[发明专利]光致变色聚合物

说明书

技术领域

本申请要求2011年5月3日提交的美国临时专利申请61/481830的优先权，其内容通过参考并入本申请。

本发明涉及光致变色聚合物，特别是涉及连接至少两个光致变色部分的直链或支化的聚(环氧烷烃)聚合物，并且涉及包含主体聚合物和光致变色聚合物的聚合物组合物，并且涉及制备光致变色聚合物和包含光致变色聚合物的聚合物组合物的方法。

背景技术

光致变色现象是已经多年来用于制造可透光制品的性质。如果一种化合物当被照射时会变色且当停止照射时恢复其初始颜色，则称该化合物是光致变色的。在软焦点透镜组的制造中使用光致变色是特别有益的，因为其能够使过滤辐射的效率随辐射强度而变化。光致变色现象也可潜在地用于产品或应用中的多种其它聚合物组合物，所述应用例如建筑学，汽车和飞机窗户和玻璃；墨水、漆料和涂料组合物；光学传感器，滤波器，开关和数据存储装置；以及用于安全和UV暴露传感应用。

尽管可在应用诸如透镜中成功使用光致变色化合物，但是仍存在降低该技术的多用性和潜力的限制。有利的是控制光致变色聚合物组合物当暴露于辐射时转化为它们有色态的速率以及当停止该暴露时褪色至透明的速率。在很多情况中，重要的是提供快速的成色和褪色动力学，特别是对于透镜和眼镜更是如此。在过去，必须对基底的性质和各组分进行折衷以增强成色和褪色的速率。例如，很多光致变色成色和褪色在软质材料中较快速，但是对于应用例如眼镜而言耐磨性和硬度也是重要的。这种转换速率和硬度之间的此消彼长为制造者产生了韧性和光致变色效率之间的困难选择。在聚合物透镜中，很多光致变色表现出比期望慢的褪色速率。

国际申请WO2004/041961描述了光致变色加合物，其包括光致变色部分和一种或多种聚醚或硅氧烷低聚物。低聚物的存在可显著改善变色和褪色的速率，特别是在聚二烷基硅氧烷低聚物的情况下。国际专利申请WO2009/146509公开了光致变色聚合物，其包括两个或更多个经聚二烷基硅氧烷链连接的光致变色部分。包含单个光致变色部分的聚二烷基硅氧烷加合物表现出，随着用于透镜材料的主体聚合物装载量增加，越来越倾向于相分离。取代有两个或更多个光致变色部分的硅氧烷的相分离减少，但是发明人发现在高装载量时相分离的倾向仍可能是个问题。关于硅氧烷光致变色聚合物发明人发现的另一问题是它们对酸降解的敏感性，这需要特定的合成方法，而特定的合成方法又非工业制造者所期望。

发明内容

发明人已经发现，包括两个或更多个通过某些聚环氧烷烃聚合物连接的光致变色部分的光致变色聚合物的褪色速度具有与硅氧烷相当的光致变色性能和改善的相容性、稳定性以及合成简易性。

发明人提供包含至少两个通过直链或支链聚合物连接的光致变色部分的光致变色聚合物，所述直链或支链聚合物选自聚(C₂至C₄环氧烷烃)，聚[C₁至C₁₀烷氧基取代的(C₂至C₄环氧烷烃)]和聚[C₁至C₁₅酰氧基取代的(C₂至C₄环氧烷烃)]。

通常，光致变色聚合物将不包含硅例如聚(二烷基硅氧烷)。

聚环氧烷烃的分子量在精细度方面并不关键，但是通常为200至10000，更优选为400至5000。

在一组实施方式中，本发明提供制备光致变色聚合物的方法，包括使任选包含末端连接基或其反应性前体的直链或支链聚(C₂至C₄环氧烷烃)与任选包含连接基或其反应性前体的光致变色部分反应。

具体实施方式

光致变色聚合物包括至少两个通过直链或支链聚合物连接的光致变色部分，所述直链或支链聚合物选自聚(C₂至C₄环氧烷烃)和聚[(C₁至C₁₀烷氧基取代的(C₂至C₄环氧烷烃)]。