TW200813136A - An article having photochromic properties and process for its manufacture - Google Patents

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200813136 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種製造由聚合材料模製並具有光致變性 質特徵的物品之方法，以及關於經由該方法製得的物品。 5 【先前技術】 含有光致變化合物之聚胺基甲酸酯組成物是已知的：日 本專利JP 5-28753揭示一種具有光致變性質之塗料，並且美 • 國專利第6，187,444號揭示一種含有基板及聚胺基甲酸酯塗 10 層於基板的至少一表面上之物品，該塗層含有光致變化合 物。光致變聚胺基甲酸酯塗層係由含有硬和軟鏈段生成多元 醇部分之有機多元醇、異氰酸酯、光致變化合物及視需要選 用的觸媒製成。美國專利第4,889,413號揭示一種製造具有 光致變性質之聚胺基曱酸酯的方法。於第一步驟中，光致變 15 化δ物係合併於二異氰酸酯或多元醇中或混合物中，接著經 聚合形成有用的光致變聚胺基曱酸酯。美國專利第6，166，129 • 號揭示—種由含有多元醇、低分子量二醇或三醇、脂族聚異 氰酸酯及光致變化合物之異氰酸酯_反應性混合物製備的光 致變聚胺基曱酸酯。美國專利第6,068,797號揭示一種製備 2〇 具有光致變塗層及可固化光致變粉末塗料組成物之成型物 w。該方法包含施加可固化粉末塗料組成物於模具内部，該 粕末塗料組成物含有光致變材料。於施加之後，塗料經固 =，接著將可聚合的有機澆鑄組成物裝填於模具中，並且經 聚合。因而製得塗覆光致變塗料之成型物品。 6 200813136 辛色=利L4，：，170號揭示-種對透明聚胺基甲酸醋 木&之方去，其包含著色操作 T敗 基甲酸醋於維持持續攪拌下且。:色操: t干種者色餘含有界面活_朗_之= 形成之浴巾㈣行。固定#作㈣液中）斤 2沖洗而進行。美國專利第6,749,646。==3

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20 二製的物品染色之方法嗜佳為，物品係由聚碳酸酯 形成，並且該方法包含缝難物品於含有水、純 及視需要選用界面活性劑之染料浴中。美國專利第 號揭示對模製物品之染色方&，係經由豸潰其至少二部分於 染洛中，保持該部分於染浴中達一段足以使適量染料擴散進 入物品之時間，並且從染浴中移走該物品。模製物品包含聚 合树月曰，例如（共）聚醋、（共）聚碳酸酯、丙稀骑· 丁二稀-苯乙 烯、聚醯胺、聚胺基曱酸酯、聚（曱基）丙烯酸烷酯、烯丙基 二醇碳酸酯及苯乙烯共聚物。除染料外，染浴含有水、增塑 劑及勻染劑。GDR專利第116 520號揭示一種製備光致變聚 合物系統之方法，該系統包含將光致變鄰-硝基苄基化合物 加入生成聚胺基曱酸之反應系統中。歐洲專利ΕΡ146，136揭 示一種具有光致變塗層之光學元件，例如聚胺基曱酸漆料， 其係結合於一或多種光合物質中。曰本專利JP3-269507揭示 一種含有嵌段聚異氰酸酯、多元醇及光致變材料之塗料，其 係施加於鏡片上，並且經由加熱固化’以形成底漆層。由碎 酮組成的硬質塗層係提供於聚異氰酸酯底漆層上。 7 200813136 【發明内容】 發明概述 5

10 15 本案揭示一種製造由聚合材料模製的物品之方法，該物 如具有光致變性質之特徵。一種可固化的耐候性聚胺基甲酸 酯塗料係施加於物品的至少部分表面上，該物品係由含有至 少一種透明熱塑性聚合物之組成物或透明熱固性組成物模 製而成。至少部分塗料係於固化之後與材料系統接觸，該材 料系統含有⑴水、（ii)至少一種符合下式j之載體

I r1一-〇~(CH2)n--Ο - R2 其中R1為選自由線型或分支鏈的Ci-Ci8烷基、苄基、苄醯 基及苯基組成之群之基團，R2為Ri或Η，n為2、3或4， ^ m為丨至35 ;(⑴)光致變化合物及(iv)二醇，其係於經計 算引起該化合物擴散進入固化的塗料之條件下進行。 。於實施本發明之方法中，可獲得由透明聚合材料形成的 物品。此中所用的，，形成，，一詞代表任一種用於模製或成型聚 20 ，材料G熱塑性或熱固性）以獲得有用的物品之習用方法。此 法包含模製、澆鑄、注射模製、轉動模製、擠壓及吹模 、較佳的具體例包含經由注射模製、擠壓或熱成形製造熱 塑性模製組成物的物品。根據ASTM D 1003测定之熱塑^ 8 200813136 或熱固性材料的透明度應至少為10%，較佳為至少20〇/o，較 佳為不超過25%，較佳為至少50%，較佳為不超過95%，於 所有情況下之條件為不損及依此製得之本發明物品的透明 度及光致變性質（光致變性）。 用於實施本發明之適合的聚合有機材料包含聚碳酸酯 树脂’例如以商彳示名Makrolon售自拜耳材料科學股份有限 公司之衍生自雙酚A與光氣之碳酸酯結合樹脂；聚醋；聚（甲 基丙烯酸甲酯）；聚醇(碳酸烯丙酯)單體，尤其一縮二乙二醇 5

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20 雙(碳酸烯丙酯）單體(該單體係以商標名CR_39出售）的聚合 物及聚醇(碳酸烯丙酯）與其他可共聚合單體的丘^物: 具有醋酸乙_之共聚物、具㈣有末端二㈣_官能基 之聚胺基甲賴的共聚物及具有脂族縣？酸自旨之丘聚物 (末端部分含有婦丙基或丙婦基官能基團）)之聚合物；聚(醋 酸乙烯酯）、聚乙烯基丁醛、聚胺基甲酸酯、選自由一縮二 =醇二甲基丙烯酸甲，、二異埽基笨單體及乙氧基： 二甲基丙心丙日早體組成之群之構成的聚合物 維素醋酸酯、纖維素丙酸酯、纖維专丁龄极 酸酿、聚苯乙烯及苯乙稀與曱基丙稀酸；二： 聚物、_、聚鐵、聚4= 適合的聚合材料可包含技藝中已知的任一插= 能的添加劑，例如脫模劑、阻揪劑 種、十對-力 解安定性錄安㈣，於財情:下=、uv安定劑、水 製得之本發明物品的透明度。”件為不損及依此模 9 200813136 ^於該方法之接續步驟中，所形成的物品的至少部分表面 係塗覆耐候性聚胺基曱酸自旨塗料。此等聚胺基甲咖旨塗料的 製法係揭示於 U11 脱rni，s Encycl〇pedia 〇f industrial

Chemistry ’ 第 5 版’ 1992 ’ 第 A21 冊，第 665 至 716 頁（合 併於本案以供參考）。聚胺基甲酸酯塗料係由聚異氰酸酯成 分與異氰酸酯-反應性成分製傷，其相對含量係選擇提供里 氰酸醋基團對異氰_ 反應性基_當量比例為約〇.8至 5

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3 ’#父佳為約〇·9至1.5 〇於-較佳具體例中’僅—種異氛酸 醋-反應性成分用於製備塗料。為了加速其硬化作用，塗料 組成^可含有已知的聚胺基甲_觸媒。塗料組成物亦可含 有力月t· f生添加劑’例如潤濕劑、流動控制劑、勻染劑、結皮 =劑、抗發泡劑、填料(例如二氧切、石夕酸銘及高滞點 t t所有情況下之條件為不減依此製狀本發明物品 _ 二）、用於控制黏度之物質、顏料、染料、UV吸收劑 黏:促氧化安定劑、增塑劑、抑制劑、自由基清除劑及 流動塗5習用方法’例如塗抹、滚動、傾倒、喷佈、浸泡或 發明物in塗料組成物溶液形式或透過熔體施加於本 r族製備聚異氰酸自旨之異氰_旨包含脂族、芳族、環 奸％異氰酸醋以及其屍合物’並且包含具有”自由’’、，， 二，，分谈段的異氰酸醋基團之，，經改質，，化合物、，，未經 於本案中之經改質，，一詞代表以已知方式改變異 20 200813136 氰酸酯，俾引入雙縮脲、脲、碳二醯亞胺、胺基曱酸酯或異 氰尿酸酯基團。於一些例子中，”經改質”的異氰酸酯係經由 環加成反應製得，俾生成異氰酸酯的二聚體及三聚體，即聚 異氰酸酯。其他使異氰酸酯改質的方法係揭示於Ullmann’s 5 Encyclopedia of industrial Chemistry，第 5 版，1989，第 A14 冊，第611至625頁及美國專利第4,442，145號(合併於本案 以供參考）。一般而言，三聚體及異氰尿酸酯將被視為相同 的化學物質。 瞻較佳的異氰酸酯係選自由含異氰酸酯基團化合物組成 10 之群，其包含脂族異氰酸酯、環脂族異氰酸酯、嵌段脂族異 氰酸酯、嵌段環脂族異氰酸酯及其混合物。異氰酸酯成分更 佳係選自由嵌段脂族異氰酸酯、嵌段環脂族異氰酸酯及其混 合物組成之群。異氰酸酯成分最佳係為含有異氰尿酸酯基團 之嵌段脂族異氰酸酯，例如含有異佛爾酮二異氰酸酯的嵌段 15 異氰尿酸酯之嵌段異氰酸酯成分。 適合的異氰酸醋包含具有選自由以下物質組成之群之 _ 含自由、散段或部分喪段異氰酸酯成分的經改質或未經改質 構成：甲苯-2,4-二異氰酸酯、曱苯-2,6-二異氰酸酯、二苯基 曱烷-4,4’-二異氰酸酯、二苯基曱烷-2,4’-二異氰酸酯、對-2〇 伸苯基二異氰酸酯、雙苯基二異氰酸酯、3,3’-二曱基-4,4’- 二伸苯基二異氰酸酯、四亞曱基-1，4-二異氰酸酯、六亞甲基 -1，6-二異氰酸酯、2,2,4-三曱基己烷-1，6-二異氰酸酯、離胺 酸曱基酯二異氰酸酯、雙（異氰酸酯基乙基)反丁烯二酸酯、 異佛爾酮二異氰酸酯、伸乙基二異氰酸酯、十二烷-1,12-二 11 200813136 異氰酸酯、環丁烷-1，3-二異氰酸酯、環己烷-1，3-二異氰酸 酯、環己烷-1，4-二異氰酸酯、甲基環己基二異氰酸酯、六氬 曱苯-2,4-二異氰酸酯、六氫曱苯-2,6-二異氰酸酯、六氫伸苯 基-1,3-二異氰酸酯、六氫伸苯基-1,4-二異氰酸酯、全氫二苯 5 基曱烷-2,4’-二異氰酸酯、全氫二苯基甲烷-4,4-二異氰酸酯及 其混合物。異氰酸酯較佳係選自由六亞曱基-1，6-二異氰酸 酯、異佛爾酮二異氰酸酯、十二烷-1，12-二異氰酸酯及環己 烷-1，3-二異氰酸酯及其混合物所組成之群；更佳為六亞曱基 • ·1，6-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯及其混合物。 ίο 適合的聚異氰酸酯包含具有脂族及/或環脂族結合的異 氰酸酯基團者，例如1，6-六亞甲基二異氰酸酯、2,2,4-及/或 2,4,4-三曱基-1，6-六亞曱基二異氰酸酯、十二亞曱基二異氰 酸酯、環己烷-1,3-及1,4-二異氰酸酯、1-異氰酸酯基-2-異氰 酸酯基曱基環戊烷、1-異氰酸酯基-3-異氰酸酯基-甲基-3,5,5-15 三甲基環己烷（異佛爾酮二異氰酸酯或IPDI)、雙-(4-異氰酸 酯基環己基)-曱烷(HMDI)、1，3-及1，4-雙(4-異氰酸酯基曱基)-• 環己烷、雙-(4-異氰酸酯基-3-曱基-環己基)-曱烷、二甲苯二 異氰酸酯、α，α，α’，α’-四甲基-1，3-及/或-1，4-二曱苯二異氰酸 酯、1-異氰酸酯基-1-曱基-4(3)-異氰酸酯基曱基環己烷及2,4-2〇 及/或2,6-六氫伸曱苯基二異氰酸酯。亦適合者（雖然較不佳) 為芳族聚異氰酸酯，例如2,4’-或4,4、二異氰酸酯基二苯基 曱烷及此等異構物與其較高同系物（經由苯胺/甲醛縮聚物的 光氣化反應製得）之混合物、2,4-及/或2,6-二異氰酸酯曱苯以 及此等化合物的混合物。倘若使用時，以聚異氰酸酯的重量 12 200813136 為基準，芳族聚異氰酸酯的較佳用量為至多40重量％，更佳 為至多20重量％。較佳為不使用芳族聚異氰酸酯。 關於聚異氰酸酯之相關文獻係涵括於美國專利第 3，124,605、3,201，372、3,394，164、3,644,457、3，152，162、 5 5,914,383、6，107,484、6,090,939、4,324,879 及 5,576,412 號， 全部係合併於本案以供參考。 適合的共反應物的實例為聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚 經基聚碳酸酯、聚經基聚乙縮酿、聚經基聚丙烯酸酯、聚羥 _ 基聚酯醯胺及聚羥基聚硫醚。其他適合的共反應物包含醛亞 1〇 胺寡聚物，其為烷基醛(例如異丁醛)與二胺(例如異佛爾酮二 胺）的反應產物；酮亞胺募聚物，其為烷基酮（例如曱基異丁 基酮）與二胺(例如2-甲基五亞曱基二胺）的反應產物；聚天門 冬胺酸酯，其為二胺(例如異佛爾酮二胺)與馬來酸二烷酯（例 如馬來酸二乙酯）的反應產物。聚酯多元醇、聚醚多元醇及 15 聚羥基聚碳酸酯是較佳的。於一較佳具體例中，可使用單一 共反應物。 ⑩ 已知的觸媒係用於加速塗料硬化。此等觸媒包含路易士 (Lewis)鹼、路易士酸及喪入式觸媒，其係揭示於uilmann，s

Encyclopedia of industrial Chemistry，第 5 版，1992，第 A21 20 冊，第673至674頁（係合併於本案以供參考）。此等包含已 知的聚胺基曱酸酯觸媒，例如三級胺，例如三乙基胺、咐咬、 曱基吡嗥、苄基二曱基胺、Ν，Ν·二甲基胺基環己烷、N-甲基 •六氫0比咬、五甲基二伸乙基三胺、1，4-重氮雙環2 2-辛烧 及N，N -一甲基六氫0比讲，或金屬鹽類，例如氯化鐵(in)、 13 200813136 氯化鋅、2_乙基己酸鋅、乙基己_(11)、二月桂酸二丁基錫 (IV)及甘醇酸鉬。 5

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20 可使用有效於在環境溫度下固化組成物之足量的觸媒 或觸媒掺合物。-般而言’轉著劑的重量為基準，觸媒的 用量為約G.GU2重量％。可特別提到的有效觸媒為三級胺(例 如三伸乙基二胺)及烧基錫醋（例如二月猶二m 酸二丁基錫及類似物）。 一般而言，以黏著劑的重量為基準，含量為約重 量％之流動控制劑，例如聚丙烯酸、聚丙稀酸烷醋、聚醚改 質的二甲基聚錢烧共聚物及料改f的聚二曱基梦氧烧 可用於製備塗料。 習用的有機溶劑及稀釋劑可用於製備本發明之聚胺基 甲酸醋塗料。有機溶劑的非蚊實例為脂族、芳族及/或環脂 族烴類、醋酸或丙酸的_、烧_、隨、二辆及/或二 1====所有情況下之條件為不損及依此製得: 许動知的技術’例如喷佈、靜電噴佈、浸潰、刷擦、 Γ技術為嘖佑財法’將塗料施加於物品的表面。較佳的施 ^於施加於物品的至少部分表面之後，可於室 '^ 下乾燥及固化塗料達約5-30分鐘。 光致須合併足量的 所需的級變效;:塗:製造-種當曝光㈣輻射時展現 ' ⑼基甲酸5旨塗料組成物之前可清潔預塗覆的 14 200813136 基板的表面，俾增強塗料的黏附性。清潔方法是習用且已知 的，並且包含超音波清潔、以有機溶劑的水性混合物清洗、 uv主處理、活化氣體處理及化學處理（例如羥化反應），於所 有饧況下之條件為不損及依此製得之本發明物品的透明 度。美國專利第3,971，872、4,904,525及5,104,692號(係合 併於本案以供參考)揭示適合的表面處理。 /於本發明方法的接續步驟中，於固化聚胺基甲_塗料 之後’使所塗覆的物品與含有光致變化合物之水性材 10 15 於經計算引起該光致變化合物擴散進人朗 停件 下接觸。 K悚仵 因此’帶有固化的聚胺基甲_塗料之模製物品 =㈣枓糸統(含有水、光致變化合物、載體及二醇)之洛 中達-段時間，並且係於t以促進化合物之至少 至 固化的塗料中之溫度下進行，因而提供 ^政至 :用可以商業上實施的速率於洛中(維持在經:算：。二 政之溫度下’較㈣3G至99ΐ，更佳為6()至 ^ ί常小於1小時’最佳為在1至is分鐘範圍内之時H 者以任-所欲的速率（包含經計算以5|起光致=二接 速率）將經處理的塗覆物品從浴中取出。 果梯度之 材料系統包含 ⑻含量為65-75% pbw(相對於材料系統 之水， 里I夏1百分率） (b)足以提供光致變效果之適量光致 至15 pbw，較佳為〇·〇ι至〇 5冲,，7 ，、、吊為〇·〇〇1 20 200813136 (c)含量為15-30 pbw之符合式I的载體

I R1+〇 - (CH2)n+〇 一 鲈 2中R1為選自由線型或分支鏈的CrCi8烷基、苄基、v 醯基及苯基組成之群之基團（可於芳: UH.’n為2、3或4,較佳為^ 為1至35，較佳為1至12，最佳為i · 〇 ，通*僅而要y1以提供所 15 20 …-般而言’於系統中的化合 致^生貝予物 〇 〇%至15咖，更佳為（U至0.2pb： 5pbw’較佳為 相對於材料系統的重|， 。，含量為至多且包括30重量％ :兔斗系統中的载體的實 +二更佳為小於或等於20重量％。又為小於或等於25重量 較it::重量’存在於系统中的。载體Si ’相對於水性材 水性材料系統中之含量兔^至少15重量〇/〇。載體可存 組合，包括此等以:二此等較高與較 醇、it醇較佳為選自由線型或八支 4伸烧基二醇)、於環狀環Cc-脂族二 /、有5至8個碳原子 16 200813136 之環脂族二醇、單環芳族二醇、雙酚及氫化的雙酚所組成之 構成。實例包含乙二醇、丙二醇、1，3-丙烷二醇、1，2-丁烷二 醇及2,3-丁烷二醇、戊烷二醇、己烷二醇、庚烷二醇、辛烷 二醇、壬烷二醇、癸烷二醇、十一烷二醇、十二烷二醇、十 5 三烷二醇、十四烷二醇、十五烷二醇、十六烷二醇、十七烷 二醇、十八烷二醇、十九烷二醇及二十烧二醇。另外的實例 包含二-、三-、四-、五-及較高碳的乙二醇、二-、三-、四-、 五-及較南碳的丙二醉以及二-、三-、四-、五-及較高碳的丁 _ 二醇。可提及之適合的環脂族二醇為環戊烷二醇、環己烷二 10 醇、環己烷二曱醇、環庚烷二醇及環辛烷二醇。可提及之所 用的單環芳族二醇為苯二醇，例如1，2-二羥基苯及1，3-二羥 基苯；CkQ烷基取代的苯二醇，例如4-第三丁基·苯-1，2-二 醇、4-曱基·苯-1，2-二醇、3-第三丁基-5-甲基·苯-1,2-二醇及 3,4,5,6-四曱基-苯-1，2-二醇；鹵素取代的苯二醇，例如3,5-15 二氯苯-1，2-二醇、3,4,5,6-四演·苯-1，2-二醇及3,4,5-三氯-苯 -1，2-二醇；以及CrCU烷基及鹵素取代的苯二醇，例如3-溴 _ -5-第三丁基-苯-1,2-二醇、3,6-二氯-4-曱基-苯-1，2-二醇、3- 溴-4,5-二曱基-苯-1，2-二醇及3-氯-4,6-二第三丁基-苯-1，2-二 醇。適合的雙酚及氫化的雙酚係以式II表示， 20

式II

17 200813136 於式II中：I及R4係彼此獨立地且針對每一 p和q而 言係獨立地代表Cr€4烧基(例如甲基、乙基、正丙基、異丙 基、正丁基、第二丁基及第三丁基）、氯及溴；p和q每一者 係獨立地代表、整數〇至4 ;以及-X-為選自由-〇-、-s-、 -s(〇2)—C(〇)-x .CH2.-CH=CH- -C(CH3)2^ -C(CH3)(C6H5). 組成之群之二價鏈節基團；並且

10代表苯環或環己烷環。可用作二醇的雙酚的實例為4,4，-亞異 丙基雙酚（即雙酚A)。氫化的雙酚的實例為4,4，-亞異丙基雙 盼環己醇。 15 20 二於二較佳具體例中，二醇為選自由一縮二乙二醇、二縮 芬甘，一縮四乙一醇季戊二醇(pentaethylene gw01) 物所組成之群之聚(C2_C4#烧基二 為一鈿二乙二醇及丙二醇。 量。料為小於或等於20重 重量％。重量％，更佳為小於或等於12 %，較佳==系::之含量通常亦為至少5重量 在於材料条 里α更仏為至少10重量％。二醇可存 組合之間(包括此:：量為介於此等較高與較低數值的任- 材料系圍。舉例來說’二醇可存在於 之各里通吊為5至20重量％，較佳為7至15重 18 200813136 量％，更佳為10至12重量％。於每一例中，重量百分率係 以材料系統的總重量為基準。 光致變化合物及其於需要可逆顏色變化或變深之應用 是已知的。光致變化合物的特徵在於當曝光於UV光輻射 5 時，其係可逆地改變顏色。所涵括的光致變化合物為今1井、 哌喃及俘精酸酐(fulgides)。可逆顏色變化及其機制已描述於 文獻中。關於此等化合物中之操作機制，請參照，，顯色性材 料（光致變的）”，Othmer Encyclopadia of Chemical • Techn〇l〇gy ’第4版，1993，第321-332頁，以及，，於塊材聚 10 合物中之新穎的光致變性的態樣”，Photographic Science and Engineering，1979,第183-190頁（二者係合併於本案以供參 考）。 可用於本發明之聚胺基甲酸酯塗料組成物之光致變化 合物較佳係於介於約400與700奈米之間具有至少一個活化 15 吸收最大值。此等係於技藝中已知，並且揭示於美國專利第 4,818,096、5,274，132、5,429,774、3,361，706 及 4,931，220 號 ⑩（全部係合併於本案以供參考）。其可個別地使用或可合併補 充其活化顏色之光致變化合物使用。 適合的光致變化合物的實例包含萘并哌喃、苯并哌喃 20 (例如葵并[HW哌喃及萘并[2J-b]哌喃）·、菲基哌喃、茚基 萘并哌喃、螺(十朵啉）苯并十井及螺卜引，朵啉）萘并崎畊、螺（崎 哚啡）吡啶基苯并崎畊、螺（苄基吲哚啉)吡啶基苯并啐畊及嫘 (苄基吲哚啉）萘并噚α井。亦適合者為光致變的有機金屬二噻 酸鹽、俘精酸酐(fulgides).、俘精醯亞胺(fUgiimides)。 200813136 水（fe隹為去離子水及/或菽 含量較佳為小於85 #Θ )存在於材科系統令之 J於85重ι%，更佳為小於或笤於 一般而言，水存在於材料系統t 至,、置/❶。 5 10 15 20 佳為至〜量%，更佳為至少65;^=〒，較 率係相對於水性材料系統的總重量。 '舛重篁百分 更佳Π〇=視:況進一步含有至多15,較佳為7至12, 有二或夕扬份(PbW)之乳化劑。乳化劑係為-種具 斜不可混溶的液體或固體於懸浮液中（例如水及染 血a適合的乳化·含離子型及非離子型乳化劑。 離子型乳化㈣陰離子型的，包含紐、谱胺酸或磷 酸”驗金屬鹽，例如月桂基硫酸納、月桂基硫酸銨、 木貝素夂鹽、乙一胺四醋酸(EDTA)鈉鹽，以及胺的酸式 鹽’例如月桂基胺鹽酸鹽或聚(氧基]，2_乙烧D，a(alpha)_ 磺酸基_co(omega)·羥基醚與酚(甲基苯基）乙基衍生物銨 鹽，或兩性的（亦即帶有陰離子型和陽離子型基團之化合 物）’例如月桂基磺酸基甜菜鹼；二羥基乙基烷基甜菜鹼·， 以椰子酸為基底之醯胺基甜菜鹼；N_月桂基胺基丙酸二鈉·， 或二羧酸椰子衍生物的鈉鹽。典型的非離子型乳化劑包含乙 氧基化或丙氧基化的烷基或芳基酚系化合物，例如辛基笨氧 基聚伸乙氧基乙醇或聚（氧基-L2-乙烷二基），α-苯基^^羥 基，苯乙烯化。較佳的乳化劑為〇14-(：：18與Ci6-Ci8乙氧基化 的不飽和脂肪酸及聚（氧基_1，2-乙烧二基），α-績酸基羥基 醚與酚1-(曱基苯基）乙基衍生物銨鹽，以及聚（氧基β1，2_乙烷 二基）’ α-苯基-ω-經基，苯乙晞化。 20 200813136 可經由浸泡（即浸潰於含有材料系統之浴中）、經由 材料系統於塗覆過的物品上、經由使塗覆過的物品受到漭 塗覆’可使塗覆過的物品與時料祕接觸。使塗覆 物品與水性材料系統接觸係於經計算引起光致變化合物 入該固化塗料之擴散程度之條件下騎。調整水性材料 及/或塗覆過的物品的溫度、接觸時間及物品相對於材料系統 的方位係涵括於考量的條件，並且由熟習本技藝之人士根據 尤其物品的幾何形狀及所欲的光致變程度決定之。 、經由”流動塗覆”施加材料系統於塗覆過的物品的表面 代表造成材料系統流動通過物品的特定表面，該流動係主要 因重力產生，俾形成薄的至少暫時性液體層。材料系统之喷 佈作用包含㈣力量(除重力财卜)於推崎料純於塗覆過 的物品的表面上。可經由例如傾倒方式應用，，流動 15 20 的表面上之手段是已知的’並且無須贅述。熟 丰技☆之人士將調整施加速率以及物品的表面位置及/或 方位’俾於其上形成材料系統的至少暫時性層體。 模製物品可為許多有用的項目中之任-種；於-較佳具 一例物品為半球形，其可應用於作為供安全相機、汽車 ，建柴物鑲嵌麵用之蓋體以及供太陽眼鏡用之光致變鏡 月0 去當離開與水性材料系統接觸時，本發明之物品通常係以 洗離二’或視情況以去離子水、載體及二醇溶液沖 思後从去離子水沖洗，俾移除過量的材料系統。 21 200813136 【實施方式】 本發明得透過以下實施例更特別地說明，此中所述之實 施例僅供說明之用，然而熟悉本技藝之人士當可明白，本發 明可施以許多修飾及變化。除非另外指明，否則所有份數及 百分率係以重量計。 實施例 製備及評估本發明範圍内之光致變物品。 釀試樣係由聚碳酸酯（Makrolon 3100 natura卜一種拜耳材 ίο 料科學股份有限公司的產品，為具有根據ASTMD1238測定 之MFR為6克/1〇分鐘之雙酴a的均聚碳酸酯)模製而成。 如習知方式經由注射成型模製試樣(測得為0.25乘以5 乘以7.6公分）。 製備並施加根據本發明之耐候性聚胺基曱酸酯塗料於 15 每一試樣。經由徹底地混合成分I與II製備塗料： _ 成分I含有 (a) 282.39重量份(pbw)聚酯多元醇，係由34.6份1，6-己烷 二醇、9·8份三羥甲基丙醇、30·43份異酜酸、5.4份酜 20 酸酐及10.7份己二酸製備，具有ΟΗ當量重為400、ΟΗ 含量為4.25%及官能度為約3·1，及 ⑻385.26 pbw溶劑混合物(6.78 pbw二曱苯及126.16 pbw 選自甲基異丁基酮、醋酸正丁酯及甲基正戊基酮中之一 者）’以及、 22 200813136 (c) 1·69 pbw 觸媒。 成分I另外地含有流動助劑及光安定劑（咸信非本發明 之關鍵）。 成分Π具有113.03 pbw由1，6-六亞曱基二異氰酸酯製備 並具有異氰酸酯含量21.6%、單體二異氰酸酯含量<〇·3%及 25°C黏度為3,000 mPa· s之含異氰尿酸酯基團的聚異氰酸 酉旨。 使成分I與II於攪動下混合，並且貯存於密封容器中。 接著經由喷佈將混合物施加於試樣，並且於室溫下固化 之（約 72°F)。 接著將經塗覆的試樣浸潰於由1897.6克去離子水、492.9 克乙二醇單丁基醚（為載體)及308.1克一縮二乙二醇（為二醇) 起於混合槽中所製備之材料糸統中，因而形成具有總重量 為2698.6克之混合物。將混合物加熱至85它，接著連續地 傳送通過已預先放入5.0克光致變染料之2〇微米袋濾器中。 使含有光致變染料之受熱的混合物從混合槽通過袋濾器回 收，並且返回混合槽達到一段足以使水、载體及二醇之混合 物以光致變染料飽和之時間，因而形成材料系統。使處理浴 通過小洞（具有直徑48毫米）返回混合槽，俾增強處理操作 期間之處理浴的激烈混合。 進行初步回收（為了形成飽和處理浴之目的）達約15分 鐘期間（不含加熱時間）。接著於溫度85t：及以72升/分鐘之 迷率，連續地使處理浴通過上述系統回收。 23 200813136 以處理浴的總重量為基準，於處理浴中之光致變染料的 含量為約0·2重量〇/〇。將塗覆過的樣品浸潰於材料系統中3 分鐘，從浴中移走，以去離子水沖洗，以及以軟毛巾乾燥之。 可觀察到經處理過的試樣展現光致變性質。 表1. 樣品 t50(分鐘） 樣品槐色速率 黃色 0.19 △Α(於最大入) 0.25 紅色 0·23 0.13 藍色 0.14 0.15 控制組 2.21 0.33 於表1中之黃色、紅色及藍色樣品為充滿不同顏色的光 致變染料之塗聚胺基甲酸酯的聚碳酸酯基板。用於此等實驗 10 中之光致變染料為：

_ ⑴3,3-二苯基-3Η-萘并[2，1_1)]喻喃，Variacrol Yellow L (CAS # 4222-20-2); —種 Great Lakes Chemical 之產品； (ii) l，3,3-三曱基-螺-吲哚啉-6’-l六氫吡啶基-2,3，-[3H]-萘并[2，l_b][l，4]畤畊，Variacrol Red PNO (CAS # is 114747-45-4); —種 Great Lakes Chemical 之產品； (iii) l，3·二氫-3,3-二曱基小異丁基-螺-2H· 口引哚 -2,3，-[3Η]-萘并[2，l-b][l，4]噚畊]，Reversacol Oxford Blue， James Robinson ° 24 200813136 控制組樣品係經由將藍色光致變染料直接地注入未經 塗覆的聚碳酸醋基板而製得。測量樣品的初吸光度，接著以 來自UV燈之UV輻射使樣品活化1〇分鐘。移走輻射源，並 且再度地測量吸光度（為時間的函數>ΑΑ(於最大λ)係為介於 5 樣品活化前之樣品吸光度(初吸光度）與於1〇分鐘活化期間 後移走輻射源後之吸收度的差值。Τ50為使吸光度回到初吸 光度的50%所需之時間。 雖然為了說明之目的，本發明已於以上詳述，然而應 • 解此細節僅用以說明之目的且本案得由熟悉本技藝之:士 10 施以變化，然皆不脫本發明之精神及範圍，其僅受限於如 申請專利範圍。 、附

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Claims (1)

1. 200813136 十、申請專利範園： 1· 一種製，光致變物品的方法，其包含： (a) 取得一種具有根據ASTM D 1〇〇3測定之透明度為 至少10%之製造物品，其含有選自由熱塑性模塑組 5 成物及熱固性組成物組成之群之第一組成物； (b) 施加耐候性聚胺基甲酸酯塗料於該物品的至少部分 表面上； (c) 固化該塗料，俾製造含有固化塗料之物品； _(d)使至少部分該塗料與—種含有以下物質之材料系統 10 接觸 ⑴水 (ii)至少一種付合式I之载體 ! 15 R . 〇〜^^2)n O—R2

   20 基二=由線型或分支鏈的⑽烧 土下土下醯基及笨基組成之群之美團，R2 為R1或Η，η^2 攻之群之基團，R (Hi)光致變化合物；及3 ，且m為1至35 ; (iv)二醇， 該接觸係於經計算引起該朵 塗料之條件下進行。 I化合物擴散進入該固化 2·如申請專利範圍第1項之 '’其中該光致變化合物為 26 200813136 至J 一種選自由蒸并口底唾、笼3£ t> ji w、， τ V取嘴本开哌喃、非基哌喃、茚基 ^唆喃、螺(，嘴)萘并，井、螺(射朴比咬基笨并 =讲1螺(卞基令朵咐)"比咬基苯并十井、螺(+基弓卜朵咐） :并号畊、螺（1丨哚唯）苯并噚畊、有機金屬二噻酸鹽、 俘精酸酐(fulgides)、俘精醯亞胺(fuglimides)組成之群之 構成。 3·如申請專利範圍第1項之方法，其中該聚胺基曱酸酯塗 料為至少一種選自由低分子量多元醇、聚酯多元醇、聚 醚多70醇、含醯胺多元醇、聚丙酸酯多元醇、環氧基多 元醇、多氫聚乙烯基醇、胺基甲酸酯多元醇及此等多元 醇的混合物組成之第一群組之有機多元醇，與至少一種 選自由脂族異氰酸酯、芳族異氰酸酯、環脂族異氰酸酯 及雜環異氰酸酯組成之第二群組之構成之催化反應產 物’該產物的特徵在於異氰酸酯基團對異氰酸酯_反應性 基團的當量比例為約0.8至3。 4·如申請專利範圍第3項之方法，其中該第二群組包含六 亞曱基-1,6-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、雙-(4-異氰酸酯基環己基)-曱烷(HMDI)、伸乙基二異氰酸酯、 十二烷-1，12_二異氰酸酯及環己烷-1,3-二異氰酸酯及經 改質的異氰酸醋化合物。 5·如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一組成物包含 至少一種選自由聚（甲基）丙烯酸烷酯、纖維素醋酸酯、 聚(醋酸乙烯基酯）、聚（乙烯基醇）、聚（乙烯基氯）、聚（亞 乙烯基氣）、聚碳酸酯、聚酯、聚胺基曱酸酯、聚（對酞 27 200813136 5

   10 15 參 20 酸伸乙酯）、聚苯乙烯及苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚矽氧 烧及聚醯胺組成之群之構成。 6. 如申請專利範圍第〗項之方法，其中該聚胺基甲酸醋塗 料為單-種選自由低分子量多元醇、聚醋多元醇、聚隨 多7L醇、含醯胺多元醇、聚丙酸酯多元醇、環氧基多元 醇、多氫聚乙烯基醇及胺基甲酸衫元醇組成之第一群 組之有機多元醇’與至卜種選自由脂族異氰酸醋、芳 族異氰㈣、環|旨族異氰㈣及雜環異氰_組成之第 二群組之構成之催化反應產物’該產物的特徵在於異氮 酸醋·對異氰_旨_反應性基團的當量比例為約〇8至 3 ° 7. 如申請專利範圍第丨項之方法，复 物品於該系統中。 、以接觸包含浸>貝該 正丁基'異丁基群^構成，並且-選自 9·如申請專利範圍第1項之方法，、it群醇 伸烷基二醇）。 ，、中該一醇為聚(C2-C4 10·如申請專利範圍第i項之方法， 選自由-縮二乙二醇、、 ：广：醇為至少-種 季戊四醇組成之群之構成、、。—一醇、二縮四乙二醇及 =申月專如圍第i項之方法’其中該接觸包含旋轉塗 12.如申物1項娜，㈣峨經由喷佈。 28 200813136 13.如申請專利範圍第1項之方法，其中該接觸為經由流動 塗覆。 14·如申請專利範圍第1項之方法，其中該塗料之施加係經 由共擠壓。 5 15·如申請專利範圍第1項之方法，其中該塗料之施加係經 由喷佈。 16. —種光致變物品，其係經由如申請專利範圍第1項之方 法製備。

   29 200813136 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（象）圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 5 無 i 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式·· 15 無