[发明专利]表现出改进的褪色速率的光致变色材料

说明书

本申请是2007年9月26日向中国专利局提交的申请号为200780040765.6的发明名称为“表现出改进的褪色速率的光致变色材料”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求了于2006年10月30日提交的临时专利申请序列号60/855,270的优先权，该专利申请通过引用并入本文。

发明领域

本发明一般地涉及光致变色材料，并且更特别地涉及表现出改进的褪色速率的包含茚并[2’,3’:3,4]萘并[1,2-b]吡喃的光致变色材料。本发明进一步涉及包含该光致变色材料的光致变色制品。

发明背景

光致变色材料响应于某些波长的电磁辐射而经历从一种形式（或状态）到另一种形式（或状态）的结构转变，其中每一形式具有可见辐射的特征吸收光谱。例如，热可逆性光致变色材料能够响应于光化辐射从基态形式转变为活化态形式，并响应于热能和在无光化辐射存在下回复到基态形式。这里使用的术语“光化辐射”是指能够引起光致变色材料从一种形式或状态转变为另一种形式或状态的电磁辐射。

适用于眼科应用的光致变色材料当不暴露于光化辐射时通常基本为无色或“光学透明”的（即为基态形式），并且当暴露于光化辐射时表现出可见颜色，该可见颜色是光致变色材料的活化态形式的吸收光谱的特征。包含一种或多种光致变色材料的光致变色组合体和制品例如用于眼镜应用的光致变色透镜可以表现出通常对应于它们所包含的光致变色材料的光学透明和有色状态的透明和有色状态。

对于某些应用，希望光致变色材料能够使得从无色的基态形式到有色的活化态形式的转变尽可能迅速。通常另外希望光致变色材料能够使得从有色的活化态形式回到无色的基态形式的逆向转变尽可能迅速。例如在光致变色透镜应用中，当佩戴者从低光化辐射区域例如户内移动到高光化辐射区域例如暴露于日光时，包含光致变色材料的眼镜可能从透明状态转变为有色状态。当眼镜变成有色时，较少的具有在电磁波谱的可见和/或紫外区内的波长的电磁辐射透过眼镜到达佩戴者的眼睛。换句话说，有色状态的镜片比透明状态的镜片吸收更多的电磁辐射。当佩戴者随后从高光化辐射区域移动回到低光化辐射区域时，在无光化辐射存在和吸收热能的情况下镜片中的光致变色材料可以从有色的活化态形式回复到光学透明的基态形式。如果当暴露于光化辐射时从光学透明状态到有色状态的转变花费数分钟或更长，则可以从有色状态的镜片获得的降低的可见和/或紫外辐射透射率的益处可能被减小。另外，如果一旦从光化辐射移开时从有色状态到光学透明状态的转变花费数分钟或更长，则在该时间期间佩戴者的视觉可能次于最佳状态，这是由于较低的环境光和降低的通过有色眼镜的可见光透过作用的组合效应所致。因此，希望开发出可以更迅速地从光学透明的基态形式转变为有色的活化态形式以及从有色的活化态形式转变为光学透明的基态形式的光致变色材料。

另外，常规的光致变色材料通常表现出“方向”依赖性。即是说，当光致变色材料直接面向光源例如直射日光时颜色变化最显著，当所述材料间接暴露于光源时光致变色效果较不显著或完全。因此，需要较小的方向依赖性、表现出基本与光源相对于光致变色材料的取向无关的更一致的颜色变化程度的光致变色材料。

发明概述

根据本发明，提供了基本不含可聚合的不饱和基团的光致变色材料。所述光致变色材料包含：

茚并[2’,3’:3,4]萘并[1,2-b]吡喃；

连接在茚并[2’,3’:3,4]萘并[1,2-b]吡喃的11-位上的吸电子非共轭基团；和

连接在茚并[2’,3’:3,4]萘并[1,2-b]吡喃的13-位上的两个基团，条件是所述基团不结合形成螺环基团。

本发明进一步提供了基本不含可聚合的不饱和基团的光致变色材料，其包含：

茚并[2’,3’:3,4]萘并[1,2-b]吡喃；

连接在茚并[2’,3’:3,4]萘并[1,2-b]吡喃的11-位上的吸电子非共轭基团；和

连接在茚并[2’,3’:3,4]萘并[1,2-b]吡喃的6-和7-位的每一个上的中等至强的供电子基团。

另外，本发明提供了一种光致变色制品，其包括：

基材；和

任一种上述光致变色材料，其中所述光致变色材料与基材的至少一部分接触。

发明详述

注意的是，在本说明书和附属的权利要求中使用的单数形式“一”、“一个”和“这”包括复数对象，除非清楚和明确地限于一个对象。