專利名稱：光致變色用途的聚合物材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能起到光致變色添加劑的有效載體的薄層材料。這種薄層材料可以附著在多種類型的光學(xué)基質(zhì)(包括眼鏡、半成品透鏡坯料、光學(xué)預(yù)型件、防護鏡、安全玻璃、玻璃窗，以及擋風(fēng)玻璃)上，還可包封在二層這類光學(xué)產(chǎn)品之間，其中至少一層可以透過紫外輻射。
背景技術(shù)：
通常希望給既要在陽光下使用又要在黑暗中使用的光學(xué)制品賦予光致變色性質(zhì)。這樣就可以使這類制品在暴露于陽光中時顯示暗的色調(diào)，用以減弱戶外的強光，同時，當(dāng)沒有陽光時也可以使這類制品轉(zhuǎn)變成透明。通常采用各具有在可見波長范圍(400-750 NM)的特定部分吸收的色態(tài)的三種或更多種光致變色添加劑的組合來獲得非彩色的灰色或棕色色調(diào)。
盡管光致變色眼鏡已經(jīng)成功地商業(yè)化許多年頭了，然而，其它型式的光致變色光學(xué)制品，例如擋風(fēng)玻璃、玻璃窗、防護鏡和安全玻璃，還未普遍使用，因為制造這些型式的光致變色產(chǎn)品既困難，又昂貴。
為了使加入到材料中光致變色添加劑能實現(xiàn)其預(yù)期功能(即有陽光時從透明態(tài)轉(zhuǎn)變成黑暗態(tài)，而在陽光暴露結(jié)束時又會回到透明態(tài))，還必須對材料，尤其塑料材料的物理性能加以某些限制。這些限制要兼顧到這些材料的結(jié)構(gòu)性能和光學(xué)性能，因而可能會使它們不適用于其預(yù)期的用途。
為了進一步了解目前所能得到的光致變色材料的缺點，并了解帶有光致變色添加劑的薄層的設(shè)計原理，讓我們來考察一下光致變色添加劑的變色機理是有益的。
光致變色分子以兩種基態(tài)構(gòu)型(“雙基態(tài)”)存在，其中之一不以任何顯著水平吸收可見光輻射，而另一種則能強烈吸收可見光輻射。這兩種基態(tài)構(gòu)型中的每一種都有一個相應(yīng)的電子激發(fā)態(tài)，如

圖1所示。圖1所示的典型有機光致分子的四種狀態(tài)圖包括兩種基態(tài)無色態(tài)1，和色態(tài)2，它們是熱可互相轉(zhuǎn)換的。對于某些光致變色材料來說，態(tài)2可以通過吸收可見光而轉(zhuǎn)變成態(tài)1。由基態(tài)1吸收紫外光而形成的激發(fā)態(tài)3衰變后形成激發(fā)態(tài)4，然后再由激發(fā)態(tài)4衰變成基態(tài)2。激發(fā)態(tài)3也可以直接衰變成基態(tài)2(激活過程)?；鶓B(tài)2形成激發(fā)態(tài)4，激發(fā)態(tài)4在去激活時，(漂白過程)返回到基態(tài)1和基態(tài)2，如圖1所示?；鶓B(tài)2激活轉(zhuǎn)變成基態(tài)1，這就在有機光致變色材料的光致變色應(yīng)答的動態(tài)范圍中引進了溫度依賴關(guān)系。這樣一來，溫度越高，基態(tài)2轉(zhuǎn)變成基態(tài)1的速度就越快，因而基態(tài)2的平衡總數(shù)相對于基態(tài)1的數(shù)目而言就減少了。相應(yīng)地，當(dāng)激活時，溫度越高，以無色形式1存在的光致變色添加劑就多。
提高基態(tài)2與基態(tài)1之間的溫度阻擋層可以降低基態(tài)2轉(zhuǎn)變成基態(tài)1的速率，因而當(dāng)升高溫度時可以減少光致變色應(yīng)答(“激活水平”)的降低。然而，同時，當(dāng)光致變色添加劑一旦從陽光暴露下移開時，就會降低其轉(zhuǎn)變到透明態(tài)的速度。
因此，以目前的技術(shù)水平得到的光致變色材料在轉(zhuǎn)變速度(以太陽光暴露結(jié)束時光致變色材料返回?zé)o色形式所需的時間度量，也稱為漂白過程的速率)與光致變色應(yīng)答的動態(tài)范圍的溫度依賴關(guān)系(用暴露于任何特定溫度的太陽光或紫外光輻射時在熱平衡時有色形式相對于無色形式的數(shù)量來度量，也稱為激活水平)之間有一個綜合平衡問題。
例如，McBain的美國專利5,110,88 敘述了一種塑料材料，其中在較高的溫度下這種平衡會朝著較好的激活水平移動，但所導(dǎo)致的轉(zhuǎn)變(漂白)速率在72°F時大于5分鐘，轉(zhuǎn)變速率以T0.5度量，即當(dāng)暴露于陽光或紫外光輻射時恢復(fù)50％透光率損失所需時間(“光致變色塑料眼鏡革命，C.N.Welch和J.C.Crano，PPG工業(yè)公司)。
目前所能得到的光致變色材料的第三個缺點是這類材料通常是通過將光致變色添加劑擴散到或浸泡(“吸液”)到整塊塑料材料中的方法，或通過將光致變色添加劑結(jié)合到一種或多種單體中，然后使該單體配方聚合，從而形成整塊塑料材料的方法來制造的(參閱例如Kwak和Chen的美國專利4,909,963、Kwak和Hurditch的美國專利4,637,698和Fischer的美國專利5,185,390)。
發(fā)明概述鑒于上述情況，本發(fā)明的一個目的是開發(fā)結(jié)合了光致變色添加劑的塑料材料，在這種材料中，既能保持高水平的轉(zhuǎn)變(變換)速度同時又能使光致變色的應(yīng)答水平對溫度變化相當(dāng)不敏感。本發(fā)明的另一個目的是開發(fā)結(jié)合了這類材料的光學(xué)制品(包括，但不限于，眼鏡、防護鏡、安全玻璃、玻璃窗和擋風(fēng)玻璃)，這類制品制造起來簡單，而且不貴，同時其結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能也不會受到明顯的損害。
按照本發(fā)明的一個具體方案，是提供一種能有效作為光致變色添加劑載體的含有主鏈醚基或側(cè)鏈烷氧基化基團的聚合物材料。該聚合物材料的玻璃化溫度優(yōu)選為至少125°F，交聯(lián)密度優(yōu)選為每升2-8摩爾，更優(yōu)選為每升2.5-6摩爾。該聚合物材料較好含有選自由一種或多種單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯組成的一組中的一種或多種聚合了的單體。其例子包括單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的雙酚A衍生物；單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的芳族碳酸酯；單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的脂族碳酸酯；以及單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的烯丙基和乙烯基衍生物。進一步的例子包括聚乙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、烷氧基化三官能脂族丙烯酸酯、烷氧基化脂族二丙烯酸酯酯類、丙烯酸四氫糠酯、烷氧基化三官能丙烯酸酯，以及烷氧基化二官能丙烯酸酯酯類。
按照本發(fā)明的另一個具體方案是提供含有單體、能固化形成諸如上面討論的那些聚合物材料的樹脂配方。前面已經(jīng)討論了這類單體的例子。本發(fā)明的樹脂配方較好含有光引發(fā)劑或者熱引發(fā)劑。優(yōu)選的光引發(fā)劑包括雙二甲氧基苯甲?；谆旎趸?、1-羥基環(huán)己基苯基酮和2-羥基、2-甲基、1-苯基丙烷。優(yōu)選的熱引發(fā)劑包括有機過氧化物、氫過氧化物、過碳酸鹽(酯)、過乙酸鹽(酯)和偶氮衍生物。本發(fā)明的樹脂配方還可含有附加添加劑，如抗氧化劑。優(yōu)選的抗氧化劑包括硫二亞乙基雙(氫化肉桂酰胺)和雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯)。本發(fā)明的樹脂配方中，還可以包含一種或多種光致變色添加劑。優(yōu)選的光致變色添加劑包括螺(吲哚并)吩噁嗪、螺(吲哚并)吡啶并苯并噁嗪、螺(苯并吲哚并)吩噁嗪，和八甲基芪。
光學(xué)制品可從上述聚合物材料或從上述樹脂制得。適用于實施本發(fā)明的光學(xué)制品包括未校正透鏡、眼鏡、半成品透鏡坯料、光學(xué)預(yù)型件、防護鏡、安全玻璃、玻璃窗和擋風(fēng)玻璃。
本發(fā)明的其它具體方案涉及形成浸漬了光致變色添加劑的聚合物材料。按照第一個方案，光致變色添加劑是通過將光致變色添加劑加入到單體配方中，然后使該配方聚合的方法結(jié)合到聚合物材料中去的。
按照第二個方案，光致變色添加劑是通過使光致變色添加劑材料擴散到聚合物材料中的方法結(jié)合到聚合物材料中去的。這可采用多種方法來完成。例如，可用下列方法將光致變色添加劑結(jié)合到聚合物材料中將聚合物材料浸沒到光致變色添加劑在化學(xué)上惰性的溶劑中的溶液中；用光致變色添加劑在化學(xué)上惰性的溶劑中的溶液來噴涂或旋涂聚合物材料；重復(fù)提供聚合物材料的表面層，并隨后將光致變色添加劑結(jié)合到該聚合物材料的表面層中；等等。
聚合物材料，無論是結(jié)合了還是沒有結(jié)合光致變色添加劑的，都可以通過，例如，由互穿網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的界面層，粘合劑層等附著在光學(xué)制品上。
可以將結(jié)合有光致變色添加劑的聚合物材料摻入到光學(xué)制品中的另一種方法是先將結(jié)合有光致變色添加劑的聚合物材料制成固體粉末；然后將該固體粉末懸浮于液體中；最后將該懸浮粉末施涂到光學(xué)制品上。將結(jié)合有光致變色添加劑的聚合物材料摻入到光學(xué)制品中的再一種方法是先使聚合材料部分聚合；然后將光致變色添加劑摻入到該部分聚合的聚合物材料中；再將該摻有光致變色添加劑的部分聚合的聚合物材料分散在一種載體流體中；最后將該含有分散了的、摻有光致變色添加劑的部分聚合的聚合物材料的載體流體施涂到光學(xué)制品上。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點以及其它可替代具體方案，對于精通本技術(shù)的人們來說，尤其在閱讀了本詳細說明和下面提出的權(quán)利要求書之后，將變得一目了然。
附圖簡要說明圖1是典型有機光致變色分子的四態(tài)圖。
發(fā)明詳述參照關(guān)于圖1的上述討論，但不希望受任何具體運作理論的約束，很明顯，基態(tài)2轉(zhuǎn)變成基態(tài)1的速率控制著激活水平和轉(zhuǎn)變(漂白)速度。因此，基態(tài)2轉(zhuǎn)變成基態(tài)1的速率越快，激活的水平就越低，但漂白速率卻越快。對于慢漂白系統(tǒng)而言，激活水平受控于基態(tài)2轉(zhuǎn)變成基態(tài)1的第二過程，即通過基態(tài)2吸收可見光，隨后失活形成基態(tài)1的過程，如圖1所示。就這種慢轉(zhuǎn)變材料而言，激活水平接近最大，但漂白速度慢。
在幾種光致變色分子中，由光致變色分子本身提供的漂白速率比由構(gòu)成光學(xué)制品的塑料基體的鏈段旋轉(zhuǎn)速率所允許的漂白速率要快得多。因此，漂白速率在很大程度上由該基體的性質(zhì)決定，尤其由基體鏈段的旋轉(zhuǎn)速率決定。因此，激活水平在很大程度上也是由這些光致變色分子的基體的性質(zhì)決定的，這類光致變色分子公開于例如Tanaka、Tanaka和Kida的美國專利5,349,065、或Crano、Kwiatkowski和Hurditch的美國專利5,021,196中。結(jié)合了這種分子的塑料制品表現(xiàn)出依賴基體的漂白速率和激活水平。
本發(fā)明者們開發(fā)了一系列與這類光致變色分子一起使用時在高達或超過100°F時能達到高激活水平，同時在室溫(70°-90°F)下仍能保持小于1分鐘的漂白速率(T0.5)。
本發(fā)明的聚合物基體的主要特點是由聚合物鏈段提供的基態(tài)2轉(zhuǎn)變成基態(tài)1的阻擋層(圖1)含有一種對溫度的依賴性很弱，即在70°F-100°F的溫度范圍內(nèi)幾乎保持恒定的組分。這是通過選擇適當(dāng)?shù)膯误w而達到的，這種單體在固化后含有能夠進行活化能很低(低于40千焦/摩爾)的旋轉(zhuǎn)的組成部分(或者在側(cè)鏈上或者在主鏈上)。提供這些組成部分的組合可以使得聚合物網(wǎng)絡(luò)具有對它來說可以得到的若干個旋轉(zhuǎn)運動的自由度。同時該網(wǎng)絡(luò)又是交聯(lián)的，以便保證旋轉(zhuǎn)頻率的絕對值受到限制。這樣做的目的是為了確?；鶓B(tài)2轉(zhuǎn)變成基態(tài)1的轉(zhuǎn)變速率不至于變得過快。否則，在目標(biāo)溫度范圍上限(105°F)激活水平將會變成低得不能接受。一般來說，當(dāng)環(huán)境溫度處于或高于聚合物基體的玻璃化溫度時，其鏈段的活動性要增大5倍或5倍以上。因此，所有聚合物基體都配制成玻璃化溫度足夠高于目標(biāo)溫度范圍(20°F或更高)的聚合物，以便使得僅有局部基團或鍘鏈的運動可以用來刺激基態(tài)2向基態(tài)1的轉(zhuǎn)變(圖1)。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用含有主鏈或側(cè)鏈醚基(具體體現(xiàn)為某些乙氧基化或丙氧基化衍生物或甲氧基取代基，作為鍘鏈存在)的單體來配制用于摻入(或稱結(jié)合)光致變色添加劑的聚合物基體時，在沒有交聯(lián)，或交聯(lián)密度低的情況下，這類基體允許基態(tài)2快速轉(zhuǎn)變成基態(tài)1。這樣的一種基體提供了快的漂白速率，但是在處于或接近目標(biāo)溫度范圍的上限時激活水平低。隨著交聯(lián)密度的增加，基態(tài)2向基態(tài)1的轉(zhuǎn)變速率降低，同時在90°-100°F溫度范圍的激活水平增加。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一個交聯(lián)密度范圍，在此范圍內(nèi)激活水平在相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)(80°-100°F)保持大致恒定(變化小于30％)，使得轉(zhuǎn)變速度(漂白速率)也保持在30-45秒大致不變?？梢哉J(rèn)為，交聯(lián)密度和作為烷氧基或側(cè)鏈存在的醚基含量在此范圍內(nèi)的聚合物基體為結(jié)合在該基體中的光致變色分子提供了最佳數(shù)目的溫度依賴性低的旋轉(zhuǎn)自由度。
因此，聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯的組合，無論是用作三組分混合物，還是與碳酸二烯丙基亞乙基酯混合，除了能在所形成的網(wǎng)絡(luò)中提供主鏈醚基和側(cè)鏈烷氧基化基團外，還能獨立控制所形成的聚合物基體的交聯(lián)密度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
除了上述單體之外，還可以使用一系列不同分子量的聚乙二醇、烷氧基化三官能脂族丙烯酸酯(如SR9008，可從Sartomer公司得到)和烷氧基化脂族二丙烯酯酯類(如SR9209，可從Sartomer公司得到)。此外，也可以使用其他低聚單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，只要交聯(lián)密度范圍不落在每升2-8摩爾之外，優(yōu)選不落在每升2.5-6摩爾之外就可以。丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中優(yōu)選的是主鏈上有脂族或芳族醚鍵的那些單體，如雙酚A衍生物、或由其衍生的芳族碳酸酯、脂族碳酸酯，以及有烷氧基鍵的側(cè)鏈取代物。此外，還可以使用烯丙基和乙烯基的衍生物，如苯乙烯、有取代基的苯乙烯，或碳酸二烯丙酯，或其衍生物。
單體配方典型地用光引發(fā)劑進行光聚合，光引發(fā)劑的例子有雙二甲氧基苯甲?；谆交趸?BAPO，可從Ciba Geigy公司得到)、1-羥基環(huán)己基苯基酮(Irgacure 184，可從Ciba Geigy公司得到)，或2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷(Durcure 1173，可從Radcure公司得到)?；蛘?，可用有機過氧化物、氫過氧化物、過碳酸鹽(酯)、過乙酸鹽(酯)，偶氮衍生物作為熱聚合引發(fā)劑，使單體配方進行熱聚合。例子有過氧化苯甲酰、2，2′-偶氮二異丁腈，或過碳酸二異丙酯。
單體配方中也可以包含抗氧化劑，例如硫二亞乙基雙(氫化肉桂酰胺)(Trganox 1035，可從Ciba Geigy公司得到)或雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯)(Tinuvin 292，可從Ciba Geigy公司得到)。
表1列出了一些典型配方及其玻璃化溫度。這些配方通常是對某一給定材料(例如一種由CR-39(PPG公司的商標(biāo))制成的光學(xué)制品、雙酚A的聚碳酸酯，或聚氨酯)而開發(fā)出來的。在所有情況下，都要對單體進行選擇，以便產(chǎn)生與要施涂該基體的基質(zhì)的強力粘合作用和配伍性。
表1-用于某些基質(zhì)的優(yōu)選配方一覽表
注各項的定義DEG-BAC二甘醇二烯丙基碳酸酯；PEGDA聚乙二醇二丙烯酸酯；THFA丙烯酸四氫糠酯；EBDA乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯；
PEMA甲基丙烯酸苯氧基乙酯；9008烷氧基化三官能丙烯酸酯；9209烷氧基化二官能丙烯酸酯酯類；1841-羥基環(huán)己基苯基酮；TIN 11302-羥基苯基苯并三唑；TIN 292癸二酸雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)酯。
這類聚合物基體中可以摻入光致變色添加劑。用于實施本發(fā)明的優(yōu)選的光致變色分子包括螺(吲哚并)吩噁嗪、螺(吲哚并)吡啶并苯并噁嗪、螺(苯并吲哚并)吩噁嗪，和八甲基芪。
有幾種方法可用來將光致變色添加劑摻入到聚合物基體中。例如，可以在聚合之前將光致變色添加劑加入到單體配方中，只要該添加劑經(jīng)受得住聚合條件就行。在基體中摻入光致變色添加劑的方法既可以通過緩慢擴散的方法，也可以通過將基體加熱到高于其玻璃化溫度的溫度，然后將其置于光致變色添加劑在化學(xué)上惰性的溶劑中的溶液中浸泡一段短的時間的方法。
另一種可供選用的方法是，用光致變色添加劑的溶液對基體進行噴涂或旋涂，將溶劑蒸發(fā)掉，然后將聚合物基體加熱，使如此沉積在表面上的光致變色添加劑向內(nèi)擴散，最后形成一個濃度梯度。形成基體層及加入光致變色添加劑的過程可以重復(fù)若干次，以便積累起適合于預(yù)期用途的總厚度。
這里所述的聚合物基體可通過多種方法施涂到光學(xué)制品上。例如，聚合物基體可以形成為通過由互穿網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的界面層結(jié)合到光學(xué)制品上去的共形層。在另一種將聚合物基體施涂到光學(xué)制品上的方法中，聚合物基體是以薄片形式生產(chǎn)的，該薄片用粘合劑粘合到有用的光學(xué)制品上。在再一種將聚合物基體施涂到光學(xué)制品上的方法中，可以將含有光致變色添加劑的聚合物基體材料制成固體粉末，然后懸浮于液體中，用來浸漬、噴涂、旋涂或刷涂光學(xué)制品?；w材料不會溶解在任何溶劑中，因為它是交聯(lián)的。在又再一種將聚合物基體施涂到光學(xué)制品上的方法中，基體材料可以部分聚合，形成一種粘稠材料，然后摻入光致變色添加劑，再分散于載體流體中，最后通過浸漬、噴涂、旋涂或刷涂等方法涂布到光學(xué)制品上。
對于精通本技術(shù)的人們來說，在閱讀了本說明書和下面的權(quán)利要求書后，還有其它一些具體實施方案，將變得一目了然。這里引用的所有專利、專利申請及其它文獻，包括優(yōu)先權(quán)申請，都全文并入本文作為參考。
權(quán)利要求
1.一種含有主鏈醚基或側(cè)鏈烷氧基化基團的聚合物材料，所述聚合物材料的玻璃化溫度為至少125°F，交聯(lián)密度為每升2-8摩爾，且所述聚合物材料是光致變色添加劑的有效載體。
2.權(quán)利要求1的聚合物材料，其中所述聚合物材料包含一種或多種選自由單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯組成的這一組中的聚合了的單體。
3.權(quán)利要求2的聚合物材料，其中所述單體選自由下述組成的這一組單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的雙酚A衍生物；單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的芳族碳酸酯；單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的脂族碳酸酯；以及單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的烯丙基和乙烯基衍生物。
4.權(quán)利要求2的聚合物材料，其中所述聚合物材料包含一種或多種選自由下述組成的這一組中的聚合了的單體聚乙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、烷氧基化三官能脂族丙烯酸酯、烷氧基化脂族二丙烯酸酯酯類、丙烯酸四氫糠酯、烷氧基化三官能丙烯酸酯，以及烷氧基化二官能丙烯酸酯酯類。
5.權(quán)利要求1的聚合物材料，其中所述交聯(lián)密度范圍為每升2.5-6摩爾。
6.權(quán)利要求1的聚合物材料，其中進一步包含選自由下述組成的一組中的光致變色添加劑螺(吲哚并)吩噁嗪、螺(吲哚并)吡啶并苯并噁嗪、螺(苯并吲哚并)吩噁嗪，和八甲基芪。
7.含有一種或多種單體的樹脂配方，該配方聚合后會形成一種含有主鏈醚基或側(cè)鏈烷氧基化基團的聚合物材料，所述聚合物材料的玻璃化溫度為至少125°F，交聯(lián)密度為每升2-8摩爾，且所述聚合物材料是光致變色添加劑的有效載體。
8.權(quán)利要求7的樹脂配方，其中還含有光引發(fā)劑。
9.權(quán)利要求8的樹脂配方，其中所述光引發(fā)劑選自由下述組成的這一組雙二甲氧基苯甲?；谆交趸?、1-羥基環(huán)己基苯基酮和2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷。
10.權(quán)利要求7的樹脂配方，其中還含有熱引發(fā)劑。
11.權(quán)利要求10的樹脂配方，其中所述熱引發(fā)劑選自由下述組成的這一組有機過氧化物、氫過氧化物、過碳酸鹽(或酯)、過乙酸鹽(或酯)和偶氮衍生物。
12.權(quán)利要求11的樹脂配方，其中所述熱引發(fā)劑選自由過氧化苯甲酰、2，2′-偶氮二異丁腈和過碳酸二異丙酯組成的這一組。
13.權(quán)利要求7的樹脂配方，其中還含有抗氧化劑。
14.權(quán)利要求13的樹脂配方，其中所述的抗氧化劑選自由硫二亞乙基雙(氫化肉桂酰胺)和雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯)組成的這一組。
15.權(quán)利要求7的樹脂配方，其中還含有光致變色添加劑。
16.權(quán)利要求15的樹脂配方，其中所述的光致變色添加劑選自由下列組成的這一組螺(吲哚并)吩噁嗪、螺(吲哚并)吡啶并苯并噁嗪、螺(苯并吲哚并)吩噁嗪，和八甲基芪。
17.權(quán)利要求7的樹脂配方，其中所述單體選自由單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯組成的這一組。
18.權(quán)利要求17的樹脂配方，其中所述單體選自由下列組成的這一組單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的雙酚A衍生物；單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的芳族碳酸酯；單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的脂族碳酸酯；以及單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的烯丙基和乙烯基衍生物。
19.權(quán)利要求17的樹脂配方，其中所述單體選自由下列組成的這一組聚乙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、烷氧基化三官能脂族丙烯酸酯、烷氧基化脂族二丙烯酸酯酯類、丙烯酸四氫糠酯、烷氧基化三官能丙烯酸酯，以及烷氧基化二官能丙烯酸酯酯類。
20.權(quán)利要求7的樹脂配方，其中所述交聯(lián)密度范圍為每升2.5-6摩爾。
21.一種形成浸漬了光致變色添加劑的聚合物材料的方法，該方法包括提供一種含有主鏈醚基或側(cè)鏈烷氧基化基團的聚合物材料，所述聚合物材料的玻璃化溫度為至少125°F，交聯(lián)密度為每升2-8摩爾；提供一種光致變色添加劑；將所述光致變色添加劑結(jié)合到所述聚合物材料中。
22.權(quán)利要求21的方法，其中所述聚合物材料是通過使單體配方聚合而得到的，且其中所述光致變色添加劑是通過在單體配方聚合之前將該光致變色添加劑加入到該單體配方中而結(jié)合到所述聚合物材料中的。
23.權(quán)利要求21的方法，其中所述光致變色添加劑是通過使該光致變色添加劑材料擴散到所述聚合物材料中而結(jié)合到該聚合物材料中的。
24.權(quán)利要求23的方法，其中所述光致變色添加劑是通過將所述聚合物材料浸泡在該光致變色添加劑在化學(xué)上惰性的溶劑中的溶液中而結(jié)合到該聚合物材料中的。
25.權(quán)利要求23的方法，其中所述光致變色添加劑是通過用該光致變色添加劑在化學(xué)上惰性的溶劑中的溶液對所述聚合物材料進行噴涂或旋涂而結(jié)合到該聚合物材料中的。
26.權(quán)利要求21的方法，其中所述光致變色添加劑是通過重復(fù)提供聚合物材料表面層并隨后將所述光致變色添加劑結(jié)合到所述聚合物材料的表面層中這一過程而結(jié)合到所述聚合物材料中的。
27.權(quán)利要求21的方法，其中所述結(jié)合了光致變色添加劑的聚合物材料是通過由互穿網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的界面層而結(jié)合到光學(xué)制品上的。
28.權(quán)利要求21的方法，其中所述結(jié)合了光致變色添加劑的聚合物材料是通過粘合劑層結(jié)合到光學(xué)制品上的。
29.權(quán)利要求21的方法，其中還包括將結(jié)合了光致變色添加劑的聚合物材料制成固體粉末，將該固體粉末懸浮于液體中，并將該懸浮粉末涂布到光學(xué)制品上的步驟。
30.權(quán)利要求21的方法，其中所述結(jié)合了光致變色添加劑的聚合物材料是通過下述步驟提供的先使聚合材料部分聚合；然后將光致變色添加劑摻入到該部分聚合的聚合物材料中；再將該摻有光致變色添加劑的部分聚合的聚合物材料分散在一種載體流體中；最后將該含有分散了的、摻有光致變色添加劑的部分聚合的聚合物材料的載體流體施涂到光學(xué)制品上。
31.權(quán)利要求21的方法，其中所述光致變色添加劑選自由下述組成的這一組螺(吲哚并)吩噁嗪、螺(吲哚并)吡啶并苯并噁嗪、螺(苯并吲哚并)吩噁嗪，和八甲基芪。
32.權(quán)利要求21的方法，其中所述聚合物材料包含一種或多種選自由單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯組成的這一組中的聚合了的單體。
33.權(quán)利要求32的方法，其中所述聚合物材料包含一種或多種選自由下述組成的這一組中的聚合了的單體單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的雙酚A衍生物；單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的芳族碳酸酯；單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的脂族碳酸酯；以及單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的烯丙基和乙烯基衍生物。
34.權(quán)利要求32的方法，其中所述聚合物材料包含一種或多種選自由下述組成的這一組中的聚合了的單體聚乙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、烷氧基化三官能脂族丙烯酸酯、烷氧基化脂族二丙烯酸酯酯類、丙烯酸四氫糠酯、烷氧基化三官能丙烯酸酯，以及烷氧基化二官能丙烯酸酯酯類。
35.權(quán)利要求21的方法，其中所述交聯(lián)密度范圍是每升2.5-6摩爾。
36.一種選自由下述組成的這一組的光學(xué)制品未校正透鏡、眼鏡、半成品透鏡坯料、光學(xué)預(yù)型件、防護鏡、安全玻璃、玻璃窗和擋風(fēng)玻璃，所述光學(xué)制品含有權(quán)利要求1的聚合物材料。
37.權(quán)利要求36的光學(xué)制品，其中所述聚合物材料包含一種或多種選自由單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯組成的這一組中的聚合了的單體。
38.權(quán)利要求37的光學(xué)制品，其中所述單體選自由下述組成的這一組單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的雙酚A衍生物；單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的芳族碳酸酯；單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的脂族碳酸酯；以及單官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的烯丙基和乙烯基衍生物。
39.權(quán)利要求37的光學(xué)制品，其中所述單體選自由下述組成的這一組聚乙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、烷氧基化三官能脂族丙烯酸酯、烷氧基化脂族二丙烯酸酯酯類、丙烯酸四氫糠酯、烷氧基化三官能丙烯酸酯，以及烷氧基化二官能丙烯酸酯酯類。
40.權(quán)利要求36的光學(xué)制品，其中所述交聯(lián)密度的范圍是每升2.5-6摩爾。
41.權(quán)利要求36的光學(xué)制品，其中進一步包含選自由下述組成的一組中的光致變色添加劑螺(吲哚并)吩噁嗪、螺(吲哚并)吡啶并苯并噁嗪、螺(苯并吲哚并)吩噁嗪，和八甲基芪。
全文摘要
一種含有主鏈醚基或側(cè)鏈烷氧基化基團的聚合物材料,該材料是光致變色添加劑的有效載體。該聚合物材料較好具有至少125°F的玻璃化溫度和每升2—8摩爾的交聯(lián)密度,更好具有每升2.5—6摩爾的交聯(lián)密度。當(dāng)光致變色添加劑結(jié)合到這種材料中時,轉(zhuǎn)變速度保持在高水平,同時可使光致變色應(yīng)答水平對溫度變化相當(dāng)不靈敏。這種材料可以結(jié)合到光學(xué)制品上,其例子包括眼鏡、防護鏡、安全玻璃、玻璃窗和擋風(fēng)玻璃。
文檔編號G02B5/22GK1200073SQ9619774
公開日1998年11月25日 申請日期1996年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月21日
發(fā)明者A·古普塔, R·D·布盧姆, V·S·伊耶爾 申請人:英諾特公司