CN116391009A - 光致变色-二向色性制品 - Google Patents
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Abstract
提供了光致变色光学制品,其包括光学基材和设置在该基材的至少一部分表面上的至少部分各向异性层。该各向异性层包含:各向异性聚合物;光致变色‑二向色性染料、光致变色染料、或其组合;介晶受阻胺光稳定剂;和介晶抗氧化剂。提供了光致变色的经涂覆制品,其包括基材和在该基材的至少一部分表面上的各向异性涂层。该各向异性涂层由可聚合组合物形成,该可聚合组合物包含:可聚合的各向异性材料;光致变色‑二向色性染料、光致变色染料、或其组合;介晶受阻胺光稳定剂;和介晶抗氧化剂。
Description
技术领域
本发明涉及光致变色制品,其采用各向异性层,该各向异性层包含各向异性聚合物、光致变色-二向色性染料和/或光致变色染料、介晶受阻胺光稳定剂、以及介晶抗氧化剂。
背景技术
用于各种光学元件的光致变色涂层(包括光致变色-二向色性涂层)是众所周知的。这些光致变色涂层具有响应于光化辐射的吸收而变化的对于至少可见辐射的吸收光谱,能够具有第一状态和第二状态。响应于光化辐射,光致变色涂层能够从第一状态(例如“透明状态”)转换至第二状态(例如“着色状态”),并且响应于与第二状态的吸收基本上相同波长的光化辐射返回至第一状态。光致变色涂层还可以是热可逆的,其中该涂层响应于光化辐射从第一状态(例如“透明状态”)转换至第二状态(例如“着色状态”)。经暴露于热能,光致变色涂层可以从第二“着色状态”返回至第一“透明状态”。
光致变色-二向色性材料可以用于光致变色涂层中以形成这样的涂层,其同时具有光致变色特性(如具有响应于光化辐射而变化的对于至少可见辐射的吸收光谱)和二向色性特性(如能够对至少透射辐射的两个正交平面偏振分量中一个的吸收比另一个更强),其也响应于至少光化辐射而变化。虽然能够吸收透射辐射的两个正交平面偏振分量中的一个,但二向色性材料需要合适的定位或布置来实现净线性偏振。如果二向色性化合物没有适当地定位或布置,则将不会实现净线性偏振。因此,具有二向色性特性的化合物必需适当地定位或布置以实现净线性偏振,并且可以通过使用各向异性材料(如液晶材料)来使这些化合物配向,以使得分子的长轴采用通常平行于公共轴的取向。
当光致变色材料和/或光致变色-二向色性材料经历从一个状态至另一个状态(如从第一“透明状态”至第二“着色状态”)的变化时,光致变色和/或光致变色-二向色性材料经历从第一构象变化至第二构象变化的构象变化。从第一构象至第二构象的变化导致材料所占据的物理空间的量的变化。因此,光致变色和/或光致变色-二向色性材料需要足够灵活的化学环境,以允许该化合物以至少足以在可接受的时间范围内提供所希望响应的速率从第一构象状态转变至第二构象状态。此种环境可以通过各向异性材料如液晶材料提供。液晶材料由于其结构而通常能够有序化和配向,如通过与外力或另一种结构相互作用,以便能采取总体方向。
长时间暴露于紫外光或热能可能导致光致变色和/或光致变色-二向色性材料从第一构象状态变化至第二构象状态并返回至第一构象状态的能力降低。这种能力的降低被认为是光致变色和/或光致变色-二向色性化合物的不可逆分解的结果并且被称为疲劳或光疲劳。长时间暴露于紫外光可能进一步导致光致变色和/或光致变色-二向色性涂层的黄化。为了减少疲劳和黄化,光致变色和光致变色-二向色性涂层通常含有另外的有机材料,如稳定剂(即,热稳定剂和/或紫外光稳定剂),其限制和/或延迟涂层组合物由于暴露于高温和/或紫外光而引起的劣化。在涂层(如光致变色和/或光致变色-二向色性涂层)中包含这些稳定剂可能干扰各向异性材料以及光致变色-二向色性涂层中的二向色性材料的配向。
鉴于前述内容,希望提供光致变色和/或光致变色-二向色性涂层(尤其是包含各向异性材料的那些),这些涂层具有减少的疲劳和黄化,而对各向异性材料的配向干扰最小或没有干扰。
发明内容
本发明涉及一种光致变色光学制品。该光致变色光学制品包括光学基材。至少部分各向异性层被设置在该基材的至少一部分表面上。该各向异性层包含:各向异性聚合物;光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合;介晶受阻胺光稳定剂;和介晶抗氧化剂。
本发明涉及一种光致变色的经涂覆制品。该光致变色的经涂覆制品包括基材。各向异性涂层被设置在该基材的至少一部分表面上。该各向异性涂层由可聚合组合物形成。该可聚合组合物包含:可聚合的各向异性材料;光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合;介晶受阻胺光稳定剂;和介晶抗氧化剂。
具体实施方式
如本文所使用的,除非上下文另有明确规定,否则“一个/种(a/an)”和“所述/该(the)”的单数形式包括复数指代。
除非另有指明,否则本文所披露的所有范围或比率应理解为涵盖其中所包含的任何和所有子范围或子比率。例如,叙述的范围或比率“1至10”应视为包括在最小值1与最大值10之间(并且包括端点)的任何和所有子范围;即,以最小值1或更大值开始并且以最大值10或更小值结束的所有子范围或子比率,如但不限于1至6.1、3.5至7.8、以及5.5至10。
除了在操作实例中、或在另有指明的情况下,在说明书和权利要求中所使用的表示成分、反应条件等的量的所有数字应理解为在所有情况下由术语“约(about)”修饰。
如本文所使用的,术语“光化辐射”意指能够在材料中引起响应的电磁辐射,如但不限于将光致变色材料从一种形式或状态转变到另一种形式或状态,如本文将进一步详细讨论的。
如本文所使用的,术语“光致变色材料”包括热可逆和非热可逆(或光可逆)光致变色化合物二者。通常,虽然本文没有限制,但当两种或更多种光致变色材料彼此结合使用或与光致变色-二向色性化合物(如以上所述的那些)结合使用时,可以选择各种材料来相互补充,以产生希望的颜色或色调(hue)。例如,如本文所披露的,可以使用光致变色化合物的混合物以获得某些活化的颜色,如接近中性的灰色或接近中性的棕色。参见例如美国专利号5,645,767第12栏第66行至第13栏第19行,该专利的披露内容通过援引特并入本文,其描述了定义中性灰色和棕色的参数。
光致变色材料可以包含多种有机和无机光致变色材料中的任一种。一种或多种光致变色材料可以包括但不限于以下类别的材料:色烯,例如萘并吡喃、苯并吡喃、茚并稠合的萘并吡喃、菲并吡喃或其混合物;螺吡喃,例如螺(苯并吲哚啉)萘并吡喃、螺(吲哚啉)苯并吡喃、螺(吲哚啉)萘并吡喃、螺(吲哚啉)喹啉并吡喃和螺(吲哚啉)吡喃;噁嗪,例如螺(吲哚啉)萘并噁嗪、螺(吲哚啉)吡啶并苯并噁嗪、螺(苯并吲哚啉)吡啶并苯并噁嗪、螺(苯并吲哚啉)萘并噁嗪和螺(吲哚啉)苯并噁嗪;双硫腙汞、俘精酸酐(fulgide)、俘精酰亚胺(fulgimide)以及此类光致变色化合物的混合物。
此类光致变色材料和互补光致变色材料描述于美国专利号4,931,220的第8栏第52行至第22栏第40行;5,645,767的第1栏第10行至第12栏第57行;5,658,501的第1栏第64行至第13栏第17行;6,153,126的第2栏第18行至第8栏第60行;6,296,785的第2栏第47行至第31栏第5行;6,348,604的第3栏第26行至第17栏第15行;和6,353,102的第1栏第62行至第11栏第64行中,前述专利的披露内容通过援引并入本文。螺(吲哚啉)吡喃还描述于以下文献中:Techniques in Chemistry[化学技术],第III卷,“Photochromism[光致变色]”,第3章,Glenn H.Brown编辑,John Wiley and Sons,Inc.[约翰·威利父子公司],纽约,1971。
合适的光致变色材料还可包括可聚合的光致变色材料,如美国专利号5,166,345的第3栏第36行至第14栏第3行中披露的可聚合萘并噁嗪;美国专利号5,236,958的第1栏第45行至第6栏第65行中披露的可聚合螺苯并吡喃;美国专利号5,252,742的第1栏第45行至第6栏第65行中披露的可聚合的螺苯并吡喃和螺苯并硫吡喃;美国专利号5,359,085的第5栏第25行至第19栏第55行中披露的可聚合俘精酸酐;美国专利号5,488,119的第1栏第29行至第7栏第65行中披露的可聚合萘二酮;美国专利号5,821,287的第3栏第5行至第11栏第39行中披露的可聚合螺噁嗪;美国专利号6,113,814的第2栏第23行至第23栏第29行中披露的可聚合的聚烷氧基化萘并吡喃;以及WO 97/05213和美国专利号6,555,028的第1栏第16行至第24栏第56行中披露的可聚合的光致变色化合物。前述专利关于可聚合的光致变色材料的披露内容通过援引并入本文。
其他合适的光致变色材料可以包括有机-金属双硫腙盐,例如(芳基偶氮基)-硫甲酸芳基腙酸盐,例如描述于例如美国专利号3,361,706的第2栏第27行至第8栏第43行中的双硫腙汞;以及俘精酸酐和俘精酰亚胺,例如描述于美国专利号4,931,220的第1栏第39行至第22栏第41行中的3-呋喃基和3-噻吩基俘精酸酐和俘精酰亚胺,这些专利的披露内容通过援引并入本文。
如本文所使用的,术语“线性偏振的”或类似的术语意指将光波的电矢量的振动限定于一个方向或平面。
如本文所使用的,术语“二向色性的”意指能够对至少透射辐射的两个正交平面偏振分量中一个的吸收比另一个更强。因此,虽然二向色性材料能够优先地吸收透射辐射的两个正交平面偏振分量中的一个,但如果二向色性材料的分子没有适当地定位或布置,则将不会实现透射辐射的净线性偏振。即,由于二向色性材料的分子的随机定位,单个分子的选择性吸收将彼此抵消,使得不会实现净的或整体的线性偏振效应。因此,通常有必要通过用另一种材料进行配向来适当地定位或布置二向色性材料的分子,以便实现净线性偏振。
如本文所使用的,术语“光致变色-二向色性的”和类似术语如“光致变色-二向色性材料”、“光致变色-二向色性染料”和“光致变色-二向色性化合物”意指同时具有和/或提供光致变色特性(即具有响应于至少光化辐射而变化的对于至少可见辐射的吸收光谱)和二向色性特性(即能够对至少透射辐射的两个正交平面偏振分量中一个的吸收比另一个更强),其也响应于至少光化辐射而变化。应该知道,光致变色-二向色性材料、光致变色-二向色性染料、或光致变色-二向色性化合物可以是同时具有和/或提供光致变色特性和二向色性特性的单一化合物。
如本文所使用的,为了修饰术语“状态”,术语“第一”和“第二”不旨在指任何特定顺序或时序,而是指两种不同的条件或特性。出于非限制性说明的目的,光致变色化合物的第一状态和第二状态可以在至少一种光学特性方面不同,如但不限于可见辐射和/或UV辐射的吸收。因此,本发明的光致变色化合物可以在第一和第二状态中的每一个中具有不同的吸收光谱。例如,虽然本文没有限制,本发明的光致变色化合物可以在第一状态下是透明的并且在第二状态下是着色的。替代性地,本发明的光致变色化合物可以在第一状态下具有第一颜色并且在第二状态下具有第二颜色。
如本文所使用的,术语“聚合物”意指均聚物(例如,由单一单体种类所制备的)、共聚物(例如,由至少两种单体种类所制备的)、以及接枝聚合物。
如本文所使用的,聚合物的分子量值如重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)通过凝胶渗透色谱法使用合适的标准物(如聚苯乙烯标准物)来确定。
如本文所使用的,术语“(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)”和类似术语(如“(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylic acid ester)”)意指甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯。例如,除非本文另有规定,否则术语“(甲基)丙烯酸”包括甲基丙烯酸和/或丙烯酸。
如本文所使用的,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)的比率(即,Mw/Mn)。
如本文所使用的,术语“光学”意指与光和/或视觉有关或相关联。例如,如本文所披露的,光学制品或元件或装置可以选自:眼科制品、元件和装置,显示制品、元件和装置,窗,镜,以及有源和无源液晶盒制品、元件和装置。
如本文所使用的,术语“眼科”意指与眼睛和视觉有关或相关联。眼科制品或元件的非限制性实例包括矫正和非矫正镜片(其包括单光或多光镜片,多光镜片可以是分段或非分段的多光镜片(如但不限于双焦镜片、三焦镜片和渐进镜片)),以及用于矫正、保护或增强(美容或其他)视觉的其他元件(其包括但不限于接触镜片、人工晶状体、放大镜片和保护性镜片或护目镜)。
如本文所使用的,术语“显示(display)”意指呈字、数字、符号、设计或图的信息的可见的或机器可读的表示。显示元件的非限制性实例包括屏幕、监视器、以及安全元件,如安全标记。
如本文所使用的,术语“窗”意指适于允许辐射透射穿过那里的孔。窗的非限制性实例包括汽车和飞机的透明体、挡风玻璃、滤光片、遮光器、以及光学开关。
如本文所使用的,术语“镜”意指镜面反射很大部分的入射光的表面。
如本文所使用的,术语“液晶盒”是指含有能够被有序化的液晶材料的结构。液晶盒元件的非限制性实例是液晶显示器。
如本文所使用的,空间或方向术语,如“左”、“右”、“内”、“外”、“在…上方”、“在…下方”等与本文中可能进一步描述的本发明的各种取向有关,如本发明的制品和多层制品。然而,应理解的是,本发明可以采取对于本文所描述的那些的各种替代性的取向,并且因此,此类术语不应被视为限制性的。
如本文所使用的,术语“形成在…上/在…上形成(formed over)”、“沉积在…上/在…上沉积(deposited over)”、“提供在…上/在…上提供(provided over)”、“施加在…上/在…上施加(applied over)”、“存在于…上/在…上存在(residing over)”或“定位在…上/在…上定位(positioned over)”意指形成、沉积、提供、施加、存在或定位在下面的元件、或下面的元件的表面上、但不必然与其直接(或邻接)接触。例如,“定位在基材上”的层不排除位于所定位的或所形成的层与基材之间的相同或不同组成的一个或多个其他层、涂层、或膜的存在。
本文所提及的所有文献(如但不限于授权专利和专利申请),并且除非另有指明,否则均视为以其全文“通过援引并入”。
如本文所使用的,“任选取代的”基团的叙述意指这样的基团,其包括但不限于烷基、环烷基、杂环烷基、芳基和/或杂芳基,其中其至少一个氢已被不是氢的基团任选地替代或取代,如但不限于卤代基团(例如,F、Cl、I和Br)、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(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,如酚,并且包括多稠环芳基;杂芳基,包括多稠环杂芳基;和芳烷基)、以及胺基团,如-N(R14’)(R15’),其中R14’和R15’各自独立地是氢、直链或支链的C1-C20烷基、C3-C12环烷基、C3-C12杂环烷基、芳基、或杂芳基。
如本文所使用的,除非另有指明,否则连接基团如二价连接基团的从左向右的表示是包括其他适当的取向的,如但不限于从右向左的取向。出于非限制性说明的目的,以下二价连接基团(或等同于-C(O)O-)的从左向右的表示
是包括其从右向左的表示
(或等同于-O(O)C-或-OC(O)-)的。
如本文所使用的,术语“烷基(alkyl)”和相关术语(如“烷基(alkyl group(s))”)意指以下基团:其包括至少一个碳原子,如1至20个碳原子,如C1-C20烷基、或C1-C10烷基、或C1-C6烷基;是直链或支链的;并且是饱和的(并且相应地不含烯基和炔基)。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、直链或支链戊基、直链或支链己基、直链或支链庚基、直链或支链辛基、直链或支链壬基、直链或支链癸基、直链或支链十一烷基、直链或支链十二烷基、直链或支链十三烷基、直链或支链十四烷基、直链或支链十五烷基、直链或支链十六烷基、直链或支链十七烷基、直链或支链十八烷基、直链或支链十九烷基、以及直链或支链二十烷基。
如本文所使用的,“直链或支链”基团(如直链或支链烷基)的叙述在本文应理解为包括:亚甲基或甲基;直链的基团,如直链C2-C20烷基;以及适当支化的基团,如支链C3-C20烷基。
如本文所使用的,如本文所使用的术语“环烷基”意指适当环状的基团,如但不限于C3-C12环烷基(包括但不限于环状C5-C7烷基)。环烷基的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、和环辛基。如本文所使用的,术语“环烷基”还包括:桥环多环烷基(bridged ringpolycycloalkyl group)(或桥环多环烷基(bridged ring polycyclic alkyl group)),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;以及稠环多环烷基(fusedring polycycloalkyl group)(或稠环多环烷基(fused ring polycyclic alkylgroup)),如但不限于八氢-1H-茚基、以及十氢萘基。
如本文所使用的,术语“杂环烷基”意指适当环状的基团,如但不限于C3-C12杂环烷基或C5-C7杂环烷基,并且其在环状环中具有至少一个杂原子,如但不限于O、S、N、P、及其组合。杂环烷基的实例包括但不限于四氢呋喃基、四氢吡喃基、和哌啶基。如本文所使用的,术语“杂环烷基”还包括:桥环多环杂环烷基,如但不限于7-氧杂双环[2.2.1]庚烷基;以及稠环多环杂环烷基,如但不限于八氢环戊并[b]吡喃基和八氢-1H-异色烯基。
如本文所使用的,术语“炔基(alkynyl)”和相关术语(如“炔基(alkynyl group(s))”)意指以下基团:其包括至少两个碳原子,如2至20个碳原子,如C2-C20炔基、或C2-C10炔基、或C2-C6炔基;是直链或支链的;并且包括一个或多个内部和/或末端炔基(alkynegroup)(或炔基(alkynyl group))。炔基的实例包括但不限于乙炔基、丙炔基、丁炔基、直链或支链戊炔基、直链或支链己炔基等。
如本文所使用的,术语“杂芳基(heteroaryl)”和相关术语(如“杂芳基(heteroaryl group(s))”)意指以下环状芳香族基团:其包括至少3个碳原子,如C3-C20杂芳基、或C5-C14杂芳基;芳香族环中的至少一个杂原子,如-O-、-N-、和/或-S-;并且任选地包括至少两个稠合的环,其中至少一个是稠合的杂芳香族环。杂芳基的实例包括但不限于吡唑基、咪唑基、三嗪基、呋喃基、噻吩基、吡喃基、吡啶基、异喹啉基、以及嘧啶基。
如本文所使用的,术语“烷氧基(alkoxy)”和相关术语(如“烷氧基(alkoxy group(s))”)意指由-OR表示的基团,其中R是包括至少一个碳原子如1至20个碳原子的直链或支链烷基,如C1-C20烷基、或C1-C10烷基、或C1-C6烷基,并且相应地该烷氧基是例如C1-C20烷氧基、或C1-C10烷氧基、或C1-C6烷氧基。烷氧基的实例包括但不限于本文先前列举的烷基的那些实例,其包括末端二价氧键或基团(或末端醚键或基团),如但不限于甲氧基(CH3-O-)、乙氧基(CH3CH2-O-)、正丙氧基(CH3CH2CH2-O-)、异丙氧基、直链或支链丁氧基、直链或支链戊氧基、直链或支链己氧基等。
如本文所使用的,术语“卤素”和相关术语(如“卤素基团”和/或“卤代基团”)意指单键键合的卤素原子(如氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、和/或碘(I))。
如本文所使用的,术语“氨基(amino)”和相关术语(如“氨基(amino group)”)包括由-N(R14)(R15)表示的基团,其中R14和R15各自独立地选自例如氢、脂肪族基团、脂环族基团、杂脂环族基团、芳基、以及杂芳基。如本文所使用的,术语“伯氨基(primary amino)”和相关术语(如“伯氨基(primary amino group)”)意指由-NH2表示的基团。
如本文所使用的,并且除非另有明确说明,否则术语“氢”和相关术语(如“氢基团”)意指单键键合的氢(-H)。
如本文所使用的,术语“烯基(alkenyl)”和相关术语(如“烯基(alkenyl group)”)意指以下基团:其包括至少两个碳原子,如2至20个碳原子,如C2-C20烯基、或C2-C10烯基、或C2-C6烯基;是直链或支链的;并且包括一个或多个内部和/或末端烯基(alkene group)(或烯基(alkenyl group))。烯基的实例包括但不限于本文先前列举的直链或支链烷基的那些实例,其具有至少两个碳原子和至少一个烯基(alkene group)(或烯基(alkenyl group)),如但不限于乙烯基、直链或支链丙烯基、直链或支链丁烯基、直链或支链戊烯基、直链或支链己烯基等。
如本文所使用的,术语“芳基(aryl)”和相关术语(如“芳基(aryl group(s))”)意指以下环状芳香族基团:其包括至少6个碳原子,如C6-C20芳基、或C6-C14芳基;并且任选地包括至少两个稠合的环,其中至少一个是稠合的芳香族环。芳基的实例包括但不限于苯基、萘基、蒽基、菲基、三亚苯基、9,10-二氢蒽基、9,10-二氢菲基、以及三蝶烯基(triptycenyl)。
如本文所使用的,术语“芳烷基”或“芳基烷基”意指芳基-烷基,其中芳基和烷基如先前所描述。与母体部分的键合是通过该烷基的。合适的芳烷基的非限制性实例包括但不限于苄基和苯乙基。
本发明的光致变色光学制品包括光学基材。光致变色光学制品进一步包括设置在光学基材的至少一部分表面上的至少部分各向异性层。光致变色光学制品的至少部分各向异性层包含各向异性聚合物,光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合,介晶受阻胺光稳定剂,和介晶抗氧化剂。光致变色光学制品包括其他任选的层,将在本文中对其进行进一步描述。
如本文所使用的,术语“各向异性”意指当在至少一个不同方向测量时具有至少一种在值的方面不同的特性。相应地,“各向异性材料”是当在至少一个不同方向测量时具有至少一种在值的方面不同的特性的材料。可以包含在各向异性层中的可聚合的各向异性材料的非限制性实例包括但不限于如本文中关于本发明的光致变色光学制品的任选配向层进一步描述的那些液晶单体。
各向异性层包含由可聚合的各向异性材料形成的各向异性聚合物,这些各向异性材料如液晶单体和/或低聚物,如美国专利号7,910,019B2在其第43-90栏的表1中所披露的,该披露内容通过援引并入本文。合适的可商购的可聚合液晶单体包括可从默克集团(Merck KGaA)(达姆施塔特市,德国)以商品名反应性介晶获得的那些。其实例包括但不限于RM-23、RM-82、RM-105、和RM-257。可聚合的液晶单体可以是含双介晶的反应性液晶单体,如国际专利申请公开号WO 2020/119877的实例12、24-34和CE-41中所披露的那些。
适用于本发明的光致变色光学制品的各向异性层中的光致变色-二向色性染料的实例可以包括但不限于美国专利号7,342,112的第5栏第12行至第78栏第13行中详细描述的那些,该专利的披露内容通过援引并入本文。
光致变色-二向色性染料和/或光致变色染料通常以至少足够为由组合物制备的制品提供所希望水平的光致变色特性的量存在于各向异性层中,该量被称为光致变色量。当使用时,存在于各向异性层中的一种或多种光致变色-二向色性染料的量可以基于各向异性层中的各向异性聚合物、光致变色染料、和光致变色-二向色性染料的重量和范围为从0.1重量百分比至40重量百分比、或1重量百分比至30重量百分比、或5重量百分比至20重量百分比、或10重量百分比至15重量百分比。
光致变色光学制品的各向异性层进一步包含介晶受阻胺光稳定剂。该介晶受阻胺光稳定剂是由下式(I)表示的化合物:
适合用于制备本发明的光致变色光学制品的介晶受阻胺光稳定剂化合物(例如如由式(I)所表示的)及其各种基团将在本文中进一步详细地描述如下。
具有式(I)的介晶受阻胺光稳定剂化合物的R1是氢、烷基、烷氧基、乙酰基、羟基、或氧化物。在一些实例中,具有式(I)的介晶受阻胺光稳定剂化合物的R1是氢、烷基、或烷氧基。
具有式(I)的介晶受阻胺光稳定剂化合物的R2、R3、R4和R5各自独立地是氢或烷基,前提是R2、R3、R4和R5中的两个或更多个是烷基。在一些实例中,具有式(I)的介晶受阻胺光稳定剂化合物的R2、R3、R4、和R5各自是烷基。
具有式(I)的介晶受阻胺光稳定剂的二价连接基团L1是二价键,或式(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IId)、(IIe)、或(IIf)之一,
对于由式(IIb)表示的二价连接基团,R6是二价烷基或二价取代的烷基。对于由式(IId)表示的二价连接基团,R7是二价烷基或二价取代的烷基。对于由式(IIe)表示的二价连接基团,R8是二价烷基或二价取代的烷基。对于由式(IIf)表示的二价连接基团,Rb是氢、烷基、或取代的烷基。对于具有式(I)的介晶受阻胺光稳定剂,m是从0至4。
具有式(I)的介晶受阻胺光稳定剂的每个m的L2链段独立地是二价C1-C25烷基或二价C2-C25烯基,在每种情况下任选地插入有-O-、-C(O)-、-C(O)O-、或-OC(O)O-中的至少一个。
具有式(I)的介晶受阻胺光稳定剂的介晶由下式III表示:
对于由式(III)表示的介晶,Y是作为二价键、-O-、或-S-的二价连接基团。
对于由式(III)表示的介晶,v和u各自独立地是0至4,前提是v和u之和是2至4。在一些实例中,对于由式(III)表示的介晶,v和u之和是3至4。
对于由式(III)表示的介晶,每个v的Z独立地是作为二价键、-O-、-S-、-C(O)、-C(O)O-、-OC(O)O-、-N(R9)-C(O)-O-、或-C(O)-N(R9)-的二价连接基团。对于由式(III)表示的介晶,R9是氢、烷基、或取代的烷基。在一些实例中,对于由式(III)表示的介晶,每个v的Z独立地是作为二价键或-C(O)O-的二价连接基团。
对于由式(III)表示的介晶,对于每个v(对于二价环-A)和每个u(对于二价环-B),二价环
各自独立地是亚苯-1,4-二基、或取代的亚苯-1,4-二基、或环己-1,4-二基、或取代的环己-1,4-二基。二价环A和二价环B的任选取代基可以是烷氧基、烷基、或卤素。
如本文所使用的,术语“二价环-A”意指具有以下表示的二价环:
另外,如本文所使用的,术语“二价环-B”意指具有以下表示的二价环:
具有式(I)的介晶受阻胺光稳定剂的E是氢、直链或支链的C1-C25烷基、直链或支链的C2-C25烯基、直链或支链的C2-C25炔基,各自任选地插入有-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、或-OC(O)O-中的至少一个。在一些实例中,具有式(I)的介晶受阻胺光稳定剂的E是烷基。
对于具有式(I)的介晶受阻胺光稳定剂,当L1直接连接至L2时(并且等同于当L2连接至L1时),其之间的直接连接(例如,每个直接的L1-L2连接)不含两个连接(或键合)在一起的杂原子。对于具有式(I)的介晶受阻胺光稳定剂,当L1直接连接至介晶时(并且等同于当介晶连接至L1时),L1与Y之间的其之间的直接连接(例如,每个直接的L1-介晶连接)不含两个连接(或键合)在一起的杂原子。对于具有式(I)的介晶受阻胺光稳定剂,当L2直接连接至介晶时(并且等同于当介晶连接至L2时),L2与Y之间的其之间的直接连接(例如每个直接的L2-介晶连接)不含两个连接(或键合)在一起的杂原子。
可以用于各向异性层中的介晶受阻胺光稳定剂包括但不限于如美国专利号8,349,210中所描述的本领域公认的材料,该披露内容通过援引并入本文。
例如,用于各向异性层的介晶受阻胺光稳定剂可以由以下式(IVA)至(IVH)表示:
式(IVA)
1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基(4'-(4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-基)琥珀酸酯,
式(IVB)
1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基4-((4'-(4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-基)氧基)丁酸酯,
式(IVC)
2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基4'-(4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-甲酸酯,
式(IVD)
1-乙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基4'-(4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-甲酸酯,
式(IVE)
1-乙酰基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基4'-((1s,4r)-4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-甲酸酯,
式(IVF)
6-((4'-(4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-基)氧基)己基(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)琥珀酸酯,
式(IVG)
1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基(8-(4-((4-((4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-羰基)氧基)苯氧基)羰基)苯氧基)辛基)琥珀酸酯,以及
式(IVH)
6,13,20,27,34,41-六氧代-50-(4-((4-((4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-羰基)氧基)苯氧基)羰基)苯氧基)-7,14,21,28,35,42-六氧杂五十烷基(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基)琥珀酸酯。
相对于存在于各向异性层中的一种或多种光致变色-二向色性染料的总摩尔,各向异性层中的介晶受阻胺光稳定剂的量可以范围为从10摩尔百分比至50摩尔百分比。
适合用于制备本发明的光致变色光学制品的介晶抗氧化剂化合物(例如如由式(V)所表示的)及其各种基团将在本文中进一步详细地描述如下。
具有式(V)的介晶抗氧化剂化合物的R10和R11各自独立地是氢或直链或支链烷基,前提是R10和R11中的至少一个是烷基。
具有式(V)的介晶抗氧化剂的二价连接基团L3是二价键,或式(VIa)、(VIb)、(VIc)、(VId)、(VIe)、或(VIf)之一,
对于由式(VIb)、(VId)、(VIe)、和(VIf)表示的二价连接基团,R6’、R7’、R8’、和Rb’各自独立地分别是R6、R7、R8、和Rb。对于具有式(V)的介晶抗氧化剂,m是从0至4。
具有式(V)的介晶抗氧化剂的每个m的L4链段独立地是二价C1-C25烷基或二价C2-C25烯基,在每种情况下任选地插入有-O-、-C(O)-、-C(O)O-、或-OC(O)O-中的至少一个。
具有式(V)的介晶抗氧化剂的介晶由式(III)表示:
对于由式(III)表示的介晶,Y是作为二价键、-O-、或-S-的二价连接基团。
对于由式(III)表示的介晶,v和u各自独立地是0至4,前提是v和u之和是2至4。对于由式(III)表示的介晶,v和u之和是3至4。
对于由式(III)表示的介晶,每个v的Z独立地是作为二价键、-O-、-S-、-C(O)、-C(O)O-、-OC(O)O-、-N(R9)-C(O)-O-、或-C(O)-N(R9)-的二价连接基团。对于由式(III)表示的介晶,R9是氢、烷基、或取代的烷基。对于由式(III)表示的介晶,每个v的Z独立地是作为二价键或-C(O)O-的二价连接基团。
对于由式(III)表示的介晶,对于每个v(对于二价环-A)和每个u(对于二价环-B),二价环
各自独立地是亚苯-1,4-二基、或取代的亚苯-1,4-二基、或环己-1,4-二基、或取代的环己-1,4-二基。二价环A和二价环B的任选取代基可以是烷氧基、烷基、或卤素。
具有式(V)的介晶抗氧化剂的E是氢、直链或支链的C1-C25烷基、直链或支链的C2-C25烯基、直链或支链的C2-C25炔基,各自任选地插入有-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、或-OC(O)O-中的至少一个。具有式(V)的介晶抗氧化剂稳定剂的E是烷基。
对于具有式(V)的介晶抗氧化剂稳定剂,当L3直接连接至L4时(并且等同于当L4连接至L3时),其之间的直接连接(例如,每个直接的L3-L4连接)不含两个连接(或键合)在一起的杂原子。对于具有式(V)的介晶抗氧化剂,当L3直接连接至介晶时(并且等同于当介晶连接至L3时),L3与Y之间的其之间的直接连接(例如,每个直接的L3-介晶连接)不含两个连接(或键合)在一起的杂原子。对于具有式(V)的介晶抗氧化剂,当L4直接连接至介晶时(并且等同于当介晶连接至L4时),L4与Y之间的其之间的直接连接(例如,每个直接的L4-介晶连接)不含两个连接(或键合)在一起的杂原子。
可以用于各向异性层中的介晶抗氧化剂包括但不限于如美国专利号8,613,868中所描述的本领域公认的材料,该披露内容通过援引并入本文。
例如,适合用于各向异性层的介晶抗氧化剂可以由以下式(VIIA)至(VIIG)表示:
式(VIIA)
6-((4'-(4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-基)氧基)己基3,5-二-叔丁基-4-羟基苯甲酸酯,
式(VIIB)
4-((4-((8-((3,5-二-叔丁基-4-羟基苯甲酰基)氧基)辛基)氧基)苯甲酰基)氧基)苯基4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-甲酸酯,
式(VIIC)
4-((4-((8-((3,5-二-叔丁基-4-羟基苯甲酰基)氧基)辛基)氧基)苯甲酰基)氧基)-3-甲基苯基4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-甲酸酯,
式(VIID)
6-((4'-(4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-基)氧基)己基3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,
式(VIIE)
4-((4-((8-((4-(3-(叔丁基)-4-羟基-5-甲基苯基)-4氧代丁酰基)氧基)辛基)氧基)苯甲酰基)氧基)苯基4-甲基苯甲酸酯,
式(VIIF)
4-((4-((1-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-1,8,15,22,29,36,43-七氧代-2,9,16,23,30,37,44-七氧杂五十二烷-52-基)氧基)苯甲酰基)氧基)苯基4'-戊基-[1,1'-双(环己烷)]-4-甲酸酯,以及
式(VIIG)
8-(4-((4-((4-甲基苯甲酰基)氧基)苯氧基)羰基)苯氧基)辛基3,5-二-叔丁基-4-羟基苯甲酸酯。
相对于存在于各向异性层中的一种或多种光致变色-二向色性染料的总摩尔,各向异性层中的介晶抗氧化剂的量可以范围为从25摩尔百分比至150摩尔百分比。介晶抗氧化剂的摩尔以大于或等于介晶受阻胺光稳定剂的摩尔的量存在。
各向异性层可以进一步包含紫外光吸收剂。用于各向异性层的合适的紫外光吸收剂的非限制性实例包括苯并三唑、二苯甲酮、及其组合。例如,各向异性层可以包含由下式(VIII)表示的苯并三唑紫外光吸收剂:
适合用于制备本发明的光致变色光学制品的苯并三唑化合物(例如如由式(VIII)所表示的)及其各种基团将在本文中进一步详细地描述如下。
苯并三唑紫外光吸收剂的每个c的R12和每个d的R13各自独立地是甲基、乙基、羟基、或卤素如F或Cl。在具有式(VIII)的苯并三唑紫外光吸收剂中,c是从0-4。在具有式(VIII)的苯并三唑紫外光吸收剂中,d是从0-4。
合适的苯并三唑紫外光吸收剂的非限制性实例包括4-(2H-苯并三唑-2-基)-1,3-苯二酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-1,3,5-苯三酚、4-(2H-苯并三唑-2-基)-5-甲基-1,3-苯二酚、4-(2H-苯并三唑-2-基)-2-甲基-1,3-苯二酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-5-甲氧基-苯酚、4-(2H-苯并三唑-2-基)-1,2,3-苯三酚、4-(5-甲基-2H-苯并三唑-2-基)-1,3-苯二酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-1,3,5-苯三酚、5-(2H-苯并三唑-2-基)-1,2,4-苯三酚、4-(5-羟基-2H-苯并三唑-2-基)-1,3-苯二酚、4-(2H-苯并三唑-2-基)-1,2,3,5-苯四酚、2-(5-羟基-2H-苯并三唑-2-基)-1,3,5-苯三酚、4-(2H-苯并三唑-2-基)-2-乙基-1,3-苯二酚、4-(5-甲氧基-2H-苯并三唑-2-基)-1,3-苯二酚、4-(2H-苯并三唑-2-基)-6-氯-1,3-苯二酚、4-(5-氟-2H-苯并三唑-2-基)-1,3-苯二酚、2-(5-甲氧基-2H-苯并三唑-2-基)-1,3,5-苯三酚、2-(2,4-二羟基苯基)-2H-苯并三唑-4,6-二酚、4-[5-(三氟甲基)-2H-苯并三唑-2-基]-1,3-苯二酚、及其组合。
合适的二苯甲酮紫外光吸收剂的非限制性实例包括2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2′,4,4′-四羟基二苯甲酮、2,2′-二羟基-4,4′-二甲氧基二苯甲酮、2,3,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2,4,4’-三羟基二苯甲酮、及其组合。
各向异性层的光致变色-二向色性染料、介晶抗氧化剂、和介晶受阻胺光稳定剂可以通过与本身经至少部分有序化的可聚合的各向异性材料相互作用而至少部分地配向。例如,虽然本文没有限制,但可以使其光致变色-二向色性染料的至少一部分配向,以使得该光致变色-二向色性染料在二向色性状态下长轴基本上平行于可聚合的各向异性材料的总体方向。此外,虽然不是必需的,但是光致变色-二向色性染料、介晶抗氧化剂、或介晶受阻胺光稳定剂可以结合至经至少部分有序化的可聚合的各向异性材料的至少一部分或与之反应。
各向异性涂层可以通过本领域公认的方法施加在基材、或其他任选的层上,这些方法包括但不限于旋涂、喷涂、喷涂和旋涂、幕涂、流涂、浸涂、注射模制、流延、辊涂、线涂(wire coating)、和包覆模制(overmolding)。
至少部分配向各向异性层中的可聚合的各向异性材料的至少一部分的方法描述于本文和美国专利号7,097,303的第27栏第17行至第28栏第45行中,该专利通过援引并入。
有序化或者将有序化引入到各向异性层的可聚合的各向异性材料中的方法包括但不限于使可聚合的各向异性材料暴露于磁场、电场、线性偏振的紫外辐射、线性偏振的红外辐射、线性偏振的可见辐射、和剪切力中的至少一种。替代性地或另外地,可聚合的各向异性材料可以通过用另一种材料或结构配向至少一部分的可聚合的各向异性材料来至少部分有序化。例如,可聚合的各向异性材料可以通过用配向层(或取向设施)配向该可聚合的各向异性材料来至少部分有序化,该配向层如但不限于如下文进一步详细描述的那些配向层。
通过有序化至少一部分的可聚合的各向异性材料,可以使包含在各向异性层的可聚合的各向异性材料内或以其他方式与其连接的光致变色-二向色性染料、介晶抗氧化剂、和介晶受阻胺光稳定剂的至少一部分至少部分配向。虽然不是必需的,但光致变色-二向色性染料可以在处于活化状态的同时至少部分地配向。将可聚合的各向异性材料有序化和/或使光致变色-二向色性染料、介晶抗氧化剂、和介晶受阻胺光稳定剂配向可以在将各向异性层施加在任选的底漆层或任选的配向层上之前、期间、或之后进行。
光致变色-二向色性染料、介晶抗氧化剂、介晶受阻胺光稳定剂、和可聚合的各向异性材料可以在施加各向异性层期间进行配向和有序化。例如,各向异性层可以使用在施加期间将剪切力引入到可聚合的各向异性材料中的涂覆技术来施加,以使得可聚合的各向异性材料变得大体平行于所施加的剪切力的方向来至少部分有序化。出于非限制性说明的目的,包含光致变色-二向色性染料、介晶抗氧化剂、介晶受阻胺光稳定剂、和可聚合的各向异性材料的溶液或混合物(任选地在溶剂或载体中)可以幕涂到基材上,以使得将剪切力引入到正在施加的材料上,这归因于基材表面相对于被施加材料的相对移动。可以引入至少足够的剪切力的涂覆工艺的实例是幕涂工艺。剪切力可导致至少一部分的各向异性材料在基本上平行于表面移动方向的总体方向上有序化。如上所讨论的,通过以这种方式使至少一部分的可聚合的各向异性材料有序化,可以使光致变色-二向色性染料、介晶抗氧化剂、和介晶受阻胺光稳定剂的至少一部分配向。另外,并且任选地,通过将光致变色-二向色性染料的至少一部分在幕涂工艺期间暴露于光化辐射,以便将光致变色-二向色性染料转换成活化状态,也可以实现光致变色-二向色性染料在处于活化状态的同时至少部分配向。
光致变色-二向色性染料、介晶抗氧化剂、介晶受阻胺光稳定剂、和可聚合的各向异性材料可以在将可聚合组合物施加在基材上之后进行配向和有序化。例如,可以将光致变色-二向色性染料、介晶抗氧化剂、介晶受阻胺光稳定剂、和可聚合的各向异性材料的溶液或混合物(任选地在溶剂或载体中)旋涂在至少一部分的基材上。其后,至少一部分的可聚合的各向异性材料可以例如通过使可聚合的各向异性材料暴露于磁场、电场、线性偏振的紫外辐射、线性偏振的红外辐射、线性偏振的可见辐射、和/或剪切力而进行有序化。替代性地或另外地,可聚合的各向异性材料可以通过其用另一种材料或结构(如配向层)的配向而至少部分有序化。
光致变色-二向色性染料、介晶抗氧化剂、介晶受阻胺光稳定剂、和可聚合的各向异性材料可以在将可聚合组合物施加在基材上之前进行配向和有序化。例如,可以将光致变色-二向色性染料、介晶抗氧化剂、介晶受阻胺光稳定剂、和可聚合的各向异性材料的溶液或混合物(任选地在溶剂或载体中)施加在经有序化的聚合物片材上以在其上形成层。其后,可以允许至少一部分的可聚合的各向异性材料用下方经有序化的聚合物片材进行配向。聚合物片材可以通过例如本领域公认的层压或粘合方法随后施加在基材上。替代性地,该经有序化的各向异性层可以通过本领域公认的方法如热冲压来从聚合物片材转移到基材/基材上。
光致变色光学制品的可聚合的各向异性材料可以通过本领域已知的任何方法至少部分固化或至少部分聚合,这些方法如美国专利号7,910,019的第38栏第24至38行中披露的那些,该专利的披露内容通过援引并入本文。例如,各向异性聚合物可以包含聚合的液晶单体。合适的固化方法的非限制性实例包括使至少部分涂层暴露于紫外辐射、可见辐射、伽玛辐射、微波辐射、电子辐射、热能、或任何这些固化方法的组合。
可聚合的各向异性材料还可以通过以下方法进行固化:暴露于具有范围从385至460纳米,如从390至460纳米、或从410至460纳米的峰值发射波长的发光二极管,以实现各向异性层的固化(即,聚合),其中发光二极管可以包括无机或有机发光二极管。发光二极管光源可以是有机发光二极管;和/或无机发光二极管,例如,使用氮化铝、氮化镓、和氮化铟中的一些或全部的合金制成的那些。可商购的包括合适的无机发光二极管的光源包括来自克里斯通技术公司(Clearstone Technologies,Inc)的LB80-438P1-84或JL3-395-G2-12单元。可商购的包括合适的无机发光二极管的光源还可从贺利氏特种光源美国有限公司(Heraeus Noblelight America LLC)或锋翔科技公司(Phoseon Technology)获得。
如本文所披露的,光致变色光学制品包括一个或多个定位在基材与至少部分各向异性层之间的另外的层。如本文所披露的,光致变色制品包括一个或多个定位在各向异性层的至少一部分上的另外的层。如本文所披露的,该一个或多个另外的层可以进一步包含固定色调染料、二向色性染料、光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合。
如本文所使用的,术语“固定色调染料”和相关术语,如“固定着色剂(fixed-colorant)”、“静态着色剂(static colorant)”、“固定染料(fixed dye)”、以及“静态染料(static dye)”,意指为非光敏材料的染料,其不在物理上或化学上响应于与其在视觉上观察到的颜色有关的电磁辐射。如本文所使用的,术语“固定色调染料”和相关术语不包括光致变色化合物并且可与光致变色化合物区分。如本文所使用的,术语“非光敏材料”意指不在物理上或化学上响应于与其在视觉上观察到的颜色有关的电磁辐射的材料,其包括但不限于固定色调染料。一种或多种固定色调染料可以存在于本发明的该一个或多个另外的层中,其目的包括但不限于为由这些组合物制备的制品提供:至少该固定色调染料的基础(或第一)颜色特征(当光致变色化合物(若使用的话)未被活化时);以及任选地,固定色调染料和光致变色化合物的组合的第二颜色特征(当如通过暴露于光化辐射而被活化时)。可固化的光致变色组合物的任选的固定色调染料可以包括以下中的至少一种:偶氮染料、蒽醌染料、呫吨染料、吖嗪染料(azime dye)、碘、碘化物盐、多偶氮染料、茋染料、吡唑啉酮染料、三苯基甲烷染料、喹啉染料、噁嗪染料、噻嗪染料、以及多烯染料。
合适的常规二向色性染料的非限制性实例包括甲亚胺、靛、硫靛、部花菁(merocyanine)、茚满、喹酞酮染料、苝、酞吡呤(phthaloperine)、三苯并二噁嗪、吲哚并喹喔啉、咪唑并-三嗪、四嗪、偶氮和(多)偶氮染料、苯醌、萘醌、蒽醌和(多)蒽醌、蒽并嘧啶酮、碘、和碘酸盐。
二向色性染料可以是可聚合的二向色性化合物。即,二向色性染料可以包含至少一个能够聚合的基团(即,“可聚合基团”)。例如,虽然本文没有限制,但该至少一种二向色性化合物可以具有至少一个用至少一个可聚合基团封端的烷氧基、聚烷氧基、烷基、或聚烷基取代基。
如本文进一步详细讨论的,本发明的光致变色光学制品可以包括介于基材或任选的底漆层与各向异性层之间的配向层(也称为配向或取向设施)。
如本文所使用的,术语“配向层”意指这样的层,该层可以促进直接和/或间接地暴露于其至少一部分的一个或多个其他结构的定位。如本文所使用的,术语“有序化”意指使达到合适的布置或定位,如用另一种结构或材料配向或通过一些其他力或效应。因此,如本文所使用的,术语“有序化”涵盖了使材料如通过用另一种结构或材料进行配向而有序化的接触方法和使材料如通过暴露于外力或效应而有序化的非接触方法二者。术语有序化还涵盖了接触方法和非接触方法的组合。
例如,通过与任选的配向层相互作用而至少部分配向的光致变色-二向色性染料可以至少部分配向,以使得处于活化状态的光致变色-二向色性染料的长轴基本上平行于至少该配向层的第一总体方向。使通过与配向层相互作用而至少部分配向的光致变色-二向色性染料与配向层结合或与其反应。如本文关于材料或结构的有序化或配向所使用的,术语“总体方向”是指该材料、化合物、或结构的主要布置或取向。此外,本领域技术人员将理解,材料、化合物或结构可以具有总体方向,即使在该材料、化合物、或结构的布置中存在一些变化,前提是该材料、化合物、或结构具有至少一种主要的布置。
配向层可以具有至少第一总体方向。例如,配向层可以包括具有第一总体方向的第一经有序化区域和至少一个与该第一经有序化区域相邻的第二经有序化区域,该第二经有序化区域具有不同于该第一总体方向的第二总体方向。此外,配向层可以具有多个区域,其各自具有与其余区域相同或不同的总体方向,以便形成希望的图案或设计。配向层可以包括例如包含经至少部分有序化的配向介质的涂层、经至少部分有序化的聚合物片材、经至少部分处理的表面、朗缪尔-布洛吉特(Langmuir-Blodgett)膜、及其组合。
配向层可以包括包含经至少部分有序化的配向介质的涂层。可以与配向层结合使用的合适的配向介质的实例包括但不限于液晶材料、光取向材料、和擦拭取向材料。
配向层的配向介质可以是液晶材料,并且配向层可以称为液晶配向层。液晶材料由于其结构而通常能够有序化或配向以便能采取总体方向。更具体地,由于液晶分子具有棒状或盘状结构、刚性长轴、和强偶极子,因此液晶分子可以通过与外力或另一种结构相互作用而有序化或配向,使得分子的长轴采取大体上平行于公共轴的取向。例如,可以用磁场、电场、线性偏振的红外辐射、线性偏振的紫外辐射、线性偏振的可见辐射、或剪切力使液晶材料的分子配向。还可以用经取向表面使液晶分子配向。例如,液晶分子可以施加到已经例如通过擦拭、开槽、或光配向方法而取向的表面上,并且随后配向,以使得每个液晶分子的长轴采取大体上平行于该表面的取向的总体方向的取向。适合用作配向介质的液晶材料的实例包括但不限于液晶聚合物、液晶预聚物、液晶单体、和液晶介晶。如本文所使用的,术语“预聚物”意指部分聚合的材料。
适合与配向层结合使用的液晶单体的类别包括但不限于单官能液晶单体以及多官能液晶单体。液晶单体可以是可交联的液晶单体,如可光交联的液晶单体。如本文所使用的,术语“可光交联的”意指可以在暴露于光化辐射时交联或聚合的材料,如单体、预聚物或聚合物。例如,可光交联的液晶单体包括但不限于在使用或不使用聚合引发剂的情况下在暴露于紫外辐射和/或可见辐射时可交联的那些液晶单体。
可以包含在配向层中的可交联的液晶单体的实例包括但不限于具有选自以下的官能团的液晶单体:丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、烯丙基、烯丙基醚、炔基、氨基、酸酐、环氧化物、氢氧化物、异氰酸酯、嵌段异氰酸酯、硅氧烷、硫氰酸酯、硫醇、脲、乙烯基、乙烯基醚、及其共混物。可以包含在配向层中的可光交联的液晶单体的实例包括但不限于具有选自以下的官能团的液晶单体:丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、炔基、环氧化物、硫醇、及其共混物。
可以包含在配向层中的液晶聚合物和预聚物包括但不限于主链液晶聚合物和预聚物以及侧链液晶聚合物和预聚物。对于主链液晶聚合物和预聚物,棒状或盘状液晶介晶主要位于聚合物骨架内。对于侧链液晶聚合物和预聚物,棒状或盘状液晶介晶主要位于聚合物的侧链内。另外地,该液晶聚合物或预聚物可以是可交联的,并且进一步可以是可光交联的。
可以包含在配向层中的液晶聚合物和预聚物的实例包括但不限于具有选自以下的官能团的主链和侧链聚合物和预聚物:丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、烯丙基、烯丙基醚、炔基、氨基、酸酐、环氧化物、氢氧化物、异氰酸酯、嵌段异氰酸酯、硅氧烷、硫氰酸酯、硫醇、脲、乙烯基、乙烯基醚、及其共混物。可以包含在配向层中的可光交联的液晶聚合物和预聚物的实例包括但不限于具有选自以下的官能团的那些聚合物和预聚物:丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、炔基、环氧化物、硫醇、及其共混物。
可以包含在配向层中的液晶介晶包括但不限于热致液晶介晶和溶致液晶介晶。可以包含在配向层中的液晶介晶的另外的类别包括但不限于柱状(或棒状)液晶介晶和碟状(或盘状)液晶介晶。
可以包含在配向层中的光取向材料的实例包括但不限于美国专利号7,097,303B2的第15栏第15至32行中披露的那些,该专利的披露内容通过援引并入。
如本文所使用的,术语“擦拭取向材料”意指这样的材料,该材料可以通过将该材料的至少一部分表面用另一种经适当纹理化的材料擦拭来至少部分有序化。合适的材料和用于使擦拭取向材料至少部分有序化的方法的实例包括但不限于美国专利号7,097,303B2的第15栏第33至49行中披露的那些,该专利的披露内容通过援引并入本文。
配向层可以包括经至少部分有序化的聚合物片材。合适的经至少部分有序化的聚合物片材和使聚合物片材至少部分有序化的方法的实例包括但不限于美国专利号7,256,921B2的第70栏第1至23行中披露的那些,该专利的披露内容通过援引并入本文。
本发明的光致变色制品的配向层可以包括经至少部分处理的表面。如本文所使用的,术语“经处理的表面”是指至少一部分表面已被物理改变以在至少一部分表面上产生至少一个经有序化的区域。合适的经处理的表面的实例包括但不限于美国专利号7,256,921B2的第70栏第24至51行中披露的那些,该专利的披露内容通过援引并入本文。
如本文所使用的,术语“朗缪尔-布洛吉特膜”意指表面上的一个或多个经至少部分有序化的分子膜。形成朗缪尔-布洛吉特膜的方法包括但不限于美国专利号7,256,921B2的第70栏第52至63行中披露的那些,该专利的披露内容通过援引并入本文。
本发明的光致变色光学制品可以进一步包括介于配向层与各向异性层之间的配向转移材料。配向转移材料可以通过与配向层相互作用而配向,并且相应地,可聚合的各向异性材料、光致变色-二向色性染料、介晶受阻胺光稳定剂、和介晶抗氧化剂可以通过与配向转移材料相互作用而配向。配向转移材料可以促进合适的布置或定位从配向层向各向异性层的可聚合的各向异性材料、光致变色-二向色性染料、介晶受阻胺光稳定剂、和介晶抗氧化剂的传送或转移。
配向转移材料和使配向转移材料配向的方法的实例包括但不限于美国专利号7,097,303B2的第17栏第23至27行至第18栏第1至10行中披露的那些,该专利的披露内容通过援引并入。
本发明的光致变色制品可以包括介于基材与各向异性层之间的底漆层。合适的底漆层的实例包括但不限于美国专利号8,545,015B2的第43栏第38行至第47栏第67行中披露的那些,该专利的披露内容通过援引并入本文。
底漆层可以包括各自包含色调染料、光致变色染料、或其组合的单一层或多个层,其可以是相同或不同的。
例如,底漆层的光致变色染料可以是某些茚并稠合的萘并吡喃化合物,如美国专利号6,296,785的第3栏第66行至第10栏第51行中描述的,该披露内容通过援引并入本文。
本发明的光致变色光学制品可以包括存在于各向异性层上的顶涂层。合适的顶涂层的实例包括但不限于美国专利号8,545,015B2的第48栏第1行至第51栏第42行中描述的那些,该专利的披露内容通过援引并入本文。
顶涂层可以包括各自包含色调染料、光致变色染料、或其组合的单一层或多个层,其可以是相同或不同的。
形成顶涂层的组合物可以包含一种或多种添加剂,包括但不限于,粘附促进剂、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/或静态调色剂(tint)或静态染料(即,不是光致变色调色剂或染料的调色剂或染料)。
顶涂层可以包含紫外光吸收剂,并且不含色调染料、二向色性染料、光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合。顶涂层可以包含紫外光吸收剂和色调染料、光致变色染料、或其组合。顶涂层可以包含色调染料、光致变色染料、或其组合,并且不含紫外光吸收剂。紫外光吸收剂可以是一种或多种本领域公认的类别的紫外光吸收剂,包括但不限于:二苯甲酮;和/或苯并三唑。紫外光吸收剂可以是如上文所述的任何紫外光吸收剂。紫外光吸收剂典型地以基于制备顶涂层的涂层组合物的总固体重量的至少有效量,如从0.1至10重量百分比、或0.2至5重量百分比、或从0.3至3重量百分比存在。
顶涂层可以包含光致变色染料,如上文所述的那些中的任一种。
本发明的光致变色制品可以进一步包括存在于顶涂层上的硬涂层。合适的硬涂层的实例包括但不限于美国专利号8,545,015B2的第55栏第49行至第56栏第31行中描述的那些,该专利的披露内容通过援引并入本文。硬涂层可以包括单一层或多个层。
本发明的光致变色制品可以包括另外的涂层,如减反射涂层。例如,减反射涂层可以施加在硬涂层上。减反射涂层的实例描述于美国专利号6,175,450和国际专利申请公开号WO 00/33111中,这些专利的披露内容通过援引并入本文。
可以在形成本发明的光致变色光学制品的各种层(如各向异性层)中存在的溶剂的实例可以包括如水、本领域常见的有机溶剂、及其组合等溶剂。
可以从中进行本发明的光致变色制品基材的选择的基材包括但不限于由有机材料、无机材料、或其组合(例如,复合材料)形成的基材。
可以用于形成本发明的光致变色制品的基材的有机材料的非限制性实例包括聚合物材料,如美国专利号7,097,303B2的第5栏第12至56行中描述的那些。可以用于形成本发明的光致变色制品的基材的合适的聚合物材料是聚碳酸酯、多环烯烃、聚氨酯、聚(脲)氨酯、聚硫氨酯、聚硫(脲)氨酯、多元醇(烯丙基碳酸酯)、乙酸纤维素、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚(乙酸乙烯酯)、聚(乙烯醇)、聚(氯乙烯)、聚(偏二氯乙烯)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚酯、聚砜、聚烯烃、其共聚物、或其混合物。
基材可以是眼科基材。适用于形成眼科基材的有机材料的非限制性实例包括但不限于本领域公认的可用作眼科基材的聚合物,如用于制备用于光学应用(比如眼科镜片)的光学透明铸件的有机光学树脂。
适用于形成本发明的光致变色制品的基材的有机材料的其他非限制性实例包括合成和天然有机材料二者,包括但不限于:不透明或半透明聚合物材料、天然和合成织物、以及纤维素材料,如纸和木材。
适用于形成本发明的光致变色制品的基材的无机材料的非限制性实例包括玻璃、矿物、陶瓷、和金属。例如,基材可以包括玻璃。例如,基材可以具有反射表面,例如,抛光的陶瓷基材、金属基材、或矿物基材。反射涂层或层可以沉积或以其他方式施加至无机或有机基材的表面,以使其具反射性或增强其反射性。
此外,基材可以在其外表面上具有保护涂层,如但不限于耐磨涂层,如“硬涂层”。例如,可商购的热塑性聚碳酸酯眼科镜片基材通常是带有已施加在其外表面上的耐磨涂层来销售的,因为这些表面往往容易刮擦、磨损、或擦伤。此种镜片基材的实例是GENTEXTM聚碳酸酯镜片(可从镜泰光学公司(Gentex Optics)获得)。因此,如本文所使用的,术语“基材”包括这样的基材,该基材在其一个或多个表面上具有保护涂层,如但不限于耐磨涂层。
更进一步地,本发明的光致变色制品的基材可以是未调色的基材、调色的基材、线性偏振基材、圆偏振基材、椭圆偏振基材、光致变色基材、或调色的-光致变色的基材。如本文关于基材所使用的,术语“未调色的”意指基本上不含着色剂添加物(如但不限于常规染料)并且具有在响应于光化辐射时不显著变化的对于可见辐射的吸收光谱的基材。此外,关于基材的术语“调色的”意指具有着色剂添加物(如但不限于常规染料)和在响应于光化辐射时不显著变化的对于可见辐射的吸收光谱的基材。
如本文所使用的,关于基材的术语“线性偏振”意指适于线性偏振辐射的基材。如本文所使用的,关于基材的术语“圆偏振”意指适于圆偏振辐射的基材。如本文所使用的,关于基材的术语“椭圆偏振”意指适于椭圆偏振辐射的基材。此外,如本文关于基材所使用的,术语“调色的-光致变色的”意指含有着色剂添加物以及光致变色材料、并且具有在响应于至少光化辐射时变化的对于可见辐射的吸收光谱的基材。因此,例如并且没有限制,调色的-光致变色的基材在暴露于光化辐射时可以具有着色剂的第一颜色特征以及着色剂、光致变色材料的组合的第二颜色特征。
适合用于制备本发明的光致变色制品的一个或多个层可以通过本领域公认的方法施加在基材上,这些方法包括但不限于旋涂、喷涂、喷涂和旋涂、幕涂、流涂、浸涂、注射模制、流延、辊涂、线涂、和包覆模制。
光致变色光学制品的该一个或多个层可以通过上文关于各向异性层所述的任何方法来至少部分地固化或至少部分地聚合。
可以根据本发明制备光致变色的经涂覆制品。光致变色的经涂覆制品包括基材。光致变色的经涂覆制品进一步包括设置在基材的至少一部分表面上的各向异性涂层。光致变色的经涂覆制品的各向异性涂层由可聚合组合物形成。可聚合组合物包含可聚合的各向异性材料,光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合,介晶受阻胺光稳定剂,以及介晶抗氧化剂。
光致变色的经涂覆制品的基材可以是如关于光致变色光学制品所述的任何基材。
光致变色的经涂覆制品的可聚合的各向异性材料、介晶受阻胺光稳定剂、和介晶抗氧化剂可以是以上关于光致变色光学制品所述的任何可聚合的各向异性材料、介晶受阻胺光稳定剂、和介晶抗氧化剂。
可聚合组合物的光致变色-二向色性染料和/或光致变色染料可以是关于光致变色光学制品所述的任何光致变色-二向色性染料或光致变色染料。
光致变色的经涂覆制品的可聚合组合物可以进一步包含选自由以下组成的组的紫外光吸收剂:苯并三唑、二苯甲酮、及其组合。
各向异性涂层的可聚合组合物的可聚合的各向异性材料,介晶抗氧化剂,介晶受阻胺光稳定剂,以及光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合是至少部分配向的。各向异性涂层的可聚合组合物的介晶抗氧化剂,介晶受阻胺光稳定剂,以及光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合可以使用如上文所述的任何合适的方法来配向。
如上文所披露的,光致变色的经涂覆制品包括一个或多个定位在基材与各向异性涂层之间的另外的层。如上文所披露的,光致变色的经涂覆制品包括一个或多个定位在至少部分各向异性涂层的至少一部分上的另外的层。如上文所披露的,该一个或多个另外的层可以进一步包含固定色调染料、二向色性染料、光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合。
本发明涉及例如但不限于以下方面。
在第一方面,本发明可以涉及一种光致变色光学制品,其包括:光学基材;和设置在该基材的至少一部分表面上的至少部分各向异性层,其中该各向异性层包含:各向异性聚合物;光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合;介晶受阻胺光稳定剂;和介晶抗氧化剂。
在本发明的第二方面,在如以上对于第一方面所述的光致变色光学制品中,该各向异性层进一步包含选自由以下组成的组的紫外光吸收剂:苯并三唑、二苯甲酮、及其组合。
在本发明的第三方面,在如以上对于第二方面所述的光致变色光学制品中,该紫外光吸收剂是由下式(VIII)表示的苯并三唑:
其中每个c的R12以及每个d的R13各自独立地是甲基、乙基、羟基、或卤素;c是0-4;并且d是0-4。
在本发明的第四方面,在如以上对于第一至第三方面中任一方面所述的光致变色光学制品中,该各向异性聚合物包含聚合的液晶单体。
在本发明的第五方面,在第一至第四方面中任一方面的光致变色光学制品中,该介晶受阻胺光稳定剂是由下式(I)表示的化合物:
其中R1是氢、烷基、烷氧基、乙酰基、羟基或氧化物,R2、R3、R4、和R5各自独立地是氢或烷基,前提是R2、R3、R4、和R5中的两个或更多个是烷基,L1是作为二价键或下式(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IId)、(IIe)、或(IIf)之一的二价连接基团,
其中R6是二价烷基或二价取代的烷基,
其中R7是二价烷基或二价取代的烷基,
其中R8是二价烷基或二价取代的烷基,或
其中Rb是氢、烷基或取代的烷基,m是从0至4,每个m的L2独立地是二价C1-C25烷基或二价C2-C25烯基,在每种情况下任选地插入有-O-、-C(O)-、-C(O)O-、或-OC(O)O-中的至少一个,该介晶由下式(III)表示,
其中Y是作为二价键、-O-、或-S-的二价连接基团,v和u各自独立地是0至4,前提是v和u之和是2至4,每个v的Z独立地是作为二价键、-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)O-、-N(R9)-C(O)-O-、或-C(O)-N(R9)-的二价连接基团,其中R9是氢、烷基或取代的烷基,对于每个v和每个u,二价环,
各自独立地是亚苯-1,4-二基、或取代的亚苯-1,4-二基、或环己-1,4-二基、或取代的环己-1,4-二基,并且E是氢、直链或支链的C1-C25烷基、直链或支链的C2-C25烯基、直链或支链的C2-C25炔基,各自任选地插入有-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、或-OC(O)O-中的至少一个,前提是L1与L2之间的直接的L1-L2连接不含两个连接在一起的杂原子,L1与Y之间的直接的L1-介晶连接不含两个连接在一起的杂原子,并且在每个直接连接的L2与Y之间的每个直接的L2-介晶连接不含两个连接在一起的杂原子。
在本发明的第六方面,在如以上对于第五方面所述的光致变色光学制品中,该介晶受阻胺光稳定剂是,R1是氢、烷基、或烷氧基;R2、R3、R4、和R5各自是烷基;v和u之和是3至4;每个v的Z独立地是作为二价键和-C(O)O-的二价连接基团;并且E是烷基。
在本发明第七方面,在第五或第六方面的光致变色光学制品中,该介晶抗氧化剂是由下式(V)表示的化合物:
其中R10和R11各自独立地是氢或烷基,前提是R10和R11中的至少一个是烷基,L3是作为二价键或下式(VIa)、(VIb)、(VIc)、(VId)、(VIe)、或(VIf)之一的二价连接基团
其中R6’、R7’、R8’、和Rb’各自独立地分别是R6、R7、R8、和Rb,m是从0至4,每个m的L4独立地是二价C1-C25烷基或二价C2-C25烯基,在每种情况下任选地插入有-O-、-C(O)-、-C(O)O-、或-OC(O)O-中的至少一个,该介晶是由式(III)所表示的,并且E是氢、直链或支链的C1-C25烷基、直链或支链的C2-C25烯基、直链或支链的C2-C25炔基,各自任选地插入有-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、或-OC(O)O-中的至少一个;前提是L3与L4之间的直接的L3-L4连接不含两个连接在一起的杂原子,L3与Y之间的直接的L3-介晶连接不含两个连接在一起的杂原子,并且在每个直接连接的L4与Y之间的每个直接的L4-介晶连接不含两个连接在一起的杂原子。
在本发明的第八方面,在如以上第七方面所述的光致变色光学制品中,该介晶抗氧化剂是,R10和R11各自独立地是烷基,前提是R10和R11中的至少一个是支链烷基;v和u之和是3至4;每个v的Z独立地是作为二价键或-C(O)O-的二价连接基团;并且E是烷基。
在本发明的第九方面,在根据前述第一至第八方面中任一方面的光致变色光学制品中,该至少部分各向异性层的介晶抗氧化剂;介晶受阻胺光稳定剂;和光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合是至少部分地配向的。
在本发明的第十方面,在如以上第一至第九方面中任一方面所述的光致变色光学制品中,该光致变色光学制品进一步包括定位在基材与至少部分各向异性层之间的一个或多个层。
在本发明的第十一方面,在如以上第一至第十方面中任一方面所述的光致变色光学制品中,该光致变色光学制品进一步包括定位在至少部分各向异性层的至少一部分上的一个或多个层。
在本发明的第十二方面,在根据前述第十或第十一方面中任一方面的光致变色光学制品中,该一个或多个层可以进一步包含固定色调染料、二向色性染料、光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合。
在本发明的第十三方面,在如以上第一至第十二方面中任一方面所述的光致变色光学制品中,该基材包含选自由以下组成的组的聚合物材料:聚碳酸酯、多环烯烃、聚氨酯、聚(脲)氨酯、聚硫氨酯、聚硫(脲)氨酯、多元醇(烯丙基碳酸酯)、乙酸纤维素、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚(乙酸乙烯酯)、聚(乙烯醇)、聚(氯乙烯)、聚(偏二氯乙烯)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚酯、聚砜、聚烯烃、其共聚物、及其混合物。
在本发明的第十四方面,在如以上第一至第十三方面中任一方面所述的光致变色光学制品中,该制品是选自由以下组成的组的光学元件:眼科制品、显示制品、窗、和镜。
在本发明的第十五方面,在如以上第十四方面所述的光致变色光学制品中,该眼科制品选自由以下组成的组:矫正镜片、非矫正镜片、接触镜片、和保护性镜片。
在第十六方面,本发明可以涉及一种光致变色的经涂覆制品,其包括:基材;和在该基材的至少一部分表面上的各向异性涂层,其中该各向异性涂层由可聚合组合物形成,该可聚合组合物包含:可聚合的各向异性材料;光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合;介晶受阻胺光稳定剂;和介晶抗氧化剂。
在本发明的第十七方面,在如以上对于第十六方面所述的光致变色的经涂覆制品中,该可聚合组合物进一步包含选自由以下组成的组的紫外光吸收剂:苯并三唑、二苯甲酮、及其组合。
在本发明的第十八方面,在如以上对于第十七方面所述的光致变色的经涂覆制品中,该紫外光吸收剂是由下式(VIII)表示的苯并三唑:
其中每个c的R12以及每个d的R13各自独立地是甲基、乙基、羟基、或卤素;c是0-4;并且d是0-4。
在本发明的第十九方面,在第十六至第十八方面中任一方面的光致变色的经涂覆制品中,该介晶受阻胺光稳定剂是由下式(I)表示的化合物:
其中R1是氢、烷基、烷氧基、乙酰基、羟基或氧化物,R2、R3、R4和R5各自独立地是氢或烷基,前提是R2、R3、R4和R5中的两个或更多个是烷基,L1是作为二价键或下式(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IId)、(IIe)、或(IIf)之一的二价连接基团,
其中R6是二价烷基或二价取代的烷基,
其中R7是二价烷基或二价取代的烷基,
其中R8是二价烷基或二价取代的烷基,或
其中Rb是氢、烷基或取代的烷基,m是从0至4,每个m的L2独立地是二价C1-C25烷基或二价C2-C25烯基,在每种情况下任选地插入有-O-、-C(O)-、-C(O)O-、或-OC(O)O-中的至少一个,该介晶由下式III表示,
其中Y是作为二价键、-O-、或-S-的二价连接基团,v和u各自独立地是0至4,前提是v和u之和是2至4,每个v的Z独立地是作为二价键、-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)O-、-N(R9)-C(O)-O-、或-C(O)-N(R9)-的二价连接基团,其中R9是氢、烷基或取代的烷基,对于每个v和每个u,二价环,
各自独立地是亚苯-1,4-二基、或取代的亚苯-1,4-二基、或环己-1,4-二基、或取代的环己-1,4-二基,并且E是氢、直链或支链的C1-C25烷基、直链或支链的C2-C25烯基、直链或支链的C2-C25炔基,各自任选地插入有-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、或-OC(O)O-中的至少一个,前提是L1与L2之间的直接的L1-L2连接不含两个连接在一起的杂原子,L1与Y之间的直接的L1-介晶连接不含两个连接在一起的杂原子,并且在每个直接连接的L2与Y之间的每个直接的L2-介晶连接不含两个连接在一起的杂原子。
在本发明的第二十方面,在如以上对于第十九方面所述的光致变色的经涂覆制品中,该介晶受阻胺光稳定剂是,R1是氢、烷基、或烷氧基;R2、R3、R4、和R5各自是烷基;v和u之和是3至4;每个v的Z独立地是作为二价键或-C(O)O-的二价连接基团;并且E是烷基。
在本发明的第二十一方面,在第十九或第二十方面的光致变色的经涂覆制品中,该介晶抗氧化剂是由下式(V)表示的化合物:
其中R10和R11各自独立地是氢或烷基,前提是R10和R11中的至少一个是烷基,L3是作为二价键或下式(VIa)、(VIb)、(VIc)、(VId)、(VIe)、或(VIf)之一的二价连接基团:
其中R6’、R7’、R8’、和Rb’各自独立地分别是R6、R7、R8、和Rb,m是从0至4,每个m的L4独立地是二价C1-C25烷基或二价C2-C25烯基,在每种情况下任选地插入有-O-、-C(O)-、-C(O)O-、或-OC(O)O-中的至少一个,该介晶是如由式(III)所表示的,并且E是氢、直链或支链的C1-C25烷基、直链或支链的C2-C25烯基、直链或支链的C2-C25炔基,各自任选地插入有-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、或-OC(O)O-中的至少一个;前提是L3与L4之间的直接的L3-L4连接不含两个连接在一起的杂原子,L3与Y之间的直接的L3-介晶连接不含两个连接在一起的杂原子,并且在每个直接连接的L4与Y之间的每个直接的L4-介晶连接不含两个连接在一起的杂原子。
在本发明的第二十二方面,在如以上第二十一方面所述的光致变色的经涂覆制品中,该介晶抗氧化剂是,R10和R11各自独立地是烷基,前提是R10和R11中的至少一个是支链烷基;v和u之和是3至4;每个v的Z独立地是作为二价键或-C(O)O-的二价连接基团;并且E是烷基。
在本发明的第二十三方面,在根据前述第十六至第二十二方面中任一方面的光致变色的经涂覆制品中,该各向异性涂层的介晶抗氧化剂;介晶受阻胺光稳定剂;和光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合是至少部分地配向的。
在本发明的第二十四方面,在如以上第十六至第二十三方面中任一方面所述的光致变色的经涂覆制品中,该光致变色的经涂覆制品进一步包括定位在基材与各向异性涂层之间的一个或多个层。
在本发明的第二十五方面,在如以上第十六至第二十四方面中任一方面所述的光致变色的经涂覆制品中,该光致变色的经涂覆制品进一步包括定位在各向异性涂层的至少一部分上的一个或多个层。
在本发明的第二十六方面,在根据前述第二十四或第二十五方面中任一方面的光致变色的经涂覆制品中,该一个或多个层进一步包含固定色调染料、二向色性染料、光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合。
在本发明的第二十七方面,在根据前述第十六至第二十六方面中任一方面的光致变色的经涂覆制品中,该基材包含选自由以下组成的组的聚合物材料:聚碳酸酯、多环烯烃、聚氨酯、聚(脲)氨酯、聚硫氨酯、聚硫(脲)氨酯、多元醇(烯丙基碳酸酯)、乙酸纤维素、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚(乙酸乙烯酯)、聚(乙烯醇)、聚(氯乙烯)、聚(偏二氯乙烯)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚酯、聚砜、聚烯烃、其共聚物、及其混合物。
在本发明的第二十八方面,在根据第十六至第二十七方面中任一方面的光致变色的经涂覆制品中,该制品选自由以下组成的组:眼科制品、显示制品、窗、和镜。
在本发明的第二十九方面,在根据第二十八方面的光致变色的经涂覆制品中,该经涂覆制品是选自由以下组成的组的眼科制品:矫正镜片、非矫正镜片、接触镜片、和保护性镜片。
本发明将在以下说明性、非限制性实例中进行描述。许多可能的修改和变化将对本领域技术人员显而易见。
实例
部分1:可光聚合的涂层组合物的制备
使用表1中的材料制备包含可光聚合的各向异性材料、光致变色-二向色性染料、和光引发剂的可光聚合的涂层组合物,以制备液晶涂层配制品(“LCCF”)储备溶液,然后将其用于涂层实例A至K的制备。所列出的量以重量份计。
对于LCCF储备溶液,将装料1的材料在配备有磁力搅拌棒的琥珀色瓶中组合,并在室温下搅拌最少一小时直至组合物看起来均匀。接下来,添加装料2的材料,并且将组合的材料在设定至90℃的热板上搅拌一小时。接下来添加装料3,并且将组合的材料在设定至90℃的热板上搅拌一小时。添加装料4,并且将组合的材料在设定至65℃的热板上搅拌三十分钟。
表1.LCCF储备溶液
1可从美国的毕克化学公司(BYK Chemie)获得的芳烷基改性的聚甲基烷基硅氧烷。
2所配制的在活化时给出灰色的三种光致变色-二向色性茚并稠合的萘并吡喃染料的混合物。
3液晶单体4-(3-丙烯酰氧基丙氧基)-苯甲酸2-甲基-1,4-亚苯基酯,其可从德国达姆施塔特的默克集团商购。
4 4-((4-((8-((6-((6-((6-((6-((6-((6-((6-((6-(甲基丙烯酰氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)己酰基)氧基)辛基)氧基)苯甲酰基)氧基)苯基4'-戊基-[1,1'-二(环己烷)]-4-甲酸酯,其根据美国专利号7,910,019B2中描述的程序制备。
5对应于美国专利号7,910,019B2中的实例17的液晶单体。
6 3-甲基-4-((4-戊基环己烷-1-羰基)氧基)苯基4-((6-(丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸酯。
将上述LCCF储备溶液分成十一份并添加到带有磁力搅拌棒的琥珀色小瓶中。向每个小瓶中添加下表2、表3、和表4中指示的受阻胺光稳定剂(“HALS”)、抗氧化剂、和紫外(“UV”)光吸收剂(“UVA”)材料,并在设定至65℃的热板上搅拌三十分钟。冷却后,添加MgSO4,并将混合物在室温下搅拌最少三十分钟。然后,在使用前,使所得溶液通过具有5.0微米孔径的聚偏二氟乙烯过滤器。
表2.涂层实例A至D
7 1,2,2,6,6-五甲基-4-((4-氧代-4-((4'-(反式-4-戊基环己基)-[1,1'-联苯基]-4-基)氧基)丁酰基)氧基)哌啶,其根据美国专利号8,349,210B2中描述的程序制备。
8 8-(4-((4-((4-甲基苯甲酰基)氧基)苯氧基)羰基)苯氧基)辛基3,5-二-叔丁基-4-羟基苯甲酸酯
表3.对比涂层实例E至H,各自具有单一的介晶HALS或抗氧化剂组分
表4.对比涂层实例I至K,具有非介晶的HALS和抗氧化剂组分
9双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基癸二酸甲酯的混合物受阻胺光稳定剂,其可从巴斯夫公司(BASF)商购。
10亚乙基双(氧基亚乙基)双-(3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯)抗氧化剂,其可从巴斯夫公司商购。
下表5描述了所添加的HALS、抗氧化剂、和紫外光吸收剂材料各自相对于以上所制备的每个涂层实例中的光致变色-二向色性染料的总摩尔的摩尔比。
表5.组分相对于光致变色-二向色性染料的总摩尔的摩尔比
部分2:经涂覆制品的制备
将由单体制成的成品平光镜片(6个基层,65mm直径)用作用于所有经涂覆制品的基材。将镜片通过用被异丙醇润湿的纸布擦拭来清洁并然后在空气中干燥。接下来,将每个镜片用来自坦钛EST公司(Tantec EST Inc.)的设定在70kV和1000W、带速为3ft/min的Power Generator HV 2000(系列号020270)进行电晕处理。
电晕处理后,将对应于美国专利号9,475,901的实例1的光配向涂层经由旋涂工艺施加至每个镜片。将大约1.5毫升(mL)的溶液施加至镜片表面的一部分。使用来自劳瑞恩技术公司(Laurell Technologies Corp.)的旋转处理器(WS-650-MZ-23NPPB)以800转/分钟(rpm)将镜片旋转两秒,随后以1,000rpm旋转七秒,随后以2,500rpm旋转四秒。接下来,将每个经涂覆的镜片在设定在80℃的强制空气对流烘箱中放置大约十三分钟。
镜片冷却后,使每个镜片暴露于线性偏振的紫外光。将光源定位,使得光在垂直于镜片顶表面的平面内偏振。使用来自Uvitron国际公司(Uvitron International,Inc)的UVPower PuckTM II高能辐射计(S/N:18938)来测量每个光配向涂层所暴露于的能量密度。所测量的能量密度如下:UV-V:1.5J/cm2,UV-A:3.1J/cm2,UV-B:0.4J/cm2,以及UV-C:0.01J/cm2。
接下来,将涂层实例经由旋涂工艺施加至每个镜片。用于每个实例和反例的涂层在表6中给出。将大约1.5mL的涂层施加至镜片表面的一部分。使用来自劳瑞恩技术公司的旋转处理器(WS-650-MZ-23NPPB)以400rpm将镜片旋转6秒,随后以900rpm旋转4秒。接下来,将每个经涂覆的镜片在设定在65℃的强制空气对流烘箱中放置三十分钟。
表6.为制备经涂覆制品而施加的涂层
制品实例 | 涂层实例 |
Ex-1 | B |
Ex-2 | C |
Ex-3 | D |
CE-4 | A |
CE-5 | E |
CE-6 | F |
CE-7 | G |
CE-8 | H |
CE-9 | I |
CE-10 | J |
CE-11 | K |
将经涂覆的镜片冷却两分钟。然后,使用传送带系统使镜片通过经氮气吹扫的室,该室配备有一系列位于室顶部玻璃窗上方的D型和V型灯泡。玻璃窗对于紫外光和可见光具有高透射率。使用来自Uvitron国际公司的UV Power PuckTM II高能辐射计(S/N:18938)测量每个涂层所暴露于的能量密度如下:UV-V:13.0J/cm2,UV-A:13.8J/cm2,UV-B:0.6J/cm2,以及UV-C:0.1J/cm2。
最后,使用旋涂工艺将硬涂层施加至每个镜片。将每个镜片用来自坦钛EST公司的设定在70kV和1000W、带速为3ft/min的Power Generator HV 2000(系列号020270)进行电晕处理。将大约1.5mL的硬涂层施加至镜片表面的一部分。使用来自劳瑞恩技术公司的旋转处理器(WS-650-MZ-23NPPB)以350rpm将镜片旋转4.3秒,随后以1300rpm旋转1秒。
将镜片在设定至105℃的强制空气对流烘箱中放置三小时。
部分3:测量
光致变色性能测试包括吸收比、光学响应测量、和疲劳。
在光学工作台上进行响应测试之前,在多步定制调节单元中调节试样。首先将其在距离电磁辐射源约10厘米(cm)处暴露于365纳米(nm)紫外光10分钟,以便预活化光致变色化合物。样品处的紫外线-A(UV-A)辐照度测量为7.7瓦/平方米(W/m2)。接下来,将试样加热至并保持在70°F(21.1℃)持续10分钟。最终,关闭加热元件,并打开F17T8黄色的卤素灯30分钟,以便使试样中的光致变色化合物褪色或去活化。试样处的来自黄色卤素灯的照明度测量为9.0Klux。然后将试样保持在暗环境中至少1小时,然后测试,以便冷却并继续褪色回到基态。
使用光学工作台测量试样的光学特性并得出吸收比和光致变色特性。将每个试样置于带有活化光源的光学工作台上,该活化光源定位成与测试样品表面呈35°+/-1°的入射角。所使用的活化光源是由Newport/Oriel 69911型300瓦电源供电的氙弧灯,其配备有VS-25高速计算机控制遮光器,其在数据收集期间暂时关闭,这样杂散光将不干扰数据收集过程;去除短波长辐射的/>3毫米(mm)KG-2吸热滤光器;一个或多个用于强度衰减的中性密度滤光器;和用于光束准直的聚光镜片。弧灯配备有数字曝光控制器和传感器(Newport/Oriel 68945型),以便随时间推移保持对输出的精细控制。
用于监测响应测量的宽带光源以垂直于试样表面的方式定位。通过用分裂端、分叉的纤维光缆收集和合并来自100瓦(W)卤钨灯(由ZUP60-14恒压电源控制)单独过滤的光,获得更短的可见波长的增强的信号。将来自卤钨灯一侧的光用KG1滤光器滤光以吸收热量,并用/>B-440滤光器进行滤光以允许更短波长的通过。光的另一侧用/>KG1滤光器滤光或未滤光。通过以下来来收集光:将来自灯的每一侧的光聚焦至分裂端、分叉的纤维光缆的单独的端部上、并且随后结合成一个光源,该光源从电缆的单个端部出现。将4至6英寸(10.2cm至15.25cm)的光管附接至电缆的单个端部以确保适当的混合。宽带光源配备有在数据收集期间暂时打开的VS-25高速计算机控制的遮光器。
通过使来自电缆的单个端部的光通过保持在计算机驱动的(检偏器偏振器)、机动旋转台的Moxtek,偏振器(型号M-061.PD、M660、U651或来自PhysikInstrumente的等效物)来实现光源的偏振。将监测光束设定成使得一个偏振平面(0°)垂直于光学工作台的平面并且第二偏振平面(90°)平行于光学工作台的平面。试样在23℃±0.1℃(该温度由温度控制空气室维持)下在空气中运行。
为了使试样配向,将第二偏振器添加到光路中(研究级膜偏振器,如来自西格玛光机公司(OptoSigma)的偏振器SPF-50C-32)。将第二偏振器设置为第一分析仪偏振器的90°(+/-0.1°)。将样品置于安装在旋转台(M-061.PD型、M660型、U651型或来自PhysikInstrumente公司的等效物)上的自定心支架中的空气室中。将激光束(相干-ULN 635二极管激光器)导向通过交叉偏振器和样品。通过分光光度计以相对计数测量激光束的信号强度。将试样以3°增量旋转120°,以定位激光束的最小透射光强度。然后将试样定位在最小透射光强度附近,并且然后将试样以0.1°的步长旋转12°,以便根据样品质量将最小透射定位到+/-0.1°。然后将试样最终定位在最小透射角处。此时,试样与Moxtek分析仪偏振器平行或垂直配向。从光路中移除第二偏振器和二极管激光束。使用该过程,在任何活化之前,将试样配向至±0.1°。
为了进行测量,将每个试样暴露于来自活化光源的大致6.7W/m2的UV-A持续15分钟,以活化光致变色化合物。使用国际光研究分光辐射计(International Light ResearchSpectroradiometer)(ILT950或ILT950FC型)以验证每天开始时的暴露。然后使偏振至0°偏振平面的来自监测源的光通过样品,并且聚焦至1英寸(2.54cm)的积分球,将其使用单功能纤维光缆连接至OCEANS2000(或相当的)分光光度计。使用海洋光学公司(OCEAN OPTICS)驱动结合专有软件(来自全视线光学公司(Transitions Optical,Ltd)收集通过样品之后的光谱信息。当活化光致变色材料时,将分析仪偏振器的位置来回旋转,以使来自监测光源的光偏振至90°偏振平面并返回。在活化期间以5秒间隔收集数据持续大约900秒。对于每次测试,调整偏振器的旋转以按以下偏振平面顺序收集数据:0°、90°、90°、0°等。
获得吸收光谱,并且使用Igor Pro软件(可从WaveMetrics公司获得)对每个测试样品进行分析。通过减去样品在每个测试波长下的0时间(即,未活化的)的吸收测量值来计算每个测试样品在每个偏振方向上的吸光度的变化。对于每个样品,平均吸光度值是在活化曲线(activation profile)区域(其中光致变色化合物的光致变色响应是饱和的或接近饱和的(即,其中所测量的吸光度随时间的推移不增加或不显著增加的区域))中,通过将该区域中每个时间间隔的吸光度进行平均来获得的。对于0°和90°偏振,提取对应于λ最大-可见±5nm的预定波长范围内的平均吸光度值,并且通过将较大平均吸光度除以小的平均吸光度来计算在该范围内的每个波长的吸收比。对于所提取的每个波长,对5至100个数据点进行平均。然后通过将这些单个的吸收比进行平均来计算光致变色化合物的平均吸收比(AR)。
光密度变化(ΔOD)通过以下来确定:确立初始透射率,并且然后打开来自氙灯的遮光器以提供紫外辐射以将试样从褪色状态改变至活化状态。以选定的时间间隔收集数据,测量活化状态下的透射率,并根据下式计算光密度变化:ΔOD=log(%Tb/%Ta),其中%Tb是在褪色状态下的百分比透射率,%Ta是在活化状态下的百分比透射率,并且对数是以10为底。在在对应于CIE Y(描述于CIE Technical Report[CIE技术报告],Colorimetry[色度学],CIE 15:2018)的加权波长范围下用D65光源和10°观测器进行测量。
使用Atlas Ci4000老化试验仪用于进行模拟太阳辐射加速老化,即疲劳。使样品暴露于一小时暗循环并且然后是使用硼/硼硅酸盐过滤的氙弧灯(在340nm具有0.25瓦/平方米输出)的65小时的光循环。在光循环期间将Atlas Ci4000老化试验仪中的温度维持在45℃,并且将相对湿度控制在70%湿度。将具有与其连接的温度计并且代表测试样品的黑色面板的温度维持在55℃。
在样品经历该UV暴露疲劳循环后,将它们进行预处理并在光学工作台上进行测量,以在与对于初始测试所述相同的条件下获得最终明视(photopic)响应(ΔOD最终)。百分比疲劳是根据下式通过测量加速老化之前和之后测试样品的ΔOD之间的差来确定的:%疲劳=(ΔOD初始-ΔOD最终)/ΔOD初始×100。还确定了Δb*值。Δb*值是如通过在Atlas Ci4000老化试验仪中暴露之前在Hunter UltraScan Pro装置上的测得的b*初始减去镜片在该65小时的UV暴露疲劳循环之后针对褪色状态测得的b*最终值而确定的褪色状态b*值的测量差。Δb*值表示镜片在疲劳期间发生的黄化的量。
最后,确定ΔAR值。ΔAR值被测量为在Atlas Ci4000老化试验仪中在暴露前测得的AR初始值减去在该65小时的UV暴露疲劳循环之后测得的AR最终值的差。ΔAR表示光致变色涂层在疲劳期间发生的AR降低的量。
实例1和CE-4至CE-8的平均光密度、吸收比、连同百分比疲劳、和Δb*在表7中示出。实例2和3以及CE-9至CE-11的平均光密度、吸收比、连同百分比疲劳、Δb*、和ΔAR在表8中示出。所有测试结果均为重复测试的算术平均值。
表7.介晶HALS和介晶抗氧化剂的组合作用
样品 | 涂层编号 | ΔOD | AR | %疲劳(65hr) | Δb*(65hr) |
Ex.1 | B | 0.59 | 5.5 | 25.8 | 4.7 |
CE-4 | A | 0.57 | 5.6 | 36.5 | 6.8 |
CE-5 | E | 0.56 | 5.7 | 40.3 | 6.1 |
CE-6 | F | 0.59 | 5.6 | 27.0 | 5.7 |
CE-7 | G | 0.57 | 5.7 | 42.0 | 4.8 |
CE-8 | H | 0.60 | 5.5 | 26.0 | 5.6 |
表8.包含介晶HALS、介晶抗氧化剂和UV光吸收剂的制品与包含非介晶HALS和非介晶抗氧化剂的制品的比较
部分4:讨论
对于所制备的光致变色-二向色性镜片,表7示出与不使用稳定剂(CE-4)、仅使用HALS(CE-5)、或仅使用抗氧化剂(CE-6)相比,使用特定摩尔比的介晶HALS和介晶抗氧化剂的组合(Ex.1)改善了%疲劳和Δb*。此外,CE-7和CE-8表明,当使用5摩尔的稳定剂比1摩尔的光致变色-二向色性染料(PCDD)的摩尔比时,仅介晶HALS可以降低Δb*,并且仅介晶抗氧化剂可以降低%疲劳。然而,基于仅介晶HALS和介晶抗氧化剂(Ex.2)的单独结果,当介晶HALS和介晶抗氧化剂共同使用时,%疲劳和Δb*二者的降低远远大于所预期的。
表8示出,可以使用多种类别的UV光吸收剂(具体地,苯并三唑(Ex.2)和二苯甲酮(Ex.3))以进一步增强耐疲劳性(如通过低的%疲劳和Δb*值所示),同时不显著影响AR。并且,如通过负的ΔAR值所证实的,当与其中使用介晶HALS和介晶抗氧化剂的Ex.2和Ex.3相比时,在CE-10和CE-11中两种UVA(即苯并三唑和二苯甲酮)的分别使用连同非介晶HALS和非介晶抗氧化剂示出,在疲劳循环之后低的预疲劳的AR值进一步降低。此外,表8示出为确保涂层的高AR,介晶稳定剂的使用是必要的。在使用介晶稳定剂的两个实例(Ex.2和Ex.3)中,AR充分大于5.0,而在CE-9-11(其中使用非介晶HALS和非介晶抗氧化剂)中,AR小于5.0。
这些数据表明,为了能使这些光致变色-二向色性涂层充分稳定,介晶HALS和介晶抗氧化剂的组合是必要的。该组合胜过仅介晶HALS或仅介晶抗氧化剂。可以添加UVA以使涂层进一步稳定。
尽管本发明已参照其某些实施例的具体细节进行了描述,但并不旨在此类细节应被认为是对本发明范围的限制,除非它们包含在所附权利要求中。
Claims (15)
1.一种光致变色光学制品,其包括:
光学基材;和
设置在所述基材的至少一部分表面上的至少部分各向异性层,
其中所述各向异性层包含:
各向异性聚合物;
光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合;
介晶受阻胺光稳定剂;和
介晶抗氧化剂。
2.如权利要求1所述的光致变色光学制品,其中,所述各向异性层进一步包含选自由以下组成的组的紫外光吸收剂:苯并三唑、二苯甲酮、及其组合。
4.如权利要求1所述的光致变色光学制品,其中,所述各向异性聚合物包含聚合的液晶单体。
5.如权利要求1所述的光致变色光学制品,其中,所述介晶受阻胺光稳定剂是由下式(I)表示的化合物:
其中R1是氢、烷基、烷氧基、乙酰基、羟基、或氧化物,
R2、R3、R4、和R5各自独立地是氢或烷基,前提是R2、R3、R4、和R5中的两个或更多个是烷基,
L1是作为二价键或下式(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IId)、(IIe)、或(IIf)之一的二价连接基团,
其中R6是二价烷基或二价取代的烷基,
其中R7是二价烷基或二价取代的烷基,
其中R8是二价烷基或二价取代的烷基,或
其中Rb是氢、烷基、或取代的烷基,
m是从0至4,
每个m的L2独立地是二价C1-C25烷基或二价C2-C25烯基,在每种情况下任选地插入有-O-、-C(O)-、-C(O)O-、或-OC(O)O-中的至少一个,
所述介晶由下式(III)表示,
其中Y是作为二价键、-O-、或-S-的二价连接基团,
v和u各自独立地是0至4,前提是v和u之和是2至4,
每个v的Z独立地是作为二价键、-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)O-、-N(R9)-C(O)-O-、或-C(O)-N(R9)-的二价连接基团,其中R9是氢、烷基、或取代的烷基,
对于每个v和每个u,二价环,
各自独立地是亚苯-1,4-二基、或取代的亚苯-1,4-二基、或环己-1,4-二基、或取代的环己-1,4-二基,并且
E是氢、直链或支链的C1-C25烷基、直链或支链的C2-C25烯基、直链或支链的C2-C25炔基,各自任选地插入有-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、或-OC(O)O-中的至少一个,
前提是L1与L2之间的直接的L1-L2连接不含两个连接在一起的杂原子,L1与Y之间的直接的L1-介晶连接不含两个连接在一起的杂原子,并且在每个直接连接的L2与Y之间的每个直接的L2-介晶连接不含两个连接在一起的杂原子。
6.如权利要求5所述的光致变色光学制品,其中,
R1是氢、烷基、或烷氧基;
R2、R3、R4、和R5各自是烷基;
v和u之和是3至4;
每个v的Z独立地是作为二价键或-C(O)O-的二价连接基团;并且
E是烷基。
7.如权利要求5所述的光致变色光学制品,其中,所述介晶抗氧化剂是由下式(V)表示的化合物:
其中R10和R11各自独立地是氢或烷基,前提是R10和R11中的至少一个是烷基,
L3是作为二价键或下式(VIa)、(VIb)、(VIc)、(VId)、(VIe)、或(VIf)之一的二价连接基团
其中R6’、R7’、R8’、和Rb’各自独立地分别是R6、R7、R8、和Rb,
m是从0至4,
每个m的L4独立地是二价C1-C25烷基或二价C2-C25烯基,在每种情况下任选地插入有-O-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)O-中的至少一个,
所述介晶是如式III中所表示的,并且
E是氢、直链或支链的C1-C25烷基、直链或支链的C2-C25烯基、直链或支链的C2-C25炔基,各自任选地插入有-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、或-OC(O)O-中的至少一个;
前提是L3与L4之间的直接的L3-L4连接不含两个连接在一起的杂原子,L3与Y之间的直接的L3-介晶连接不含两个连接在一起的杂原子,并且在每个直接连接的L4与Y之间的每个直接的L4-介晶连接不含两个连接在一起的杂原子。
8.如权利要求7所述的光致变色光学制品,其中,
R10和R11各自独立地是烷基,前提是R10和R11中的至少一个是支链烷基;
v和u之和是3至4;
每个v的Z独立地是作为二价键或-C(O)O-的二价连接基团;并且
E是烷基。
9.如权利要求1至8中任一项所述的光致变色光学制品,其中,所述至少部分各向异性层的所述介晶抗氧化剂;所述介晶受阻胺光稳定剂;和所述光致变色-二向色性染料、所述光致变色染料、或其组合是至少部分地配向的。
10.如权利要求9所述的光致变色光学制品,其中,一个或多个层定位在所述基材与所述至少部分各向异性层之间,和/或
其中,一个或多个层定位在所述至少部分各向异性层的至少一部分上。
11.如权利要求10所述的光致变色光学制品,其中,所述一个或多个层可以进一步包含固定色调染料、二向色性染料、光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合。
12.如权利要求1所述的光致变色光学制品,其中,所述基材包含选自由以下组成的组的聚合物材料:聚碳酸酯、多环烯烃、聚氨酯、聚(脲)氨酯、聚硫氨酯、聚硫(脲)氨酯、多元醇(烯丙基碳酸酯)、乙酸纤维素、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚(乙酸乙烯酯)、聚(乙烯醇)、聚(氯乙烯)、聚(偏二氯乙烯)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚酯、聚砜、聚烯烃、其共聚物、及其混合物。
13.如权利要求1所述的光致变色光学制品,其中,所述制品是选自由以下组成的组的光学元件:眼科制品、显示制品、窗、和镜。
14.如权利要求13所述的光致变色光学制品,其中,所述经涂覆制品是选自由以下组成的组的眼科制品:矫正镜片、非矫正镜片、接触镜片、和保护性镜片。
15.一种光致变色的经涂覆制品,其中,所述经涂覆制品包括:
基材;和
在所述基材的至少一部分表面上的各向异性涂层,
其中所述各向异性涂层由可聚合组合物形成,所述可聚合组合物包含:
可聚合的各向异性材料;
光致变色-二向色性染料、光致变色染料、或其组合;
介晶受阻胺光稳定剂;和
介晶抗氧化剂。
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