[发明专利]光致变色制品

说明书

公开了具有热塑性光致变色涂层的制品。该制品表现出至少2的拜耳磨损比率和合意的光致变色性质，即，用紫外线照射时形成更暗的活化颜色和光致变色活化与褪色速率更快。

相关申请的交叉参考

本申请要求2017年9月28日提交的美国申请号62/564,651的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

公开领域

本公开涉及具有热塑性光致变色涂层的制品。

背景

光致变色化合物在暴露于包括紫外线的光辐射，例如阳光或汞灯的光中的紫外辐射时表现出可逆的颜色变化。已经合成了各种类别的光致变色化合物，并建议用于其中需要阳光诱导可逆变色或变暗的应用。光致变色化合物最广泛描述的类别是噁嗪类、吡喃类和俘精酸酐类。

近年来，用于光学应用的光致变色制品，特别是光致变色塑料材料已经是备受关注的主题。特别地，由于其相对于玻璃透镜提供的重量优势，已经对光致变色眼科塑料透镜进行了研究。此外，由于光致变色透明胶片提供了潜在的安全特征，用于交通工具(例如小汽车和飞机)的此类透明胶片引起了人们的兴趣。最有用的光致变色制品是其中与制品相关的光致变色化合物表现出高活化强度、高着色率和可接受的褪色率的那些。

使用光致变色涂层使得能够在无需将光致变色化合物混入塑料基底的情况下制备光致变色塑料制品，这避免了开发与光致变色化合物一起使用的特殊光学树脂材料的需要。当塑料(例如热塑性聚碳酸酯)不具有充足的内部自由空间以便混入塑料的光致变色化合物适当发挥作用时，这是有利的。本发明的涂料组合物使得能够使用此类塑料制备光致变色制品。此外，使用光致变色涂层结果是通过避免与更常规的转移方法(例如渗吸或渗透)相关的损失来更有效地利用光致变色化合物以制造光致变色制品。

含有丙烯酸类光致变色涂层的制品已有详细记载。但是，为了赋予制品足够的硬度，这些丙烯酸类光致变色组合物通常经由催化热固化或通过光引发剂驱动的辐射固化以产生交联的热固性光致变色涂层来固化到基底上。例示性实例是美国专利号6,060,001、6,602,603、7,442,734和8,012,596。由于外观或其它质量缺陷，通常光致变色制品必须在制造过程中再加工。再加工过程需要用化学品剥离光致变色涂层以恢复到裸基底，接着重新施加光致变色涂层。在提高的温度下浸没在严酷的苛性溶液中，通常结合超声清洗典型地用于去除交联的热固性光致变色层，这可能潜在地破坏下方的基底。此外，这些丙烯酸类光致变色涂层的交联性质将涂层中光致变色化合物的总量限制为远在涂层中单体或聚合物树脂粘合剂总量的30重量％以下。参见，例如美国专利号7,169,941和7,442,734。

固化的光致变色涂层通常通过在其上方叠置可固化耐磨涂层来保护其免受划伤。参见，例如美国专利号6,06,001、6,187,444、6,268,055、6,436,525和6,506,488。可固化光致变色涂料组合物中的光致变色化合物的低浓度要求固化的光致变色层的厚度大于15微米，通常厚度为20微米或更高，以便实现足够的光致变色响应。在此类厚光致变色层上施加和固化耐磨涂层可能导致外观缺陷，并由此需要在光致变色涂层和耐磨涂层之间插入附加的更硬质的“连接层”。参见，例如美国专利号7,189,456、7,261,843和7,811,480。

概述

根据本公开，描述了光致变色制品，其包含基底、在该基底的至少一个表面上的热塑性光致变色涂层、和叠置在该光致变色涂层上方的保护性聚合物硬质涂层。在本文中还公开了用于制造或制备该光致变色制品的方法。

本发明的热塑性光致变色涂层包含每100重量份该涂层中的热塑性聚合物至少40重量份的光致变色化合物。尤其，该光致变色涂层赋予该光致变色制品足够的硬度，并还在室温下通过浸没在普通的醇或酮溶剂(如，例如丙二醇甲醚或甲乙酮)中或用普通的醇或酮溶剂(如，例如丙二醇甲醚或甲乙酮)擦拭来容易地除去。