[发明专利]包括6-氨基取代的茚并稠合的萘并吡喃的光致变色材料

说明书

本发明涉及光致变色材料，其包括某些茚并稠合的萘并吡喃。该茚并稠合的萘并吡喃具有键合到6‑位上的氨基(例如哌啶并或吗啉代基团)和键合到其的11‑位上的氢或卤素基团(例如氟)。本发明的光致变色材料可以具有封闭形式的电磁辐射吸收光谱，其相对于相当的光致变色材料而言向更长的波长(例如大于390nm的波长)偏移。本发明还涉及光学元件例如眼镜，其包括本发明的光致变色材料。

交叉引用的相关申请

本申请是2011年4月28日提交的美国专利申请系列No.13/096592的部分继续，13/096592申请享有和要求2010年4月30日提交的美国临时专利申请No.61/329737的优先权权益，上述全部文献在此整体通过引用纳入本申请。

发明领域

本发明涉及光致变色材料，其包括一种或多种光致变色茚并稠合的萘并吡喃材料。本发明的茚并稠合的萘并吡喃光致变色材料具有键合到其6-位上的氨基(例如哌啶基)，和键合到其11-位上的氢(H)或卤素基团(例如氟基)。本发明的茚并稠合的萘并吡喃光致变色材料可以具有封闭形电磁辐射吸收光谱，其偏移到更长的波长。另外，本发明涉及包括这样的光致变色材料的光致变色制品。

发明背景

响应某些波长的电磁辐射(或者“光化学辐射”)，光致变色材料例如茚并稠合的萘并吡喃典型的经历了从一种形式或状态向另一种形式的转变，并且每个形式具有与之相关的特性或可识别的吸收光谱。典型的，通过曝露于光化学辐射，许多光致变色材料从封闭的形式(其对应于该光致变色材料未活化的(或漂白的，例如基本无色的)状态)转化成开放的形式(其对应于该光致变色材料活化的(或着色的)状态)。在不曝露于光化学辐射时，这样的光致变色材料可逆的从活化(或着色)态转化回未活化(或漂白)态。组合物和制品例如眼镜镜片(其包含光致变色材料)典型的表现为无色(例如，透明)和着色态，其对应于其中所包含的光致变色材料的无色和着色态。

当混入到组合物或制品中时，实现期望的光学效果所需的光致变色材料的量典型的至少部分的取决于光致变色材料能够基于每个分子所吸收的光化学辐射的量。具体的光致变色材料基于每个分子所吸收的光化学辐射的量与光致变色材料的摩尔吸收系数(或“消光系数”)定量相关。当曝露于光化学辐射时，与具有相对低的摩尔吸收系数的光致变色材料相比，具有相对高的摩尔吸收系数的光致变色材料更可能从封闭形式转变成开放形式。相应的，与具有较低的摩尔吸收系数的光致变色材料相比，具有较高的摩尔吸收系数的光致变色材料可以以较低浓度用于光致变色组合物和制品中，而不危及期望的光学效果。

在一些应用中，能够用于或混入制品中的光致变色材料的量会受限于几个原因，包括例如物理尺寸、溶解性和/或经济性。具有有限物理尺寸的制品(例如非常薄的制品)在其中仅仅能够混入有限的和相对低量的光致变色材料。由光致变色材料在其中具有低溶解度的材料制成的制品在其中仅仅能够混入有限的和相对低量的光致变色材料。一些光致变色材料是昂贵的，并且出于与成本最小化有关的经济性的考虑，令人期望的是可以将较低量的光致变色材料混入制品中。同样，具有较高摩尔吸收系数的光致变色材料可以在需要混入较低或者最小水平的光致变色材料的应用中是令人期望的。