CN105848865B - 形成光致变色分段多焦点透镜的方法 - Google Patents
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Abstract
描述了形成光致变色分段多焦点透镜的方法。该方法包括,通过模制形成分段多焦点透镜坯,其中该分段多焦点透镜坯具有前表面和后表面。该分段多焦点透镜坯的前表面包括分段光学屈光度增加部分。该方法进一步包括,研磨该分段多焦点透镜坯的后表面,从而形成具有前表面和后表面的完成的分段多焦点透镜。该完成的分段多焦点透镜的前表面包括该分段光学屈光度增加部分。该方法还包括,在该完成的分段多焦点透镜的后表面的至少一部分之上形成光致变色涂层。该光致变色涂层包括至少一种光致变色化合物。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年11月20日提交的美国临时申请第61/906,520号的优先权,其公开内容全部通过引用并入本申请。
技术领域
本发明涉及形成光致变色分段多焦点透镜的方法,其包括通过模制形成分段多焦点透镜坯,其中其前表面包括分段光学屈光度增加部分,研磨该透镜坯的后表面,和在至少一部分经研磨的后表面之上形成光致变色涂层。
背景技术
光学透镜,例如眼科透镜,通常通过模制有机材料,例如塑料来制造,其原因包括,例如,相对于由无机材料,例如有机硅玻璃制造的透镜来说重量减轻。对远视的人来说,眼科透镜可经设计及制造以在每种透镜内包括一种以上透镜屈光度,且通常称作多焦点透镜。在一些情况下,多焦点透镜为分段多焦点透镜,其中其前表面包括至少一个相对于透镜的前表面向外延伸的分段光学屈光度增加部分。
由于光学透镜,例如眼科透镜,有时在包括暴露于光化辐射,例如阳光的条件下佩戴,因此期望为透镜提供遮蔽。这样的遮蔽可以通过在暴露于光化辐射的增加或减少时不改变遮蔽和/或颜色水平的静态染料提供。静态染料可以以光学透镜的一个或多个表面上的涂层形式提供。由静态染料提供遮蔽的光学透镜通常不太适于在低光照条件,例如室内下使用,因为它们在这样的条件下提供了太多的遮蔽。光致变色化合物,与静态染料相反,能够在暴露于光化辐射的增加或减少时可逆地改变遮蔽和/或颜色水平。
响应于特定波长的电磁辐射(或“光化辐射”),光致变色化合物,例如茚并稠合的萘并吡喃,典型地发生从一种形式或状态向另一种形式的转变,每种形式都具有与其相关的特性或有区别的吸收光谱。典型地,在暴露于光化辐射后,许多光致变色化合物从该光致变色化合物的对应于未活化的(或脱色的,例如基本上无色)状态的封闭形式转变成该光致变色化合物的对应于活化的(或着色的)状态的开放形式。在没有暴露于光化辐射时,该光致变色化合物可逆地从活化的(或着色的)状态转变回未活化的(或脱色的)状态。含有光致变色化合物或具有施涂到其上的光致变色化合物(例如以光致变色涂料组合物的形式)的组合物和制品,例如光学透镜,典型地显示无色(例如透明的)和着色的状态,对应于其中含有的或施涂的光致变色化合物的无色和着色的状态。
在一些应用中,光致变色化合物以光学透镜前表面上的光致变色涂层的形式提供,因为前表面典型地面向并直接暴露于光化辐射源,例如阳光。典型地,将光学透镜坯的后表面研磨以引入期望的光学矫正或眼科处方到透镜中。在透镜坯前表面上提供光致变色涂层能够在不破坏光致变色涂层的情况下研磨后表面。
对于其中其前表面包括至少一个相对于透镜前表面向外延伸的分段光学屈光度增加部分的分段多焦点透镜来说,施涂光致变色涂层至前表面在一些情况下导致形成缺陷,因为与光学屈光度增加部分相关的涂层厚度不均匀。这种均匀涂层厚度的缺少可导致在经涂覆光学透镜暴露于光化辐射时形成不期望的线缺陷,包括,例如,较暗线和/或较亮线。具有此类涂层缺陷的眼科制品通常不能满足最低要求的化妆品标准。
期望开发新的形成光致变色分段多焦点透镜的方法。还期望的是,这种新开发的方法最小化或消除多焦点区段上或周围的不均匀的涂层厚度相关的缺陷,这样的缺陷会导致不能接受的光学畸变。
发明内容
根据本发明,提供了形成光致变色分段多焦点透镜的方法,包括:(a)通过模制形成分段多焦点透镜坯,其中该分段多焦点透镜坯具有前表面和后表面,该分段多焦点透镜坯的前表面包括分段光学屈光度增加部分;(b)研磨该分段多焦点透镜坯的后表面,从而形成具有前表面和后表面的完成的分段多焦点透镜,其中该完成的分段多焦点透镜的前表面包含该分段光学屈光度增加部分;和(c)在该完成的分段多焦点透镜的后表面的至少一部分之上形成光致变色涂层,其中该光致变色涂层包含至少一种光致变色化合物。
表征本发明的特征在权利要求书中具体指出,该权利要求书为本公开内容所附且形成本公开内容的一部分。自下文阐释并描述本发明的非限制性实施方案的详细说明将更全面地理解本发明的此类及其它特征、其操作优点及通过其使用获得的特定目标。
附图的简要说明
图1为可以用于本发明的方法一些实施方案的分段多焦点透镜坯的代表性截面图;
图2为完成的分段多焦点透镜的代表性截面图,该完成的分段多焦点透镜包括在其后表面上的依照本发明的一些实施方案制备的光致变色涂层;和
图3为在其中分段多焦点透镜坯可以依照本发明的一些实施方案制造的模具的代表性截面图。
在图1-3中,除非另有说明,否则相同符号任选的指代相同结构特征和/或组件。
具体说明
除非另外清楚且明确地限于一个指示物,否则如本文所使用的冠词“一(a)”、“一(an)”及“该”包括多个指示物。
除非另有指示,否则本文所披露的所有范围或比率皆应理解为涵盖其中所包含之任何及所有子范围或子比率。例如,所述范围或比率“1至10”应视为包括介于且包括最小值1与最大值10之间的任何及所有子范围;还即,始于最小值1或较大值且止于最大值10或较小值之所有子范围或子比率,例如但不限于1至6.1、3.5至7.8及5.5至10。
正如本文中所用的那样,除非另有陈述,从左到右表示连接基团(例如二价连接基团)是包括其它适当的方向在内的,例如但不限于从右到左方向。为了非限定性的举例说明,所述二价连接基团的从左到右的表示或相等于-C(O)O-是包括其从右到左的表示在内的或相等于-O(O)C-或-OC(O)-。
除非在操作实施例中或除非另有指示,否则说明书及权利要求书中用于表示尺寸、成分数量、反应条件等的所有数字在所有情形下都应理解为由术语“约”修饰。
本文中使用的聚合物的分子量值例如重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)是通过凝胶渗透色谱法,使用适当的标准物例如聚苯乙烯标准物来测量的。
本文中使用的多分散性指数(PDI)值表示聚合物的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(即,Mw/Mn)。
本文中使用的术语“聚合物”是指均聚物(例如由单一的单体物质制备),共聚物(例如由至少两种单体物质制备),和接支聚合物。
本文中使用的术语“(甲基)丙烯酸酯”和类似术语,例如“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯。本文中使用的术语“(甲基)丙烯酸”是指甲基丙烯酸和/或丙烯酸。
如本文所使用之空间或方向术语(例如“左”、“右”、“内”、“外”、“上”、“下”等)是指附图中所描绘的本发明。然而,应理解,本发明可假定各种替代性取向,且因此此类术语不应视为具有限制性。
除非另有指示,否则本文中所提及的所有文件(例如(但不限于)颁布的专利及专利申请)都应视为其全文“通过引用并入”。
正如本文中所用的那样,关于"直链或支化的"基团的叙述,例如直链或支化烷基,在本文中被理解为包括亚甲基基团或甲基;线性的基团,例如线性的C2-C20烷基;和适当地支化基团,例如支化的C3-C20烷基。
正如本文中所用的那样,关于"任选取代的"基团的叙述,是指基团,其包括但不限于烷基、环烷基基团、杂环烷基基团、芳基基团和/或杂芳基基团,其中至少其一个氢已经任选地被除了氢以外的基团替换或取代,该基团例如是,但不限于卤素基团(例如F、Cl、I和Br)、羟基、醚基团、硫醇基、硫醚基团、羧基、羧酸酯基、磷酸基团、磷酸酯基团、磺酸基、磺酸酯基、硝基、氰基基团、烃基基团(包括但不限于:烷基;烯基;炔基;环烷基,包括多稠环环烷基和多环烷基;杂环烷基;芳基,包括羟基取代的芳基,例如苯酚并且包括多稠环芳基;杂芳基,包括多稠环杂芳基;和芳烷基),以及胺基,例如-N(R11′)(R12′),其中对于一些实施方式,R11′和R12′各自独立地选自氢、直链或支化的C1-C20烷基、C3-C12环烷基、C3-C12杂环烷基、芳基和杂芳基。
正如本文中所用的那样,关于“卤素取代的”以及有关术语(例如但不限于卤代烷基基团、卤代烯基基团、卤代炔基基团卤代芳基基团以及卤代杂芳基基团)的叙述是指基团,其中至少一个并且直到以及包括其所有可用氢基团在内被卤素基团取代。术语“卤代的”是包括“全卤代的”在内的。正如本文中所用的那样,术语全卤代的基团以及有关术语(例如但不限于全卤代烷基基团、全卤代烯基基团、全卤代炔基基团、全卤代芳基基团以及全卤代杂芳基基团)是指基团,其中其所有可用氢基团被卤素基团取代。例如,全卤代甲基是-CX3;全卤代苯基是-C6X5,其中X代表一个或更多个卤素基团,例如但不限于氟。
本发明的方法的光致变色合物包括基团和亚基团,其在每一种情况下可以独立地选自烃基和/或取代的烃基。正如本文中所用的那样,术语“烃基”和类似的术语,例如“烃基取代基”是指直链或支化的C1-C25烷基(例如直链或支化的C1-C10烷基);直链或支化的C2-C25烯基(例如直链或支化的C2-C10烯基);线性的或直链或支化的C2C10炔基);C3-C12环烷基(例如C3-C10环烷基,包括多环的环烷基);C3-C12杂环烷基(在所述环状中具有至少一个杂原子);C5-C18芳基(包括多环的芳基基团)(例如C5-C10芳基);C5-C18杂芳基(在所述芳环中具有一个杂原子);和C6-C24芳烷基(例如C6-C10芳烷基)。C2-C25炔基(例如直链或支化的C2-C10炔基);C3-C12环烷基(例如C3-C10环烷基);C3-C12杂环烷基(在所述环状环中具有至少一个杂原子);C5-C18芳基(包括多环芳基基团)(例如C5-C10芳基);C5-C18杂芳基(在芳香环中具有至少一个杂原子,包括多环的杂芳基);和C6-C24芳烷基(例如C6-C10芳烷基)。
代表性烷基包括但不限于甲基,乙基,丙基,异丙基,丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基,戊基,新戊基,己基,庚基,辛基,壬基和癸基。代表性链烯基包括但不限于乙烯基,烯丙基和丙烯基。代表性炔基包括但不限于乙炔基,1-丙炔基,2-丙炔基,1-丁炔基和2-丁炔基。代表性环烷基包括但不限于环丙基,环丁基,环戊基,环己基和环辛基取代基。代表性杂环烷基包括但不限于咪唑基、四氢呋喃基、四氢吡喃基和哌啶基。代表性芳基包括但不限于苯基、萘基、蒽基和三蝶烯基(triptycenyl)。代表性杂芳基包括但不限于呋喃基、吡喃基、吡啶基、异喹啉和嘧啶基。代表性芳烷基包括但不限于苄基和苯乙基。
本文中使用的术语“取代的烃基”表示烃基,其中其的至少一个氢已经被非氢的基团取代,例如但不限于卤素基团,羟基,醚基团,硫醇基团,硫醚基团,羧酸基团,羧酸酯基团,磷酸基团,磷酸酯基团,磺酸基团,磺酸酯基团,硝基,氰基,烃基(例如烷基,链烯基,炔基,环烷基,杂环烷基,芳基,杂芳基和芳烷基)和胺基团,例如-N(R11’)(R12’),其中R11’和R12’各自独立地选自氢、烃基和取代的烃基
术语“取代的烃基”包括卤代烃基(或者卤代的烃基)取代基。本文中使用的术语“卤代烃基”和类似术语,例如卤代的烃基,表示烃基(例如烷基,链烯基,炔基,环烷基,杂环烷基,芳基,杂芳基和芳烷基)的至少一个氢原子但少于所有氢原子被选自氯、溴、氟和碘的卤素原子所代替。卤化度可以从至少一个氢原子被卤素原子代替(例如氟甲基)到全部卤化(全卤化),其中该烃基上全部的可替代的氢原子均被卤素原子代替(例如三氟甲基或全氟甲基)。相应的,本文中使用的术语“全卤代烃基”表示这样的烃基,其中全部可代替的氢已经被卤素代替。全卤代烃基的例子包括但不限于全卤化的苯基和全卤化的烷基。
可以各自独立地选自在本文中描述的各种基团的所述和取代的烃基基团,在有些情况下和对于一些实施方式,在每一种情况下可以独立地和任选地被以下的至少一个间断:-O-,-S-,-C(O)-,-C(O)O-,-S(O)-,-SO2-,-N=N-,-N(R11′)-,其中R11′选自氢、烃基或取代的烃基、-Si(OR8′)w(R8′)t-,其中w和t各自独立地选自0至2,条件是w和t的和是2,并且每个R8′独立地选自氢、烃基和取代的烃基以及其两个或更多个的组合。正如本文中所用的那样,被-O-,-S-,-C(O)-,-C(O)O-,-OC(O)O-,-S(O)-,-SO2-,-N=N-,-N(R11′)-,和-Si(OR8)w(R8)t-中的至少一个所间断是指所述烃基基团或取代的烃基基团的至少一个碳,但是少于所有的碳在每一种情况下独立地被所述二价非碳连接基团替换。所述烃基和取代的烃基基团可以被两个或更多个以上所述连接基团所间断,该连接基团可以彼此邻接或被一个或更多个一个或更多个碳分开。为了非限定性的举例说明的目的,相邻的-C(O)-和-N(R11′)-的组合可以提供二价酰胺连接或间断基团,-C(O)-N(R11′)-。为了更多的非限定性的举例说明,相邻的-N(R11′)-、-C(O)-和-O-的组合可以提供二价氨基甲酸盐(或尿烷)连接或间断基团,-N(R11′)-C(O)-O-,其中R11′是氢。
正如本文中所用的那样,根据一些实施方式,术语“烷基”是指直链或支化烷基,例如但不限于直链或支化的C1-C25烷基,或直链或支化的C1-C10烷基,或直链或支化的C2-C10烷基。可以选自本发明的各种烷基的烷基的实例包括但是不局限于先前在本文中叙述的那些。对于一些实施方式,本发明的各种化合物的烷基可以包括一个或更多个选自-CH=CH-基团和/或一个或更多个-C≡C-基团的不饱和键,条件是所述烷基不含有两个或更多个共轭不饱和键。对于一些实施方式,所述烷基不含有不饱和键,例如-CH=CH-基团和-C≡C-基团。
正如本文中所用的那样,根据一些实施方式,术语“环烷基”是指适当地环状的基团例如但不限于C3-C12环烷基(包括但不限于环状的C5-C7烷基)基团。环烷基基团的实例包括但是不局限于先前在本文中叙述的那些。正如本文中所用的那样,根据一些实施方式,术语"环烷基"也包括:桥连的环多环烷基基团(或桥接的环多环烷基),例如但不限于双环[2.2.1]庚基(或降冰片基)和双环[2.2.2]辛基;和稠环多环烷基基团(或稠环多环的烷基,例如但不限于八氢-1H-茚基和十氢萘基。
正如本文中所用的那样,根据一些实施方式术语“杂环烷基”是指适当地环状的基团,例如但不限于C3-C12杂环烷基基团或C5-C7杂环烷基基团,并且其在所述环状的环中具有至少一个杂原子,例如但不限于O、S、N、P以及其组合。杂环烷基基团的实例包括但是不局限于先前在本文中列举的那些。正如本文中所用的那样,根据一些实施方式,术语“杂环烷基”也包括:桥连的环多环杂环烷基基团,例如但不限于7-氧杂双环[2.2.1]庚烷基和稠环多环杂环烷基基团,例如但不限于八氢环戊烷并[b]吡喃基和八氢-1H-异色烯基。
正如本文中所用的那样,根据一些实施方式,术语“杂芳基”包括但是不局限于C5-C18杂芳基,例如但不限于C5-C10杂芳基(包括稠环多环杂芳基基团)并且是指在所述芳环中或在稠环多环杂芳基基团情况下在至少一个芳环中具有至少一个杂原子的芳基基团。杂芳基基团的实例包括但是先前在本文中列举的那些。
正如本文中所用的那样,术语“稠环多环状-芳基-烷基基团”和类似的术语例如稠环多环状-烷基-芳基基团、稠环多环-芳基-烷基和稠环多环-烷基-芳基基团是指包括至少一个芳基环和至少一个环烷基环的稠环多环基团,所述芳基环和环烷基环稠合在一起形成稠环结构。为了非限定性的举例说明的目的,稠环多环状-芳基-烷基的实例包括但是不局限于茚基、9H-芴基、环戊烷并萘基和吲达基。
正如本文中所用的那样,以及根据一些实施方式,术语"芳烷基"包括但是不局限于C6-C24芳烷基,例如但不限于C6-C10芳烷基,是指被烷基取代的芳基基团。芳烷基的实例包括不局限于先前在本文中列举的那些。
在一些实施方案中,本发明的方法包括形成具有前表面和后表面的分段多焦点透镜坯,其中该分段多焦点透镜坯的前表面包括分段光学屈光度增加部分。为了非限制性说明的目的并参考附图中的图1,其中描绘了分段多焦点透镜坯11,其包括前表面14和后表面17。分段多焦点透镜坯11的前表面14包括分段光学屈光度增加部分20。分段光学屈光度增加部分20相对于前表面14向外延伸。如图1中所描绘的,分段光学屈光度增加部分20表示或限定了分段多焦点透镜坯11的双焦点部分。在一些实施方案中,分段透镜坯的分段光学屈光度增加部分可以包括多个区段,未示出,并且可以限定,例如,分段多焦点透镜坯的三焦点部分。
分段多焦点透镜坯可以具有任何合适的尺寸和几何形状。在一些实施方案中,分段多焦点透镜坯是基本上圆形的,其直径为65mm-85mm,厚度为5mm-20mm。
在一些实施方案中,分段光学屈光度增加部分包括上部分和下部分。参考图1,分段光学屈光度增加部分20具有上部分23和下部分26,它们可以各自独立地具有任何合适的形状。在一些实施方案中并且如描绘的,上部分23为架台的形式,其从前表面14从侧面向外延伸。在一些进一步实施方案中,上部分23具有弓形形状,未示出,其从前表面14逐渐地并弓形地向外延伸。在一些实施方案中,下部分26可以从前表面14或相对于前表面14向外延伸,并具有任何合适的形状,例如架台(未示出)或弓形形状。在一些实施方案中,下部分26基本上与分段多焦点透镜坯的外边缘29连续(未示出)。
分段多焦点透镜坯在一些实施方案中为基本上单一式的制品,例如图1的分段多焦点透镜坯11所示。依照一些进一步实施方案,分段多焦点透镜坯由两个或更多个部分或层组成(附图中未示出)。在一些实施方案中,分段多焦点透镜坯包括至少两个层,其中每个层独立地选自透镜模制组合物(或透镜组合物),模具插入层,和模具内涂料组合物(或由其形成),条件是至少一个层为透镜模制组合物(或由其形成)。透镜模制组合物在一些实施方案中选自热塑性透镜模制组合物,可交联的(或可固化的)透镜模制组合物,和它们的组合,如在本文中进一步详细讨论的。
进一步依照本发明的一些实施方案,将该分段多焦点透镜坯的后表面进行研磨,这使得形成具有前表面和后表面的完成的分段多焦点透镜。该完成的分段多焦点透镜的前表面包括该分段光学屈光度增加部分。在一些实施方案中,该分段多焦点透镜坯的后表面的研磨为了以下目的进行:(i)赋予该分段多焦点透镜坯(和相应的所得完成的分段多焦点透镜)以光学矫正或眼科处方;和/或(ii)去薄/降低该分段多焦点透镜坯(和相应的所得完成的分段多焦点透镜)的厚度。后表面的研磨在一些实施方案中依照本领域熟知的方法进行。在一些实施方案中,研磨包括在至少一部分后表面上旋转和/或往复研磨垫,其中液体研磨组合物存在它们之间,该液体研磨组合物任选地包括研磨介质。
本发明的方法,在一些实施方案中,进一步包括在该完成的分段多焦点透镜的后表面的至少一部分之上形成光致变色涂层。该光致变色涂层包括至少一种光致变色化合物,这将在本文中进一步详细描述。
为了非限制性说明的目的,并参附图的考图1和图2,分段多焦点透镜坯11的后表面17进行研磨,从而形成完成的分段多焦点透镜32。完成的分段多焦点透镜32具有前表面14和后表面35。完成的分段多焦点透镜32的前表面14包括分段光学屈光度增加部分20。依照本发明的一些实施方案,光致变色涂层38形成在完成的分段多焦点透镜32的至少一部分后表面35上。在一些实施方案中,光致变色涂层38形成在基本上全部后表面35上。
在该完成的分段多焦点透镜的后表面的至少一部分上形成该光致变色涂层,在一些实施方案中,使得形成该光致变色分段多焦点透镜。依照一些进一步实施方案,本发明的方法进一步包括边缘加工该光致变色完成的分段多焦点透镜,这使得形成经边缘加工的光致变色分段多焦点透镜该透镜被改变尺寸以接收和保留在光学框架内,所述光学框架例如,但不限于,眼科框架。在一些实施方案中,边缘加工,依照本领域熟知的方法进行。
参考图2和为了非限制性说明的目的,在完成的分段多焦点透镜32的至少一部分后表面35上形成光致变色涂层38,在一些实施方案中,使得形成光致变色完成的分段多焦点透镜4。光致变色完成的分段多焦点透镜4包括完成的分段多焦点透镜32(或完成的分段多焦点透镜本体32),其包括前表面14、后表面35和外边缘29(其在一些实施方案中为基本上连续的外边缘29)。前表面14包括分段光学屈光度增加部分20,如之前所述的。光致变色完成的分段多焦点透镜4进一步包括光致变色涂层38,其位于至少一部分后表面35之上。
依照一些实施方案,对光致变色完成的分段多焦点透镜4进行边缘加工,这使得形成经边缘加工的光致变色分段多焦点透镜(未在附图中示出)。在一些实施方案中,边缘加工依照本领域熟知的方法进行,包括裁剪或切割外边缘29,使得所得经边缘加工的光致变色分段多焦点透镜的尺寸改变并具有勇于接收和暴露在光学框架(或眼科透镜框架)内的形状。在一些实施方案中,该经边缘加工的光致变色分段多焦点透镜可以选自例如以下的形状(相对于其顶视图来说-未示出),圆形形状、椭圆形形状和多边形形状,例如三角形形状、矩形形状、六边形形状和八边形形状,和它们的组合。
该光致变色涂层可以具有任何合适的厚度,条件是其提供期望的水平的光致变色性质,例如但不限于期望的光学密度值范围。在一些实施方案中,该光致变色涂层的厚度为0.5-50微米,例如1-45微米或2-40微米或5-30微米或10-25微米。
在本发明的一些实施方案中,通过模制形成分段多焦点透镜坯包括:(i)提供具有内部空间的模具;(ii)将透镜模制组合物引入该模具的内部空间;和(iii)从该模具取出分段多焦点透镜坯。在一些实施方案中,透镜模制组合物选自热塑性透镜模制组合物、可交联的(或可固化的)透镜模制组合物和它们的组合。
为了非限制性说明的目的并参考附图的图3,模具5包括具有内表面44的第一模具部分41,和具有内表面50的第二模具部分47。当第一模具部分41和第二模具部分47彼此呈邻接关系时,例如沿邻接53,内表面44和内表面50一起限定模具5的内部空间56。在一些实施方案中,模具5可以包括另外的模具部分(未示出)。模具部分,例如第一和第二模具部分41和47可有由任何合适的材料制造,例如,在一些实施方案中,金属、陶瓷、二氧化硅玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英玻璃,和它们的组合。在一些实施方案中,模具5可以包括一个或多个垫圈(未示出)用于密封内部空间56。
在一些实施方案中,通过一个或多个通道将透镜模制组合物引入模具的内部空间。进一步参考图3,模具5的第一模具部分41包括通道59,其提供通道59的入口62与模具5的内部空间56之间的流体连通。在一些实施方案中,将透镜模制组合物从储槽(未示出)通过入口62和通道59引入内部空间56。内部空间56基本上填充有透镜模制组合物。将内部空间56内的透镜模制组合物:(i)经历交联条件;和/或(ii)使其冷却到允许将所得分段多焦点透镜坯从模具5,尤其是从其内部空间56取出的温度。
在一些实施方案中,将分段多焦点透镜坯从模具取出包括将各模具部分彼此分离。在一些实施方案中,在模具5的内部空间56内形成该分段多焦点透镜坯后,将第一41和第二47模具部分彼此分离,并将分段多焦点透镜坯(例如11)从内部空间56有效取出。
分段多焦点透镜坯包括有机基质。在一些实施方案中,该分段多焦点透镜坯的有机基质包括一种或多种本领域熟知的制造光学透镜、例如眼科透镜的低聚物和/或聚合物有机材料。根据一些实施方案,分段多焦点透镜坯包括有机基质,其包括聚碳酸酯、聚(碳酸烯丙酯)、聚氨酯、聚硫氨基甲酸酯、聚(脲-氨基甲酸酯)、聚(甲基)丙烯酸酯、聚烯烃、聚乙烯基、聚酯、聚醚、聚(硅氧烷)及其组合。分段多焦点透镜坯的有机基质中可包括的聚合物的其它和/或更多具体实例包括(但不限于):LEXAN热塑性聚碳酸酯;MYLAR聚酯;PLEXIGLASS聚(甲基丙烯酸甲酯);以及TRIVEX聚(脲-氨基甲酸酯)。
在一些实施方案中,透镜模制组合物选自热塑性透镜模制组合物,可交联的透镜模制组合物,和它们的组合。可交联的模制组合物交联形成共价键的3维交联网络。可交联的模制组合物的交联可以通过包括,但不限于,暴露于升高的温度、暴露于光化光、使混合的反应性组分彼此反应和它们的组合的方法来实现。
在一些实施方案中,透镜模制组合物包括一种或多种可自由基聚合的单体。可以包含于透镜模制组合物的可自由基聚合的单体的实例包括,但不限于:C1-C20直链、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯单体;烯丙基类单体;双(烯丙基碳酸酯)单体,例如多元醇(烯丙基碳酸酯)单体,例如聚亚烷基二醇双(烯丙基碳酸酯)单体,二甘醇双(烯丙基碳酸酯)单体,双酚A双(烯丙基碳酸酯)单体,和烷氧基化的双酚A双(烯丙基碳酸酯)单体;多官能(甲基)丙烯酸酯单体,例如亚烷基二醇双(甲基)丙烯酸酯单体,聚亚烷基二醇双(甲基)丙烯酸酯单体,三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯单体,烷氧基化的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯单体,多烷氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯单体,季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯,季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯,烷氧基化的季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯,烷氧基化的季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯,多烷氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯,多烷氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯,二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯,烷氧基化的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯,和多烷氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;乙烯基芳族单体,例如苯乙烯,α-甲基苯乙烯,p-氯甲基苯乙烯,二乙烯基苯,乙烯基萘和二乙烯基萘;羧酸的乙烯酯,例如,乙烯基乙酸酯,乙烯基丁酸酯,乙烯基3,4-二甲氧基苯甲酸酯,和乙烯基苯甲酸酯;烯烃单体,例如丙烯,1-丁烯,1,3-丁二烯,异丁烯和二异丁烯;和其它烯属不饱和的可自由基聚合的单体,例如环状酸酐类(例如马来酸酐,1-环戊烯-1,2-二羧酸酐和衣康酸酐),不饱和的但没有α,β-烯属不饱和度的酸的酯,(例如十二烯酸的甲酯),和烯属不饱和的二元酸的二酯(例如马来酸二乙酯)。
本文中使用的“烯丙基类单体”是指,含有取代的和/或未取代的烯丙基类官能度,例如一个或多个由下式(A)表示的基团的单体,
H2C=C(Rd)-CH2- (A)
参考式(A),Rd为氢,卤素或C1-C4烷基。在一些实施方案中,Rd为氢或甲基,因此式(A)表示未取代的(甲基)烯丙基基团。烯丙基类单体的实例包括,但不限于:(甲基)烯丙基醇;(甲基)烯丙基醚,例如甲基(甲基)烯丙基醚;羧酸烯丙酯,例如乙酸(甲基)烯丙酯,丁酸(甲基)烯丙酯,3,4-二甲氧基苯甲酸(甲基)烯丙酯和苯甲酸(甲基)烯丙酯。
可以存在于透镜模制组合物中的C1-C20直链、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯单体的实例包括,但不限于,(甲基)丙烯酸甲酯,(甲基)丙烯酸乙酯,(甲基)丙烯酸丙酯,(甲基)丙烯酸异丙酯,(甲基)丙烯酸丁酯,(甲基)丙烯酸异丁酯,(甲基)丙烯酸叔丁酯,(甲基)丙烯酸2-乙基己酯,月桂基(甲基)丙烯酸酯,(甲基)丙烯酸异丙片酯,(甲基)丙烯酸环己酯和环己基(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲酯。
在一些实施方案中,透镜模制组合物可以进一步包括能够引发其中的单体的烯属不饱和基团自由基聚合的引发剂。在一些实施方案中,透镜模制组合物包括热活化的自由基引发剂。“热活化的”是指,该自由基引发剂在升高的温度下,例如在大于环境室温,例如高于25℃下变成活化状态,这将在本文中进一步详细描述。
在一些实施方案中,热活化的自由基引发剂可以选自有机过氧化合物,偶氮双(有机腈)化合物,N-酰氧基胺化合物,O-亚氨基-异脲化合物,和它们两者或更多者的组合。
可以用作热聚合引发剂有机过氧化合物的实例包括,但不限于:过氧单碳酸酯,例如叔丁基过氧2-乙基己基碳酸酯和叔丁基过氧异丙基碳酸酯;过氧酮缩醛,例如1,1-二-(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷;过氧二碳酸酯,例如二(2-乙基己基)过氧二碳酸酯,二(仲丁基)过氧二碳酸酯和二异丙基过氧二碳酸酯;二酰基过氧化物,例如2,4-二氯苯甲酰过氧化物,异丁酰基过氧化物,癸酰过氧化物,月桂酰过氧化物,丙酰过氧化物,乙酰过氧化物,苯甲酰过氧化物,p-氯苯甲酰过氧化物;过氧酯,例如叔丁基过氧新戊酸酯,叔丁基过氧辛酸酯,和叔丁基过氧异丁酸酯;甲基乙基酮过氧化物,和乙酰环己烷磺酰基过氧化物。在一些实施方案中,自由基引发剂可以选择的过氧化合物的进一步的实例包括,但不限于,2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己基过氧基)己烷,和/或1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷。
可以在透镜模制组合物中用作热聚合引发剂的偶氮双(有机腈)化合物的实例包括,但不限于,偶氮双(异丁腈),2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈),和/或偶氮双(2,4-二甲基戊腈)。
在一些进一步实施方案中,热活化的自由基引发剂选自1-乙酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶,和/或1,3-二环己基-O-(N-环己亚基氨基)-异脲。
在一些实施方案中,透镜模制组合物包括具有活性氢基团的第一反应物,和具有与第一反应物的活性氢基团有反应性(并形成共价键)的基团的第二反应物,所述有反应性的基团例如但不限于,环氧烷基团,硫代环氧烷基团,二异氰酸酯基团,硫代二异氰酸酯基团,环状碳酸酯基团,和环状酯基团。在一些实施方案中,透镜模制组合物包含:具有选自羟基、硫醇基、伯胺和仲胺的活性氢基团的第一反应物;和具有二异氰酸酯基团的第二反应物。
可以包含于透镜模制组合物二异氰酸酯官能反应物的实例包括,但不限于,甲苯-2,4-二异氰酸酯;甲苯-2,6-二异氰酸酯;二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯;二苯基甲烷-2,4'-二异氰酸酯;对亚苯基二异氰酸酯;联苯基二异氰酸酯;3,3'-二甲基-4,4'-二亚苯基二异氰酸酯;四亚甲基-1,4-二异氰酸酯;六亚甲基-1,6-二异氰酸酯;2,2,4-三甲基己烷-1,6-二异氰酸酯;赖氨酸甲酯二异氰酸酯;双(异氰酸酯基乙基)富马酸酯;异佛尔酮二异氰酸酯;亚乙基二异氰酸酯;十二烷-1,12-二异氰酸酯;环丁烷-1,3-二异氰酸酯;环己烷-1,3-二异氰酸酯;环己烷-1,4-二异氰酸酯;甲基环己基二异氰酸酯;六氢甲苯-2,4-二异氰酸酯;六氢甲苯-2,6-二异氰酸酯;六氢亚苯基-1,3-二异氰酸酯;六氢亚苯基-1,4-二异氰酸酯;全氢二苯基甲烷-2,4'-二异氰酸酯;全氢二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和它们的混合物。
可以包含于透镜模制组合物的多元醇的实例包括,但不限于,甘油,三羟甲基丙烷,三羟甲基乙烷,三羟基乙基异氰脲酸酯,季戊四醇,乙二醇,丙二醇,三亚甲基二醇,1,3-、1,2-和1,4-丁二醇,庚二醇,己二醇,辛二醇,2,2-双(4-环己醇)丙烷,新戊二醇,2,2,3-三甲基戊烷-1,3-二醇,1,4-二羟甲基环己烷,2,2,4-三甲基戊烷二醇,和类似的多元醇。
可以包含于透镜模制组合物的多硫醇的实例包括,但不限于,本领域熟知的多硫醇。在一些实施方案中,羟基官能材料,例如如本文之前所述的一种或多种多元醇与环硫氯丙烷反应,使得形成具有至少两个环硫乙烷基团的中间体材料。在一些实施方案中,接下来该中间体材料的环硫乙烷基团可以依照本领域熟知的方法进行开环,从而形成可以包于透镜模制组合物中的具有至少两个硫醇基的材料。
在一些实施方案中,可以包含于透镜模制组合物的多胺的类别包括但不限于直链或支化脂族胺、环脂族胺、杂环脂族胺、芳胺、杂芳胺和它们两者或更多者的组合。依照一些进一步实施方案,可以包含于透镜模制组合物的多胺的实例包括,但不限于,二氨基环己烷,4,4'-亚甲基二(环己基胺),4,4'-(丙烷-2,2-二基)二环己胺,3,3'-二甲基-亚甲基二(环己基胺),4,4'-(丙烷-2,2-二基)二苯胺,4,4'-亚甲基二苯胺,哌嗪,N-氨基乙基哌嗪,5-氨基-1-氨基甲基-1,3,3-三甲基-环己烷,二氨基乙烷,二氨基丙烷,二氨基丁烷,二氨基戊烷,二氨基己烷,二氨基庚烷,二氨基辛烷,二氨基癸烷,二氨基十一烷,二氨基十二烷,双氰胺,4,4'-二氨基二苯基砜,三聚氰胺,和它们两者或更多者的组合。
在一些实施方案中,透镜模制组合物经受升高的温度从而引起和/或加速其交联和固化(在可交联的透镜模制组合物的情况下)。在一些实施方案中,在引入模具的内部空间后,将透镜模制组合物任选地在引发剂存在下从室温,例如25℃,加热到至多50℃-150℃,在2小时-48小时的时间内,或55℃至多90℃或100℃在12-24小时的时间内,或65℃至115℃或125℃在12-24小时的时间内。
在一些实施方案中,分段多焦点透镜坯依照本领域熟知的模制方法采用本领域熟知的透镜模制组合物制备,例如描述于US 4,279,401,US 4,190,621,和US 4,836,960。
光致变色涂层包含至少一种光致变色化合物。在一些实施方案中,光致变色涂层包含茚并稠合的萘并吡喃,萘并[1,2-b]吡喃,萘并[2,1-b]吡喃,螺芴并[1,2-b]吡喃,菲并吡喃,喹啉并吡喃,荧蒽并吡喃,螺吡喃,苯并噁嗪,萘并噁嗪,螺(二氢吲哚)萘并噁嗪,螺(二氢吲哚)吡啶并苯并噁嗪,螺(二氢吲哚)荧蒽并噁嗪,螺(二氢吲哚)喹啉并噁嗪,俘精酸酐,俘精酰亚胺,二芳烯,二芳基烷基烯,二芳基烯基烯,和它们两者或更多者的组合。
光致变色化合物存在于光致变色涂层中的量至少足以为该光致变色分段多焦点透镜提供期望水平的光致变色性质,该量在一些实施方案中被称为光致变色量。在一些实施方案中,存在于光致变色涂层中的光致变色化合物的量为0.01重量%-40重量%,基于光致变色涂层的总重量计。
光致变色涂层利用本发明的方法形成在光致变色分段多焦点透镜的后表面上或之上。活化光致变色涂层的光致变色化合物的光化辐射源典型地位于光致变色分段多焦点透镜的前表面之前。光化辐射源的一部分电磁辐射典型地在一段波长范围内在其穿过光致变色分段多焦点透镜的有机基质和存在于和位于该光致变色层之前的任何任选的进一步涂层时被它们吸收。因此,在一些实施方案中,光致变色涂层的每种光致变色化合物选择为使得其通过大于被光致变色分段多焦点透镜和存在于和位于该光致变色层之前的任何任选的进一步涂层吸收的电磁辐射的波长活化。“活化的”是指,光致变色化合物从封闭形式(脱色的,例如基本上无色状态)转化为了开放形式(着色的状态)。
依照一些实施方案,光致变色涂层的光致变色化合物通过波长大于320nm或大于340nm的电磁辐射从封闭形式转变为开放形式。
在一些进一步实施方案中,光致变色涂层的光致变色化合物过波长大于390nm的电磁辐射从封闭形式转变为开放形式通。
依照一些另外的实施方案,光致变色涂层的光致变色化合物通过波长大于390nm到450nm的电磁辐射从封闭形式转变为开放形式。
依照本发明的一些实施方案,光致变色涂层的光致变色化合物包括至少一种茚并稠合的萘并吡喃。
依照本发明的一些实施方案,光致变色涂层的光致变色化合物由下式(I)表示,
参考式(I),在一些实施方案中,π-共轭延伸基团键接到茚并稠合的萘并吡喃的6-位、7-位和/或11-位中至少之一。进一步参考式(I),并依照一些进一步实施方案,π-共轭延伸基团通过茚并稠合的萘并吡喃的11-位键接,和6-位和7-位各自不含π-共轭延伸基团键接的。π-共轭延伸基团在每种情况中独立地延伸茚并稠合的萘并吡喃的π-共轭体系。进一步参考式(I),在一些实施方案中,茚并稠合的萘并吡喃的13-位不含螺取代基。
本文中使用的术语“10-位”、“11-位”、“12-位”、“13-位”等分别指茚并稠合的萘并吡喃的环原子的10-、11-、12-和13-位。在一些实施方案中,茚并稠合的萘并吡喃为茚并[2',3':3,4]萘并[1,2-b]吡喃,并且该茚并稠合的萘并吡喃的环原子如以上式(I)中所示编号。
本文中使用的术语“π-共轭延伸基团”和类似术语,例如“π-共轭延伸基团通过茚并稠合的萘并吡喃的6-位、7-位和/或11-位键接”是指,具有至少一个与茚并稠合的萘并吡喃的π-共轭体系共轭的π-键(π-键)(例如双键和/或三键)的基团。在这样的体系中,茚并稠合的萘并吡喃的π-共轭体系中的π-电子可以通过茚并稠合的萘并吡喃与通过6-位,7-位,和/或其11-位键接的π-共轭延伸基团(即具有至少一个与茚并稠合的萘并吡喃的π-共轭体系共轭的π-键的基团)的合并π-体系离域。在一些实施方案中,共轭键体系可以由被一个单键分开的至少两个双或三键的布局来表示,即含有交替的双(和/或三)键和单键的体系,其中该体系含有至少两个双(和/或三)键。在一些实施方案中,可以延伸茚并稠合的萘并吡喃的π-共轭体系的基团的非限制性实例如下进一步详细给出。
在一些实施方案中,通过式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的6-位、7-位和/或11-位键接的π-共轭延伸基团在每种情况中独立地包括至少一个键接到其上的悬垂卤素取代的基团。
本文中使用的术语“悬垂卤素取代的基团”和类似术语,例如悬垂卤素取代的烷基是指,这样的基团其中至少50数量百分比(例如至少60,65,80或90数量百分比)的可被卤素原子(例如氟)取代(即替换)的可用的能取代原子(例如氢原子)被卤素原子这样取代了,基于这样的可用的能取代原子的基团的总数计。为了非限制性说明的目的,在悬垂卤素取代的甲基基团的情况下,其三个可用的能取代氢原子中的至少两个被卤素原子取代了,其中在这种情况下悬垂的卤素取代的甲基基团可选自二卤代甲基(例如-CHX2)、三卤代甲基(-CX3)和它们的组合,其中在每种情况下每个X独立地为相同或不同的卤素原子。在本发明的一些实施方案中,悬垂卤素取代的基团选自卤素取代的基团,其中100数量百分比的可用的能取代原子被卤素原子取代,基于可用的能取代原子的总数计。基于可用的能取代原子的总数计,其中100数量百分比可用的能取代原子被卤素原子取代的悬垂卤素取代的基团是说明性的,并且可在本文和权利要求中被称为“悬垂的全卤素基团”(例如悬垂全卤代烷基)。
本文中使用的术语“悬垂卤素取代的基团”不包括一个或多个直接键接到茚并稠合的萘并吡喃的6-位、7-位和/或11-位的π-共轭延伸基团的单一卤素或卤素基团(例如-F)。虽然在一些实施方案中,本发明的光致变色材料的茚并稠合的萘并吡喃的6-位、7-位和/或11-位的π-共轭延伸基团可以在每种情况中独立地具有一个或多个直接键接到其上的单一卤素(或卤素基团),但术语“悬垂卤素取代的基团”不包括这样的一个或多个单一卤素。
更具体来说,本文中使用的术语“悬垂卤素取代的基团”和类似术语,例如悬垂卤素取代的烷基,是指这样的基团,其中:(i)至少50数量百分比的可用的能取代原子被卤素原子取代,基于可用的能取代原子的总数计,如上所述;和(ii)卤素取代的基团的α碳(更典型地各个α和β碳)的至少一个(更典型地每个)可用的能取代的原子(例如氢原子)被卤素原子取代。为了非限制性说明的目的,当悬垂卤素取代的基团为卤素取代的乙基时,则卤素取代的乙基基团可以选自:-CXH-CX2H;-CX2CH2X;-CXH-CX3;-CX2-CX2H;和-CX2CX3,其中每个X在每种情况下独立地为相同或不同的卤素原子。在一些实施方案中,卤素取代的乙基基团选自:-CX2CH2X;-CX2-CX2H;和-CX2CX3。
在一些实施方案中,每个悬垂卤素取代的基团的卤素基团独立地选自氟、氯、溴和/或碘。在一些进一步实施方案中,每个悬垂卤素取代的基团的每个卤素基团独立地选自氟、氯和/或溴。在一些另外的实施方案中,每个悬垂卤素取代的基团的每个卤素基团独立地选自氟和/或氯。依照本发明一些进一步另外的实施方案,每个悬垂卤素取代的基团的卤素基团为氟。
在一些实施方案中,接到式(I)表示的茚并-稠合的萘并吡喃的6-位、7-位和/或11-位的π-共轭延伸基团键在每种情况中独立地由下式(II’)或式(III)表示:
-C(R30)=C(R31)(R32) (II’)
或
-C≡C-R33 (III)
参考式(II’)和式(III),R30、R31和R32各自独立地为,氨基,二烷基氨基,二芳基氨基,酰氧基,酰基氨基,取代的或未取代的C1-C20烷基,取代的或未取代的C2-C20烯基,取代的或未取代的C2-C20炔基,卤素,氢,羟基,氧,多元醇残基,取代的或未取代的苯氧基,取代的或未取代的苄氧基,取代的或未取代的烷氧基,取代的或未取代的氧基烷氧基,烷基氨基,巯基,烷硫基,取代的或未取代的芳基,取代的或未取代的杂芳基,取代的或未取代的杂环基团。
依照一些实施方案,当键接到式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的6-位、7-位和/或11-位的π-共轭延伸基团包括至少一个键接到其上的悬垂卤素取代的基团时,关于式(II’)和(III)的限制条件是,R30,R31和R32至少一个为悬垂卤素取代的基团,并且R33是悬垂卤素取代的基团。
在一些实施方案中,通过式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的6-位、7-位和/或11-位键接的π-共轭延伸基团的悬垂卤素取代的基团选自卤素取代的(C1-C10)烷基,卤素取代的(C2-C10)烯基,卤素取代的(C2-C10)炔基,卤素取代的(C1-C10)烷氧基和卤素取代的(C3-C10)环烷基。在一些实施方案中,每个悬垂卤素取代的基团的卤素基团独立地选自氟、氯、溴和碘。
悬垂卤素取代的(C1-C10)烷基的实例包括,但不限于,卤素取代的甲基,卤素取代的乙基,直链或支化卤素取代的丙基,直链或支化卤素取代的丁基,直链或支化卤素取代的戊基,直链或支化卤素取代的己基,直链或支化卤素取代的庚基,直链或支化卤素取代的辛基,直链或支化卤素取代的壬基,和直链或支化卤素取代的癸基。悬垂卤素取代的(C2-C10)烯基的实例包括,但不限于,卤素取代的乙烯基,直链或支化卤素取代的丙烯基,直链或支化卤素取代的丁烯基,直链或支化卤素取代的戊烯基,直链或支化卤素取代的己烯基,直链或支化卤素取代的庚烯基,直链或支化卤素取代的辛烯基,直链或支化卤素取代的壬烯基,和直链或支化卤素取代的癸烯基。悬垂卤素取代的(C2-C10)炔基的实例,包括,但不限于,卤素取代的乙炔基,直链或支化卤素取代的丙炔基,直链或支化卤素取代的丁炔基,直链或支化卤素取代的庚炔基,直链或支化卤素取代的己炔基,直链或支化卤素取代的庚炔基,直链或支化卤素取代的辛炔基,直链或支化卤素取代的壬炔基,和直链或支化卤素取代的癸炔基。悬垂卤素取代的(C1-C10)烷氧基的实例包括,但不限于,卤素取代的甲基烷氧基,卤素取代的乙基烷氧基,直链或支化卤素取代的丙基烷氧基,直链或支化丁基烷氧基,直链或支化戊基烷氧基,直链或支化己基烷氧基,直链或支化庚基烷氧基,直链或支化辛基烷氧基,直链或支化壬基烷氧基和直链或支化癸基烷氧基。悬垂卤素取代的(C3-C10)环烷基的实例包括,但不限于,卤素取代的环丙基,卤素取代的环丁基,卤素取代的环戊基,卤素取代的环己基,卤素取代的环庚基,卤素取代的环辛基,卤素取代的环壬基和卤素取代的环癸基。
在一些实施方案中,键接到式(I)表示的茚并-稠合的萘并吡喃的6-位、7-位和/或11-位的π-共轭延伸基团在各种情况中独立地为:取代的或未取代的芳基;或取代的或未取代的杂芳基。
取代的或未取代的芳基可以选择的芳基的实例包括,但不限于,苯基,萘基,芴基,蒽基和菲基。在本发明的一些实施方案中,键接到茚并稠合的萘并吡喃的6-位、7-位和/或11-位π-共轭延伸基团独立地选自取代的和未取代的苯基。取代的或未取代的杂芳基可以选择的杂芳基的实例包括,但不限于,吡啶基,喹啉基,异喹啉基,联吡啶基,哒嗪基,噌啉基,酞嗪基,嘧啶基,喹唑啉基,吡嗪基,喹喔啉基,菲咯啉基,三嗪基,吡咯基,吲哚基,糠基,苯并糠基,噻吩基,苯并噻吩基,吡唑基,吲唑基,咪唑基,苯并咪唑基,三唑基,苯并三唑基,四唑基,噁唑基,苯并噁唑基,异噁唑基,苯并异噁唑基,噻唑基,苯并噻唑基,异噻唑基,苯并异噻唑基,噻二唑基,苯并噻二唑基,噻三唑基,嘌呤基,咔唑基和氮杂吲哚基。
在一些实施方案中,键接到式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的6-位、7-位和/或11-位的取代的或未取代的芳基和取代的或未取代的杂芳基各自独立地包括悬垂卤素取代的基团,其可以选自一个或多个如本文之前所述的悬垂卤素取代的基团。
键接到式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的6-位、7-位和/或11-位的取代的芳基和取代的杂芳基,在各种情况中,在一些实施方案中,独立地被选自以下的至少一个成员取代:取代的或未取代的烷基,取代的或未取代的烷氧基,取代的或未取代的氧基烷氧基,酰胺,取代的或未取代的氨基,取代的或未取代的芳基,取代的或未取代的杂芳基,叠氮化物,羰基,羧基,酯,醚,卤素,羟基,多元醇残基,取代的或未取代的苯氧基,取代的或未取代的苄氧基,氰基,硝基,磺酰基,硫醇基,取代的或未取代的杂环基团,条件是如果该芳基或该杂芳基包含多于一个取代基,则每个取代基是独立地选择的。
依照一些另外的实施方案,式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃不含键接到6-位和7-位π-共轭延伸基团,并且该式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃进一步包括键接到该茚并稠合的萘并吡喃的6-位和/或7-位的醚基团。键接到该茚并稠合的萘并吡喃的6-位和/或7-位的醚基团,在一些实施方案中,在各种情况中独立地由下式(IV)表示:
-OR8’ (IV)
参考式(IV),R8’在一些实施方案中为苯基(C1-C3)烷基,C1-C6烷基,单(C1-C6)烷基取代的苯基(C1-C3)烷基,单(C1-C6)烷氧基取代的苯基(C1-C3)烷基,C1-C6烷氧基(C2-C4)烷基,C3-C7环烷基,单(C1-C4)烷基取代的C3-C7环烷基,C1-C6氯代烷基,C1-C6氟代烷基,烯丙基。
进一步参考式(IV),并依照一些实施方案,R8’为基团-CH(R9’)Q,其中R9’为氢或C1-C3烷基,和Q为-CN,-CF3或-COOR10’,其中R10’为氢或C1-C3烷基。
依照一些另外的实施方案,键接到式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的6-位和/或7-位的醚基团在各种情况中独立地选自直链或支化C1-C6烷基醚。例如,式(III)的R8’在一些实施方案中选自甲基,乙基,直链或支化丙基,直链或支化丁基,直链或支化戊基和直链或支化己基。在本发明的一些进一步实施方案中,式(III)的R8’选自直链或支化C1-C3烷基(例如甲基,乙基和直链或支化丙基)。
依照一些另外的实施方案,式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃不含键接到该茚并稠合的萘并吡喃的6-位和7-位的π-共轭延伸基团,并且该茚并稠合的萘并吡喃进一步包括键接到该茚并稠合的萘并吡喃的6-位和/或7-位的氨基。
式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃,在一些实施方案中不含π-共轭延伸基团键接到6-位和7-位,和进一步包括,除了如之前所述的键接到其11-位的π-共轭延伸基团:(i)通过其6-位键接的醚基团,如之前所述的;和/或(ii)键接到其7-位的氨基,如上所述和以下进一步详细描述的。
式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃,在一些进一步实施方案中不含键接到其6-位和7-位的π-共轭延伸基团,并且该茚并稠合的萘并吡喃进一步包括键接到其6-位和/或7-位的氨基(除了键接到其11-位的π-共轭延伸基团)。
在一些实施方案中,键接到式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的6-位和/或7-位的氨基在各种情况中独立地选自以下氨基(1)、(2)、和(3)的组。
在一些实施方案中,键接到式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的6-位和/或7-位的氨基独立地选自(1)-N(R15)R16,其中R15和R16各自选自氢(条件是仅R15和R16之一为为氢),C1-C8烷基,苯基,萘基,杂芳基,呋喃基,苯并呋喃-2-基,苯并呋喃-3-基,噻吩基,苯并噻吩-2-基,苯并噻吩-3-基,二苯并呋喃基,二苯并噻吩基,苯并吡啶基和芴基,C1-C8烷基芳基,C3-C20环烷基,C4-C20双环烷基,C5-C20三环烷基和C1-C20烷氧基烷基,其中所述芳基为苯基或萘基。
键接到式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的6-位和/或7-位的氨基在一些实施方案中独立地选自(2)由下式(V)表示的含氮环,
参考式(V),Y对于每个p和每个m独立地选自-CH2-,-CH(R17)-,-C(R17)(R17)-,-CH(芳基)-,-C(芳基)2-,和-C(R17)(芳基)-,和X选自-Y-,-O-,-S-,-S(O)-,-S(O2)-,-NH-,-NR17-和-N-芳基,其中R17在各种情况下独立地选自C1-C6烷基,所述芳基取代基为苯基或萘基,m为整数1、2或3,和p为整数0、1、2或3,条件是当p为0时,X为Y。
键接到式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的6-位和/或7-位的氨基在一些另外的实施方案中独立地选自(3)以下式(VI)和(VII)表示的基团:
参考式(VI)和(VII),R19、R20和R21各自为氢,C1-C5烷基,苯基或萘基,或者基团R19和R20一起形成5-8个碳原子的环,和R18为C1-C6烷基,C1-6烷氧基,氟或氯。
在本发明的一些实施方案中,键接到式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的6-位和/或7-位的氨基独立地由以下式(VIII)和(IX)表示。
参考式(XI)和(XII),R17在各种情况下独立地选自氢或C1-C6烷基,和相应地,键接到该茚并稠合的萘并吡喃的6-位和/或7-位的氨基独立地选自取代的或未取代的哌啶基(哌啶基)(例如式-XI),和取代的或未取代的吗啉基(例如式-XII)。
依照一些进一步实施方案,键接到式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的6-位和/或7-位的氨基独立地选自取代的和未取代的哌啶基,例如由式(VIII)表示。
在一些实施方案中,式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的13-位不含螺取代基(即不含螺环状基团)。该茚并稠合的萘并吡喃的13-位“不含螺取代基”是指,如果该茚并稠合的萘并吡喃的13-位被双取代,则取代基不会一起形成螺基团(即螺环状基团)。本文中使用的短语“在13-位不含螺环状基团”是指,如果该茚并稠合的萘并吡喃的13-位是被双取代的,则取代基不会一起形成螺环状基团。
在本发明的一些实施方案中,式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的5-、8-、9-、10-和12-位各自独立地具有键接的氢,烃基,或取代的烃基,其各自独立地并任选地被以下至少一个间隔:-O-,-S-,-C(O)-,-C(O)O-,-S(O)-,-SO2-,-N=N-,-N(R11’)-,其中R11’选自氢,烃基或取代的烃基,-Si(OR8’)w(R8’)t-,其中w和t各自独立地选自0-2,条件是w与t之和为2,并且每个R8’独立地选自氢,烃基和取代的烃基,和它们两者或更多者的组合。
在本发明的一些进一步实施方案中,式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的5-、8-、9-、10-和12-位各自独立地具有键接的氢;C1-C6烷基;氯代;氟代;C3-C7环烷基;取代的或未取代的苯基,该苯基的取代基为C1-C6烷基或C1-C6烷氧基;-OR10’或-OC(=O)R10’,其中R10’为S,氢,胺,C1-C6烷基,苯基(C1-C3)烷基,单(C1-C6)烷基取代的苯基(C1-C3)烷基,单(C1-C6)烷氧基取代的苯基(C1-C3)烷基,(C1-C6)烷氧基(C2-C4)烷基,C3-C7环烷基或单(C1-C4)烷基取代的C3-C7环烷基;或-N(R11’)R12’,其中R11’和R12’各自独立地为氢,C1-C8烷基,苯基,萘基,呋喃基,苯并呋喃-2-基,苯并呋喃-3-基,噻吩基,苯并噻吩-2-基,苯并噻吩-3-基,二苯并呋喃基,二苯并噻吩基,苯并吡啶基和芴基,C1-C8烷基芳基,C3-C20环烷基,C4-C20双环烷基,C5-C20三环烷基或C1-C20烷氧基烷基,或者R11’和R12’与氮原子一起形成C3-C20杂双环烷基环或C4-C20杂三环烷基环。
在一些实施方案中,式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的5-、8-、9-、10-和12-位各自独立地具有键接的氢;或如之前所述的式(V)表示的含氮环。
在一些实施方案中,式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的13-位具有键接的两个基团,它们各自独立地选自:氢;羟基;C1-C6烷基;C3-C7环烷基;烯丙基;取代的或未取代的苯基或苄基,其中各个所述苯基和苄基的取代基独立地为C1-C6烷基或C1-C6烷氧基;氯;氟;取代的或未取代的氨基;-C(O)R9’,其中R9’为氢,羟基,C1-C6烷基,C1-C6烷氧基,未取代的、单或二取代的苯基或萘基,其中各个所述取代基独立地为C1-C6烷基或C1-C6烷氧基,苯氧基,单或二(C1-C6)烷基取代的苯氧基,单或二(C1-C6)烷氧基取代的苯氧基,氨基,单或二(C1-C6)烷基氨基,苯基氨基,单或二(C1-C6)烷基取代的苯基氨基或单或二(C1-C6)烷氧基取代的苯基氨基;和-OR18,其中R18为C1-C6烷基,苯基(C1-C3)烷基,单(C1-C6)烷基取代的苯基(C1-C3)烷基,单(C1-C6)烷氧基取代的苯基(C1-C3)烷基,C1-C6烷氧基(C2-C4)烷基,C3-C7环烷基,单(C1-C4)烷基取代的C3-C7环烷基,C1-C6氯代烷基,C1-C6氟代烷基,烯丙基或-CH(R19)T,其中R19为氢或C1-C3烷基,T为CN,CF3或COOR20,其中R20为氢或C1-C3烷基,或其中R18为-C(=O)U,其中U为氢,C1-C6烷基,C1-C6烷氧基,未取代的、单或二取代的苯基或萘基,其中各个所述取代基独立地为C1-C6烷基或C1-C6烷氧基,苯氧基,单或二(C1-C6)烷基取代的苯氧基,单或二(C1-C6)烷氧基取代的苯氧基,氨基,单或二(C1-C6)烷基氨基,苯基氨基,单或二(C1-C6)烷基取代的苯基氨基或单或二(C1-C6)烷氧基取代的苯基氨基。在一些进一步实施方案中,该键接到位-13的两个基团一起形成氧代基团。
在一些实施方案中,式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的3-位具有键接的B基团和B’基团,在一些实施方案中,它们各自独立地选自:氢;未取代的、单、二或三取代的芳基;9-久洛里定基;未取代的、单或二取代的杂芳基选自吡啶基,呋喃基,苯并呋喃-2-基,苯并呋喃-3-基,噻吩基,苯并噻吩-2-基,苯并噻吩-3-基,二苯并呋喃基,二苯并噻吩基,咔唑基,苯并吡啶基,二氢吲哚基和芴基。在一些实施方案中,芳基和杂芳族取代基各自独立地选自:羟基,芳基,单或二(C1-C12)烷氧基芳基,单或二(C1-C12)烷基芳基,卤代芳基,C3-C7环烷基芳基,C3-C7环烷基,C3-C7环烷氧基,C3-C7环烷氧基(C1-C12)烷基,C3-C7环烷氧基(C1-C12)烷氧基,芳基(C1-C12)烷基,芳基(C1-C12)烷氧基,芳氧基,芳氧基(C1-C12)烷基,芳氧基(C1-C12)烷氧基,单或二(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷基,单或二(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷基,单或二(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷氧基,单或二(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷氧基,氨基,单或二(C1-C12)烷基氨基,二芳基氨基,哌嗪并,N-(C1-C12)烷基哌嗪并,N-芳基哌嗪并,吖丙啶并,二氢吲哚并,哌啶并,吗啉基,硫代吗啉基,四氢喹啉并,四氢异喹啉并,吡咯烷基,C1-C12烷基,C1-C12卤代烷基,C1-C12烷氧基,单(C1-C12)烷氧基(C1-C12)烷基,丙烯酰基,甲基丙烯酰基,卤素或-C(=O)R21,其中R21为-OR22,-N(R23)R24,哌啶并或吗啉基,其中R22为烯丙基,C1-C6烷基,苯基,单(C1-C6)烷基取代的苯基,单(C1-C6)烷氧基取代的苯基,苯基(C1-C3)烷基,单(C1-C6)烷基取代的苯基(C1-C3)烷基,单(C1-C6)烷氧基取代的苯基(C1-C3)烷基,C1-C6烷氧基(C2-C4)烷基或C1-C6卤代烷基,和R23和R24各自独立地为C1-C6烷基,C5-C7环烷基或取代的或未取代的苯基,该苯基的取代基独立地为C1-C6烷基或C1-C6烷氧基。
键接到式-(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的3-位的B和B’,在一些进一步实施方案中,各自独立地选自:氢;和未取代的或单取代的基团,其选自吡唑基,咪唑基,吡唑啉基,咪唑啉基,吡咯啉基,吩噻嗪基,吩噁嗪基,吩嗪基和吖啶基,取代基为C1-C12烷基,C1-C12烷氧基,苯基或卤素;和单取代的苯基,其中苯基具有位于其对位的取代基,该取代基为二羧酸残基或其衍生物,二胺残基或其衍生物,氨基醇残基或其衍生物,多元醇残基或其衍生物,-(CH2)-,-(CH2)t-或-[O-(CH2)t]k-,其中“t”可范围在2-6,“k”可范围在1-50,其中该取代基可与另一光致变色材料上的芳基连接。
在一些进一步实施方案中,键接到式-(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的3-位的B和B’各自独立地选自;氢;和以下通式(X)和/或(XI)表示的基团:
参考以上式(X)和(XI),并依照一些实施方案,V表示-CH2-和-O-。在一些实施方案中,W可以表示的基团的实例包括氧和取代的氮,条件是如果W为取代的氮,则V为-CH2-。氮取代基的非限制性实例包括氢,C1-C12烷基和C1-C12酰基。在一些进一步实施方案中,“s”可以范围在0-2,如果s大于1,则R25表示的每个基团可以与一个或多个其它R25基团相同或不同。R25表示的基团的非限制性实例包括C1-C12烷基,C1-C12烷氧基,羟基和卤素。在一些实施方案中,R26和R27表示的基团的非限制性实例包括氢和C1-C12烷基。
键接到式-(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的3-位的B和B’在一些进一步实施方案中各自独立地选自:氢;和由下式表示(XII)的基团:
参考以上式(XII),在一些实施方案中,R28选自氢和C1-C12烷基。在一些实施方案中,式(XII)的R29基团选自未取代的、单或二取代的萘基,苯基,呋喃基或噻吩基,所述取代基为C1-C12烷基,C1-C12烷氧基或卤素。
在一些实施方案中,键接到式-(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的3-位的B和B’一起形成芴-9-亚基基团或单或二取代的芴-9-亚基基团。在一些实施方案中,各个芴-9-亚基的取代基独立地选自C1-C12烷基,C1-C12烷氧基或卤素。
依照一些实施方案,式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃选自以下式(I-1)到(I-7)表示的一种或多种茚并稠合的萘并吡喃,和它们两者或更多者的组合:
3,3-双(4-甲氧基苯基)-6-甲氧基-7-哌啶并-11-(4-三氟甲基)苯基-13,13-二甲基-3H,13H-茚并[2,1-f]萘并[1,2-b]吡喃,其由下式(I-1)表示,
3-(4-甲氧基苯基)-3-(4-吗啉基苯基)-6-甲氧基-7-哌啶并-11-苯基-13,13-二甲基-3H,13H-茚并[2,1-f]萘并[1,2-b]吡喃,其由下式(I-2)表示,
3,3-双(4-甲氧基苯基)-6-甲氧基-7-吗啉基-11-(4-三氟甲基)苯基-13,13-二甲基-3H,13H-茚并[2,1-f]萘并[1,2-b]吡喃,其由下式(I-3)表示,
3,3-双(4-甲氧基苯基)-6,7-二甲氧基-11-(4-三氟甲基)苯基-13,13-二甲基-3H,13H-茚并[2,1-f]萘并[1,2-b]吡喃,其由下式(I-4)表示,
3-(4-甲氧基苯基)-3-(4-吗啉基苯基)-6-甲氧基-7-哌啶并-11-(2-三氟甲基)苯基-13,13-二甲基-3H,13H-茚并[2,1-f]萘并[1,2-b]吡喃,其由下式(I-5)表示,
3-(4-丁氧基苯基)-3-(4-甲氧基苯基)-7-甲氧基-11-苯基-13,13-二甲基-3H,13H-茚并[2,1-f]萘并[1,2-b]吡喃,其由下式(I-6)表示,
3-(4-(2-((1,1,1,5,5,5-六甲基-3-((三甲基甲硅烷基)氧基)三硅氧-3-基)氧基)乙氧基)苯基)-3-(4-吗啉基苯基)-7-甲氧基-11-苯基-13,13-二甲基-3H,13H茚并[2,1-f]萘并[1,2-b]吡喃,其由下式(I-7)表示,
依照本发明的一些实施方案,光致变色涂层的光致变色化合物包括以下反应产物:(a)至少一种开环环状单体,其选自环状酯、环状碳酸酯和它们的组合;和(b)光致变色引发剂。
在一些实施方案中,开环环状单体可以选择的环状酯由下式(XIII)表示,开环环状单体可以选择的环状碳酸酯由下式(XIV)表示:
参考式(XIII)和式(XIV),Rf和Re各自独立地选自二价烃基和取代的二价烃基,每个任选地被至少一个-O-间隔。在一些实施方案中条件是任何这种任选的间隔二价-O-:(i)在式(XIII)的情况中不键接到羰基碳;和(ii)在式(XIII)和式(XIV)的情况中不键接到另一氧。在一些进一步实施方案中,Rf和Re各自独立地选自任选地取代的二价直链或支化C2-C20烷基或任选地取代的二价直链或支化C2-C10烷基或任选地取代的二价直链或支化C2-C5烷基,其中任选的取代基独立地选自如本文之前关于取代的烃基所述的那些取代基。
开环环状单体可以选择的环状酯和环状碳酸酯的另外的实例包括,但不限于,描述于美国专利7,465,415第10栏第47行到第11栏第47行中的那些,这些公开内容通过引用纳入本申请。
在一些实施方案中,与光致变色引发剂(b)反应的每种开环环状单体(a)选自环状酯,并且每个环状酯选自ε-己内酯,δ-戊内酯,和它们的组合。
在一些实施方案中,该光致变色引发剂(b)包括至少一个适于引发至少一种开环环状单体(a)的开环的官能基团。依照一些进一步实施方案,光致变色引发剂(b)的每个官能基团选自醇、胺、羧酸、硅醇、硫醇基、它们的盐和它们的组合。
在一些实施方案中,该光致变色引发剂(b)的每个官能基团选自伯醇基团、仲醇基团、它们的盐和它们的组合。
在一些实施方案中,该光致变色引发剂(b)选自以上式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃,其进一步包括至少一个适于引发至少一种开环环状单体(a)的开环的官能基团。
依照一些进一步实施方案,该光致变色涂层包括至少一种光致变色化合物,其包括至少一个由下式(II)表示的开环基团,
依照一些另外的实施方案,该光致变色涂层包括至少一种式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃,其进一步包括至少一个以上式(II)表示的开环基团。
每个开环基团独立地由式(II)表示:L1为键或多价烃基或多价取代的烃基,每个任选地被以下至少一个间隔:-O-,-S-,-C(O)-,-C(O)O-,-OC(O)O-,-S(O)-,-SO2-,-N(R9)-和-Si(R9)(R10)-,其中R9和R10各自独立地选自烃基和取代的烃基,和它们两者或更多者的组合;L2对于每个t独立地选自-O-,-N(Rb)-,和-S-,其中Rb对于每个t独立地选自氢,烃基,和取代的烃基;Ra对于每个s独立地选自开环环状酯单体和开环环状碳酸酯单体;E对于每个t独立地选自氢,烃基和取代的烃基,每个任选地被以下至少一个间隔:-O-,-S-,-C(O)-,-C(O)O-,-OC(O)O-,-S(O)-,-SO2-,-N(R9)-和-Si(R9)(R10)-其中R9和R10各自独立地选自烃基和取代的烃基,和它们两者或更多者的组合;下标s对于每个t独立地为1-500或1-300或1-200或1-150或1-100或1-50或1-25;和下标t为1-20或1-15或1-10或1-5或1-3。
在一些进一步实施方案中,每个式(II)表示的开环基团独立地键接到式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的3-位、5-位、8-位、9-位、10-位、12-位和/或13-位中至少一个。在一些另外的实施方案中,每个式(II)表示的开环基团独立地键接到式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的3-位、5-位、6-位、7-位、8-位、9-位、10-位、11-位、12-位和/或13-位中的至少一个;条件是π-共轭延伸基团键接到式(II)表示的茚并稠合的萘并吡喃的6-位、7-位和/或11-位中至少一个。
进一步参考式(II)表示的开环基团,并依照一些实施方案,L1选择的多价基团包括,但不限于,如本文之前所述的那些基团的多价版本(或形式),它们可以通过式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃的3-位、5-位、8-位、9-位、10-位、12-位和13-位键接。
在一些实施方案中,式(II)的L1为祸包括一个或多个以下的残基:直链或支化C1-C20氧化亚烷基;具有2-100或2-50或2-25或2-10或2-5个重复单元的聚(直链或支化C1-C20氧化亚烷基);甘油;三羟甲基丙烷;二-三羟甲基丙烷;季戊四醇;二-季戊四醇;和它们两者或更多者的组合,包括交替的它们两者或更多者的组合。
再参考式(II)表示的开环基团,并依照一些实施方案,L2可以选择的二价连接基团-N(Rb)-的Rb对于每个t独立地选自氢,直链或支化C1-C20烷基,或直链或支化C1-C10烷基,或直链或支化C1-C6烷基。
再进一步参考式(II)表示的开环基团,并依照一些实施方案,对于每个s来说Ra可以独立地选择的开环环状酯单体和开环环状碳酸酯单体由如之前所述的表示式(XIII)的环状酯单体和式(XIV)表示的环状碳酸酯单体形成(或是它们的开环版本)。
在一些实施方案中,Ra对于每个s独立地选自开环ε-己内酯和开环δ-戊内酯。
进一步参考式(II)表示的开环基团,并依照一些实施方案,E对于每个t独立地选自:氢;(甲基)丙烯酸酯;烯丙基醚;碳酸烯丙酯;乙烯基醚;碳酸乙烯酯;任选地取代的直链或支化C1-C20烷基;任选地取代的芳基;任选地取代的直链或支化C1-C20羧酸酯;任选地取代的芳基羧酸酯;直链或支化C1-C20烷基醚;聚(直链或支化C1-C20亚烷基醚);任选地取代的直链或支化C1-C20烷基氨基甲酸酯;任选地取代的直链或支化C1-C20烷硫基氨基甲酸酯;任选地取代的芳基氨基甲酸酯;任选地取代的芳基硫代氨基甲酸酯;和任选地取代的直链或支化C1-C20烷基三烷氧基甲硅烷基。在一些实施方案中,E可以选择的基团的任选的取代基各自独立地选自如本文之前关于取代的烃基所述的那些取代基。
在一些实施方案中,包括至少一个由下式(II)表示的开环基团的光致变色化合物可以依照本领域熟知的方法制备。在一些实施方案中,包括至少一个式(II)表示的开环基团的光致变色化合物通过以下方式制备:使各自如本文之前所述的光致变色引发剂和开环环状单体在催化量的催化剂存在下反应。在一些实施方案中,该催化剂选自异丙醇铝、三乙基铝、2-乙基己酸锡(II)、三氟乙酸、酶、钾或其合适的盐、三氟甲磺酸酐和它们的组合。
在本发明的一些实施方案中,可以存在于光致变色涂层中的包括至少一个式(II)表示的开环基团的式(I)表示的茚并稠合的萘并吡喃包括,但不限于,以下式(XV-1)到(XV-6)表示的那些,和它们两者或更多者的组合:
参考式(XV-1)到(XV-6),并依照一些实施方案,n和m在各种情况中独立地大于0且小于或等于100,例如5-100或8-100或10-100或15-100或20-100或25-100或30-100或35-100或40-100或45-100或50-100。在一些实施方案中,式(XV-1)到(XV-6)的n与m之和在各种情况中独立地为:小于或等于200;或小于或等于100。
在一些实施方案中,式(XV-1)表示的光致变色材料是1摩尔由下式(XV-1-i)表示的光致变色引发剂和n摩尔ε-己内酯制备的。
在一些实施方案中,式(XV-2)表示的光致变色材料是由1摩尔的由下式(XV-2-i)表示的光致变色引发剂和n摩尔的ε-己内酯制备的。
在一些实施方案中,式(XV-3)表示的光致变色材料由1摩尔的光致变色引发剂由下式(XV-3-i)表示和n摩尔的ε-己内酯,然后m摩尔的δ-戊内酯制备。
在一些实施方案中,式(XV-4)表示的光致变色材料由1摩尔的光致变色引发剂由下式(XV-4-i)表示和n摩尔的ε-己内酯,然后m摩尔的δ-戊内酯制备。
在一些实施方案中,式(XV-5)表示的光致变色材料由1摩尔的光致变色引发剂由下式(XV-5-i)表示和n摩尔的ε-己内酯,然后m摩尔的δ-戊内酯制备。
在一些实施方案中,式(XV-6)表示的光致变色材料由1摩尔的光致变色引发剂由下式(XV-6-i)表示和n摩尔的ε-己内酯,然后m摩尔的δ-戊内酯制备。
依照本发明的一些实施方案,在该完成的分段多焦点透镜的后表面的至少一部分之上形成该光致变色涂层包括:(i)在该完成的分段多焦点透镜的后表面的至少一部分之上施涂光致变色涂料组合物,从而在该完成的分段多焦点透镜的后表面的至少该部分之上形成施涂光致变色涂料组合物;和将施涂的光致变色涂料组合物转化成位于该完成的分段多焦点透镜的所述后表面的至少所述部分之上的光致变色涂层。
该光致变色涂料组合物可以通过本领域熟知的方法施涂在该完成的分段多焦点透镜的后表面的至少一部分之上。在一些实施方案中,该光致变色涂料组合物通过喷涂法、幕涂法、旋涂法、刮刀(或拉下)刀片施涂法和它们的组合来施涂。
该光致变色涂料组合物包括,在一些实施方案中:一个或多个光致变色化合物如本文之前所述的;树脂组分;任选的一种或多种溶剂;以及任选的一种或多种添加剂。溶剂的实例包括(但不限于)以下:丙二醇单甲醚乙酸酯及其衍生物(以DOWANOL溶剂出售)、丙酮、丙酸戊酯、茴香醚、苯、乙酸丁酯、环己烷、乙二醇之二烷基醚(例如,二乙二醇二甲醚及其衍生物(以CELLOSOLVE溶剂出售))、二乙二醇二苯甲酸酯、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲氧基苯、乙酸乙酯、异丙醇、甲基环己酮、环戊酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、丙酸甲酯、碳酸丙二酯、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、N-甲基-2-吡咯烷酮、2-甲氧基乙基醚、3-丙二醇甲基醚及其混合物。对于一些实施方案,溶剂可以在每种情形中基于涂料组合物的总重量1重量%至95重量%、或10重量%至75重量%、或25重量%至60重量%的量存于光致变色涂料组合物中。
对于一些实施方案,光致变色涂料组合物的树脂组分可为热塑性树脂组分、可固化树脂组分或其组合。对于一些实施方案,热塑性树脂组分包括一种或多种热塑性聚合物。热塑性聚合物的实例包括(但不限于)热塑性聚(甲基)丙烯酸酯、热塑性聚醚、热塑性聚硫醚、热塑性聚酯、热塑性聚酰胺、热塑性聚氨酯、热塑性聚硫氨基甲酸酯、热塑性聚乙烯基、热塑性聚烯烃及其组合。
在涂料组合物之树脂组分包括热塑性树脂组分时,对于一些实施方案,将所涂覆的的光致变色涂料组合物转化为涂层包括容许所涂覆的热塑性光致变色涂料组合物固化。对于一些实施方案,所涂覆的的热塑性光致变色涂料组合物的固化包括:(i)使所涂覆的的热塑性光致变色涂料组合物暴露于升高温度以自所涂料组合物驱除任何溶剂;以和/或(ii)使所涂覆的热塑性光致变色涂料组合物冷却至低于热塑性树脂的熔点的温度,例如冷却至室温。
对于一些实施方案,每种涂料组合物独立地为可固化涂料组合物,且将所涂覆的涂料组合物转化为涂层包括使所涂覆的光致变色涂料组合物固化。
在光致变色涂料组合物的树脂组分为可固化树脂组分且相应地光致变色涂料组合物为可固化光致变色涂料组合物时,可通过暴露于诸如以下条件来使所涂覆的光致变色涂料组合物固化:环境温度,例如在双组分涂料组合物情形中;升高温度(例如,80℃至150℃,保持5至60分钟),例如在热固化涂料组合物情形中;或光化辐射,例如在紫外光可固化涂料组合物情形中。
根据一些实施方案,光致变色涂料组合物为可固化涂料组合物,且所得光致变色涂层包括有机基质,所述有机基质包括:(i)选自以下的聚合物:聚(甲基)丙烯酸酯、聚醚、聚硫醚、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚硫氨基甲酸酯、聚乙烯基、聚烯烃及其组合;以及(ii)多个选自以下的交联键:醚键、硫键、羧酸酯键、碳酸酯键(例如,-O-C(O)-O-)、氨基甲酸酯键(例如,-N(H)-C(O)-O-)、硫氨基甲酸酯键(例如,-N(H)-C(O)-S-)、硅氧烷键、碳-碳键及其组合。对于一些实施方案,碳-碳键系通过自由基反应或自由基聚合在光致变色涂层的有机基质中形成,例如在光化辐射可固化涂料组合物的情况中。
根据一些实施方案,可固化光致变色涂料组合物包括:具有选自以下的活性氢官能基的(甲基)丙烯酸酯共聚物:羟基、硫醇、伯胺、仲胺及其组合;任选的不同于(甲基)丙烯酸酯共聚物的多元醇;多异氰酸酯,例如二异氰酸酯和/或三异氰酸酯,其各自任选的经适宜阻隔基团或离去基团(例如3,5-二甲基吡唑)阻隔;任选的一种或多种溶剂,如上文中所述;以及任选的一种或多种添加剂,包括(但不限于)本文中进一步描述的那些添加剂,例如黏着促进剂、偶联剂、紫外光吸收剂、热稳定剂、催化剂、自由基清除剂、增塑剂、流动添加剂和/或静态着色剂和静态染料(即,非光致变色的着色剂或染料)。
可由其制备可固化光致变色涂料组合物的活性氢官能基(甲基)丙烯酸酯共聚物的(甲基)丙烯酸酯单体的实例包括(但不限于)(甲基)丙烯酸酯、具有至少一个选自羟基、硫醇、伯胺及仲胺的活性氢基团的C1-C20(甲基)丙烯酸酯。(甲基)丙烯酸酯的C1-C20基团可选自(例如)C1-C20直链烷基、C3-C20具支链烷基、C3-C20环烷基、C3-C20稠合环多环烷基、C5-C20芳基及C10-C20稠合环芳基。
可存在于可固化光致变色涂料组合物中的多元醇的实例包括(但不限于)甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、叁羟乙基异氰脲酸酯、新戊四醇、乙二醇、丙二醇、丙二醇、丁二醇、庚二醇、己二醇、辛二醇、4,4’-(丙烷-2,2-二基)二环己醇、4,4'-亚甲基二环己醇、新戊二醇、2,2,3-三甲基戊烷-1,3-二醇、1,4-二羟甲基环己烷、2,2,4-三甲基戊二醇、4,4’-(丙烷-2,2-二基)二苯酚及4,4'-亚甲基二苯酚。对于另外一些实施方案,可存在于可固化光致变色涂料组合物中的多元醇包括(但不限于)数均分子量为500至3500、或650至2500、或650至1500、或850至1200、或850至1000的多元醇,例如(但不限于)聚醚多元醇和/或聚碳酸酯多元醇。可用于由其制备光致变色涂层的可固化光致变色涂料组合物中的其它多元醇包括(但不限于)美国专利第7,465,414号第15栏第22行至第16栏第62栏中所述的本领域熟知的材料,例如聚醚多元醇及聚碳酸酯多元醇,所述公开内容以引用方式并入本文中。
根据另外一些实施方案,可存在于可固化光致变色涂料中的多元醇包括(但不限于)一种或多种高分子量聚碳酸酯多元醇,其在其骨架内具有碳酸酯基团。对于一些实施方案,此类高分子量聚碳酸酯多元醇为高分子量聚碳酸酯二醇。对于另外一些实施方案,高分子量聚碳酸酯多元醇进一步包括骨架中的一个或多个选自酯键、醚键、酰胺键和/或氨基甲酸酯键的键。对于一些实施方案,高分子量聚碳酸酯多元醇的Mn值为至少5000g/mol、或至少6000g/mol、或至少8000g/mol。对于一些实施方案,高分子量聚碳酸酯多元醇的Mn值小于或等于20,000g/mol、或小于或等于15,000g/mol、或小于或等于10,000g/mol。根据另外一些实施方案,高分子量聚碳酸酯多元醇的Mn值介于上文所列举的上限值与下限值的任何组合之间,例如5000至20,000g/mol、或6000至15,000g/mol、或8000至10,000g/mol。对于一些实施方案,聚碳酸酯多元醇之PDI值小于或等于2.0、或小于或等于1.5、或小于或等于1.3。
对于一些实施方案,高分子量聚碳酸酯多元醇为通过本领域熟知的分离方法来制备,此类方法涉及自由低分子量及高分子量聚碳酸酯多元醇的混合物组成之进料聚碳酸酯多元醇分离聚碳酸酯多元醇的高分子量部分。对于一些实施方案,高分子量聚碳酸酯多元醇系通过以下方式获得:用适宜溶剂(例如甲醇)逐次洗涤进料聚碳酸酯多元醇,且在每种逐次洗涤之间移除低分子量部分,直至获得具有期望高(或增加的)分子量(例如Mn值为至少5000g/mol)及期望低(或降低的)PDI值(例如小于或等于1.5)的产物聚碳酸酯多元醇。对于一些实施方案,高分子量聚碳酸酯多元醇为由进料脂肪族聚碳酸酯多元醇分离。对于一些实施方案,自其分离高分子量聚碳酸酯多元醇的市售进料脂肪族聚碳酸酯多元醇的实例包括(但不限于):PC-1122聚碳酸酯多元醇,其购自Stahl USA;ETERACOLLTM PH-200D、PH-200及UH-200聚碳酸酯多元醇,其购自Ube Chemical;DURANOLTM T5652聚碳酸酯多元醇,其购自Asahi-KASEI;和/或RAVECARBTM 107聚碳酸酯多元醇,其购自Enichem。
可存在于可固化光致变色涂料组合物中的高分子量聚碳酸酯多元醇包括(但不限于)更详细地描述于US 8,608,988 B2第5栏第51行至第7栏第8行中的那些,所述公开内容以引用方式并入本文中。
可存在于可由其制备光致变色涂层的可固化光致变色涂料组合物中的多官能基异氰酸酯(或多异氰酸酯)包括(但不限于)脂肪族、芳香族、环脂族及杂环多异氰酸酯和此类多异氰酸酯的混合物。可存在于光致变色涂料组合物中的多异氰酸酯的实例包括(但不限于):甲苯-2,4-二异氰酸酯;甲苯-2,6-二异氰酸酯;二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯;二苯基甲烷-2,4'-二异氰酸酯;对亚苯基二异氰酸酯;联苯基二异氰酸酯;3,3'-二甲基_4,4'-二亚苯基二异氰酸酯;四亚甲基-1,4-二异氰酸酯;六亚甲基-1,6-二异氰酸酯;2,2,4-三甲基己烷-1,6-二异氰酸酯;离胺酸甲酯二异氰酸酯;双(异氰酸基乙基)富马酸酯;异佛尔酮二异氰酸酯;伸乙基二异氰酸酯;十二烷-1,12-二异氰酸酯;环丁烷-1,3-二异氰酸酯;环己烷-1,3-二异氰酸酯;环己烷-1,4-二异氰酸酯;甲基环己基二异氰酸酯;六氢甲苯-2,4-二异氰酸酯;六氢甲苯-2,6-二异氰酸酯;六氢亚苯基-1,3-二异氰酸酯;六氢亚苯基-1,4-二异氰酸酯;全氢二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯;全氢二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯;含有异氰脲酸酯、脲丁啶、缩二脲或脲基甲酸酯键的二聚物及三聚物(例如异佛尔酮二异氰酸酯的三聚物)的二异氰酸酯;以及其二者或更多者的混合物和/或组合。可存在于光致变色涂料组合物中的多异氰酸酯的其它实例包括(但不限于)那些描述于美国专利第7,465,414号第16栏第63行至第17栏第38行中的那些,所述公开内容以引用方式并入本文中。
催化形成可用于由其制备光致变色涂层的光致变色涂料组合物中的氨基甲酸酯键的催化剂包括(但不限于)本领域熟知的材料,例如一种或多种有机酸的亚锡盐,其实例包括(但不限于)辛酸亚锡、二丁基二月桂酸锡、二丁基二乙酸锡、二丁基硫醇锡、二丁基二马来酸锡、二甲基二乙酸锡、二甲基二月桂酸锡及1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷。其它种类的催化剂包括(但不限于)有机酸的铋盐(例如2-乙基己酸铋)及锌基催化剂。对于一些实施方案,催化剂以至少足以在所采用的具体固化条件下催化形成氨基甲酸酯键的量存于光致变色涂料组合物中。对于一些实施方案,催化剂系有机酸的亚锡盐,其以0.0005-0.02份/100份聚氨酯形成组分的量存在。对于一些实施方案,可与可由其选择本发明方法的光致变色涂料组合物的聚氨酯涂料组合物一起使用的组分(例如多元醇、多异氰酸酯及催化剂)的其它非限制性实例描述于US 4,889,413及US 6,187,444B1中。
该光致变色涂料组合物可以进一步包含至少一种添加剂,所述添加剂在一些实施方案中能够有助于光致变色涂料组合物和所得光致变色涂层加工、性能或表现中的一种或多种。此类添加剂的非限制性实例包括静态染料,光引发剂,热引发剂,聚合抑制剂,光稳定剂(例如,但不限于,紫外光吸收剂和光稳定剂,例如位阻胺光稳定剂(HALS)),热稳定剂,脱模剂,流变控制剂,流平剂(例如,但不限于,表面活性剂),自由基清除剂,和粘合促进剂(例如己二醇二丙烯酸酯和偶联剂)。
可存在于光致变色组合物及所得光致变色涂层中的静态染料(即非光致变色的着色剂或染料)的实例包括(但不限于)本领域熟知的静态有机染料,其能赋予光致变色涂层以期望色彩或其它光学性质。可存在于光致变色涂料组合物及光致变色涂层中的静态染料的实例包括(但不限于)偶氮染料、蒽醌染料、二苯并哌喃染料、吖嗪染料、碘、碘盐、多偶氮染料、二苯乙烯染料、吡唑酮染料、三苯基甲烷染料、喹啉染料、噁嗪染料、噻嗪染料、聚烯染料及其混合物和/或组合。对于一些实施方案,可由其选择固定染料的蒽醌染料的实例包括(但不限于)1,4-二羟基-9,10-蒽二酮(CAS注册号81-64-1)、1,4-双(4-甲基苯基)胺基-9,10-蒽二酮(CAS注册号128-80-3)、1,4-双((2-溴-4,6-二甲基苯基)胺基)-9,10-蒽二酮(CAS注册号18038-98-8)及其混合物。
在一些实施方案中,该光致变色涂层由包含一种或多种可自由基聚合的单体的光致变色涂料组合物形成。在一些实施方案中,可以包含于光致变色涂料组合物中的可自由基聚合的单体的类别和实例包括,但不限于,如本文之前关于透镜模制组合物所述的那些。对于一些实施方案,包括一种或多种辐射可聚合单体的光致变色涂料可进一步包括如上文所述的一种或多种溶剂、如本文描述的一种或多种添加剂及如本文之前和进一步描述的一种或多种引发剂。
可存在于光致变色涂料组合物中的光引发剂的非限制性实例包括(但不限于)裂解型光引发剂及夺取型光引发剂。裂解型光引发剂的非限制性实例包括苯乙酮、α-胺基苯烷基酮、安息香醚、苯甲酰肟、酰基氧化膦及双酰基氧化膦或此类引发剂的混合物。这种光引发剂的商业实例为4265,其可由Ciba Chemicals公司购得。夺取型光引发剂的非限制性实例包括二苯甲酮、米其勒酮(Michler’s酮)、噻吨酮、蒽醌、樟脑醌、荧光酮、酮基香豆素或此类引发剂的混合物。
可存在于光致变色涂料组合物中的光引发剂的另一非限制性实例为可见光光引发剂。适宜可见光光引发剂的实例包括(但不限于)二苯乙二酮、安息香、安息香甲基醚、安息香异丁基醚苯并苯酚、苯乙酮、二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、4,4'-双(N,N'-二甲基胺基)二苯甲酮、二乙氧基苯乙酮、荧光酮(例如,可由Spectra Group Limited获得的H-Nu系列引发剂)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-异丙基噻吨酮、α-胺基苯烷基酮(例如,2-苯甲基-2-二甲基胺基-l-(4-吗啉基苯基)-1-丁酮)、酰基氧化膦(例如,2,6-二甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2,6-二氯苯甲酰基二苯基氧化膦及2,6-二甲氧基苯甲酰基二苯基氧化膦)、双酰基氧化膦(例如,双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、双(2,6-二甲基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦及双(2,6-二氯苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦)、苯基-4-辛氧基苯基碘六氟锑酸盐、十二烷基二苯基碘六氟锑酸盐、(4-(2-十四醇)氧基苯基)碘六氟锑酸盐及其混合物。光引发剂的其它实例陈述于美国专利6,602,603第12栏第11行至第13栏第21行中,其以引用方式明确并入本文中。
热引发剂的实例包括(但不限于)有机过氧化合物及偶氮双(有机腈)化合物。可用作热引发剂的有机过氧化合物的实例包括(但不限于)过氧单碳酸酯,例如叔丁基过氧异丙基碳酸酯;过氧二碳酸酯,例如二(2-乙基己基)过氧二碳酸酯、二(第二丁基)过氧二碳酸酯及二异丙基过氧二碳酸酯;二酰基过氧化物,例如2,4-二氯苯甲酰基过氧化物、异丁酰基过氧化物、癸酰基过氧化物、月桂酰基过氧化物、丙酰基过氧化物、乙酰基过氧化物、苯甲酰基过氧化物及对氯苯甲酰基过氧化物;过氧酯,例如叔丁基过氧新戊酸酯、叔丁基过氧辛酸酯及叔丁基过氧异丁酸酯;甲基乙基酮过氧化物及乙酰基环己烷磺酰基过氧化物。在一非限制性实施方案中,所用热引发剂系那些不会使所得聚合产物褪色者。可用作热引发剂的偶氮双(有机腈)化合物的实例包括(但不限于)偶氮双(异丁腈)、偶氮双(2,4-二甲基戊腈)或其混合物。
聚合抑制剂的实例包括(但不限于):硝基苯、1,3,5-三硝基苯、对苯醌、氯醌、DPPH、FeCl3、CuCl2、氧、硫、苯胺、酚、对二羟基苯、1,2,3-三羟基苯及2,4,6-三甲基苯酚。
可存在于光致变色涂料组合物中的其它添加剂包括偶联剂的水解产物及其混合物。如本文所用“偶联剂”表示具有至少一个能与至少一个表面上的基团反应、结合和/或缔合的基团的材料。对于一些实施方案,偶联剂可用作至少两个表面的界面处的分子桥,此类表面可为相似或不同表面。对于其它实施方案,偶联剂可为单体、低聚物、预聚物和/或聚合物。此类材料包括(但不限于)有机金属,例如硅烷、钛酸盐、铬酸盐、铝酸盐、铝酸锆、其水解产物及其混合物。如本文所用词组“偶联剂的至少部分水解产物”表示偶联剂上的至少一些至全部可水解基团发生水解。
可存在于光致变色涂料组合物中的其它添加剂包括其它黏着增强成分。例如,尽管本文中未限制,但光致变色涂料组合物可进一步包括黏着增强量的含环氧基材料。黏着增强量的含环氧基材料在包括于光致变色涂料组合物中时可改善随后向其涂覆的涂层或层的黏着。可包括于光致变色涂料组合物中的一类环氧(或环氧乙烷)官能基黏着促进剂包括(但不限于)环氧乙烷官能基烷基-三烷氧基硅烷,例如γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷及β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷。
根据一些实施方案,光致变色涂料组合物包括胺基塑料交联剂(例如(但不限于)三聚氰胺交联剂)及一种或多种具有可与胺基塑料交联剂反应之官能基(例如(但不限于)羟基、氨基甲酸酯和/或脲)的反应性组分且称作基于胺基塑料的光致变色涂料组合物。可由其选择本发明方法的光致变色涂料组合物的基于胺基塑料的涂料组合物的非限制性实例包括(但不限于)那些描述于(例如)US 6,432,544B1及US 6,506,488中的那些。
对于一些实施方案,光致变色涂料组合物系包括可水解硅烷单体之聚硅烷(或聚硅氧烷)光致变色涂料组合物,此类单体系例如(但不限于)四烷氧基硅烷(例如四乙氧基硅烷和/或四甲氧基硅烷)和/或烷基烷氧基硅烷,其中烷基任选的包括诸如环氧乙烷、乙烯基、胺和/或(甲基)丙烯酰基等官能基。可由其选择本发明方法的光致变色涂料组合物的基于聚硅烷的涂料组合物的非限制性实例包括(但不限于)那些描述于(例如)US 4,556,605、US 6,624,237 B2和US 7,157,518 B2中的那些。
根据另外一些实施方案,光致变色涂料组合物包括一种或多种具有两个或更多个羧酸酸酐基团的组分(例如,但不限于低聚物和/或聚合物)及一种或多种各自独立地具有两个或更多个可与羧酸酸酐基团反应的基团(例如羟基)的反应性组分,所述组合物可称作基于羧酸酸酐的涂料组合物。可由其选择本发明方法的光致变色涂料组合物的基于羧酸酸酐的涂料组合物的非限制性实例包括(但不限于)那些描述于(例如)US 4,798,745、US 4,798,746及US 5,239,012中的那些。
对于另外一些实施方案,光致变色涂料组合物包括一种或多种包括烷氧基丙烯酰基酰胺单体(例如(但不限于)N-烷氧基甲基(甲基)丙烯酰基酰胺单体)残基的组分(例如,但不限于低聚物和/或聚合物),所述组合物可称作基于烷氧基丙烯酰基酰胺的涂料组合物。可由其选择本发明方法的光致变色涂料组合物的基于烷氧基丙烯酰基酰胺的涂料组合物的非限制性实例包括(但不限于)那些描述于(例如)US6,060,001及5,618,586中的那些。
对于另外一些实施方案,光致变色涂料组合物包括一种或多种具有两个或更多个环氧乙烷基团的组分(例如,但不限于低聚物和/或聚合物)及一种或多种各自独立地具有两个或更多个可与环氧乙烷基团反应的基团(例如羟基、硫醇、羧酸及胺)的反应性组分,所述组合物可称为基于环氧乙烷(或环氧基)的涂料组合物。可由其选择本发明方法的光致变色涂料组合物的基于环氧乙烷的涂料组合物的非限制性实例包括(但不限于)那些描述于(例如)US 4,756,973及US 6,268,055 B1中的那些。
在一些实施方案中,本发明的方法进一步包括,在以下至少之一上的至少一个额外层:完成的分段多焦点透镜的前表面;完成的分段多焦点透镜的后表面;和光致变色涂层。在一些实施方案中,每个额外层独立地选自底漆涂层、保护涂层、抗反射涂层、偏振层和它们的组合。
依照一些实施方案,至少一个额外层的至少一个介于该完成的分段多焦点透镜的后表面和该光致变色涂层之间。在一些进一步实施方案中,至少一个底漆涂层和/或至少一个保护涂层形成并介于该完成的分段多焦点透镜的后表面和该光致变色涂层之间。在一些另外的实施方案中,(i)该分段多焦点透镜坯的(以及相应地完成的透镜的)有机基质包括聚碳酸酯,和(ii)至少一个底漆涂层和/或至少一个保护涂层形成并介于该完成的分段多焦点透镜的后表面和该光致变色涂层之间。
任选的底漆涂层可以包括单一层或多个层,每个具有相同或不同的组成。任选的底漆涂层典型地包括有机基质,例如热塑性有机基质和/或交联的有机基质。除了有机基质外另外地或备选地,任选的底漆层可以包括无机基质,包括,例如,硅烷连接基、硅氧烷连接基和/或钛酸酯连接基。在一些实施方案中,任选的底漆涂层的有机基质如本文之前关于光致变色涂层所述的。对于一些实施方案,任选的底漆涂层的有机基质包括(例如):丙烯酸酯残基(或单体单元)和/或甲基丙烯酸酯残基;乙烯基残基;醚键;硫键,包括单硫键和/或多硫键;羧酸酯键;碳酸酯键(例如,-O-C(O)-O-);氨基甲酸酯键(例如,-N(H)-C(O)-O-);碳-碳键;以和/或硫氨基甲酸酯键(例如,-N(H)-C(O)-S-)。
通常,任选的底漆涂层为由底漆涂料组合物形成。底漆涂料组合物可为可固化底漆涂料组合物,其可通过暴露于诸如以下等条件而固化:环境温度,例如在双组分涂料组合物情形中;升高温度(例如,80℃至150℃,保持5至60分钟),例如在热固化涂料组合物情形中;或光化辐射,例如在紫外光可固化涂料组合物情形中。
任选的底漆涂层可具有任何适宜厚度。对于一些实施方案,任选的底漆涂层具有0.5微米至20微米、例如1至10微米、或2至8微米、或3至5微米(包括所列举值)的厚度。
在一些实施方案中,任选的保护涂层选自耐磨涂层,例如“硬涂层”。每个保护涂层可以包括单一层或多个层,每个具有相同或不同的组成。任选的保护涂层可以选自包括有机硅烷的耐磨涂层,包括辐射固化的基于丙烯酸酯薄膜的耐磨涂层,基于无机材料例如有机硅、二氧化钛和/或氧化锆的耐磨涂层,可紫外光固化的类型的有机耐磨涂层,氧阻隔涂层,UV遮蔽涂层,和它们的组合。在一些实施方案中,任选的保护涂层为硬涂层,其包括辐射固化的基于丙烯酸酯的薄膜的第一涂层和包括有机硅烷的第二涂层。市售硬涂层产品的的非限制性实例包括耐磨涂层,可购自SDC Coating公司,和涂层,可购自PPG Industries公司。
任选的保护性涂层可选自本领域熟知的硬涂料材料,例如有机硅烷抗磨损涂料。通常称作硬涂层或基于聚硅氧的硬涂层的有机硅烷抗磨损涂层为本领域所熟知,且可购自多个制造商,例如SDC涂层公司及PPG Industries公司。参照美国专利第4,756,973号第5栏第1-45行;以及美国专利第5,462,806号第1栏第58行至第2栏第8行以及第3栏第52行至第5栏第50行,其披露内容描述有机硅烷硬涂层且其披露内容以引用方式并入本文中。还参照美国专利第4,731,264号、第5,134,191号、第5,231,156号及国际专利公开案WO94/20581中有机硅烷硬涂层的披露内容,其披露内容还以引用方式并入本文中。硬涂层可通过如上文所述的关于底漆层的那些涂覆方法(例如旋涂)来涂覆。
可用于形成任选的保护性涂层的其它涂料包括(但不限于)多官能基丙烯酸硬涂层、基于三聚氰胺的硬涂层、基于氨基甲酸酯之硬涂层、基于醇酸树脂的涂层、基于硅胶的硬涂层或其它有机或无机/有机混合硬涂层。
对于一些实施方案,任选的保护性涂层选自本领域熟知的有机硅烷型硬涂料。可选自的任选的保护性涂层的有机硅烷型硬涂料包括(但不限于)披露于美国专利第7,465,414B2号第24栏第46行至第28栏第11行中的那些,所述公开内容以引用方式并入本文中。
对于一些实施方案,可由其制备保护性涂层的涂料组合物的其它实例包括(但不限于):基于(甲基)丙烯酸酯的保护性涂料组合物,例如US 7,410,691中所述;基于辐射可固化丙烯酸酯之保护性涂料组合物,例如US 7,452,611 B2中所述;热固化保护性涂料组合物,例如US 7,261,843中所述;基于马来酰亚胺的保护性涂料组合物,例如US 7,811,480中所述;以及基于树枝状聚酯(甲基)丙烯酸酯之保护性涂料组合物,例如US 7,189,456中所述。
任选的抗反射涂层可以选自本领域熟知的抗反射涂层,和典型地包括至少两个各自具有不同折射率的层。在一些实施方案中,任选的抗反射涂层包括折射率为1.6-2.5或1.95-2.4的第一层,和折射率为1.30-1.48或1.38-1.48的第二层。在一些实施方案中,任选的抗反射涂层包括多个这样的交替的第一和第二层。在一些实施方案中,任选的抗反射涂层的第一层包括以下至少一种:TiO2,Ti2O3,Ti3O5,Pr6O11+xTiO2,CeO2,HfO2,Ta2O5,ZrO2,和SnO2。在一些实施方案中,任选的抗反射涂层的第二层包括以下的至少一种:SiO2,MgF2,AlF3,BaF2,Na5Al3F14,Na3AlF6,和YF3。任选的抗反射涂层可以选自的抗反射涂层的实例描述于美国专利6,175,450B1第1栏第56行到第2栏第7行;第2栏第50-65行;和第5栏第22-58行,这些公开内容通过引用纳入本申请。
在一些实施方案中,每个任选的偏振层可以选自本领域熟知的偏振层。在一些实施方案中,每个任选的偏振层为常规线性偏振层,其由一层或多层任选地含有二向性材料的单轴拉伸的聚合物膜、例如单轴拉伸的聚乙烯基醇膜形成。
本发明在以下实施例中更详细的描述,这些实施例仅意图说明,因为其中的许多改变和变形对于本领域技术人员来说是明显的。除非另有说明,所有份数和所有百分比都以重量计。
实施例
本发明实施例的部分A到E总结如下。在部分A中,描述了用于部分B的光致变色涂层制剂的光致变色化合物的制备。在部分B中,描述了光致变色涂层制剂C-1和C-2的制备和组成。在部分C中,描述了施涂该光致变色涂层的制剂透镜表面的制备。在部分D中,描述了该光致变色涂层制剂施涂到透镜及其固化。在部分E中,描述了涂覆的透镜的测试,并且将该测试结果制表并讨论。
部分A
光致变色化合物
光致变色化合物PC-1到PC-8的制备提供如下。
PC-1
3,3-二(4-甲氧基苯基)-13,13-二甲基-3H-13H-茚并[2’,3’:3,4]萘并[1,2-b]吡喃根据US7,527,754中实施例4的工序制备,该工序通过引用纳入本申请,但1-(4-氟苯基)-1-(4-吗啉基苯基)-2-丙炔-1-醇替换为等摩尔量的1,1-双(4-甲氧基苯基)-2-丙炔-1-醇(美国专利5,458,814中实施例1步骤1的产物)。
PC-2
3-(4-哌啶并苯基)-3-苯基-6,11-二氟-13,13-二甲基-3H-13H-茚并[2’,3’:3,4]萘并[1,2-b]吡喃根据US7,556,751中实施例4的工序制备,该工序通过引用纳入本申请。
PC-3
3-(4-氟苯基)-3-(4-吗啉基苯基)-13,13-二甲基-3H-13H-茚并[2’,3’:3,4]萘并[1,2-b]吡喃根据US7,527,754中实施例4的工序制备,该工序通过引用纳入本申请。
PC-4
3-(4-丁氧基苯基)-3-(4-甲氧基苯基)-6,7-二甲氧基-11-三氟甲基-13,13-二甲基-3H-13H-茚并[2’,3’:3,4]萘并[1,2-b]吡喃根据US8,748,634中实施例1的工序制备,该工序通过引用纳入本申请,但1,1-双(4-甲氧基苯基)-2-丙炔-1-醇替换为等摩尔量的1-(4-丁氧基苯基)-1-(4-甲氧基苯基)-2-丙炔-1-醇。
PC-5
步骤1.
将2,3-二甲氧基-7,7-二甲基-9-氰基-7H-苯并[C]芴-5-醇(3.0g,美国公布号2006/0228557A1实施例1步骤1的产物,该实施例在此通过引用特别地纳入本申请)和3,4-二氢-2H-吡喃(1.5克)置于反应烧瓶中并加入100mL的二氯甲烷。将反应混合物在室温下搅拌4小时。将混合物通过有机硅凝胶柱塞过滤,并且通过旋转蒸发去除有机滤液,得到3.2克灰色固体。NMR光谱显示该产物的结构与2,3-二甲氧基-5-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)-7,7-二甲基-7H-9-氰基-苯并[C]-芴一致。
步骤2
将步骤1的产物(3.0克),过氧化钾(1.18克)和碘己烷(4.4克)置于反应烧瓶中并加入150mL的叔丁基醇。将反应混合物在回流温度下加热4小时并冷却到室温。将混合物倒入200mL水中并用乙酸乙酯萃取。通过旋转蒸去除有机溶剂,得到3.4克灰色固体。NMR光谱显示该产物的结构与N-己基-2,3-二甲氧基-5-((四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)-7,7-二甲基-7H-苯并[C]-芴-9-甲酰胺一致。
步骤3.
将步骤2的产物(3.0克)置于反应烧瓶中并加入100mL甲醇。将反应混合物在回流温度下加热,并加入几滴浓缩的HCl。将混合物倒入200mL水中并用乙酸乙酯萃取。通过旋转蒸发去除有机溶剂,得到2.5克白色固体。NMR光谱显示该产物的结构与2,3-二甲氧基-5-羟基-7,7-二甲基-7H-9-氰基-苯并[C]-芴一致。
步骤4.
将步骤3的产物(2克),1,1-双(4-甲氧基苯基)-2-丙炔-1-醇(2.0克),十二基苯磺酸(0.5克)和氯仿(用戊烯保存,250mL)在反应烧瓶中合并,并在室温下搅拌5小时。将反应混合物用50%饱和的碳酸氢钠水溶液(200mL)洗涤,并将有机层用无水硫酸钠干燥。通过旋转蒸发去除溶剂。将热甲醇加入所得残余物,然后将混合物冷却到室温。获得的沉淀通过真空过滤收集并用冷甲醇洗涤,得到2.7克N-己基-3,3-二(4-甲氧基苯基)-6,7-二甲氧基-13-二甲基-3H,13H-茚并[2’,3’:3,4]萘并[1,2-b]吡喃-11-甲酰胺。
PC-6
3-(4-甲氧基苯基)-3-(4-吗啉基苯基)-6-甲氧基-7-哌啶并-11-苯基-13,13-二甲基-3H-13H-茚并[2’,3’:3,4]萘并[1,2-b]吡喃根据US 8,147,725中的比较例CE-6的工序制备,该工序通过引用纳入本申请。
PC-7
3,3-二(4-甲氧基苯基)-6-甲氧基-7-哌啶并-11-苯基-13,13-二甲基-3H-13H-茚并[2’,3’:3,4]萘并[1,2-b]吡喃根据US 8,147,725中的比较例CE-4的工序制备,该工序通过引用纳入本申请。
PC-8
3-(4-氟苯基)-3-(4-吗啉基苯基)-6,11-二甲氧基-13,13-二甲基-3H-13H-茚并[2’,3’:3,4]萘并[1,2-b]吡喃根据US 7,527,754中实施例4的工序制备,该工序通过引用纳入本申请,但7,7-二甲基-7H-苯并[C]芴-5-醇替换为等摩尔量的3,9-二甲氧基-7,7-二甲基-7H-苯并[C]芴-5-醇(美国公布号2006/0228557A1中实施例14步骤1的产物)。
部分B
光致变色涂层制剂
表1-光致变色涂层制剂
(1)一种位阻胺光稳定剂,可购自BASF。
(2)一种抗氧化剂,可购自BASF。
(3)一种位阻胺光稳定剂,可购自BASF。
(4)γ-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷,可获自法国巴黎的Osi Specialties
(5)一种氨基甲酸酯催化剂,可获自King Industries Inc。
(6)一种聚醚改性的二甲基聚硅氧烷共聚物,可获自BYK-Chemie
(7)一种聚(甲基)丙烯酸类多元醇,其依照美国专利6,187,444实施例1的组合物D的工序,该工序通过引用纳入本申请,不同在于在进料2中,苯乙烯替换为甲基丙烯酸甲酯,并且加入了基于总单体重量0.5重量%的亚磷酸三苯酯。
(8)一种聚碳酸酯二醇,可获自Stahl。
(9)一种封闭的六亚甲基二异氰酸酯,可获自Baxenden Chemical Co。
(10)一种封闭的脂族聚二异氰酸酯,可获自Bayer材料Science。
将进料1的成分在搅拌下加入合适的容器中,并加热到60℃大约30分钟以溶解固体。将进料2的成分加入另外的容器中并充分混合。将进料2加入进料1,并将所得混合物置于容器中,然后将该容器置于可获自Wheaton Industries公司的348923-A台式翻滚机上最少6小时,然后再使用。
部分C
透镜表面的制备
在以下实施例中,背侧(BS)指透镜基底的凹表面,而前侧(FS)指透镜基底的的凸表面。
为了展示背侧上的光致变色涂层的活化时聚碳酸酯透镜的衰减效应,使用具有6.25基弧的76mm直径涂覆的聚碳酸酯平光透镜(可获自Gentex Optics公司)作为实施例1和1A以及比较例CE-1和CE-1A中的基底。该平光透镜按供应原样使用,没有进一步清洁。平光透镜的光滑几何构型使得能够通过以下部分E中所述的方法容易地测量性能。
具有6.75基弧以及+2.00平顶(straight top)28mm追加的分段双焦点聚碳酸酯透镜基底用于实施例2。将实施例2的透镜研磨成-4.00的处方屈光度。具有4.75基弧以及+2.00平顶28mm追加的分段双焦点聚碳酸酯基底用于实施例3。将实施例3的透镜研磨成+4.00的处方屈光度。将实施例2和3的经研磨的透镜用温和的肥皂和水洗涤,用去离子水漂洗,最终用异丙醇漂洗,然后进行下述等离子体处理。
在施涂每个涂层前,对基底透镜以流速100毫升(mL)每分钟的氧在120瓦功率下进行氧等离子体施加三分钟。处理对之后涂覆每个实施例的表面进行。
在背侧上进行氧等离子体处理后,将实施例2和3的透镜首先通过旋涂涂覆1080透镜涂料(可购自PPG Industries公司)。对于各个实施例2和3,将HI-GARD 1080施涂到背侧表面,并将透镜在1067rpm旋转8秒。然后将涂覆的透镜在120℃烘烤1小时。一旦冷却,在上述条件下对涂覆的透镜施加氧等离子体,然后施涂光致变色涂层。实施例1、1A、CE-1和CE-1A中没有这样的第一次涂覆。
部分D
施涂光致变色涂料
将部分C制备的透镜通过旋涂工艺涂覆光致变色涂料溶液C-1或C-2。将大约1.5mL的各涂料溶液分配到透镜的指定表面,然后在根据表2的速度下旋转8秒。表2中的旋转速度是为了实现大约20微米的目标涂层厚度而确定的。将涂覆的透镜储存在40℃的强制通风炉中至多30分钟,然后在120℃的强制通风炉中进行1小时的固化循环。从炉中取出并冷却最少15分钟后,将透镜如上再次用氧等离子体处理。然后将各个透镜在1067rpm的旋转速度下旋涂HI-GARD 1080达8秒。然后将透镜在120℃固化3小时。尝试将光致变色涂料涂覆到双焦点透镜基底的前表面,结果目视上不能接受,双焦点边缘的区域有不均匀的涂层厚度,因此没有进一步进行。
表2-光致变色涂料参数
部分E
性能测试
在模拟活化的穿过透镜(TL)的室外暴露的条件下对在背侧(BS)上具有涂层的透镜实施例测试光致变色响应(例如光学密度的改变)。在室外模拟测试(OS)中的模拟室外暴露的条件下对在前侧(FS)上具有涂层的透镜实施例测试光致变色响应。
在PPG Industries公司定制的测量光致变色的先进光具座(A-BMP)光具座上,在如本文所述的室外模拟(OS)测试和穿过透镜(TL)测试中对如部分D中所述制备的光致变色样品测试光致变色响应。TL测试用于用穿过透镜到达背侧涂层的活化阳光活化光致变色透镜。OS测试和TL测试的所有经涂覆的透镜前侧处的照射强度为在315和380nm之间积分的6.7瓦/m2(UVA)和50K勒克斯。光致变色涂覆侧(背侧)背离活化源时进行TL测试。光致变色涂覆侧(前侧)面向活化源时进行OS测试。
在光具座上测试之前,将光致变色透镜按如下所述通过活化和褪色来调节。将透镜首先以约14cm的距离曝露于365nm紫外光约10分钟来活化该光致变色化合物。样品处的UVA照度(315-380nm)用Licor Model Li-1800分光照度计测量,并且发现是22.2W/m2。然后将活化的样品以距离灯约36cm的距离置于500瓦高亮度卤素灯下约10分钟,以使该光致变色化合物脱色或者失活。样品处的照度是用Licor分光照度计测量的,并且发现是21.4K勒克斯。然后在光具座上测试之前将透镜覆盖至少1小时。
A-BMP光具座配有两个以90°分开定位的150瓦氙气弧灯(一盏灯提供UV/VIS光的量,另一盏提供另外的部分的可见光)。将来自氙气弧灯的平行输出光束合并并通过50/50分光镜引导至样品小室。将每个灯单独过滤和施加快门,在混合后还进行施加快门,然后进入样品小室。将来自灯1的光路通过3mm Schott KG-2带通滤光片和提供所需的UV和部分可见光照射水平的适当的中密度滤光片来引导。将来自灯2的光路通过3mm Schott KG-2带通滤光片、400nm截止滤光镜和中密度滤光镜来引导,从而提供辅助的可见光照度。使用保持在3.5cfm压力流过样品室的FTSTM系统AirJetTM XE,将样品控制在23℃的温度。对A-BMP使用专用软件以控制时间间隔、照射、空气小室和样品温度、快门施加、滤光镜选择和响应测量。具有用于将光输送穿过样品的光纤缆的Zeiss MCS 601型分光光度计用于响应和颜色测量。
响应测量,以从未活化的状态到活化的或变暗的状态的光学密度(△OD)的改变表示,通过以下方式测定:建立初始未活化的透光率,打开氙气灯的快门并在选定的时间间隔下测量样品活化期间的透光率。术语“OD”以及等价的表述,例如“ΔOD”,是指光学密度(OD)的改变并根据下式测定:
△OD=log(%Tb/%Ta)
在式中,%Tb为脱色的状态(或非着色状态)中的百分比适光透光率,%Ta为活化的状态(或着色的状态)中的百分比适光透光率,并且对数是以10为底。
对相关的实施例进行彼此比较以获得保留的光学密度,采用下式计算:
保留的%△OD=100x(△ODTL/△ODOS)
表3-光致变色性能
*由于双焦点透镜表面的不规则几何构型,可能不能进行精确测量。
表3中的OS和TL的比较显示了当穿过透镜照射涂层时的入射光衰减。实施例1和1A显示了包含具有π-共轭延伸基团的染料的燃料组合与在比较例CE-1和CE-1A中没有这样的染料相比的改进的性能。
本发明已经参考其具体实施方案的特定细节进行了描述。并非打算将这样的细节认为是对本发明范围的限制,除了它们包括在附加的权利要求中这样的范围和程度。
Claims (29)
1.形成光致变色分段多焦点透镜的方法,包括:
(a)通过模制形成分段多焦点透镜坯,其中所述分段多焦点透镜坯具有前表面和后表面,所述分段多焦点透镜坯的所述前表面包括分段光学屈光度增加部分;
(b)研磨所述分段多焦点透镜坯的所述后表面,从而形成具有前表面和后表面的完成的分段多焦点透镜,所述完成的分段多焦点透镜的所述前表面包括所述分段光学屈光度增加部分;
(c)在所述完成的分段多焦点透镜的所述后表面的至少一部分之上形成光致变色涂层,所述光致变色涂层包含至少一种光致变色化合物。
2.根据权利要求1所述的方法,其中通过模制形成所述分段多焦点透镜坯包括,
提供具有内部空间的模具,
向所述模具的所述内部空间引入透镜模制组合物,和
从所述模具取出所述分段多焦点透镜坯。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述分段多焦点透镜坯包含有机基质,其包括聚碳酸酯,聚碳酸烯丙酯,聚氨酯,聚硫氨基甲酸酯,聚(脲-氨基甲酸酯),聚(甲基)丙烯酸酯,聚烯烃,聚乙烯基,聚酯,聚醚,或它们的组合。
4.根据权利要求1所述的方法,其中研磨所述分段多焦点透镜坯的所述后表面为所述完成的分段多焦点透镜提供眼科矫正。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述光致变色涂层的所述光致变色化合物包括以下至少之一:茚并稠合的萘并吡喃,萘并[1,2-b]吡喃,萘并[2,1-b]吡喃,螺芴并[1,2-b]吡喃,菲并吡喃,喹啉并吡喃,荧蒽并吡喃,螺吡喃,苯并噁嗪,萘并噁嗪,螺(二氢吲哚)萘并噁嗪,螺(二氢吲哚)吡啶并苯并噁嗪,螺(二氢吲哚)荧蒽并噁嗪,螺(二氢吲哚)喹啉并噁嗪,俘精酸酐,俘精酰亚胺,二芳烯,二芳基烷基烯,和二芳基烯基烯。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述光致变色涂层的所述光致变色化合物通过波长大于340nm的电磁辐射从封闭形式转变为开放形式。
7.根据权利要求5所述的方法,其中所述光致变色涂层的所述光致变色化合物通过波长大于390nm的电磁辐射从封闭形式转变为开放形式。
8.根据权利要求5所述的方法,其中所述光致变色涂层的所述光致变色化合物通过波长大于390nm到450nm的电磁辐射从封闭形式转变为开放形式。
9.根据权利要求5所述的方法,其中所述光致变色涂层的所述光致变色化合物包含至少一种茚并稠合的萘并吡喃。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述茚并稠合的萘并吡喃由下式(I)表示,
其中π-共轭延伸基团键接到所述茚并稠合的萘并吡喃的6-位、7-位和11-位的至少一个上,每个π-共轭延伸基团独立地延伸所述茚并稠合的萘并吡喃的π-共轭体系。
11.根据权利要求10所述的方法,其中每个π-共轭延伸基团独立地具有至少一个键接到其上的悬垂卤素取代的基团。
12.根据权利要求11所述的方法,其中每个π-共轭延伸基团独立地为:
-C(R30)=C(R31)(R32)或-C≡C-R33表示的基团,
其中R30、R31和R32各自独立地为,氨基,二烷基氨基,二芳基氨基,酰氧基,酰基氨基,取代的或未取代的C1-C20烷基,取代的或未取代的C2-C20烯基,取代的或未取代的C2-C20炔基,卤素,氢,羟基,氧,多元醇残基,取代的或未取代的苯氧基,取代的或未取代的苄氧基,取代的或未取代的烷氧基,取代的或未取代的氧基烷氧基,烷基氨基,巯基,烷硫基,取代的或未取代的芳基,取代的或未取代的杂芳基,取代的或未取代的杂环基团,条件是R30、R31和R32中至少一个是所述悬垂卤素取代的基团,和R33是所述悬垂卤素取代的基团。
13.根据权利要求12所述的方法,其中每个π-共轭延伸基团的所述悬垂卤素取代的基团独立地选自卤素取代的(C1-C10)烷基,卤素取代的(C2-C10)烯基,卤素取代的(C2-C10)炔基,卤素取代的(C1-C10)烷氧基和卤素取代的(C3-C10)环烷基,和
其中每个悬垂卤素取代的基团的每个卤素基团独立地选自氟,氯,溴和碘。
14.根据权利要求10所述的方法,其中每个π-共轭延伸基团独立地为:
取代的或未取代的芳基;或
取代的或未取代的杂芳基。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述取代的芳基和所述取代的杂芳基在各种情况中独立地被选自以下的至少一个成员取代:取代的或未取代的烷基,取代的或未取代的烷氧基,取代的或未取代的氧基烷氧基,酰胺,取代的或未取代的氨基,取代的或未取代的芳基,取代的或未取代的杂芳基,叠氮化物,羰基,羧基,酯,醚,卤素,羟基,多元醇残基,取代的或未取代的苯氧基,取代的或未取代的苄氧基,氰基,硝基,磺酰基,硫醇基,取代的或未取代的杂环基团,条件是如果该芳基或该杂芳基包含多于一个取代基,则每个取代基可以是独立地选择的。
16.根据权利要求10所述的方法,其中所述茚并稠合的萘并吡喃不含键接到所述茚并稠合的萘并吡喃的6-位和7-位的π-共轭延伸基团,和所述茚并稠合的萘并吡喃进一步包含键接到所述茚并稠合的萘并吡喃的6-位和7-位中至少之一的醚基团,
其中键接到所述茚并稠合的萘并吡喃的6-位和/或7-位的每个醚基团独立地由以下式-OR8’表示,
其中R8’为苯基(C1-C3)烷基,C1-C6烷基,单(C1-C6)烷基取代的苯基(C1-C3)烷基,单(C1-C6)烷氧基取代的苯基(C1-C3)烷基,C1-C6烷氧基(C2-C4)烷基,C3-C7环烷基,单(C1-C4)烷基取代的C3-C7环烷基,C1-C6氯代烷基,C1-C6氟代烷基,烯丙基,或者
R8’为基团-CH(R9’)Q,其中R9’为氢或C1-C3烷基,和Q为-CN,-CF3或-COOR10’,其中R10’为氢或C1-C3烷基。
17.根据权利要求16所述的方法,其中键接到所述茚并稠合的萘并吡喃的6-位和/或7-位的每个醚基团的R8’独立地选自直链或支化C1-C6烷基。
18.根据权利要求10所述的方法,其中所述茚并稠合的萘并吡喃不含键接到所述茚并稠合的萘并吡喃的6-位和7-位的π-共轭延伸基团,并且所述茚并稠合的萘并吡喃进一步包含键接到所述茚并稠合的萘并吡喃的6-位和7-位中至少之一的氨基,
其中键接到所述茚并稠合的萘并吡喃的6-位和/或7-位的每个氨基独立地选自:
(1)-N(R15)R16,其中R15和R16各自选自氢,条件是R15和R16中仅一个为氢,C1-C8烷基,苯基,萘基,杂芳基,呋喃基,苯并呋喃-2-基,苯并呋喃-3-基,噻吩基,苯并噻吩-2-基,苯并噻吩-3-基,二苯并呋喃基,二苯并噻吩基,苯并吡啶基和芴基,C1-C8烷基芳基,C3-C20环烷基,C4-C20双环烷基,C5-C20三环烷基和C1-C20烷氧基烷基,其中所述芳基为苯基或萘基;
(2)下式表示的含氮环,
其中Y对于每个p和每个m独立地选自-CH2-,-CH(R17)-,-C(R17)(R17)-,-CH(芳基)-,-C(芳基)2-,和-C(R17)(芳基)-,和X选自-Y-,-O-,-S-,-S(O)-,-S(O2)-,-NH-,-NR17-和-N-芳基,其中R17在各种情况下独立地选自C1-C6烷基,所述芳基取代基为苯基或萘基,m为整数1,2或3,和p为整数0,1,2或3,条件是当p为0时,X为Y;和
(3)下式表示的基团:
其中R19、R20和R21各自为氢,C1-C5烷基,苯基或萘基或者基团R19和R20一起形成5-8个碳原子的环,和R18为C1-C6烷基,C1-C6烷氧基,氟或氯。
19.根据权利要求18所述的方法,其中键接到所述茚并稠合的萘并吡喃的6-位和/或7-位的每个氨基独立地选自取代的或未取代的哌啶基和取代的或未取代的吗啉基。
20.根据权利要求1所述的方法,其中所述光致变色涂层的所述光致变色化合物包含以下的反应产物:
(a)至少一种开环环状单体,其选自环状酯、环状碳酸酯和它们的组合;和
(b)光致变色引发剂。
21.根据权利要求20所述的方法,其中该光致变色引发剂包含适于引发至少一种开环环状单体的开环的至少一个官能基团,进一步地其中每个官能基团选自醇、胺、羧酸、硅醇、硫醇、它们的盐和它们的组合。
22.根据权利要求21所述的方法,其中每个官能基团选自伯醇基团、仲醇基团、它们的盐和它们的组合。
23.根据权利要求10所述的方法,其中所述茚并稠合的萘并吡喃进一步包含至少一个由下式(II)表示的开环基团,
其中每个开环基团独立地由式(II)表示,
L1为键或多价烃基或多价取代的烃基,每个任选地被以下至少一个间隔:-O-,-S-,-C(O)-,-C(O)O-,-OC(O)O-,-S(O)-,-SO2-,-N(R9)-和-Si(R9)(R10)-,其中R9和R10各自独立地选自烃基和取代的烃基,和它们两者或更多者的组合,
L2对于每个t独立地选自-O-,-N(Rb)-,和-S-,其中Rb对于每个t独立地选自氢,烃基,和取代的烃基,
Ra对于每个s独立地选自开环环状酯单体和开环环状碳酸酯单体,
E对于每个t独立地选自氢,烃基和取代的烃基,每个任选地被以下至少一个间隔:-O-,-S-,-C(O)-,-C(O)O-,-OC(O)O-,-S(O)-,-SO2-,-N(R9)-和-Si(R9)(R10)-,其中R9和R10各自独立地选自烃基和取代的烃基,和它们两者或更多者的组合,
s对于每个t独立地为1-500,和
t为1-20,
其中所述开环基团键接到所述茚并稠合的萘并吡喃的3-位、5-位、6-位、7-位、8-位、9-位、10-位、11-位、12-位、和13-位中的至少一个上,
条件是所述π-延伸基团键接到所述茚并稠合的萘并吡喃的6-位、7-位和11-位中的至少一个上。
24.根据权利要求1所述的方法,其中在所述完成的分段多焦点透镜的所述后表面的至少一部分上形成所述光致变色涂层包括:
在所述完成的分段多焦点透镜的所述后表面的至少一部分上施涂光致变色涂料组合物,从而在所述完成的分段多焦点透镜的所述后表面的至少所述部分上形成施涂的光致变色涂料组合物,和
将所述施涂的光致变色涂料组合物转化成位于所述完成的分段多焦点透镜的所述后表面的至少所述部分上的所述光致变色涂层。
25.根据权利要求24所述的方法,其中所述光致变色涂料组合物为可固化的光致变色涂料组合物,和将所述施涂的光致变色涂料组合物转化成所述光致变色涂层包括固化所述施涂的光致变色涂料组合物。
26.根据权利要求25所述的方法,其中所述光致变色涂层包含有机基质,和所述有机基质包含,
(i)聚合物,其选自聚(甲基)丙烯酸酯,聚醚,聚硫醚,聚酯,聚酰胺,聚氨酯,聚硫氨基甲酸酯,聚乙烯基,聚烯烃,和它们的组合,和
(ii)多个交联连接基,其选自醚连接基,硫化物连接基,羧酸酯连接基,碳酸酯连接基,氨基甲酸酯连接基,硫代氨基甲酸酯连接基,硅氧烷连接基,碳-碳连接基,和它们的组合。
27.根据权利要求1所述的方法,其中在所述完成的分段多焦点透镜的所述后表面的至少一部分上形成所述光致变色涂层使得形成光致变色完成的分段多焦点透镜,
其中所述方法进一步包含边缘加工所述光致变色完成的分段多焦点透镜,从而形成经边缘加工的光致变色分段多焦点透镜,该透镜被改变尺寸以接收和保留在光学框架内。
28.根据权利要求1所述的方法,进一步包括在以下至少之一上的至少一个额外层:
所述完成的分段多焦点透镜的所述前表面,
所述完成的分段多焦点透镜的所述后表面,和
所述光致变色涂层,
其中每个额外层选自底漆涂层,保护涂层,抗反射涂层,偏振层,和它们的组合。
29.根据权利要求28所述的方法,其中至少一个额外层介于所述完成的分段多焦点透镜的所述后表面和所述光致变色涂层之间。
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