＊＊＊ （Ⅰ） 本发明专利技术涉及光致变色透明有机材料，该材料特别适用于制造光致变色有机眼镜片。该材料包括一种光学品质的聚合物基质和至少一种使基质具有光致变色性能的着色剂。所述着色剂选自螺旋＊嗪类、螺旋吡喃类和色烯类化合物。基质聚合物选自式Ⅰ的乙氧基化双酚Ａ二甲基丙烯酸酯均聚物（其中Ｒ是Ｈ或ＣＨ↓［３］，ｍ和ｎ分别为１或２），和这种二甲基丙烯酸酯含有最多３０重量％具有乙烯基、丙烯酸或甲基丙烯酸官能度的芳香单体的共聚物。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
专利技术的领域本专利技术涉及具有高折射率的新颖光致变色透明有机材料、它们的制备方法以及由这种材料制成的制品。专利技术的背景很难找到一种能制造眼镜镜片(ophthalmic lens)、透射率随光照而变化的光致变色材料。由于其光致变色性能(即着色性能、快速变暗和变亮动力学、可接受的寿命等)，这种镜片通常使用光致变色化合物(如螺旋噁嗪类和色烯类)的适当混合物制成。尽管所使用的聚合物基质经过热交联，但是其具有较低的玻璃化转变点，通常低于CR39(一种参考的眼镜树脂，由二甘醇二(碳酸烯丙酯)制成，购自PPG Industries)的玻璃化转变点，以具有较快的光致变色动力学。另外，这种聚合物通常具有相对较低的折射率(＜1.54)。这种热交联基质多数是通过自由基聚合(即通常只有通过使用有机过氧化物型引发剂才能进行的聚合)获得的。使用有机过氧化物实际上使聚合前在单体混合物中混入光致变色分子成为不可能，过氧化物具有破坏任何光致变色效应或给予产物不可接受的永久性深颜色的作用。同时，要求随后向基质中掺混着色剂(通常用特殊的热扩散方法)。因此，需要光致变色的透明有机材料，这种材料具有改进的光致变色性能并易于制造，制造成本不是很高。专利技术的概述简单地说，本专利技术涉及新颖光致变色透明有机材料，这种材料特别适用于制造光致变色有机眼镜镜片。该有机材料由一种光学品质的聚合物基质和至少一种使基质具有光致变色性能的着色剂组成。着色剂选自螺旋噁嗪类、螺旋吡喃类和色烯类化合物。基质聚合物选自(a)式I的乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯均聚物 其中R是H或CH3，m和n分别为1或2，和(b)乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯共聚物，所述共聚物含有最多30重量％的至少一种具有乙烯基、丙烯酸或甲基丙烯酸官能度的芳香单体。我们惊奇地发现本专利技术材料的特点特别在于玻璃化转变点，并因此在于其硬度，其硬度大于许多目前已知的有机眼镜制品而在变暗和变亮速度上无任何不利影响。我们还发现通过选择几种着色剂的适当混合物，可在这种基质中获得要求的特别是灰色或棕色的色调(tint)，这种色调在变暗和变亮过程中实际上不发生变化。本专利技术有机材料还具有高的折射率，在所有情况下该折射率都大于1.54，并在必要时可使用适当的改性共聚单体将其调节至要求的数值。适用于本专利技术的共聚单体包括分子中含有一个或多个苯核的乙烯基、丙烯酸或甲基丙烯酸化合物。一些适用的共聚单体的例子为二乙烯基苯、邻苯二甲酸二烯丙基酯、丙烯酸或甲基丙烯酸苄酯或萘酯等，及其在芳香核上被氯或溴原子取代的衍生物。另一方面，本专利技术还涉及在二偶氮自由基引发剂的存在下，在不使用过氧化物自由基引发剂的情况下，使乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯(式I)任选地与高达30重量％的一种或多种具有乙烯基、丙烯酸或甲基丙烯酸官能度的改性芳香单体聚合而制造本专利技术光致变色有机材料的方法 其中R是H或CH3，m和n分别为1或2。较好的是R为H，m＝n＝2。较好的是，在至少一种光致变色着色剂的存在下进行聚合，以便能整体地使得到的材料着色。专利技术的详细描述本专利技术方法的基本特点是在不使用过氧化物自由基引发剂(用二偶氮引发剂代替之)的情况下完成的。其优点在于可在基质聚合前向树脂基质中混入光致变色着色剂。使用过氧化物引发剂不能进行在着色剂的存在下的聚合，因为过氧化物引发剂会使生成的有机玻璃产生强烈的初始着色。过氧化物引发剂还会损害光致变色效应。因此，在现有的制造有机玻璃的方法中，如果使用过氧化物引发剂，则需要独立的着色步骤以再赋予玻璃光致变色性能或色彩。如前面所述，通常在升温下例如将一种或多种着色剂扩散至玻璃基质中进行着色。本专利技术较好的方法避免了这种额外的着色步骤，而且，如果需要，可直接在镜片模具中进行聚合以便用单一的步骤制造眼镜镜片。当然，如果需要，可不在可聚合的混合物中添加着色剂，可如美国专利4,130,353、5,185,390和5,180,254所述用常规的热扩散方法将一种或多种光致变色着色剂混入聚合后的基质中。根据这些参考文献中所述的方法，将用一种或多种光致变色着色剂浸渍后的基片施加至聚合物基质的一个表面(在透镜的情况下通常是凸面)上。随后将浸渍的基片在100-150℃加热1-3小时，最后将基片从聚合物基质上分离。光致变色着色剂可选自具有光致变色性能的螺旋噁嗪类、螺旋吡喃类和色烯类化合物。在文献中描述了很多光致变色着色剂，它们可市售购得，在例如美国专利5,246,630和4,994,208(列于此引为参考)中描述了许多光致变色着色剂。适用于本专利技术的螺旋噁嗪类化合物的例子描述在美国专利3,562,172、4,634,767、4,637,698、4,720,547、4,756,973、4,785,097、4,792,224、4,784,474、4,851,471、4,816,584、4,831,142、4,909,963、4,931,219、4,936,995、4,986,934、5,114,621、5,139,707、5,233,038、4,215,010、4,342,668、4,699,473、4,851,530、4,913,544、5,171,636、5,180,524和5,166,345以及EP-A0,508,219、0,232,295和0,171,909中，这些专利列于此引为参考。适用的色烯类化合物也描述在美国专利3,567,605、4,889,413、4,931,221、5,200,116、5,066,818、5,244,602、5,238,981、5,106,998、4,980,089和5,130,058以及EP-A0,562,915中，所有这些专利都列于此引为参考。适用的螺旋吡喃类化合物描述在文献中，例如光致变色(Photochromism)，G.Brown，编.，化学技术，Wiley Interscience，第III卷，1971，第III章，45-294页，R.C.Bertelson；以及光致变色分子和体系(Photochromism Molecules&Systems)，H.Durr，H.Bouas-Laurent，Elsevier编，1990，第8章，“螺旋吡喃”，314-455页，R.Guglielmetti，这些文献都列于此引为参考。在说明性的非限制性的基础上，混入基质的一种或多种光致变色着色剂的比例可为0.03-0.3重量％，最好为0.05-0.1重量％。同样较好的是，组合使用光致变色着色剂在深色状态下给出灰色或棕色色调。就二偶氮自由基引发剂而言，可使用偶氮二异丁腈(AIBN)和2，2’-偶氮二(2-甲基丁腈)。其它适用的二偶氮自由基引发剂的例子描述在Bandrup和Immergut的“聚合物手册”p.II-2，John Wiley(1989).中。为进行聚合，例如可将可聚合的混合物缓慢地加热至二偶氮化合物开始热降解，放出氮气和自由基。根据所使用的二偶氮化合物的情况，热降解可在较低的温度下发生(在AIBN的情况下约为65℃)。聚合进行几个小时，如10-20个小时。最后在相继的温度阶段(temperature stages)加热(可超过100℃)进行结构退火，各个温度阶段分别持续约1小时。本专利技术最后涉及全部或部分由本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
由一种光学品质的聚合物基质和至少一种使所述基质具有光致变色性能的着色剂组成的光致变色透明的机材料，着色剂选自螺旋＊嗪类、螺旋吡喃类和色烯类化合物；基质聚合物选自（ａ）式Ⅰ的乙氧基化双酚Ａ二甲基丙烯酸酯均聚物：＊＊＊ （Ⅰ）其中Ｒ是Ｈ 或ＣＨ↓［３］，ｍ和ｎ分别为１或２，和（ｂ）乙氧基化双酚Ａ二甲基丙烯酸酯共聚物，所述共聚物含有最多３０重量％具有乙烯基、丙烯酸或甲基丙烯酸官能度的芳香单体。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：FH弗洛朗特，D亨利，AJ瓦谢，JJ维亚尔，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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