[发明专利]用于光致变色体系的光吸收层

说明书

提供了一种光致变色(photo-chromic)组合物，其中光吸收层附着 于(adhered to)包含光致变色着色剂的底部基材或底层，该光致变色着 色剂已经通过曝光于UV光而激励(activated)，从而经历可复原 (reversible)颜色变化，该颜色复原(color reversion)以取决于温度的速率 发生，并且其中颜色复原的速率取决于温度。光吸收层可以便利地通 过热转移或喷墨施加到包括光致变色着色剂的基材从而保护其免受 不需要的对UV和/或某些波长的可见光的曝光。

光致变色、热致变色和电致变色材料全部是已知的并且广泛用于 各种工业应用中。这些“X致变色”材料是改变颜色的材料，即，当曝 光于特定的刺激物时，它们的吸光度和可见光透射率变化。例如，当 曝光于某些波长的光，例如UV光时，光致变色材料改变颜色；当暴 露于一定量的热量时，热致变色材料改变颜色；当暴露于某一电压时， 电致变色材料改变颜色。

当然，当这些材料暴露于特定的刺激物时，其它变化可能发生， 例如，分子结构、电导率、红外吸收、UV吸收等，然而，颜色方面 有可观的变化，并且影响光致变色材料的颜色变化的因素在本发明中 有所考虑。

光致变色材料，例如光致变色染料和颜料，当曝光于特定波长的 光(即激励光)时，改变颜色，并且然后当不再曝光于这些波长时，复 原至其原始的颜色。颜色变化可以是从一种颜色到另一种颜色，或者 从无色材料到有色材料或者反之亦然。商业化光致变色材料的一种实 例是眼镜，当曝光于室外日光的UV组分时颜色变深并随后当佩带者 来到存在较少UV光的室内，或者当太阳落山和天空变暗时，复原至 无色形式。

存在有与以下两者有关的一段时间：当光致变色材料曝光于激励 光时的颜色变化或者形成，和复原至原始颜色。对在特定条件下颜色 复原花费多长时间的认识，和对影响这一变化发生的速率的因素的理 解，允许人们使用颜色变化过程作为时间和周围状况的累积影响的量 度。

例如，如果当曝光于激励UV光时制品变成有颜色并且众所周知 在室温下将花费一些时间复原到透明状态，通过简单地观察该制品， 由于UV曝光，人们可以判断这段时间是否已经过去。显然，如果在 其中发生复原的期间，光致变色材料二次曝光于激励UV光，复原的 时间变长。

用于监控易坏物品的处理的颜色变化或颜色形成温度敏感指示 剂在本领域中是众所周知的。这种易坏物品例如是食品、药品、生物 材料、化学物质、涂料组合物、粘合剂、化妆品、食品添加剂、照相 器材(photographic supplies)和疫苗。也已经提出了若干时间-温度整合 指示剂系统和装置。对于用于以在恒温下存储一段时间的制品的累积 值形式监控温度和时间的指示剂系统和装置的兴趣与日俱增。特别 地，使用这种指示剂系统，以便当制品由于过度的温度暴露而已经到 达质量损失或不安全状况的点时发出信号。

市售可得的是温度时间指示剂，亦称TTIs，其使用酶促颜色指示 剂以便显示所存储或运送的温度敏感商品的较高的温度暴露的量。通 过在塑料泡带(plastic bubble strip)上施加压力，由此释放彼此反应的 酶、底物(substrate)和指示剂，在监控期间的开始时激励酶指示剂。基 于聚合反应的另一指示剂系统；然而这种系统必须在使用前冷冻存 储。此外，沿纸带扩散的基于染色的蜡的产物是已知的。

近来，已经发现UV激励的光致变色着色剂，如光致变色染料和 颜料，可被用于这种概念上简单的并且可容易加工的定时装置中。例 如，已知的是在更高的温度下，某些光致变色着色剂的颜色复原以多 少更快的速率发生并且在变化的温度分布图上能够计算复原的速率。 因此，可以基于对于在曝光于激励光后发生的光致变色着色剂的颜色 变化的时间和温度的累积效应来制备温度时间指示剂(TTI)。

美国专利7,081,364，其全文引入本文作为参考，公开了这种TTIs。

然而，在曝光于激励光，即，光激励后，必须注意保证被激励的 颜料没有进一步曝光于激励光，因为这将损害所计算的复原时间。美 国专利7,081,364的TTIs防止了在初始激励的UV辐射后所施加的黄 色赛珞玢薄膜或其它黄色聚合物造成的附加的曝光。需要这种问题的 更佳的解决方案。