[发明专利]具有光致变色性的制品及其制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及通过模塑聚合物材料制备具有光致变色性的制品的方法以及由该方法制得的制品。

发明背景

含有光致变色化合物的聚氨酯组合物是已知的：JP5-28753揭示了具有光致变色性的涂层材料，美国专利6,187,444揭示了包括基材和在基材的至少一个表面上的聚氨酯涂层的制品，所述涂层含有光致变色化合物。光致变色聚氨酯涂料由有机多元醇、异氰酸酯、光致变色化合物和任选的催化剂制得，所述有机多元醇包括产生硬段和软段部分的多元醇。美国专利4,889,413揭示了生产具有光致变色性的聚氨酯的方法。在第一步中，将光致变色化合物加入到二异氰酸酯化合物或多元醇中，或者加入到随后聚合形成可用的光致变色聚氨酯的混合物中。美国专利6,166,129揭示了由含有多元醇、低分子量二醇或三醇的异氰酸酯-活性混合物、脂族多异氰酸酯和光致变色化合物制备的光致变色聚氨酯。美国专利6,068,797揭示了制备具有光致变色涂层和可固化的光致变色粉末涂料组合物的成形制品的方法。该方法包括将可固化的粉末涂料组合物施涂到模具的内部，所述粉末涂料组合物包含光致变色材料。施涂后，使涂料固化，然后将可聚合的有机铸塑组合物加入到模具中，进行聚合。从而制得涂布了光致变色涂料的成形制品。

美国专利4,454,170揭示了对透明聚氨酯片进行着色的方法，其包括上色操作，然后是固色操作。上色操作通过以下步骤进行，在连续搅拌下，将聚氨酯浸入浴中，该浴是由一种或多种着色剂分散在含有表面活性剂或润湿剂的水溶液中形成的。固色操作通过在烷基磺酸钠的沸水溶液中清洗来进行。美国专利6,749,646揭示了一种对聚合物树脂模塑形成的制品进行着色的方法。较佳地，制品由聚碳酸酯模塑形成，并且所述方法需要将模塑制品浸入到含有水、染料、载体和任选的表面活性剂的染料浴中。美国专利6,733,543揭示了通过以下方法对模塑制品染色：将制品的至少一部分浸入到染色浴中，将该部分在染色浴中保持一段足够的时间，使染料能够扩散到制品中，然后从染色浴中取出制品。该模塑制品包括聚合物树脂，例如(共)聚酯、(共)聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚酰胺、聚氨酯、聚(甲基)丙烯酸烷基酯、碳酸烯丙基二甘醇酯和苯乙烯共聚物。除了染料外，染色浴还含有水、增塑剂和均化剂。GDR专利第116 520号揭示了一种制备光致变色聚合物体系的方法，该体系包括加入到将形成聚氨酯的反应体系中的光致变色邻硝基苄基化合物。EP146,136揭示了一种具有光致变色涂料的光学元件，所述光致变色涂料例如聚氨酯漆，其中掺入了一种或多种向光性物质。JP3-269507揭示了一种含有封端多异氰酸酯、多元醇和光致变色材料的涂料，该涂料被施涂到透镜上，然后通过加热固化，以形成底漆层。在聚氨酯底漆层上设置由有机硅组成的硬涂层。

发明内容

揭示了一种制备由聚合物材料模塑形成的制品的方法，该制品具有光致变色性。在由含有至少一种透明热塑性聚合物或透明热固性组合物的组合物模塑形成的制品的至少一部分表面上施涂可固化的耐候性聚氨酯涂料。所述涂料的至少一部分在固化后与一种材料体系接触，该材料体系包含(i)水，(ii)至少一种通式I表示的载体，

式中，R¹是选自直链或支链C₁-C₁₈烷基、苄基、苯甲酰基和苯基的基，R²是R¹或H；n是2、3或4，m是1-35；(iii)光致变色化合物和(iv)二醇，该接触在经过计算能使所述化合物扩散到固化涂层中的条件下进行。

发明详述

在实施本发明的方法中，得到由透明聚合物材料形成的制品。文中所用的术语“形成的”指用于将聚合物材料(热塑性或热固性材料)模塑或成形得到可用制品的任何常规方法。这些方法包括压塑、浇注、注塑、滚塑、挤出和吹塑。

优选的实施方式需要通过注塑、挤出或热成形制备热塑性模塑组合物的制品。热塑性或热固性材料的透明度由ASTM D 1003测定，应该至少为10％，优选至少为20％，优选不小于25％，优选至少为50％，最优选不小于95％，假设在所有情况中由该材料制成的本发明制品的透明度和光致变色性(光致变色率(photochromicity))不会受到损害。