KR20070046115A - 감광성 소립자의 제조 방법, 상기 소립자의 수성 조성물 및그를 사용하여 제조된 제품 - Google Patents

감광성 소립자의 제조 방법, 상기 소립자의 수성 조성물 및그를 사용하여 제조된 제품 Download PDF

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케빈 제이 스튜어트
애뉴 초프라
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트랜지션즈 옵티칼 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 효과량의 하나 이상의 감광성 물질, 및 감광성 소립자 또는 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자를 적어도 부분적으로 생성시키는데 적합한 하나 이상의 중합가능한 성분을 포함하는 수성 조성물에 관한 것이다. 감광성 중합체 소립자는 일체형 표면 도메인 및 내부 도메인으로 이루어지고, 상기 표면 도메인 및/또는 내부 도메인중 적어도 하나는 감광성이다. 또한, 이러한 소립자의 수성 분산액, 상기 소립자를 제조하는 방법 및 감광성 중합체 소립자를 혼입하는 광학 소자 같은 감광성 제품도 기재되어 있다.

Description

감광성 소립자의 제조 방법, 상기 소립자의 수성 조성물 및 그를 사용하여 제조된 제품{METHODS FOR PRODUCING PHOTOSENSITIVE MICROPARTICLES, AQUEOUS COMPOSITIONS THEREOF AND ARTICLES PREPARED THEREWITH}
본 발명은 감광성 소립자(microparticle)를 제조하기 위한 수성 조성물, 감광성 중합체 소립자 및 이들 소립자를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 감광성 중합체 소립자의 수성 분산액 및 감광성 중합체 소립자를 포함하는 제품에 관한 것이다.
감광성 물질은 적외선, 가시광선 및 자외선을 비롯한 전자기선, 및 자극된 방출에 의한 광 증폭 또는 레이저에 대해 응답을 나타낸다. 이 응답은 노출 후 감광성 물질에 의해 가시광선이 방출되거나(예컨대, 형광 및 인광 물질), 물질을 통해 통과하는 전자기선의 파장이 변화되거나(예컨대, 비선형 광학 물질), 또는 색상이 가역적으로 변화되는(예컨대, 광변색성 물질) 발광 유형일 수 있다.
감광성 물질에 의해 나타나는 현상의 이점을 취하는 제품, 예를 들어 광학 메모리 소자 및 디스플레이 소자 같은 광학 소자가 있다. 감광 특성을 나타내는 코어/쉘 소립자를 혼입하는 제품이 공지되어 있기는 하지만, 소립자중 감광성 물질의 특성을 조절할 수 있는 제품을 갖는 것이 바람직하다.
본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에 사용되는 단수형은 명시적으로 명백하게 하나의 인용물로만 한정되지 않는 한 복수개의 인용물을 포함한다.
본 명세서에서는, 달리 표시되지 않는 한, 명세서 및 청구의 범위에 사용되는 구성성분, 반응 조건 및 다른 매개변수의 양을 표현하는 모든 수치가 용어 "약"에 의해 모든 경우에 변경됨을 알아야 한다. 따라서, 달리 표시되지 않는 한, 하기 명세서 및 첨부된 청구의 범위에 기재된 수치 매개변수는 본 발명에 의해 수득하고자 하는 목적하는 특성에 따라 달라질 수 있는 어림값이다. 적어도, 청구의 범위의 영역에 상응하는 원리의 적용을 한정하고자 하지 않으면서, 각 수치 매개변수는 최소한 보고된 유의한 숫자에 비추어 통상적인 어림 기법을 적용함으로써 유추되어야 한다.
본원의 모든 수치 범위는 인용된 수치 값의 범위 내의 모든 수치 값 및 모든 수치 값의 범위를 포함한다. 본 발명의 넓은 영역을 기재하는 수치 범위 및 매개변수는 어림값이지만, 구체적인 실시예에 기재되는 수치 값은 가능한한 정확하게 보고된다. 그러나, 임의의 수치 값은 이들의 개별적인 시험 측정치에서 발견되는 표준편차로부터 불가피하게 기인하는 특정 오차를 내재적으로 갖는다.
본 발명은 다양한 비한정적인 실시양태를 포함한다. 이러한 실시양태중 하나는 효과량의 하나 이상의 감광성 물질, 및 하나 이상의 실질적인 친수성 단량체 및 하나 이상의 실질적인 소수성 단량체를 포함하는 하나 이상의 중합가능한 성분을 포함하는 수성 조성물이며, 이 때 상기 친수성 단량체 및 소수성 단량체는, 조합되어, 감광성 물질이 결합된 중합가능한 성분의 소립자를 적어도 부분적으로 생성시키는데 적합하다. 용어 "단량체"는 단일 단량체 단위 및 수개의 단량체 단위를 포함하는 올리고머를 포함한다. 다른 비제한적인 실시양태는 효과량의 하나 이상의 감광성 물질, 및 하나 이상의 친수성 작용기 및 하나 이상의 소수성 작용기를 포함하는 하나 이상의 중합가능한 성분을 포함하는 수성 조성물을 제공하며, 이 때 상기 감광성 물질(들) 및 중합가능한 성분(들)은 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 미립자를 형성하기에 적합하다. 다른 비한정적인 실시양태는 감광성 물질이 광변색성 물질인 수성 조성물을 제공한다. 또 다른 비한정적인 실시양태에서, 중합가능한 성분은 하나 이상의 실질적인 친수성 예비중합체, 하나 이상의 실질적인 소수성 예비중합체 및 하나 이상의 중합가능한 기를 포함하는 효과량의 하나 이상의 유기 광변색성 물질을 포함하며, 이 때 상기 중합가능한 성분은 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자를 형성하는데 적합하다.
추가의 비한정적인 실시양태에 따라, 중합가능한 성분은 실질적인 친수성 단량체 및 실질적인 소수성 단량체중 하나 이상과 공중합가능한 물질(이는 이후 "공중합가능한 물질"로 일컬어짐)을 추가로 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 중합가능한 성분은 가교결합 물질과 반응하고 호스트 물질과 상용성이며 이후 기재되는 감광성 중합체 소립자에 수반되는 특성을 갖기에 적합한 작용기를 가질 수 있다.
"조합되어, 감광성 물질이 결합된 중합가능한 성분의 소립자를 적어도 부분적으로 생성시키는데 적합한"이란 구는 중합가능한 성분이 적어도 부분적으로 생성된 소립자로 자기 회합하는데 적합함을 일컫는다. 소립자의 자기 회합은 중합가능한 성분을 구성하는 실질적인 친수성 단량체의 친수성 작용기(들) 및 실질적인 소수성 단량체의 소수성 작용기(들)에 수반되는 친수성 및 소수성의 차이에 기인한다. 감광성 물질은 친수성 감광성 물질(들), 소수성 감광성 물질(들), 또는 생성되는 소립자 또는 중합가능한 성분과 화학적 또는 물리적으로 결합할 수 있는 다른 특성을 갖는 감광성 물질을 선택함으로써 소립자에 결합될 수 있다.
소립자를 생성시킨 후, 이들을 전형적으로 중합시킨다. "적어도 부분적으로 중합시키고 적어도 부분적으로 가교결합된 중합체 소립자를 생성시키는"이란 구는 단량체중 일부 내지 전부가 반응 및 조합되어 쇄-유사 중합체 물질을 생성시키고, 이들 쇄-유사 중합체 물질의 일부 내지 전부 상의 반응성 기가 반응 및 가교결합되어 쇄의 일부 내지 전부가 상호 연결된 중합체 망상조직을 형성하는 중합가능한 성분을 일컫는다. 상기 반응성 기는 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 중합 반응을 수행할 수 있는 화학적 기이다. 이러한 중합가능한 기의 비한정적인 예는 메타크릴로일옥시, 아크릴로일옥시, 비닐, 알릴, 카복실, 아미노, 머캅토, 에폭시, 하이드록시 및 아이소사이아네이토를 포함한다.
하나의 비제한적인 실시양태에 따라, 본 발명의 수성 조성물은 광범위하게 변화될 수 있는 양의 물을 포함한다. 하나의 비한정적인 실시양태에서, 물의 양은 본원에 인용되는 모든 수치 범위에 대해 앞서 규정한 바와 같이 범위 내의 모든 수치 값 및 모든 수치 값의 범위를 포함하여 30중량% 내지 100중량% 미만일 수 있다. 다른 비한정적이 실시양태에서, 수성 조성물은 광범위하게 변할 수 있는(예를 들어, 1중량% 미만의 양의 양 내지 70중량%) 양으로 유기 용매를 포함할 수 있다. 물 및 유기 용매의 중량%는 물과 유기 용매(존재하는 경우)의 총 중량으로 나눈 후 100을 곱한 물 또는 용매의 중량에 기초한다.
수성 조성물에 포함될 수 있는 유기 용매의 유형은 광범위하게 변할 수 있다. 하나의 비한정적인 실시양태에서, 수성 조성물은 알콜 같은 극성 용매 및 탄화수소 액체 같은 비극성 용매를 포함할 수 있다. 수성 조성물에 포함될 수 있는 유기 용매의 비한정적인 예는 프로필렌 글라이콜 모노뷰틸 에터, 에틸렌 글라이콜 모노헥실 에터, 에틸렌 글라이콜 모노뷰틸 에터, 다이에틸렌 글라이콜 뷰틸 에터, n-뷰탄올, 아이소프로판올, 벤질 알콜, 미네랄 스피릿(mineral spirit), N-메틸피롤리딘온, 톨루엔, 2,2,4-트라이메틸-1,1,3-펜테인다이올 모노아이소뷰티레이트로 보고되고 이스트맨 케미칼 캄파니(Eastman Chemical Co.)에서 구입할 수 있는 텍산올(TEXANOL; 등록상표) 용매, 및 이들 용매의 혼합물을 포함한다. 다른 비한정적인 실시양태에서, 유기 용매를 사용하면 가교결합된 중합체 소립자를 생성시키는 공정에 도움이 될 수 있다. 필요한 경우, 유기 용매중 일부 또는 전부를 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 방법, 예컨대 공비 증류 또는 40℃ 미만에서의 감압 증류에 의해 수성 조성물로부터 제거할 수 있다.
또 다른 비한정적인 실시양태에서는, 보조제 물질, 예를 들어 중합가능한 성분의 가공을 돕거나 목적하는 특징을 생성되는 소립자에 부여하는 통상적인 구성성분을 수성 조성물에 혼입시킬 수도 있다. 이러한 구성성분의 비제한적인 예는 레올로지 조절제, 계면활성제, 개시제, 촉매, 경화-억제제, 환원제, 산, 염기, 보존제, 가교결합 물질, 자유 라디칼 공여체, 자유 라디칼 소거제, 자외선 안정화제 및 열 안정화제 같은 안정화제, 및 유기 작용성 실레인, 실록세인, 티탄에이트 및 지르콘에이트 같은 접착 촉진제를 포함하며, 이들 보조제 물질은 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 수성 조성물은 하나 이상의 실질적인 친수성 단량체 및 하나 이상의 실질적인 소수성 단량체를 포함하는 하나 이상의 중합가능한 성분을 포함한다. 본원에 사용되는 용어 "실질적인 친수성 단량체" 및 "실질적인 소수성 단량체"는 서로에 대한 단량체의 상대적인 친수성 또는 소수성을 일컫는다. 중합가능한 성분의 실질적인 친수성 단량체는 실질적인 소수성 단량체보다 더 친수성이다. 상응하게, 중합가능한 성분의 실질적인 소수성 단량체는 실질적인 친수성 단량체보다 더 소수성이다. 물질의 친수성/소수성을 결정하는 한 방법은 널리 공지되어 있는 친수-친유 평형(HLB) 값이다. HLB 값은 일반적으로 1 내지 20이며, 이 때 1은 유용성 물질이고 20은 수용성 물질이다. 이 시스템을 사용하여, 실질적으로 소수성인 것으로 본원에서 지칭되는 물질은 10 미만의 HLB를 나타내는 반면, 실질적으로 친수성인 것으로 지칭되는 물질은 10보다 큰 HLB를 나타낸다.
실질적인 소수성 단량체(들)에 대한 실질적인 친수성 단량체(들)의 비율은 광범위하게 변할 수 있다. 한 비제한적인 실시양태에서, 중합가능한 성분중 실질적인 친수성 단량체 및 실질적인 소수성 단량체의 중량%는 각각 중합가능한 성분의 총 고형분 100중량%에 기초하여 2 내지 98중량%일 수 있다. 실질적인 친수성 단량체 대 실실적인 소수성 단량체의 비율의 비한정적인 예는 20:80 및 50:50이다.
다른 비한정적인 실시양태에서, 실질적인 친수성 단량체는 물과 실질적으로 상용성이고/이거나 물에 대해 친화력을 갖고/갖거나 종래의 혼합 수단을 이용하여 물에 적어도 부분적으로 용해될 수 있다. 본 발명의 중합가능한 단량체 성분에 사용되는 실질적인 친수성 단량체는 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 임의의 친수성 단량체를 포함할 수 있다. 이들 친수성 단량체의 비제한적인 예는 산-작용기; 하이드록실-작용기; 나이트릴-작용기; 아미노-작용기; 아마이드-작용기; 카밤에이트-작용기; 4급 암모늄 또는 설포늄 기 같은 이온성-작용기; 또는 이들 작용기의 혼합물 같은 친수성 작용기를 포함하는 단량체를 포함한다.
추가의 비한정적인 실시양태에서, 중합가능한 성분을 제조하는데 사용되는 단량체의 친수성 및 소수성 정도는 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 바와 같이 변화될 수 있다. 중합가능한 성분의 실질적인 소수성 단량체는 실질적인 친수성 단량체로 전환될 수 있다. 하나의 비제한적인 실시양태에서는, 중합가능한 성분의 소수성 단량체 상의 아이소사이아네이토기를 아미노프로필 트라이에톡시실레인 같은 유기 작용성 실레인과 반응시킴으로써 상기 아이소사이아네이트기를 실록세인기로 작용화시킬 수 있다. 물에 분산될 때, 가수분해가능한 기, 예컨대 알콕시실레인은 적어도 부분적으로 가수분해되어 친수성 실란올 기를 생성시킨다. 알콜 또는 그 자체와 반응되는 경우, 이들 친수성 기는 소수성 기로 되돌아갈 수 있다. 중합되고 가교결합된 감광성 중합체 소립자 상의 이용가능한 아이소사이아네이트기로 동일한 작용화 공정을 수행할 수 있다.
이러한 소수성 대 친수성 전환 공정에 적합한 유기-작용성 실레인의 비한적인 예는 하기 화합물을 포함한다: (3-아크릴록시프로필)다이메틸메톡시실레인, 아크릴록시프로필트라이에톡시실레인, 알릴트라이에톡시실레인, 4-아미노뷰틸트라이에톡시실레인, 카복시메틸트라이에톡시실레인, 에폭시뷰틸트라이메톡시실레인, 글라이시드옥시프로필트라이메톡시실레인, 아이소사이아네이토프로필트라이에톡시실레인, 3-머캅토프로필트라이메톡시실레인, 머캅토메틸메틸-다이에톡시실레인, 메타크릴록시프로필메틸다이메톡시실레인, (메타크릴록시메틸)다이메틸에톡시실레인, 메타크릴록시프로필트라이메톡시실레인, 스트릴에틸트라이메톡시실레인, 우레이도프로필트라이에톡시실레인, 우레이도프로필트라이메톡시실레인, 비닐메틸다이에톡시실레인, 비닐트라이아세톡시실레인, 비닐트라이에톡시실레인 또는 이들의 혼합물.
유기-작용성 실레인에 덧붙여, 실질적으로 친수성으로 될 수 있는 다른 실질적인 소수성 물질은 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 바와 같이 물 중에서의 산 접촉 반응시 실질적인 친수성 기를 생성시키는 물질(예: 알콕실화 멜라민, 페놀-폼알데하이드, 우레아-폼알데하이드)을 포함한다.
친수성 산-작용기-함유 단량체의 비한정적인 예는 아크릴산, 메타크릴산, 베타-카복시에틸 아크릴레이트, 아크릴록시프로피온산, 2-아크릴아마이드 메틸프로페인 설폰산, 아크릴(3-설포프로필)에스터 산, 크로톤산, 다이메틸롤프로피온산, 퓨마르산, 퓨마르산의 모노(C1-C17)알킬 에스터, 말레산, 말레산의 모노(C1-C17)알킬 에스터, 이타콘산, 이타콘산의 모노(C1-C17)알킬 에스터 및 이들의 혼합물을 포함한다.
친수성 하이드록실-작용기-함유 단량체의 비제한적인 예는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 하이드록시프로필 메타크릴레이트, 하이드록시프로필 아크릴레이트, 하이드록시뷰틸 메타크릴레이트, 하이드록시뷰틸 아크릴레이트, 하이드록시메틸 에틸 아크릴레이트, 하이드록시 메틸프로필 아크릴레이트, 다이카프로락톤 아크릴레이트, 다이에탄올아민, 다이메탄올아민 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 나이트릴-작용기-함유 단량체의 비제한적인 예는 메타크릴로나이트릴 및 아크릴로나이트릴을 포함한다.
친수성 아미노-작용기-함유 단량체의 비제한적인 예는 알릴아민, 다이메탈릴아민, 2-(다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 2-(3급-뷰틸아미노)에틸 메타크릴레이트, 4-아미노스타이렌, 다이메틸아미노에틸 비닐 에터 및 N-(3-다이메틸아미노프로필)메타크릴아마이드를 포함한다.
친수성 이온성-작용기-함유 단량체의 비한정적인 예는 알릴트라이메틸암모늄 클로라이드, 2-트라이메틸암모늄 에틸 아크릴 클로라이드, 및 비닐벤질 다이메틸 설포늄 클로라이드를 포함한다.
친수성 아마이드-작용기-함유 단량체의 비제한적인 예는 메타크릴아마이드 및 아크릴아마이드를 포함한다.
친수성 카밤에이트-작용기-함유 단량체의 비한정적인 예는 알릴 카밤에이트, 비닐 카밤에이트, 하이드록시에틸 카밤에이트와 메타크릴산 무수물의 반응 생성물, 및 하이드록시에틸 카밤에이트와 아이소포론 다이-아이소사이아네이트 및 하이드록시에틸 아크릴레이트의 반응 생성물을 포함한다.
친수성 비닐-작용기-함유 단량체의 비한정적인 예는 비닐 아세테이트, 비닐 피롤리돈 및 비닐 프로피온에이트를 포함한다.
하나의 비한정적인 실시양태에서, 소수성 단량체(들)는 친수성 작용기를 실질적으로 함유하지 않는 단량체를 포함하고, 물과 실질적으로 비상용성이고/이거나 물에 대한 친화력이 작고/작거나 종래의 혼합 수단을 이용하여 물에 최소한으로만 용해될 수 있다. 다른 비한정적인 실시양태에서, 본 발명의 중합가능한 성분에 사용되는 소수성 단량체(들)는 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 임의의 소수성 단량체를 포함할 수 있다. 소수성 작용기의 비한정적인 예는 4개 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 포함한다. 이러한 작용기의 추가적인 예는 이후 소수성 단량체의 기재내용에 포함된다.
소수성 단량체의 비한정적인 예는 비닐 방향족 단량체, 예컨대 스타이렌, α-메틸 스타이렌, 3급-뷰틸 스타이렌 및 비닐 톨루엔; 비닐 및 비닐리덴 할라이드, 예를 들어 비닐 클로라이드 및 비닐리덴 클로라이드; 비닐 에스터; 비닐 에터, 비닐 뷰티레이트, 알킬기에 4 내지 17개의 탄소 원자를 갖는 아크릴산 및 메타크릴산의 알킬 에스터(뷰틸 메타크릴레이트, 뷰틸 아크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 사이클로헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 뷰틸 헥실메타크릴레이트, 뷰틸 헥실아크릴레이트, 아이소옥틸 메타크릴레이트, 아이소옥틸 아크릴레이트, 아이소데실 메타크릴레이트, 아이소데실 아크릴레이트, 아이소본일 메타크릴레이트, 아이소본일 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트 및 라우릴 아크릴레이트 포함); 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 자유-라디칼 중합가능한 단량체를 포함한다.
다른 적합한 소수성 단량체는 3개 이상의 탄소 원자를 갖는 알콕시기 같은 실질적으로 가수분해 불가능한 치환기를 갖는 유기-작용성 실레인을 포함한다.
하나의 비한정적인 실시양태에서, 중합가능한 성분은 하나 이상의 실질적인 친수성 단량체 및 하나 이상의 실질적인 소수성 단량체와는 상이한 하나 이상의 공중합가능한 물질을 포함한다. 다른 비제한적인 실시양태에서, 공중합가능한 물질(들)은 실질적인 친수성 단량체(들)와 반응하여 실질적인 친수성 예비중합체를 형성하고/하거나 실질적인 소수성 단량체(들)와 반응하여 실질적인 소수성 예비중합체를 생성시킬 수 있다.
다른 비제한적인 실시양태에서, 공중합가능한 물질(들)은 실질적인 친수성 단량체(들) 및 실질적인 소수성 단량체(들)중 하나 이상과 공중합가능한 임의의 물질일 수 있다. 하나의 비한정적인 실시양태에서, 공중합가능한 물질(들)은 구조적 주쇄 형성 물질이다. 공중합가능한 물질(들)의 비한정적인 예는 에틸렌성 불포화기-함유 물질; 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 아이소사이아네이트-함유 물질, 예컨대 아이소사이아네이트와 다른 상응하게 반응성인 물질(예: 폴리올)의 반응 생성물(이는 하나 이상의 반응성 아이소사이아네이토기를 가짐); 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 하이드록실-기 함유 단량체; 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 에폭시-기 함유 단량체; 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 카복시-기 함유 단량체; 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 카본에이트-기 함유 단량체, 예를 들어 하나 이상의 카본에이트기를 포함하는 폴리올과 비닐 단량체의 반응 생성물 및 하나 이상의 카본에이트기를 포함하는 폴리올과 미국 특허 공개 제 2003/0136948 호(이의 개시내용은 본원에 참고로 인용됨)의 단락 [0041] 내지 [0065]에 개시되어 있는 바와 같이 하나의 반응성 아이소사이아네이트기 및 하나 이상의 중합가능한 이중 결합을 포함하는 아이소사이아네이트의 반응 생성물; 또는 이들 공중합가능한 물질의 혼합물로부터 선택될 수 있다.
하나의 비한정적인 실시양태에서, 공중합가능한 물질(들)은 실릴-기 함유 물질, 예를 들어 하나 이상의 중합가능한 기를 갖는 유기-작용성 실레인(예컨대, 앞서 기재된 유기-작용성 실레인)을 포함한다.
에틸렌성 불포화 기-함유 단량체 같은 공중합가능한 물질의 비한정적인 예는 비닐 단량체 및 하이드록실, 카복실, 아미노, 머캅토, (메트)아크릴로일옥시(예: 메타크릴로일옥시 또는 아크릴로일옥시), 아이소사이아네이트 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 작용기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체를 포함하며, 이들은 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있다. 하나의 비한정적인 실시양태에서, 공중합가능한 물질은 동일한 중합가능한 기 둘 이상 또는 상이한 중합가능한 기 둘 이상을 가질 수 있다. 다른 비한정적인 실시양태에서, 공중합가능한 물질은 하이드록실, 아미노, 머캅토 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 하나 이상의 작용기를 갖는 (메트)아크릴 단량체로부터 선택된다.
하나의 비한정적인 실시양태에서, 중합가능한 성분의 제조에 사용되는 실질적인 친수성 단량체(들) 및/또는 실질적인 소수성 단량체(들)는 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 바와 같이 중합시 개별적인 중합체의 유리 전이 온도에 의해 제공되는 특성을 위해 선택된다. 예를 들어, 실온(예컨대, 23℃)보다 높은 유리 전이 온도를 갖는 중합체를 생성시키는 단량체는 강성 또는 경질 중합체를 생성시키는 경향이 있는 반면, 실온 미만의 유리 전이 온도를 갖는 중합체를 생성시키는 단량체는 연질 및 가요성이 되는 경향이 있다. 중합체 소립자 환경을 형성하는데 사용되는 단량체의 특성은 감광성 물질의 성능에 영향을 끼칠 수 있다. 예를 들어, 하나의 비한정적인 실시양태에서, 형태 변화에 따라 활성화된 상태 및 활성화되지 않은 상태를 나타내는 유기 광변색성 물질의 경우, 연질 및 가요성 환경은 더 많은 움직임을 허용하고 성능 증가를 허용할 수 있거나, 또는 강성 및 경질 환경은 더 적은 움직임을 허용하고 성능 감소를 야기할 수 있다. 감광성 물질의 성능에 영향을 끼칠 수 있는 특성을 갖는 물질로 중합가능한 성분을 배합함으로써, 생성된 감광성 중합체 소립자는 감광성 물질의 성능을 제어할 수 있는 환경을 가질 수 있다.
중합시, 실질적인 친수성 단량체(들) 및 실질적인 소수성 단량체(들)는 각각 유리 전이 온도가 광범위하게 변할 수 있는 중합체를 생성시킨다. 하나의 비한정적인 실시양태에서, 실질적인 소수성 단량체(들)의 중합시 생성되는 중합체의 유리 전이 온도는 실질적인 친수성 단량체(들)의 중합시 생성되는 중합체의 유리 전이 온도 이상이다. 다른 비한정적인 실시양태에서, 실질적인 소수성 단량체(들)의 중합시 생성되는 중합체의 유리 전이 온도는 실질적인 친수성 단량체(들)의 중합시 생성되는 중합체의 유리 전이 온도 미만이다.
추가의 비한정적인 실시양태에서, 실질적인 소수성 단량체(들)는 중합시 23℃ 미만, 예컨대 22.9 내지 -100℃ 또는 22 내지 -90℃의 유리 전이 온도를 갖는 중합체를 생성시키는데 적합하다. 또 다른 추가의 비한정적인 실시양태에서, 실질적인 친수성 단량체(들)는 중합시 23℃ 이상, 예를 들어 23 내지 130℃ 또는 24 내지 100℃의 유리 전이 온도를 갖는 중합체를 생성시키는데 적합하다.
또 다른 추가의 비제한적인 실시양태에서, 실질적인 친수성 단량체(들) 및/또는 실질적인 소수성 단량체(들)는 실질적인 강성 분절 및/또는 실질적인 가요성 분절을 생성시키는데 적합한 우레탄 물질일 수 있다. 성분, 예컨대 아이소사이아네이트 및 폴리올을 선택하여 적절한 유형의 분절을 생성시킴으로써, 강성 분절 또는 가요성 분절을 생성시키기 위하여 우레탄 물질을 제조하는 개념은 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있다. 예를 들어 본원에 참고로 인용되어 있는 미국 특허 제 6,187,444 호의 칼럼 3 49행 내지 칼럼 4 46행의 경질 및 연질 분절에 대한 논의를 참조한다. 우레탄 물질의 강성 분절은 이것이 사용된 생성되는 물질에 파괴되지 않으면서 용이하게 굽혀지지 않는 강성을 부여하는 것이다. 우레탄 물질의 가요성 분절은 유연하고 파괴되지 않으면서 굽혀지거나 직선으로부터 움직일 수 있거나 성형될 수 있는 물질을 생성시키는 것이다. 하나의 비제한적인 실시양태에서, 실질적인 소수성 단량체는 가요성 분절을 생성시키는데 적합한 우레탄 물질, 예를 들어 우레탄 (메트)아크릴레이트 예비중합체이고, 실질적인 친수성 단량체(들)는 강성 분절을 생성시키는데 적합한 우레탄 물질, 예컨대 우레탄 (메트)아크릴레이트 예비중합체이다. 다른 비한정적인 실시양태에서, 실질적인 소수성 단량체(들)는 강성-분절을 생성시키는데 적합한 우레탄 물질이고, 실질적인 친수성 단량체(들)는 가요성-분절을 생성시키는데 적합한 우레탄 물질이다.
본 발명의 우레탄 물질은 아이소사이아네이트 및 폴리올, 아민 및/또는 광범위하게 변할 수 있는 티올로 제조될 수 있다. 적합한 물질 및 방법은 우레탄 제조 분야의 숙련자에게 공지되어 있다.
하이드록실, 머캅토 및/또는 아미노기 및 아이소사이아네이트를 갖는 유기 성분 같은 우레탄-형성 성분을 조합하여 본 발명의 우레탄 물질을 생성시키는 경우, 구성성분의 상대적인 양은 전형적으로 반응성 아이소사이아네이트기의 이용가능한 수 대 반응성 하이드록실, 머캅토 및/또는 아미노기의 이용가능한 수의 비, 예를 들어 NCO:X(여기에서, X는 OH, SH, NH 및/또는 NH2임)의 당량 비로 표현된다. 예를 들어, 아이소사이아네이트 성분의 1 NCO 중량 당량을 하이드록실, 머캅토 및/또는 아미노기-함유 성분의 1 X 중량 당량과 반응시키는 경우, 1.0:1.0의 NCO:X 비가 수득된다. 우레탄 물질은 광범위하게 변할 수 있는 NCO:X의 당량비를 갖는다. 예를 들어, 하나의 비한정적인 실시양태에서, NCO:X의 당량비는 0.3:1.0 내지 3.0:1.0일 수 있고, 이들 사이의 모든 범위를 포함한다. 비가 1.0:1.0보다 큰 경우에는, 과량의 아이소사이아네이트기를 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 바와 같이 예컨대 우레아 또는 유기-작용성 실레인으로 차단 및/또는 추가로 반응시켜, 친수성 기를 생성시킬 수 있다.
아이소사이아네이트 성분의 비한정적인 예는 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 바와 같이 다음으로부터 선택되는 자유 아이소사이아네이트-함유 성분, 예컨대 적합한 차단제로 차단된 아이소사이아네이트-함유 성분 또는 부분적으로 차단된 아이소사이아네이트-함유 성분을 갖는 개질되거나 개질되지 않은 아이소사이아네이트를 포함한다: 톨루엔-2,4-다이아이소사이아네이트; 톨루엔-2,6-다이아이소사이아네이트; 다이페닐 메테인-4,4'-다이아이소사이아네이트; 다이페닐 메테인-2,4'-다이아이소사이아네이트; 파라-페닐렌 다이아이소사이아네이트; 바이페닐 다이아이소사이아네이트; 3,3'-다이메틸-4,4'-다이페닐렌 다이아이소사이아네이트; 테트라메틸렌-1,4-다이아이소사이아네이트; 헥사메틸렌-1,6-다이아이소사이아네이트; 2,2,4-트라이메틸 헥세인-1,6-다이아이소사이아네이트; 리신 메틸 에스터 다이아이소사이아네이트; 비스(아이소사이아네이토에틸)퓨마레이트; 아이소포론 다이아이소사이아네이트; 에틸렌 다이아이소사이아네이트; 도데케인-1,12-다이아이소사이아네이트; 사이클로뷰테인-1,3-다이아이소사이아네이트; 2-헵틸-3,4-비스(9-아이소사이아네이토노닐)-1-펜틸-사이클로헥세인; 사이클로헥세인-1,3-다이아이소사이아네이트; 사이클로헥세인-1,4-다이아이소사이아네이트; 다이사이클로헥실메테인-4,4-다이아이소사이아네이트 또는 메틸렌 비스(4-사이클로헥실아이소사이아네이트); 메틸 사이클로헥실 다이아이소사이아네이트; 헥사하이드로톨루엔-2,4-다이아이소사이아네이트; 헥사하이드로톨루엔-2,6-다이아이소사이아네이트; 헥사하이드로페닐렌-1,3-다이아이소사이아네이트; 헥사하이드로페닐렌-1,4-다이아이소사이아네이트; m-테트라메틸자일렌 다이아이소사이아네이트; p-테트라메틸자일렌 다이아이소사이아네이트; 퍼하이드로다이페닐메테인-2,4'-다이아이소사이아네이트; 퍼하이드로다이페닐메테인-4,4'-다이아이소사이아네이트 또는 이들의 혼합물.
다른 비한정적인 실시양태에서, 우레탄 물질이 촉매의 존재하에서 생성되는 경우, 촉매는 본원에 참고로 인용된 문헌[Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 제5판, 1992, Volume A21, pp. 673 내지 674]에 기재되어 있는 바와 같이 루이스 염기, 루이스 산 및 삽입 촉매로부터 선택될 수 있다.
우레탄-형성 성분으로서 본 발명에 사용될 수 있는 유기 폴리올의 비한정적인 예는 (a) 폴리카본에이트 폴리올; (b) 저분자량 폴리올, 예컨대 500 미만의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리올(예: C2-C10 지방족 다이올 같은 지방족 다이올, 트라이올, 다가 알콜 및 알콕실화 저분자량 폴리올); (c) 폴리에스터 폴리올; (d) 폴리에터 폴리올; (e) 아마이드-함유 폴리올; (f) 폴리아크릴 폴리올; (g) 에폭시 폴리올; (h) 다가 폴리비닐 알콜; (i) 우레탄 폴리올; 또는 (j) 이들의 혼합물을 포함한다. 전술한 폴리카본에이트 폴리올은 미국 특허 제 5,143,997 호의 칼럼 3 43행 내지 칼럼 6 25행 및 제 5,527,879 호의 칼럼 2 10행 내지 칼럼 3 48행에 개시되어 있는 바와 같이, 당해 분야에 공지되어 있는 방법에 의해 제조될 수 있다. 다른 폴리올도 또한 미국 특허 제 6,187,444 호의 칼럼 7 25행 내지 칼럼 12 15행에 기재되어 있는 바와 같이, 당해 분야에 공지되어 있는 방법에 의해 제조될 수 있다. 이들 개시내용은 본원에 참고로 인용된다.
하나의 비한정적인 실시양태에서, 본 발명의 우레탄 물질을 제조하는데 사용되는 유기 폴리올, 예컨대 다이올, 트라이올 등을 사용하여 예비중합체 또는 아이소사이아네이트와의 부가물을 생성시킬 수 있다. 다른 비제한적인 실시양태에서는, 다이메틸올 프로피온산 같은 친수성 단량체 또는 C8 지방족 다이올 같은 소수성 단량체를 예비중합체의 아이소사이아네이트 반응기와 반응시킴으로써 실질적인 친수성 예비중합체 또는 실질적인 소수성 예비중합체를 각각 제조할 수 있다. 이들 예비중합체는 실질적인 친수성 또는 실질적인 소수성 우레탄 (메트)아크릴레이트 예비중합체, 예를 들어 우레탄 아크릴레이트 예비중합체, 우레탄 메타크릴레이트 예비중합체 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 수성 조성물은 효과량의 하나 이상의 감광성 물질을 포함한다. 용어 "효과량의 감광성 물질"은 적절한 파장의 전자기선으로 조사될 때 장비에 의해 또는 육안 관찰에 의해 검출가능한 응답(예컨대, 감광성 물질에 의해 방출되는 선의 파장 또는 양의 변화, 감광성 물질을 통해 통과하는 선의 파장 변화 또는 감광성 물질의 관찰된 색상 변화)을 생성시키는 중합가능한 성분 및 생성된 감광성 중합체 소립자중 감광성 물질의 양을 의미한다. 용어 "감광성 물질"은 감광성 유기물질, 감광성 무기 물질 또는 이들의 혼합물을 포함하지만, 안료 및 고정된 틴트(tint) 염료 및 이후 논의되는 바와 같이 광변색성 물질에 이색성이 수반되지 않는 한 종래의 이색성 염료 같은 착색제는 포함하지 않는다. 하나의 비한정적인 실시양태에서, 감광성 물질은 형광 염료, 인광 염료, 비선형 광학 물질, 광변색성 물질 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다.
다른 비한정적인 실시양태에서, 감광성 물질(들)은 이전에 기재된 하나 이상의 중합가능한 기를 추가로 포함한다. 감광성 물질에 중합가능한 기를 부착시키는 다양한 방법은 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있다. 예를 들어 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 6,113,814 호의 칼럼 8 42행 내지 칼럼 22 7행을 참조한다. 이용될 수 있는 추가적인 방법은 미국 특허 제 5,919,846 호의 칼럼 2 35행 내지 칼럼 4 42행에 기재되어 있는 방법 같은 비-감광성 물질에 작용기를 부착시키는데 이용되는 방법이다. 하나의 비한정적인 실시양태에서 감광성 물질은 중합가능한 성분의 쇄-유사 중합체 물질에 적어도 부분적으로 결합될 수 있다.
당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 바와 같이, 형광 및 인광 염료는 원자 또는 분자가 더 높은 전자 상태에서 더 낮은 전자 상태로 통과할 때 가시광선을 방출한다. 두 염료 사이의 차이는, 선에 노출된 후 형광 염료로부터의 발광이 인광 염로부터의 발광보다 더 일찍 일어난다는 것이다.
당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 형광 염료를 감광성 물질로서 본 발명에 사용할 수 있다. 호글랜드(Haugland, R.P.)의 문헌[(1996) Molecular Probes Handbook for Fluorescent Probes and Research Chemicals, 제6판] 참조. 형광 염료의 비제한적인 예는 안트라센, 테트라센, 펜타센, 로다민, 벤조페논, 쿠마린, 플루오레세인, 페릴렌 및 이들의 혼합물을 포함한다.
당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 인광 염료를 감광성 물질로서 본 발명에 사용할 수 있다. 인광 염료의 비제한적인 예는 트리스(2-페닐피리딘)이리듐[Ir(ppy)3] 같은 금속-리간드 착체; 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-폴피린 백금(II)[PtOEP] 및 에오신(2',4',5',7'-테트라브로모플루오레세인), 2,2'-바이피리딘 및 에리트로신(2',4',5',7'-테트라아이오도플루오레세인) 같은 유기 염료를 포함한다.
비선형 광학 물질(NLO)은 전자기선에 대해 광학 이방성인 뚜렷한 결정질 구조를 가질 수 있으나, 또한 비정질(예컨대, 비산갈륨) 및 디스퍼스 레드 1[2873-52-8] 4-(N-에틸-N-2-하이드록시에틸)아미노-4'-나이트로아조벤젠 같은 다양한 발색단을 혼입하는 중합체일 수도 있다. 본원에 사용되는 용어 "이방성"은 하나 이상의 상이한 방향에서 측정할 때 값이 상이한 하나 이상의 특성을 가짐을 의미한다. 따라서, "광학 이방성 물질"은 하나 이상의 상이한 방향에서 측정될 때 값이 상이한 하나 이상의 광학 특성을 갖는 물질이다. NLO 물질의 이방성에 기초하여, 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 바와 같은 물질의 배열 또는 정렬을 이용하여 이들 물질의 비선형 행태를 충분히 이용한다. 몇몇 NLO 물질은 배향, 온도, 광 파장 등에 따라 이들을 통해 통과하는 광을 변화시킨다. NLO 물질의 이 특성의 비한정적인 예는 낮은 파장의 적색 광이 인산이수소암모늄 결정에 들어가서 축적된 보다 높은 에너지의 광자를 방출시키고 보다 높은 파장의 청색 광으로서 나가는 것이다. 본원에 참고로 인용되어 있는 아리뷰올리(D. Arivuoli)의 문헌["Fundamentals of nonlinear optical materials" PRAMANA-journal of physics Vol 57, NOs 5 & 6, 2001년 11월 및 12월, pp. 871-883]을 참조한다.
당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 NLO 물질을 감광성 물질로서 본 발명에 사용할 수 있다. 놀와(Nalwa, H.S.) 및 미야타(Miyata, S.)의 문헌[Nonlinear Optics of Organic Molecules and Polymers, CRC, 1997]을 참조한다. 상기 물질에 덧붙여 NLO 물질의 비제한적인 예는 4-다이메틸아민-4-나이트로스틸벤; 4-[4-(페닐아조)-1-나프틸아조]페놀; N-에틸-N-(2-하이드록시에틸)-4-(4-나이트로페닐아조)아닐린; 및 (S)-(-)-1-(4-나이트로페닐)-2-피롤리딘메탄올을 포함한다.
광변색성 물질은 둘 이상의 상태, 즉 제 1 흡수 스펙트럼을 갖는 제 1 상태 및 제 1 흡수 스펙트럼과는 상이한 제 2 흡수 스펙트럼을 갖는 제 2 상태를 갖고, 둘 이상의 상이한 파장의 화학선에 응답하여 두 상태 사이에서 전환될 수 있다. 예를 들어, 제 1 흡수 스펙트럼, 예컨대 "투명한" 상태의 광변색성 물질의 이성질체 A는 제 1 파장의 광에 노출되어 제 2 흡수 스펙트럼, 예컨대 "착색된" 상태의 이성질체 B로 이성질화되고, 이는 제 2의 상이한 파장의 광에 노출될 때 또는 제 1 파장의 광에 노출될 때 불연속적으로 다시 이성질체 A로 이성질화된다. 전형적으로, 투명한 상태의 광변색성 물질은 "활성화되지 않은" 것으로 생각되고, 착색된 상태에서는 "활성화된" 것으로 생각된다. 광변색성 물질의 부류 내에는 열적으로 가역적인 광변색성 물질 및 비-열적으로(non-thermally) 가역적인 광변색성 물질이 있다. 열적으로 가역적인 광변색성 물질은 적어도 화학선에 응답하여 제 1 상태와 제 2 상태 사이에서 전환될 수 있고, 열 에너지, 예컨대 임의의 형태의 열, 또는 화학선의 제거에 응답하여 제 1 상태로 되돌아갈 수 있다. 비-열적으로 가역적인(또는 광-가역적) 광변색성 물질은 열 에너지가 아니라 화학선에 응답하여 상을 전환시키는데 적합하다. 본원에 사용되는 "화학선"은 광변색성 물질에서 응답을 야기할 수 있는 자외선 및 가시광선 같은(이들로 국한되지는 않음) 전자기선을 의미한다.
추가의 비한정적인 실시양태에서, 열적으로 가역적인 광변색성 물질 및 비-열적으로 가역적인 광변색성 물질은 둘 다 적절한 조건하에서 광변색성 및 이색성(예컨대, 적어도 부분적인 선형 편광 특성)을 나타내는데 적합할 수 있으며, 광변색성-이색성 물질로 불린다. 본원에 사용되는 "적어도 부분적인 선형 편광"은 광파의 전기장 벡터의 진동중 일부 내지 전부를 한 방향 또는 한 평면으로 한정함을 의미한다. 이후 더욱 상세하게 논의되는 바와 같이, 비-선형 광학 물질 및/또는 광변색성-이색성 물질 같은 광학 이방성 물질을 포함하는 감광성 제품은 적어도 부분적으로 정렬될 수 있다.
광변색성 물질의 비제한적인 예는 본 발명에서 감광성 물질로서 사용될 수 있는 매우 다양한 광변색성 물질을 포함한다. 하나의 비한정적인 실시양태에서, 광변색성 물질은 무기 광변색성 물질, 유기 광변색성 물질 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다.
하나의 비제한적인 실시양태에서, 무기 광변색성 물질은 할로겐화은, 할로겐화카드뮴 및/또는 할로겐화구리의 정자(crystallite)를 포함한다. 다른 비제한적인 무기 광변색성 물질은 유로퓸(II) 및/또는 세륨(III)을 소다-실리카 유리 같은 미네랄 유리에 첨가함으로써 제조될 수 있다. 하나의 비한정적인 실시양태에서는, 무기 광변색성 물질을 용융된 유리에 첨가하고, 본 발명의 수성 조성물 내로 혼입되는 입자로 성형시켜, 이들 미립자(particulate)를 포함하는 소립자를 생성시킨다. 당해 분야에 공지되어 있는 다수의 다양한 방법중 임의의 방법에 의해 유리 미립자를 생성시킬수 있다. 무기 광변색성 물질은 문헌[Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 제4판, Volume 6, 페이지 322-325]에 추가로 기재되어 있다.
다른 비한정적인 실시양태에서, 광변색성 물질은 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 바와 같이 300 내지 1000nm에 하나 이상의 활성화된 흡수 최대치를 포함하는 하나 이상의 유기 광변색성 물질이다. 추가의 비한정적인 실시양태에서, 유기 광변색성 물질은 (a) 400 내지 550nm 미만의 가시광 최대 파장을 갖는 하나 이상의 유기 광변색성 물질과 (b) 550 내지 700nm의 가시광 최대 파장을 갖는 하나 이상의 유기 광변색성 물질의 혼합물을 포함한다.
추가의 비한정적인 실시양태에서, 광변색성 물질은 하기 부류의 물질을 포함할 수 있다: 피란, 옥사진, 펄가이드, 펄기마이드, 다이아릴에텐 또는 이들의 혼합물. 본원에 개시된 다양한 비한정적인 실시양태에 따라, 광변색성 물질(들)은 열적으로 가역적인 광변색성 물질 및/또는 비-열적으로 가역적인 광변색성 물질일 수 있다. 하나의 비한정적인 실시양태에 따라, 광변색성 물질(들)은 열적으로 가역적인 피란, 열적으로 가역적인 옥사진, 열적으로 가역적인 펄가이드, 열적으로 가역적인 펄기마이드 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다. 다른 비제한적인 실시양태에 따라, 광변색성 물질(들)은 비-열적으로 가역적인 펄가이드, 비-열적으로 가역적인 펄기마이드, 비-열적으로 가역적인 다이아릴에텐 또는 이들의 혼합물이다. 추가의 비한정적인 실시양태에 따라, 광변색성 물질은 광변색성-이색성 물질이다.
본원에 사용될 수 있는 광변색성 피란의 비한정적인 예는 벤조피란 및 나프토피란, 예를 들어 나프토[1,2-b]피란, 나프토[2,1-b]피란, 및 미국 특허 제 5,645,767 호의 칼럼 2 16행 내지 칼럼 12 57행에 개시된 것과 같은 인데노-융합된 나프토피란, 및 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 5,723,072 호의 칼럼 2 27행 내지 칼럼 15 55행, 제 5,698,141 호의 칼럼 2 11행 내지 칼럼 19 45행, 제 6,153,126 호의 칼럼 2 26행 내지 칼럼 8 60행, 및 제 6,022,497 호의 칼럼 2 21행 내지 칼럼 11 46행에 개시되어 있는 것과 같은 헤테로환-융합된 나프토피란, 및 스피로-9-플루오레노[1,2-b]피란, 페난트로피란, 퀴놀리노피란; 플루오로안테노피란 및 스피로피란, 예를 들어 스피로(벤즈인돌린)나프토피란, 스피로(인돌린)벤조피란, 스피로(인돌린)나프토피란, 스피로(인돌린)퀴놀리노피란 및 스피로(인돌린)피란을 포함한다. 나프토피란 및 보충적인 유기 광변색성 성분의 더욱 구체적인 예는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 5,658,501 호의 칼럼 1 64행 내지 칼럼 13 17행에 기재되어 있다. 스피로(인돌린)피란은 또한 본원에 참고로 인용되어 있는 문헌[Techniques in Chemistry, Volume III, "Photochromism", 제3장, 브라운 편집, John Wiley and Sons, Inc., 뉴욕, 1971]에 기재되어 있다.
본원에 개시된 다양한 비한정적인 실시양태와 함께 사용될 수 있는 광변색성 옥사진의 비한정적인 예는 벤즈옥사진, 나프트옥사진, 및 스피로-옥사진, 예를 들어 스피로(인돌린)나프트옥사진, 스피로(인돌린)피리도벤즈옥사진, 스피로(벤즈인돌린)피리도벤즈옥사진, 스피로(벤즈인돌린)나프트옥사진, 스피로(인돌린)벤즈옥사진, 스피로(인돌린)플루오르안텐옥사진 및 스피로(인돌린)퀸옥사진을 포함한다.
본원에 개시된 다양하고 비제한적인 실시양태와 함께 사용될 수 있는 열적으로 가역적인 광변색성 펄가이드 또는 펄기마이드의 비제한적인 예는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 4,685,783 호의 칼럼 1 57행 내지 칼럼 5 27행에 개시되어 있는 펄가이드 및 펄기마이드, 및 상기 광변색성 물질/화합물중 임의의 화합물의 혼합물을 포함한다.
광변색성 물질이 둘 이상의 광변색성 화합물을 포함하는 하나의 구체적이고 비한정적인 실시양태에 따라, 광변색성 화합물은 개별적인 광변색성 화합물 상의 연결기 치환기를 통해 서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 광변색성 물질은 중합가능한 광변색성 화합물 또는 호스트 물질과 상용성이기에 적합한 광변색성 화합물("상용화된 광변색성 물질")일 수 있다. 본원에 개시된 다양한 비제한적인 실시양태와 함께 사용될 수 있는 중합가능한 광변색성 물질의 비한정적인 예는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 6,113,814 호의 칼럼 2 23행 내지 칼럼 23 29행에 개시되어 있다. 본원에 개시된 다양한 비제한적인 실시양태와 함께 사용될 수 있는 상용화된 광변색성 물질의 비한정적인 예는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 6,555,028 호의 칼럼 2 40행 내지 칼럼 25 26행에 개시되어 있다. 하나의 비제한적인 실시양태에서, 실질적으로 친수성인 중합가능한 광변색성 물질은 중합가능한 성분의 실질적인 친수성 단량체로서 사용될 수 있다. 다른 비제한적인 실시양태에서, 실질적으로 소수성인 중합가능한 광변색성 물질은 중합가능한 성분의 실질적인 소수성 단량체로서 사용될 수 있다.
다른 적합한 광변색성 기 및 보충적인 광변색성 기는 미국 특허 제 6,080,338 호의 칼럼 2 21행 내지 칼럼 14 43행; 제 6,136,968 호의 칼럼 2 43행 내지 칼럼 20 67행; 제 6,296,785 호의 칼럼 2 47행 내지 칼럼 31 5행; 제 6,348,604 호의 칼럼 3 26행 내지 칼럼 17 15행; 제 6,353,102 호의 칼럼 1 62행 내지 칼럼 11 64행; 및 제 6,630,597 호의 칼럼 2 16행 내지 칼럼 16 23행에 기재되어 있다. 상기 특허의 전술한 개시내용은 본원에 참고로 인용된다.
다른 추가의 적합한 광변색성 물질은 본원에 참고로 인용된 미국 특허원 제 P-108,936 호(2004년 5월 17일자 출원)의 단락 [0020] 내지 [0134]에 개시되어 있는 물질 같은 광변색성-이색성 물질을 포함한다. 이들 물질을 사용하여 이후 기재되는 바와 같이 적어도 부분적으로 정렬되는 소립자에 편광 특성을 제공할 수 있다. 이러한 광변색성-이색성 화합물의 비제한적인 예는 다음을 포함한다: (1) 3-페닐-3-(4-(4-(3-피페리딘-4-일-프로필)피페리디노)페닐)-13,13-다이메틸-인데노[2',3':3,4]-나프토[1,2-b]피란; (2) 3-페닐-3-(4-(4-(3-(1-(2-하이드록시에틸)피페리딘-4-일)프로필)피페리디노)페닐)-13,13-다이메틸-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란; (3) 3-페닐-3-(4-(4-(4-뷰틸-페닐카밤오일)-피페리딘-1-일)페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-(4-페닐-피페라진-1-일)인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란; (4) 3-페닐-3-(4-([1,4']바이피페리딘일-1'-일)페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-([1,4']바이피페리딘일-1'-일)인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란; (5) 3-페닐-3-(4-(4-페닐-피페라진-1-일)페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-(4-(4-헥실벤조일옥시)-피페리딘-1-일)인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란; 또는 (6) 이들 피란의 혼합물.
상기 광변색성 물질에 덧붙여, 비-열적으로 가역적인 다이아릴에텐 광변색성 물질의 비제한적인 예가 미국 특허 공개 제 2003/0174560 호의 단락 [0025] 내지 [0086]에 기재되어 있고, 비-열적으로 가역적인 펄가이드 또는 펄기마이드가 미국 특허 제 5,631,382 호의 칼럼 2 35행 내지 칼럼 12 8행에 기재되어 있으며, 상기 미국 특허의 개시내용은 본원에 참고로 인용된다.
다른 비제한적인 실시양태에서, 감광성 물질은 (a) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란; (b) 3-페닐-3-(4-모폴리노페닐)-6,7-다이메톡시-13-뷰틸-13-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란; (c) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6-메톡시-7-모폴리노-13-에틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란; (d) 3-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란; (e) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-플루오로페닐)-6,7-다이메톡시-13-에틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란; (f) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-하이드록시-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란; 또는 (g) 이들 피란의 혼합물로부터 선택되는 피란을 포함하는 광변색성 물질이다.
하나 이상의 중합가능한 기를 갖거나 갖지 않는 광변색성 물질을 제조하는 방법은 당해 분야의 숙련자에게 널리 공지되어 있다. 예를 들어(이들로 한정되지는 않음), 방법의 제 7 단계에서 다이에틸렌 글라이콜 대신 트라이에틸렌 글라이콜을 사용한 것을 제외하고는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 6,113,814 호의 실시예 8의 방법을 따름으로써, 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란(광변색성 물질 A)을 제조할 수 있다.
다른 비제한적인 실시양태에서는, 미국 특허 제 6,296,785 호의 실시예 16(이 실시예는 본원에 참고로 인용됨)의 생성물을 미국 특허 제 6,113,814 호의 실시예 8에 사용한 것을 제외하고는 광변색성 물질 A에 대해 상기 기재된 것과 동일한 방법을 이용함으로써, 3-페닐-3-(4-모폴리노페닐)-6,7-다이메톡시-13-뷰틸-13-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란(광변색성 물질 B) 같은 광변색성 물질을 제조할 수 있다.
또 다른 비제한적인 실시양태에서는, 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 절차를 이용하여, 적절하게 치환된 출발 물질을 사용하여 미국 특허 제 6,296,785 호의 실시예 9(이 실시예는 본원에 참고로 인용됨)의 제 2 단계를 따름으로써 제조될 수 있는 2-모폴리노-3-메톡시-5,7-다이하이드록시-7-에틸-7H-벤조[C]플루오렌을, 미국 특허 제 5,458,814 호의 실시예 1(이 실시예는 본원에 참고로 인용됨)의 제 1 단계의 방법을 따름으로써 제조될 수 있는 1,1-비스(4-메톡시페닐)-2-프로핀-1-올과 반응시킴으로써, 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6-메톡시-7-모폴리노-13-에틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란(광변색성 물질 C) 같은 광변색성 물질을 제조할 수 있다.
다른 비제한적인 실시양태에서는, 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 절차를 이용하여, 7,7-다이메틸-5-하이드록시-7H-벤조[C]플루오렌을 1-(4-(2-하이드록시에톡시)-페닐-1-(4-모폴리노페닐)-2-프로핀-1-올과 반응시킴으로써, (d) 3-(4-(2-하이드록시에톡시)-페닐-3-(4-모폴리노페닐)-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란(광변색성 물질 D) 같은 광변색성 물질을 제조할 수 있다.
유사하게, 추가의 비제한적인 실시양태에서는, 방법에 3-(4-플루오로페닐)-3-(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-13-에틸-13-하이드록시-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란 및 다이에틸렌 글라이콜을 사용한 것을 제외하고는 광변색성 물질 A에 대해 이용된 방법을 따름으로써, 3-(4-플루오로페닐)-3-(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-13-에틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란(광변색성 물질 E) 같은 광변색성 물질을 제조할 수 있다.
다른 비제한적인 실시양태에서는, 미국 특허 제 5,645,767 호의 실시예 5(이 실시예는 본원에 참고로 인용됨)의 방법을 따름으로써, (f) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-하이드록시-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란(광변색성 물질 F)을 제조할 수 있다.
본원에 기재된 감광성 물질은 다양한 물질로부터 선택될 수 있다. 비제한적인 예는 단일 감광성 화합물; 감광성 화합물의 혼합물; 중합체 수지 또는 유기 단량체 용액 같은, 하나 이상의 감광성 화합물을 포함하는 물질; 하나 이상의 감광성 화합물이 화학적으로 결합된 단량체 또는 중합체 같은 물질; 감광성 중합체, 예컨대 함께 결합된 광변색성 화합물을 포함하는 광변색성 중합체; 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
하나의 비제한적인 실시양태에서, 감광성 물질이 하나 이상의 중합가능한 기를 포함하는 유기 광변색성 물질이고 공중합가능한 물질이 존재하는 경우, 중합가능한 성분은 중합가능한 성분의 총 고형분 중량(100%)에 기초하여 실질적인 친수성 예비중합체 2 내지 25중량%, 실질적인 소수성 예비중합체 2 내지 25중량%, 광변색성 물질 1 내지 45중량% 및 하나 이상의 공중합가능한 단량체 5 내지 95중량%를 포함한다. 다른 비제한적인 실시양태에서, 중합가능한 성분은 실질적인 친수성 예비중합체 10 내지 25중량%, 실질적인 소수성 예비중합체 10 내지 25중량%, 광변색성 물질 5 내지 15중량% 및 하나 이상의 공중합가능한 단량체 35 내지 75중량%를 포함한다. 중합가능한 성분의 개별적인 성분은 각각 상기 범위를 포함하는 개별적인 범위의 임의의 조합 사이에 있는 모든 수치 값 범위를 가질 수 있다. 하나의 비제한적인 실시양태에서, 유기 광변색성 물질은 중합가능한 성분의 총 고형분 중량의 50중량% 이하의 양으로 존재한다.
본 발명의 다른 비제한적인 실시양태는 일체형(integral) 표면 도메인(domain) 및 내부 도메인을 포함하는, 적어도 부분적으로 중합된 성분을 포함하는 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자이며, 이 때 상기 표면 도메인은 하나 이상의 실질적인 친수성 영역을 포함하고, 상기 내부 도메인은 하나 이상의 실질적인 소수성 여역을 포함하며, 상기 표면 도메인 및/또는 내부 도메인중 적어도 하나는 감광성이다. 다른 비제한적인 실시양태에서, 감광성인 표면 도메인 및/또는 내부 도메인은 형광 물질, 인광 물질, 비선형 광학 물질, 광변색성 물질 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 하나 이상의 감광성 물질 효과량을 포함한다. 다른 비제한적인 실시양태에서, 내부 도메인은 감광성이도록 적합화된다. 다른 비제한적인 실시양태에서 감광성 물질은 실질적으로 추출불가능하고, 또 다른 비제한적인 실시양태에서 감광성 물질은 광변색성 물질이다.
수성 환경에서 중합가능한 성분의 자기-회합 및 부분 중합에 의해 적어도 부분적으로 가교결합된 중합체 소립자를 제조한다. 소립자의 자기-회합 동안, 실질적인 친수성 영역은 외부를 향해 배향되고 표면 도메인을 형성하며, 실질적인 소수성 영역은 내부를 향해 배향되고 내부 도메인을 형성한다. 본원에 사용되는 용어 "표면 도메인"은 소립자 바깥쪽의 연속적인 영역을 의미하고, "내부 도메인"은 소립자 내부의 연속적인 영역을 포함하며, 이들 도메인은 모두 일체형이다.
또 다른 비제한적인 실시양태에서, 하나 이상의 감광성 물질은 실질적으로 추출불가능하도록 적합화된다. 다른 비제한적인 실시양태에서, 추출불가능한 감광성 물질은 광변색성 물질이다. 추가의 비제한적인 실시양태에서 광변색성 물질은 유기 광변색성 물질이고, 또 다른 비제한적인 실시양태에서 유기 광변색성 물질은 하나 이상의 중합가능한 기로 치환된다. 실질적으로 추출불가능한이란, 실질적으로 추출불가능한 감광성 물질의 소립자가, 추출을 방지하기 위한 수단(예컨대 이후 기재되는 바와 같이 중합가능한 성분과 반응할 수 있는 하나 이상의 중합가능한 기를 갖는 감광성 물질의 제공)을 취하지 않았기 때문에 실질적으로 추출가능한 동일한 감광성 물질의 소립자보다 더 적은 감광성 물질을 방출함을 의미한다.
중합가능한 성분과 반응할 수 있는 하나 이상의 중합가능한 기를 갖는 실질적으로 추출불가능한 광변색성 물질(예컨대, 앞서 기재된 광변색성 물질 A)의 광변색성 중합체 소립자 효과량을 실시예에 사용되는 필름-형성 유형의 코팅 조성물의 일부에 포함시키고, 중합가능한 성분과 반응할 수 있는 중합가능한 기를 갖지 않는 실질적으로 추출가능한 광변색성 물질(예컨대, 이전에 기재된 광변색성 물질 F)의 광변색성 중합에 소립자 효과량을 코팅 조성물의 다른 일부에 포함시킴으로써, 감광성 중합체 소립자(예로서 유기 광변색성 물질을 사용함)로부터의 감광성 물질의 상대적인 추출성을 시험할 수 있다. 이와 관련하여 용어 "효과량"은 활성화될 때 육안으로 식별가능한 광변색 효과를 생성시키기에 충분한 양의 광변색성 중합체 소립자를 사용함을 의미한다. 각각의 유형의 광변색성 중합체 소립자를 함유하는 코팅 조성물을 렌즈에 적어도 부분적인 코팅으로서 도포하고, 본원의 실시예에 기재되어 있는 바와 같이 적어도 부분적으로 경화시킨다. 동일한 물질의 적어도 부분적으로 경화된 코팅된 렌즈 및 코팅되지 않은 렌즈 각각에 대해 적합한 파장, 예컨대 390nm에서의 흡광도를 측정하여, 광변색성 물질의 초기 양 및 렌즈 물질의 흡광도를 측정한다. 이들 렌즈 물질에 전형적으로 존재하는 자외선 안정화제를 고려하기 위하여, 코팅된 렌즈 각각의 흡광도로부터 코팅되지 않은 렌즈의 흡광도를 뺀다. 코팅된 렌즈 및 코팅되지 않은 렌즈를, 감광성 물질이 적어도 부분적으로 가용성인 용매[예컨대, 테트하이드로퓨란(THF); 23℃, 예컨대 실온으로 유지됨] 동량을 함유하는 별도의 용기에 침지시킨다. 30분 후, 각 렌즈를 꺼내고 건조시킨 후, 390nm에서의 흡광도에 대해 시험하고, 적어도 부분적으로 코팅된 각각의 렌즈의 흡광도로부터 코팅되지 않은 렌즈의 흡광도를 뺀다. 코팅된 렌즈에 대한 흡광도 판독치가 크게 변화하지 않을 때까지(이는 광변색성 물질의 추출가능한 양이 추출되었음을 나타냄) 이를 계속적으로 수행한다.
본 발명의 감광성 중합체 소립자와 관련하여, 하나의 비제한적인 실시양태에서, 감광성 중합체 소립자에 의해 방출되는 추출가능한 감광성 물질의 양과 비교한, 감광성 중합체 소립자로부터 방출되는 실질적으로 추출불가능한 감광성 물질의 양은 약간 적음에서부터 상당히 적음까지 다양할 수 있다. 달리 말해, 실질적으로 추출불가능한 감광성 물질을 함유하는 소립자는 추출가능한 감광성 물질을 함유하는 소립자보다 10% 내지 100% 더 적은 감광성 물질을 방출할 수 있다.
다른 비제한적인 실시양태에서는, 적어도 부분적으로 가교결합된 중합체 소립자를 트랩핑시킴으로써(감광성 물질의 크기로 인해 생성된 중합체 망상조직 내에 트랩핑되기 때문에), 감광성 물질을 실질적으로 추출불가능하게 만들 수 있다. 예를 들어, 하나의 비제한적인 실시양태에서, 미립자 감광성 물질, 예컨대 무기 광변색성 물질을 포함하는 유리 미립자, 또는 크기에 의해 트랩핑될 것으로 예측되는 수 평균 중량 및/또는 구성을 갖는 광변색성 올리고머 또는 광변색성 중합체. 다른 비제한적인 실시양태에서, 감광성 물질은 공유 결합, 예컨대 표면 도메인 및/또는 내부 도메인과 반응성인 하나 이상의 작용기에 의해 중합체 망상조직에 적어도 부분적으로 결합된다. 추가의 비제한적인 실시양태에서, 감광성 물질은 물리적 크기, 수소 결합 및 공유 결합을 비롯한 인자의 조합에 의해 보유된다.
하나의 비제한적인 실시양태에서는, 실질적으로 추출불가능한 유기 감광성 물질, 예를 들어 유기 광변색성 물질이 이들이 첨가되는 물리적 상에 보유되는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 내부 도메인의 실질적인 소수성 영역과 회합된 실질적으로 추출불가능한 유기 광변색성 물질은 표면 도메인의 실질적인 친수성 영역으로 이동하여 결정화되는 경향을 나타내지 않는다.
본 발명의 감광성 중합체 소립자의 크기는 광범위하게 변할 수 있다. 예를 들어, 다른 비제한적인 실시양태에서, 본 발명의 소립자의 크기는 10 내지 10,000nm, 또는 20 내지 5000nm, 또는 30 내지 1500nm, 또는 40 내지 1000nm, 또는 50 내지 500nm, 또는 60 내지 200nm의 평균 입자 크기, 예를 들어 각각의 입자가 구형을 갖는 것으로 추정하여 입자의 크기를 측정하는 레이저 회절 입자 크기 장비(입자를 완전히 감싸는 가장 작은 구의 직경을 일컫는 "입자 크기"를 생성함)에 의해 결정되는 부피 평균 입자 크기일 수 있다. 감광성 중합체 소립자의 평균 입자 크기는 인용된 값을 포함하는 상기 임의의 값 사이에서 변하는 범위, 예컨대 60 내지 120nm를 갖는다.
감광성 중합체 소립자의 평균 입자 크기가 50nm 미만인 경우, 크기는 자외선 또는 X-선-레이저 산란 방법, 원자력 현미경법, 중성자 산란 또는 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 다른 방법에 의해 결정될 수 있다. 평균 입자 크기가 50nm 내지 1000nm인 경우, 평균 입자 크기는 가시광선-레이저 산란 기법에 따라 측정될 수 있거나, 또는 이는 투과 전자 현미경법("TEM") 상의 전자 현미경 사진을 육안으로 검사하고, 상의 입자의 직경을 측정한 다음, TEM 상의 배율에 기초하여 평균 입자 크기를 계산함으로써 결정될 수 있다. 평균 입자 크기가 1000nm보다 큰 경우에는, 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 광 현미경 방법을 이용함으로써 크기를 측정할 수 있다.
추가의 비제한적인 실시양태에서, 전술한 감광성 중합체 소립자는 가교결합 물질과 반응하기에 적합한 작용기를 포함한다. 이러한 작용기에 의해, 감광성 중합체 소립자가 호스트 물질, 예컨대 중합체 유기 물질과 반응하여 호스트와 더욱 상용성인 감광성 중합체 소립자를 제조할 수 있다. 용어 "더욱 상용성"이란 감광성 중합체 소립자와 호스트 물질의 조합이 혼탁 또는 헤이즈(이는 상용성이 없는 경우의 전형적인 지표임)를 덜 나타냄을 의미한다. 하나의 비제한적인 실시양태에서, 반응하기에 적합한 작용기의 적어도 일부는 친수성이다(예를 들어, 하이드록실 및 카복실 작용기). 작용기의 비제한적인 예로는 하이드록실, 카복실, 에폭시, 카밤에이트, 아미노, 머캅토, 아마이드 및/또는 우레아기가 있다.
가교결합 물질과 관련하여, 하나의 비제한적인 실시양태에서, 가교결합 물질은 반응성 불포화 부위를 둘 이상을 포함하는 물질; 상기 작용기 둘 이상을 포함하는 물질; 반응성 불포화 부위 하나 이상 및 상기 작용기 하나 이상을 포함하는 물질; 또는 이러한 가교결합 물질의 혼합물로부터 선택된다. 하이드록실, 카복실, 아마이드 및 카밤에이트 작용기 함유 물질용 가교결합 물질의 비한정적인 예는 아미노플라스트 수지, 페노플라스트 수지 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 아미노플라스트 수지의 비제한적인 예는 사이텍 인더스트리즈, 인코포레이티드(CYTEC Industries, Inc.)에서 상표명 사이멜(CYMEL)로 시판되거나[예컨대, 사이멜(등록상표) 327, 328, 345, 350, 370 및 385], 몬산토 케미칼 캄파니(Monsanto Chemical Co.)에서 상표명 레지멘(RESIMENE)으로 시판중이다.
다른 비제한적인 실시양태에서는, 하이드록실 및 1급 및/또는 2급 아미노기-함유 물질에 대한 가교결합 물질로서 폴리아이소사이아네이트 및 블록킹된 폴리아이소사이아네이트 및 폴리아지리딘을 사용할 수 있다. 본 발명의 감광성 소립자에 대한 가교결합제로서 사용하기 적합한 폴리아이소사이아네이트 및 블록킹된 아이소사이아네이트의 비제한적인 예는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 4,546,045 호의 칼럼 5 16행 내지 38행 및 제 5,468,802 호의 칼럼 3 48행 내지 60행에 기재되어 있는 것이다.
하이드록실 및 1급 및/또는 2급 아미노기에 대한 가교결합 물질의 비제한적인 예는 당해 분야에 널리 공지되어 있는 무수물을 포함한다. 가교결합 물질로서 사용하기에 적합한 무수물의 비제한적인 예는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 4,798,746 호의 칼럼 10 16행 내지 50행 및 제 4,732,790 호의 칼럼 3 41행 내지 57행에 기재되어 있는 것이다.
카복실 작용기에 대한 가교결합 물질의 비제한적인 예로는 일본의 니신보 인더스트리즈, 인코포레이티드(Nisshinbo Industries, Inc.)에서 제조되어 상표명 카보딜라이트(CARBODILITE)로 시판되는 물질 같은 폴리에폭사이드 및 카보다이이미드가 있다.
에폭시 작용기 함유 물질에 대한 가교결합 물질의 비제한적인 예는 당해 분야에 널리 공지되어 있는 다산이다. 가교결합 물질로서 사용하기에 적합한 다산의 비제한적인 예는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 4,681,811 호의 칼럼 6 45행 내지 칼럼 9 54행에 기재되어 있는 것이다.
카본에이트 및 장애되지 않은 에스터에 대한 가교결합 물질의 비제한적인 예는 당해 분야에 널리 공지되어 있는 폴리아민을 포함한다. 본 발명의 감광성 중합체 소립자에 대한 가교결합 물질로서 사용하기 적합한 폴리아민의 예는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 4,046,729 호의 칼럼 6 61행 내지 칼럼 7 26행에 기재되어 있는 것들이다.
하이드록실 작용기 함유 물질에 대한 가교결합 물질의 비제한적인 예는 피피지 인더스트리즈, 인코포레이티드(PPG Industries, Inc.)에서 시판중인 하이-가드(Hi-Gard; 등록상표) 코팅 용액 같은 경질코팅 생성 코팅 용액의 전형적인 성분인 실록세인, 실레인 및/또는 각각의 가수분해 생성물을 포함한다. 다른 비제한적인 예로는 당해 분야에 널리 공지되어 있는 트리스[3(트라이메톡시실릴)프로필]아이소사이아뉴레이트 같은 실릴 치환된 물질을 포함한다.
필요하고 적절한 경우, 상기 가교결합 물질의 혼합물을 사용할 수 있다.
일련의 추가적인 비제한적인 실시양태에서, 가교결합 물질과의 반응성 및 이후 기재되는 것과 같은 추가적인 물리적 특성이 본 발명의 감광성 중합체 소립자에 수반될 수 있다. 중합가능한 성분의 제조 동안 및/또는 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자의 제조 후에, 이러한 특성을 부여하는 물질을 소립자에 혼입함으로써 소립자는 이들 특성을 갖도록 적합화될 수 있다.
하나의 비제한적인 실시양태에서는, 소립자를 제조하는 동안 및/또는 제조한 후에, 자기 물질 및/또는 자기 응답성 금속 산화물을 도입함으로써 감광성 중합체 소립자를 자기 또는 자기 응답성이 되도록 적합화시킨다. 이러한 물질의 비제한적인 예는 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 바와 같이 초상자성(superparamagnetic) 금속 산화물, 상자성 금속 산화물, 강자성 금속 산화물(예: 페라이트) 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 자기 미립자는 다이날 바이오테크(Dynal Biotech)에서 구입할 수 있거나 또는 예컨대 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 4,358,388 호의 칼럼 1 42행 내지 칼럼 7 39행 및 제 5,356,713 호의 칼럼 1 47행 내지 칼럼 5 12행에 기재되어 있는 것과 같은 당해 분야에 널리 인지되어 있는 방법을 이용하여 제조할 수 있다.
다른 비제한적인 실시양태에서, 감광성 중합체 소립자는 감광성 중합체 소립자 내로 전기 전도성 물질을 혼입시킴으로써 전기 전도성일 수 있다. 하나의 비제한적인 실시양태에서는, 소립자를 제조하는 동안 및/또는 제조한 후에 탄소 충전제, 카본 블랙 또는 금속 충전제 같은 전기 전도성 충전제를 혼입시킬 수 있다. 첨가되는 전기 전도성 물질의 양은 광범위하게 변할 수 있으나, 단 삼출 문턱치, 예컨대 소립자가 전류를 전도하는 충전제의 농도를 충족시키거나 초과한다. 다른 비제한적인 실시양태에서는, 전기 전도성 중합체의 단량체를 중합가능한 성분에 포함시킴으로써 전기 전도성 중합체를 소립자 내로 혼입시킬 수 있다. 전도성 중합체의 비제한적인 예로는 폴리아닐린계 중합체, 폴리피롤계 중합체, 폴리티오펜계 중합체, 폴리에틸렌옥사이드계 중합체 또는 이들의 공중합체가 있다. 당해 분야의 숙련자에게 널리 공지되어 있는 기법을 이용하여 전기 전도성 물질을 제조 및 사용할 수 있다. 본원에 참고로 인용된 문헌[Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 제4판, Volume 9, "Electrically Conductive Polymers", 페이지 61-88]을 참조한다.
추가의 비제한적인 실시양태에서는, 비-감광성 염료 및/또는 안료를 중합가능한 성분 및/또는 소립자 내로 도입하여 소립자를 채색시킴으로써, 감광성 중합체 소립자에 색채를 도입할 수 있다. 비-감광성 염료 및 안료의 비제한적인 예로는 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 매우 다양한 유기 또는 무기 물질이 있다. 비-감광성 염료의 비제한적인 예는 유기 가용성 및 분산성 틴트 같은 고정된 틴트를 포함한다. 안료의 비제한적인 예는 금속 산화물, 및 동물, 식물 또는 합성 안료 같은 분말 및 유기 안료를 포함한다. 전술한 비-감광성 유기 염료 및 안료는 예로서 이색성 물질을 사용하여 이후 논의되는 바와 같이 또한 중합될 수 있다.
유기 안료의 비제한적인 예는 퀴나크리돈, 프탈로사이아닌, 아이소인돌린, 안트라피리미딘, 안탄트론, 플라반트론, 페리논, 피란트론, 이들의 치환된 유도체 및 이들의 혼합물을 포함한다. 무기 안료의 비제한적인 예로는 이산화티탄, 산화철, 산화크롬, 크롬산납, 카본 블랙 또는 이들의 혼합물이 있다.
또 다른 비제한적인 실시양태에서는, 앞서 기재된 바와 같은 광변색성-이색성 물질 및/또는 종래의 이색성 물질을 혼입시키고 이들을 적어도 부분적으로 정렬시킴으로써, 본 발명의 감광성 중합체 소립자를 적어도 부분적으로 편광성으로 만들 수 있다. 이색성 물질은 투과된 선의 1 또는 2개의 직교 평면 편광된 성분을 다른 것보다 더 강하게 흡수할 수 있다. 그러므로, 이색성 물질은 투과된 선을 적어도 부분적으로 선형 편광시킬 수 있다. 그러나, 이색성 물질이 투과된 선의 두 직교 평면 편광 성분중 하나를 우선적으로 흡수할 수 있다고는 해도, 이색성 화합물의 분자가 적합하게 위치 또는 배열되지 않으면, 투과된 선의 순 선형 편광은 달성되지 않는다. 즉, 이색성 물질 분자의 무작위적인 배치로 인해, 개별적인 분자에 의한 선택적인 흡수가 서로 상쇄되어 순 또는 총 선형 편광 효과가 달성되지 않는다. 그러므로, 통상적인 선형 편광 소자를 형성하기 위하여 다른 물질 내에 이색성 물질 분자를 적합하게 위치 또는 배열, 에컨대 적어도 부분적으로 정렬시킬 필요가 있다. 예를 들어, 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 바와 같이, 중합체 시트를 연신시켜 이색성 물질을 정렬시킴으로써 선형 편광 필터 또는 선글라스용 렌즈를 생성시킨다.
적합한 종래의 이색성 물질의 비제한적인 예는 아조메틴, 인디고이드, 티오인디고이드, 메로사이아닌, 인단, 퀴노프탈로닉 염료, 페릴렌, 프탈로페린, 트라이페노다이옥사진, 인돌로퀸옥살린, 이미다조트라이아진, 테트라진, 아조 및 (폴리)아조 염료, 벤조퀴논, 나프토퀴논, 안트로퀴논 및 (폴리)안트로퀴논, 안트로피리미딘온, 요오드 및 아이오데이트를 포함한다. 다른 비제한적인 실시양태에서, 이색성 물질은 중합가능한 이색성 물질일 수 있다. 즉, 비제한적인 실시양태에 따라, 이색성 물질은 하나 이상의 중합가능한 기를 포함할 수 있다. 예를 들면, 본원을 한정하지는 않지만, 하나 이상의 이색성 물질은 하나 이상의 중합가능한 기로 종결되는 하나 이상의 알콕시, 폴리알콕시, 알킬 또는 폴리알킬 치환기를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시양태에 따라, a) 효과량의 하나 이상의 감광성 물질 및 하나 이상의 친수성 작용기 및 하나 이상의 소수성 작용기를 갖는 하나 이상의 중합가능한 성분의 수성 분산액을 제조하고, b) 적어도 부분적으로 소립자를 생성시키기에 충분한 조건(이들 조건은 이후 기재됨)을 a)의 분산액에 가함을 포함하는, 감광성 소립자를 제조하는 비제한적인 방법이 제공된다. 다른 비제한적인 실시양태에서, 이 방법은 c) b)의 하나 이상의 중합가능한 성분을 적어도 부분적으로 중합시킴을 추가로 포함한다. 다른 비제한적인 방법에서, 감광성 물질은 광변색성 물질이다.
전술한 방법의 다른 비제한적인 실시양태에서, 친수성 작용기는 하나 이상의 실질적인 친수성 단량체에 의해 제공되고, 소수성 작용기는 하나 이상의 실질적인 소수성 단량체에 의해 제공된다. 추가의 비제한적인 실시양태에서, 중합가능한 성분은 실질적인 친수성 단량체 또는 실질적인 소수성 단량체와는 상이한 하나 이상의 공중합가능한 물질을 추가로 포함한다.
a) 효과량의 하나 이상의 감광성 물질을 임의적으로 포함하는 하나 이상의 실질적인 친수성 예비중합체 성분의 수성 분산액을 제조하고; b) 효과량의 하나 이상의 감광성 물질을 임의적으로 포함하는 하나 이상의 실질적인 소수성 예비중합체 성분의 수성 분산액을 제조하며; c) 적어도 부분적으로 소립자를 생성시키기에 충분한 조건(이들 조건은 이후 기재됨)을 a)와 b)의 혼합물에 가함을 포함하는, 효과량의 하나 이상의 감광성 물질을 포함하는 감광성 소립자를 제조하기 위한 다른 비제한적인 방법이 제공된다. 하나의 비제한적인 실시양태에서, 이 방법은 c)에서 a)와 b)의 혼합물에 공중합가능한 물질을 첨가함을 추가로 포함한다. 다른 비제한적인 실시양태에서, 이 방법은 d) c)의 중합가능한 성분을 적어도 부분적으로 중합시킴을 추가로 포함한다. 본원에 사용되는 용어 "예비중합체"는 부분적으로 중합된 물질을 의미한다.
전술한 다른 방법의 다른 비제한적인 실시양태에서, 실질적인 친수성 예비중합체는 수성 조성물의 실질적인 친수성 에틸렌성 불포화 단량체(들)를 포함하고, 실질적인 소수성 예비중합체는 수성 조성물의 실질적인 소수성 에틸렌성 불포화 단량체(들)를 포함하며, 감광성 물질은 광변색성 물질이다. 또 다른 비제한적인 실시양태에서, 광변색성 물질은 실질적인 소수성 예비중합체에 존재하고, 광변색성 물질은 유기 광변색성 물질이다. 또 다른 비제한적인 실시양태에서, 유기 광변색성 물질은 하나 이상의 중합가능한 기를 포함한다.
다른 비제한적인 실시양태에서, 구 "적어도 부분적으로 소립자를 생성시키기에 충분한 조건을 물질에 가함"은 물질에 고전단 응력 조건을 가하여 물질을 소립자로 입자화시킴을 포함한다. 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 고전단 응력 기법중 임의의 기법에 의해 고전단 응력을 달성할 수 있다.
본원에 사용되는 용어 "고전단 응력 조건"은 아래에서 상세하게 논의되는 액체-액체 충돌 기법 같은 고전단 응력 기법 뿐만 아니라, 기계적 수단에 의한 고속 전단도 포함하는 의미이다. 필요한 경우, 수성 조성물을 입자화시켜 소립자를 생성시키기에 충분한 응력을 가하는 한, 수성 조성물에 응력을 가하는 임의의 모드를 이용할 수 있음을 알아야 한다.
메사추세츠주 뉴턴 소재의 마이크로플루이딕스 코포레이션(Microfluidics Corporation)에서 시판중인 마이클로플루이다이저(MICROFLUIDIZER; 등록상표) 유화기를 사용함으로써, 적절한 전단 응력 조건을 수성 조성물에 가할 수 있다. 마이크로플루이다이저(등록상표) 고압 충돌 유화기는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 4,533,254 호에 상세하게 기재되어 있다. 장치는 고압[약 1.4×105kPa(20,000psi) 이하] 펌프 및 유화가 이루어지는 상호작용 챔버로 구성된다. 하나의 비제한적인 실시양태에서는, 고전단 응력을 가하기 전에 혼합물의 예비-유화액을 제조한다. 펌프에 의해 혼합물이 챔버로 들어가게 되며, 여기에서 혼합물은 둘 이상의 스트림을 분할되고, 스트림은 둘 이상의 슬릿을 통해 매우 고속으로 통과한 후 충돌함으로써 작은 입자를 생성시키게 된다(예컨대, 혼합물이 "입자화된다").
하나의 비제한적인 실시양태에서는, 각 수성 조성물을 약 3.5×104kPa 내지 약 1×105kPa(5,000 내지 15,000psi)의 압력에서 유화기를 통해 여러번 또는 적어도 부분적으로 소립자를 생성시킬 때까지 통과시킨다. 다른 비제한적인 실시양태에서, 각 수성 조성물을 유화기 내에서 여러 번 통과시키면 보다 작은 평균 입자 크기 및 더욱 좁은 입자 크기 분포 범위를 갖는 소립자를 생성시킬 수 있다. 상기 마이크로플루이다이저(등록상표) 유화기를 사용하는 경우, 액체-액체 충돌에 의해 응력이 가해진다. 상기 언급된 바와 같이, 다수회 통과에 의해 크기가 더 감소될 수 있는 소립자를 적어도 부분적으로 생성시키기에 충분한 응력을 가하는 한, 예비-유화 혼합물에 응력을 가하는 다른 모드를 이용할 수 있다. 예를 들어, 고전단 응력 조건을 가하는 다른 비제한적인 방법은 초음파 에너지, 균질화기, 회전자/고정자 혼합기 및/또는 제트 분산기를 이용하는 것이다.
추가의 비제한적인 실시양태에서는, 개시량의 선을 조성물에 조사하고/하거나 자유 라디칼 중합, 열 중합, 광 중합 또는 이들의 조합 같은 방법에 의해 중합이 일어나게 할 수 있는 물질(예: 개시제) 개시량을 조성물에 첨가함으로써, 적어도 부분적으로 생성된 감광성 중합체 소립자의 중합가능한 성분을 중합시킬 수 있다. 본 발명의 감광성 중합체 소립자를 제조하는데 사용되는 물질을 중합시키는 방법은 당해 분야의 숙련자에게 널리 공지되어 있으며, 이들 널리 공지된 기법중 임의의 기법을 사용할 수 있다.
예를 들어, 22 내지 150℃에서의 열 중합, 광 중합 또는 이들 두 방법의 조합에 의해 중합가능한 성분을 적어도 부분적으로 중합시킬 수 있다. 온도 범위가 적어도 부분적으로 생성된 소립자의 중합가능한 성분의 열 중합에 대해 기재되어 있으나, 당해 분야의 숙련자는 본원에 개시된 온도 외의 온도를 이용할 수 있음을 알 것이다.
조사에 의해 중합을 개시하기 위한 비제한적인 방법은 자외선, 가시광선, 적외선, 극초단파, 감마선 또는 전자 빔 선을 사용하여 중합가능한 성분의 중합 반응을 개시시킴을 포함한다. 그 후, 임의의 반응하지 않은 중합가능한 물질을 경화시키는 열에 의한 단계를 수행할 수 있다.
유기 퍼옥시 화합물 또는 아조비스(유기 나이트릴) 화합물 같은 자유 라디칼을 발생시킬 수 있는 물질(예컨대, 개시제) 개시량을 수성 조성물에 포함시킴으로써, 중합가능한 성분을 중합시킬 수 있다. 열 중합 개시제로서 사용될 수 있는 적합한 유기 퍼옥시 화합물의 비제한적인 예는 3급-뷰틸 하이드로퍼옥사이드, 3급-뷰틸퍼옥시 아이소프로필 카본에이트 같은 퍼옥시모노카본에이트 에스터; 다이(2-에틸헥실) 퍼옥시다이카본에이트, 다이(2급-뷰틸) 퍼옥시다이카본에이트 및 다이아이소프로필퍼옥시다이카본에이트 같은 퍼옥시다이카본에이트 에스터; 2,4-다이클로로벤조일 퍼옥사이드, 아이소뷰티릴 퍼옥사이드, 데칸오일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 프로피온일 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, p-클로로벤조일 퍼옥사이드 같은 다이아실퍼옥사이드; 3급-뷰틸퍼옥시 피발레이트, 3급-뷰틸퍼옥시 옥틸레이트 및 3급-뷰틸퍼옥시아이소뷰티레이트 같은 퍼옥시에스터; 메틸에틸케톤 퍼옥사이드 및 아세틸사이클로헥세인 설폰일 퍼옥사이드를 포함한다. 하나의 비제한적인 실시양태에서, 열 개시제는 생성되는 중합체 소립자를 변색시키지 않는 것이며, 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 바와 같이 추가적인 열을 필요로 하지 않는 산화-환원 개시제 시스템에 관여할 수 있다. 예를 들어 본원에 참고로 인용된 문헌["Redox Polymerization" 미스라(G.S. Misra), Prog. Polym. Sci. Vol 8, pp. 61-131, 1982]을 참조한다.
열 중합 개시제로서 사용될 수 있는 적합한 아조비스(유기나이트릴) 화합물의 비제한적인 예로는 2,2'-아조비스(2,4-다이메틸펜테인나이트릴, 1,1'-아조비스사이클로헥세인카보나이트릴, 아조비스아이소뷰티로나이트릴 또는 이들의 혼합물이 있다.
중합가능한 성분을 개시 및 중합시키는데 사용되는 열 중합 개시제의 양은 변할 수 있으며, 사용되는 특정 개시제에 따라 달라진다. 중합 반응을 개시하고 유지시키는데 필요한 양만이 필요하다. 아조비스(유기나이트릴) 화합물과 관련하여, 하나의 비제한적인 실시양태에서는, 중합가능한 성분 100부당 0.01 내지 5.0부(phm)의 개시제를 사용할 수 있다. 전형적으로, 열 경화 싸이클은 개시제의 존재하에 중합가능한 성분을 20분 내지 2시간에 걸쳐 실온 내지 125℃로 가열함을 포함한다. 적어도 부분적으로 생성된 소립자중 중합가능한 성분의 열 중합에 대해 시간 범위를 기재하였으나, 당해 분야의 숙련자는 본원에 개시된 시간 범위 외의 시간 범위를 이용할 수 있음을 알 것이다.
자외선 및/또는 가시광선을 사용하여 광개시제의 존재하에서 중합가능한 성분을 광중합시킬 수 있다. 본원에 개시된 다양한 비제한적인 실시양태에 따라 사용될 수 있는 광개시제의 비제한적인 예로는 절단-형 광개시제 및 추출-형 광개시제가 있다.
절단-형 광개시제의 비제한적인 예는 아세토페논, α-아미노알킬페논, 벤조인 에터, 벤조일 옥심, 아실포스핀 옥사이드 및 비스아실포스핀 옥사이드 또는 이들 개시제의 혼합물을 포함한다. 이러한 광개시제의 상업적인 예는 시바 케미칼즈, 인코포레이티드(Ciba Chemicals, Inc.)에서 구입가능한 다로큐어(DAROCURE; 등록상표) 4265이다. 추출-형 광개시제의 비제한적인 예로는 벤조페논, 마이클러(Michler's) 케톤, 티오잔톤, 안트라퀴논, 캠퍼퀴논, 플루오론, 케토쿠마린 또는 이들 개시제의 혼합물이 있다.
추출-형 광개시제는 전형적으로 추출을 위해 불안정한 수소 원자를 제공하기 위하여 첨가되는 아민 및 다른 수소 공여체 물질 같은 물질의 존재하에서 더욱 우수하게 기능을 발휘한다. 전형적인 수소 공여체는 산소 또는 질소에 대해 알파로 위치된 활성 수소를 갖거나(예컨대, 알콜, 에터 및 3급 아민), 또는 황에 직접 부착된 활성 수소 원자를 갖는다(예컨대, 티올). 이러한 첨가된 물질이 없어도, 단량체, 올리고머 또는 시스템의 다른 성분으로부터의 수소 추출을 통해 광개시가 여전히 이루어질 수 있다.
다른 비제한적인 실시양태에서는, 전술한 광개시제와 함께 양이온성 광개시제도 사용할 수 있다. 추출형 광개시제와 함께 사용되는 양이온성 개시제의 비제한적인 예는 뷰티릴 콜린 트라이페닐뷰틸 보레이트 같은 수소 공여체 물질 또는 이들 물질의 혼합물이다. 양이온성 광개시제의 다른 비제한적인 예는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 5,639,802 호의 칼럼 8 59행 내지 칼럼 10 46행에 기재되어 있는 오늄 염이다.
적어도 부분적으로 생성된 소립자의 중합가능한 성분을 개시 및 중합시키는데 사용되는 광중합 개시제의 양은 변할 수 있으며, 사용되는 특정 개시제에 따라 달라진다. 중합 반응을 개시 및 유지시키는데 필요한 양만이 요구된다. 중합가능한 성분의 중량에 기초하여 0.01 내지 5중량%의 양으로 광 중합 개시제를 사용할 수 있다.
광중합에 사용되는 광원은 자외선 및/또는 가시광선을 방출하는 광원으로부터 선택된다. 하나의 비제한적인 실시양태에서, 광원은 수은 램프, FeI3 및/또는 GaI3로 도핑된 수은 램프, 살균 램프, 제논 램프, 텅스텐 램프, 금속 할라이드 램프 또는 이들 램프의 조합일 수 있다. 전형적으로, 광개시제 또는 광개시제 혼합물의 흡수 스펙트럼은 가장 높은 경화 효율을 위하여 전구, 예컨대 H 전구, D 전구, Q 전구 및/또는 V 전구의 스펙트럼 출력치와 맞춰진다. 노출 시간은 광원의 파장 및 세기, 광개시제 및 중합가능한 성분에 따라 변할 수 있다. 개시제의 존재를 필요로 하지 않는 전자 빔 공정을 이용함으로써, 적어도 부분적으로 생성된 소립자를 적어도 부분적으로 중합시킬 수 있다.
열중합 방법 및/또는 광중합 방법을 이용하여 감광성 소립자의 중합가능한 성분을 중합시키기 위한 개시제 및 방법에 대한 추가적인 기재내용은 본원에 참고로 인용된미국 특허 제 6,602,603 호의 칼럼 11 1행 내지 칼럼 13 36행에 개시되어 있다.
하나의 비제한적인 실시양태에서, 본 발명은 본 발명의 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자의 수성 분산액에 관한 것이다. 추가의 비제한적인 실시양태에서는, 전술한 방법으로부터 생성되는 감광성 중합체 소립자를 실질적으로 안정한 수성 분산액 또는 안정화되지 않은 수성 조성물로서 제조할 수 있다. 용어 "실질적으로 안정한 분산액"은 감광성 중합체 소립자의 대부분, 예컨대 50%보다 많은 양이 정치시 침강, 응고 및/또는 응집되지 않음을 의미한다. 안정화되지 않은 수성 조성물은 정치시 감광성 중합체 소립자의 50%보다 많은 양이 침강되는 조성물이다. 몇몇 경우에는, 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 바와 같이, 계면활성제 또는 분산제를 제공하여 분산액을 안정화시킬 수 있다. 본 발명에서 필요한 경우 소립자의 안정한 분산액을 제조하는데 필요한 게면활성제의 양은 종종 분산액의 안정화를 촉진시키는 다른 구성성분의 사용에 의해 최소화될 수 있음을 알아야 한다. 예를 들어, 하나의 비제한적인 실시양태에서는, 아민으로 중화시켜 수-분산성 중합체를 생성시킬 수 있는 산 작용기를 함유하는 중합체를 사용하여, 소립자를 포함하는 수성 조성물에 다른 구성성분을 분산시킬 수 있다.
본 발명의 추가의 실시양태에서는, 감광성 중합체 소립자를 수성 조성물로부터 회수한다. 하나의 비제한적인 실시양태에서는, 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 액체-고체 분리 기법을 이용한다. 비제한적인 예는 여과, 원심분리, 응집 및 증발 기법을 포함한다. 다른 비제한적인 실시양태에서는, 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 소립자의 덩어리가 회수되는 경우, 진동 붕괴에 의해 덩어리를 분산시킬 수 있다. 다른 비제한적인 실시양태에서는, 벌크 고체 취급 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 방법에 의해, 회수된 소립자를 정전기적으로 및/또는 화학적으로 처리하여 재응집을 최소화시킬 수 있다.
본 발명의 하나의 비제한적인 실시양태에서는, 본 발명의 감광성 중합체 소립자를 단독으로 또는 이후 기재되는 적어도 부분적으로 경화된 중합체 물질과 함께 포함하는 감광성 중합체 제품이 제공된다. 다른 비제한적인 실시양태에서, 감광성 제품은 광학 소자이다. 추가의 비제한적인 실시양태에서, 광학 소자는 광학 메모리 소자, 디스플레이 소자, 안과용 소자, 윈도우 소자 또는 미러(mirror) 소자로부터 선택된다. 또 다른 비제한적인 실시양태에서, 감광성 제품은 안과용 소자이다. 또 다른 비제한적인 실시양태에서, 감광성 제품은 본 발명의 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자를 포함하는 광변색성 제품이다.
다른 비제한적인 실시양태에서, 본 발명의 광변색성 제품은 적어도 부분적으로 경화된 중합체 유기 물질 및 효과량의 본 발명의 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자(여기에서는, 표면 도메인 및/도는 내부 도메인중 적어도 하나가 광변색성임)를 포함한다. 하나의 비제한적인 실시양태에서, 중합체 유기 물질은 열경화성 중합체 유기 물질, 열가소성 중합체 유기 물질 또는 이들 중합체 유기 물질의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 다른 비제한적인 실시양태에서, 중합체 유기 물질은 폴리(C1-C12 알킬 메타크릴레이트), 폴리(옥시알킬렌 다이메타크릴레이트), 폴리(알콕실화 페놀 메타크릴레이트), 셀룰로즈 아세테이트, 셀룰로즈 트라이아세테이트, 셀룰로즈 아세테이트 프로피온에이트, 셀룰로즈 아세테이트 뷰티레이트, 폴리(비닐 아세테이트), 폴리(비닐 알콜), 폴리(비닐 클로라이드), 폴리(비닐리덴 클로라이드), 열가소성 폴리카본에이트, 폴리에스터, 폴리우레탄, 폴리티오우레탄, 폴리설피티오우레탄, 폴리(우레아-우레탄), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리스타이렌, 폴리(알파 메틸스타이렌), 코폴리(스타이렌-메틸메타크릴레이트), 코폴리(스타이렌-아크릴로나이트릴), 폴리비닐뷰티랄, 또는 비스(알릴 카본에이트) 단량체, 다작용성 아크릴레이트 단량체, 다작용성 메타크릴레이트 단량체, 다이에틸렌 글라이콜 다이메타크릴레이트 단량체, 다이아이소프로펜일 벤젠 단량체, 에톡실화 비스페놀 A 다이메타크릴레이트 단량체, 에틸렌 글라이콜 비스메타크릴레이트 단량체, 폴리(에틸렌 글라이콜) 비스메타크릴레이트 단량체, 에톡실화 페놀 비스 메타크릴레이트 단량체, 알콕실화 다가 알콜 폴리아크릴레이트 단량체, 스타이렌 단량체, 우레탄 아크릴레이트 단량체, 글라이시딜 아크릴레이트 단량체, 글라이시딜 메타크릴레이트 단량체, 다이알릴리덴 펜타에리트리톨 단량체 또는 이들 단량체의 혼합물로부터 제조되는 중합체로부터 선택된다.
본 발명의 하나의 비제한적인 실시양태에서, 광학 소자는 광학 메모리 및 상 프로세싱용 장치 같은 광학 메모리 소자; 교정용 렌즈, 비-교정용 렌즈, 콘택트 렌즈, 안내(intra-ocular) 렌즈, 확대 렌즈, 보호 렌즈 및 바이저(visor) 같은 안과용 소자; 건축물, 자동차, 오토바이 및 항공기 투명 창, 필터, 셔터 및 광학 스위치 같은 윈도우 소자; 미러 소자; 및 스크린, 모니터, 액정 셀, 유기 발광 장치 및 보안 소자 같은 디스플레이 소자를 포함한다.
본원에 사용되는 용어 "광학"은 광 및/또는 시각과 관련되거나 연관됨을 의미한다. 하나의 비제한적인 실시양태에서, 광학 메모리 소자는 상 프로세싱 장치 및 광학 데이터 저장 장치를 포함한다. 이러한 광학 메모리 소자에서, 장치와 광학 신호의 상호작용은 상 형태의 변화가 처리되거나 유지될 때까지 또는 정보 형태의 변화가 다른 변화시까지 유지되거나 삭제될 때까지의 기간동안 이들 장치의 광학 메모리에 변화를 야기한다. 본원에 사용되는 용어 "안과용"은 눈 및 시각과 관련 또는 연관됨을 의미한다. 안과용 소자의 비한정적인 예는 싱글 비전(single vision) 또는 멀티-비전(multi-vision) 렌즈(분할되거나 분할되지 않은 멀티-비전 렌즈)(예컨대, 이중 초점 렌즈, 삼중 초점 렌즈 및 다초점 렌즈를 포함하지만 이들로 국한되지는 않음)를 비롯한 교정용 및 비-교정용 렌즈, 및 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 확대 렌즈 및 보호 렌즈 또는 바이저를 비롯한 시력을 교정, 보호 또는 향상(장식용 또는 다른 목적용)시키기 위하여 사용되는 다른 소자를 포함한다.
본원에 사용되는 용어 "윈도우"는 그를 통해 선을 투과시키는데 적합한 개구를 의미한다. 윈도우의 비한정적인 예는 건축물, 자동차 및 항공기 투명 창, 필터, 셔터 및 광학 스위치를 포함한다. 본원에 사용되는 용어 "미러 소자"는 입사광의 큰 부분을 거울처럼 반사시키는 표면을 의미한다. 본 발명에서, 반사된 광은 미러 소자에 연결된 감광성 중합체 소립자의 유형에 의해 변화될 수 있다.
본원에 사용되는 용어 "디스플레이"는 정보를 눈으로 보거나 기계로 판독가능하게 문자, 숫자, 기호, 디자인 또는 그림으로 표시한 것을 의미한다. 디스플레이 소자 및 장치의 비한정적인 예는 스크린, 모니터, 액정 셀, 유기 발광 장치 및 보안 소자를 포함한다. 본원에 사용되는 용어 "액정 셀"은 배열될 수 있는 이방성 물질인 액정 물질을 함유하는 구조체를 일컫는다. 능동 액정 셀은 액정 물질이 외부 힘(예컨대, 전기장 또는 자기장)의 인가에 의해 배열된 상태와 배열되지 않은 상태 사이에서 또는 2가지의 배열된 상태 사이에서 전환될 수 있는 셀이다. 수동 액정 셀은 액정 물질이 배열된 상태를 유지하는 셀이다. 능동 액정 셀 소자 또는 장치의 한 비한정적인 예는 액정 디스플레이이다.
본원에 사용되는 용어 "배열"은 다른 구조체 또는 물질과 정렬시킴으로써 또는 몇몇 다른 힘 또는 효과에 의해서 적합하게 배열 또는 위치시킴을 의미한다. 그러므로, 본원에 사용되는 용어 "배열"은 다른 구조체 또는 물질과 정렬시키는 것과 같은 물질을 배열시키는 접촉 방법, 및 외부 힘 또는 효과에 노출시키는 것과 같은 물질을 배열시키는 비-접촉 방법 둘 다를 포괄한다. 용어 "배열"은 또한 접촉 방법과 비-접촉 방법의 조합도 포괄한다.
예로서 액정 물질을 사용하여 본원에 개시되는 다양한 비한정적인 실시양태에 따라, 액정 물질 및 다른 이방성 물질(예컨대, 비선형 광학 물질, 광변색성-이색성 물질 및 이색성 염료)을 적어도 부분적으로 배열시키는 방법의 비한정적인 예는 액정 물질의 적어도 일부를 자기장, 전기장, 선형 편광된 적외선, 선형 편광된 자외선, 선형 편광된 가시광선 및 전단력중 하나 이상에 노출시킴을 포함한다.
액정 물질을 적어도 부분적으로 배열시키는 상기 방법에 덧붙여, 액정 물질의 적어도 일부를 다른 물질 또는 구조체(예컨대, 배향 설비)로 정렬시킴으로써, 본원에 개시된 다양한 비한정적인 실시양태에 따른 액정 물질을 적어도 부분적으로 배열시킬 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "배향 설비"는 노출된 하나 이상의 다른 구조체를 직접적으로 및/또는 간접적으로 설비의 적어도 일부에 용이하게 위치시킬 수 있는 기계장치를 의미한다. 배향 설비에 대한 추가적인 정보는 본원에 참고로 인용된 미국 특허원 제 P-108,935 호(2004년 5월 17일자 출원)의 단락 [0153] 내지 [0288]에 개시되어 있다.
본 발명의 하나의 비한정적인 실시양태에서, a) 제 1 표면을 갖는 제 1 기재(substrate); b) 제 1 기재의 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 갖는 제 2 기재; 및 c) 상기 제 1 표면과 상기 제 2 표면 사이에 위치되고 본 발명의 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자 효과량을 포함하는 물질을 포함하는 광학 소자가 제공된다. 하나의 비한정적인 실시양태에서, 제 1 표면과 제 2 표면 사이에 위치되는 물질은 두 표면으로부터 물리적으로 분리되거나 또는 표면중 적어도 하나와 접촉한다. 추가의 비한정적인 실시양태에서, c)의 물질은 제 1 기재 및 제 2 기재의 제 1 표면 및 제 2 표면과 접촉한다.
다른 비한정적인 실시양태에서, 광학 소자는 광학 메모리 소자, 디스플레이 소자, 안과용 소자, 윈도우 소자 또는 미러 소자로부터 선택된다. 추가의 비한정적인 실시양태에서, 디스플레이 소자는 스크린, 모니터, 액정 셀, 유기 발광 장치 또는 보안 소자로부터 선택된다. 또 다른 비한정적인 실시양태에서, 광학 소자는 제 1 표면이 애노드이고 제 2 표면이 캐쏘드이며 이들 사이에 위치된 물질이 발광 물질(이는 상기 애노드 및 상기 캐쏘드와 전기적으로 접속되어 있음)인 유기 발광 장치 "OLED"이다.
하나의 비한정적인 실시양태에서, 전류가 OLED에 인가되면, 애노드는 정공을, 또한 캐쏘드는 전자를, 본 발명의 감광성 중합체 소립자 효과량을 포함하는 발광 물질 내로 주입한다. 주입된 정공 및 전자는 각각 반대로 하전된 전극 쪽으로 이동한다. 전자와 정공이 동일한 분자에 편재되는 경우에는, 여기된 에너지 상태를 갖는 편재화된 전자-정공 쌍인 "여기자"가 생성된다. 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 발광 메카니즘을 통해 여기자가 완화될 때 광이 방출된다. 예를 들어, 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 6,687,266 호의 칼럼 2 47행 내지 칼럼 18 59행을 참조한다. 다른 비한정적인 실시양태에서, 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자는 형광 물질, 인광 물질 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 감광성 물질을 효과량으로 포함한다.
보안 소자의 비한정적인 예는 제품의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 혼입되고/되거나 연결된 본 발명의 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자 효과량을 갖는 제품을 포함한다. 감광성 중합체 소립자의 효과량은 제품의 인증을 가능케 하는 이들 소립자의 양이다. 감광성 소립자 효과량은 인증 마크에 편재화될 수 있다. 이러한 보안 소자의 비한정적인 예는 출입 카드 및 통행권(예: 입장권), 휘장, 신분 확인 카드 또는 멤버쉽 가드, 데빗 카드(debit card) 등; 양도성 증서 및 비양도성 증서, 예컨대 드래프트(draft), 수표, 증권 용지, 어음, 양도성 예금 증서, 증권 등; 정부 문서, 예를 들어 화폐, 면허증, 신분 확인 카드, 사회 보장 카드, 비자, 여권, 공인 인증서, 권리증 등; 소비 제품, 예를 들어 소프트웨어, 콤팩트 디스크("CD"), 디지털-비디오 디스크("DVD"), 가전제품, 소비자용 전자제품, 스포츠용품, 자동차 등; 신용 카드; 또는 상품 택, 라벨 및 포장재를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.
본원을 한정하지는 않지만, 다른 비한정적인 실시양태에 따라, 보안 소자는 투명한 기재 및 반사성 기재로부터 선택되는 기재의 적어도 일부에 연결될 수 있다. 다르게는, 반사성 기재가 요구되는 특정한 비한정적인 실시양태에 따라, 기재가 반사성이 아니거나 또는 의도한 용도에 있어서 충분히 반사성이 아닌 경우, 먼저 반사성 물질을 기재의 적어도 일부에 도포한 다음 인증 마크를 적용한다. 예를 들면, 기재의 적어도 일부에 적어도 부분적으로 반사성인 알루미늄 코팅을 도포한 다음 그 위에 보안 소자를 생성시킬 수 있다. 또한, 보안 소자(들)는 착색되지 않은 기재, 착색된 기재, 광변색성 기재, 착색된-광변색성 기재, 적어도 부분적인 선형 편광 기재, 적어도 부분적인 환형 편광 기재 및 적어도 부분적인 타원형 편광 기재로부터 선택되는 기재의 적어도 일부에 연결될 수 있다. 하나의 비한정적인 실시양태에서, 보안 소자는 적어도 부분적인 선형 편광 보안 소자이다.
뿐만 아니라, 상기 비한정적인 실시양태에 따른 보안 소자는 하나 이상의 다른 코팅 또는 시트를 추가로 포함하여, 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 6,641,874 호의 칼럼 1 6행 내지 칼럼 13 28행에 기재되어 있는 바와 같은 시야각 의존 특징을 갖는 다층 반사성 보안 소자를 생성시킬 수 있다.
하나의 비한정적인 실시양태에서, 본 발명의 감광성 제품은 a) 기재; 및 b) 기재의 적어도 한 표면의 일부에 연결된 적어도 부분적으로 경화된 코팅 조성물을 포함하며, 상기 코팅 조성물은 효과량의 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자를 포함하고, 소립자의 표면중 적어도 하나 및/또는 내부 도메인은 감광성이도록 적합화된다. 하나의 비한정적인 실시양태에서, 기재는 유리, 석재, 직물, 세라믹(예컨대, 졸 젤 물질), 금속, 목재, 종이 또는 중합체 유기 물질로부터 선택된다. 추가의 비한정적인 실시양태에서, 기재는 유리, 세라믹 또는 중합체 물질이고, 착색되지 않은 기재, 착색된 기재, 광변색성 기재, 착색된-광변색성 기재, 적어도 부분적인 선형 편광 기재, 적어도 부분적인 환형 편광 기재, 적어도 부분적인 타원형 편광 기재 또는 적어도 부분적인 반사성 기재로부터 선택된다.
본원에 개시된 다양한 비한정적인 실시양태와 함께 기재로서 사용될 수 있는 중합체 유기 물질의 비한정적인 예는 중합체 물질, 예컨대 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 6,733,887 호의 칼럼 9 55행 내지 칼럼 17 7행 및 제 5,658,501 호의 칼럼 15 28행 내지 칼럼 16 17행에 개시되어 있는 단량체 및 단량체의 혼합물로부터 제조되는 단독중합체 및 공중합체를 포함한다.
코팅 또는 기재를 인용할 때 본원에 사용되는 용어 "적어도 부분적인 선형 편광"은 선을 선형 편광(예를 들어, 광파의 전기장 벡터의 진동중 일부 내지 전부를 한 방향으로 제한함)시키는데 적합한 코팅 또는 기재를 일컫는다. 코팅 또는 기재를 인용할 때 본원에 사용되는 용어 "적어도 부분적인 환형 편광"은 선의 일부 내지 전부를 환형으로 편광시키는데 적합한 코팅 또는 기재를 일컫는다. 코팅 또는 기재를 인용할 때 본원에 사용되는 용어 "적어도 부분적인 타원형 편광"은 선의 일부 내지 전부를 타원형으로 편광시키는데 적합한 코팅 또는 기재를 말한다. 코팅 또는 기재를 인용할 때 본원에 사용되는 용어 "광변색성"은 적어도 화학선에 응답하여 변화되는 가시광선에 대한 흡수 스펙트럼을 갖는 코팅 또는 기재를 일컫는다. 또한, 기재를 인용할 때 본원에 사용되는 용어 "착색된-광변색성"은 착색제 및 광변색성 물질을 함유하고 적어도 화학선에 응답하여 변화되는 가시광선, 자외선 및/또는 적외선 흡수 스펙트럼을 갖는 기재를 의미한다. 그러므로, 예를 들어 하나의 비한정적인 실시양태에서, 착색된-광변색성 기재는 화학선에 노출될 때 착색제의 제 1 색상 특징 및 착색제와 광변색성 물질의 조합의 제 2 색상 특징을 갖는다.
하나의 비한정적인 실시양태에서, 코팅 조성물은 액체 또는 고체 형태일 수 있고, 적어도 부분적으로 경화된 코팅 조성물의 적어도 부분적인 코팅으로서 도포될 수 있다. 적어도 부분적인 코팅은 코팅되는 표면의 일부 내지 전부를 덮고, 코팅 조성물의 경화성 성분의 일부 내지 전부가 경화된다(예컨대, 반응 또는 중합된다).
추가의 비한정적인 실시양태에서, 코팅 조성물은 접착제, 페인트 또는 잉크이다. 또 다른 비한정적인 실시양태에서, 코팅 조성물을 접착제이다. 열가소성 또는 열경화성 접착제 같은 접착제, 및 본원에 기재되는 커플링제의 하도제 조성물을 본 발명에 사용할 수 있다. 기재의 장식, 보호 및/또는 식별을 위해 사용되는 착색된 액체 또는 페이스트인 페인트 및 기재상에 기록 및 인쇄하기 위하여 사용되는 착색된 액체 또는 페이스트인 잉크를 본 발명에 사용할 수 있다.
또 다른 비한정적인 실시양태에서, 코팅 조성물로서 접착제를 갖는 광감성 제품은 코팅 조성물의 하나 이상의 표면에 연결된 적어도 부분적으로 경화된 중합체 시트를 추가로 포함한다. 본원에 사용되는 용어 "연결된"은 물체와 직접적으로 접촉함, 또는 그중 적어도 하나가 물체와 직접 접촉하는 하나 이상의 다른 구조체 또는 물질을 통해 물체와 간접적으로 접촉함을 의미한다. 또 다른 비한정적인 실시양태에서, 감광성 제품은 기재에 인접하고 접착제 코팅 조성물에 의해 제 1 중합체 시트에 연결되는 제 2의 적어도 부분적으로 경화된 중합체 시트를 추가로 포함한다. 다른 비한정적인 실시양태에서, 감광성 제품은 제 1 중합체 시트 및 제 2 중합체 시트중 하나 이상이 감광성인 것이다.
본 발명의 추가적인 비한정적인 실시양태에서, 감광성 제품은 기재 및 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 적어도 부분적으로 경화된 코팅 조성물을 포함하며, 이 때 코팅 조성물은 적어도 부분적으로 배열된 이방성 물질을 포함하고, 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자는 이방성 물질과 적어도 부분적으로 정렬된다.
본 발명의 감광성 중합체 소립자를 포함하는 코팅 조성물을 도포하는 비한정적인 방법은 회전 코팅, 분무 코팅, 분무 및 회전 코팅, 커튼 코팅, 유동 코팅, 침지 코팅, 사출 성형, 캐스팅, 롤 코팅, 와이어 코팅 및 오버몰딩(overmolding) 같은 코팅을 도포하기 위하여 당해 분야에 공지되어 있는 방법을 포함한다. 하나의 비한정적인 실시양태에 따라, 감광성 중합체 소립자를 포함하는 적어도 부분적인 코팅을 주형에 도포하고 코팅 위에서 기재를 생성시키거나, 또는 예컨대 오버몰딩에 의해 미리 제조된 기판을 코팅 위에 위치시키고 코팅을 적어도 부분적으로 경화시킨다. 이 실시양태에서, 코팅은 감광성 중합체 소립자를 포함하는 액체 또는 분말 코팅으로서 도포될 수 있다. 이후 기재되는 중합체 시트를 포함하는 광 제품도 오버몰딩 방법을 이용하여 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 비한정적인 실시양태는 a) 기재; 및 b) 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 적어도 부분적으로 경화된 광변색성 코팅을 포함하는 광변색성의 코팅된 제품이며, 이 때 광변색성 코팅은 필름-형성 중합체 및 본 발명의 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자 효과량을 포함한다. 본 발명의 다양한 비한정적인 실시양태에서, 필름-형성 중합체의 정확한 특성을 중요하지 않다. 광변색성 중합체 소립자와 상용성인 임의의 필름-형성 중합체 물질을 사용할 수 있다.
하나의 비한정적인 실시양태에서, 필름-형성 중합체는 열경화성 중합체 물질, 열가소성 중합체 물질 또는 이들 중합체 물질의 혼합물로부터 선택된다. 다른 비한정적인 실시양태에서, 필름-형성 중합체는 폴리우레탄, 폴리(우레아-우레탄), 아미노플라스트 수지, 폴리실록세인, 폴리무수물, 폴리아크릴아마이드, 에폭시 수지 또는 폴리(메트)아크릴레이트(예컨대, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트) 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 열경화성 중합체 물질이다.
광변색성 물질을 포함하는 필름 형성 중합체의 코팅 조성물의 비한정적인 예는 미국 특허 제 6,187,444 호의 칼럼 3 4행 내지 칼럼 12 15행에 기재된 것과 같은 광변색성 폴리우레탄 코팅; 미국 특허 제 6,432,544 호의 칼럼 2 52행 내지 칼럼 14 5행 및 제 6,506,488 호의 칼럼 2 43행 내지 칼럼 12 23행에 기재된 것과 같은 광변색성 아미노플라스트 수지 코팅; 미국 특허 제 4,556,605 호의 칼럼 2 15행 내지 칼럼 7 27행에 기재되어 있는 것과 같은 광변색성 폴리실록세인 코팅; 미국 특허 제 6,602,603 호의 칼럼 3 15행 내지 칼럼 7 50행, 제 6,150,430 호의 칼럼 8 15행 내지 38행 및 제 6,025,026 호의 칼럼 8 66행 내지 칼럼 10 32 행에 기재되어 있는 것과 같은 광변색성 폴리(메트)아크릴레이트 코팅; 미국 특허 제 6,436,525 호의 칼럼 2 52행 내지 칼럼 11 60행에 기재된 것과 같은 폴리무수물 광변색성 코팅; 미국 특허 제 6,060,001 호의 칼럼 2 6행 내지 칼럼 5 40행에 기재된 것과 같은 광변색성 폴리아크릴아마이드 코팅; 미국 특허 제 6,268,055 호의 칼럼 2 63행 내지 칼럼 15 12행에 기재되어 있는 것과 같은 광변색성 에폭시 수지 코팅; 및 미국 특허 제 6,531,076 호의 칼럼 2 60행 내지 칼럼 10 49행에 기재된 것과 같은 광변색성 폴리(우레아-우레탄) 코팅을 포함한다. 필름-형성 중합체에 관련된 상기 미국 특허의 개시내용은 본원에 참고로 인용된다.
본 발명의 광변색성 코팅된 제품의 일련의 추가적인 비한정적인 실시양태에서, 적어도 부분적으로 경화된 광변색성 코팅은 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결되고; 코팅된 제품은 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 하도제 코팅의 적어도 부분적인 코팅을 추가로 포함하며; 코팅된 제품은 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 적어도 부분적으로 내마모성인 코팅을 추가로 포함하고; 코팅된 제품은 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 적어도 부분적으로 반사 방지성인 코팅을 추가로 포함하고; 코팅된 제품은 광변색성 코팅과 내마모성 코팅 사이에 끼인 전이(transitional) 코팅의 적어도 부분적인 코팅을 추가로 포함하며; 코팅된 제품은 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 적어도 부분적인 편광 중합체 필름 또는 코팅을 추가로 포함한다.
다른 일련의 비한정적인 실시양태에서, 전술한 코팅은 표면으로부터 하기 순서대로 기재의 동일한 표면의 적어도 일부에 연결될 수 있다: 하도제, 광변색성, 전이, 내마모성, 편광 필름 또는 코팅, 반사 방지성, 및 내마모성; 또는 하도제, 광변색성, 전이, 내마모성 및 반사 방지성; 또는 광변색성, 전이 및 편광; 또는 하도제, 광변색성 및 편광; 또는 하도제, 광변색성 및 반사 방지성. 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 바와 같이 다수의 상이한 상기 코팅의 조합이 가능하다. 전술한 코팅 모두를 기재의 하나 이상의 표면, 예컨대 광학 기재의 두 표면에 도포할 수 있다. 추가의 비한정적인 실시양태에서, 광변색성 코팅은 전형적으로 한 표면에 도포된다. 기재는 기재로서 본원에 기재된 임의의 유형의 물질일 수 있다. 하나의 비한정적인 실시양태에서, 기재는 광학 소자이다. 다른 비한정적인 실시양태에서, 광학 소자는 안과용 소자이다.
본원에 개시되는 다양한 비한정적인 실시양태와 함께 사용될 수 있는 하도제 코팅의 비한정적인 예는 커플링제, 커플링제의 적어도 부분적인 가수분해 생성물 및 이들의 혼합물을 포함하는 코팅을 포함한다. 본원에 사용되는 "커플링제"는 적어도 한 표면상의 기와 반응, 결합 및/또는 회합할 수 있는 하나 이상의 기를 갖는 물질을 의미한다. 하나의 비한정적인 실시양태에서, 커플링제는 유사하거나 상이한 표면일 수 있는 둘 이상의 표면의 계면에서 분자 가교로서 작용할 수 있다. 다른 비한정적인 실시양태에서 커플링제는 단량체, 예비중합체 및/또는 중합체일 수 있다. 이들 물질은 실레인, 티탄에이트, 지르콘에이트, 알루민에이트, 알루민산지르코늄, 이들의 가수분해 생성물 및 이들의 혼합물 같은 유기-금속 물질을 포함하지만 이들로 국한되지는 않는다. 본원에 사용되는 구 "커플링제의 적어도 부분적인 가수분해 생성물"은 커플링제 상의 가수분해가능한 기중 적어도 일부 내지 전부가 가수분해됨을 의미한다. 본원에 개시된 다양한 비한정적인 실시양태와 함께 사용하기 적합한 하도제 코팅의 다른 비한정적인 예는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 6,025,026 호의 칼럼 3 3행 내지 칼럼 11 40행 및 제 6,150,430 호의 칼럼 2 39행 내지 칼럼 7 58행에 기재되어 있는 하도제 코팅을 포함한다.
본원에 사용되는 용어 "전이 코팅"은 두 코팅 사이에서 특성의 구배를 나타내는데 도움을 주는 코팅을 의미한다. 예를 들어, 본원을 한정하는 것은 아니지만, 전이 코팅은 비교적 경질 코팅과 비교적 연질 코팅 사이에서 경도의 구배를 생성시키는데 도움을 줄 수 있다. 전이 코팅의 비한정적인 예는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 공개 제 2003/0165686 호에 기재되어 있는 선-경화된 아크릴레이트계 박막을 포함한다.
적어도 부분적인 내마모성 코팅의 비한정적인 예는 유기 실레인, 유기 실록세인을 포함하는 내마모성 코팅; 실리카, 티타니아 및/또는 지르코니아 같은 무기 물질을 기제로 하는 내마모성 코팅; 자외선 경화성인 유기 내마모성 코팅; 산소 차단-코팅; UV-차폐 코팅; 및 이들의 조합을 포함한다.
구 "적어도 부분적으로 내마모성인 코팅 또는 시트"는 ASTM F-735 진동 모래 방법을 이용하여 투명한 플라스틱 및 코팅의 내마모성을 시험하는 표준 방법에 상응하는 방법에서 시험될 때 기준 물질, 예컨대 피피지 인더스트리즈, 인코포레이티드에서 시판중인 CR-39(등록상표) 단량체로 제조된 중합체보다 더 큰 내마모성을 나타내는 보호성 중합체 물질의 코팅 또는 적어도 부분적인 시트를 일컫는다.
구 "적어도 부분적인 반사 방지성 코팅"은 기재의 표면에 의해 반사되는 섬광의 양을 감소시킴으로써 또한 투명한 기재의 경우 투과율을 증가시킴으로써 이 코팅이 도포된 기재의 반사 방지 특성을 코팅되지 않은 기재에 비해 적어도 부분적으로 개선시키는 코팅을 말한다. 반사 방지 코팅의 비한정적인 예는 금속 산화물, 금속 플루오르화물, 또는 진공 증발, 스퍼터링 또는 몇몇 다른 방법을 통해 본 발명의 제품 상으로 침착될 수 있는 다른 이들 물질의 단일층 또는 다층을 포함한다.
적어도 부분적인 선형 편광 코팅의 비한정적인 예는 앞서 논의된 것과 같은(이들로 한정되지는 않음) 통상적인 이색성 화합물을 포함하는 코팅을 포함하지만, 이들로 국한되지는 않는다.
하나의 비한정적인 실시양태에서, 본 발명의 제품은 a) 기재; 및 b) 본 발명의 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자 효과량을 포함하고 기재의 적어도 한 표면에 연결된 적어도 부분적으로 경화된 광변색성 중합체 시트를 포함하는 광변색성 복합(composite) 제품이다. 기재 및 하나 이상의 시트를 포함하는 본 발명의 광변색성 제품을 광변색성 복합 제품이라고 한다.
다른 비한정적인 실시양태에서, 기재는 앞서 본원에 기재된 것과 동일하고, 광변색성 복합 제품은 광학 소자이다. 다른 비한정적인 실시양태에서, 광학 소자는 안과용 소자이다. 적어도 부분적으로 경화된 중합체 시트의 비한정적인 예는 열경화성 중합체 물질, 열가소성 중합체 물질 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 하나의 비한정적인 실시양태에서, 적어도 부분적으로 경화된 중합체 시트는 열가소성 폴리우레탄을 포함한다.
다른 비한정적인 실시양태에서, 본원에 기재된 본 발명의 광변색성 복합 제품은 적어도 부분적으로 경화된 광변색성 중합체 시트의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 적어도 부분적으로 내마모성인 보호 중합체 시트를 추가로 포함할 수 있다. 다른 비한정적인 실시양태에서, 적어도 부분적으로 내마모성인 보호 중합체 시트는 열경화성 중합체 물질, 열가소성 중합체 물질 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 추가의 비한정적인 실시양태에서, 적어도 부분적으로 내마모성인 보호 중합체 시트는 열가소성 폴리카본에이트를 포함한다.
다른 비한정적인 실시양태에서, 본 발명의 광변색성 복합 제품은 a) 기재; b) 본 발명의 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자 효과량 및 접착제를 포함하고 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 광변색성 접착제의 적어도 부분적으로 경화된 코팅; 및 c) 광변색성 접착제 코팅에 연결된 제 1의 적어도 부분적으로 경화된 중합체 시트를 포함한다. 하나의 비한정적인 실시양태에서, 광변색성 복합 제품은 광학 소자이다. 추가의 비한정적인 실시양태에서, 광변색성 복합 제품은 안과용 소자이다.
다른 비한정적인 실시양태에서, 광변색성 복합 제품은 제 2의 적어도 부분적으로 경화된 중합체 시트를 추가로 포함하는데, 이는 기재에 인접하고 광변색성 접착제 코팅에 의해 제 1 중합체 시트에 연결된다. 추가의 비한정적인 실시양태에서, 제 1 중합체 시트 및 제 2 중합체 시트중 적어도 하나는 광변색성이다. 추가적인 비한정적인 실시양태에서, 광변색성 복합 제품은 보안 소자이다.
또한, 본원에 개시된 다양한 비한정적인 실시양태에 따라, 적어도 부분적인 코팅 및/또는 적어도 부분적인 시트는 적어도 부분적인 코팅 및/또는 시트의 처리, 특성 또는 성능중 하나 이상을 촉진시킬 수 있는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 첨가제의 비한정적인 예는 염료, 정렬 촉진제, 운동 향상 첨가제, 광개시제, 열개시제, 중합 억제제, 용매, 광 안정화제(예컨대, 자외선 흡수제 및 장애 아민 광 안정화제(HALS) 같은 광 안정화제를 포함하지만 이들로 국한되지는 않음), 열 안정화제, 이형제, 레올로지 조절제, 평탄화제(계면활성제를 포함하지만 이것으로 국한되지는 않음), 자유 라디칼 소거제, 가교결합제 및 접착 촉진제(예컨대, 헥세인다이올 다이아크릴레이트 및 커플링제)를 포함한다.
본원에 개시된 다양한 비한정적인 실시양태에 따라 적어도 부분적인 코팅 및/또는 시트에 존재할 수 있는 염료 및 안료의 비한정적인 예는 적어도 부분적인 코팅 및/또는 시트에 목적하는 색상 또는 다른 광학 특성을 부여할 수 있는 유기 및 무기 염료 및 안료를 포함한다.
본원에 사용되는 용어 "정렬 촉진제"는 이 첨가제가 첨가되는 물질의 정렬의 속도 및 균일성중 적어도 하나를 촉진시킬 수 있는 첨가제를 의미한다. 본원에 개시된 다양한 비한정적인 실시양태에 따라 적어도 부분적인 코팅 및/또는 시트에 존재할 수 있는 정렬 촉진제의 비한정적인 예는 미국 특허 제 6,338,808 호의 칼럼 1 48행 내지 칼럼 9 40행 및 미국 특허 공개 제 2002/0039627 호의 단락 [0010] 내지 [0119]에 기재된 것을 포함하며, 정렬 촉진제에 대한 개시내용은 본원에 참고로 인용된다.
본원에 개시된 다양한 비한정적인 실시양태에 따라 적어도 부분적인 코팅 및/또는 시트에 존재할 수 있는 운동 향상 첨가제의 비한정적인 예는 에폭시-함유 화합물, 유기 폴리올 및/또는 가소화제를 포함한다. 이러한 운동 향상 첨가제의 더욱 구체적인 예는 미국 특허 제 6,433,043 호의 칼럼 2 57행 내지 칼럼 8 37행 및 제 6,713,536 호의 칼럼 2 62행 내지 칼럼 10 6행에 개시되어 있으며, 운동 향상 첨가제에 대한 개시내용은 본원에 참고로 인용된다.
본 발명은 하기 실시예에서 더욱 구체적으로 기재되는데, 당해 분야의 숙련자가 본 발명의 다수의 변형 및 변화를 쉽게 알 수 있기 때문에 이들 실시예는 예시만 하고자 한다.
실시예 A 내지 J는 광변색성 소립자의 수성 분산액을 생성시키기 위하여 실시예 K 내지 S에서 다른 구성성분과 혼합 및 반응된 물질을 나타낸다. 실시예 1 내지 22는 실시예 K 내지 S의 광변색성 소립자의 수성 분산액을 혼입하는 상이한 코팅 조성물을 나타낸다. 실시예 23은 실시예 1 내지 22로 코팅된 렌즈의 제조 및 시험을 기재한다. 렌즈에 대해 피셔(Fischer) 미소 경도, 광학 밀도 및 감퇴(fade) 반감기를 시험하였다. 시험 결과는 표 12 및 13에 기재되어 있다.
실시예 A
친수성 우레탄 예비중합 체
전자 온도 탐침, 기계적 교반기, 응축기 및 가열 맨틀이 설치된 4구 둥근 바닥 플라스크에 하기 물질을 기재된 순서대로 첨가하였다.
투입물 A
Figure 112007013113910-PCT00001
투입물 B
Figure 112007013113910-PCT00002
투입물 C
Figure 112007013113910-PCT00003
투입물 D
Figure 112007013113910-PCT00004
고체가 모두 용해될 때까지 투입물 A를 100℃에서 플라스크 내에서 교반하였다. 투입물 B를 첨가하고 혼합물을 80℃로 재가열하였다. 투입물 C를 15분간에 걸쳐 첨가하고 생성된 혼합물을 80℃에서 3시간동안 유지시켰다. 투입물 D를 첨가하고 혼합물을 실온으로 냉각시켰다. 최종 생성물은 38.0의 산가 및 81.4%의 % 고형분을 갖는 매우 점성의 투명한 황색 용액이었다. KOH로 전위차 적정함으로써 산가를 측정하였다. 공지량의 물질을 알루미늄 팬에 첨가하고, 추가의 물을 첨가하여 물질을 희석시킨 다음, 이를 팬 전체에 보다 균일하게 분포시킴으로써 % 고형분을 결정하였다. 팬을 110℃의 오븐에 1시간동안 넣어 두었다. 이어, 팬의 중량을 재측정하고 초기 질량(팬 제외)으로 나눈 나머지 질량(팬 제외)으로부터 % 고형분을 결정하였다.
실시예 B
광변색성 소수성 우레탄 예비중합 체
전자 온도 탐침, 기계적 교반기, 응축기 및 가열 맨틀이 설치된 4구 둥근 바닥 플라스크에 하기 물질을 기재된 순서대로 첨가하였다.
투입물 A
Figure 112007013113910-PCT00005
투입물 B
Figure 112007013113910-PCT00006
투입물 A를 플라스크 내에서 교반하고 90℃로 가열하였다. 투입물 B를 17분간에 걸쳐 첨가하고 혼합물을 90분동안 90℃로 유지시킨 다음 실온으로 냉각시켰다. 최종 생성물은 1390cp의 브룩필드(Brookfield) 점도(스핀들 # 3, 50rpm, 25℃)를 갖는 암자색 액체였다.
실시예 C
친수성 우레탄 예비중합 체
전자 온도 탐침, 기계적 교반기, 응축기 및 가열 맨틀이 설치된 4구 둥근 바닥 플라스크에 하기 물질을 기재된 순서대로 첨가하였다.
투입물 A
Figure 112007013113910-PCT00007
투입물 B
Figure 112007013113910-PCT00008
투입물 C
Figure 112007013113910-PCT00009
투입물 D
Figure 112007013113910-PCT00010
투입물 E
Figure 112007013113910-PCT00011
투입물 A를 플라스크 내에서 100℃에서 고체가 모두 용해될 때까지 교반하였다. 투입물 B를 첨가하고, 혼합물을 90℃로 재가열하였다. 투입물 C를 90분간에 걸쳐 첨가하였다. 투입물 D를 첨가하고, 생성된 혼합물을 90℃에서 2시간동안 유지시켰다. 투입물 E를 첨가하고, 혼합물을 실온으로 냉각시켰다. 최종 생성물은 25.8의 산가, 58.5%의 % 고형분, 및 W+의 가드너-홀트(Gardner-Holdt) 점도(ASTM D1545-89)를 갖는 투명한 용액이었다.
실시예 D 내지 I
광변색성 소수성 우레탄 예비중합 체
전자 온도 탐침, 자기 교반기, 응축기 및 가열 맨틀이 설치된 4구 둥근 바닥 플라스크에, 표 1의 실시예 D 내지 I 각각에 대해 g 양으로 표시된 물질을 기재된 순서대로 첨가하였다.
투입물 A를 플라스크에서 교반하고 90℃로 가열하였다. 투입물 B를 10분간에 걸쳐 첨가하고, 2시간동안 유지시킨 실시예 D를 제외하고는 혼합물을 90℃에서 1시간동안 유지시켰다. 공기 대기로 변화시킨 후, 투입물 C를 첨가하고 혼합물을 90℃에서 실시예 D 및 E의 경우 34 내지 35분간, 실시예 F 및 I의 경우 23분간, 실시예 G의 경우 20분간, 실시예 H의 경우 32분간 유지시킨 다음, 실온으로 냉각시켰다. 최종 생성물은 표 2에 기재된 % 고형분을 갖는 어두운 액체였다.
Figure 112007013113910-PCT00012
Figure 112007013113910-PCT00013
실시예 J
소수성 우레탄 예비중합 체
전자 온도 탐침, 오버헤드(overhead) 교반기, 응축기 및 가열 맨틀이 설치된 4구 둥근 바닥 플라스크에, 하기 물질을 기재된 순서대로 첨가하였다.
투입물 A
Figure 112007013113910-PCT00014
투입물 B
Figure 112007013113910-PCT00015
투입물 A를 공기 대기하에서 플라스크 내에서 교반하고 90℃로 가열하였다. 투입물 B를 25분간에 걸쳐 첨가하고 혼합물을 90℃에서 50분동안 유지시켰다. 최종 생성물은 81.4%의 % 고형분 및 R+의 가드너-홀트 점도를 갖는 담황색 액체였다.
실시예 K
실시예 A 및 B로부터 제조된 광변색성 소립자의 수성 분산액
하기 물질을 아래와 같이 기재된 순서대로 첨가하였다.
투입물 A
Figure 112007013113910-PCT00016
투입물 B
Figure 112007013113910-PCT00017
투입물 C
Figure 112007013113910-PCT00018
투입물 D
Figure 112007013113910-PCT00019
투입물 E
Figure 112007013113910-PCT00020
유리 비이커 내에서 투입물 A를 교반함으로써 예비-유화액을 제조하였다. 예비-유화액중에서 132.37g을 8000psi 및 28℃에서 마이크로플루이다이저(등록상표) M110T를 통해 15분간, 투입물 B를 순서대로 첨가하면서, 재순환시켰다. 마이크로플루이다이저(등록상표) M110T는 매사추세츠주 뉴턴 소재의 엠에프아이씨 코포레이션(MFIC Corporation)의 자회사인 마이크로플루이딕스™로부터 구입할 수 있다. 생성된 미소유화액을 오버헤드 교반기, 응축기, 전자 온도 탐침 및 질소 유입구가 설치된 4구 둥근 바닥 플라스크로 옮겼다. 투입물 C를 혼합물로서 신속하게 첨가한 다음, 투입물 D를 30분간에 걸쳐 혼합물로서 첨가하였다. 투입물 D가 첨가될 때 온도가 30℃에서 33℃로 높아졌다. 마지막으로, 투입물 E를 첨가하여 8.22의 pH를 갖는 불투명한 자색 분산액을 생성시켰다.
실시예 L
실시예 C로부터 생성된 소립자 의 수성 분산액
하기 물질을 다음과 같이 기재된 순서대로 첨가하였다.
투입물 A
Figure 112007013113910-PCT00021
투입물 B
Figure 112007013113910-PCT00022
투입물 C
Figure 112007013113910-PCT00023
투입물 D
Figure 112007013113910-PCT00024
투입물 E
Figure 112007013113910-PCT00025
투입물 F
Figure 112007013113910-PCT00026
투입물 A를 스테인레스 강 비이커 내에서 교반함으로써 예비-유화액을 제조하였다. 8000psi에서 마이크로플루이다이저 M110T를 통해 예비-유화액을 1회 통과시켰다. 생성된 미소유화액을 오버헤드 교반기, 응축기, 전자 온도 탐침 및 질소 유입구가 설치된 4구 둥근 바닥 플라스크로 옮겼다. 투입물 B를 사용하여 비이커 및 마이크로플루이다이저 M110T를 세정하고 플라스크에 첨가하였다. 투입물 C를 혼합물로서 신속하게 첨가한 다음, 투입물 D를 30분간에 걸쳐 혼합물로서 첨가하였다. 투입물 D를 첨가할 때 온도가 30℃에서 54℃로 높아졌다. 투입물 E를 혼합물로서 첨가하였다. 투입물 F를 첨가하여 8.11의 pH, 39.7cp의 브룩필드 점도(스핀들 #1, 50rpm, 25℃) 및 36.9%의 % 고형분을 갖는 유백색 분산액을 생성시켰다.
실시예 M
실시예 A 및 D로부터 생성된 광변색성 소립자 의 수성 분산액
하기 물질을 아래와 같이 기재된 순서대로 첨가하였다.
투입물 A
Figure 112007013113910-PCT00027
투입물 B
Figure 112007013113910-PCT00028
투입물 C
Figure 112007013113910-PCT00029
투입물 D
Figure 112007013113910-PCT00030
투입물 A를 유리 비이커 내에서 교반함으로써 예비-유화액을 제조하였다. 예비-유화액 131.8g을, 투입물 B를 순서대로 첨가하면서, 8000psi 및 28℃에서 마이크로플루이다이저 M110T를 통해 15분동안 재순환시켰다. 생성된 미소유화액을 오버헤드 교반기, 응축기, 전자 온도 탐침 및 질소 유입구가 설치된 4구 둥근 바닥 플라스크로 옮겼다. 투입물 C를 혼합물로서 신속하게 첨가한 다음, 투입물 D를 30분간에 걸쳐 혼합물로서 첨가하였다. 투입물 D를 첨가할 때 온도가 30℃에서 33℃로 높아졌다. 최종 생성물은 8.21의 pH 및 33.1%의 % 고형분을 갖는 불투명한 회색 분산액이었다.
실시예 N 내지 R
실시예 E, F, G, H 또는 I 및 J와 실시예 A로부터 생성된 광변색성 소립자 의 수성 분산액
표 3은 아래와 같이 기재된 순서대로 사용된, 실시예 N 내지 R의 제조에 사용된 물질의 양(g)을 기재한다. 투입물 A를 유리 비이커 내에서 교반함으로써 예비-유화액을 제조하였다. 생성된 예비-유화액 중에서, 실시예 N의 경우 53.7g; 실시예 O의 경우 73.59g; 실시예 P의 경우 60.31g; 실시예 Q의 경우 57.31g 및 실시예 R의 경우 66.14g을 각각, 투입물 B를 순서대로 첨가하면서, 8000psi 및 70℃에서 마이크로플루이다이저 M110T를 통해 15분동안 재순환시켰다. 생성된 미소유화액을 자기 교반기, 응축기, 전자 온도 탐침 및 질소 유입구가 설치된 4구 둥근 바닥 플라스크로 옮겼다. 투입물 C를 사용하여 마이크로플루이다이저를 세정한 다음, 플라스크에 첨가하였다. 미소유화액의 온도를 23℃로 조정하였다. 투입물 D를 혼합물로서 신속하게 첨가한 다음, 투입물 E를 30분간에 걸쳐 혼합물로서 첨가하였다. 투입물 E를 첨가할 때 온도가 24 내지 26℃로 높아졌다. 생성된 미소유화액을 각 실시예에 대해 표 4에 기재된 양이 잔류할 때까지 감압하에서 증류시켰다. 최종 생성물은 또한 표 4에 기재된 pH 및 % 고형분을 갖는 어두운 액체였다.
Figure 112007013113910-PCT00031
Figure 112007013113910-PCT00032
실시예 S
실시예 A 및 B로부터 생성된 광변색성 소립자 의 수성 분산액
하기 물질을 아래와 같이 기재된 순서대로 첨가하였다.
투입물 A
Figure 112007013113910-PCT00033
투입물 B
Figure 112007013113910-PCT00034
투입물 C
Figure 112007013113910-PCT00035
투입물 D
Figure 112007013113910-PCT00036
투입물 E
Figure 112007013113910-PCT00037
오버헤드 교반기, 응축기, 전자 온도 탐침 및 공기 유입구가 설치된 4구 둥근 바닥 플라스크 내에서 투입물 A를 교반함으로써 예비-유화액을 제조하였다. 예비-유화액을 60℃로 가열하고, 투입물 B를 순서대로 첨가하면서 냉각시키지 않고서 8000psi에서 마이크로플루이다이저(등록상표) M110T를 통해 15분간 재순환시켰다. 냉각수를 마이크로플루이다이저(등록상표) M110T에 가하여 생성되는 미소유화액의 온도를 25℃로 낮추었다. 미소유화액을 오버헤드 교반기, 응축기, 전자 온도 탐침 및 질소 유입구가 설치된 4구 둥근 바닥 플라스크로 옮겼다. 투입물 C를 사용하여 마이크로플루이다이저(등록상표)를 세정한 다음 플라스크에 첨가하였다. 투입물 D를 혼합물로서 신속하게 첨가한 다음, 투입물 E를 30분간에 걸쳐 혼합물로서 첨가하였다. 투입물 E를 첨가할 때 온도가 25℃에서 30℃로 높아졌다. 생성된 불투명한 자색 분산액은 6.58의 pH, 48.3cp의 브룩필드 점도(스핀들 #1, 50rpm, 25℃) 및 30.8%의 % 고형분을 가졌다.
실시예 1 내지 8
가교결합제로서 멜라민 수지를 사용하는 실시예 K의 광변색성 소립자 의 수성 분산액의 코팅 조성물
A부
충분한 물을 실시예 K의 물질에 첨가하여 23.2%의 % 고형분 측정치를 생성시켰다. 생성된 용액을 약 1시간동안 교반하였다.
B부
표 5에 실시예 1 내지 8 각각에 대한 양(g)이 기재된 물질을 아래와 같이 기재된 순서대로 첨가하였다:
교반판 위의 비이커 내에서 자기 교반 막대로 투입물 A를 교반하면서, 조정가능한 피펫으로 투입물 B를 여기에 첨가하였다. 생성된 혼합물을 2 내지 5분간 교반하였다. 투입물 C를 투입물 B와 동일한 방식으로 첨가하였다. 투입물 D를 첨가하고, 생성된 혼합물을 2 내지 10회 간간히 흔들어줘서 상부에서 바닥부까지 혼합되도록 하고, 20 내지 45분동안 교반하였다. 교반을 중단한 후, 생성된 용액을 30 내지 60분동안 정지 상태로 유지시켜, 생성된 기포가 제거되도록 하였다.
Figure 112007013113910-PCT00038
실시예 9 내지 13
실시예 9를 제외한 모든 실시예에 가교결합제로서 멜라민 수지를 사용하는 실시예 L 또는 M의 광변색성 소립자의 수성 분산액의 코팅 조성물
하기 물질을 표 6에 기재된 양(g)으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1의 B부의 절차에 따랐다.
Figure 112007013113910-PCT00039
실시예 14 내지 16
가교결합제로서 폴리카보다이이미드 , 폴리아지리딘 또는 아이소사이아네이토 -작용성 유기 실레인을 사용하는 실시예 K의 광변색성 소립자 의 수성 분산액의 코팅 조성물
A부
충분한 물을 실시예 K의 물질에 첨가하여 31.4% 고형분의 % 고형분 측정치를 생성시킴을 제외하고는 실시예 1의 절차를 반복하였다.
B부
표 7에 기재된 양(g)으로 하기 물질을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1의 절차를 반복하였다.
Figure 112007013113910-PCT00040
실시예 17
가교결합제로서 멜라민 수지를 사용하고 우레탄 다이올을 포함하는 실시예 N, O 및 P의 광변색성 소립자의 수성 분산액의 코팅 조성물
표 8에 기재된 양(g)으로 하기 물질을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1의 B부의 절차를 반복하였다.
Figure 112007013113910-PCT00041
4부
하기 물질을 기재된 순서대로 비이커에 첨가하고 약 10분간 혼합하여, 실시예 17을 생성시켰다.
Figure 112007013113910-PCT00042
실시예 18 및 19
가교결합제로서 멜라민 수지를 사용하고 우레탄 다이올을 포함하는 실시예 Q 또는 R의 광변색성 소립자의 수성 분산액의 코팅 조성물
하기 물질을 표 9에 기재된 양(g)으로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1의 B부의 절차를 반복하였다.
Figure 112007013113910-PCT00043
실시예 20 내지 22
시판중인 졸겔 경질코팅 생성 용액을 사용하는 실시예 S의 광변색성 소립자 의 수성 분산액의 코팅 조성물
하기 물질을 표 10에 기재된 양(g)으로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1의 B부의 절차를 수행하였다.
Figure 112007013113910-PCT00044
실시예 23
렌즈의 제조는 A부에 기재되고; 렌즈의 코팅은 B부에 기재되며; 코팅된 렌즈의 피셔 미소경도 시험은 C부에 기재되며; 코팅된 렌즈의 광변색성 성능 시험은 D부에 기재된다.
A부
76mm 직경의 PDQ(등록상표) 코팅된 젠텍스(Gentex; 등록상표) 폴리카본에이트 평면 렌즈를 구입한 상태 그대로 사용하거나, 또는 주방 세제 및 물로 세척하고 탈이온수로 세정한 후 건조시켰다. 실시예 1 내지 13의 렌즈를 공급된 상태 그대로 사용하고, 100와트의 동력에서 1분당 산소 100mL의 유속의 산소 플라즈마로 1분동안 처리하였다. 실시예 14 내지 22의 세정된 렌즈를 이온화 공기 파열로 처리하여 임의의 분진 입자를 제거하고, 각 렌즈를 코로나 공급원으로부터 약 1인치(2.54cm) 아래에 위치시키고 약 200rpm으로 회전시키며 약 3 내지 4초간 처리함으로써 3DT 멀티다인(MultiDyne) 1 시스템에서 코로나 처리하였다.
B부
A부에서 준비된 렌즈를 회전 코팅 공정을 통해 실시예 1 내지 22의 용액으로 코팅하였다. 각 실시예의 용액 약 1 내지 2mL를 렌즈에 분배시키고, 표 11에 표시된 속도에서 표 11에 기재된 시간동안 렌즈를 회전시켰다. 실시예 1 내지 19의 코팅된 렌즈를 하기 경화 사이클에 의해 강제 공기 오븐에서 경화시켰다: 80℃에서 20분간, 5분간에 걸쳐 120℃로 급상승, 120℃에서 1시간동안 유지, 실온으로 냉각. 실시예 20 내지 22의 코팅된 렌즈를 강제 공기 오븐에서 60℃에서 20분, 이어 120℃에서 3시간동안 경화시켰다.
Figure 112007013113910-PCT00045
C부
B부에서 준비된 코팅된 렌즈에 대해, 피셔 테크놀로지, 인코포레이티드(Fischer Technology, Inc.)에서 구입가능한 피셔스코프(Fischerscope) HCV, 모델 H-100을 이용하여 미소경도 시험을 수행하였다. 미소경도는 N/mm2 단위로 측정된다. 렌즈를 약 48% 상대습도 및 21 내지 23℃에서 12시간 이상동안 컨디셔닝시킨 후 측정하였다. 각 렌즈를 2 내지 5회 측정하고 수득된 데이터의 평균을 구하였다. 경도 측정치는 100N의 하중을 15초간 가한 후 2마이크론의 침투 깊이에서의 경도로서 취하였다. 결과는 표 11에 기재된다.
D부
배리안 캐리(VARIAN CARY) 3 UV-가시광 분광광도계 또는 필적할만한 장비 상에서, B부에서 제조된 코팅된 렌즈의 자외선 흡광도를 조사하였다. 390nm에서 필적할만한 UV 흡광도를 갖는 렌즈에 대해서, 광학 벤치 상에서의 광변색성 응답을 시험하였다. 광학 벤치 상에서의 응답 시험 전에, 광변색성 물질을 미리 활성화시키기 위하여, 코팅된 렌즈를 광원에서 약 14cm의 거리에서 365nm의 자외선에 10분간 노출시킴으로써 컨디셔닝시켰다. 리코(Licor) 모델 Li-1800 분광방사계를 사용하여 샘플에서의 UVA 조사량을 측정한 결과, 1m2당 22.2와트인 것으로 밝혀졌다. 이어, 샘플중 광변색성 물질을 표백 또는 불활성화시키기 위하여, 샘플을 램프로부터 약 36cm의 거리에서 할로겐 램프(500W, 120V) 하에 약 10분간 두었다. 리코 분광방사계로 샘플에서의 조도를 측정한 결과, 21.9Klux인 것으로 밝혀졌다. 이어, 시험 하기 전에 냉각시키고 계속 기저 상태로 감퇴시키기 위하여, 샘플을 어두운 환경에서 1시간 이상동안 유지시켰다.
광변색성 응답을 측정하는데 사용되는 광학 벤치에는 오리엘(Oriel) 모델 #66011 300-와트 제논 아크 램프, 오리엘 모델 71445 컴퓨터 제어되는 셔터, 단파장 선을 제거하기 위한 쇼트(Schott) 3mm KG-2 밴드-패스 필터, 제논 램프로부터 광을 감쇄시키기 위한 코팅된 융합 실리카 중간밀도 필터(들), 빔 평행 시준을 위한 융합된 실리카 집광 렌즈, 및 시험되어야 하는 샘플이 삽입되는, 샘플 온도를 유지시키기 위한 석영 워터 셀(water cell)/샘플 홀더가 설치되었다. 냉각 단위장치의 저장고에 위치하는 구리 코일을 통해 물이 통과하는 펌핑된 물 순환 시스템으로 워터 셀의 온도를 조절하였다. 광 빔의 활성화 또는 모니터링의 스펙트럼 변화를 없애기 위하여 전면 및 후면상의 융합된 실리카 시트에 함유된 시험 샘플을 유지시키는데 워터 셀을 사용하였다. 원터 셀을 통해 통과하는 여과된 물은 광변색성 응답 시험을 위해 72℉±2℉로 유지시켰다. 오리엘 포토피드백(Photofeedback) 단위장치, 모델 68850을 이용하여 샘플 활성화 동안 제논 아크 램프의 세기를 조절하였다.
광변색성 응답 측정을 위한 모니터링 광원으로서 오션 옵틱스(Ocean Optics) LS-1 텅스텐 할로겐 광원을 사용하였다. 광섬유 케이블 내로 집속된 광을 평행 시준하고, 워터 셀 내의 샘플 중심을 통해 수직으로 통과시켰다. 샘플을 통해 통과시킨 후, 광을 2인치 통합 구 내로 재집속시키고, 광섬유 케이블에 의해 오션 옵틱스 S2000 분광광도계에 공급하였다. 오션 옵틱스 OOIBase 32 소프트웨어 및 PPG 독점 소프트웨어를 이용하여 응답을 측정하고 광학 벤치의 작동을 조절하였다.
모델 SED033 검출기, B 필터 및 확산기를 포함하는 검출기 시스템이 있는 인터내셔널 라이트 리써치(International Light Research) 방사계, 모델 IL-1700을 사용하여 샘플에서 광학 벤치 상의 광변색성 샘플의 응답 시험용 조사량을 확립하였다. W/m2 UVA로 표시되는 값을 디스플레이 하기 위하여, 리코 1800-02 광학 보정 보정계에 대해 방사계의 출력 디스플레이를 수정하였다(인자 값 설정). 응답 시험을 위한 샘플 지점에서의 조사량을 6.7W/m2 UVA로 설정하고 약 18Klux의 조도를 갖도록 설정하였다. 시험 샘플을 모니터링 광에 대해 수직인 상태에서 수직으로부터 31°의 활성화 광에 노출시켰다.
샘플이 포화 농도에 도달할 때까지 72℉로 제어되는 워터 셀 내에서 15분 또는 30분동안 샘플을 활성화시켰다. 이 때, 활성화 빔용 셔터는 폐쇄하였다. 실내 광 조건하에서 감퇴되는 동안 최대 30분동안 샘플을 계속 모니터링하였다. 샘플이 광학 벤치에서 감퇴되는 동안 각 샘플에 대해 감퇴 반감기(T 1/2)를 결정하였다. 제 1 감퇴 반감기는, 예컨대 셔터를 폐쇄시킴으로써 활성화 광원을 제거한 후에 72℉(22℃)에서 15분 또는 30분간 활성화된 후 측정된 최고 ΔOD의 절반까지 감퇴되는, 렌즈의 코팅중 광변색성 물질의 활성화된 형태의 포화 ΔOD의 시간 간격(초)이었다. 제 2 감퇴 반감기는 상기 기재된 바와 같이 측정된 최고 ΔOD의 1/4까지 감퇴되는, 렌즈의 코팅중 광변색성 물질의 활성화된 형태의 ΔOD의 시간 간격(초)이었다. 제 3 감퇴 반감기는 상기 기재된 바와 같이 측정된 최고 ΔOD의 1/8까지 감퇴되는, 렌즈의 코팅중 광변색성 물질의 활성화된 형태의 ΔOD의 시간 간격(초)이었다. 각 샘플에 대해 측정된 다양한 감퇴 반감기가 표 13에 기재된다.
Figure 112007013113910-PCT00046
Figure 112007013113910-PCT00047
표 12의 결과는 본 발명의 실시예 1 내지 22를 사용하여 제조된 코팅의 피셔 미소경도 값이 10 내지 147(N/mm2)임을 보여준다.
표 13에서, 실시예 1 내지 22의 결과는 코팅의 광변색 성능 값이 광범위하게 변화될 수 있음을 보여준다.
본 발명의 특정 실시양태의 구체적인 세부사항을 참조하여 본 발명을 기재하였다. 이들 세부사항이 첨부된 청구의 범위에 포함되는 한도까지를 제외하고는 이들 세부사항을 본 발명의 영역에 대한 한정으로 간주하고자 하지 않는다.

Claims (110)

  1. 효과량의 하나 이상의 감광성 물질, 및 하나 이상의 실질적인 친수성 단량체 및 하나 이상의 실질적인 소수성 단량체를 포함하는 하나 이상의 중합가능한 성분을 포함하는 수성 조성물로서,
    상기 친수성 단량체 및 상기 소수성 단량체가, 조합되어, 감광성 물질이 결합된 상기 중합가능한 성분의 소립자(microparticle)를 적어도 부분적으로 생성시키는데 적합한, 수성 조성물.
  2. 효과량의 하나 이상의 감광성 물질, 및 하나 이상의 친수성 작용기 및 하나 이상의 소수성 작용기를 포함하는 하나 이상의 중합가능한 성분을 포함하는 수성 조성물로서,
    상기 하나 이상의 감광성 물질 및 상기 하나 이상의 중합가능한 성분이 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자를 생성시키는데 적합한, 수성 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감광성 물질이 형광 물질, 인광 물질, 비선형 광학 물질, 광변색성 물질 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 수성 조성물.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 친수성 작용기가 하나 이상의 실질적인 친수성 단량체에 의해 제공되고, 상기 소수성 작용기가 하나 이상의 실질적인 소수성 단량체에 의해 제공되는 수성 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 중합가능한 성분이 실질적인 친수성 단량체 및 실질적인 소수성 단량체와는 상이한 하나 이상의 공중합가능한 물질을 추가로 포함하는 수성 조성물.
  6. 제 4 항에 있어서,
    중합시킬 때, 상기 실질적인 소수성 단량체가 실질적인 친수성 단량체의 중합시에 생성되는 중합체의 유리 전이 온도 이상의 유리 전이 온도를 갖는 중합체를 생성시키는 수성 조성물.
  7. 제 4 항에 있어서,
    중합시킬 때, 상기 실질적인 소수성 단량체가 실질적인 친수성 단량체의 중합시에 생성되는 중합체의 유리 전이 온도 미만의 유리 전이 온도를 갖는 중합체를 생성시키는 수성 조성물.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 중합가능한 성분이 가교결합 물질과 반응성인 작용기를 추가로 포함하는 수성 조성물.
  9. 일체형(integral) 표면 도메인(domain) 및 내부 도메인을 포함하는, 적어도 부분적으로 중합된 성분을 포함하는 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자로서,
    상기 표면 도메인이 하나 이상의 실질적인 친수성 영역을 포함하고,
    상기 내부 도메인이 하나 이상의 실질적인 소수성 영역을 포함하며,
    상기 표면 도메인 및/또는 내부 도메인중 적어도 하나가 감광성인, 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자.
  10. 제 9 항에 있어서,
    감광성인 상기 표면 도메인 및/또는 내부 도메인이 형광 물질, 인광 물질, 비선형 광학 물질, 광변색성 물질 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 하나 이상의 감광성 물질 효과량을 포함하는, 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 효과량의 하나 이상의 감광성 물질이 상기 감광성 중합체 소립자로부터 실질적으로 추출 불가능한, 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 감광성 중합체 소립자가 가교결합 물질, 자기 물질, 자기 응답성 물질, 전기 전도성 물질, 이색성 물질, 착색 물질 또는 이들의 혼합물과 반응성인 소립자를 생성시키는데 적합한, 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 감광성 중합체 소립자의 평균 입자 크기가 10 내지 10,000nm인, 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자.
  14. 제 9 항에 따른 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자의 수성 분산액.
  15. 일체형 표면 도메인 및 내부 도메인을 포함하는, 적어도 부분적으로 중합된 성분을 포함하는 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자를 포함하는 감광성 중합체 제품으로서,
    상기 표면 도메인이 하나 이상의 실질적인 친수성 영역을 포함하고,
    상기 내부 도메인이 하나 이상의 실질적인 소수성 영역을 포함하며,
    상기 표면 도메인 및/또는 내부 도메인중 적어도 하나가 감광성인, 감광성 중합체 제품.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제품이 광학 소자인 감광성 중합체 제품.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 광학 소자가 광학 메모리 소자, 디스플레이 소자, 안과용(ophthalmic) 소자, 윈도우 소자 또는 미러(mirror) 소자로부터 선택되는 감광성 중합체 제품.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 안과용 소자가 교정용 렌즈, 비-교정용 렌즈, 콘택트 렌즈, 안내(intra-ocular) 렌즈, 확대 렌즈, 보호 렌즈 또는 바이저(visor)로부터 선택되는 감광성 중합체 제품.
  19. a) 기재(substrate); 및 b) 상기 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 적어도 부분적으로 경화된 코팅 조성물을 포함하는 감광성 제품으로서,
    상기 코팅 조성물이 일체형 표면 도메인 및 내부 도메인을 포함하는, 적어도 부분적으로 중합된 성분을 포함하는 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자 효과량을 포함하고,
    상기 표면 도메인이 하나 이상의 실질적인 친수성 영역을 포함하고,
    상기 내부 도메인이 하나 이상의 실질적인 소수성 영역을 포함하며,
    상기 표면 도메인 및/또는 내부 도메인중 적어도 하나가 감광성인, 감광성 제품.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 기재가 유리, 석재, 직물, 세라믹, 금속, 목재, 종이 또는 중합체 유기 물질로부터 선택되는 물질인 감광성 제품.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 기재 물질이 유리, 세라믹 또는 중합체 유기 물질인 감광성 제품.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 기재가 착색되지 않은(un-tinted) 기재, 착색된(tinted) 기재, 광변색성 기재, 착색된-광변색성 기재, 선형 편광 기재, 환형 편광 기재, 타원형 편광 기재 또는 반사성 기재로부터 선택되는 감광성 제품.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 적어도 부분적으로 경화된 코팅 조성물이 접착제, 페인트 또는 잉크인 감광성 제품.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 코팅 조성물이 접착제인 감광성 제품.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 감광성 제품이 코팅 조성물의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 제 1의 적어도 부분적으로 경화된 중합체 시트를 추가로 포함하는 감광성 제품.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 감광성 제품이 기재에 인접하고 코팅 조성물에 의해 제 1 중합체 시트에 연결된 제 2의 적어도 부분적으로 경화된 중합체 시트를 추가로 포함하는 감광성 제품.
  27. 제 26 항에 있어서,
    제 1 중합체 시트 및 제 2 중합체 시트중 적어도 하나가 감광성인 감광성 제품.
  28. 제 19 항에 있어서,
    상기 코팅 조성물이 적어도 부분적으로 배열된(ordered) 이방성 물질을 포함하고, 상기 가교결합된 감광성 중합체 소립자가 상기 이방성 물질과 적어도 부분적으로 정렬된(aligned) 감광성 제품.
  29. 제 19 항에 있어서,
    상기 감광성 제품이 광학 메모리 소자, 안과용 소자, 디스플레이 소자, 윈도우 소자 또는 미러 소자로부터 선택되는 광학 소자인 감광성 제품.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 안과용 소자가 교정용 렌즈, 비-교정용 렌즈, 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 확대 렌즈, 보호 렌즈 또는 바이저로부터 선택되는 감광성 제품.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 광학 소자가 스크린, 모니터 또는 보안 소자로부터 선택되는 디스플레이 소자인 감광성 제품.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 보안 소자가 출입 카드 및 통행권; 양도성 증서 및 비양도성 증서; 정부 문서; 소비 제품; 신용 카드; 또는 상품 택, 라벨 및 포장재를 포함하는 감광성 제품.
  33. a) 제 1 표면을 갖는 제 1 기재;
    b) 제 1 기재의 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 갖는 제 2 기재; 및
    c) 상기 제 1 표면과 상기 제 2 표면 사이에 위치되는 물질을 포함하는 광학 소자로서,
    상기 물질이 일체형 표면 도메인 및 내부 도메인을 포함하는, 적어도 부분적으로 중합된 성분을 포함하는 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자 효과 량을 포함하고,
    상기 표면 도메인이 하나 이상의 실질적인 친수성 영역을 포함하고,
    상기 내부 도메인이 하나 이상의 실질적인 소수성 영역을 포함하고,
    상기 표면 도메인 및/또는 내부 도메인중 적어도 하나가 감광성인, 광학 소자.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 광학 소자가 광학 메모리 소자, 디스플레이 소자, 안과용 소자, 윈도우 소자 또는 미러 소자로부터 선택되는 광학 소자.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 디스플레이 소자가 스크린, 모니터, 액정 셀, 유기 발광 장치 또는 보안 소자로부터 선택되는 광학 소자.
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 광학 소자가, 제 1 표면이 애노드이고 제 2 표면이 캐쏘드이며 이들 사이에 위치된 물질이 발광 물질인 유기 발광 장치이며,
    상기 발광 물질이 상기 애노드 및 상기 캐쏘드와 전기적으로 접속되는 광학 소자.
  37. a) 효과량의 하나 이상의 감광성 물질, 및 하나 이상의 친수성 작용기 및 하나 이상의 소수성 작용기를 포함하는 하나 이상의 중합가능한 성분의 수성 분산액을 생 성시키고;
    b) a)의 분산액에, 적어도 부분적으로 소립자를 생성시키기에 충분한 조건을 가함을 포함하는, 감광성 소립자의 제조 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    c) b)의 하나 이상의 중합가능한 성분을 적어도 부분적으로 중합시킴을 추가로 포함하는 방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 친수성 작용기가 하나 이상의 실질적인 친수성 단량체에 의해 제공되고, 상기 소수성 작용기가 하나 이상의 실질적인 소수성 단량체에 의해 제공되는 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 중합가능한 성분이 실질적인 친수성 단량체 또는 실질적인 소수성 단량체와는 상이한 하나 이상의 공중합가능한 물질을 추가로 포함하는 방법.
  41. a) 효과량의 하나 이상의 감광성 물질을 임의적으로 포함하는 하나 이상의 실질적인 친수성 예비중합체 성분의 수성 분산액을 제조하고;
    b) 효과량의 하나 이상의 감광성 물질을 임의적으로 포함하는 하나 이상의 실질적인 소수성 예비중합체 성분의 수성 분산액을 제조하며;
    c) 효과량의 하나 이상의 감광성 물질을 포함하는 소립자를 적어도 부분적으로 생성시키기에 충분한 조건을 a)와 b)의 혼합물에 가함을 포함하는, 감광성 소립자의 제조 방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    d) c)의 중합가능한 성분을 적어도 부분적으로 중합시킴을 추가로 포함하는 방법.
  43. 제 46 항에 있어서,
    상기 감광성 물질이 형광 물질, 인광 물질, 비선형 광학 물질, 광변색성 물질 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 방법.
  44. 효과량의 하나 이상의 광변색성 물질, 및 하나 이상의 실질적인 친수성 단량체 및 하나 이상의 실질적인 소수성 단량체를 포함하는 하나 이상의 중합가능한 성분을 포함하는 수성 조성물로서,
    상기 하나 이상의 광변색성 물질 및 하나 이상의 중합가능한 성분이 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자를 생성시키기에 적합한 수성 조성물.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 실질적인 친수성 단량체 또는 상기 실질적인 소수성 단량체와는 상이한 하나 이상의 공중합가능한 물질을 추가로 포함하는 수성 조성물.
  46. 제 44 항에 있어서,
    상기 광변색성 물질이 무기 광변색성 물질, 유기 광변색성 물질 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 수성 조성물.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 광변색성 물질이 피란, 옥사진, 펄가이드, 펄기마이드, 다이아릴에텐 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 유기 광변색성 물질인 수성 조성물.
  48. 제 46 항에 있어서,
    상기 광변색성 물질이 할로겐화은, 할로겐화카드뮴, 할로겐화구리, 유로퓸(II), 세륨(III) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 무기 광변색성 물질인 수성 조성물.
  49. 제 44 항에 있어서,
    중합시킬 때, 상기 실질적인 소수성 중합체가 상기 실질적인 친수성 단량체를 중합시킬 때 생성되는 중합체의 유리 전이 온도 미만의 유리 전이 온도를 갖는 중합체를 생성시키는 수성 조성물.
  50. 제 44 항에 있어서,
    상기 실질적인 친수성 단량체가 강성 분절을 생성시키는데 적합한 우레탄 물질을 포함하고, 상기 실질적인 소수성 단량체가 가요성 분절을 생성시키는데 적합한 우레탄 물질을 포함하는 수성 조성물.
  51. 제 45 항에 있어서,
    상기 공중합가능한 물질이 아이소사이아네이트-함유 물질; 에폭시기 함유 물질; 카복시기 함유 물질; 카본에이트기 함유 물질; 에틸렌성 불포화 기 함유 물질; 실릴기 함유 물질 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 수성 조성물.
  52. 일체형 표면 도메인 및 내부 도메인을 포함하는, 하나 이상의 중합된 성분을 포함하는 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자로서,
    상기 표면 도메인이 하나 이상의 실질적인 친수성 영역을 포함하고,
    상기 내부 도메인이 하나 이상의 실질적인 소수성 영역을 포함하며,
    상기 내부 도메인 및/또는 표면 도메인중 적어도 하나가 하나 이상의 광변색성 물질을 포함하는, 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 광변색성 물질이 무기 광변색성 물질, 유기 광변색성 물질 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는, 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자.
  54. 제 53 항에 있어서,
    상기 광변색성 물질이 미립자(particulate) 형태이거나, 광변색성 중합체이거나, 광변색성 올리고머이거나, 또는 상기 소립자의 표면 도메인 및/또는 내부 도메인과 반응하여 상기 광변색성 물질을 소립자로부터 실질적으로 추출불가능하게 하는 하나 이상의 작용기를 포함하는, 적어도 부분적으로 가교결합된 감광성 중합체 소립자.
  55. 제 52 항에 있어서,
    상기 광변색성 중합체 소립자의 평균 입자 크기가 40 내지 1,000nm인, 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자.
  56. 제 52 항에 있어서,
    상기 광변색성 중합체 소립자가 가교결합 물질, 자기 물질, 자기 응답성 물질, 전기 전도성 물질, 이색성 물질, 착색 물질 또는 이들의 혼합물과 반응성인 소립자를 생성시키기에 적합한, 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자.
  57. 적어도 부분적으로 경화된 중합체 유기 물질 및 효과량의 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자를 포함하는 광변색성 제품으로서,
    상기 소립자가 일체형 표면 도메인 및 내부 도메인을 포함하는 하나 이상의 중합가능한 성분의 중합된 생성물이며,
    상기 표면 도메인이 하나 이상의 실질적인 친수성 영역을 포함하고,
    상기 내부 도메인이 하나 이상의 실질적인 소수성 영역을 포함하며,
    상기 내부 도메인 및/또는 표면 도메인중 적어도 하나가 광변색성인 광변색성 제품.
  58. 제 57 항에 있어서,
    상기 중합체 유기 물질이 열경화성 중합체 유기 물질, 열가소성 중합체 유기 물질 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 광변색성 제품.
  59. 제 57 항에 있어서,
    상기 중합체 유기 물질이 폴리(C1-C12 알킬 메타크릴레이트), 폴리(옥시알킬렌 다이메타크릴레이트), 폴리(알콕실화 페놀 메타크릴레이트), 셀룰로즈 아세테이트, 셀룰로즈 트라이아세테이트, 셀룰로즈 아세테이트 프로피온에이트, 셀룰로즈 아세테이트 뷰티레이트, 폴리(비닐 아세테이트), 폴리(비닐 알콜), 폴리(비닐 클로라이드), 폴리(비닐리덴 클로라이드), 열가소성 폴리카본에이트, 폴리에스터, 폴리우레탄, 폴리티오우레탄, 폴리설피티오우레탄, 폴리(우레아-우레탄), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리스타이렌, 폴리(알파 메틸스타이렌), 코폴리(스타이렌-메틸메타크릴레이트), 코폴리(스타이렌-아크릴로나이트릴), 폴리비닐뷰티랄, 또는 비스(알릴 카본에이트) 단량체, 다작용성 아크릴레이트 단량체, 다작용성 메타크릴레이트 단량체, 다이에틸렌 글라이콜 다이메타크릴레이트 단량체, 다이아이소프로펜일 벤 젠 단량체, 에톡실화 비스페놀 A 다이메타크릴레이트 단량체, 에틸렌 글라이콜 비스메타크릴레이트 단량체, 폴리(에틸렌 글라이콜) 비스메타크릴레이트 단량체, 에톡실화 페놀 비스 메타크릴레이트 단량체, 알콕실화 다가 알콜 폴리아크릴레이트 단량체, 스타이렌 단량체, 우레탄 아크릴레이트 단량체, 글라이시딜 아크릴레이트 단량체, 글라이시딜 메타크릴레이트 단량체, 다이알릴리덴 펜타에리트리톨 단량체 또는 이들 단량체의 혼합물로부터 제조되는 중합체로부터 선택되는 광변색성 제품.
  60. 제 57 항에 있어서,
    상기 제품이 광학 소자인 광변색성 제품.
  61. 제 60 항에 있어서,
    상기 광학 소자가 교정용 렌즈, 비-교정용 렌즈, 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 확대 렌즈, 보호 렌즈 및 바이저로부터 선택되는 안과용 소자인 광변색성 제품.
  62. a) 기재; 및 b) 상기 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 적어도 부분적으로 경화된 광변색성 코팅을 포함하는 광변색성의 코팅된 제품으로서,
    상기 광변색성 코팅이 필름-형성 중합체 및 효과량의 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자를 포함하고,
    상기 소립자가 일체형 표면 도메인 및 내부 도메인을 포함하며,
    상기 표면 도메인이 하나 이상의 실질적인 친수성 영역을 포함하고,
    상기 내부 도메인이 하나 이상의 실질적인 소수성 영역을 포함하며,
    상기 내부 도메인 및/또는 표면 도메인중 적어도 하나가 광변색성 물질을 포함하는, 광변색성의 코팅된 제품.
  63. 제 62 항에 있어서,
    상기 필름-형성 중합체가 열경화성 중합체 물질, 열가소성 중합체 물질 또는 이들 중합체 물질의 혼합물로부터 선택되는 광변색성의 코팅된 제품.
  64. 제 63 항에 있어서,
    상기 필름-형성 중합체가 폴리우레탄, 폴리(우레아-우레탄), 아미노플라스트 수지, 폴리실록세인, 폴리무수물, 폴리아크릴아마이드, 에폭시 수지 또는 폴리(메트)아크릴레이트로부터 선택되는 열경화성 중합체 물질인 광변색성의 코팅된 제품.
  65. 제 62 항에 있어서,
    상기 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 하도제 코팅을 추가로 포함하는 광변색성의 코팅된 제품.
  66. 제 62 항에 있어서,
    상기 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 적어도 부분적으로 내마모성인 코팅을 추가로 포함하는 광변색성의 코팅된 제품.
  67. 제 66 항에 있어서,
    상기 광변색성 코팅과 상기 내마모성 코팅 사이에 끼인 전이(transitional) 코팅을 추가로 포함하는 광변색성의 코팅된 제품.
  68. 제 62 항에 있어서,
    상기 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 적어도 부분적으로 반사 방지성인 코팅을 추가로 포함하는 광변색성의 코팅된 제품.
  69. 제 62 항에 있어서,
    상기 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 편광 중합체 코팅 또는 시트를 추가로 포함하는 광변색성의 코팅된 제품.
  70. 제 62 항에 있어서,
    상기 기재가 종이, 유리, 세라믹, 목재, 석재, 직물, 금속 또는 중합체 유기 물질로부터 선택되는 광변색성의 코팅된 제품.
  71. 제 70 항에 있어서,
    상기 기재가 중합체 유기 물질이고,
    상기 중합체 유기 물질이 폴리(C1-C12 알킬 메타크릴레이트), 폴리(옥시알킬렌 다이메타크릴레이트), 폴리(알콕실화 페놀 메타크릴레이트), 셀룰로즈 아세테이트, 셀룰로즈 트라이아세테이트, 셀룰로즈 아세테이트 프로피온에이트, 셀룰로즈 아세테이트 뷰티레이트, 폴리(비닐 아세테이트), 폴리(비닐 알콜), 폴리(비닐 클로라이드), 폴리(비닐리덴 클로라이드), 열가소성 폴리카본에이트, 폴리에스터, 폴리우레탄, 폴리티오우레탄, 폴리설피티오우레탄, 폴리(우레아-우레탄), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리스타이렌, 폴리(알파 메틸스타이렌), 코폴리(스타이렌-메틸메타크릴레이트), 코폴리(스타이렌-아크릴로나이트릴), 폴리비닐뷰티랄, 또는 비스(알릴 카본에이트) 단량체, 다작용성 아크릴레이트 단량체, 다작용성 메타크릴레이트 단량체, 다이에틸렌 글라이콜 다이메타크릴레이트 단량체, 다이아이소프로펜일 벤젠 단량체, 에톡실화 비스페놀 A 다이메타크릴레이트 단량체, 에틸렌 글라이콜 비스메타크릴레이트 단량체, 폴리(에틸렌 글라이콜) 비스메타크릴레이트 단량체, 에톡실화 페놀 비스 메타크릴레이트 단량체, 알콕실화 다가 알콜 폴리아크릴레이트 단량체, 스타이렌 단량체, 우레탄 아크릴레이트 단량체, 글라이시딜 아크릴레이트 단량체, 글라이시딜 메타크릴레이트 단량체, 다이알릴리덴 펜타에리트리톨 단량체 또는 이들의 혼합물로부터 제조되는 중합체로부터 선택되는 광변색성의 코팅된 제품.
  72. 제 71 항에 있어서,
    상기 기재가 광학 소자인 광변색성의 코팅된 제품.
  73. 제 72 항에 있어서,
    상기 광학 소자가 교정용 렌즈, 비-교정용 렌즈, 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 확대 렌즈, 보호 렌즈 또는 바이저로부터 선택되는 안과용 소자인 광변색성의 코팅된 제품.
  74. a) 기재; 및 b) 상기 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 적어도 부분적으로 경화된 광변색성 중합체 시트를 포함하는 광변색성 복합(composite) 제품으로서,
    상기 광변색성 중합체 시트가 효과량의 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자를 포함하고,
    상기 소립자가 일체형 표면 도메인 및 내부 도메인을 포함하며,
    상기 표면 도메인이 하나 이상의 실질적인 친수성 영역을 포함하고,
    상기 내부 도메인이 하나 이상의 실질적인 소수성 영역을 포함하며,
    상기 내부 도메인 및/또는 표면 도메인중 적어도 하나가 하나 이상의 광변색성 물질을 포함하는 광변색성 복합 제품.
  75. 제 74 항에 있어서,
    상기 광변색성 중합체 시트가 열경화성 중합체 물질, 열가소성 중합체 물질 또는 이들의 혼합물을 포함하는 광변색성 복합 제품.
  76. 제 75 항에 있어서,
    상기 광변색성 중합체 시트가 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 광변색성 복합 제품.
  77. 제 74 항에 있어서,
    상기 광변색성 중합체 시트의 표면에 연결된 적어도 부분적으로 내마모성인 보호 중합체 시트를 추가로 포함하는 광변색성 복합 제품.
  78. 제 77 항에 있어서,
    상기 보호 중합체 시트가 열경화성 중합체 물질, 열가소성 중합체 물질 또는 이들의 혼합물을 포함하는 광변색성 복합 제품.
  79. 제 78 항에 있어서,
    상기 보호 중합체 시트가 열가소성 폴리카본에이트를 포함하는 광변색성 복합 제품.
  80. 제 74 항에 있어서,
    상기 광변색성 복합 제품이 광학 소자인 광변색성 복합 제품.
  81. 제 80 항에 있어서,
    상기 광학 소자가 교정용 렌즈, 비-교정용 렌즈, 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 확대 렌즈, 보호 렌즈 또는 바이저로부터 선택되는 안과용 소자인 광변색성 복합 제품.
  82. a) 기재; b) 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자 효과량 및 접착제를 포함하고 상기 기재의 적어도 한 표면의 적어도 일부에 연결된 광변색성 접착제의 적어도 부분적으로 경화된 코팅; 및 c) 상기 광변색성 접착제 코팅에 연결된 제 1의 적어도 부분적으로 경화된 중합체 시트를 포함하는 광변색성 복합 제품으로서,
    상기 소립자가 일체형 표면 도메인 및 내부 도메인을 포함하고,
    상기 표면 도메인이 하나 이상의 실질적인 친수성 영역을 포함하고,
    상기 내부 도메인이 하나 이상의 실질적인 소수성 영역을 포함하며,
    상기 내부 도메인 및/또는 표면 도메인중 적어도 하나가 하나 이상의 광변색성 물질을 포함하는 광변색성 복합 제품.
  83. 제 82 항에 있어서,
    상기 광변색성 제품이 제 2의 적어도 부분적으로 경화된 중합체 시트를 추가로 포함하며,
    상기 제 2의 중합체 시트가 기재에 인접하고 광변색성 접착제 코팅에 의해 제 1 중 합체 시트에 연결되는 광변색성 복합 제품.
  84. 제 83 항에 있어서,
    상기 제 1 중합체 시트 및 제 2 중합체 시트중 적어도 하나가 광변색성인 광변색성 복합 제품.
  85. 제 82 항에 있어서,
    상기 제품이 광학 소자인 광변색성 복합 제품.
  86. 제 83 항에 있어서,
    상기 제품이 안과용 소자인 광변색성 복합 제품.
  87. 제 84 항에 있어서,
    상기 제품이 보안 소자인 광변색성 복합 제품.
  88. 제 86 항에 있어서,
    상기 안과용 소자가 교정용 렌즈, 비-교정용 렌즈, 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 확대 렌즈, 보호 렌즈 또는 바이저로부터 선택되는 광변색성 복합 제품.
  89. a) 효과량의 하나 이상의 광변색성 물질, 및 하나 이상의 실질적인 친수성 단량체 및 하나 이상의 실질적인 소수성 단량체를 포함하는 하나 이상의 중합가능한 성분의 수성 분산액을 생성시키고;
    b) a)의 분산액에, 상기 중합가능한 성분과 상기 광변색성 물질의 소립자를 적어도 부분적으로 생성시키기에 충분한 조건을 가하며,
    c) 상기 중합가능한 성분을 적어도 부분적으로 중합시킴을 포함하는, 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자의 제조 방법.
  90. 제 89 항에 있어서,
    상기 b)의 조건이 고전단 응력 조건인 방법.
  91. a) 효과량의 하나 이상의 광변색성 물질을 임의적으로 추가로 포함하는, 하나 이상의 실질적으로 친수성인 에틸렌성 불포화 단량체를 포함하는 실질적인 친수성 예비중합체를 수성 조성물에 제공하고;
    b) 효과량의 하나 이상의 광변색성 물질을 임의적으로 추가로 포함하는, 하나 이상의 실질적으로 소수성인 에틸렌성 불포화 단량체를 포함하는 실질적인 소수성 예비중합체를 수성 조성물에 제공하며;
    c) 광변색성 소립자를 적어도 부분적으로 생성시키기에 충분한 조건을 a)와 b)의 혼합물에 가하며;
    d) 상기 중합가능한 성분을 적어도 부분적으로 중합시킴을 포함하는, 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자의 제조 방법.
  92. 제 91 항에 있어서,
    c)에서 a)와 b)의 혼합물에 공중합가능한 물질을 첨가함을 추가로 포함하는 방법.
  93. 제 91 항에 있어서,
    상기 b)의 예비중합체가 효과량의 하나 이상의 광변색성 물질을 포함하는 방법.
  94. 제 93 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 광변색성 물질이 하나 이상의 중합가능한 기를 포함하는 유기 광변색성 물질인 방법.
  95. 하나 이상의 실질적인 친수성 예비중합체, 하나 이상의 실질적인 소수성 예비중합체, 및 하나 이상의 중합가능한 기를 갖는 하나 이상의 유기 광변색성 물질 효과량을 포함하는 하나 이상의 중합가능한 성분을 포함하는 수성 조성물로서,
    상기 중합가능한 성분이 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자를 생성시키는데 적합한 수성 조성물.
  96. 제 95 항에 있어서,
    상기 광변색성 물질, 상기 실질적인 친수성 예비중합체 및 상기 실질적인 소수성 예비중합체와는 상이한 하나 이상의 공중합가능한 물질을 추가로 포함하는 수성 조 성물.
  97. 제 96 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 공중합가능한 물질이 아이소사이아네이트-함유 물질, 하이드록실기 함유 물질, 에틸렌성 불포화 기 함유 물질 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 수성 조성물.
  98. 제 95 항에 있어서,
    상기 유기 광변색성 물질이 중합가능한 성분의 총 고형분 중량의 50중량% 이하의 양으로 존재하는 수성 조성물.
  99. 제 96 항에 있어서,
    상기 중합가능한 성분이 상기 중합가능한 성분의 총 고형분 중량에 기초하여 친수성 예비중합체 2 내지 25중량%, 소수성 예비중합체 2 내지 25중량%, 유기 광변색성 물질 1 내지 45중량% 및 하나 이상의 공중합가능한 물질 5 내지 95중량%를 포함하는 수성 조성물.
  100. 제 95 항에 있어서,
    상기 유기 광변색성 물질이 (a) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피 란; (b) 3-페닐-3-(4-모폴리노페닐)-6,7-다이메톡시-13-뷰틸-13-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란; (c) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6-메톡시-7-모폴리노-13-에틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란; (d) 3-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란; (e) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-플루오로페닐)-6,7-다이메톡시-13-에틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란; (f) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-하이드록시-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란; 또는 (g) 이들의 혼합물로부터 선택되는 수성 조성물.
  101. 제 95 항에 있어서,
    상기 실질적인 친수성 예비중합체가 강성 분절을 생성시키기에 적합한 우레탄 (메트)아크릴레이트 예비중합체를 포함하고,
    상기 실질적인 소수성 예비중합체가 가요성 분절을 생성시키기에 적합한 우레탄 (메트)아크릴레이트 예비중합체를 포함하는 수성 조성물.
  102. 일체형 표면 도메인 및 내부 도메인을 포함하는 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자로서,
    상기 표면 도메인이 하나 이상의 실질적인 친수성 영역을 포함하고,
    상기 내부 도메인이 하나 이상의 실질적인 소수성 영역을 포함하며 하나 이상의 유 기 광변색성 물질을 포함하는, 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자.
  103. 제 102 항에 있어서,
    상기 유기 광변색성 물질이 피란, 옥사진, 펄가이드, 펄기마이드, 다이아릴에텐 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는, 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자.
  104. 제 102 항에 있어서,
    상기 유기 광변색성 물질이 피란, 옥사진, 펄가이드, 펄기마이드 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 열적으로 가역적인 광변색성 물질인, 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자.
  105. 제 102 항에 있어서,
    상기 유기 광변색성 물질이 다이아릴에텐, 펄가이드, 펄기마이드 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 비-열적으로(non-thermally) 가역적인 광변색성 물질인, 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자.
  106. 제 104 항에 있어서,
    상기 유기 광변색성 물질이 광변색성-이색성 물질인, 적어도 부분적으로 가교결합 된 광변색성 중합체 소립자.
  107. 제 102 항에 있어서,
    상기 광변색성 중합체 소립자가 자기 물질, 자기 응답성 물질, 전기 전도성 물질, 이색성 물질, 착색 물질 또는 이들의 혼합물을 추가로 포함하는, 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자.
  108. 제 102 항에 있어서,
    상기 광변색성 중합체 소립자가 가교결합 물질과 반응성인 작용기를 추가로 포함하는, 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자.
  109. 제 102 항에 있어서,
    상기 광변색성 중합체 소립자가 50 내지 200nm의 평균 입자 크기를 갖는, 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자.
  110. 제 102 항에 따른 적어도 부분적으로 가교결합된 광변색성 중합체 소립자를 포함하는 광변색성 제품.
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