。因此，除非有相反的指示，否則本說明書和附加的權利要求中闡明的數字參數是近似的，其可以根據本發明的製品所尋求獲得的期望的性能而變化。最起碼，和並非打算使用等價原則來限制權利要求的範圍，每個數字參數應當至少按照所報告的有效數字的數值和通過使用通常的四捨五入技術來解釋。此夕卜，作為本說明書和附加的權利要求中所用的，單數形式「一個」、「一種」和「該」目的是包括複數指示物，除非明確的和不含糊的限定到一個指示物。
雖然闡明本發明寬的範圍的數字範圍和參數是近似的，但是在具體實施例中所述數值是儘可能精確來報告的。但是任何數值本質上包含了由它們各自的測試測量中存在的標準偏差所必然形成的某些誤差。同樣，應當理解此處所述任何數字範圍目的是包括包含在其中的全部子範圍。例如「1-10」的範圍目的是包括在所述最小值I和所述最大值10之間的全部子範圍和包括所述最小值I和最大值10 ;即，具有最小值等於或者大於I和最大值等於或者小於10的範圍。因為所公開的範圍是連續的，它們包括在最小和最大值之間的每個值。除非另有明確指示，否則在本申請中所規定的不同的數字範圍按照規定是近似的。
如下面的說明和權利要求所用的，下面的術語具有所示的含義:
術語「丙烯酸類」和「丙烯酸酯」是可互換使用的(除非這樣作將改變目標含義)和包括丙烯酸，低級烷基取代的丙烯酸例如C1-C5取代的丙烯酸，例如甲基丙烯酸、乙基丙烯酸等和這樣的丙烯酸的衍生物，例如它們的C1-C5烷基酯，例如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等，除非另有明確指示。術語「(甲基)丙烯酸」或者「(甲基)丙烯酸酯」目的是覆蓋所示材料的丙烯酸/丙烯酸酯和甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯形式二者，例如(甲基)丙烯酸單體。
作為與固化 的或者可固化組合物相關聯使用的，術語「固化」、「固化的」或者類似術語，例如一些特定描述中的「固化的組合物」目的是表示至少一部分的可聚合和/或可交聯的組分(其形成了能固化的組合物)是至少部分聚合的和/或交聯的。在一種非限定性實施方案中，交聯度可以是完全交聯的5%-100%。在一種可選擇的非限定性實施方案中，交聯度可以是完全交聯的30%-95%，例如35%-95%或50-95%或50%_85%。交聯度可以是前述值的任意組合，包括所述值。
作為與未拉伸的交聯多羥基聚合物相關使用的，術語「膜」表示和包括可以被稱作膜或者塗層的層。未拉伸的交聯多羥基聚合物的塗層或者膜的厚度處於說明書所規定的厚度範圍內。該塗層或膜在此也稱作塗層/膜。
術語「在…之上」、「附加於」、「固定於」、「結合於」、「粘附於」或類似意思的術語表示主題的塗層、膜或層直接連接於(成層於和直接接觸於)物體表面上，或者通過一種或多種其他塗層、膜或層(其成層於和直接接觸於物體表面)間接連接到物體表面上。
術語「眼科」指的是與眼睛和視力有關的元件和製品，例如但不限於用於眼睛的透鏡，例如校正的和非校正的透鏡，和放大鏡。
作為例如與用於光致變色製品的基底一起使用的，術語「硬質」表示所規定的項目是自支持性的。
術語「光學」、「光學透明」或者類似意思的術語表示所述材料例如基底、膜、塗層等表現出至少4%的透光值(透過入射光)和表現出小於1%的濁度值，例如當在550nm通過例如Haze Gard Plus Instrument測量時，小於0.5%的池度值。
術語「偏振性材料」表示這樣的材料，其對透射光的兩個正交平面偏振分量之一的吸收更強於對另一分量的吸收。非限制性實施方案的偏振材料包括碘、碘酸鹽、二色性材料例如靛藍、硫靛藍、部花青、茚滿、偶氮和聚(偶氮)染料、苯醌、萘醌、蒽醌、(聚)蒽醌和蒽素嘧啶酮。
作為例如與術語硬質基底一起使用的，術語「基底」表示這樣的製品，其具有至少一個能夠容納光致變色塗層例如光致變色聚合物塗層的表面；即，該基底具有光致變色塗層可以施用到其上的表面。非限定性實施方案的基底的表面形狀可以包括圓形、平的、圓柱形、球形、平坦的、基本平坦的、平凹的和/或平凸的、曲面的形狀，包括但不限於凸面和/或凹面，如用於眼科透鏡的不同基準曲線所示例的。
作為與基底、膜、材料和/或塗層一起使用的，術語「透明的」表示所述基底、塗層、膜和/或材料具有透光性能，而沒有可感知的散射性，這樣能夠清楚的看見位於後面的物體。
本發明的能固化的組合物包含光致變色量的至少一種光致變色材料。光致變色材料例如染料/化合物或含有這樣的染料/化合物的組合物(其能夠用於該光致變色組合物)是無機和/或有機光致變色化合物和/或含有這樣的有機光致變色化合物的物質，其是本領域技術人員目前已知的或者其是以後發現的。具體的光致變色材料例如所選擇的化合物將取決於該光致變色組合物的最終應用和該應用所期望的顏色或色調。當兩種或多種光致變色化合物組合使用時，它們通常選擇來彼此補充，來產生期望的顏色或色調。
無機光致變色材料典型的包含滷化銀、滷化鎘和/或滷化銅的微晶。通常，該滷化物材料是氯化物和溴化物。其他無機光致變色材料可以通過將銪(II)和/或鈰(III)加入到礦物玻璃例如蘇打-二氧化矽玻璃中來製備。
能夠用於該光致 變色聚合物組合物中的有機光致變色化合物非限定性的例子包括苯並吡喃、萘並吡喃例如萘並[l，2-b]吡喃、萘並[2，l-b]吡喃、螺-9-芴[l，2-b]吡喃、菲並吡喃、喹諾吡喃和茚稠合的萘並吡喃，例如US專利5645767第I欄第10行-第12欄第57行和US專利5658501第I欄第64行-第13欄第36行所公開的那些，該公開文獻在此引入作為參考。能夠使用的有機光致變色化合物另外的非限定性例子包括噁嗪例如苯並噁嗪、吩噁嗪和螺(二氫吲哚)吡啶並苯並噁嗪。能夠使用的光致變色物質非限定性的例子是光致變色金屬雙硫腙鹽例如雙硫腙汞；俘精酸酐和俘精醯亞胺(fulgimides)，例如3-呋喃基和3-噻吩基俘精酸酐和俘精醯亞胺，其描述在US專利4931220的第20欄第5行-第21欄第38行，該公開文獻的內容在此引入作為參考；二芳基乙烯，其描述在US專利申請2003/0174560的第
-
段中，該公開文獻在此引入作為參考；和任意前述光致變色材料/化合物的混合物。
有機光致變色化合物、可聚合光致變色化合物和補足的光致變色化合物另外的非限定性例子描述在下面的US專利中:
5166345第3欄第36行-第14欄第3行；
5236958第1欄第45行-第6欄第65行；
5252742第1欄第45行-第6欄第65行；
5359085第5欄第25行-第19欄第55行；
5488119第1欄第29行-第7欄第65行；
5821287第3欄第5行-第11欄第39行；
6113814第2欄第23行-第23欄第29行；
6153126第2欄第18-第8欄第60行；
6296785第2欄第47行-第31欄第5行；
6348604第3欄第26行-第17欄第15行；和
6353102第1欄第62行-第11欄第64行，
該公開文獻在此引入作為參考。
根據期望，該光致變色組合物可以包含一種光致變色化合物或者兩種或多種光致變色化合物的混合物。光致變色化合物的混合物可以用於獲得某些活性顏色,例如近中性灰色或近中性棕色。參見例如US專利5645767第12欄第66行-第13欄第19行，其描述了定義近中性灰色和棕色的參數。這樣的公開文獻在此引入作為參考。
此處所述光致變色材料可以通過加入到組合物中和/或通過在將它加入到能固化的組合物中之前將它溶解在溶劑中，來混入到該能固化的組合物中。
光致變色材料在組合物中的存在量是這樣的量，當固化的組合物曝露於紫外(UV)線例如光致變色量時，其足以表現出光密度期望的變化(AOD)。典型的，通過活化，將足夠的量用於產生裸眼能夠辨別的光致變色效應。通常，這樣的量可以描述為光致變色量。所用的具體量經常取決於通過其輻射所期望的顏色強度和取決於用於混入該光致變色材料的方法。混入的光致變色材料越多，高到某個限度的顏色強度越大。
典型的，用於該光致變色組合物中的活化光致變色材料的量可以是0.5-40.0重量％，基於用於產生該組合物的樹脂的總重量。所用的光致變色材料的相對量可以變化，並且將部分的取決於活化形式的光致變色化合物的顏色的相對強度、所期望的最終顏色和該光致變色材料在聚合物組合物中的溶解性或者分散性。在某些實施方案中，活性光致變色材料在光致變色組合物中的濃度可以是1.0-30重量％，例如3-20重量％或3-10重量％(基於組合物中樹脂固體的總重量)。組合物中光致變色材料的量可以是這些值之間的任意組合，包括所述值。
本發明的能固化的組合物進一步包含聚合物多元醇，典型的是二醇，其具有沿著它的主鏈的碳酸酯基團。該組合物可以包含單個這樣的聚合物多元醇或不同的聚合物多元醇(具有沿著它們的主鏈的碳酸酯基團)的混合物。其他連接例如酯、醯胺、醚、氨基甲酸酯等也可以沿著該聚合物主鏈發生，其的例子描述如下。該聚合物多元醇的數均分子量通常大於5000g/mol。典型的該聚合物多元醇的數均分子量大於5000g/mol，通常大於6000g/mo I或者大於8000g/mol。同樣,該聚合物多元醇典型的數均分子量是20000g/mol或者更小，例如10000g/mol或更小，8000g/mol或更小,或者7000g/mol或更小。該聚合物多元醇的數均分子量可以是所述範圍的任意一個。在本發明中，在說明書和權利要求書中，該聚合物多元醇的數均分子重量是使用凝膠滲透色譜法(「GPS」)，使用聚苯乙烯標準物來測量的。在某些實施方案中，該聚合物多元醇還具有小於或等於2.0，或者1.50，經常小於或等於1.40，或者小於或等於1.30的多分散度指數。當該聚合物多元醇是不具有沿著聚合物主鏈的其他官能連接的聚碳酸酯二醇時，小於1.5的多分散度指數是特別有用的。
合適的聚碳酸酯官能二醇可以例如通過從具有高多分散度指數的聚碳酸酯官能二醇的混合物中分離較高分子量的聚碳酸酯官能二醇來獲得。在本發明的某些實施方案中，該聚碳酸酯官能二醇是通過從下面的市售脂肪族聚碳酸酯二醇的混合物中分離較高分子量的聚碳酸酯官能二醇來獲得的:來自Stahl USA的PC-1122，來自Ube Chemical的ETERAC0LL PH-200D、PH-200 和 UH_200all，來自 AsahiKASEI 的 DURAN0L T5652，或者來自Enichem的RAVECARB 107。該聚碳酸酯官能二醇是如下來淨化的:用甲醇或者其他合適的溶劑清洗該混合物，並且除去低分子量部分，直到其餘樣品的多分散度指數小於或者等於 1.50。
如上所述，除了碳酸酯基團之外，該聚合物多元醇可以包含氨基甲酸酯連接或者氨基甲酸酯連接的嵌段。這些嵌段共聚物可以描述為ABA多元醇，這裡A代表聚碳酸酯嵌段，和B是氨基甲酸酯嵌段。為了生產這樣的嵌段多元醇，可以將二醇(X)例如1，6_己二醇或T0NE0201(—種聚己內酯二醇，獲自Union Carbide)與過量的異氰酸酯(Y)例如2，2，4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯反應，來形成氨基甲酸酯嵌段，其是異氰酸酯官能的。例如2mol的二醇⑴與3mol的二異氰酸酯⑴的反應產物可以描述為Y-X-Y-X-Y嵌段。將該二醇和二異氰酸酯反應，直到NCO當量恆定為止。
最終的ABA嵌段多元醇因此是通過加入摩爾過量(相對於B嵌段)的聚碳酸酯二醇(A)來形成的。例如當2mol的聚碳酸酯二醇加入到Imol的氨基甲酸酯嵌段(B)時，平均統計結構可以描述為ABA嵌段共聚物。如果將3mol的聚碳酸酯二醇(A)與2mol的氨基甲酸酯嵌段(B)反應，則平均統計結構可以描述為A-B-A-B-A嵌段共聚物。已經發現將這樣的氨基甲酸酯嵌段混入到含有多元醇的聚碳酸酯中改進了固化的光學塗層的相容性穩固性曲線(降低的濁度)，而不犧牲其他關鍵性能例如褪色速度。
代表性的二醇(X)包括但不限於乙二醇，丙二醇，1，4- 丁二醇，I, 6-己二醇，新戊二醇，二甘醇，甘油，1 ，4-環己烷二甲醇，2-乙基-1，3-己二醇，聚四氫呋喃，乙氧基化雙酚A，酯二醇204，三羥甲基丙烷和季戊四醇。
代表性的二異氰酸酯(Y)包括但不限於六亞甲基二異氰酸酯(HDI)，2，2，4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯(TMDI),異佛爾酮二異氰酸酯(IF1DI) ,Desmodur W,四甲基亞二甲苯基二異氰酸酯(TMXDI)，二聚二異氰酸酯(DDI)。
酯連接可以沿著該聚合物多元醇的主鏈加入。具有聚酯官能度的聚碳酸酯的擴鏈可以使用路易斯酸催化劑(例如但不限於乙基己酸錫(II)，三乙基鋁，三異丙氧化鋁，Borchi Kat':K_22, 二月桂酸二丁基錫(IV)等)或胺催化劑(例如但不限於1，3，4，6，7，8-六氫-2H-嘧啶並[l，2-a]_嘧啶)，依靠開環聚合(ROP)來進行。擴大該聚碳酸酯的分子量包括使用酯和氨基甲酸酯，通過在二月桂酸二丁基錫(IV)存在下，將聚碳酸酯同時與內酯使用ROP反應和與游離異氰酸酯反應。
本發明的能固化的有機聚合物光致變色組合物進一步包含固化劑或交聯劑，其具有能夠與聚合物多元醇上的羥基反應的反應性官能團。合適的固化劑的例子包括氨基塑料，多異氰酸酯，多酸，酸酐及其混合物。
有用的氨基塑料可以例如獲自甲醛與胺或者醯胺的縮合反應。胺或者醯胺的例子包括但不限於三聚氰胺、脲和苯並胍胺。
雖然獲自醇和甲醛與三聚氰胺、脲或苯並胍胺的反應的縮合產物是最普通的，但是也可以使用其他胺或者醯胺的縮合物。甲醛是最普通使用的醛，但是其他醛例如乙醛、巴豆醛和苯甲醛也可以使用。
該氨基塑料可以包含亞氨基和羥甲基。在某些情況中，至少一部分的羥甲基可以用醇醚化來改變固化響應。任何單羥基醇如甲醇、乙醇、正丁醇、異丁醇和己醇可以用於此目的。合適的氨基塑料樹脂的例子在商品名CYMEL下市售自Cytec Industries, Inc.和在商品名RESBffiNE下市售自Solutia，Inc.。特別有用的氨基塑料包括CYMEL385 (適於水基組合物)、CYMELl 158亞氨基官能化三聚氰胺甲醛縮合物和CYMEL303。
適用的其他交聯劑包括多異氰酸酯交聯劑。作為此處使用的，術語「多異氰酸酯」目的是包括封閉的(或者封端的)多異氰酸酯以及未封閉的多異氰酸酯。該多異氰酸酯可以是脂肪族的、芳族的或其混合物。雖然經常使用高級多異氰酸酯例如二異氰酸酯的異氰脲酸酯，但是也可以使用二異氰酸酯。異氰酸酯預聚物例如多異氰酸酯與多元醇的反應產物也可以使用。可以使用多異氰酸酯交聯劑的混合物。
用作交聯劑的多異氰酸酯可以由多種含異氰酸酯的材料來製備。合適的多異氰酸酯的例子包括由下面的二異氰酸酯製備的三聚體:甲苯二異氰酸酯，4，4』 -亞甲基-雙(環己基異氰酸酯)，異佛爾酮二異氰酸酯，2，2，4-和2，4，4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯的異構體混合物，1，6-六亞甲基二異氰酸酯，四甲基亞二甲苯基二異氰酸酯和4，4』 - 二苯基亞甲基二異氰酸酯。另外，還可以使用不同的多元醇例如聚酯多元醇的封閉的多異氰酸酯預聚物。
異氰酸酯基團可以根據期望是封端的或者未封端的。如果該多異氰酸酯待封閉或封端的，則本領域技術人員已知的任何合適的脂肪族、脂環族或者芳族烷基單醇或者酚化合物可以用作多異氰酸酯的封端劑。合適的封閉劑的例子包括在高溫將解封的那些材料，例如低級脂肪族醇(包括甲醇、乙醇和正丁醇)；脂環族醇例如環己醇；芳族-烷基醇例如苯基甲醇和甲基苯基甲 醇；和酚化合物例如酚本身和取代的酚，其中該取代基不影響塗層性能，例如甲酚和硝基酚。二醇醚也可以用作封端劑。合適的二醇醚包括乙二醇丁醚、二甘醇丁醚、乙二醇甲醚和丙二醇甲醚。其他合適的封端劑包括肟例如甲乙酮肟，丙酮肟和環己酮月虧，內醯胺例如 -己內醯胺，吡唑例如二甲基吡唑和胺例如二丁基胺。
合適的多羧酸的例子包括己二酸、琥珀酸、癸二酸、壬二酸和十二烷二酸。其他合適的多酸交聯劑包括含酸基團的丙烯酸聚合物，其是由含有至少一個羧酸基團的烯屬不飽和單體與沒有羧酸基團的至少一種烯屬不飽和單體來製備的。這樣的酸官能丙烯酸聚合物的酸值可以是30-150。含酸官能團的聚酯也可以使用。低分子量聚酯和半酸酯可以使用，其基於脂肪族多元醇與脂肪族和/或芳族多羧酸或者酸酐的縮合。合適的脂肪族多元醇的例子包括乙二醇，丙二醇，丁二醇，1，6-己二醇，三羥甲基丙烷，二 -三羥甲基丙烷，新戊二醇，1，4-環己烷二甲醇，季戊四醇等。該多羧酸和酸酐可以包括對苯二酸、間苯二酸、鄰苯二酸、鄰苯二酸酐、四氫鄰苯二酸、四氫鄰苯二酸酐、六氫鄰苯二酸酐、甲基六氫鄰苯二酸酐、氯菌酸酐等。還可以使用酸和/或酸酐的混合物。上述多酸交聯劑進一步詳細描述在US專利N0.4681811的第6欄第45行-第9欄第54行，其在此引入作為參考。本發明的能固化的組合物可以包含除了上述聚合物多元醇之外的不同形式的其他樹脂。除了上述聚碳酸酯多元醇之外，能夠用於本發明的有機多元醇的例子包括(a)聚酯多元醇；(b)聚醚多元醇；(C)含醯胺的多元醇；(d)聚丙烯酸多元醇；(e)環氧多元醇；(f)多羥基聚乙烯醇；(g)氨基甲酸酯多元醇；和(h)這樣的多元醇的混合物。在一種預期的實施方案中，該另外的有機多元醇選自聚丙烯酸多元醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇、氨基甲酸酯多元醇及其混合物。在另一種預期的實施方案，該另外的有機多元醇選自聚丙烯酸多元醇、聚醚多元醇、氨基甲酸酯多元醇及其混合物。聚酯多元醇通常是已知的，並且數均分子量可以是500-10000。它們是如下來製備的:通過常規的技術，使用本領域已知的低分子量二醇、三醇和多羥基醇(包括但不限於前述用於製備聚碳酸酯多元醇的多元醇(任選的與單羥基醇相組合))與多羧酸。合適的多羧酸的例子包括:鄰苯二酸、間苯二酸、對苯二酸、偏苯三酸、四氫鄰苯二酸、己二酸、琥珀酸、戊二酸、富馬酸及其混合物。在它們存在之處，還可以使用上述酸的酸酐，並且包括在術語「多羧酸」中。另外，某些材料(其以類似酸形成聚酯多元醇的方式反應)也是有用的。這樣的材料包括內酯例如己內酯、丙內酯和丁內酯，和羥基酸例如羥基己酸和二羥甲基丙酸。如果使用三醇或多羥基醇，則單羧酸例如乙酸和/或苯甲酸可以用於製備聚酯多元醇，和對於一些目的來說，這樣的聚酯多元醇會是令人期望的。此外，聚酯多元醇在此被理解為包括用脂肪酸或者脂肪酸的甘油酯油改性的聚酯多元醇(即，含有這樣的改性的常規的醇酸多元醇)。另外一種能夠使用的聚酯多元醇是通過將環氧烷例如環氧乙烷、環氧丙烷等、和特癸酸(versatic acid)的縮水甘油基酯與甲基丙烯酸反應來形成相應的酯而製備的多元醇。聚醚多元醇通常是已知的，並且數均分子量可以是500-10000g/mol。聚醚多元醇的例子包括不同的聚氧亞烷基多元醇，聚烷氧基化的多元醇(分子量大於500g/mol)例如聚(氧四亞甲基)二醇，及其混合物。該聚氧亞烷基多元醇可以根據公知的方法，通過使用酸或鹼催化加成來縮合 環氧烷，或者環氧烷的混合物，與多羥基引發劑或者多羥基引發劑的混合物例如乙二醇、丙二醇、甘油、山梨糖醇等來製備。示例性的環氧烷包括環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、環氧戊烷、環氧芳烷例如氧化苯乙烯、和滷代環氧烷例如三氯環氧丁烷等。更優選的環氧烷包括環氧丙烷和環氧乙烷或者其混合物，使用無規的或者逐步的氧烷基化。這樣的聚氧亞烷基多元醇的例子包括聚氧乙烯，即，聚乙二醇，聚氧丙烯，即，聚丙二醇。這樣的用作軟鏈節的聚氧亞烷基多元醇的分子量優選等於或者大於600，更優選等於或者大於725，和最優選等於或者大於lOOOg/mol。聚烷氧基化的多元醇(數均分子量大於500g/mol)可以用下面的通式I來表示:H- (O-CHR1-CH2) m-0-A-0- (CH2-CHR2-O) n_H其中m和η每個是正數，m和η之和是5_70，R1和R2每個是氫、甲基或乙基，優選氫或者甲基，和A是二價連接基團，選自直鏈或支化鏈亞烷基(通常含有1-8個碳原子)、亞苯基、C1-C9烷基取代的亞苯基和下面的通式II所示的基團:
權利要求
1.一種能固化的有機聚合物光致變色組合物，其包含: a)光致變色量的至少一種光致變色材料； b)聚合物多元醇，其沿著它的主鏈具有碳酸酯基團並具有大於5000g/mol的數均分子量;和 c)具有能夠與聚合物多元醇b)的羥基反應的反應性官能團的固化劑；其中在固化後和在光致變色性能測試後，該組合物具有小於200秒的T1/2褪色速率。
2.權利要求1的組合物，其中該聚合物多元醇的數均分子量大於6000g/mol到至多並包括 20000g/mol。
3.權利要求1的組合物，其中該聚合物多元醇的多分散度指數小於或等於1.50。
4.權利要求1的組合物，其中在固化後和在光致變色性能測試後，該組合物具有小於90秒的T1/2褪色速率。
5.一種光致變色製品，其包含: (a)硬質基底， (b)施塗到所述基底的表面上的光致變色有機聚合物塗層，所述光致變色塗層包含: i)光致變色量的至少一種光致變色材料； )聚合物多元醇，其沿著它的主鏈具有碳酸酯基團並具有大於5000g/mol的數均分子量;和 iii)具有能夠與聚合物多元醇b)的羥基反應的反應性官能團的固化劑；其中在該塗層施塗到基底上之後、在固化後和在光致變色性能測試後，該組合物具有小於200秒的T1/2褪色速率。
6.權利要求5的製品，其中該聚合物多元醇的數均分子量大於6000g/mol到至多並包括 20000g/mol。
7.權利要求5的製品，其中該聚合物多元醇的多分散度指數小於或者等於1.50。
8.權利要求5的製品，其中在該塗層施塗到基底上之後、在固化後和在光致變色性能測試後，該組合物具有小於90秒的T1/2褪色速率。
9.權利要求5的製品，其中該硬質基底是有機聚合物基底，其選自折射率至少1.48的熱固性或者熱塑性材料。
10.權利要求9的製品，其中該有機聚合物基底包含:由包含烯丙基二甘醇碳酸酯單體的能聚合組合物製備的熱固 性基底、由熱塑性聚碳酸酯製備的基底、由聚脲氨基甲酸酯製備的基底、或者由這樣的組合物製備的基底，該組合物包含多官能異氰酸酯和/或異硫氰酸酯與多硫醇或者聚環硫單體的反應產物。
11.權利要求10的製品，其中該熱固性基底是二甘醇雙(烯丙基碳酸酯)。
12.權利要求5的製品，其中該光致變色材料是有機光致變色材料，其包括光致變色螺噁嗪、苯並吡喃、萘並吡喃、俘精酸酐、金屬雙硫腙鹽、二芳基乙烯、或此類光致變色材料的混合物。
13.權利要求12的製品，其中該光致變色材料是萘並吡喃，其包括萘並[l，2-b]吡喃、萘並[2，Ι-b]吡喃、螺-9-芴[l，2-b]吡喃、菲並吡喃、喹諾吡喃和/或茚稠合的萘並吡喃。
14.權利要求12的製品，其中該光致變色材料是螺噁嗪，其包括吩噁嗪和/或螺(二氫吲哚)吡啶並苯並噁嗪。
15.權利要 求5的製品，其中該製品是透鏡。
全文摘要
本發明提供一種能固化的有機聚合物光致變色組合物，其包含光致變色量的至少一種光致變色材料；聚合物多元醇，其沿著它的主鏈具有碳酸酯基團和具有大於5000g/mol的數均分子量；和具有能夠與該聚合物多元醇的羥基反應的反應性官能團的固化劑。在固化後和在光致變色性能測試後，該組合物具有T1/2褪色速率小於200秒。還提供了一種光致變色製品，其包含硬質基底和施塗到該基底表面上的光致變色有機聚合物塗層。該光致變色有機聚合物塗層包含上述的組合物。
文檔編號C08L69/00GK103221465SQ201180056174
公開日2013年7月24日 申請日期2011年11月17日 優先權日2010年11月23日
發明者S·E·保萊斯, C·卡捷克, P·H·拉默斯, J·R·萊維斯, D·薩託裡, R·沃特斯 申請人:光學轉變公司