KR101537493B1

KR101537493B1 - 편광 광변색성 제품

Info

Publication number: KR101537493B1
Application number: KR1020147000285A
Authority: KR
Inventors: 애닐 쿠마; 레이첼 엘 요스트; 천광 리; 델윈 에스 잭슨; 헨리 느구옌
Original assignee: 트랜지션즈 옵티칼 인코포레이티드
Priority date: 2011-06-06
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2015-07-16
Also published as: JP5890897B2; CN103635837B; JP2015064613A; AU2012268622B2; EP2718755A1; WO2012170287A1; KR20140031967A; ZA201309043B; BR112013031233A2; EP2718755B1; MX363607B; CA2836792A1; MX2013014446A; BR112013031233B1; CA2836792C; JP2014523541A; AU2012268622A1; CN103635837A

Abstract

기판, 제 1 광변색성 화합물을 포함하는 프라이머 층, 및 상기 프라이머 층 위의, 광변색성-이색성 화합물을 포함하는 광변색성-이색성 층을 포함하는 광변색성 제품이 제공된다. 상기 제 1 광변색성 화합물 및 상기 광변색성-이색성 화합물은 각각, 광변색성-이색성 화합물이 하부 제 1 광변색성 화합물의 피크 흡광도 파장에서 0.1 이하의 흡광도를 갖도록 선택된다. 또한, 본 발명은 광변색성-이색성 층 상의 탑코트 층을 추가로 포함하는 광변색성 제품에 관한 것이다. 상기 탑코트 층은, 하부 광변색성-이색성 화합물의 피크 흡광도 파장에서 0.1 미만의 흡광도를 갖는 제 2 광변색성 화합물을 포함할 수 있다. 광변색성 제품은 예를 들어, 착색된 상태 또는 암 상태일 때(예를 들어, 화학선에 노출될 때) 감소된 % 투과율과 선형 편광 특성의 조합을 제공한다.

Description

편광 광변색성 제품{POLARIZING PHOTOCHROMIC ARTICLES}

본 발명은 기판, 제 1 광변색성 화합물을 포함하는 프라이머 층, 및 상기 프라이머 층 위의, 광변색성-이색성 화합물을 포함하는 광변색성-이색성 층을 포함하는 광변색성 제품에 관한 것으로서, 상기 제 1 광변색성 화합물과 광변색성-이색성 화합물은 각각 광변색성-이색성 화합물이 하부 제 1 광변색성 화합물의 피크 흡광도 파장에서 0.1 미만의 흡광도를 갖도록 선택된다.

관련 출원에 대한 참조

본원은 2006년 10월 31일자로 출원된 미국 특허원 제 11/590,055 호의 일부 계속 출원이며, 상기 미국 특허원 제 11/590,055 호는 2004년 5월 17일자로 출원된 미국 특허원 제 10/846,650 호(미국 특허 제 7,256,921 B2 호로서 허여됨)의 분할 출원이고, 이 미국 특허원 제 10/846,650 호는 2003년 7월 1일자로 출원된 미국 특허 가출원 제 60/484,100 호로부터 우선권을 주장하고 그 우선권을 가지며, 상기 특허원들을 각각 본원에 참고로 인용한다.

선글라스용 선형 편광 렌즈 및 선형 편광 필터 같은 종래의 선형 편광 요소는 전형적으로 이색성 염료 같은 이색성 물질을 함유하는 연신된 중합체 시트로부터 제조된다. 결과적으로, 종래의 선형 편광 요소는 단일 선형 편광 상태를 갖는 정적인 요소이다. 따라서, 종래의 선형 편광 요소가 무작위적으로 편광된 선 또는 적절한 파장의 반사된 선에 노출될 때, 요소를 통해 투과되는 선의 일부 퍼센트가 선형으로 편광된다.

또한, 종래의 선형 편광 요소는 전형적으로 착색된다. 전형적으로, 종래의 선형 편광 요소는 착색제(즉, 이색성 물질)를 함유하고 화학선에 응답하여 변하지 않는 흡수 스펙트럼을 갖는다. 종래의 선형 편광 요소의 색상은 요소를 제조하는데 사용되는 착색제에 따라 달라지며, 가장 통상적으로는 중성 색(예를 들어, 갈색 또는 회색)이다. 따라서, 종래의 선형 편광 요소는 반사광 섬광을 감소시키는데 유용하지만, 이들의 색조 때문에 이들은 전형적으로 광이 적은 조건에서 사용하기에 아주 적합하지 않다. 또한, 종래의 선형 편광 요소는 착색된 단일 선형 편광 상태만을 갖기 때문에, 이들은 정보를 저장하거나 표시하는 능력 면에서 제한된다.

종래의 선형 편광 요소는 전형적으로 이색성 물질을 함유하는 연신된 중합체 필름의 시트를 사용하여 제조된다. 따라서, 이색성 물질은 투과된 선의 두 직교 평면 편광 성분중 하나를 우선적으로 흡수할 수 있으나, 이색성 물질의 분자가 적합하게 위치되거나 배향되지 않으면 투과된 선의 순 선형 편광이 획득되지 않는다. 임의의 이론에 얽매이고자 하지 않으면서, 이색성 물질의 분자의 무작위적인 위치 선정으로 인해 개별적인 분자에 의한 선택적인 흡수가 서로 상쇄되어 순 또는 총 선형 편광 효과가 달성되지 않는 것으로 생각된다. 이로써, 전형적으로 순 선형 편광이 달성되도록 다른 물질과 정렬시킴으로써 이색성 물질의 분자를 위치시키거나 배향할 필요가 있다.

이색성 염료의 분자를 정렬하는 통상적인 방법은 폴리비닐 알콜("PVA")의 시트 또는 층을 가열하여 PVA를 연화시킨 다음 시트를 연신시켜 PVA 중합체 쇄를 배향시킴을 포함한다. 그 후, 이색성 염료를 연신된 시트 중으로 함침시키고, 합침된 염료 분자는 중합체 쇄의 배향을 받아들인다. 결과적으로, 염료 분자의 적어도 일부가, 각 정렬된 염료 분자의 장축이 배향된 중합체 쇄에 대략 평행하도록 정렬된다. 다르게는, 이색성 염료를 먼저 PVA 시트 중으로 함침시킨 다음, 시트를 상기 기재된 바와 같이 가열하고 연신시켜 PVA 중합체 쇄와 연관된 염료를 배향할 수 있다. 이러한 방식으로, 이색성 염료의 분자를 PVA 시트의 배향된 중합체 쇄 중에서 적합하게 위치시키거나 배향시킬 수 있으며, 따라서 순 선형 편광을 달성할 수 있다. 그 결과, PVA 시트는 투과된 선을 선형 편광시킬 수 있고, 따라서 선형 편광 필터를 제조할 수 있다.

상기 논의된 이색성 요소와는 대조적으로, 종래의 열 가역성 광변색성 물질을 사용하여 제조되는 광변색성 렌즈 같은 종래의 광변색성 요소는 일반적으로 화학선에 응답하여 제 1 상태, 예를 들어 "투명한 상태"에서 제 2 상태, 예컨대 "착색된 상태"로 전환될 수 있고 열 에너지에 응답하여 제 1 상태로 되돌아올 수 있다. 그러므로, 종래의 광변색성 요소는 일반적으로 광이 적은 조건 및 밝은 조건 둘 다에서 사용하기에 매우 적합하다. 그러나, 선형 편광 필터를 포함하지 않는 종래의 광변색성 요소는 통상적으로 선을 선형 편광시킬 수 없다. 어느 한 상태의 종래의 광변색성 요소의 흡수 비는 일반적으로 2 미만이다. 그러므로, 종래의 광변색성 요소는 반사광 섬광을 종래의 선형 편광 요소와 동일한 정도까지 감소시킬 수 없다. 또한, 종래의 광변색성 요소는 정보를 저장하거나 표시하는데 제한된 능력을 갖는다.

적절하게 또한 적어도 충분하게 정렬되면 광변색성과 이색성을 둘 다 제공하는 광변색성-이색성 화합물 및 물질이 개발되었다. 그러나, 화학선에 노출될 때 같은 착색된 상태 또는 어두워진 상태에서 광변색성-이색성 화합물은 전형적으로 동일한 농도 및 샘플 두께에서 비-편광 화합물 또는 종래의 광변색성 화합물보다 더 큰 % 투과율을 갖는다. 임의의 이론에 얽매이고자 하지 않으면서, 또한 입수된 증거에 기초하여, 어두워진 상태 또는 착색된 상태에서 광변색성-이색성 물질의 증가된 % 투과율은 편광된 선의 두 직교 평면 편광 성분의 평균인 % 투과율 때문인 것으로 생각된다. 광변색성-이색성 물질은 무작위적인 입사 선의 두 직교 평면 편광 성분중 하나를 더욱 강력하게 흡수하여 투과된 편광(샘플을 통해 샘플 밖으로 통과한)의 평면중 하나가 다른 직교 평면 편광 성분보다 더 큰 % 투과율을 갖도록 한다. 두 직교 평면 편광 성분의 평균은 전형적으로 더 큰 크기의 평균 % 투과율을 생성시킨다. 일반적으로, 광변색성-이색성 화합물의 흡수 비로 정량될 수 있는 선형 편광 효율이 증가함에 따라, 이에 관련되는 % 투과율도 증가한다.

광변색성-이색성 화합물을 포함하고, 화학선에 노출되는 경우와 같은 착색된 상태 또는 어두워진 상태인 경우의 감소된 % 투과율과 선형 편광 특성의 조합을 제공하는, 신규 편광 광변색성 제품을 개발하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 기판, 및 상기 기판 위에 위치된 프라이머 층 및 상기 프라이머 층 위에 위치된 광변색성-이색성 층을 비롯한, 상기 기판 위에 2개 이상의 층을 포함하는 광변색성 제품이 제공된다.

상기 프라이머 층은 제 1 피크 흡광도 파장 및 제 1 말기 최소 흡광도 파장을 갖는 제 1 광변색성 화합물을 포함한다. 제 1 광변색성 화합물의 제 1 말기 최소 흡광도 파장은 이의 제 1 피크 흡광도 파장보다 긴 파장이다.

상기 광변색성-이색성 층은 제 2 피크 흡광도 파장 및 제 2 말기 최소 흡광도 파장을 갖는 광변색성-이색성 화합물을 포함한다. 광변색성-이색성 화합물의 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 이의 제 2 피크 흡광도 파장보다 긴 파장이다.

광변색성-이색성 화합물의 제 2 피크 흡광도 파장은 제 1 광변색성 화합물의 제 1 피크 흡광도 파장보다 짧다. 광변색성-이색성 화합물의 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 제 1 광변색성 화합물의 제 1 말기 최소 흡광도 파장보다 짧다.

또한, 광변색성-이색성 화합물은 아래에 놓인 제 1 광변색성 화합물의 제 1 피크 흡광도에 상응하는 파장(즉, 제 1 피크 흡광도 파장)에서 0.1 이하의 흡광도를 갖는다.

본 발명의 추가의 실시양태에 따르면, 기판, 및 상기 기판 위에 위치된 프라이머 층, 상기 프라이머 층 위에 위치된 광변색성-이색성 층 및 상기 광변색성-이색성 층 위에 위치된 탑코트 층을 비롯한, 상기 기판 위에 3개 이상의 층을 포함하는 광변색성 제품이 제공된다.

3개 이상의 층의 실시양태에서의 탑코트 층은, 임의적인 자외선 흡수제, 및 제 3 피크 흡광도 파장 및 제 3 말기 최소 흡광도 파장을 갖는 제 2 광변색성 화합물을 포함한다. 상기 제 2 광변색성 화합물의 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 이의 제 3 피크 흡광도 파장보다 긴 파장이다.

3개 이상의 층의 실시양태에 의하면, 광변색성-이색성 화합물의 제 2 피크 흡광도 파장은 아래에 놓인 제 1 광변색성 화합물의 제 1 피크 흡광도 파장보다 짧다. 광변색성-이색성 화합물의 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 아래에 놓인 제 1 광변색성 화합물의 제 1 말기 최소 흡광도 파장보다 짧다. 제 2 광변색성 화합물의 제 3 피크 흡광도 파장은 아래에 놓인 광변색성-이색성 화합물의 제 2 피크 흡광도 파장보다 짧다. 제 2 광변색성 화합물의 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 아래에 놓인 광변색성-이색성 화합물의 제 2 말기 최소 흡광도 파장보다 짧다.

또한, 3개 이상의 층의 실시양태에 의하면, 광변색성-이색성 화합물은 아래에 놓인 제 1 광변색성 화합물의 제 1 피크 흡광도에 상응하는 파장(즉, 제 1 피크 흡광도 파장)에서 0.1 이하의 흡광도를 갖는다. 또한, 제 2 광변색성 화합물은 아래에 놓인 광변색성-이색성 화합물의 제 2 피크 흡광도에 상응하는 파장(즉, 제 2 피크 흡광도 파장)에서 0.1 이하의 흡광도를 갖는다.

도 1은 프라이머 층의 제 1 광변색성 화합물, 광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물 및 탑코트 층의 제 2 광변색성 화합물의 흡광도 대 파장의 플롯의 그래프를 포함하는, 본 발명에 따른 광변색성 제품의 대표적인 측부 입단면도이다.
도 2는 파장의 함수로서의 평균 델타 흡광도의 그래프이며, 본 발명의 광변색성 제품에 포함될 수 있는 광변색성-이색성 화합물을 포함하는 광변색성-이색성 층에서 수득되는 두 평균 상위(difference) 흡수 스펙트럼을 도시한다.

본원에 사용되는 용어 "화학선"은 본원에서 더욱 상세하게 논의되는 바와 같이 광변색성 물질을 하나의 형태 또는 상태에서 다른 형태 또는 상태로 변형시키는 것과 같은(이것으로 한정되지는 않음) 물질에서 응답을 유도할 수 있는 전자기선을 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "광변색성" 및 "광변색성 화합물" 같은 유사한 용어는 적어도 화학선의 흡수에 응답하여 변하는, 적어도 가시광선에 대한 흡수 스펙트럼을 가짐을 의미한다. 또한, 본원에 사용되는 용어 "광변색성 물질"은 광변색성을 표시하는데 적합하고(즉, 하나 이상의 화학선의 흡수에 응답하여 변하는, 적어도 가시광선에 대한 흡수 스펙트럼을 갖는데 적합하고) 하나 이상의 광변색성 화합물을 포함하는 임의의 성분을 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "광변색성 화합물"은 열에 의해 가역적인 광변색성 화합물 및 열에 의해 비가역적인 광변색성 화합물을 포함한다. 본원에 사용되는 용어 "열에 의해 가역적인 광변색성 화합물/물질"은 화학선에 응답하여 제 1 상태, 예컨대 "투명한 상태"에서 제 2 상태, 예를 들어 "착색된 상태"로 전환될 수 있고 열 에너지에 응답하여 제 1 상태로 되돌아올 수 있는 화합물/물질을 의미한다. 본원에 사용되는 용어 "열에 의해 비가역적인 광변색성 화합물/물질"은 화학선에 응답하여 제 1 상태, 예를 들어 "투명한 상태"에서 제 2 상태, 예컨대 "착색된 상태"로 전환될 수 있고 착색된 상태의 흡수(들)와 실질적으로 동일한 파장(들)의 화학선(예를 들어, 이러한 화학선에 대한 불연속적인 노출)에 응답하여 제 1 상태로 되돌아올 수 있는 화합물/물질을 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "이색성"은 적어도 투과된 선의 두 직교 평면 편광 성분중 하나를 다른 하나보다 더욱 강력하게 흡수할 수 있음을 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "광변색성-이색성" 및 "광변색성-이색성 물질" 및 "광변색성-이색성 화합물" 같은 유사한 용어는 광변색성(즉, 적어도 화학선에 응답하여 변하는, 적어도 가시광선에 대한 흡수 스펙트럼을 가짐) 및 이색성(즉, 적어도 투과된 선의 두 직교 평면 편광 성분중 하나를 다른 하나보다 더 강력하게 흡수할 수 있음) 둘 다를 갖고/갖거나 제공하는 물질 및 화합물을 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "흡수 비"는 제 1 평면에서 선형 편광된 선의 흡광도 대 제 1 평면에 직교하는 평면에서 선형 편광된 동일한 파장의 선의 흡광도의 비를 가리키며, 이 때 제 1 평면은 최고 흡광도를 갖는 평면이다.

용어 "상태"를 수식하기 위하여 본원에서 사용되는 용어 "제 1" 및 "제 2"는 임의의 특정 순서 또는 전후 관계를 나타내고자 하지 않으며, 대신 2개의 상이한 조건 또는 특성을 일컫는다. 비제한적으로 설명하자면, 광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물의 제 1 상태 및 제 2 상태는 가시광선 및/또는 UV 광선의 흡수 또는 선형 편광 같은(이것으로 한정되지는 않음) 하나 이상의 광학 특성 면에서 상이할 수 있다. 그러므로, 본원에 개시된 다양한 비한정적인 실시양태에 따라, 광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물은 제 1 상태 및 제 2 상태 각각에서 상이한 흡수 스펙트럼을 가질 수 있다. 예를 들어, 본원을 한정하지 않으면서, 광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물은 제 1 상태에서 투명할 수 있고 제 2 상태에서 착색될 수 있다. 다르게는, 광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물은 제 1 상태에서 제 1 색상을 가질 수 있고, 제 2 상태에서 제 2 색상을 가질 수 있다. 또한, 아래에서 더욱 상세하게 논의되는 바와 같이, 광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물은 제 1 상태에서 비-선형 편광성(또는 "비-편광성")일 수 있고 제 2 상태에서 선형 편광성일 수 있다.

본원에 사용되는 용어 "광학"은 광 및/또는 시각과 연관되거나 관련됨을 의미한다. 예를 들어, 본원에 개시된 다양한 비한정적인 실시양태에 따라, 광학 제품 또는 요소 또는 장치는 안과 제품, 요소 및 장치; 디스플레이 제품, 요소 및 장치; 창, 거울, 및 능동 및 수동 액정 셀(cell) 제품, 요소 및 장치로부터 선택될 수 있다.

본원에 사용되는 용어 "안과"는 눈 및 시각에 관련되거나 연관된다는 의미이다. 안과 제품 또는 요소의 비한정적인 예는 단초점 렌즈 또는 다초점 렌즈[이는 구획이 나누어지거나 나누어지지 않은 다초점 렌즈(예를 들어, 이초점 렌즈, 삼초점 렌즈 및 누진 다초점 렌즈, 이들로 한정되지는 않음)일 수 있음]를 비롯한 교정용 및 비-교정용 렌즈, 및 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 확대 렌즈 및 보호 렌즈 또는 가리개(visor)를 비롯한(이들로 한정되지는 않음) 시력을 교정하거나 보호하거나 향상시키는데(미용 면에서 또는 다른 면에서) 사용되는 다른 요소를 포함한다.

본원에 사용되는 용어 "안과용 기판"은 렌즈, 부분 성형 렌즈 및 렌즈 블랭크(lens blank)를 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "디스플레이"는 단어, 숫자, 기호, 디자인 또는 도면 정보의 가시적인 또는 기계-판독가능한 표시를 의미한다. 디스플레이 제품, 요소 및 장치의 비한정적인 예는 스크린, 모니터 및 보안 마크 같은 보안 요소를 포함한다.

본원에 사용되는 용어 "창"은 그를 통한 선의 투과를 허용하는데 적합한 구멍을 의미한다. 창의 비한정적인 예는 자동차 및 항공기 투명부, 필터, 셔터 및 광학 스위치를 포함한다.

본원에 사용되는 용어 "거울"은 입사광의 큰 부분 또는 상당 부분을 거울 반사하는 표면을 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "액정 셀"은 배향(order)될 수 있는 액정 물질을 함유하는 구조체를 가리킨다. 능동 액정 셀은 전기장 또는 자기장 같은 외부 힘의 인가에 의해 액정 물질이 배향된 상태와 배향되지 않은 상태 사이에서 또는 두 배향된 상태 사이에서 가역적으로 또한 제어가능하게 변환 또는 전환될 수 있는 셀이다. 수동 액정 셀은 액정 물질이 배향된 상태를 유지하는 셀이다. 능동 액정 셀 요소 또는 장치의 비한정적인 예는 액정 디스플레이이다.

본원에 사용되는 용어 "코팅"은 균일한 두께를 가질 수 있거나 가질 수 없는, 유동성 조성물로부터 유래되는 지지된 필름을 의미하고, 특별히 중합체 시트를 배제한다. 본 발명의 광변색성 제품의 프라이머 층, 광변색성-이색성 층 및 임의적인 탑코트 층은 몇몇 실시양태에서 각각 독립적으로 코팅일 수 있다.

본원에 사용되는 용어 "시트"는 대략 균일한 두께를 갖고 자기-지지될 수 있는 미리-제조된 필름을 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "연결되는"은 물체에 직접적으로 접촉하거나 또는 물체에 직접 접촉하는 하나 이상의 구조체 또는 물질을 통해 물체에 간접적으로 접촉함을 의미한다. 비한정적으로 설명하자면, 예를 들어 프라이머 층은 기판의 적어도 일부와 직접적으로 접촉(예를 들어, 이웃하여 접촉)할 수 있거나, 또는 프라이머 층은 커플링제 또는 접착제의 일분자 층 같은 하나 이상의 다른 중간에 낀 구조체 또는 물질을 통해 기판의 적어도 일부와 간접적으로 접촉할 수 있다. 예를 들어, 본원을 한정하는 것은 아니나, 프라이머 층은 하나 이상의 다른 중간에 낀 코팅, 중합체 시트 또는 이들의 조합(이들중 하나 이상이 기판의 적어도 일부와 직접적으로 접촉함)과 접촉할 수 있다.

본원에 사용되는 용어 "감광성 물질"은 인광 물질 및 형광 물질을 비롯한(이들로 제한되지는 않음), 전자기선에 물리적으로 또는 화학적으로 응답하는 물질을 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "비-감광성 물질"은 고정(static) 염료를 비롯한(이들로 한정되지는 않음), 전자기선에 물리적으로 또는 화학적으로 응답하지 않는 물질을 의미한다.

본원에 사용되는 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn) 같은 중합체의 분자량은 폴리스티렌 기준물 같은 적절한 기준물을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정된다.

본원에 사용되는 다분산 지수(PDI)는 중합체의 중량 평균 분자량(Mw) 대 수 평균 분자량(Mn)의 비(즉, Mw/Mn)를 나타낸다.

본원에 사용되는 용어 "중합체"는 단독중합체(예를 들어, 단일 단량체 물질로부터 제조됨), 공중합체(예를 들어, 둘 이상의 단량체 물질로부터 제조됨) 및 그라프트 중합체를 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "(메트)아크릴레이트" 및 "(메트)아크릴산 에스터" 같은 유사한 용어는 메타크릴레이트 및/또는 아크릴레이트를 의미한다. 본원에 사용되는 용어 "(메트)아크릴산"은 메타크릴산 및/또는 아크릴산을 의미한다.

달리 표시되지 않는 한, 본원에 개시되는 모든 범위 또는 비는 그 안에 포함되는 임의의 모든 더 작은 범위 또는 더 작은 비를 포괄하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"의 언급된 범위 또는 비는 최소값 1과 최대값 10 사이의(이들 두 값 포함) 임의의 모든 더 작은 범위, 즉 최소값 1 이상으로 시작하여 최대값 10 이하로 끝나는 모든 더 작은 범위 또는 더 작은 비, 예컨대(이들로 한정되지는 않음) 1 내지 6.1, 3.5 내지 7.8 및 5.5 내지 10을 포함하는 것으로 생각되어야 한다.

본원 및 특허청구범위에 사용되는 연결기(예컨대, 2가 연결기)의 왼쪽으로부터 오른쪽으로의 표시는 달리 표시되지 않는 한 오른쪽으로부터 왼쪽으로의 배향 같은(이것으로 한정되지는 않음) 다른 적절한 배향을 포함한다. 비한정적으로 예시하자면, 2가 연결기의 왼쪽으로부터 오른쪽으로의 표시

또는 동일하게 -C(O)O-는 그의 오른쪽으로부터 왼쪽으로의 표시

또는 동일하게 -O(O)C- 또는 -OC(O)-를 포함한다.

본원에 사용되는 단수 표현은, 달리 명확하고도 명료하게 하나의 인용물로 한정되지 않는 한 복수개의 인용물을 포함한다.

본원에 사용되는 용어 "제 1 광변색성 화합물"은 하나 이상의 광변색성 화합물을 의미한다. 둘 이상의 제 1 광변색성 화합물이 존재하는 경우, 이들은 함께 (예를 들어, 평균) 제 1 피크 흡광도 파장, 및 (예를 들어, 평균) 제 1 말기 최소 흡광도 파장을 가지며 또한 제공한다.

본원에 사용되는 용어 "광변색성-이색성 화합물"은 하나 이상의 광변색성-이색성 화합물을 의미한다. 둘 이상의 광변색성-이색성 화합물이 존재하는 경우, 이들은 함께 (예를 들어, 평균) 제 2 피크 흡광도 파장, 및 (예컨대, 평균) 제 2 말기 최소 흡광도 파장을 가지며 또한 제공한다.

본원에 사용되는 용어 "제 2 광변색성 화합물"은 하나 이상의 제 2 광변색성 화합물을 의미한다. 둘 이상의 제 2 광변색성 화합물이 존재하는 경우, 이들은 함께 (예를 들어, 평균) 제 3 피크 흡광도 파장, 및 (예컨대, 평균) 제 3 말기 최소 흡광도 파장을 가지며 또한 제공한다.

본원에 사용되는 용어 "제 1 피크 흡광도 파장"은 제 1 광변색성 화합물이 피크(또는 최대) 흡광도를 갖는 파장을 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "제 1 말기 최소 흡광도 파장"은 제 1 광변색성 화합물이 말기(또는 상부) 최소 흡광도를 갖는 파장을 의미한다. 제 1 말기 최소 흡광도 파장은 제 1 피크 흡광도 파장보다 더 긴 파장이다.

본원에 사용되는 용어 "제 2 흡광도 파장"은 광변색성-이색성 화합물이 피크(또는 최대) 흡광도를 갖는 파장을 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "제 2 말기 최소 흡광도 파장"은 광변색성-이색성 화합물이 말기(또는 상부) 최소 흡광도를 갖는 파장을 의미한다. 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 제 2 피크 흡광도 파장보다 더 긴 파장이다.

본원에 사용되는 용어 "제 3 흡광도 파장"은 제 2 광변색성 화합물이 피크(또는 최대) 흡광도를 갖는 파장을 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "제 3 말기 최소 흡광도 파장"은 제 2 광변색성 화합물이 말기(또는 상부) 최소 흡광도를 갖는 파장을 의미한다. 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 제 3 피크 흡광도 파장보다 더 긴 파장이다.

본원에 사용되는 용어 "선형 편광"은 광파의 전기 벡터의 진동이 한 방향 또는 한 평면으로 제한됨을 의미한다.

작동 실시예 또는 달리 표시되는 경우 외에는, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용되는 구성성분의 양, 반응 조건 등을 표현하는 모든 수는 모든 경우에 용어 "약"으로 수식됨을 알아야 한다.

본원에 사용되는 공간 또는 방향 관련 용어, 예를 들어 "왼쪽", "오른쪽", "내부", "외부", "위", "아래" 등은 도면에 도시되는 본 발명에 관련된다. 그러나, 본 발명은 다양한 다른 방향을 추정할 수 있고, 따라서 상기 용어는 한정하는 것으로 간주되어서는 안됨을 알아야 한다.

본원에 사용되는 용어 "위에 형성되고", "위에 침착되고", "위에 제공되고", "위에 도포되고", "위에 존재하고" 또는 "위에 위치하고"는 아래에 놓인 요소 또는 아래에 놓인 요소의 표면 상에[그러나, 아래에 놓인 요소 또는 아래에 놓인 요소의 표면과 반드시 직접적으로(또는 이웃하여) 접촉하지는 않음] 형성되거나 침착되거나 제공되거나 도포되거나 존재하거나 또는 위치함을 의미한다. 예를 들어, 기판 "위에 위치되는" 층은 위치되거나 형성된 층과 기판 사이에 놓이는 하나 이상의 다른 층, 코팅, 또는 필름(동일하거나 상이한 조성)의 존재를 배제하지 않는다.

본원에서 언급되는 허여된 특허 및 특허원 같은(이들로 한정되지는 않음) 모든 문서는 달리 표시되지 않는 한 "참고로 인용되는" 것으로 생각되어야 한다.

[063] 도 1과 관련하여, 비제한적으로 설명하기 위하여, 본 발명에 따른 광변색성 제품(2)이 도시된다. 광변색성 제품(2)은 제 1 표면(12) 및 제 2 표면(13)을 갖는 기판(11)을 포함하고, 이 때 상기 제 1 표면(12)과 제 2 표면(13)은 서로 대향한다. 기판(11)의 제 1 표면(12)은 화살표(15)로 도시되는 입사 화학선을 향한다. 광변색성 제품(2)은 기판(11) 위의(예를 들어, 이웃하는), 구체적으로는 기판(11)의 제 1 표면(12) 위의(예컨대, 이웃하는) 프라이머 층(14)을 추가로 포함한다. 광변색성 제품(2)은 프라이머 층(14) 위의 광변색성-이색성 층(17), 및 광변색성-이색성 층(17) 위의 임의적인 탑코트 층(20)을 추가로 포함한다. 도 1의 광변색성 제품(2)은 본원에서 추가로 기재되는 다른 임의적인 층을 포함한다.

프라이머 층(14)은, 제 1 광변색성 화합물의 흡광도 대 파장의 플롯인 그래프(23)로 표시되는 흡광도 특성을 갖는 제 1 광변색성 화합물을 포함한다. 도 1의 그래프(23)와 관련하여, 제 1 광변색성 화합물은 제 1 피크 흡광도 파장(26), 및 제 1 말기 최소 흡광도 파장(29)을 갖는다. 제 1 광변색성 화합물의 제 1 말기 최소 흡광도 파장(29)은 그의 제 1 피크 흡광도 파장(26)보다 더 긴 파장이다.

광변색성 제품(2)의 광변색성-이색성 층(17)은 광변색성-이색성 화합물의 흡광도 대 파장의 플롯인 그래프(32)로 표시되는 흡광도 특성을 갖는 광변색성-이색성 화합물을 포함한다. 도 1의 그래프(32)를 참조하면, 광변색성-이색성 화합물은 제 2 피크 흡광도 파장(35), 및 제 2 말기 최소 흡광도 파장(38)을 갖는다. 광변색성-이색성 화합물의 제 2 말기 최소 흡광도 파장(38)은 그의 제 2 피크 흡광도 파장(35)보다 더 긴 파장이다.

본 발명의 일부 실시양태의 광변색성 제품(2)의 임의적인 탑코트 층(20)은 제 2 광변색성 화합물의 흡광도 대 파장의 플롯인 그래프(41)로 표시되는 흡광도 특성을 갖는 제 2 광변색성 화합물을 포함한다. 도 1의 그래프(41)를 참조하면, 제 2 광변색성 화합물은 제 3 피크 흡광도(44), 및 제 3 말기 최소 흡광도 파장(47)을 갖는다. 제 2 광변색성 화합물의 제 3 말기 최소 흡광도 파장(47)은 그의 제 3 피크 흡광도 파장(44)보다 더 긴 파장이다.

도 1의 그래프 23, 32, 및 41은 각각 300 nm 내지 약 420 nm 파장의 함수로서 흡광도를 나타낸다. 전술된 바와 같이, 그래프 23, 32, 및 41을 포함하는 도 1은 비제한적 예시를 목적으로 인용된다. 이와 같이, 각각의 경우에 제 1 광변색성 화합물, 광변색성-이색성 화합물, 및 제 2 광변색성 화합물의 흡광도는, 더욱 상세하게 본원에서 기재되는 바와 같이, 300 nm 내지 420 nm 파장 범위로 제한되지 않는다.

도 1에 도시된 그래프에서, 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물의 제 2 피크 흡광도 파장(35)은 아래에 놓인 프라이머 층(14)의 제 1 광변색성 화합물의 제 1 피크 흡광도 파장(26)보다 짧다. 또한, 광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물의 제 2 말기 최소 흡광도 파장(38)은 아래에 놓인 프라이머 층의 제 1 광변색성 화합물의 제 1 말기 최소 흡광도 파장(29)보다 짧다.

광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물 및 아래에 놓인 프라이머 층(14)의 제 1 광변색성 화합물은 각각 전술된 흡광도 특성을 갖도록 선택된다. 또한, 이들은 광변색성-이색성 화합물이 아래에 놓인 프라이머 층(14)의 제 1 광변색성 화합물의 제 1 피크 흡광도 파장(26)에 상응하거나 등가인 파장(즉, 제 1 피크 흡광도 파장(26))에서 0.1 이하의 흡광도를 갖도록 선택된다. 본 발명의 일부 실시양태에 의하면, 광변색성-이색성 화합물은 아래에 놓인 프라이머 층(14)의 제 1 광변색성 화합물의 제 1 피크 흡광도 파장(26)에서 0.05 이하, 0.025 이하, 0.02 이하, 0.015 이하, 또는 0.01 이하의 흡광도를 갖는다. 추가의 일부 실시양태에 의하면, 광변색성-이색성 화합물은 아래에 놓인 프라이머 층의 제 1 광변색성 화합물의 제 1 피크 흡광도 파장에서 실질적으로 0의 흡광도를 갖는다.

탑코트 층(20)이 존재하지 않거나, 또는 존재는 하지만 제 2 광변색성 화합물을 포함하지 않는 본 발명의 광변색성 제품에 따르면, 입사 화학선(예컨대 도 1에서 화살표(15)로 도시됨)은 광변색성-이색성 층(17)을 통과하고, 이의 광변색성-이색성 화합물에 의해 부분적으로 흡수된다. 광변색성-이색성 화합물 및 제 1 광변색성 화합물은 각각, 제 1 피크 흡광도 파장(26)에 대해, 제 2 피크 흡광도 파장(35), 및 제 2 말기 최소 흡광도 파장(38)의 위치가 제 1 피크 흡광도 파장(26)에서 0.1 미만의 흡광도를 갖는 광변색성-이색성 화합물을 생성하도록 선택된다. 이는, 아래에 놓인 프라이머 층(14)의 제 1 광변색성 화합물의 제 1 피크 흡광도 파장(26)에 대해, 광변색성-이색성 층(17) 내의 광변색성-이색성 화합물에 의해 입사 화학선(15)의 최소 흡광도를 제공한다. 이와 같이, 입사 화학선(15)에 대한 노출에 의해 각각 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물, 및 아래에 놓인 프라이머 층(14)의 제 1 광변색성 화합물의 착색된 상태 또는 암 상태로의 전환은 각각의 경우에 실질적으로 최대화된다. 결과로서, 본 발명에 따른 광변색성 제품은 동일 수준의 입사 화학선에 노출 시에, 예컨대, 전술된 제 1 광변색성 화합물을 함유하는 아래에 놓인 프라이머 층의 부재 하에 광변색성-이색성 화합물을 함유하는 광변색성-이색성 층을 갖는 대조용 광변색성 제품보다 전형적으로 더 어둡다.

본 발명의 일부 실시양태에 의하면, 광변색성-이색성 화합물 및 제 1 광변색성 화합물은 각각, 제 2 말기 최소 흡광도 파장(예를 들면, 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물의 (38))과 제 1 피크 흡광도 파장(예를 들면, 프라이머 층(14)의 제 1 광변색성 화합물의 (26))이 그 사이에 최소 중첩(minimal overlap)을 갖도록 선택된다. 추가의 일부 실시양태에 의하면, 제 2 말기 최소 흡광도 파장(예를 들면, 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물의 (38))과 제 1 피크 흡광도 파장(예를 들면, 프라이머 층(14)의 제 1 광변색성 화합물의 (26)) 사이에 중첩이 존재하지 않는다.

일부 실시양태에 따르면, 제 2 말기 최소 흡광도 파장(예를 들면, 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물의 (38))은 하기 수학식 a1으로부터 계산되는 제 1 중첩 파장 값보다 짧거나 같다:

[수학식 a1]

(제 1 피크 흡광도 파장) x 1.05.

비제한적 예시의 목적으로, (제 1 광변색성 화합물의) 제 1 피크 흡광도 파장이 400 nm인 경우, (광변색성-이색성 화합물의) 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 수학식 a1에 따라 측정 시 420 nm 이하이다.

본 발명의 추가의 일부 실시양태에 의하면, 제 2 말기 최소 흡광도 파장(예를 들면, 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물의 (38))은 하기 수학식 a2으로부터 계산되는 제 1 중첩 파장 값보다 짧거나 같다:

[수학식 a2]

(제 1 피크 흡광도 파장) x 1.025.

비제한적 예시의 목적으로, (제 1 광변색성 화합물의) 제 1 피크 흡광도 파장이 400 nm인 경우, (광변색성-이색성 화합물의) 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 수학식 a2에 따라 측정 시 410 nm 이하이다.

본 발명의 추가의 일부 실시양태에 따르면, 제 2 말기 최소 흡광도 파장(예를 들면, 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물의 (38))은 제 1 피크 흡광도 파장(예를 들면, 프라이머 층(14)의 제 1 광변색성 화합물의 (26))과 짧거나 같다. 추가의 실시양태에 의하면, 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 제 1 피크 흡광도 파장보다 짧고, 따라서 그 사이에 중첩은 존재하지 않는다.

제 1 피크 흡광도 파장, 제 1 말기 최소 흡광도 파장, 제 2 피크 흡광도 파장, 및 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 각각 독립적으로 임의의 적합한 범위의 파장, 예컨대 자외선, 가시광선, 적외선, 및 이들의 조합에 상응하는 파장으로부터 선택될 수 있다. 일부 실시양태에 의하면, 제 1 피크 흡광도 파장, 제 1 말기 최소 흡광도 파장, 제 2 피크 흡광도 파장, 및 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 각각 독립적으로, 기재된 파장 값도 포함하여 300 nm 내지 780 nm로부터 선택된다.

추가의 일부 실시양태에 따르면, 제 1 피크 흡광도 파장, 제 1 말기 최소 흡광도 파장, 제 2 피크 흡광도 파장, 및 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 각각 독립적으로, 기재된 파장 값도 포함하여 300 nm 내지 500 nm로부터 선택된다.

본 발명의 추가의 일부 실시양태에 따르면 하기와 같다: (프라이머 층의 제 1 광변색성 화합물의) 제 1 피크 흡광도 파장은 기재된 파장 값도 포함하여 400 nm 내지 420 nm로부터 선택되고; (광변색성-이색성 층의 광변색성 이색성 화합물의) 제 2 피크 흡광도 파장은 기재된 파장 값도 포함하여 350 nm 내지 370 nm로부터 선택되고; (광변색성-이색성 층의 광변색성 이색성 화합물의) 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 수학식 a1(즉, (제 1 피크 흡광도) x 1.05), 또는 수학식 a2(즉, (제 1 피크 흡광도) x 1.025)로부터 계산되는 제 1 중첩 파장 값보다 짧거나 같다. 이 실시양태에 의하면, 제 2 최소 흡광도 파장은 420 nm 내지 441 nm, 또는 410 nm 내지 431 nm(각각의 경우에 기재된 값도 포함함)의 상한을 갖는다. 이 실시양태에 따르면, (프라이머 층의 제 1 광변색성 화합물의) 제 1 말기 최소 흡광도 파장은, 예컨대, 420 nm 초과 내지 450 nm일 수 있다.

본 발명의 일부 실시양태에 의하면, 전술된 프라이머 층 및 광변색성-이색성 층 이외에, 광변색성 제품은 전술된 바와 같이, 제 3 피크 흡광도 파장(예를 들면, 44), 및 제 3 말기 최소 흡광도 파장(예를 들면, 47)을 갖는 제 2 광변색성 화합물을 포함하는 탑코트 층(예를 들면, 20)을 추가로 포함한다.

탑코트 층(20)이 존재하고 제 2 광변색성 화합물을 포함하는 본 발명의 광변색성 제품에 따르면, 예컨대 도 1에서 화살표(15)로 도시되는 입사 화학선은, 탑코트 층(20)을 통과하고, 이의 제 2 광변색성 화합물에 의해 부분적으로 흡수된다. 이는 본원에서 3개 이상의 층의 실시양태로서 불린다. 제 2 광변색성 화합물 및 광변색성-이색성 화합물은 각각 제 2 피크 흡광도 파장(35)에 대해 제 3 피크 흡광도 파장(44) 및 제 3 말기 최소 흡광도 파장(47)의 위치가 제 2 피크 흡광도 파장(35)에서 0.1 이하의 흡광도를 갖는 제 2 광변색성 화합물을 제공하도록 선택된다. 이는, 아래에 놓인 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물의 제 2 피크 흡광도 파장(35)에 대해 탑코트 층(20) 내의 제 2 광변색성 화합물에 의해 입사 화학선(15)의 최소 흡광도를 제공한다.

탑코트 층(20)의 제 2 광변색성 화합물 및 아래에 놓인 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물은 각각 전술된 흡광도 특성을 갖도록 선택됨으로써, 제 2 광변색성 화합물이 아래에 놓인 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물의 제 2 피크 흡광도 파장(35)에 상응하거나 이와 등가인 파장(즉, 제 2 피크 흡광도 파장(35))에서 0.1 이하의 흡광도를 갖는다. 본 발명의 일부 실시양태에 의하면, 제 2 광변색성 화합물은 아래에 놓인 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물의 제 2 피크 흡광도 파장(35)에서 0.05 이하, 0.025 이하, 0.02 이하, 0.015 이하, 또는 0.01 이하의 흡광도를 갖는다. 추가의 일부 실시양태에 의하면, 제 2 광변색성 화합물은 아래에 놓인 광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물의 제 2 피크 흡광도 파장에서 실질적으로 0의 흡광도를 갖는다.

입사 화학선이 탑코트 층(20)으로부터 광변색성-이색성 층(17) 및 프라이머 층(14)을 통해 아래로 추가적으로 통과함에 따라, 광변색성-이색성 화합물과 아래에 놓인 제 1 광변색성 화합물 사이의 상대 흡광도는 전술된 바와 같다(예를 들면, 광변색성-이색성 화합물은 제 1 피크 흡광도 파장(26)에서 0.1 이하의 흡광도를 가짐). 이와 같이, 각각의 경우에 입사 화학선(15)에 대한 노출에 의한 탑코트 층(20)의 제 2 광변색성 화합물, 아래에 놓인 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물, 및 아래에 놓인 프라이머 층(14)의 제 1 광변색성 화합물의 착색된 상태 또는 암 상태로의 전환은 각각의 경우에 실질적으로 최대화된다. 결과로서, 3개 이상의 광변색성 층을 갖는 본 발명에 따른 광변색성 제품은 동일 수준의 입사 화학선에 노출 시에, 전술된 바와 같은 제 2 광변색성 화합물을 갖는 상부의 탑코트, 및 제 1 광변색성 화합물을 함유하는 아래에 놓인 프라이머 층 둘다의 부재 하에 예컨대 광변색성-이색성 화합물을 함유하는 광변색성-이색성 층을 갖는 대조용 광변색성 제품보다 전형적으로 더 어두워질 것이다.

본 발명의 일부 실시양태에 의하면, 제 2 광변색성 화합물 및 광변색성-이색성 화합물은 각각, 제 3 말기 최소 흡광도 파장(예를 들면, 탑코트 층(20)의 제 2 광변색성 화합물의 (47)) 및 제 2 피크 흡광도 파장(예를 들면, 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물의 (35))이 그 사이에 최소 중첩을 갖도록 선택된다. 추가의 일부 실시양태에 의하면, 제 3 말기 최소 흡광도 파장(예를 들면, 탑코트 층(20)의 제 2 광변색성 화합물의 (47))과 제 2 피크 흡광도 파장(예를 들면, 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물의 (35)) 사이에 중첩이 존재하지 않는다.

일부 실시양태에 따르면, 제 3 말기 최소 흡광도 파장(예를 들면, 탑코트 층(20)의 제 2 광변색성 화합물의 (47))은 하기 수학식 b1으로부터 계산되는 제 2 중첩 파장 값보다 짧거나 같다:

[수학식 b1]

(제 2 피크 흡광도 파장) x 1.05.

비제한적 예시의 목적으로, (광변색성-이색성 화합물의) 제 2 피크 흡광도 파장이 360 nm인 경우, (제 2 광변색성 화합물의) 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 수학식 b1에 따라 측정 시 378 nm 이하이다. (광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물의) 제 2 말기 최소 흡광도 파장과 (아래에 놓인 프라이머 층의 제 1 광변색성 화합물의) 제 1 피크 흡광도 파장 사이의 제 1 중첩 파장은 전술된 수학식 a1과 동일하게 측정될 수 있다.

본 발명의 추가의 일부 실시양태에 의하면, 제 3 말기 최소 흡광도 파장(예를 들면, 탑코트 층(20)의 제 2 광변색성 화합물의 (47))은 하기 수학식 b2로부터 계산되는 제 2 중첩 파장 값보다 짧거나 같다:

[수학식 b2]

(제 2 피크 흡광도 파장) x 1.025.

비제한적 예시의 목적으로, (광변색성-이색성 화합물의) 제 2 피크 흡광도 파장이 360 nm인 경우, (제 2 광변색성 화합물의) 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 수학식 b2에 따라 측정 시 369 nm 이하이다. 제 2 말기 최소 흡광도 파장(예를 들면, 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물의 (38)) 및 제 1 피크 흡광도 파장(예를 들면, 아래에 놓인 프라이머 층(14)의 제 1 광변색성 화합물의 (26)) 사이의 제 1 중첩 파장은 전술된 수학식 a2와 동일하게 측정될 수 있다.

본 발명의 추가의 일부 실시양태에 따르면, 제 3 말기 최소 흡광도 파장(예를 들면, 탑코트 층(20)의 제 2 광변색성 화합물의 (47))은 제 2 피크 흡광도 파장(예를 들면, 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물의 (35))보다 짧거나 같다. 추가의 실시양태에 의하면, 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 제 2 피크 흡광도 파장보다 짧고, 따라서 그 사이에 중첩은 존재하지 않는다. 마찬가지로, 전술된 바와 같이, 제 2 말기 최소 흡광도(예를 들면, 광변색성-이색성 층(17)의 광변색성-이색성 화합물의 (38))는 제 1 피크 흡광도 파장(예를 들면, 아래에 놓인 프라이머 층(14)의 제 1 광변색성 화합물의 (26))보다 짧거나 같을 수 있다(또는 짧을 수 있다).

본 발명의 일부 실시양태에 의하면, 탑코트 층이 존재하고 제 2 광변색성 화합물을 포함하는 경우, 제 1 피크 흡광도 파장, 제 1 말기 최소 흡광도 파장, 제 2 피크 흡광도 파장, 제 2 말기 최소 흡광도 파장, 제 3 피크 흡광도 파장, 및 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 각각 독립적으로 임의의 적합한 파장 범위, 예컨대 자외선, 가시광선, 적외선 및 이들의 조합에 상응하는 파장으로부터 선택될 수 있다. 일부 실시양태에 의하면, 제 1 피크 흡광도 파장, 제 1 말기 최소 흡광도 파장, 제 2 피크 흡광도 파장, 제 2 말기 최소 흡광도 파장, 제 3 피크 흡광도 파장, 및 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 각각 독립적으로, 기재된 파장 값도 포함하여 300 nm 내지 780 nm로부터 선택된다.

본 발명의 일부 실시양태에 의하면, 탑코트 층이 존재하고 제 2 광변색성 화합물을 포함하는 경우, 제 1 피크 흡광도 파장, 제 1 말기 최소 흡광도 파장, 제 2 피크 흡광도 파장, 제 2 말기 최소 흡광도 파장, 제 3 피크 흡광도 파장, 및 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 각각 독립적으로, 기재된 파장 값도 포함하여 300 nm 내지 500 nm로부터 선택된다.

본 발명의 추가의 일부 실시양태에 따르면, 탑코트 층이 존재하고 제 2 광변색성 화합물을 포함하는 경우 하기와 같다: (프라이머 층의 제 1 광변색성 화합물의) 제 1 피크 흡광도 파장은 기재된 파장 값도 포함하여 400 nm 내지 420 nm로부터 선택되고; (광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물의) 제 2 피크 흡광도 파장은 기재된 파장 값도 포함하여 350 nm 내지 370 nm로부터 선택되고; (탑코트 층의 제 2 광변색성 화합물의) 제 3 피크 흡광도 파장은 기재된 파장 값도 포함하여 310 nm 내지 330 nm로부터 선택된다. 또한, (광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물의) 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 수학식 a1(즉, (제 1 피크 흡광도 파장) x 1.05), 또는 수학식 a2(즉, (제 1 피크 흡광도 파장) x 1.025)로부터 계산된 제 1 중첩 파장 값보다 짧거나 동일하다. 또한, (탑코트 층의 제 2 광변색성 화합물의) 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 수학식 b1(즉, (제 2 피크 흡광도 파장) x 1.05), 또는 수학식 b2(즉, (제 2 피크 흡광도 파장) x 1.025)로부터 계산된 제 2 중첩 파장 값보다 짧거나 동일하다.

이 실시양태에 의하면, (탑코트 층의 제 2 광변색성 화합물의) 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 368 nm 내지 389 nm, 또는 359 nm 내지 380 nm(각각의 경우에 기재된 값도 포함함)의 상한을 갖는다. 또한, 이 실시양태에 의하면, (광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물의) 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 420 nm 내지 441 nm, 또는 410 nm 내지 431 nm(각각의 경우에 기재된 값도 포함함)의 상한을 갖는다. 이 실시양태에 따르면, (프라이머 층의 제 1 광변색성 화합물의) 제 1 말기 최소 흡광도 파장은 기재된 값도 포함하여 420 nm 초과 내지 450 nm일 수 있다.

본 발명의 광변색성 제품의 기판이 선택될 수 있는 기판은 유기 물질, 무기 물질, 또는 이들의 조합(예를 들어, 복합체 물질)으로 제조된 기판을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 본원에 개시된 다양한 비제한적인 실시양태에 따라 사용될 수 있는 기판의 비제한적인 예는 아래에 더욱 상세하게 기재된다.

본 발명의 광변색성 제품의 기판을 형성하는데 사용될 수 있는 유기 물질의 비제한적인 예는 예를 들어 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 5,962,617 호 및 제 5,658,501 호(칼럼 15 28행 내지 칼럼 16 17행)에 개시되어 있는 단량체 및 단량체의 혼합물로부터 제조되는 중합체 물질, 예를 들어 단독중합체 및 공중합체를 포함한다. 예를 들어, 이러한 중합체 물질은 열가소성 또는 열경화성 중합체 물질일 수 있고, 투명하거나 광학적으로 투명할 수 있고, 임의의 요구되는 굴절률을 가질 수 있다. 이러한 개시된 단량체 및 중합체의 비제한적인 예는 폴리(알릴 카본에이트) 단량체, 예를 들어 피피지 인더스트리즈, 인코포레이티드(PPG Industries, Inc.)에서 상표명 CR-39로 시판중인 다이에틸렌 글라이콜 비스(알릴 카본에이트) 같은 알릴 다이글라이콜 카본에이트; 예를 들어 폴리우레탄 예비-중합체와 다이아민 경화제의 반응에 의해 제조되는 폴리우레아-폴리우레탄(폴리우레아-우레탄) 중합체[이러한 중합체중 하나의 조성물은 피피지 인더스트리즈, 인코포레이티드에서 상표명 트리벡스(TRIVEX)로 시판중임]; 폴리올(메트)아크릴로일 종결된 카본에이트 단량체; 다이에틸렌 글라이콜 다이메타크릴레이트 단량체; 에톡실화된 페놀 메타크릴레이트 단량체; 다이아이소프로펜일 벤젠 단량체; 에톡실화된 트라이메틸올 프로페인 트라이아크릴레이트 단량체; 에틸렌 글라이콜 비스메타크릴레이트 단량체; 폴리(에틸렌 글라이콜) 비스메타크릴레이트 단량체; 우레탄 아크릴레이트 단량체; 폴리(에톡실화된 비스페놀 A 다이메타크릴레이트); 폴리(비닐 아세테이트); 폴리(비닐 알콜); 폴리(비닐 클로라이드): 폴리(비닐리덴 클로라이드); 폴리에틸렌; 폴리프로필렌; 폴리우레탄; 폴리티오우레탄; 비스페놀 A와 포스겐으로부터 유래되는 카본에이트-연결된 수지 같은 열가소성 폴리카본에이트[이러한 물질중 하나는 상표명 렉산(LEXAN)으로 시판중임]; 상표명 마일라(MYLAR)로 시판중인 물질 같은 폴리에스터; 폴리(에틸렌 테레프탈레이트); 폴리비닐 부티랄; 상표명 플렉시글라스(PLEXIGALS)로 시판중인 물질 같은 폴리(메틸 메타크릴레이트); 및 폴리티올 또는 폴리에피설파이드 단량체와 다작용성 아이소사이아네이트를 반응시킴으로써 제조되는 중합체(단독중합되거나 또는 폴리티올, 폴리아이소사이아네이트, 폴리아이소티오사이아네이트 및 임의적으로 에틸렌성 불포화된 단량체 또는 할로겐화된 방향족-함유 비닐 단량체와 공중합 및/또는 삼원공중합됨)를 포함한다. 또한, 이러한 단량체의 공중합체, 및 블록 공중합체 또는 상호 침투 망상 구조 생성물을 형성시키기 위한 기재된 중합체 및 공중합체와 다른 중합체의 블렌드도 고려된다.

기판은 일부 실시양태에서 안과용 기판일 수 있다. 안과용 기판을 제조하는데 사용하기 적합한 유기 물질의 비제한적인 예는 광학 용도를 위한 광학적으로 투명한 주조물(예컨대, 안과용 렌즈)을 제조하는데 사용되는 유기 광학 수지 같은 안과용 기판으로서 유용한 당 업계에서 인정되는 중합체를 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다.

본 발명의 광변색성 제품의 기판을 제조하는데 사용하기 적합한 유기 물질의 다른 비제한적인 예는 불투명하거나 반투명한 중합체 물질, 천연 및 합성 직물, 및 종이 및 목재 같은 셀룰로즈 물질을 비롯한(이들로 한정되지는 않음) 합성 및 천연 유기 물질을 포함한다.

본 발명의 광변색성 제품의 기판을 제조하는데 사용하기 적합한 무기 물질의 비제한적인 예는 유리, 광물, 세라믹 및 금속을 포함한다. 예를 들어, 하나의 비제한적인 실시양태에서, 기판은 유리를 포함할 수 있다. 다른 비제한적인 실시양태에서, 기판은 반사성 표면을 가질 수 있다(예컨대, 연마된 세라믹 기판, 금속 기판 또는 광물 기판). 다른 비제한적인 실시양태에서는, 무기 또는 유기 기판의 표면에 반사성 코팅 또는 층을 침착 또는 달리 도포하여 이들 표면을 반사성으로 만들거나 또는 이들 표면의 반사율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본원에 개시된 비제한적인 특정 실시양태에 따라, 기판은 그의 외표면에 "경질 코트" 같은 내마모성 코팅 등의(이것으로 한정되지는 않음) 보호 코팅을 가질 수 있다. 예를 들어, 시판중인 열가소성 폴리카본에이트 안과용 렌즈 기판은 이들 표면이 용이하게 긁히거나, 마모되거나 또는 닳는 경향이 있기 때문에 흔히 그의 외표면에 이미 도포된 내마모성 코팅과 함께 판매된다. 이러한 렌즈 기판의 예는 젠텍스(GENTEX)™ 폴리카본에이트 렌즈[젠텍스 옵틱스(Gentex Optics)에서 시판중임]이다. 그러므로, 본원에 사용되는 용어 "기판"은 그의 표면(들) 상에 내마모성 코팅 같은(이것으로 한정되지는 않음) 보호 코팅을 갖는 기판을 포함한다.

또한, 본 발명의 광변색성 제품의 기판은 착색되지 않거나, 착색되거나, 선형 편광성이거나, 원형 편광성이거나, 타원형 편광성이거나, 광변색성이거나 또는 착색된-광변색성 기판일 수 있다. 기판에 대해 본원에서 사용되는 용어 "착색되지 않은"은 착색 첨가제(예컨대, 통상적인 염료, 이것으로 한정되지는 않음)를 본질적으로 함유하지 않고 화학선에 응답하여 크게 변화되지 않는 가시광선에 대한 흡수 스펙트럼을 갖는 기판을 의미한다. 또한, 기판과 관련하여 용어 "착색된"은 착색 첨가제(예를 들어, 통상적인 염료, 이것으로 한정되지는 않음) 및 화학선에 응답하여 크게 변화되지 않는 가시광선에 대한 흡수 스펙트럼을 갖는 기판을 의미한다.

기판과 관련하여 본원에 사용되는 용어 "선형 편광"은 선을 선형 편광시키는데 적합한 기판을 의미한다. 기판과 관련하여 본원에 사용되는 용어 "원형 편광"은 선을 원형 편광시키는데 적합한 기판을 의미한다. 기판과 관련하여 본원에 사용되는 용어 "타원형 편광"은 선을 타원형으로 편광시키는데 적합한 기판을 의미한다. 기판과 관련하여 본원에 사용되는 용어 "광변색성"은 적어도 화학선에 응답하여 변하는 가시광선에 대한 흡수 스펙트럼을 갖는 기판을 의미한다. 또한, 기판과 관련하여 본원에 사용되는 용어 "착색된-광변색성"은 착색 첨가제 및 광변색성 물질을 함유하고 적어도 화학선에 응답하여 변하는 가시광선에 대한 흡수 스펙트럼을 갖는 기판을 의미한다. 그러므로, 예를 들어 제한하지 않으면서, 착색된-광변색성 기판은 착색제의 제 1 색상 특징 및 화학선에 노출될 때 착색제와 광변색성 물질의 조합의 제 2 색상 특징을 가질 수 있다.

본 발명의 광변색성 제품은 광변색성-이색성 화합물을 추가로 포함하는 광변색성-이색성 층을 포함한다. 일부 실시양태에서, 광변색성-이색성 층은 제 1 상태에서 비-편광성일 수 있고(즉, 코팅은 광파의 전기 벡터의 진동을 한 방향으로 한정하지 않음), 투과된 선과 관련하여 제 2 상태에서는 선형 편광성일 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "투과된 선"은 물체의 적어도 일부를 통해 통과된 선을 가리킨다. 본원을 한정하지 않으면서, 투과된 선은 자외선, 가시광선, 적외선 또는 이들의 조합일 수 있다. 그러므로, 본원에 개시된 다양한 비제한적인 실시양태에 따라, 광변색성-이색성 층은 제 1 상태에서 비-편광성일 수 있고, 제 2 상태에서 투과된 자외선, 투과된 가시광선 또는 이들의 조합을 선형 편광시킬 수 있다.

또 다른 비제한적인 실시양태에서, 광변색성-이색성 층은 제 1 상태에서 제 1 흡수 스펙트럼을, 제 2 상태에서 제 2 흡수 스펙트럼을 가질 수 있고, 제 1 상태 및 제 2 상태 둘 다에서 선형 편광성일 수 있다.

일부 실시양태에서, 광변색성-이색성 층은 하나 이상의 상태에서 1.5 이상의 평균 흡수 비를 가질 수 있다. 몇몇 추가적인 실시양태에서, 광변색성-이색성 층은 하나 이상의 상태에서 1.5 내지 50(혹은 그보다 더 큼) 이상의 평균 흡수 비를 가질 수 있다. 용어 "흡수 비"는 제 1 평면에서 선형 편광된 선의 흡광도 대 제 1 평면에 수직인 평면에서 선형 편광된 선의 흡광도의 비를 말하며, 이 때 제 1 평면은 최고 흡광도를 갖는 평면이다. 그러므로, 흡수 비(및 이후 기재되는 평균 흡수 비)는 선의 두 직교 평면 편광된 성분중 하나가 물체 또는 물질에 의해 얼마나 강력하게 흡수되는지에 대한 지표이다.

광변색성-이색성 화합물을 포함하는 광변색성-이색성 층의 평균 흡수 비는 아래 기재된 바와 같이 결정될 수 있다. 예를 들어, 광변색성-이색성 화합물을 포함하는 광변색성-이색성 층의 평균 흡수 비를 결정하기 위하여, 코팅을 갖는 기판을 광학 벤치에 위치시키고, 광변색성-이색성 화합물을 활성화시킴으로써 코팅을 선형 편광 상태로 둔다. 포화 또는 거의 포화 상태(즉, 코팅의 흡수 특성이 측정이 이루어지는 시간 간격에 걸쳐 실질적으로 변화하지 않는 상태)에 도달하기에 충분한 시간동안 코팅을 UV 선에 노출시킴으로써 활성화를 달성한다. 광학 벤치에 수직인 평면(0° 편광 평면 또는 방향으로 일컬어짐)에서 선형 편광되는 광 및 광학 벤치에 평행한 평면(90° 편광 평면 또는 방향으로 일컬어짐)에서 선형 편광되는 광에 대해 3초 간격으로 소정 기간(전형적으로는 10 내지 300초)에 걸쳐 0°, 90°, 90°, 0° 등의 순서대로 흡수 측정치를 수집한다. 시험되는 모든 파장에서 각 시간 간격에서 코팅에 의해 선형 편광된 광의 흡광도를 측정하고 동일한 파장 범위에 걸친 불활성화된 흡광도(즉, 불활성화된 상태의 코팅의 흡광도)를 빼서, 0° 및 90° 편광 평면 각각에서 활성화된 상태의 코팅에 대한 흡수 스펙트럼을 수득함으로써, 포화 또는 거의 포화 상태의 코팅에 대한 각 편광 평면에서의 평균 상위 흡수 스펙트럼을 수득한다.

예를 들어, 도 2를 참조하면, 본원에 개시된 하나의 비제한적인 실시양태에 따른 광변색성-이색성 층에 대해 수득된 한 편광 평면에서의 평균 상위 흡수 스펙트럼(대략 4로 표시됨)이 도시되어 있다. 평균 흡수 스펙트럼(대략 3으로 표시됨)은 수직 편광 평면에서 동일한 광변색성-이색성 층에 대해 수득된 평균 상위 흡수 스펙트럼이다.

광변색성-이색성 층에 대해 수득된 평균 상위 흡수 스펙트럼에 기초하여, 광변색성-이색성 층의 평균 흡수 비를 다음과 같이 수득한다. λ_max _- _vis+/-5nm(여기에서, λ_max _- _vis는 임의의 평면에서 코팅이 최고 평균 흡광도를 갖는 파장임)에 상응하는 소정 파장 범위(도 2에서 대략 5로 표시됨)에서의 각 파장에서 광변색성-이색성 층의 흡수 비는 하기 수학식 1에 따라 계산된다:

[수학식 1]

AR_λi=Ab¹ _λi/Ab² _λi

수학식 1과 관련하여, AR_λi는 파장 λ_i에서의 흡수 비이고, Ab¹ _λi/는 최고 흡광도를 갖는 편광 방향(즉, 0° 또는 90°)에서 파장 λ_i에서의 평균 흡수이며, Ab² _λi는 나머지 편광 방향에서 파장 λ_i에서의 평균 흡수이다. 이미 논의된 바와 같이, "흡수 비"는 제 1 평면에서 선형 편광된 선의 흡광도 대 제 1 평면에 대해 수직인 평면에서 선형 편광된 동일판 파장의 선의 흡광도의 비이며, 이 때 제 1 평면은 최고 흡광도를 갖는 평면이다.

이어, 하기 수학식 2에 따라 소정 파장 범위(λ_max _- _vis+/-5nm)에 걸쳐 개별적인 흡수 비의 평균을 구함으로써 광변색성-이색성 층의 평균 흡수 비("AR")를 계산한다:

[수학식 2]

AR=(ΣAR_λi)/n_i

수학식 2와 관련하여, AR은 코팅의 평균 흡수 비이고, AR_λi는 소정 파장 범위 내의 각 파장에서의 개별적인 흡수 비(수학식 1에서 상기 결정됨)이며, n_i는 평균을 구한 개별적인 흡수 비의 수이다. 평균 흡수 비를 결정하는 이 방법에 대한 더욱 상세한 설명은 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,256,921 호의 칼럼 102 38행 내지 칼럼 103 15행에 제공된다.

일부 실시양태에서, 광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물은 적어도 부분적으로 정렬될 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 용어 "광변색성-이색성"은 특정 조건 하에서 광변색성과 이색성(즉, 선형 편광 특성) 둘 다를 나타냄을 의미하며, 이들 특성은 적어도 기구에 의해 검출될 수 있다. 따라서, "광변색성-이색성 화합물"은 특정 조건 하에서 광변색성과 이색성(즉, 선형 편광 특성) 둘 다를 나타내는 화합물이며, 이들 특성은 적어도 기구에 의해 검출될 수 있다. 그러므로, 광변색성-이색성 화합물은 적어도 화학선에 응답하여 변하는 적어도 가시광선에 대한 흡수 스펙트럼을 갖고, 하나 이상의 투과된 선의 두 직교 평면 편광된 성분중 하나를 다른 하나보다 더 강력하게 흡수할 수 있다. 또한, 상기 논의된 통상적인 광변색성 화합물과 같이, 본원에 개시된 광변색성-이색성 화합물은 열에 의해 가역적일 수 있다. 즉, 광변색성-이색성 화합물은 화학선에 응답하여 제 1 상태에서 제 2 상태로 변환될 수 있고 열 에너지에 응답하여 제 1 상태로 되돌아올 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "화합물"은 둘 이상의 원소, 성분, 구성성분 또는 부분의 결합에 의해 제조되는 물질을 의미하고, 둘 이상의 원소, 성분, 구성성분 또는 부분의 결합에 의해 제조되는 분자 및 거대분자(예를 들어, 중합체 및 올리고머)를 포함한다(이들로 한정되지는 않음).

예를 들어, 광변색성-이색성 층은 제 1 흡수 스펙트럼을 갖는 제 1 상태, 제 1 흡수 스펙트럼과는 상이한 제 2 흡수 스펙트럼을 갖는 제 2 상태를 가질 수 있고, 적어도 화학선에 응답하여 제 1 상태에서 제 2 상태로 변환되고 열 에너지에 응답하여 제 1 상태로 되돌아오기에 적합할 수 있다. 또한, 광변색성-이색성 화합물은 제 1 상태 및 제 2 상태중 하나 또는 둘 다에서 이색성(즉, 선형 편광성)일 수 있다. 예를 들어, 요구되는 것은 아니지만, 광변색성-이색성 화합물은 활성화된 상태에서 선형 편광성일 수 있고 블리치(bleach) 상태 또는 페이드(fade) 상태(즉, 활성화되지 않은 상태)에서 편광성이지 않을 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "활성화된 상태"는 광변색성-이색성 화합물중 적어도 일부가 제 1 상태에서 제 2 상태로 변환되도록 하기에 충분한 화학선에 노출될 때의 광변색성-이색성 화합물을 가리킨다. 또한, 요구되는 것은 아니지만, 광변색성-이색성 화합물은 제 1 상태 및 제 2 상태에서 이색성일 수 있다. 본원을 한정하지 않으면서, 예컨대 광변색성-이색성 화합물은 활성화된 상태 및 블리치 상태 둘 다에서 가시광선을 선형 편광시킬 수 있다. 또한, 광변색성-이색성 화합물은 활성화된 상태에서 가시광선을 선형 편광시킬 수 있고 블리치 상태에서 UV 선을 선형 편광시킬 수 있다.

요구되는 것은 아니지만, 본원에 개시된 다양한 비제한적인 실시양태에 따라, 광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물은 셀 방법(CELL METHOD)에 따라 결정할 때 활성화된 상태에서 1.5 이상의 평균 흡수 비를 가질 수 있다. 본원에 개시된 다른 비제한적인 실시양태에 따라, 하나 이상의 광변색성-이색성 화합물은 셀 방법에 따라 결정할 때 활성화된 상태에서 2.3보다 큰의 평균 흡수 비를 가질 수 있다. 또 다른 비제한적인 실시양태에서, 광변색성-이색성 층의 적어도 부분적으로 정렬된 광변색성-이색성 화합물은 셀 방법에 따라 결정할 때 활성화된 상태에서 1.5 내지 50의 평균 흡수 비를 가질 수 있다. 다른 비제한적인 실시양태에 따라, 광변색성-이색성 층의 적어도 부분적으로 정렬된 광변색성-이색성 화합물은 셀 방법에 따라 결정할 때 활성화된 상태에서 4 내지 20의 평균 흡수 비를 가질 수 있고, 3 내지 30의 평균 흡수 비를 또한 가질 수 있으며, 2.5 내지 50의 평균 흡수 비를 또한 가질 수 있다. 그러나, 더욱 전형적으로, 적어도 부분적으로 정렬된 광변색성-이색성 화합물의 평균 흡수 비는 본 발명의 광변색성 제품에 목적하는 특성을 부여하기에 충분한 임의의 평균 흡수 비일 수 있다. 적합한 광변색성-이색성 화합물의 비제한적인 예는 아래 본원에 상세하게 기재된다.

광변색성-이색성 화합물의 평균 흡수 비를 결정하기 위한 셀 방법은 본질적으로 코팅된 기판의 흡광도를 측정하는 대신 정렬된 액정 물질과 광변색성-이색성 화합물을 함유하는 셀 어셈블리를 시험하는 것을 제외하고는 광변색성-이색성 층의 평균 흡수 비를 결정하는데 사용되는 방법과 본질적으로 동일하다. 더욱 구체적으로, 셀 어셈블리는 20μ+/-1μ만큼 이격된 두 대향 유리 기판을 포함한다. 두 반대쪽 가장자리를 따라 기판을 밀봉하여 셀을 형성시킨다. 각 유리 기판의 내표면을 폴리이미드 코팅으로 코팅하고, 이 코팅의 표면을 마찰에 의해 적어도 부분적으로 배향시킨다. 광변색성-이색성 화합물과 액정 매질을 셀 어셈블리 중으로 도입하고 액정 매질을 마찰된 폴리이미드 표면과 정렬시킴으로써, 광변색성-이색성 화합물의 정렬을 달성한다. 액정 매질과 광변색성-이색성 화합물이 정렬되면, 셀 어셈블리를 광학 벤치(이는 실시예에서 상세하게 기재됨)에 위치시키고, 셀 어셈블리의 불활성화된 흡광도를 활성화된 흡광도에서 빼서 평균 상위 흡수 스펙트럼을 수득하는 것을 제외하고는 코팅된 기판에 대해 앞서 기재된 방식으로 평균 흡수 비를 결정한다.

앞서 논의된 바와 같이, 이색성 화합물이 평면 편광된 광의 두 직교 성분중 하나를 우선적으로 흡수할 수 있으나, 순 선형 편광 효과를 달성하기 위해서는 통상 이색성 화합물의 분자를 적합하게 위치시키거나 배향할 필요가 있다. 유사하게, 순 선형 편광 효과를 획득하기 위해서는 통상 광변색성-이색성 화합물의 분자를 적합하게 위치시키거나 배향할 필요가 있다. 즉, 활성화된 상태의 광변색성-이색성 화합물의 분자의 장축이 대략 서로 평행하도록, 통상 광변색성-이색성 화합물의 분자를 정렬할 필요가 있다. 그러므로, 상기 논의된 바와 같이, 본원에 개시된 다양한 비제한적인 실시양태에 따라, 광변색성-이색성 화합물은 적어도 부분적으로 정렬된다. 또한, 광변색성-이색성 화합물의 활성화된 상태가 물질의 이색성 상태에 상응하는 경우에는, 활성화된 상태의 광변색성-이색성 화합물의 분자의 장축이 정렬되도록 광변색성-이색성 화합물이 적어도 부분적으로 정렬될 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "정렬"은 다른 물질, 화합물 또는 구조체와의 상호작용에 의해 적합한 배향 또는 위치로 만듦을 의미한다.

또한, 본원을 한정하지 않으면서, 본 발명의 광변색성 제품의 광변색성-이색성 층은 복수개의 광변색성-이색성 화합물을 포함할 수 있다. 본원을 한정하지 않음녀서, 둘 이상의 광변색성-이색성 화합물이 함께 사용되는 경우, 광변색성-이색성 화합물은 서로 보완하여 목적하는 색상 또는 색조를 생성시키도록 선택될 수 있다. 예를 들면, 본원에 개시된 비제한적인 특정 실시양태에 따라 광변색성-이색성 화합물을 사용하여 거의 중성 회색 또는 거의 중성 갈색 같은 활성화된 특정 색상을 획득할 수 있다. 예를 들어, 중성 회색 및 갈색을 한정하는 매개변수를 기재하는, 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 5,645,767 호의 칼럼 12 66행 내지 칼럼 13 19행을 참조한다. 또한 또는 다르게는, 적어도 부분적인 코팅은 보완적인 선형 편광 상태를 갖는 광변색성-이색성 화합물의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 목적하는 파장 범위에 걸쳐 보완적인 선형 편광 상태를 갖도록 광변색성-이색성 화합물을 선택하여 목적하는 파장 범위에 걸쳐 광을 편광시킬 수 있는 광학 소자를 생성시킬 수 있다. 또한, 동일한 파장에서 본질적으로 동일한 편광 상태를 갖는 보완적인 광변색성-이색성 화합물의 혼합물을 선택하여 획득되는 전체 선형 편광을 보강하거나 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 하나의 비제한적인 실시양태에 따라, 광변색성-이색성 층은 둘 이상의 적어도 부분적으로 정렬된 광변색성-이색성 화합물을 포함할 수 있으며, 이 때 적어도 부분적으로 정렬된 광변색성-이색성 화합물은 각각 보완적인 색상 및/또는 보완적인 선형 편광 상태를 갖는다.

광변색성-이색성 층은 적어도 부분적인 코팅의 가공, 특성 또는 성능중 하나 이상의 촉진할 수 있는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 첨가제의 비제한적인 예는 염료, 정렬 촉진제, 운동 향상 첨가제, 광 개시제, 열 개시제, 중합 억제제, 용매, 광 안정화제[예를 들어, 자외선 흡수제 및 장애 아민 광 안정화제(HALS) 같은 광 안정화제, 이들로 한정되지는 않음], 열 안정화제, 이형제, 레올로지 조절제, 레벨링제(예를 들어, 계면활성제, 이것으로 국한되지는 않음), 자유 라디칼 소거제 및 접착 촉진제(예를 들어, 헥산다이올 다이아크릴레이트 및 커플링제)를 포함한다.

광변색성-이색성 층에 존재할 수 있는 염료의 예는 목적하는 색상 또는 다른 광학 특성을 광변색성-이색성 층에 부여할 수 있는 유기 염료를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

본원에 사용되는 용어 "정렬 촉진제"는 이 첨가제가 첨가되는 물질의 정렬 속도 및 균일성중 하나 이상을 촉진할 수 있는 첨가제를 의미한다. 광변색성-이색성 층에 존재할 수 있는 정렬 촉진제의 비제한적인 예는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 6,338,808 호 및 미국 특허 공개 제 2002/0039627 호에 기재되어 있는 것을 포함하지만, 이들로 국한되지는 않는다.

광변색성-이색성 층과 같은 본 발명의 광변색성 제품의 다양한 층에 존재할 수 있는 운동 향상 첨가제의 비제한적인 예는 에폭시-함유 화합물, 유기 폴리올 및/또는 가소화제를 포함한다. 이러한 운동 향상 첨가제의 더욱 구체적인 예는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 6,433,043 호 및 미국 특허 공개 제 2003/0045612 호에 개시되어 있다.

프라이머 층, 광변색성-이색성 층 및/또는 탑코트 층 같은 본 발명의 광변색성 제품의 다양한 층에 존재할 수 있는 광 개시제의 비제한적인 예는 절단-형 광 개시제 및 추출-형 광 개시제를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 절단-형 광 개시제의 비제한적인 예는 아세토페논, α-아미노알킬페논, 벤조인 에터, 벤조일 옥심, 아실포스핀 옥사이드 및 비스아실포스핀 옥사이드 또는 이러한 개시제의 혼합물을 포함한다. 이러한 광 개시제의 상업적인 예는 시바 케미칼즈, 인코포레이티드(Ciba Chemicals, Inc.)에서 시판중인 다로큐어(DAROCURE)® 4265이다. 추출-형 광 개시제의 비제한적인 예는 벤조페논, 마이클러(Michler's) 케톤, 티오잔톤, 안트라퀴논, 캠퍼퀴논, 플루오론, 케토쿠마린 또는 이러한 개시제의 혼합물을 포함한다.

프라이머 층, 광변색성-이색성 층 및/또는 탑코트 층 같은 본 발명의 광변색성 제품의 하나 이상의 층에 존재할 수 있는 광 개시제의 다른 비제한적인 예는 가시광 광 개시제이다. 적합한 가시광 광 개시제의 비제한적인 예는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 6,602,603 호의 칼럼 12, 11행 내지 칼럼 13 21행에 기재되어 있다.

열 개시제의 예는 유기 퍼옥시 화합물 및 아조비스(유기 나이트릴) 화합물을 포함하지만, 이들로 국한되지는 않는다. 열 개시제로서 유용한 유기 퍼옥시 화합물의 예는 3급부틸퍼옥시 아이소프로필 카본에이트 같은 퍼옥시모노카본에이트 에스터; 다이(2-에틸헥실) 퍼옥시다이카본에이트, 다이(2급부틸)퍼옥시다이카본에이트 및 다이아이소프로필퍼옥시다이카본에이트 같은 퍼옥시다이카본에이트 에스터; 2,4-다이클로로벤조일 퍼옥사이드, 아이소부티릴 퍼옥사이드, 데카노일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 프로피온일 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드 및 p-클로로벤조일 퍼옥사이드 같은 다이아실퍼옥사이드; 3급-부틸퍼옥시 피발레이트, 3급-부틸퍼옥시 옥틸레이트 및 3급-부틸퍼옥시아이소부티레이트 같은 퍼옥시에스터; 메틸에틸케톤 퍼옥사이드 및 아세틸사이클로헥산 설폰일 퍼옥사이드를 포함하지만, 이들로 국한되는 것은 아니다. 하나의 비제한적인 실시양태에서, 사용되는 열 개시제는 생성되는 중합물을 변색시키지 않는 것이다. 열 개시제로서 사용될 수 있는 아조비스(유기 나이트릴) 화합물의 예는 아조비스(아이소부티로나이트릴), 아조비스(2,4-다이메틸발레로나이트릴) 또는 이들의 혼합물을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다.

중합 억제제의 예는 나이트로벤젠, 1,3,5-트라이나이트로벤젠, p-벤조퀴논, 클로라닐, DPPH, FeCl₃, CuCl₂, 산소, 황, 아닐린, 페놀, p-다이하이드록시벤젠, 1,2,3-트라이하이드록시벤젠 및 2,4,6-트라이메틸페놀을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

프라이머 층, 광변색성-이색성 층 및/또는 탑코트 층과 같은 본 발명의 광변색성 제품의 다양한 층을 제조하는데 제공될 수 있는 용매의 예는 코팅의 고체 성분을 용해시키고/시키거나 코팅 및 요소 및 기판과 양립가능하고/하거나 코팅이 도포되는 외표면(들)이 균일하게 덮이도록 보장할 수 있는 것을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다. 용매의 예는 프로필렌 글라이콜 모노메틸 에터 아세테이트 및 이들의 유도체[도와놀(DOWANOL)^® 공업용 용매로서 시판됨], 아세톤, 아밀 프로피온에이트, 아니솔, 벤젠, 부틸 아세테이트, 사이클로헥산, 에틸렌 글라이콜의 다이알킬 에터, 예를 들어 다이에틸렌 글라이콜 다이메틸 에터 및 이들의 유도체[셀로솔브(CELLOSOLVE)^® 공업용 용매로서 시판됨], 다이에틸렌 글라이콜 다이벤조에이트, 다이메틸 설폭사이드, 다이메틸 폼아마이드, 다이메톡시벤젠, 에틸 아세테이트, 아이소프로필 알콜, 메틸 사이클로헥산온, 사이클로펜탄온, 메틸 에틸 케톤, 메틸 아이소부틸 케톤, 메틸 프로피온에이트, 프로필렌 카본에이트, 테트라하이드로푸란, 톨루엔, 자일렌, 2-메톡시에틸 에터, 3-프로필렌 글라이콜 메틸 에터 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

다른 비제한적인 실시양태에서, 광변색성-이색성 층은 하나 이상의 종래의 이색성 화합물을 포함할 수 있다. 적합한 종래의 이색성 화합물의 예는 아조메틴, 인디고이드, 티오인디고이드, 메로사이아닌, 인단, 퀴노프탈론 염료, 페릴렌, 프탈로페린, 트라이페노다이옥사진, 인돌로퀸옥살린, 이미다조-트라이아진, 테트라진, 아조 및 (폴리)아조 염료, 벤조퀴논, 나프토퀴논, 안트로퀴논 및 (폴리)안트로퀴논, 안트로피리미딘온, 요오드 및 아이오데이트를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 다른 비제한적인 실시양태에서, 이색성 물질은 다른 물질과 하나 이상의 공유 결합을 형성할 수 있는 하나 이상의 반응성 작용기를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 이색성 물질은 중합가능한 이색성 화합물일 수 있다. 따라서, 이색성 물질은 중합될 수 있는 하나 이상의 기(즉, "중합가능한 기")를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본원을 한정하지 않으면서, 하나의 비제한적인 실시양태에서, 이색성 화합물은 하나 이상의 중합가능한 기로 종결되는 하나 이상의 알콕시, 폴리알콕시, 알킬 또는 폴리알킬 치환기를 가질 수 있다.

일부 실시양태에서, 광변색성-이색성 층은 하나 이상의 종래의 광변색성 화합물을 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "종래의 광변색성 화합물"은 열에 의해 가역적인 광변색성 화합물 및 열에 의해 가역적이지 않은(또는 광-가역적인) 광변색성 화합물 둘 다를 포함한다. 일반적으로, 본원을 한정하지 않으면서, 둘 이상의 종래의 광변색성 물질이 서로 함께 또는 광변색성-이색성 화합물과 함께 사용되는 경우, 다양한 물질은 목적하는 색상 또는 색조를 생성시키는데 서로 보완적이도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 광변색성 화합물의 혼합물을 본원에 개시된 비제한적인 특정 실시양태에 따라 사용하여 거의 중성 회색 또는 거의 중성 갈색 같은 활성화된 특정 색상을 획득할 수 있다. 예를 들어, 중성 회색 및 갈색을 한정하는 매개변수를 기재하는, 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 5,645,767 호의 칼럼 12 66행 내지 칼럼 13 19행을 참조한다.

일부 실시양태에 따라, 광변색성-이색성 층은 종래의 광변색성 화합물을 함유하지 않는다.

광변색성-이색성 층은 하나 이상의 적합한 광변색성-이색성 화합물을 포함할 수 있다. 본 발명의 광변색성 제품의 광변색성-이색성 층에 포함될 수 있는 광변색성-이색성 화합물의 예는 하기 화합물을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다:

(PCDC-1) 3-페닐-3-(4-(4-(3-피페리딘-4-일-프로필)피페리디노)페닐)-13,13-다이메틸-인데노[2',3':3,4]-나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-2) 3-페닐-3-(4-(4-(3-(1-(2-하이드록시에틸)피페리딘-4-일)프로필)피페리디노)페닐)-13,13-다이메틸-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-3) 3-페닐-3-(4-(4-(4-부틸-페닐카바모일)-피페리딘-1-일) 페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-(4-페닐-피페라진-1-일)인데노[2',3':3,4] 나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-4) 3-페닐-3-(4-([1,4']바이피페리딘일-1'-일)페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-([1,4']바이피페리딘일-1'-일)인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-5) 3-페닐-3-(4-(4-페닐-피페라진-1-일)페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-(4-(4-헥실벤조일옥시)-피페리딘-1-일)인데노[2',3':3,4] 나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-6) 3-페닐-3-(4-(4-페닐-피페라진-1-일)페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-(4-(4'-옥틸옥시-바이페닐-4-카보닐옥시)-피페리딘-1-일)인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-7) 3-페닐-3-(4-(4-페닐-피페라진-1-일)페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-{4-[17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시카보닐옥시]-피페리딘-1-일}-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-8) 3-페닐-3-(4-{4-[17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시카보닐옥시]-피페리딘-1-일}-페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-{4-[17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시카보닐옥시]-피페리딘-1-일})인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-9) 3-페닐-3-(4-(4-페닐피페라진-1-일)페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-(4-(4-(4'-옥틸옥시-바이페닐-4-카보닐옥시)페닐)피페라진-1-일)인데노[2',3':3,4] 나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-10) 3-페닐-3-(4-(4-페닐-피페라진-1-일)페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-(4-(4-(4-헥실옥시페닐카보닐옥시)페닐) 피페라진-1-일)인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-11) 3-페닐-3-(4-(4-페닐-피페라진-1-일)페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-(4-(4-(4-(2-플루오로벤조일옥시)벤조일옥시)페닐) 피페라진-1-일)인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-12) 3-페닐-3-(4-(피롤리딘-1-일)페닐)-13-하이드록시-13-에틸-6-메톡시-7-(4-(4-(4-헥실벤조일옥시)페닐)피페라진-1-일)인데노[2',3':3,4] 나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-13) 3-페닐-3-(4-(피롤리딘-1-일)페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-(4-(4-헥실벤조일옥시)벤조일옥시)-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-14) 3-페닐-3-(4-(피롤리딘-1-일)페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-(4-(4-(4-헥실벤조일옥시)벤조일옥시)벤조일옥시)인데노[2',3':3,4] 나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-15) 3-페닐-3-(4-(4-메톡시페닐)-피페라진-1-일))페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-(4-(4-(3-페닐프로프-2-인오일옥시)페닐)피페라진-1-일)-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-16) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-(4-메톡시페닐)피페라진-1-일)페닐)-13-에틸-13-하이드록시-6-메톡시-7-(4-(4-(4-헥실벤조일옥시)페닐)피페라진-1-일)인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-17) 3-페닐-3-{4-(피롤리딘-1-일)페닐)-13-[17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시]-13-에틸-6-메톡시-7-(4-[17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시카보닐옥시]-피페라딘-1-일)-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-18) 3-페닐-3-(4-{4-[17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시카보닐옥시]-피페리딘-1-일}-페닐)-13-에틸-13-하이드록시-6-메톡시-7-{4-[17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시카보닐옥시]-피페리딘-1-일}-)인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-19) 3-페닐-3-{4-(피롤리딘-1-일)페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-(4-(4-(4-(3-페닐-3-{4-(피롤리딘-1-일)페닐}-13,13-다이메틸-6-메톡시-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란-7-일)-피페라딘-1-일)옥시카보닐)페닐)페닐)카보닐옥시)-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-20) 3-{4-[4-(4-메톡시-페닐)-피페라진-1-일]-페닐}-3-페닐-7-메톡시카보닐-3H-나프토[2,1-b]피란;

(PCDC-21) 3-{4-[4-(4-메톡시-페닐)-피페라진-1-일]-페닐}-3-페닐-7-하이드록시카보닐-3H-나프토[2,1-b]피란;

(PCDC-22) 3-{4-[4-(4-메톡시-페닐)-피페라진-1-일]-페닐}-3-페닐-7-(4-페닐-(펜-1-옥시)카보닐)-3H-나프토[2,1-b]피란;

(PCDC-23) 3-{4-[4-(4-메톡시-페닐)-피페라진-1-일]-페닐}-3-페닐-7-(N-(4-((4-다이메틸아미노)페닐)다이아젠일)페닐)카바모일-3H-나프토[2,1-b]피란;

(PCDC-24) 2-페닐-2-{4-[4-(4-메톡시-페닐)-피페라진-1-일]-페닐}-벤조퓨로[3',2':7,8] 벤조[b]피란;

(PCDC-25) 2-페닐-2-{4-[4-(4-메톡시-페닐)-피페라진-1-일]-페닐}-벤조티에노[3',2':7,8] 벤조[b]피란;

(PCDC-26) 7-{17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시카보닐옥시}-2-페닐-2-(4-피롤리딘-1-일-페닐)-6-메톡시카보닐-2H-벤조[b]피란;

(PCDC-27) 2-페닐-2-{4-[4-(4-메톡시-페닐)-피페라진-1-일]-페닐}-9-하이드록시-8-메톡시카보닐-2H-나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-28) 2-페닐-2-{4-[4-(4-메톡시-페닐)-피페라진-1-일]-페닐}-9-하이드록시-8-(N-(4-부틸-페닐))카바모일-2H-나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-29) 2-페닐-2-{4-[4-(4-메톡시-페닐)-피페라진-1-일]-페닐}-9-하이드록시-8-(N-(4-페닐)페닐) 카바모일-2H-나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-30) 1,3,3-트라이메틸-6'-(4-에톡시카보닐)-피페리딘-1-일)-스피로[인돌린-2,3'-3H-나프토[2,1-b][1,4]옥사진];

(PCDC-31) 1,3,3-트라이메틸-6'-(4-[N-(4-부틸페닐)카바모일]-피페리딘-1-일)-스피로[인돌린-2,3'-3H-나프토[2,1-b][1,4]옥사진];

(PCDC-32) 1,3,3-트라이메틸-6'-(4-(4-메톡시페닐)피페라진-1-일)-스피로[인돌린-2,3'-3H-나프토[2,1-b][1,4]옥사진];

(PCDC-33) 1,3,3-트라이메틸-6'-(4-(4-하이드록시페닐)피페라진-1-일)-스피로[인돌린-2,3'-3H-나프토[2,1-b][1,4]옥사진];

(PCDC-34) 1,3,3,5,6-펜타메틸-7'-(4-(4-메톡시페닐)피페라진-1-일)-스피로[인돌린-2,3'-3H-나프토[2,1-b][1,4]옥사진];

(PCDC-35) 1,3-다이에틸-3-메틸-5-메톡시-6'-(4-(4'-헥실옥시-바이페닐-4-카보닐옥시)-피페리딘-1-일)-스피로[인돌린-2,3'-3H-나프토[2,1-b][1,4]옥사진];

(PCDC-36) 1,3-다이에틸-3-메틸-5-[4-(4-펜타데카플루오로헵틸옥시-페닐카바모일)-벤질옥시]-6'-(4-(4'-헥실옥시-바이페닐-4-카보닐옥시)-피페리딘-1-일)-스피로[인돌린-2,3'-3H-나프토[2,1-b][1,4]옥사진];

(PCDC-37) 2-페닐-2-{4-[4-(4-메톡시-페닐)-피페라진-1-일]-페닐}-5-카보메톡시-8-(N-(4-페닐)페닐) 카바모일-2H-나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-38) 2-페닐-2-{4-[4-(4-메톡시-페닐)-피페라진-1-일]-페닐}-5-카보메톡시-8-(N-(4-페닐)페닐) 카바모일-2H-플루오란테노[1,2-b]피란;

(PCDC-39) 2-페닐-2-{4-[4-(4-메톡시-페닐)-피페라진-1-일]-페닐}-5-카보메톡시-11-(4-{17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시카보닐옥시}페닐)-2H-플루오란테노[1,2-b]피란;

(PCDC-40) 1-(4-카복시부틸)-6-(4-(4-프로필페닐)카보닐옥시)페닐)-3,3-다이메틸-6'-(4-에톡시카보닐)-피페리딘-1-일)-스피로[(1,2-다이하이드로-9H-다이옥솔라노[4',5':6,7]인돌린-2,3'-3H-나프토[2,1-b][1,4]옥사진];

(PCDC-41) 1-(4-카복시부틸)-6-(4-(4-프로필페닐)카보닐옥시)페닐)-3,3-다이메틸-7'-(4-에톡시카보닐)-피페리딘-1-일)-스피로[(1,2-다이하이드로-9H-다이옥솔라노[4',5':6,7]인돌린-2,3'-3H-나프토[1,2-b][1,4]옥사진];

(PCDC-42) 1,3-다이에틸-3-메틸-5-(4-{17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시카보닐옥시}페닐)-6'-(4-(4'-헥실옥시-바이페닐-4-카보닐옥시)-피페리딘-1-일)-스피로[인돌린-2,3'-3H-나프토[2,1-b][1,4]옥사진];

(PCDC-43) 1-부틸-3-에틸-3-메틸-5-메톡시-7'-(4-(4'-헥실옥시-바이페닐-4-카보닐옥시)-피페리딘-1-일)-스피로[인돌린-2,3'-3H-나프토[1,2-b][1,4]옥사진];

(PCDC-44) 2-페닐-2-{4-[4-(4-메톡시-페닐)-피페라진-1-일]-페닐}-5-메톡시카보닐-6-메틸-2H-9-(4-(4-프로필페닐)카보닐옥시)페닐)(1,2-다이하이드로-9H-다이옥솔라노[4',5':6,7] 나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-45) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-(4-메톡시페닐)피페라진-1-일)페닐)-13-에틸-13-하이드록시-6-메톡시-7-(4-(4-프로필페닐)카보닐옥시)페닐)-[1,2-다이하이드로-9H-다이옥솔라노[4",5":6,7][인데노[2',3':3,4]]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-46) 3-페닐-3-(4-(4-메톡시페닐)피페라진-1-일)페닐)-13-에틸-13-하이드록시-6-메톡시-7-(4-(4-헥실페닐)카보닐옥시)페닐)-[1,2-다이하이드로-9H-다이옥솔라노[4",5":5,6][인데노[2',3':3,4]] 나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-47) 4-(4-((4-사이클로헥실리덴-1-에틸-2,5-다이옥소피롤린-3-일리덴)에틸)-2-티엔일)페닐-(4-프로필)벤조에이트;

(PCDC-48) 4-(4-((4-아다만탄-2-일리덴-1-(4-(4-헥실페닐)카보닐옥시)페닐)-2,5-다이옥소피롤린-3-일리덴)에틸)-2-티엔일)페닐-(4-프로필)벤조에이트;

(PCDC-49) 4-(4-((4-아다만탄-2-일리덴-2,5-다이옥소-1-(4-(4-(4-프로필페닐)피페라진일)페닐)피롤린-3-일리덴)에틸)-2-티엔일)페닐 (4-프로필)벤조에이트;

(PCDC-50) 4-(4-((4-아다만탄-2-일리덴-2,5-다이옥소-1-(4-(4-(4-프로필페닐)피페라진일)페닐)피롤린-3-일리덴)에틸)-1-메틸피롤-2-일)페닐 (4-프로필)벤조에이트;

(PCDC-51) 4-(4-((4-아다만탄-2-일리덴-2,5-다이옥소-1-(4-{17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시카보닐옥시}페닐)피롤린-3-일리덴)에틸)-1-메틸피롤-2-일)페닐 (4-프로필)벤조에이트;

(PCDC-52) 4-(4-메틸-5,7-다이옥소-6-(4-(4-(4-프로필페닐)피페라진일)페닐)스피로[8,7a-다이하이드로티아페노[4,5-f]아이소인돌-8,2'-아다멘탄]-2-일)페닐 (4-프로필) 페닐 벤조에이트;

(PCDC-53) N-(4-{17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시카보닐옥시}페닐-6,7-다이하이드로-4-메틸-2-페닐스피로(5,6-벤조[b]티오펜다이카복시이미드-7,2-트라이사이클로[3.3.1.1]데칸);

(PCDC-54) N-시아노메틸-6,7-다이하이드로-2-(4-(4-(4-프로필페닐)피페라진일)페닐)-4-메틸스피로(5,6-벤조[b]티오펜다이카복시이미드-7,2-트라이사이클로[3.3.1.1] 데칸);

(PCDC-55) N-페닐에틸-6,7-다이하이드로-2-(4-(4-(4-헥실벤조일옥시)페닐)피페라진-1-일)페닐-4-메틸스피로(5,6-벤조[b]티오펜다이카복시이미드-7,2-트라이사이클로[3.3.1.1] 데칸);

(PCDC-56) N-페닐에틸-6,7-다이하이드로-2-(4-(4-(4-헥실벤조일옥시)페닐)피페라진-1-일)페닐-4-사이클로프로필 스피로(5,6-벤조[b]티오펜다이카복시이미드-7,2-트라이사이클로[3.3.1.1] 데칸);

(PCDC-57) N-페닐에틸-6,7-다이하이드로-2-(4-(4-(4-헥실벤조일옥시)페닐)피페라진-1-일)페닐-4-사이클로프로필 스피로(5,6-벤조[b]퓨로다이카복시이미드-7,2-트라이사이클로[3.3.1.1] 데칸);

(PCDC-58) N-시아노메틸-6,7-다이하이드로-4-(4-(4-(4-헥실벤조일옥시)페닐)피페라진-1-일)페닐-2-페닐스피로(5,6-벤조[b]티오펜다이카복시이미드-7,2-트라이사이클로[3.3.1.1] 데칸);

(PCDC-59) N-[17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시카보닐-6,7-다이하이드로-2-(4-메톡시페닐)페닐-4-메틸스피로(5,6-벤조[b]티오펜다이카복시이미드-7,2-트라이사이클로[3.3.1.1] 데칸);

(PCDC-60) N-시아노메틸-2-(4-(6-(4-부틸페닐)카보닐옥시-(4,8-다이옥사바이사이클로[3.3.0]옥트-2-일))옥시카보닐)페닐-6,7-다이하이드로-4-사이클로프로필스피로(5,6-벤조[b] 티오펜다이카복시이미드-7,2-트라이사이클로[3.3.1.1]데칸);

(PCDC-61) 6,7-다이하이드로-N-메톡시카보닐메틸-4-(4-(6-(4-부틸페닐)카보닐옥시-(4,8-다이옥사바이사이클로[3.3.0]옥트-2-일))옥시카보닐)페닐-2-페닐스피로(5,6-벤조[b]티오펜다이카복시이미드-7,2-트라이사이클로[3.3.1.1] 데칸); 및

(PCDC-62) 3-페닐-3-(4-피롤리딘일페닐)-13,13-다이메틸-6-메톡시-7-(4-(4-(4-(4-(6-(4-(4-(4-온일페닐카보닐옥시)페닐)옥시카보닐)페녹시)헥실옥시)페닐)피페라진-1-일)인데노[2',3':3,4] 나프토[1,2-b]피란.

몇몇 추가적인 실시양태에서, 본 발명의 광변색성 제품의 광변색성-이색성 화합물은 하기 화합물로부터 선택될 수 있다:

(PCDC-a1) 3,3-비스(4-메톡시페닐)-10-[4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)벤즈아마이도)페닐]-13,13-다이메틸-12-브로모-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a2) 3,3-비스(4-메톡시페닐)-10-[4-((4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페녹시)카보닐) 페닐]-6,13,13-트라이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a3) 3-(4-플루오로페닐)-3-(4-피페리디노페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페닐)벤즈아마이도) 페닐]-6-트라이플루오로메틸-11,13,13-트라이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a4) 3,3-비스(4-메톡시페닐)-10-[4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)벤즈아마이도)페닐]-5,7-다이플루오로-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a5) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-피페리디노페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페닐)벤즈아마이도) 페닐]-5,7-다이플루오로-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a6) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페닐)벤즈아마이도)페닐]-5,7-다이플루오로-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a7) 3-(4-플루오로페닐)-3-(4-피페리디노페닐)-10-[4-((4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페녹시)카보닐)페닐]-12-브로모-5,7-다이플루오로-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a8) 3-페닐-3-(4-피페리디노페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페닐)벤즈아마이도)페닐]-12-브로모-5,7-다이플루오로-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a9) 3-페닐-3-(4-피페리디노페닐)-10-[4-((4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페녹시)카보닐)페닐]-12-브로모-5,7-다이플루오로-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a10) 3-(4-플루오로페닐)-3-(4-피페리디노페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페닐)벤즈아마이도)페닐]-12-브로모-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a11) 3,3-비스(4-메톡시디노페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페닐)벤즈아마이도)페닐]-12-브로모-6,7-다이메톡시-11,13,13-트라이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a12) 3,3-비스(4-메톡시페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페닐)벤즈아마이도) 페닐]-6-트라이플루오로메틸-12-브로모-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a13) 3,3-비스(4-메톡시페닐)-10,12-비스[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페닐)벤즈아마이도)페닐]-6-트라이플루오로메틸-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a14) 3,3-비스(4-메톡시페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페닐) 벤즈아마이도)페닐]-5,7-다이플루오로-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a15) 3,3-비스(4-메톡시페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페닐)벤즈아마이도) 페닐]-6-트라이플루오로메틸-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a16) 3,3-비스(4-메톡시페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페닐) 벤즈아마이도)페닐]-5,7-다이플루오로-12-브로모-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a17) 3-(4-플루오로페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실) 페닐)벤즈아마이도)페닐]-6-트라이플루오로메틸-13-메틸-13-부틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a18) 3-(4-플루오로페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실) 페닐)벤즈아마이도)페닐]-5,7-다이플루오로-12-브로모-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a19) 3-페닐-3-(4-메톡시페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실) 페닐)벤즈아마이도)페닐]-6-트라이플루오로메틸-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a20) 3-페닐-3-(4-모폴리노페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실) 페닐)벤즈아마이도)페닐]-6-트라이플루오로메틸-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a21) 3,3-비스(4-플루오로페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실) 페닐)벤즈아마이도)페닐]-6-트라이플루오로메틸-12-브로모-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a22) 3,3-비스(4-플루오로페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실) 페닐)벤즈아마이도)페닐]-6-트라이플루오로메틸-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a23) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-부톡시페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실) 페닐)벤즈아마이도)페닐]-6-트라이플루오로메틸-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a24) 3-(4-플루오로페닐)-13,13-다이메틸-3-(4-모폴리노페닐)-10-(4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)-[1,1'-바이페닐]-4-일카복사마이도)페닐)-6-(트라이플루오로메틸)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a25) 3-(4-부톡시페닐)-3-(4-플루오로페닐)-13,13-다이메틸-10-(4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)-[1,1'-바이페닐]-4-일카복사마이도)페닐)-6-(트라이플루오로메틸)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a26) 3-(4-(4-(4-메톡시페닐)피페라진-1-일)페닐)-13,13-다이메틸-10-(4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)-[1,1'-바이페닐]-4-일카복사마이도)페닐)-3-페닐-6-(트라이플루오로메틸)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a27) 3-(4-부톡시페닐)-3-(4-플루오로페닐)-13,13-다이메틸-10-(4-(((트랜스,트랜스-4'-펜틸-[1,1'-바이(사이클로헥산)]-4-일)옥시)카보닐)페닐)-6-(트라이플루오로메틸)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a28) 3-(4-플루오로페닐)-13,13-다이메틸-10-(4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)-[1,1'-바이페닐]-4-일카복사마이도)페닐)-3-(4-부톡시페닐)-6-(트라이플루오로메틸)-3,13-다이하이드로 인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a29) 3-(4-메톡시페닐)-13,13-다이메틸-10-(4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)-[1,1'-바이페닐]-4-일카복사마이도)페닐)-3-(4-(트라이플루오로메톡시)페닐)-6-(트라이플루오로메틸)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a30) 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페닐)벤즈아마이도) 페닐]-6-트라이플루오로메틸-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a40) 12-브로모-3-(4-부톡시페닐)-3-(4-플루오로페닐)-13,13-다이메틸-10-(4-((4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)-[1,1'-바이페닐]-4-카보닐)옥시)벤즈아마이도)-6-(트라이플루오로메틸)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a41) 3-(4-부톡시페닐)-5,7-다이클로로-11-메톡시-3-(4-메톡시페닐)-13,13-다이메틸-10-(4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)-[1,1'-바이페닐]-4-일카복사마이도)페닐)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a42) 3-(4-부톡시페닐)-3-(4-플루오로페닐)-13,13-다이메틸-10-(4-((4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)-[1,1'-바이페닐]-4-카보닐)옥시)벤즈아마이도)-6-(트라이플루오로메틸)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a43) 5,7-다이클로로-3,3-비스(4-하이드록시페닐)-11-메톡시-13,13-다이메틸-10-(4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)-[1,1'-바이페닐]-4-일카복사마이도)페닐)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a44) 6,8-다이클로로-3,3-비스(4-하이드록시페닐)-11-메톡시-13,13-다이메틸-10-(4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)-[1,1'-바이페닐]-4-일카복사마이도)페닐)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a45) 3-(4-부톡시페닐)-5,8-다이플루오로-3-(4-플루오로페닐)-13,13-다이메틸-10-(4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)-[1,1'-바이페닐]-4-일카복사마이도)페닐)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a46) 3-(4-부톡시페닐)-3-(4-플루오로페닐)-13,13-다이메틸-10-(4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)-[1,1'-바이페닐]-4-카보닐)피페라진-1-일)-6-(트라이플루오로메틸)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a47) 3-(4-모폴리노페닐)-3-(4-메톡시페닐)-10,7-비스[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실) 페닐)벤즈아마이도)페닐]-5-플루오로-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a48) 3-(4-모폴리노페닐)-3-(4-메톡시페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실) 페닐)벤즈아마이도)-2-(트라이플루오로메틸)페닐]-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a49) 3,3-비스(4-메톡시페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페닐)벤즈아마이도)-2-(트라이플루오로메틸)페닐]-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a50) 3-(4-모폴리노페닐)-3-(4-메톡시페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실) 페닐)벤즈아마이도)-2-(트라이플루오로메틸)페닐]-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a51) 3,3-비스(4-메톡시페닐)-13,13-다이메틸-10-(2-메틸-4-(트랜스-4-((4'-((트랜스-4-펜틸사이클로헥실)바이페닐-4-일옥시)카보닐)사이클로헥산카복사마이도)페닐)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a52) 3-(4-(4-(4-부틸페닐)피페라진-1-일)페닐)-3-(4-메톡시페닐)-13,13-다이메틸-10-(4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)바이페닐-4-일카복사마이도)-2-(트라이플루오로메틸)페닐)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a53) 3-(4-(4-(4-부틸페닐)피페라진-1-일)페닐)-3-(4-메톡시페닐)-13,13-다이메틸-10-(2-메틸-4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)바이페닐-4-일카복사마이도)페닐)-7-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)벤즈아마이도)페닐)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a54) 3-(4-메톡시페닐)-13,13-다이메틸-7,10-비스(4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)바이페닐-4-일카복사마이도)페닐)-3-페닐-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a55) 3-p-톨일-3-(4-메톡시페닐)-6-메톡시-13,13-다이메틸-7-(4'-(트랜스,트랜스-4'-펜틸바이(사이클로헥산-4-)카보닐옥시)바이페닐카보닐옥시)-10-(4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)바이페닐-4-일카복사마이도)페닐)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a56) 10-(4-(((3S,8S,9S,10R,13R,14S,17R)-10,13-다이메틸-17-((R)-6-메틸헵탄-2-일)-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시)카보닐)피페라진-1-일)-3-(4-메톡시페닐)-13,13-다이메틸-3-(4-모폴리노페닐)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a57) 6-메톡시-3-(4-메톡시페닐)-13,13-다이메틸-3-(4-((S)-2-메틸부톡시)페닐)-10-(4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)바이페닐-4-일카복사마이도)페닐)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란;

(PCDC-a58) 6-메톡시-3-(4-메톡시페닐)-13,13-다이메틸-3-(4-((S)-2-메틸부톡시)페닐)-7-(4'-(트랜스,트랜스-4'-펜틸바이(사이클로헥산-4-)카보닐옥시)바이페닐카보닐옥시)-10-(4-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)바이페닐-4-일카복사마이도)페닐)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란; 및

(PCDC-a59) 6-메톡시-3-(4-메톡시페닐)-13,13-다이메틸-3-(4-((S)-2-메틸부톡시)페닐)-10-(4-(((3R,3aS,6S,6aS)-6-(4'-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)바이페닐카보닐옥시)헥사하이드로퓨로[3,2-b]퓨란-3-일옥시)카보닐)페닐)-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란.

더욱 일반적으로, 본 발명의 광변색성 제품의 광변색성-이색성 화합물은 (a) 하나 이상의 광변색성 기(PC)(이는, 예컨대 피란, 옥사진, 및 펄가이드로부터 선택될 수 있음); 및 (b) 상기 광변색성 기에 부착된 하나 이상의 연장제 또는 연장 기를 포함한다. 연장제(L)는 하기 화학식 I로 표시된다.

[화학식 I]

-[S₁]_c-[Q₁-[S₂]_d]_d'-[Q₂-[S₃]_e]_e'-[Q₃-[S₄]_f]_f'-S₅-P

본원에 사용되는, 광변색성-이색성 화합물의 광변색성 기와 관련된 용어 "부착된"은 직접 결합되거나 또 다른 기를 통해 간접적으로 결합되는 것을 의미한다. 따라서, 예컨대, 본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에 따르면, L은 PC 상의 치환체로서 PC에 직접 결합될 수 있거나, 또는 L은 PC에 직접 결합된 또 다른 기(예컨대, 후술되는, R¹으로 표시되는 기) 상의 치환체일 수 있다(즉, L은 PC에 간접적으로 결합된다). 이로 제한되는 것은 아니지만, 다양한 비제한적 실시양태에 따르면, PC 단독인 경우에 비해 연장된 PC(즉, 상기 광변색성 화합물)의 흡수 비가 증진될 수 있도록 L은 활성화된 상태에서 PC를 연장시키기 위해 PC에 부착될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 다양한 비제한적 실시양태에 따르면, PC 상에서의 L의 부착 위치는, PC의 활성화된 형태의 이론적 전이 쌍극자 모먼트(transitional dipole moment)에 평행한 방향 및 수직인 방향 중 하나 이상으로 L이 PC를 연장하도록 선택될 수 있다. 본원에 사용된 용어 "이론적 전이 쌍극자 모먼트"는 상기 분자와 전자기선의 상호작용에 의해 생성되는 과도적 쌍극자 분극을 의미한다. 예컨대, 문헌[IUPAC Compendium of Chemical Technology , 2 ^nd Ed ., International Union of Pure and Applied Chemistry (1997)]을 참조한다.

상기 화학식 I에서, 각 Q₁, Q₂, 및 Q₃은 독립적으로 각각의 경우 하기로부터 선택될 수 있다: 비치환 또는 치환된 방향족 기, 비치환 또는 치환된 지환족 기, 비치환 또는 치환된 헤테로사이클릭 기, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 2가 기로서, 이때 치환체는 P(후술됨)로 표시되는 기, 아릴, 티올, 아마이드, 액정 메소젠, 할로겐, C₁-C₁₈ 알콕시, 폴리(C₁-C₁₈ 알콕시), 아미노, 아미노(C₁-C₁₈)알킬렌, C₁-C₁₈알킬아미노, 다이-(C₁-C₁₈)알킬아미노, C₁-C₁₈ 알킬, C₂-C₁₈ 알켄, C₂-C₁₈ 알킨, C₁-C₁₈알킬(C₁-C₁₈)알콕시, C₁-C₁₈ 알콕시카보닐, C₁-C₁₈ 알킬카보닐, C₁-C₁₈ 알킬 카보네이트, 아릴 카보네이트, C₁-C₁₈ 아세틸, C₃-C₁₀ 사이클로알킬, C₃-C₁₀ 사이클로알콕시, 아이소사이아네이토, 아마이도, 시아노, 니트로, 시아노, 할로, 또는 C₁-C₁₈ 알콕시로 단일-치환된 또는 할로로 다중-치환된 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₁₈ 알킬 기, 및 화학식 ―M(T)_(t-1)및―M(OT)_(t-1) 중 하나로 표시되는 기(여기서, M은 알루미늄, 안티모니, 탄탈, 티탄, 지르코늄 및 규소로부터 선택되고, T는 유기작용성 라디칼, 유기작용성 탄화수소 라디칼, 지방족 탄화수소 라디칼 및 방향족 탄화수소 라디칼로부터 선택되고, t는 M의 원자가이다)로부터 선택됨. 본원에 사용된 접두어 "다중(poly)"은 2 이상을 의미한다.

화학식 I에서, 각 Q₁, Q₂, 및 Q₃ 은 독립적으로 각각의 경우 하기로부터 선택될 수 있다: 비치환 또는 치환된 방향족 기, 비치환 또는 치환된 지환족 기, 비치환 또는 치환된 헤테로사이클릭 기, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 2가 기로서, 이때 치환체는 P(후술됨)로 표시되는 기, 아릴, 티올, 아마이드, 액정 메소젠, 할로겐, C₁-C₁₈ 알콕시, 폴리(C₁-C₁₈ 알콕시), 아미노, 아미노(C₁-C₁₈)알킬렌, C₁-C₁₈알킬아미노, 다이-(C₁-C₁₈)알킬아미노, C₁-C₁₈ 알킬, C₂-C₁₈ 알켄, C₂-C₁₈ 알킨, C₁-C₁₈ 알킬(C₁-C₁₈)알콕시, C₁-C₁₈ 알콕시카보닐, C₁-C₁₈ 알킬카보닐, C₁-C₁₈ 알킬 카보네이트, 아릴 카보네이트, C₁-C₁₈ 아세틸, C₃-C₁₀ 사이클로알킬, C₃-C₁₀ 사이클로알콕시, 아이소사이아네이토, 아마이도, 시아노, 니트로, 시아노, 할로, 또는 C₁-C₁₈ 알콕시로 단일-치환된 또는 할로로 다중-치환된 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₁₈ 알킬 기, 및 화학식 ―M(T)_(t-1)및―M(OT)_(t-1)중 하나로 표시되는 기(여기서, M은 알루미늄, 안티모니, 탄탈, 티탄, 지르코늄 및 규소로부터 선택되고, T는 유기작용성 라디칼, 유기작용성 탄화수소 라디칼, 지방족 탄화수소 라디칼 및 방향족 탄화수소 라디칼로부터 선택되고, t는 M의 원자가임)로부터 선택됨. 본원에 사용된 접두어 "다중"은 2 이상을 의미한다.

전술된 바와 같이, Q₁, Q₂, 및 Q₃은 독립적으로 각각의 경우에 2가 기, 예컨대 비치환 또는 치환된 방향족 기, 비치환 또는 치환된 헤테로사이클릭 기, 및 비치환 또는 치환된 지환족 기로부터 선택될 수 있다. 유용한 방향족 기의 비제한적 예는 하기를 포함한다: 벤조, 나프토, 펜안트로, 바이페닐, 테트라하이드로 나프토, 터페닐, 및 안트라세노.

본원에 사용된 용어 "헤테로사이클릭 기"는 원자들의 고리를 갖는 화합물을 의미하되, 이때 상기 고리를 형성하는 하나 이상의 원자가 상기 고리를 형성하는 다른 원자와는 상이하다. 또한, 본원에 사용되는 용어 헤테로사이클릭 기는 특히 융합된 헤테로사이클릭 기를 배제한다. Q₁, Q₂, 및 Q₃이 선택될 수 있는 적합한 헤테로사이클릭 기의 비제한적 예는 하기를 포함한다: 아이소소비톨, 다이벤조퓨로, 다이벤조티에노, 벤조퓨로, 벤조티에노, 티에노, 퓨로, 다이옥시노, 카바졸로, 안트라닐일, 아제핀일, 벤족사졸일, 다이아제핀일, 다이아졸일, 이미다졸리딘일, 이미다졸일, 이미다졸린일, 인다졸일, 인돌레닌일, 인돌린일, 인돌리진일, 인돌일, 인독사진일, 아이소벤자졸일, 아이소인돌일, 아이소옥사졸일, 아이소옥사질, 아이소피로일, 아이소퀴놀일, 아이소티아졸일, 모폴리노, 모폴린일, 옥사다이아졸일, 옥사티아졸일, 옥사티아질, 옥사티올일, 옥사트라이아졸일, 옥사졸일, 피페라진일, 피페라질, 피페리딜, 푸린일, 피라노피롤일, 피라진일, 피라졸리딘일, 피라졸린일, 피라졸일, 피라질, 피리다진일, 피리다질, 피리딜, 피리미딘일, 피리미딜, 피리덴일, 피롤리딘일, 피롤린일, 피로일, 퀴놀리진일, 퀴누클리딘일, 퀴놀일, 티아졸일, 트라이아졸일, 트라이아질, N-아릴피페라지노, 아지리디노, 아릴피페리디노, 티오모폴리노, 테트라하이드로퀴놀리노, 테트라하이드로아이소퀴놀리노, 피릴, 비치환되거나, 단일- 또는 이중-치환된 C₄-C₁₈ 스피로바이사이클릭 아민, 및 비치환되거나, 단일- 또는 이중-치환된 C₄-C₁₈ 스피로트라이사이클릭 아민.

전술된 바와 같이, Q₁, Q₂, 및 Q₃은 단일- 또는 이중-치환된 C₄-C₁₈ 스피로바이사이클릭 아민 및 C₄-C₁₈ 스피로트라이사이클릭 아민으로부터 선택될 수 있다. 적합한 치환체의 비제한적 예는 아릴, C₁-C₆ 알킬, C₁-C₆ 알콕시 또는 페닐 (C₁-C₆)알킬을 포함한다. 단일- 또는 이중-치환된 스피로바이사이클릭 아민의 구체적인 비제한적 예는 하기를 포함한다: 2-아자바이사이클로[2.2.1]헵트-2-일; 3-아자바이사이클로[3.2.1]옥트-3-일; 2-아자바이사이클로[2.2.2]옥트-2-일; 및 6-아자바이사이클로[3.2.2]노난-6-일. 단일- 또는 이중-치환된 트라이사이클릭 아민의 구체적인 비제한적 예는 하기를 포함한다: 2-아자트라이사이클로[3.3.1.1(3,7)]데칸-2-일; 4-벤질-2-아자트라이사이클로[3.3.1.1(3,7)]데칸-2-일; 4-메톡시-6-메틸-2-아자트라이사이클로[3.3.1.1(3,7)]데칸-2-일; 4- 아자트라이사이클로[4.3.1.1(3,8)]운데칸-4-일; 및 7-메틸-4-아자트라이사이클로[4.3.1.1(3,8)]운데칸-4-일. Q₁, Q₂, 및 Q₃이 선택될 수 있는 지환족 기의 예는 비제한적으로, 사이클로헥실, 사이클로프로필, 노보넨일, 데칼린일, 아다만탄일, 바이사이클옥탄, 퍼-하이드로플루오렌, 및 쿠반일을 포함한다.

계속해서 화학식 I을 참고하면, 각 S₁, S₂, S₃ _,S₄, 및 S₅는 독립적으로 각각의 경우에 하기로부터 선택되는 스페이서 유닛으로부터 선택된다:

(1) -(CH₂)_g-, -(CF₂)_h-, -Si(CH₂)_g-, -(Si[(CH₃)₂]O)_h- (이때, g는 독립적으로 각각의 경우에 1 내지 20으로부터 선택되고; h는 1 내지 16로부터 선택됨);

(2) -N(Z)-, -C(Z)=C(Z)-, -C(Z)=N-, -C(Z')-C(Z')- (이때, Z는 독립적으로 각각의 경우에 수소, C₁-C₆ 알킬, 사이클로알킬 및 아릴로부터 선택되고, Z'는is 독립적으로 각각의 경우에 C₁-C₆ 알킬, 사이클로알킬 및 아릴로부터 선택됨); 및

(3) -O-, -C(O)-, -C≡C-, -N=N-, -S-, -S(O)-, -S(O)(O)-, 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₂₄ 알킬렌 잔기 (이때, 상기 C₁-C₂₄ 알킬렌 잔기는 비치환되거나 시아노 또는 할로로 단일-치환, 또는 할로로 다중-치환됨).

그러나, S₁, S₂, S₃ _,S₄, 및 S₅의 선택은 헤테로원자를 포함하는 2개의 스페이서 단위체가 함께 연결되는 경우 상기 스페이서 단위체는 헤테로원자가 서로 직접 연결되지 않도록 연결되고, S₁ 및 S₅이 각각 PC 및 P에 연결되는 경우 이들은 2개의 헤테로원자가 서로 직접 연결되지 않도록 연결된다는 조건에 종속된다. 본원에서 사용된 용어 "헤테로원자"는 탄소 또는 수소 이외의 원자를 의미한다.

또한, 다양한 비제한적 실시양태에 따른 화학식 I에서, c, d, e, 및 f는 각각 독립적으로 1 내지 20의 정수로부터 선택될 수 있고; d', e' 및 f'은 각각 독립적으로 0, 1, 2, 3, 및 4로부터 선택될 수 있으며, 단 d' + e' + f'의 합은 1 이상이다. 다른 비제한적 실시양태에 따르면, c, d, e, 및 f는 각각 독립적으로 0 내지 20의 정수로부터 선택될 수 있고; d', e' 및 f'은 각각 독립적으로 0, 1, 2, 3, 및 4로부터 선택될 수 있으며, 단 d' + e' + f'의 합은 2 이상이다. 또 다른 비제한적 실시양태에 따르면, c, d, e, 및 f는 각각 독립적으로 0 내지 20의 정수로부터 선택될 수 있고; d', e' 및 f'은 각각 독립적으로 0, 1, 2, 3, 및 4로부터 선택될 수 있으며, 단 d' + e' + f'의 합은 3 이상이다. 또 다른 비제한적 실시양태에 따르면, c, d, e, 및 f는 각각 독립적으로 0 내지 20의 정수로부터 선택될 수 있고, d', e' 및 f'은 각각 독립적으로 0, 1, 2, 3, 및 4로부터 선택될 수 있으며, 단 d' + e' + f'의 합은 1 이상이다.

또한, 화학식 I에서, P는 아지리딘일, 수소, 하이드록시, 아릴, 알킬, 알콕시, 아미노, 알킬아미노, 알킬알콕시, 알콕시알콕시, 니트로, 폴리알킬 에터, (C₁-C₆)알킬(C₁-C₆)알콕시(C₁-C₆)알킬, 폴리에틸렌옥시, 폴리프로필렌옥시, 에틸렌, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 2-클로로아크릴레이트, 2-페닐아크릴레이트, 아크릴로일페닐렌, 아크릴아마이드, 메타크릴아마이드, 2-클로로아크릴아마이드, 2-페닐아크릴아마이드, 에폭시, 아이소사이아네이트, 티올, 티오아이소사이아네이트, 이타콘산 에스터, 비닐 에터, 비닐 에스터, 스티렌 유도체, 실록산, 주쇄 및 측쇄 액정 중합체, 액정 메소젠, 에틸렌이민 유도체, 말레산 유도체, 퓨마르산 유도체, 비치환된 신남산 유도체, 메틸, 메톡시, 시아노 및 할로겐 중 적어도 하나로 치환된 신남산 유도체, 및 스테로이드 라디칼, 터페노이드 라디칼, 알칼로이드 라디칼 및 이들의 혼합물로부터 선택된 치환되거나 비치환된 키랄 및 비-키랄 1가 또는 2가 기로부터 선택될 수 있으며, 이때 치환체는 독립적으로 알킬, 알콕시, 아미노, 사이클로알킬, 알킬알콕시, 플루오로알킬, 시아노알킬, 시아노알콕시 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.

또한, 비-제한적으로, P가 중합성 기인 경우, 중합성 기는 중합 반응에 참여하는 임의의 작용기일 수 있다. 중합 반응의 비제한적 예는 문헌[Hawley's Condensed Chemical Dictionary Thirteenth Edition, 1997, John Wiley & Sons, pages 901-902]의 "중합" 정의에서 기술된 것들을 포함하며, 이의 개시내용을 본원에 참고로 인용한다. 예를 들면, 비-제한적으로, 중합 반응은, "부가 중합"(여기서 자유 라디칼은 한편으로는 첨가시 단량체의 이중 결합과 반응함과 동시에 다른 한편으로는 새로운 자유 전자를 생성하는 개시제임); "축합 중합"(여기서 2개의 반응 분자들은 합쳐져서 더 큰 분자를 형성하고 작은 분자(예컨대 물 분자)는 제거함); 및 "산화적 커플링 중합"을 포함한다. 또한, 중합성 기의 비제한적 예는 하이드록시, 아크릴옥시, 메타크릴옥시, 2-(아크릴옥시)에틸카바밀, 2-(메타크릴옥시)에틸카바밀, 아이소사이아네이트, 아지리딘, 알릴카보네이트, 및 에폭시, 예를 들면, 옥시란일메틸을 포함한다.

일부 실시양태에 따르면, P는 주쇄 또는 측쇄 액정 중합체 및 액정 메소젠으로부터 선택될 수 있다. 본원에 사용된 용어 액정 "메소젠"은 강성 막대형 또는 디스크형 액정 분자를 의미한다. 또한, 본원에 사용된 용어 "주쇄 액정 중합체"는 중합체의 골격(즉, 주쇄) 구조 내에 액정 메소젠을 갖는 중합체를 지칭한다. 본원에 사용된 용어 "측쇄 액정 중합체"는 측쇄에서 중합체에 부착된 액정 메소젠을 갖는 중합체를 지칭한다. 비-제한적으로, 일반적으로, 메소젠은 액정 중합체의 움직임을 제한하는 2개 이상의 방향족 고리로 구성된다. 적합한 막대형 액정 메소젠의 예는 비-제한적으로 치환되거나 비치환된 방향족 에스터, 치환되거나 비치환된 선형 방향족 화합물, 및 치환되거나 비치환된 터페닐을 포함한다. 또 다른 특정 비-제한적 실시양태에 따르면, P는 스테로이드, 예를 들면 비-제한적으로 콜레스테롤성 화합물로부터 선택될 수 있다.

본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 본 발명의 광변색성 물품의 광변색성-이색성 화합물의 각각의 연장제 L은 각각 독립적으로 하기 연장기 L(1) 내지 L(37)로 표시되는 연장기로부터 선택될 수 있다.

L(1) 4-[4-(4-부틸-사이클로헥실)-페닐]-사이클로헥실옥시

L(2) 4''-부틸-[1,1';4',1'']터사이클로헥산-4-일옥시

L(3) 4-[4-(4-부틸-페닐)-사이클로헥실옥시카보닐]-페녹시

L(4) 4'-(4-부틸-벤조일옥시)-바이페닐-4-카보닐옥시

L(5) 4-(4-펜틸-페닐아조)-페닐카바모일

L(6) 4-(4-다이메틸아미노-페닐아조)-페닐카바모일

L(7) {4-[5-(4-프로필-벤조일옥시)-피리미딘-2-일]-페닐} 에스터

L(8) {4-[2-(4'-메틸-바이페닐-4-카보닐옥시)-1,2-다이페닐-에톡시카보닐]-페닐} 에스터

L(9) [4-(1,2-다이페닐-2-{3-[4-(4-프로필-벤조일옥시)-페닐]-아크릴로일옥시}-에톡시카보닐)-페닐] 에스터

L(10) 4-[4-(4-{4-[3-(6-{4-[4-(4-노닐-벤조일옥시)-페녹시카보닐]-페녹시}-헥실옥시카보닐)-프로피오닐옥시]-벤조일옥시}-벤조일옥시)-페닐]-피페라진-1-일

L(11) {4-[4-(4-{4-[4-(4-노닐-벤조일옥시)-벤조일옥시]-벤조일옥시}-벤조일옥시)-페닐]-피페라진-1-일}

L(12) 4-(4'-프로필-바이페닐-4-일에틴일)-페닐

L(13) 4-(4-플루오로-페녹시카보닐옥시)-피페리딘-1-일

L(14) 2-[17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시]-인단-5-일

L(15) 4-[17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시카보닐옥시]-피페리딘-1-일

L(16) 4-(바이페닐-4-카보닐옥시)-피페리딘-1-일

L(17) 4-(나프탈렌-2-카보닐옥시)-피페리딘-1-일

L(18) 4-하이드록시-피페리딘-1-일

L(19) 4-(4-페닐카바모일-페닐카바모일)-피페리딘-1-일

L(20) 4-(4-(4-페닐피페리딘-1-일)-벤조일옥시)-피페리딘-1-일

L(21) 4-부틸-[1,1';4',1'']터페닐-4-일

L(22) 4-(4-펜타데카플루오로헵틸옥시-페닐카바모일)-벤질옥시

L (23) 4-(3-피페리딘-4-일-프로필)-피페리딘-1-일

L(24) 4-(4-{4-[17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시카보닐옥시]-벤조일옥시}-페녹시카보닐)-페녹시메틸

L(25) 4-[4-(4-사이클로헥실-페닐카바모일)-벤질옥시]-피페리딘-1-일

L(26) 4-[4-(4-사이클로헥실-페닐카바모일)-벤조일옥시]-피페리딘-1-일

L(27) N-{4-[(4-펜틸-벤질리덴)-아미노]-페닐}-아세트아마이딜

L(28) 4-(3-피페리딘-4-일-프로필)-피페리딘-1-일

L(29) 4-(4-헥실옥시-벤조일옥시)-피페리딘-1-일]

L(30) 4-(4'-헥실옥시-바이페닐-4-카보닐옥시)-피페리딘-1-일

L(31) 4-(4-부틸-페닐카바모일)-피페리딘-1-일

L(32) 바이페닐-4,4'-다이카복실산 비스-[1-PC 기 명칭]-피페리딘-4-일] 에스터

L(33) 4-(4-(9-(4-부틸페닐)-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데크-3-일)페닐)피페라진-1-일

L(34) 4-(6-(4-부틸페닐)카보닐옥시-(4,8-다이옥사바이사이클로[3.3.0]옥트-2-일))옥시카보닐)페닐

L(35) 1-{4-[5-(4-부틸-페닐)-[1,3]다이옥사n-2-일]-페닐}-4-메틸-피페라진-1-일

L(36) 4-(7-(4-프로필페닐카보닐옥시)바이사이클로[3.3.0]옥트-2-일)옥시카보닐)페닐

L(37) 4-[17-(1,5-다이메틸-헥실)-10,13-다이메틸-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시카보닐옥시

추가의 일부 실시양태에 의하면, 본 발명의 광변색성 제품의 광변색성-이색성 화합물의 연장 기 L(또는 연장제)은 각각 하기 화학식 L(a) 내지 L(u)로 나타내는 연장 기로부터 독립적으로 선택될 수 있다.

추가로 또 하나의 실시양태에 따르면, 본 발명의 광변색성 물품의 광변색성-이색성 화합물의 연장기(연장제) L은 각각 독립적으로 하기 연장기 화합물로부터 선택될 수 있다:

(4-트랜스-(4-펜틸사이클로헥실)벤즈아마이도)페닐;

(4-(4-트랜스-(4-펜틸사이클로헥실)페녹시)카보닐) 페닐;

4-(4-(4-트랜스-(4-펜틸사이클로헥실)페닐)벤즈아마이도) 페닐;

4-((트랜스-(4'-펜틸-[1,1'-바이(사이클로헥산)]-4-일)옥시)카보닐)페닐;

4-(4'-(4-펜틸사이클로헥실)-[1,1'-바이페닐]-4-일카복사마이도)페닐;

4-((4'-(4-펜틸사이클로헥실)-[1,1'-바이페닐]-4-카보닐)옥시)벤즈아마이도;

4-(4'-(4-펜틸사이클로헥실)-[1,1'-바이페닐]-4-카보닐)피페라진-1-일;

4-(4-(4-트랜스-(4-펜틸사이클로헥실) 페닐)벤즈아마이도)-2-(트라이플루오로메틸)페닐;

2-메틸-4-트랜스-(4-((4'-트랜스-(4-펜틸사이클로헥실)바이페닐-4-일옥시)카보닐)사이클로헥산카복사마이도)페닐;

4'-(4'-펜틸바이(사이클로헥산-4-)카보닐옥시)바이페닐카보닐옥시;

4-(((3S,8S,9S,10R,13R,14S,17R)-10,13-다이메틸-17-((R)-6-메틸헵탄-2-일)-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카하이드로-1H-사이클로펜타[a]펜안트렌-3-일옥시)카보닐)피페라진-1-일; 및

4-((S)-2-메틸부톡시)페닐)-10-(4-(((3R,3aS,6S,6aS)-6-(4'-트랜스-(4-펜틸사이클로헥실)바이페닐카보닐옥시)헥사하이드로퓨로[3,2-b]퓨란-3-일옥시)카보닐)페닐.

광변색성-이색성 화합물의 광변색성(PC) 기로 선택될 수 있는 열 가역성 광변색성 피란의 비제한적 예는 벤조피란, 나프토피란, 예를 들면, 본원의 참고문헌인 미국 특허 제5,645,767호에 개시된 바와 같은 나프토[1,2-b]피란, 나프토[2,1-b]피란, 인데노-융합된 나프토피란, 및 본원의 참고문헌인 미국 특허 제5,723,072호, 제5,698,141호, 제6,153,126호, 및 제6,022,497호에 개시된 바와 같은 헤테로고리-융합된 나프토피란; 스피로-9-플루오레노[1,2-b]피란; 펜안트로피란; 퀴노피란; 플루오로안테노피란; 스피로피란, 예를 들면, 스피로(벤즈인돌린)나프토피란, 스피로(인돌린)벤조피란, 스피로(인돌린)나프토피란, 스피로(인돌린)퀴노피란 및 스피로(인돌린)피란을 포함한다. 나프토피란 및 상보적 유기 광변색성 물질의 더 구체적인 예는 본원의 참고문헌인 미국 특허 제5,658,501호에 기재되어 있다. 스피로(인돌린)피란은 또한 문헌[Techniques in Chemistry, Volume III, "Photochromism", Chapter 3, Glenn H. Brown, Editor, John Wiley] 및 [Sons, Inc., New York, 1971]에 기재되어 있으며, 이들 문헌을 본원에 참고로 인용한다.

PC로 선택될 수 있는 광변색성 옥사진의 비제한적 예는 벤조옥사진, 나프토옥사진, 및 스피로-옥사진, 예를 들면, 스피로(인돌린)나프토옥사진, 스피로(인돌린)피리도벤조옥사진, 스피로(벤즈인돌린)피리도벤조옥사진, 스피로(벤즈인돌린)나프토옥사진, 스피로(인돌린)벤조옥사진, 스피로(인돌린)플루오르안테노옥사진, 및 스피로(인돌린)퀴노옥사진을 포함한다. PC로 선택될 수 있는 광변색성 펄가이드의 비제한적 예는 본원의 참고문헌인 미국 특허 제4,931,220호에 개시된 펄기마이드, 및 3-퓨릴 및 3-티엔일 펄가이드 및 펄기마이드, 및 상기 언급된 임의의 광변색성 물질/화합물들의 혼합물을 포함한다.

일부 실시양태에 따르면, 광변색성-이색성 화합물은 2개 이상의 광변색성 화합물(PC)을 포함할 수 있으며, 이 경우, PC는 각각의 PC 상의 연결기 치환체를 통해 서로 연결될 수 있다. 예를 들면, PC는 호스트 물질과 상용성이도록 변형된 중합성 광변색성 기 또는 광변색성 기("상용화된 광변색성 기")일 수 있다. PC로 선택될 수 있고 본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에서 유용한 중합성 광변색성 기의 비제한적 예는 본원의 참고문헌인 미국 특허 제6,113,814호에 기재되어 있다. PC로 선택될 수 있고 본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에서 유용한 상용화된 광변색성 기의 비제한적 예는 본원의 참고문헌인 미국 특허 제6,555,028호에 기재되어 있다.

다른 적합한 광변색성 기 및 상보적 광변색성 기는 미국 특허 제6,080,338호 칼럼 2, 라인 21 내지 칼럼 14, 라인 43; 제6,136,968호 칼럼 2, 라인 43 내지 칼럼 20, 라인 67; 제6,296,785호 칼럼 2, 라인 47 내지 칼럼 31, 라인 5; 제6,348,604호 칼럼 3, 라인 26 내지 칼럼 17, 라인 15; 제6,353,102호 칼럼 1, 라인 62 내지 칼럼 11, 라인 64; 및 제6,630,597호 칼럼 2, 라인 16 내지 칼럼 16, 라인 23에 기재되어 있다(이들 특허 문헌의 개시내용을 본원에 참고로 인용한다).

하나 이상의 연장제(L) 외에, 광변색성 화합물은 PC에 직접 결합되는 R¹으로 표시되는 하나 이상의 기를 추가로 포함할 수 있다. 앞서 논의한 바와 같이, 필수적인 것은 아니지만, 하나 이상의 연장제(L)는 R¹으로 표시되는 하나 이상의 기를 통해 PC에 직접 결합될 수 있다. 즉, L은, PC에 결합되는 하나 이상의 R¹ 기 상에 있는 치환체일 수 있다.

본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에 따르면, 각각의 R¹은 독립적으로 각각의 경우에 (i) 수소, 비치환되거나 C₁-C₁₂ 알킬 및 C₁-C₁₂ 알콕시 중 하나 이상으로 단일-치환된 C₁-C₁₂ 알킬, C₂-C₁₂ 알킬리덴, C₂-C₁₂ 알킬리딘, 비닐, C₃-C₇ 사이클로알킬, C₁-C₁₂ 할로알킬, 알릴, 할로겐, 및 벤질로부터 선택될 수 있다.

일부 실시양태에 따르면, 각각의 R¹은 독립적으로 각각의 경우에 (ii) C₁-C₇ 알콕시, 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₂₀ 알킬렌, 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₄ 폴리옥시알킬렌, 사이클릭 C₃-C₂₀ 알킬렌, 페닐렌, 나프탈렌, C-₁-C₄ 알킬 치환된 페닐렌, 모노- 또는 폴리-우레탄(C₁-C₂₀)알킬렌, 모노- 또는 폴리-에스터(C₁-C₂₀)알킬렌, 모노- 또는 폴리-카보네이트(C₁-C₂₀)알킬렌, 폴리실란일렌, 폴리실록산일렌 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 하나 이상의 치환체에 의해 파라 위치에서 단일-치환된 페닐로부터 선택될 수 있으며, 이때 하나 이상의 치환체는 광변색성 물질의 아릴 기에 연결된다.

추가의 실시양태에 따르면, 각각의 R¹은 독립적으로 각각의 경우에 (iii) -CH(CN)₂ 및 -CH(COOX₁)₂로부터 선택될 수 있으며, 여기서 X₁은 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, H, 비치환되거나 페닐로 단일-치환된 C₁-C₁₂ 알킬, C₁-C₁₂ 알킬 또는 C₁-C₁₂ 알콕시로 단일-치환된 페닐(C₁-C₁₂)알킬, 및 비치환되거나 단일-치환 또는 이중-치환된 아릴기 중 하나 이상으로부터 선택되고, 이때 각각의 아릴 치환체는 독립적으로 C₁-C₁₂ 알킬 및 C₁-C₁₂ 알콕시로부터 선택된다.

또 하나의 실시양태에 따르면, 각각의 R¹은 독립적으로 각각의 경우에 (iv) -CH(X₂)(X₃)로부터 선택될 수 있으며, 여기서

(A) X₂는 상기 화학식 I로 표시되는 하나 이상의 연장제 L, 수소, C₁-C₁₂ 알킬 및 비치환되거나 단일- 또는 이중-치환된 아릴기 중 하나 이상으로부터 선택되며, 이때 각각의 아릴 치환체는 독립적으로 C₁-C₁₂ 알킬 및 C₁-C₁₂ 알콕시로부터 선택되고;

(B) X₃은 -COOX₁, -COX₁ _,-COX₄, 및 -CH₂OX₅ 중 하나 이상으로부터 선택되고, 여기서

(1) X₄는 모폴리노, 피페리디노, 비치환되거나 C₁-C₁₂ 알킬로 단일- 또는 이중-치환된 아미노, 및 페닐아미노 및 다이페닐아미노로부터 선택된 비치환되거나, 단일- 또는 이중-치환된 기 중 하나 이상으로부터 선택되며, 이때 각각의 치환체는 독립적으로 C₁-C₁₂ 알킬 또는 C₁-C₁₂ 알콕시로부터 선택되고;

(2) X₅는 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, 수소, -C(O)X₂, 비치환되거나 (C₁-C₁₂)알콕시 또는 페닐로 단일-치환된 C₁-C₁₂ 알킬, (C₁-C₁₂)알콕시로 단일-치환된 페닐(C₁-C₁₂)알킬, 및 비치환되거나 단일- 또는 이중-치환된 아릴기 중에서 선택되며, 이때 각각의 아릴 치환체는 독립적으로 C₁-C₁₂ 알킬 및 C₁-C₁₂ 알콕시로부터 선택된다.

추가의 또 하나의 실시양태에 따르면, 각각의 R¹은 독립적으로 각각의 경우에 (v) 비치환되거나, 단일-, 이중- 또는 삼중-치환된 아릴기, 예컨대 페닐, 나프틸, 펜안트릴, 또는 피렌일; 9-줄로리딘일; 또는 비치환되거나, 단일- 또는 이중-치환된 헤테로방향족 기, 예컨대 피리딜, 퓨란일, 벤조퓨란-2-일, 벤조퓨란-3-일, 티엔일, 벤조티엔-2-일, 벤조티엔-3-일, 다이벤조퓨란일, 다이벤조티엔일, 카바조일, 벤조피리딜, 인돌린일, 및 플루오렌일 중에서 선택될 수 있으며, 이때 치환체는 독립적으로 각각의 경우에 하기 (A) 내지 (J)로부터 선택될 수 있다:

(A) 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L;

(B) -C(O)X₆(여기서 X₆은 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, H, C₁-C₁₂ 알콕시, 비치환거나, C₁-C₁₂ 알킬 또는 C₁-C₁₂ 알콕시로 단일- 또는 이중-치환된 페녹시, 비치환되거나, C₁-C₁₂ 알킬 또는 C₁-C₁₂ 알콕시로 단일- 또는 이중-치환된 아릴 기, 비치환되거나, C₁-C₁₂ 알킬로 단일- 또는 이중-치환된 아미노 기, 및 비치환되거나, C₁-C₁₂ 알킬 또는 C₁-C₁₂ 알콕시로 단일- 또는 이중-치환된 페닐아미노 기 중 하나 이상으로부터 선택됨);

(C) 아릴, 할로아릴, C₃-C₇ 사이클로알킬아릴, 및 C₁-C₁₂ 알킬 또는 C₁-C₁₂ 알콕시로 단일- 또는 이중-치환된 아릴 기;

(D) C₁-C₁₂ 알킬, C₃-C₇ 사이클로알킬, C₃-C₇ 사이클로알킬옥시(C₁-C₁₂)알킬, 아릴(C₁-C₁₂)알킬, 아릴옥시(C₁-C₁₂)알킬, 모노- 또는 다이-(C₁-C₁₂)알킬아릴(C₁-C₁₂)알킬, 모노- 또는 다이-(C₁-C₁₂)알콕시아릴(C₁-C₁₂)알킬, 할로알킬, 및 모노(C₁-C₁₂)알콕시(C₁-C₁₂)알킬;

(E) C₁-C₁₂ 알콕시, C₃-C₇ 사이클로알콕시; 사이클로알킬옥시(C₁-C₁₂)알콕시; 아릴(C₁-C₁₂)알콕시, 아릴옥시(C₁-C₁₂)알콕시, 모노- 또는 다이-(C₁-C₁₂)알킬아릴(C₁-C₁₂)알콕시, 및 모노- 또는 다이-(C₁-C₁₂)알콕시아릴(C₁-C₁₂)알콕시;

(F) 아마이도, 아미노, 모노- 또는 다이-알킬아미노, 다이아릴아미노, 피페라지노, N-(C₁-C₁₂)알킬피페라지노, N-아릴피페라지노, 아지리디노, 인돌리노, 피페리디노, 모폴리노, 티오모폴리노, 테트라하이드로퀴놀리노, 테트라하이드로아이소퀴놀리노, 피롤리딜, 하이드록시, 아크릴옥시, 메타크릴옥시, 및 할로겐;

(G) -OX₇ 및 -N(X₇)₂(여기서 X₇은 하기 (1) 내지 (4)로부터 선택됨):

(1) 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, 수소, C₁-C₁₂ 알킬, C₁-C₁₂ 아실, 페닐(C₁-C₁₂)알킬, 모노(C₁-C₁₂)알킬 치환된 페닐(C₁-C₁₂)알킬, 모노(C₁-C₁₂)알콕시 치환된 페닐(C₁-C₁₂)알킬; C₁-C₁₂ 알콕시(C₁-C₁₂)알킬; C₃-C₇ 사이클로알킬; 모노(C₁-C₁₂)알킬 치환된 C₃-C₇ 사이클로알킬, C₁-C₁₂ 할로알킬, 알릴, 벤조일, 단일-치환된 벤조일, 나프토일 또는 단일-치환된 나프토일(이때 상기 벤조일 및 나프토일 치환체는 각각 독립적으로 C₁-C₁₂ 알킬, 및 C₁-C₁₂ 알콕시로부터 선택됨);

(2) -CH(X₈)X₉(여기서 X₈은 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, H 또는 C₁-C₁₂알킬로부터 선택되고; X₉는 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, -CN, -CF₃, 또는 -COOX₁₀로부터 선택되며, 이때 X₁₀은 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, H 또는 C₁-C₁₂ 알킬로부터 선택됨);

(3) -C(O)X₆; 및

(4) 트라이(C₁-C₁₂)알킬실릴, 트라이(C₁-C₁₂)알콕시실릴, 다이(C₁-C₁₂)알킬(C₁-C₁₂알콕시)실릴, 또는 다이(C₁-C₁₂)알콕시(C₁-C₁₂ 알킬)실릴;

(H) -SX₁₁(여기서 X₁₁은 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, C₁ _-C₁₂ 알킬, 비치환되거나, C₁ _-C₁₂ 알킬, C₁ _-C₁₂ 알콕시 또는 할로겐으로 단일- 또는 이중-치환된 아릴 기 중에서 선택됨);

(I) 하기 화학식 i로 표시되는 질소 함유 고리:

i

상기 식에서,

(1) n은 0, 1, 2 및 3으로부터 선택된 정수이며, 단 n이 0인 경우, U'은 U이고, 각각의 U는 독립적으로 각각의 경우에 -CH₂-, -CH(X₁₂)-, -C(X₁₂)_2-, -CH(X₁₃)-, -C(X₁₃)₂-, 및 -C(X₁₂)(X₁₃)-로부터 선택되고, 이때 X₁₂는 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L 및 C₁-C₁₂ 알킬로부터 선택되고, X₁₃은 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, 페닐 및 나프틸로부터 선택되고,

(2) U'은 U, -O-, -S-, -S(O)-, -NH-,-N(X₁₂)- 또는 -N(X₁₃)-로부터 선택되고, m은 1, 2 및 3으로부터 선택되는 정수이며, 단 n이 0인 경우, m은 2 또는 3이고;

(J) 하기 화학식 ii 또는 iii 중에서 하나로 표시되는 기:

상기 식에서,

X₁₄, X₁₅, 및 X₁₆은 독립적으로 각각의 경우에 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, C₁-C₁₂ 알킬, 페닐 및 나프틸로부터 선택되거나, 또는 X₁₄ 및 X₁₅는 함께 5 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 고리를 형성하고; p는 0, 1 또는 2의 정수이고, X₁₇은 독립적으로 각각의 경우에 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, C₁-C₁₂ 알킬, C₁-C₁₂ 알콕시 및 할로겐으로부터 선택된다.

일부 실시양태에 따르면, 각각의 R¹은 독립적으로 각각의 경우에, (vi) 비치환되거나, 또는 피라졸일, 이미다졸일, 피라졸린일, 이미다졸린일, 피롤리딘일, 페논티아진일, 페녹사진일, 페나진일 및 아크리딘일로부터 선택된 단일-치환된 기로부터 선택될 수 있으며, 이때 각각의 치환체는 독립적으로 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, C₁-C₁₂ 알킬, C₁-C₁₂ 알콕시, 페닐, 하이드록시, 아미노 및 할로겐으로부터 선택된다.

또 하나의 실시양태에 따르면, 각각의 R¹은 독립적으로 각각의 경우에, (vii) 하기 화학식 iv 또는 v 중 하나로 표시되는 기로부터 선택될 수 있다:

상기 화학식 iv 및 v에서,

(A) V'은 독립적으로 각각의 화학식에서 -O-, -CH-, C₁-C₆ 알킬렌, 및 C₃-C₇ 사이클로알킬렌으로부터 선택되고,

(B) V는 독립적으로 각각의 화학식에서 -O- 또는 -N(X₂₁)-로부터 선택되며, 이때 X₂₁은 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, 수소, C₁-C₁₂ 알킬, 및 C₂-C₁₂ 아실로부터 선택되되, V가 -N(X₂₁)-인 경우, V'은 -CH₂-이고,

(C) X₁₈ 및 X₁₉는 각각 독립적으로 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, 수소 및 C₁-C₁₂ 알킬로부터 선택되고,

(D) k는 0, 1, 및 2로부터 선택되고, 각각의 X₂₀은 독립적으로 각각의 경우에 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, C₁-C₁₂ 알킬, C₁-C₁₂ 알콕시, 하이드록시 및 할로겐으로부터 선택된다.

몇몇 또 하나의 실시양태에 따르면, 각각의 R¹은 독립적으로 각각의 경우에, (viii) 하기 화학식 vi으로 표시되는 기로부터 선택될 수 있다:

vi

상기 화학식 vi에서,

(A) X₂₂는 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, 수소 및 C₁-C₁₂ 알킬 중에서 선택되고,

(B) X₂₃은 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L 또는 비치환되거나, 일-, 또는 이-치환된, 나프틸, 페닐, 퓨란일 및 티엔일로부터 선택된 기로부터 선택되며, 이때 각각의 치환체는 독립적으로 각각의 경우에 C₁-C₁₂ 알킬, C₁-C₁₂ 알콕시, 및 할로겐으로부터 선택된다.

몇몇 추가의 실시양태에 따르면, 각각의 R¹은 독립적으로 각각의 경우에, (ix) -C(O)X₂₄로부터 선택될 수 있으며, 이때 X₂₄는 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, 하이드록시, C₁-C₁₂ 알킬, C₁-C₁₂ 알콕시, 비치환되거나 C₁-C₁₂ 알킬 또는 C₁-C₁₂ 알콕시로 단일-치환된 페닐, 비치환되거나 또는 C₁-C₁₂ 알킬, 페닐, 벤질, 및 나프틸 중 하나 이상에 의해 단일- 또는 이중-치환된 아미노로부터 선택된다.

몇몇 추가의 또 하나의 실시양태에 따르면, 각각의 R¹은 독립적으로 각각의 경우에: (x) -OX₇ 및 -N(X₇)₂(이때 X₇은 상기 개시된 바와 같음); (xi) -SX₁₁(이때 X₁₁은 상기 개시된 바와 같음); (xii) 상기 화학식 iv로 표시되는 질소 함유 고리; 및 (xiii) 상기 화학식 v 또는 vi 중 하나로 표시된 기로부터 선택될 수 있다.

몇몇 추가의 또 하나의 실시양태에 따르면, 각각의 R¹은 독립적으로 각각의 경우에, (xiv) 함께 하기 화학식 vii, viii, 및 ix 중 하나로 표시된 기를 형성하는 바로 인접한 R¹ 기로부터 선택될 수 있다:

상기 화학식 vii, viii, 및 ix에서,

(A) W 및 W'은 독립적으로 각각의 경우에 -O-, -N(X₇)-, -C(X₁₄)-, -C(X₁₇)-(이때 X₇, X₁₄, 및 X₁₇은 상기 개시된 바와 같음)로부터 선택되고,

(B) X₁₄, X₁₅ 및 X₁₇ 은 상기 개시된 바와 같고,

(C) q는 0, 1, 2, 3, 및 4 중에서 선택된 정수이다.

일부 실시양태에 따르면, 광변색성-이색성 화합물은 광변색성 피란 하기 화학식 II로 표시되는 광변색성 피란일 수 있다:

[화학식 II]

상기 화학식 II에서, A는 나프토, 벤조, 펜안트로, 플루오란테노, 안테노, 퀴놀리노, 티에노, 퓨로, 인돌로, 인돌리노, 인데노, 벤조퓨로, 벤조티에노, 티오페노, 인데노-융합된 나프토, 헤테로사이클릭-융합된 나프토, 및 헤테로사이클릭-융합된 벤조로부터 선택된 방향족 고리 또는 융합된 방향족 고리이다.

상기 화학식 II에서, B 및 B'은 각각 독립적으로, (i) 수소, C₁-C₁₂ 알킬, C₂-C₁₂ 알킬리덴, C₂-C₁₂ 알킬리딘, 비닐, C₃-C₇ 사이클로알킬, C₁-C₁₂ 할로알킬, 알릴, 할로겐, 및 비치환되거나 또는 C₁-C₁₂ 알킬 및 C₁-C₁₂ 알콕시 중 하나 이상으로 단일-치환된 벤질 중에서 선택될 수 있다.

화학식 II의 B 및 B' 기는 각각 독립적으로 및 추가로, (ii) C₁-C₇ 알콕시, 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₂₀ 알킬렌, 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₄ 폴리옥시알킬렌, 사이클릭 C₃-C₂₀ 알킬렌, 페닐렌, 나프탈렌, C-₁-C₄ 알킬 치환된 페닐렌, 모노- 또는 폴리-우레탄(C₁-C₂₀)알킬렌, 모노- 또는 폴리-에스터(C₁-C₂₀)알킬렌, 모노- 또는 폴리-카보네이트(C₁-C₂₀)알킬렌, 폴리실란일렌, 폴리실록산일렌 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 하나 이상의 치환체에 의해 파라 위치에서 단일-치환된 페닐로부터 선택될 수 있으며, 이때 하나 이상의 치환체는 광변색성 물질의 아릴 기에 연결된다.

화학식 II의 B 및 B' 기는 각각 독립적으로 및 추가로 (iii) -CH(CN)₂ 및 -CH(COOX₁)₂(이때 X₁은 상기 개시된 바와 같음); 및 (iv) -CH(X₂)(X₃)(이때 X₂ 및 X₃은 상기 개시된 바와 같음) 중에서 선택될 수 있다.

화학식 II의 B 및 B' 기는 각각 독립적으로 및 추가로 (v) 비치환되거나 또는 단일-, 이중- 또는 삼중-치환된 아릴 기, 예컨대 페닐, 나프틸, 펜안트릴, 또는 피렌일; 9-줄로리딘일; 또는 비치환되거나 또는 피리딜, 퓨란일, 벤조퓨란-2-일, 벤조퓨란-3-일, 티엔일, 벤조티엔-2-일, 벤조티엔-3-일, 다이벤조퓨란일, 다이벤조티엔일, 카바조일, 벤조피리딜, 인돌린일, 및 플루오렌일로부터 선택된 단일- 또는 이중-치환된 헤테로방향족 기로부터 선택될 수 있다. 치환체는 각각 독립적으로 각각의 경우에 하기 (A) 내지 (J)로부터 선택될 수 있다:

(A) 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L;

(B) -C(O)X₆(이때 X₆은 상기 개시된 바와 같음);

(G) -OX₇ 및 -N(X₇)₂(이때 X₇은 상기 개시된 바와 같음);

(H) -SX₁₁(이때 X₁₁은 상기 개시된 바와 같음);

(I) 상기 화학식 i로 표시되는 질소 함유 고리; 및

(J) 상기 화학식 ii 또는 iii 중 하나로 표시되는 기.

화학식 II의 B 및 B' 기는 각각 독립적으로 및 추가로 (vi) 비치환되거나 또는 피라졸일, 이미다졸일, 피라졸린일, 이미다졸린일, 피롤리딘일, 페논티아진일, 페녹사진일, 페나진일, 및 아크리딘일 중에서 선택된 단일-치환된 기(이때 각각의 치환체는 독립적으로 연장제 L, C₁-C₁₂ 알킬, C₁-C₁₂ 알콕시, 페닐, 하이드록시, 아미노 또는 할로겐 중에서 선택됨); (vii) 상기 화학식 iv 또는 v 중 하나로 표시되는 기; 및 (viii) 상기 화학식 vi으로 표시되는 기 중에서 선택될 수 있다.

일부 다른 실시양태에 따르면, B 및 B'은 함께 (a) 비치환되거나, 단일- 또는 이중-치환된 플루오렌-9-일리덴(이때 상기 플루오렌-9-일리덴 치환체는 각각 C₁-C₄알킬, C₁-C₄ 알콕시, 플루오로 및 클로로로부터 선택됨); (b) 포화 C₃-C₁₂ 스피로-모노사이클릭 탄화수소 고리, 예컨대, 사이클로프로필리덴, 사이클로부틸리덴, 사이클로펜틸리덴, 사이클로헥실리덴, 사이클로헵틸리덴, 사이클로옥틸리덴, 사이클로노닐리덴, 사이클로데실리덴 사이클로운데실리덴, 사이클로도데실리덴; (c) 포화 C₇-C₁₂스피로-바이사이클릭 탄화수소 고리, 예를 들면, 바이사이클로[2.2.1]헵틸리덴, 즉, 노보닐리덴, 1,7,7-트라이메틸 바이사이클로[2.2.1]헵틸리덴, 즉, 보닐리덴, 바이사이클로[3.2.1]옥틸리덴, 바이사이클로[3.3.1]노난-9-일리덴, 바이사이클로[4.3.2]운데칸; 또는 (d) 포화 C₇-C₁₂ 스피로-트라이사이클릭 탄화수소 고리, 예컨대, 트라이사이클로[2.2.1.0^2,6]헵틸리덴, 트라이사이클로[3.3.1.1^3,7]데실리덴, 즉, 아다만틸리덴, 및 트라이사이클로[5.3.1.1^2,6]도데실리덴을 형성할 수 있다. 또한, 하기에서 더 상세히 논의되는 다양한 비제한적 실시양태에 따르면, B 및 B'은 함께 비치환되거나 또는 R²로 표시되는 하나 이상의 기로 치환된 인돌리노 또는 벤조인돌리노를 형성할 수 있다.

화학식 II에서, 다양한 비제한적 실시양태에 따르면, 첨자 (i)는 고리-A 상에 가능한 총 위치의 개수로부터 선택된 정수일 수 있고, 각각의 R²는 독립적으로 각각의 경우에 (i) (상기) 화학식 I로 표시되는 연장제 L; 및 (ii) (상기) R¹으로 표시되는 기로부터 선택되되; 단, 화학식 II로 표시되는 광변색성-이색성 화합물은 상기 화학식 I로 표시되는 하나 이상의 연장제(L)를 포함한다.

예를 들면, 화학식 II에서, 첨자 (i)는 1 이상일 수 있고, R² 기 중 하나 이상은 연장제 L일 수 있다. 추가로 또는 다르게는, 광변색성-이색성 화합물은 연장제 L로 치환되는 하나 이상의 R² 기, 하나 이상의 B 기, 또는 하나 이상의 B' 기를 포함할 수 있다. 예를 들면, 비제한적으로, L은 피란 기에 직접 결합될 수 있거나(이때 예를 들면 첨자 (i)는 1 이상이고, R²는 L임), 또는 피란 기(예컨대 R² 상의 치환체로서), B 또는 B' 기에 간접적으로 결합되어 L이 활성 상태에서 피란 기를 연장시킴으로써 광변색성 화합물의 흡광비가 비연장된 피란 기에 비해 개선되도록 할 수 있다. 예를 들면, 비-제한적으로, B 또는 B' 기는 연장제 L로 단일-치환된 페닐 기일 수 있다.

일부 실시양태에 따르면, 광변색성-이색성 화합물은 하기 화학식 III으로 표시되는 나프토 [1,2-b] 피란일 수 있다:

[화학식 III]

상기 화학식 III에서, (a) 6-위치의 R² 치환체, 8-위치의 R² 치환체, 및/또는 B 및 B' 중 하나 이상은 연장제 L을 포함하거나; 또는 (b) 6-위치의 R² 치환체는 5-위치의 R² 치환체와 함께 화학식 x 내지 화학식 xiv 중 하나로 표시되는 기를 형성한다:

상기 화학식 x 내지 화학식 xiv에서, K는 -O-, -S-, -N(X₇)- 및 비치환되거나 또는 알킬, 하이드록시, 알콕시, 옥소, 또는 아릴로 치환된 C 중에서 선택되고; K'은 -C-, -O-, 또는 -N(X₇)-이고; K"은 -O- 또는 -N(X₇)-이고; X₂₅는 R²로 표시되는 기(이는 상기에 상세히 개시되어 있음)이고; X₂₆은 수소, 알킬 및 아릴 중에서 선택되거나, 또는 함께 벤조 또는 나프토를 형성하고; 각각의 X₂₇은 알킬 및 아릴 중에서 선택되거나 또는 함께 옥소를 형성하되; 단 8-위치의 R² 치환체, X₂₅, K, K', K", B 또는 B' 중 하나 이상은 연장제 L을 포함한다.

일부 실시양태에 따르면, 화학식 II에서, (c) 6-위치의 R² 치환체와 7-위치의 R² 치환체는 함께 벤제노 및 나프토 중에서 선택되는 방향족 기를 형성하되, 단 8-위치의 R² 치환체, B 및 B' 중 하나 이상은 연장제 L을 포함한다.

일부 추가의 실시양태에 따르면, 광변색성-이색성 화합물은 하기 화학식 IV로 표시되는 인데노-융합된 나프토 [1,2-b] 피란일 수 있다:

[화학식 IV]

상기 화학식 IV에서, K는 상기 개시된 바와 같고, 11-위치의 R² 치환체, 7-위치의 R² 치환체, K, B 및 B' 중 하나 이상은 연장제 L을 포함한다. 몇몇 또 하나의 실시양태에 따르면, 11-위치의 R² 치환체 및 7-위치의 R² 치환체 중 하나 이상은 연장제 L이다.

추가의 실시양태에 따르면, 광변색성-이색성 화합물은 하기 화학식 V로 표시되는 나프토 [2,1-b] 피란일 수 있다:

[화학식 V]

상기 화학식 V에서, 6-위치의 R² 치환체, 7-위치의 R² 치환체, B, 및 B' 중 하나 이상은 연장제 L을 포함한다. 몇몇 또 하나의 실시양태에 따르면, 상기 화학식 V에서, 6-위치의 R² 치환체, 및 7-위치의 R² 치환체 중 하나 이상은 연장제 L이다.

또한, 또 다른 비제한적 실시양태에 따르면, 광변색성-이색성 화합물은 하기 화학식 VI로 표시되는 벤조피란일 수 있다:

[화학식 VI]

상기 화학식 VI에서, (a) 5-위치의 R² 치환체, 7-위치의 R² 치환체, B 또는 B' 중 하나 이상은 연장제 L을 포함하거나; 또는 (b) 5-위치의 R 치환체 및 7-위치의 R² 치환체 중 하나 이상은 바로 인접한 R² 치환체와 함께(즉, 7-위치의 R² 치환체는 6- 또는 8-위치의 R² 치환체와 함께, 또는 5-위치의 R² 치환체는 6-위치의 R 치환체와 함께) (상기) 화학식 x 내지 xiv로 표시되는 기를 형성하되, 단 5-위치의 R²치환체 및 7-위치의 R² 치환체 중 하나만이 6-위치의 R² 치환체와 결합하고, 5-위치의 R² 치환체, 7-위치의 R² 치환체, X₂₅, K, K', K", B 또는 B' 중 하나 이상은 연장제 L을 포함한다.

본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에서 사용될 수 있고 일반적으로 상기 화학식 II로 표시되는 광변색성-이색성 화합물을 형성하기 위한 일반 반응식은 하기 반응식 A로 나타낼 수 있다.

반응식 A

파트 1:

반응식 A, 파트 1에서, 화학식 α₁으로 표시되는 4-플루오로벤조페논은 화학식 α₂로 표시되는 연장제 L과 무수 용매 다이메틸 설폭사이드(DMSO) 중에서 질소 하에 반응하여 화학식 α₃으로 표시되는 L 치환된 케톤을 형성할 수 있다. 당해 분야 숙련자는 4-플루오로벤조페논을 구매하거나 또는 당해 분야에 공지된 프리델-크래프츠(Friedel-Crafts) 방법으로 제조할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 문헌[Friedel - Crafts and Related Reactions, George A. Olah, Interscience Publishers, 1964, Vol. 3, Chapter XXXI (Aromatic Ketone Synthesis), and "Regioselective Friedel-Crafts Acylation of 1,2,3,4-Tetrahydroquinoline and Related Nitrogen Heterocycles: Effect on NH Protective 기s and Ring Size" by Ishihara, Yugi et al, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, pages 3401 to 3406, 1992] 참조.

파트 2:

반응식 A의 파트 2에 나타낸 바와 같이, 화학식 α₃으로 표시된 L 치환된 케톤은 적합한 용매(예컨대 비제한적으로 무수 테트라하이드로퓨란(THF)) 중의 나트륨 아세틸리드와 반응하여, 상응하는 프로파길 알코올(화학식 α₄)을 형성할 수 있다.

파트 3:

반응식 A의 파트 3에서, 화학식 α₄로 표시되는 프로파길 알코올은 하이드록시 치환된 A 기(화학식 α₅로 표시됨)와 결합하여 본원에 개시된 비-제한적 실시양태에 따른 화학식 α₆으로 표시된 광변색성 피란을 형성한다. 임의적으로, A 기는 하나 이상의 R² 기(이들 각각은 나머지 L 치환체와 동일하거나 상이한 연장제 L을 포함할 수 있음)로 치환될 수 있다. 본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태와 관련하여 사용하기에 적합한 A 및 R² 기의 비제한적 예는 상기에 상세히 설명되어 있다. 하나 이상의 연장제 L로 치환되는 하이드록실화된 A 기를 형성하는 일반 반응식의 비제한적 예는 하기 반응식 B, C, 및 D로 나타내었다.

반응식 A는, L 치환된 페닐 및 페닐 중에서 선택되는 B 및 B'을 갖는 화학식 II로 표시되는 광변색성 화합물을 형성하는 일반 반응식을 나타내고 있지만, 하나 이상의 L 기로 치환되거나 또는 L을 포함하는 하나 이상의 R² 기로 치환될 수 있는, 상기 화학식 α₆에 표시된 것 외의 B 및 B'을 갖는 일반적으로 화학식 II로 표시되는 광변색성 화합물은 상업적으로 입수가능한 케톤으로부터 제조되거나, 또는 아실 할라이드와 치환되거나 비치환된 물질 예컨대 나프탈렌 또는 헤테로방향족 화합물의 반응에 의해 제조될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태와 관련하여 사용하기에 적합한 B 및 B' 치환체의 비제한적 예는 위에 상세히 개시되어 있다.

반응식 B, C 및 D는 본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에 따른 광변색성 피란의 형성에 사용될 수 있는 하나 이상의 연장제 L로 치환되는 하이드록실화된 A 기를 형성하기 위한 3가지 서로 다른 일반 반응식을 나타낸다. 예를 들면, 비-제한적으로, 상기 반응식 A에서 논의한 바와 같이, 생성된 L 치환된 하이드록실화된 A 기는 프로파길 알코올과 결합하여 본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에 따른 광변색성 피란을 형성할 수 있다. 또한, 상기 논의한 바와 같이, A 기는 또한 하나 이상의 추가의 R² 기(이들 각각은 나머지 L과 동일하거나 상이한 연장제 L을 포함할 수 있음)로 임의적으로 치환될 수 있다.

반응식 B

반응식 B에서, 화학식 β₁으로 표시되는 하이드록실화된 A 기는 무수 테트라하이드로퓨란 중의 알킬 리튬, 예컨대 비제한적으로 메틸리튬(MeLi)의 존재 하에 화학식 β₂로 표시되는 L 치환된 피페리딘과 반응하여, 화학식 β₃으로 표시되는 하이드록실화된 A 기에 부착된 L 치환된 R² 기를 생성할 수 있다. 또한, 상기 기재된 바와 같이, A 기는 또한 하나 이상의 추가의 R² 기(이들 각각은 또한 나머지 L과 동일하거나 상이한 연장제 L을 포함할 수 있음)로 치환될 수 있다. 또한, K는 치환되거나 비치환된 -O-, -S-, -N(X₇)-또는탄소 중에서 선택될 수 있다. 예를 들면, K는, 메틸로 이중-치환되거나 또는 에틸 기 및 하이드록실 기로 치환될 수 있는 탄소일 수 있다.

반응식 C

반응식 C에서, 화학식 χ₁으로 표시되는 R² 치환된 하이드록실화된 A 기는 메틸렌 클로라이드 중의 다이사이클로헥실카보다이이미드의 존재 하에서의 에스터화 반응에서 화학식 χ₂로 표시되는 L 치환된 페닐과 반응하여 화학식 χ₃으로 표시되는 하이드록실화된 A 기에 부착된 L 치환된 R² 기를 생성한다. 또한, 반응식 C에 나타낸 바와 같이, 화학식 χ₃으로 표시되는 기는 하나 이상의 추가의 R² 기(이들 각각은 또한 나머지 L과 동일하거나 상이한 연장제 L을 포함할 수 있음)로 임의적으로 치환될 수 있다.

(하기) 반응식 D에서, 화학식 δ₁으로 표시되는 하이드록시 치환된 나프톨은 염소와 반응하여 화학식 δ₂로 표시되는 화합물을 형성한다. 화학식 δ₂ 로 표시되는 화합물은 화학식 δ₃으로 표시되는 L 치환된 피페리딘과 반응하여 화학식 δ₄로 표시되는 물질을 형성한다. 화학식 δ₄로 표시되는 물질은 탄소 상의 팔라듐 촉매 상에서 수소 분위기 하에서 환원되어 화학식 δ₅로 표시되는 하이드록실화된 A 기에 부착된 L 치환된 R² 기를 형성한다.

반응식 D

반응식 E 및 F는, 연장제 L로 치환된 나프토피란을 형성하여 본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에 따른 광변색성 나프토피란을 형성하는 2가지 다른 방법을 나타낸다.

반응식 E

반응식 E에서, 하나 이상의 R² 기로 임의적으로 치환되는 화학식 ε₁으로 표시되는 하이드록시 치환된 A 기는 무수 테트라하이드로퓨란 중의 알킬 리튬, 예컨대 비제한적으로 메틸리튬(MeLi)의 존재 하에 화학식 ε₂로 표시되는 하이드록시 치환된 피페리딘과 반응하여 화학식 ε₃으로 표시되는 하이드록실화된 A 기에 부착된 4-하이드록시 피페리딘일을 생성한다. 화학식 ε₃으로 표시되는 화합물은 그 후 화학식 ε₄로 표시되는 프로파길 알코올과 결합하여 화학식 ε₅로 표시되는 인데노-융합된 나프토피란에 부착된 4-하이드록시 피페리딘일을 형성한다. 화학식 ε₅로 표시되는 나프토피란은, 반응식 E에서 경로 (1)로 나타낸 바와 같이, 용매, 예컨대 비제한적으로 메틸렌 클로라이드 중의 3급 아민, 예컨대 비제한적으로 트라이에틸아민을 사용하는 아세틸화 반응에서, 화학식 ε₆으로 표시되는 L 치환된 화합물과 추가로 반응하여 화학식 ε₇로 표시된 본원에 개시된 하나의 비제한적 실시양태에 따른 인데노-융합된 나프토피란에 부착된 L 치환된 피페리딘일을 생성한다. 다르게는, 경로 (2)에 나타낸 바와 같이, 화학식 ε₅로 표시되는 나프토피란은 화학식 ε₈로 표시되는 L 치환된 화합물과 반응하여 화학식 ε₉로 표시되는 본원에 개시된 하나의 비제한적 실시양태에 따른 인데노-융합된 나프토피란에 부착된 L 치환된 피페리딘일을 생성할 수 있다. 또한, 반응식 E에 나타낸 바와 같이, 화학식 ε₇ 및 화학식 ε₉로 표시되는 인데노-융합된 나프토피란에 부착된 L 치환된 피페리딘일은 하나 이상의 추가의 R² 기(이들 각각은 나머지 L과 동일하거나 상이한 연장제 L을 포함할 수 있음)로 임의적으로 치환될 수 있다.

(하기) 반응식 F에서, 화학식 φ₁로 표시되는 하이드록실화된 A 기는 화학식 φ₂로 표시되는 프로파길 알코올과 결합하여 화학식 φ₃으로 표시되는 나프토피란을 생성한다. 화학식 φ₃으로 표시되는 나프토피란은 그 후 화학식 φ₄의 L 치환된 페닐아민과 반응하여, 본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에 따른 화학식 φ₅로 표시되는 나프토피란에 부착된 L 치환된 페닐아민을 생성한다. 적합한 B 및 B' 치환체의 비제한적 예는 위에 상세히 개시되어 있다.

반응식 F

비-제한적으로, 화학식 β₁ 및 ε₁(이들은 각각 반응식 B 및 E에 개시되어 있음)로 표시되는 하이드록시 치환된 A 기에서, K는, 메틸로 이중-치환되어 2,3-다이메톡시-7,7-다이메틸-7H-벤조[c]플루오렌-5-올을 형성하는 탄소일 수 있다. 당해 분야 숙련자는 상기 하이드록시 치환된 A 기를 제조하는 수많은 제조 방법을 알고 있을 것이다. 예를 들면 비제한적으로, 2,3-다이메톡시-7,7-다이메틸-7H-벤조[c]플루오렌-5-올을 형성하는 하나의 방법은 본원의 참고문헌인 미국 특허 제6,296,785호의 실시예 9의 단계 2에 구체적으로 개시되어 있다. 더욱 특히, 미국 특허 제6,296,785호의 실시예 9의 단계 2에 개시된 바와 같이, 2,3-다이메톡시-7,7-다이메틸-7H-벤조[c]플루오렌-5-올을 형성하는 하나의 비제한적 방법은 다음과 같다.

제 1 단계에서, 1,2-다이메톡시벤젠(92.5 g) 및 500 밀리리터(mL)의 메틸렌 클로라이드 중의 벤조일 클로라이드(84.3 g)의 용액을 질소 분위기 하에서 고체 부가 갈대기가 장착된 반응 플라스크에 첨가한다. 고체 무수 알루미늄 클로라이드(89.7 g)를 반응 혼합물에 첨가하고, 때때로 얼음/물 욕 중의 반응 혼합물을 냉각시킨다. 반응 혼합물을 3시간 동안 실온에서 교반한다. 생성된 혼합물을, 얼음과 1N 염산의 1:1 혼합물 300 mL에 붓고 15분 동안 격렬히 교반한다. 혼합물을 100 mL 메틸렌 클로라이드로 2회 추출한다. 유기층을 합치고 10 중량%의 나트륨 하이드록사이드 50 mL로 세척한 다음 물 50 mL로 세척한다. 메틸렌 클로라이드 용매를 회전 증발로 제거하여 황색 고체를 수득한다. 95% 에탄올로부터 재결정화하여 103 내지 105℃의 융점을 갖는 베이지색의 니들 147 g을 수득한다. 이 생성물은 3,4,-다이메톡시벤조페논과 같은 구조를 갖는 것으로 여겨진다.

제 2 단계에서, 칼륨 t-부톡사이드(62 g) 및 앞의 단계 1로부터의 생성물 90 g을, 질소 분위기 하에서 300 mL의 톨루엔을 함유하는 반응 플라스크에 첨가한다. 혼합물을 가열 환류시키고, 다이메틸 석신에이트(144.8 g)를 1시간에 걸쳐 적가하였다. 혼합물을 5시간 동안 환류시키고 실온으로 냉각시켰다. 300 mL의 물을 반응 혼합물에 첨가하고 20분 동안 격렬히 교반한다. 수성 상 및 유기 상을 분리하고, 유기 상을 100 mL의 물로 3회 추출한다. 합친 수성 층을 50 mL의 클로로포름으로 3회 세척한다. 수성 층을 6N 염산으로 pH 2로 산성화하여 침전물을 형성하고 여과시켜 제거한다. 수성 층을 100 mL의 클로로포름으로 3회 추출한다. 유기 추출물을 합치고 회전 증발로 농축시킨다. 생성된 오일은 (E 및 Z) 4-(3,4-다이메톡시페닐)-4-페닐-3-메톡시카보닐-3-부테노산의 혼합물과 같은 구조를 갖는 것으로 여겨진다.

제 3 단계에서, 앞의 단계 2로부터의 생성물(8.6 g), 5 mL의 아세트산 무수물, 및 50 mL의 톨루엔을 질소 분위기 하에서 반응 플라스크에 첨가한다. 반응 혼합물을 6시간 동안 110℃로 가열하고 실온으로 냉각시키고, 용매(톨루엔 및 아세트산 무수물)를 회전 증발로 제거한다. 잔사를 300 mL의 메틸렌 클로라이드 및 200 mL의 물에 용해시킨다. 고체 나트륨 카보네이트를, 버블링(bubbling)이 멈출 때까지 2상 혼합물에 첨가한다. 층들을 분리하고, 수성 층을 50 mL 메틸렌 클로라이드로 2회 추출한다. 유기 층을 합치고, 용매(메틸렌 클로라이드)를 회전 증발로 제거하여 진한 황색 오일을 수득한다. 오일을 상온 메탄올에 용해시키고 2시간 동안 0℃에서 냉각시킨다. 생성된 결정을 진공 여과로 수집하고 차가운 메탄올로 세척하여, 176 내지 177℃의 융점을 갖는 생성물 5 g을 생성한다. 회수된 고체 생성물은, 1-(3,4-다이메톡시페닐)-2-메톡시카보닐-4-아세톡시나프탈렌 및 1-페닐-2-메톡시카보닐-4-아세톡시-6,7-다이메톡시나프탈렌의 혼합물과 같은 구조를 갖는 것으로 여겨진다.

제 4 단계에서, 앞의 단계 3으로부터의 생성 혼합물 5 g, 5 mL의 12M 염산, 및 30 mL의 메탄올을 반응 플라스크에 합치고 1시간 동안 가열 환류시킨다. 반응 혼합물을 냉각시키고, 생성된 침전물을 진공 여과로 수집하고 차가운 메탄올로 세척한다. 생성물을, 용리액으로서 헥산과 에틸 아세테이트의 2:1 혼합물을 사용하여 실리카 겔 플러그를 통해 여과하여 정제한다. 회전 증발로 여액을 농축시켜, 1-페닐-2-메톡시카보닐-6,7-다이메톡시나프트-4-올과 일치하는 구조를 갖는 것으로 여겨지는 베이지색 고체 3 g을 수득한다.

제 5 단계에서, 반응 플라스크를 질소 분위기 하에서 앞의 단계 4의 생성물 2.8 g으로 충전한다. 무수 테트라하이드로퓨란(40 mL)을 플라스크에 첨가한다. 반응 혼합물을 무수 얼음/아세톤 욕에서 냉각하고, 41 mL의 메틸 마그네슘 클로라이드 용액(테트라하이드로퓨란 중의 1M)을 15분에 걸쳐 적가한다. 생성된 황색 반응 혼합물을 2시간 동안 0℃에서 교반하고 천천히 실온으로 가온한다. 반응 혼합물을 50 mL의 얼음/물 혼합물에 부었다. 에터(20 mL)를 첨가하고 층들을 분리하였다. 수성 층을 20 mL의 에터로 2회 추출하고, 유기분을 합치고 30 mL의 물로 세척하였다. 유기 층을 무수 마그네슘 설페이트로 건조하고 회전 증발로 농축시켰다. 생성된 오일을, 50 mL의 톨루엔을 함유한 반응 용기(딘-스탁(Dean-Stark) 트랩이 장착되어 있음)로 옮기고, 여기에 두 방울의 도데실벤젠 설폰산을 첨가하였다. 반응 혼합물을 2시간 동안 가열 환류시키고 냉각시켰다. 톨루엔을 회전 증발로 제거하여 목적 화합물 2 g을 수득하였다.

추가의 실시양태에 따르면, 광변색성-이색성 화합물은 하기 화학식 VII로 표시되는 광변색성 스피로-피란 또는 스피로-옥사진일 수 있다:

[화학식 VII]

상기 화학식 VII에서:

(a) A는 나프토, 벤조, 펜안트로, 플루오란테노, 안테노, 퀴놀리노, 티에노, 퓨로, 인돌로, 인돌리노, 인데노, 벤조퓨로, 벤조티에노, 티오페노, 인데노-융합된 나프토, 헤테로사이클릭-융합된 나프토, 및 헤테로사이클릭-융합된 벤조로부터 선택되고;

(b) Y는 C 또는 N이고;

(c) SP는 인돌리노 및 벤즈인돌리노로부터 선택된 스피로 기이고;

(d) i는 0 내지 A 상에 가능한 총 위치의 개수로부터 선택된 정수이고, r은 0 내지 SP 상에 가능한 총 위치의 개수로부터 선택된 정수이며, 단 i + r의 합은 1 이상이고, 각각의 R³은 독립적으로 각각의 경우에 하기 (i) 및 (ii)로부터 선택된다:

(i) 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L, 및

(ii) 상기 R¹으로 표시되는 기.

또한, 화학식 VII로 표시되는 광변색성-이색성 화합물은 상기 화학식 I로 표시되는 하나 이상의 연장제(L)를 포함하는 것을 조건으로 한다.

화학식 II로 표시되는 광변색성 화합물과 마찬가지로, 화학식 VII로 표시되는 광변색성 화합물은 L에 의한 치환에 의하거나 또는 L-치환된 R³ 기에 의한 치환에 의해 임의의 위치에서 연장되고/되거나 치환가능한 위치에서의 L에 의한 치환 또는 L-치환된 R³ 기에 의한 치환의 다수의 조합에 의해 임의의 원하는 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들면, 화학식 VII로 표시되는 광변색성 화합물은 SP 기(또는 고리-SP)를 L 또는 L-치환된 R³ 기로 치환시키고/시키거나 A 기(또는 고리-A)를 L 또는 L-치환된 R³ 기로 치환시켜 연장시킴으로써 광변색성 화합물의 목적하는 평균 흡광비를 제공할 수 있다.

일부 실시양태에 따르면, 본 발명의 광변색성 물품의 광변색성-이색성 화합물은 하기 화학식 VIII로 표시될 수 있다:

[화학식 VIII]

상기 화학식 VIII에서, 각각의 R"은 독립적으로 각각의 경우에 수소, 치환되거나 비치환된 알킬, 사이클로알킬, 아릴알킬로부터 선택되거나, 또는 함께 치환되거나 비치환된 사이클로알킬을 형성하고; R"'은 (i) -CH(CN)₂ 또는 -CH(COOX₁)₂; (ii) -CH(X₂)(X₃); 및 (iii) -C(O)X₂₄(여기서 X₁, X₂, X₃, 및 X₂₄는 상기 개시된 바와 같음); 및 (iv) 할로겐, 하이드록시, 에스터, 또는 아민 중 하나 이상에 의해 치환되거나 비치환된 알킬, 아릴, 또는 아릴알킬 기 중에서 선택된다. 첨자 (i) 및 첨자 (r) 중 하나 이상은 1 이상이고, 하나 이상의 R³은 L을 포함한다. 일부 추가의 실시양태에 따르면, 하나 이상의 R³은 L이다. 화학식 VII에 대해 상기 논의한 바와 같이, 화학식 VIII에서 Y는 C 또는 N일 수 있다. 예를 들면, 일부 실시양태에 따르면, Y는 C일 수 있고, 광변색성 화합물은 스피로(인돌리노)피란일 수 있다. 또 하나의 실시양태에 따르면, Y는 N일 수 있고, 광변색성 화합물은 스피로(인돌리노)옥사진일 수 있다.

또 하나의 실시양태에 따르면, 본 발명의 광변색성 물품의 광변색성-이색성 화합물은 하기 화학식 IX으로 표시될 수 있다.

[화학식 IX]

상기 화학식 IX에서, 6-위치의 R³ 및/또는 7-위치의 R³ 중 하나 이상은 연장제 L을 포함한다. 일부 추가의 실시양태에 따르면, 화학식 IX에서 6-위치의 R³ 및/또는7-위치의 R³ 중 하나 이상은 연장제 L이다.

추가의 실시양태에 따르면, 본 발명의 광변색성 물품의 광변색성-이색성 화합물은 하기 화학식 X로 표시될 수 있다:

[화학식 X]

상기 화학식 X에서, 적어도 7-위치의 R³ 은 연장제 L을 포함한다. 일부 추가의 실시양태에 따르면, 7-위치의 R³ 기는 연장제 L이다.

추가의 실시양태에 따르면, 본 발명의 광변색성 물품의 광변색성-이색성 화합물은 하기 화학식 XI로 표시될 수 있다.

[화학식 XI]

상기 화학식 XI에서, 적어도 6-위치의 R³ 기는 연장제 L을 포함한다. 일부 추가의 실시양태에 따르면, 6-위치의 R³ 기는 연장제 L이다.

화학식 VII로 표시되는 광변색성-이색성 화합물을 합성하기 위한 일반 반응식은 하기 반응식 G으로 나타낸다.

반응식 G

파트 1:

반응식 G에서, 파트 1은 화학식 γ₁으로 표시되는 하이드록실화된 A 기가 산, 예컨대 비제한적으로 아세트산의 존재 하에 나트륨 니트라이트와 반응하여, 화학식 γ₂로 표시되는 니트로소-치환된 A 기를 생성하는 니트로소화 과정을 나타낸다. A 기의 적합한 비제한적 예는 나프토, 벤조, 펜안트로, 플루오란테노, 안테노, 퀴놀리노, 인데노-융합된 나프토, 헤테로사이클릭-융합된 나프토, 및 헤테로사이클릭-융합된 벤조를 포함한다. 임의적으로, A 기는 하나 이상의 R³ 기(이들 각각은 나머지 L과 동일하거나 상이한 연장제 L을 포함할 수 있음)로 치환될 수 있다.

파트 2:

반응식 G의 파트 2에서, 화학식 γ₂로 표시되는 니트로소-치환된 A 기는 화학식 γ₃로 표시되는 피셔(Fischer) 염기와 커플링된다. 이 커플링은 용매, 예컨대 비제한적으로 무수 에탄올 중에서 수행되고, 환류 조건 하에서 가열되어 본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에 따른 화학식 γ₄로 표시되는 광변색성 옥사진을 생성한다.

반응식 G의 파트 1에 나타낸 일반 니트로소화 과정은 하기 2개의 반응식(반응식 H 및 I)에 더 구체적으로 개시되어 있으며, 이들은 일반적으로 커플링 반응에 사용되어 본 발명의 옥사진을 생성하는 데 사용될 수 있는 하나 이상의 R³ 기로 임의적으로 치환될 수 있는 니트로소-치환된 A 기를 제조하기 위한 2개의 니트로소 페놀 합성을 나타내고 있다. 반응식 H 및 I의 경로 (2)에 나타낸 바와 같이, NaNO₂와 반응하기 전에, 중간체 화합물은 하나 이상의 다른 반응물과 추가로 반응하여 A 기 상에 적합한 연장제 L을 형성할 수 있다.

반응식 H

더 구체적으로, 반응식 H에서, 화학식 η₁으로 표시되는 하이드록실화된 A 기의 카복실산은 화학식 η₂로 표시되는 하이드록실화된 A 기의 에스터로 전환된다. 화학식 η₂는 그 후 산, 예컨대 비제한적으로 아세트산의 존재 하에서 나트륨 니트라이트와 반응하여, 화학식 η₃의 니트로소-치환된 A 기를 생성할 수 있다. 다르게는, 경로 (2)에 나타낸 바와 같이, 화학식 η₂로 표시되는 하이드록실화된 A 기의 에스터는 염기성 조건 하에서 4-피페리디노아닐린(화학식 η₄)과 반응하여 화학식 η₅로 표시되는 L 치환된 화합물을 생성할 수 있다. 화학식 η₅로 표시되는 L 치환된 화합물은 그 후 니트로소화 반응으로 처리되어 화학식 η₆로 표시되는 L 및 니트로소 치환된 A 기를 생성할 수 있다. 또한, L 및 니트로소 치환된 A 기는 하나 이상의 R³ 기(이들 각각은 나머지 L과 동일하거나 상이한 연장제 L을 포함할 수 있음)로 임의적으로 치환될 수 있다.

반응식 H와 관련하여 상기 논의한 바와 같이, (하기) 반응식 I에서, 화학식 τ₁로 표시되는 하이드록실화된 A 기의 카복실산은 화학식 τ₂로 표시되는 하이드록실화된 A 기의 에스터로 전환된다. 화학식 τ₂로 표시되는 하이드록실화된 A 기의 에스터는 그 후 산, 예컨대 비제한적으로 아세트산의 존재 하에서 나트륨 니트라이트와 반응하여, 화학식 τ₃의 니트로소-치환된 A 기를 생성할 수 있다. 다르게는, 경로 (2)에 나타낸 바와 같이, 화학식 τ₂ 로 표시되는 하이드록실화된 A 기의 에스터는 염기성 조건 하에서 4-페닐 아닐린(화학식 τ₄)과 반응하여 화학식 τ₅로 표시되는 L 치환된 4-페닐 아닐린을 생성한다. 화학식 τ₅로 표시되는 L 치환된 4-페닐 아닐린은 그 후 니트로소화 반응으로 처리되어 화학식 τ₆로 표시되는 L 및 니트로소 치환된 A 기를 생성한다. 상기 논의한 바와 같이, L 치환된 (니트로소 치환된) A 기는 하나 이상의 R³ 기(이들 각각은 나머지 L과 동일하거나 상이한 연장제 L을 포함할 수 있음)로 임의적으로 치환될 수 있다.

반응식 I

본 발명의 광변색성 물품의 광변색성 화합물을 합성하기 위한 더 구체적이고 비-제한적인 반응식은 하기 반응식 J 및 K로 표현된다.

(하기) 반응식 J에서, 화학식 φ₁로 표시되는 니트로소페놀은 메탄올 중에서 피페라지노 페놀(화학식 φ₂)인 연장제 L과 반응하여, 화학식 φ₃으로 표시되는 L 치환된 니트로소나프톨을 생성한다. 반응식 J에 나타낸 바와 같이, L 치환된 니트로소나프톨은 하나 이상의 R 기(이들은 각각 나머지 L 치환체와 동일하거나 상이한 연장제 L을 포함할 수 있음)로 추가로 치환될 수 있다. 화학식 φ₃으로 표시되는 L 치환된 니트로소나프톨은 그 후 열처리에 의해 화학식 φ₄로 표시되는 피셔 염기와 커플링하여 화학식 φ₅로 표시되는 L 치환된 나프토옥사진을 생성한다.

반응식 J

또한 반응식 J에서, 화학식 φ₅로 표시되는 L 치환된 나프토옥사진은 L 치환된 나프토옥사진을 화학식 φ₆으로 표시되는 또 다른 L 치환된 화합물과 반응하여 본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에 따른 화학식 φ₇로 표시되는 나프토옥사진을 생성함으로써 추가로 연장될 수 있다. 또한, 앞서 논의되고 반응식 J에 나타낸 바와 같이, 화학식 φ₇로 표시되는 나프토옥사진은 하나 이상의 R³ 기(이들은 각각 나머지 L과 동일하거나 상이한 연장제 L을 포함할 수 있음)로 임의적으로 치환될 수 있다.

상기 반응식 J에 예시된 바와 같이, 일반적으로 니트로소페놀과 피셔 염기를 커플링시킨 후, 생성된 나프토옥사진은 하나 이상의 다른 반응물과 추가로 반응하여 연장제 L을 갖는 나프토옥사진을 연장할 수 있다. 그러나, 당해 분야 숙련자는, 추가로 또는 다르게는, 니트로소페놀을 피셔 염기와 커플링시키기 전에, 니트로소페놀을 반응시켜 니트로소페놀을 하나 이상의 연장제 L(예컨대 상기 반응식 H 및 I 참조)로 치환시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한, 상기 L 치환된 니트로소페놀은 피셔 염기와 커플링하여 일반적으로 하기 반응식 K로 표시되는 L-치환된 나프토옥사진을 형성할 수 있다.

반응식 K

더 구체적으로, 반응식 K에서, 화학식 κ₁로 표시되는 L 치환된 피페리딘일나프톨을 트라이알콕시메탄과 반응시키고 열처리하여 화학식 κ₂로 표시되는 L 및 포밀 치환된 나프톨을 형성한다. 화학식 κ₂로 표시되는 화합물을 그 후 피셔 염기(화학식 κ₃)와 반응시켜 본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에 따른 L 치환된 스피로나프토피란을 생성한다.

앞서 논의한 바와 같이, 일반적으로 니트로소페놀을 피셔 염기(예컨대 반응식 J 참조)와 커플링시킨 후에, 생성된 나프토옥사진은 하나 이상의 다른 반응물과 추가로 반응하여 연장제 L을 갖는 나프토옥사진을 생성할 수 있다. 이러한 연장의 다수의 비제한적 예는 하기 일반화된 반응식 M에 제공되어 있다.

더 구체적으로, (하기) 반응식 M에서, 연장제 L을 나프토옥사진에 첨가하여 본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에 따른 광변색성 옥사진을 생성하기 위한 3가지 경로가 있다. 제 1 경로(1)에서, 화학식 μ₁으로 표시되는 나프토옥사진은 하이드록시페닐피페라진과 반응하여 화학식 μ₂로 표시되는 물질을 생성한다. 화학식 μ₂로 표시되는 물질은 헥실벤조일클로라이드에 의해 벤조일화되어 화학식 μ₃로 표시되는 물질을 생성한다. 제 2 경로(2)에서, 화학식 μ₁로 표시되는 물질은 가수분해되고 화학식 μ₄로 표시되는 물질로 전환된다. 메틸렌 클로라이드 중의 다이사이클로헥실카보다이이미드의 존재 하에서의 페놀성 물질에 의한 에스터화 반응에서, 화학식 μ₄로 표시되는 물질은 테트라하이드로피란 보호 기를 갖는 화학식 μ₅로 표시되는 물질로 전환된다. 화학식 μ₅로 표시되는 물질은 알코올성 용매, 예컨대 비제한적으로 에탄올 중의 염산의 희석 용액에 의해 탈보호되어, 화학식 μ₆으로 표시되는 물질을 형성한다. 화학식 μ₆으로 표시되는 물질은 콜레스테롤 클로로포름에이트와 반응하여 화학식 μ₇로 표시되는 물질을 형성한다. 제 3 경로(3)에서, 화학식 μ₆으로 표시되는 물질은 4-페닐벤조일클로라이드에 의해 벤조일화되어 화학식 μ₈로 표시되는 물질을 형성한다.

반응식 M

본 발명의 광변색성 물품의 광변색성-이색성 화합물은 일부 실시양태에 따르면 하기 화학식 XII로 표시될 수 있다:

[화학식 XII]

상기 화학식 XII에서, (a) A(고리-A)는 나프토, 벤조, 펜안트로, 플루오란테노, 안테노, 퀴놀리노, 티에노, 퓨로, 인돌로, 인돌리노, 인데노, 벤조퓨로, 벤조티에노, 티오페노, 인데노-융합된 나프토, 헤테로사이클릭-융합된 나프토, 및 헤테로사이클릭-융합된 벤조 중에서 선택된다.

또한 화학식 XII에서, (b) J는 스피로-지환족 고리이고; (c) 각각의 D는 독립적으로 O, N(Z), C(X₄), C(CN)₂중에서 선택되되,여기서 Z는 독립적으로 각각의 경우에 수소, C₁-C₆ 알킬, 사이클로알킬 및 아릴 중에서 선택되고; (d) G는 알킬, 사이클로알킬, 및 아릴 중에서 선택되되, 하나 이상의 치환체 R⁴로 치환되거나 비치환될 수 있는 기이다.

또한 화학식 XII에서, (e) E는 -O- 또는 -N(R⁵)-이되, 여기서 R⁵는 (i) 수소, C₁-C₁₂ 알킬, C₂-C₁₂ 알켄, C₂-C₁₂ 알킨, 비닐, C₃-C₇ 사이클로알킬, C₁-C₁₂ 할로알킬, 알릴, 할로겐, 및 비치환되거나 또는 C₁-C₁₂ 알킬 및 C₁-C₁₂ 알콕시 중 하나 이상으로 단일-치환된 벤질; (ii) C₁-C₇ 알콕시, 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₂₀ 알킬렌, 직쇄 또는 분지쇄 C₁-C₄ 폴리옥시알킬렌, 사이클릭 C₃-C₂₀ 알킬렌, 페닐렌, 나프탈렌, C-₁-C₄ 알킬 치환된 페닐렌, 모노- 또는 폴리-우레탄(C₁-C₂₀)알킬렌, 모노- 또는 폴리-에스터(C₁-C₂₀)알킬렌, 모노- 또는 폴리-카보네이트(C₁-C₂₀)알킬렌, 폴리실란일렌, 폴리실록산일렌 및 이들의 혼합물(여기서 하나 이상의 치환체는 광변색성 물질의 아릴 기에 연결됨) 중에서 선택되는 하나 이상의 치환체에 의해 파라 위치에서 단일-치환된 페닐; (iii) -CH(CN)₂ 및 -CH(COOX₁)₂(여기서 X₁은 상기 개시된 바와 같음); (iv) -CH(X₂)(X₃)(여기서 X₂ 및 X₃은 상기 개시된 바와 같음) 중에서 선택된다.

일부 실시양태에 따르면, 또한 화학식 XII에서, R⁵는 (v) 비치환되거나, 단일-, 이중- 또는 삼중-치환된 아릴 기, 예컨대 페닐, 나프틸, 펜안트릴, 또는 피렌일; 9-줄로리딘일; 또는 비치환되거나, 단일- 또는 이중-치환된 헤테로방향족 기, 예컨대 피리딜, 퓨란일, 벤조퓨란-2-일, 벤조퓨란-3-일, 티엔일, 벤조티엔-2-일, 벤조티엔-3-일, 다이벤조퓨란일, 다이벤조티엔일, 카바조일, 벤조피리딜, 인돌린일, 및 플루오렌일 중에서 선택될 수 있다. 이들의 치환체는 독립적으로 각각의 경우에 (A) 상기 화학식 I로 표시되는 연장제 L; (B) -C(O)X₆(여기서 X₆은상기 개시된 바와 같음); (C) 아릴, 할로아릴, C₃-C₇ 사이클로알킬아릴, 및 C₁-C₁₂ 알킬 또는 C₁-C₁₂ 알콕시 로 단일- 또는 이중-치환된 아릴 기; (D) C₁-C₁₂ 알킬, C₃-C₇ 사이클로알킬, C₃-C₇ 사이클로알킬옥시(C₁-C₁₂)알킬, 아릴(C₁-C₁₂)알킬, 아릴옥시(C₁-C₁₂)알킬, 모노- 또는 다이-(C₁-C₁₂)알킬아릴(C₁-C₁₂)알킬, 모노- 또는 다이-(C₁-C₁₂)알콕시아릴(C₁-C₁₂)알킬, 할로알킬, 및 모노(C₁-C₁₂)알콕시(C₁-C₁₂)알킬; (E) C₁-C₁₂ 알콕시, C₃-C₇ 사이클로알콕시, 사이클로알킬옥시(C₁-C₁₂)알콕시, 아릴(C₁-C₁₂)알콕시, 아릴옥시(C₁-C₁₂)알콕시, 모노- 또는 다이-(C₁-C₁₂)알킬아릴(C₁-C₁₂)알콕시, 및 모노- 또는 다이-(C₁-C₁₂)알콕시아릴(C₁-C₁₂)알콕시; (F) 아마이도, 아미노, 모노- 또는 다이-알킬아미노, 다이아릴아미노, 피페라지노, N-(C₁-C₁₂)알킬피페라지노, N-아릴피페라지노, 아지리디노, 인돌리노, 피페리디노, 모폴리노, 티오모폴리노, 테트라하이드로퀴놀리노, 테트라하이드로아이소퀴놀리노, 피롤리딜, 하이드록시, 아크릴옥시, 메타크릴옥시, 및 할로겐; (G) -OX₇ 및 -N(X₇)₂(여기서 X₇은 상기 개시된 바와 같음); (H) -SX₁₁(여기서 X₁₁은상기 개시된 바와 같음); (I) 화학식 i로 표시되는 질소 함유 고리(이는 상기 개시된 바와 같음); 및 (J) 화학식 ii 및 iii 중 하나로 표시되는 기(이는 상기 개시된 바와 같음) 중에서 선택될 수 있다.

일부 실시양태에 따르면, 또한 화학식 XII에서, R⁵는 (vi) 비치환되거나 또는 단일-치환된 기, 예컨대 피라졸일, 이미다졸일, 피라졸린일, 이미다졸린일, 피롤리딘일, 페논티아진일, 페녹사진일, 페나진일, 또는 아크리딘일(여기서 각각의 치환체는 독립적으로 연장제 L, C₁-C₁₂ 알킬, C₁-C₁₂ 알콕시, 페닐, 하이드록시, 아미노 또는 할로겐으로부터 선택됨); (vii) 화학식 iv 또는 v로 표시되는 기(이는 상기 개시된 바와 같음); (viii) 화학식 vi로 표시되는 기(이는 상기 개시된 바와 같음); 및 (ix) (상기) 화학식 I로 표시되는 연장제 L 중에서 선택될 수 있다.

또한 화학식 XII에서, (f) 첨자 (i)는 0 내지 A(고리-A) 상에 가능한 총 위치의 개수 중에서 선택된 정수이고, 각각의 R⁴는 독립적으로 각각의 경우에 (i) 화학식 I로 표시되는 연장제 L; 및 (ii) R¹로 표시되는 기 중에서 선택된다.

또한 화학식 XII에서, 화학식 XII로 표시되는 광변색성-이색성 화합물은 상기 화학식 I로 표시되는 하나 이상의 연장제(L)을 포함하는 조건에서 처리된다.

상기 개시된 광변색성-이색성 화합물과 관련하여 논의한 바와 같이, 일반적으로 화학식 XII로 표시되는 광변색성-이색성 화합물은 L에 의한 치환에 의하거나 또는 L-치환된 R⁴ 기에 의한 치환에 의해 임의의 위치에서 연장되고/되거나 가능한 위치에서의 L에 의한 치환 또는 L-치환된 R⁴ 기에 의한 치환의 다수의 조합에 의해 임의의 원하는 방향으로 연장될 수 있다. 따라서, 예를 들면, 비-제한적으로, 본원에 개시된 펄가이드는 D, G, 및 R⁴ 중 하나 이상을 L 또는 L-치환된 기로 선택하여 연장함으로써, 적어도 활성 상태에서 펄가이드의 평균 흡광비를 개선할 수 있다. 또한, 비-제한적으로, 하기에 더 상세히 나타내고 논의되는 바와 같이, E가 N-R⁵인 경우, R⁵는 L 또는 L-치환된 기일 수 있다.

추가의 실시양태에 따르면, 본 발명의 광변색성 물품의 광변색성-이색성 화합물은 하기 화학식 XIII로 표시될 수 있다.

[화학식 XIII]

상기 화학식 XIII에서, R⁵, G 또는 R⁴ 중 하나 이상은 연장제 L이다.

본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에서 사용될 수 있고 상기 화학식 XII로 표시되는 광변색성-이색성 화합물을 합성하기 위한 일반 반응식은 하기 반응식 N으로 나타낸다. (하기) 반응식 N에서, 화학식 ν₁으로 표시되는 지환족 케톤은 화학식 ν₂로 표시되는 다이메틸 석신에이트와 슈토베 축합(Stobbe Condensation) 반응하여 화학식 ν₃으로 표시되는 반-에스터 생성물을 생성한다. 화학식 ν₃으로 표시되는 반-에스터 생성물은 에스터화되어 화학식 ν₄로 표시되는 다이에스터 생성물을 형성한다. 화학식 ν₄의 다이에스터는 화학식 ν₅로 표시되는 카보닐-치환된 A 기와 슈토베 축합 반응하여 화학식 ν₆으로 표시되는 반-에스터 물질을 생성한다. 화학식 ν₅에 나타낸 카보닐-치환된 A 기는 또한 하나 이상의 R⁴ 기(이들은 각각 나머지 L 치환체와 동일하거나 상이한 연장제 L을 포함할 수 있음)로 치환될 수 있다. 화학식 ν₇로 표시되는 반-에스터 물질은 가수분해되어 화학식 ν₇로 표시되는 이산 물질을 생성한다.화학식 ν₇의 이산은 에터 및/또는 테트라하이드로퓨란 용매 중에서 아세틸 클로라이드와 반응하여 화학식 ν₈로 표시되는 하이드라이드를 형성한다.

(하기) 반응식 N의 경로(1)에 나타낸 바와 같이, 화학식 ν₈의 하이드라이드는 아미노 치환된 연장제 L과 반응한 이후 아세틸 클로라이드와 환류 조건 하에서 반응하여, 본원에 개시된 하나의 비제한적 실시양태에 따른 화학식 ν₉로 표시되는 광변색성 펄기마이드 화합물을 생성한다. 다르게는, 경로 (2)에 나타낸 바와 같이, 화학식 ν₈의 하이드라이드는 암모니아에 이어서 아세틸 클로라이드와 반응하여 본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에 따른 화학식 ν₁₀으로 표시되는 광변색성 펄가이드 화합물을 생성한다. 또한, 화학식 ν₁₀ 의 광변색성 펄가이드 화합물은 적합한 반응물과 추가로 반응하여 본원에 개시된 다양한 비제한적 실시양태에 따른 화학식 ν₁₁(이때 질소는 R⁵ 기로 치환됨)의 광변색성 펄가이드 화합물을 생성한다. 또한, 다양한 비제한적 실시양태에 따르면, R⁵ 기는 연장제 L이거나, 또는 연장제 L로 치환된 치환체 기를 포함할 수 있다.

반응식 N

하기 반응식 P, Q 및 T는 펄가이드 상의 다양한 위치에서 연장제 L을 교체시키는 일반 반응식을 나타낸다.

반응식 P

반응식 P에서, 화학식 π₁으로 표시되는 하이드록실화된 화합물은 프리델-크래프츠(Friedel-Crafts) 반응을 수행하여 화학식 π₂로 표시되는 카보닐-치환된 기를 형성한다. 화학식 π₂로 표시되는 물질은 반응식 N에서 화학식 ν₅로 표시되는 물질에 대해 상기 기재한 바와 같이 반응하여 반응식 P에서 화학식 π₃으로 표시되는 하이드록시페닐 치환된 티오페노 융합된 펄가이드를 형성한다. 화학식 π₃으로 표시되는 펄가이드는 4-페닐벤조일 클로라이드에 의해 벤조일화되어 본원에 개시된 하나의 비제한적 실시양태에 따른 화학식 π₄로 표시되는 열 가열성 광변색성 화합물을 형성한다. 추가로 상기 화학식 XII에서, 화학식 π₄에 나타낸 바와 같이, A 기는 연장제 L로 치환된 티오페노이다. 앞서 논의한 바와 같이, 다양한 비제한적 실시양태에 따르면(하기 반응식 Q참조), 화학식 π₄의 R⁵ 기는 연장제 L이거나, 또는 연장제 L로 치환된 또 다른 치환체 기를 포함할 수 있다. 또한, 기 G는 또한 연장제 L이거나 또는 연장제 L로 치환된 또 다른 치환체 기일 수 있다(예컨대, 하기 반응식 T참조).

반응식 Q

반응식 Q에서, 화학식 θ₁으로 표시되는 펄가이드는 반응식 N에 따르되, 당해 분야 숙련자에 따라 적절히 변형하여 제조할 수 있다. 화학식 θ₁에서, 질소 원자에 부착된 R⁵ 기는 파라-아미노 벤조산의 메틸 에스터이다. 파라-아미노 벤조산의 메틸 에스터는 그 후 4-아미노다이아조벤젠과 반응하여, 본원에 개시된 하나의 비제한적 실시양태에 따른 화학식 θ₂로 표시되는 열 가역성 광변색성 화합물을 형성한다. 앞서 논의한 바와 같이, R⁵ 기는 연장제 L이거나 또는 L로 치환된 또 다른 치환체 기일 수 있다. 또한, 앞서 논의한 바와 같이(상기 반응식 P 참조), 화학식 θ₂로 표시되는 열 가역성 광변색성 화합물의 A 기는 하나 이상의 R⁴ 기(이들 각각은의 나머지 L 치환체와 동일하거나 상이한 연장제 L을 포함할 수 있음)로 임의적으로 치환될 수 있다. 또한, (하기) 반응식 T에 나타낸 바와 같이, 화학식 θ₂의 G 기는 또한 연장제 L이거나 또는 연장제 L로 치환된 또 다른 치환체 기일 수 있다.

반응식 T

반응식 T에서, 화학식 τ₁으로 표시되는 펄가이드는 반응식 N에 따르되, 당해 분야 숙련자에 따라 적절히 변형하여 제조할 수 있다. 화학식 τ₁으로 표시되는 펄가이드는 그 후 파라-아미노 벤조일클로라이드와 반응하여 본원에 개시된 하나의 비제한적 실시양태 따른 화학식 τ₂로 표시되는 열 가역성 광변색성 화합물을 생성할 수 있다. 앞서 논의한 바와 같이(상기 반응식 Q 참조), 화학식 τ₂로 표시되는 열 가역성 광변색성 화합물의 R⁵ 기는 연장제 L이거나 또는 L로 치환된 또 다른 치환체 기일 수 있다. 도한, 앞서 논의한 바와 같이(상기 반응식 P 참조), 화학식 τ₂로 표시되는 열 가역성 광변색성 화합물의 A 기는 하나 이상의 R⁴ 기(이들 각각은 나머지 L과 동일하거나 상이한 연장제 L을 포함할 수 있음)로 임의적으로 치환될 수 있다.

광변색성-이색성 층은 각각 동일하거나 상이할 수 있는 광변색성-이색성 화합물을 포함하는 단일 층 또는 다중 층을 포함할 수 있다. 하나 이상의 플라스틱 시트 또는 필름의 경우와 같은 적층; 주형 내 코팅 같은 주형 내 제조; 필름 캐스팅; 및 코팅 방법을 비롯한(이들로 한정되지는 않음) 당 업계에서 인정되는 방법에 의해 광변색성-이색성 층을 형성할 수 있다. 일부 실시양태에서는, 광변색성-이색성 코팅 조성물로부터 광변색성-이색성 층을 형성시킨다. 광변색성-이색성 코팅 조성물은 예를 들어 2성분 코팅 조성물의 경우와 같은 주위 온도; 열 경화되는 코팅 조성물의 경우와 같은 승온(예를 들어, 150℃ 내지 190℃에서 5 내지 60분간); 또는 자외선 경화성 코팅 조성물의 경우와 같은 화학선에 노출시킴으로써 경화될 수 있는 경화성 광변색성-이색성 코팅 조성물일 수 있다.

광변색성-이색성 층은 전형적으로 열가소성 유기 매트릭스 및/또는 가교결합된 유기 매트릭스 같은 유기 매트릭스를 포함한다. 광변색성-이색성 층의 유기 매트릭스의 적어도 일부는 일부 실시양태에서 본원에서 더욱 상세하게 논의되는 바와 같이 액정 물질, 첨가제, 올리고머 및/또는 중합체 같은 이방성 물질을 포함할 수 있다. 유기 매트릭스에 덧붙여 또는 유기 매트릭스와 다르게는, 광변색성-이색성 층은 예를 들어 실란 연결기, 실록산 연결기 및/또는 티탄에이트 연결기를 포함하는 무기 매트릭스를 포함할 수 있다. 광변색성-이색성 층의 유기 매트릭스는 예를 들어 아크릴레이트 잔기(또는 단량체 단위) 및/또는 메타크릴레이트 잔기; 비닐 잔기; 에터 연결기; 모노설파이드 연결기 및/또는 폴리설파이드 연결기를 비롯한 설파이드 연결기; 카복실산 에스터 연결기; 카본에이트 연결기(예를 들어, -O-C(O)-O-), 우레탄 연결기(예를 들어, -N(H)-C(O)-O-) 및/또는 티오우레탄 연결기(예컨대, -N(H)-C(O)-S-)를 포함할 수 있다.

광변색성-이색성 층은 임의의 적합한 두께를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 광변색성-이색성 층은 0.5 내지 50μ, 예를 들어 1 내지 45μ, 또는 2 내지 40μ, 또는 5 내지 30μ, 또는 10 내지 25μ의 두께를 가질 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 광변색성 제품의 광변색성-이색성 층은 적어도 부분적으로 배향되는 매트릭스 상 및 적어도 부분적으로 배향되는 게스트 상을 포함하는 상-분리된 중합체를 추가로 포함한다. 게스트 상은 광변색성-이색성 화합물을 포함하고, 광변색성-이색성 화합물은 게스트 상의 적어도 일부와 적어도 부분적으로 정렬된다.

본 발명의 추가적인 실시양태에 따라, 광변색성-이색성 층은 적어도 부분적으로 배향되는 이방성 물질 및 중합체 물질을 포함하는 상호 침투 중합체 망상 구조를 추가로 포함한다. 이방성 물질은 광변색성-이색성 화합물을 포함하고, 광변색성-이색성 화합물은 이방성 물질의 적어도 일부와 적어도 부분적으로 정렬된다.

본 발명의 몇몇 실시양태에서, 광변색성-이색성 층은 또한 이방성 물질을 포함한다. 본원에 사용되는 용어 "이방성"은 하나 이상의 상이한 방향에서 측정될 때 그 값이 상이한 하나 이상의 특성을 가짐을 의미한다. 따라서, "이방성 물질"은 하나 이상의 상이한 방향에서 측정될 때 그 값이 상이한 하나 이상의 특성을 갖는 물질이다. 광변색성-이색성 층에 포함될 수 있는 이방성 물질의 비한정적인 예는 본 발명의 광변색성 제품의 광학 정렬 층과 관련하여 본원에서 추가로 기재되는 액정 물질을 포함하지만, 이들로 국한되지는 않는다.

일부 실시양태에서, 광변색성-이색성 층은 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,910,019 B2 호의 칼럼 43 내지 90에 개시되어 있는 바와 같이 각각의 경우에 (i) 단량체 메소제닉(mesogenic) 화합물로부터 적어도 부분적으로 제조되는 액정 올리고머 및/또는 중합체를 포함하고/하거나; (ii) 메소제닉 화합물을 포함한다.

본 발명의 몇몇 실시양태에 따라, 광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물은 그 자체가 적어도 부분적으로 배향된 이방성 물질과의 상호작용에 의해 적어도 부분적으로 정렬될 수 있다. 예를 들어, 본원을 한정하는 것은 아니지만, 이색성 상태의 광변색성-이색성 화합물의 장축이 이방성 물질의 전반적인 방향에 본질적으로 평행하도록, 광변색성-이색성 화합물의 적어도 일부를 정렬할 수 있다. 또한, 요구되는 것은 아니지만, 광변색성-이색성 화합물은 적어도 부분적으로 배향된 이방성 물질의 적어도 일부에 결합될 수 있거나 이 이방성 물질의 적어도 일부와 반응할 수 있다.

광변색성-이색성 층의 이방성 물질을 배향하거나 이 이방성 물질 중으로 배향을 도입하는 방법은 자기장, 전기장, 선형 편광된 자외선, 선형 편광된 적외선, 선형 편광된 가시광선 및 전단력중 하나 이상에 이방성 물질을 노출시킴을 포함하지만, 이것으로 한정되지는 않는다. 다르게는 또는 또한, 이방성 물질중 적어도 일부를 다른 물질 또는 구조체와 정렬시킴으로써 이방성 물질을 적어도 부분적으로 배향시킬 수 있다. 예를 들어, 아래 본원에서 더욱 상세하게 기재되는 정렬 층 같은(이것으로 국한되지는 않음) 정렬 층(또는 배향 설비)으로 이방성 물질을 정렬시킴으로써, 이방성 물질을 적어도 부분적으로 배향할 수 있다.

이방성 물질의 적어도 일부를 배향함으로써, 광변색성-이색성 층의 이방성 물질 내에 함유되거나 달리 이방성 물질에 연결된 광변색성-이색성 화합물의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 정렬시킬 수 있다. 요구되는 것은 아니지만, 광변색성-이색성 화합물은 활성화된 상태에서 적어도 부분적으로 정렬될 수 있다. 몇몇 실시양태에서는, 광변색성-이색성 층을 프라이머 층 위에 도포하기 전에, 도포하는 동안 또는 도포한 후에 이방성 물질을 배향시키고/시키거나 광변색성-이색성 화합물을 정렬할 수 있다.

프라이머 층 위에 광변색성-이색성 층을 도포하는 동안 광변색성-이색성 화합물과 이방성 물질을 정렬 및 배향할 수 있다. 예를 들어, 이방성 물질이 가해지는 전단력의 방향에 대략 평행하게 적어도 부분적으로 배향되도록, 도포하는 동안 이방성 물질에 전단력을 도입하는 코팅 기법을 이용하여 광변색성-이색성 층을 도포할 수 있다. 비한정적으로 설명하기 위하여, 광변색성-이색성 화합물 및 이방성 물질을 포함하는 용액 또는 혼합물(임의적으로는 용매 또는 담체 중의)을, 도포되는 물질에 대해 기판의 표면이 상대적으로 움직임으로써 도포되는 물질에 전단력이 도입되도록, 프라이머 층 위에 커튼 코팅할 수 있다. 적어도 충분한 전단력을 도입할 수 있는 코팅 방법의 예는 커튼 코팅 방법이다. 전단력은 이방성 물질의 적어도 일부를 표면의 이동 방향에 대해 실질적으로 평행한 전반적인 방향으로 배향시킬 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 이방성 물질의 적어도 일부를 이러한 방식으로 배향함으로써, 광변색성-이색성 화합물의 적어도 일부를 정렬할 수 있다. 또한, 임의적으로는, 광변색성-이색성 화합물을 활성화된 상태로 전환시키도록 광변색성-이색성 화합물의 적어도 일부를 커튼 코팅 공정 동안 화학선에 노출시킴으로써, 활성화된 상태 동안에서 광변색성-이색성 화합물의 적어도 부분적인 정렬을 달성할 수 있다.

광변색성-이색성 층을 프라이머 층 위에 도포한 후 광변색성-이색성 화합물과 이방성 물질을 정렬 및 배향할 수 있다. 예를 들어, 광변색성-이색성 화합물과 이방성 물질의 용액 또는 혼합물(임의적으로는 용매 또는 담체 중의)을 프라이머 층의 적어도 일부 위에 회전-코팅할 수 있다. 그 후, 예를 들어 자기장, 전기장, 선형 편광된 자외선, 선형 편광된 적외선, 선형 편광된 가시광선 및/또는 전단력에 이방성 물질을 노출시킴으로써 이방성 물질의 적어도 일부를 배향할 수 있다. 다르게는 또는 또한, 정렬 층 같은 다른 물질 또는 구조체와 이방성 물질을 정렬함으로써 이방성 물질을 적어도 부분적으로 배향할 수 있다.

광변색성-이색성 층을 프라이머 층 위에 도포하기 전에 광변색성-이색성 화합물과 이방성 물질을 정렬 및 배향할 수 있다. 예를 들어, 광변색성-이색성 화합물과 이방성 물질의 용액 또는 혼합물(임의적으로는 용매 또는 담체 중의)을 배향된 중랍체 시트 위에 도포하여 그 위에 층을 형성시킬 수 있다. 그 후, 이방성 물질중 적어도 일부를 아래에 놓인 배향된 중합체 시트와 정렬시킬 수 있다. 그 후, 중합체 시트를 예컨대 당 업계에서 인정되는 적층 또는 결합 방법에 의해 프라이머 층 위에 가할 수 있다. 다르게는, 당 업계에서 인정되는 방법, 예컨대 고온 스탬핑에 의해, 배향된 광변색성-이색성 층을 중합체 시트로부터 프라이머 층으로/프라이머 층 위로 전달할 수 있다.

일부 실시양태에서, 광변색성-이색성 층은 매트릭스 상; 및 매트릴스 상에 분포된 게스트 상을 포함하는 상-분리된 중합체를 포함할 수 있다. 매트릭스 상은 적어도 부분적으로 배향된 액정 중합체를 포함할 수 있다. 게스트 상은 적어도 부분적으로 배향된 이방성 물질 및 적어도 부분적으로 정렬될 수 있는 광변색성-이색성 화합물의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 적어도 부분적으로 정렬된 광변색성-이색성 화합물을 적어도 부분적으로 배향된 이방성 물질과의 상호작용에 의해 적어도 부분적으로 정렬할 수 있다.

일부 실시양태에서는, 액정 물질을 포함하는 매트릭스 상 형성 물질 및 이방성 물질과 광변색성-이색성 화합물을 포함하는 게스트 상 형성 물질을 포함하는 상-분리 중합체 시스템을 프라이머 층 위에 도포한다. 상-분리 중합체 시스템을 도포한 후, 매트릭스 상의 액정 물질의 적어도 일부와 게스트 상의 이방성 물질의 적어도 일부를, 광변색성-이색성 화합물의 적어도 일부가 게스트 상의 적어도 부분적으로 배향된 이방성 물질의 적어도 일부와 정렬되도록, 적어도 부분적으로 배향한다. 상-분리 중합체 시스템의 매트릭스 상 형성 물질과 게스트 상 형성 물질을 배향하는 방법은 도포되는 층을 자기장, 전기장, 선형 편광된 적외선, 선형 편광된 자외선, 선형 편광된 가시광선 및 전단력중 하나 이상에 노출시킴을 포함하지만, 이것으로 한정되지는 않는다. 다르게는 또는 또한, 매트릭스상 형성 물질과 게스트 상 형성 물질을 배향시키는 것은 본원에서 더욱 상세하게 기재되는 바와 같이 아래에 놓이는 정렬 층과의 상호작용에 의한 이들의 정렬을 포함할 수 있다.

매트릭스 상 형성 물질 및 게스트 상 형성 물질을 배향한 후, 중합 유도되는 상 분리 및/또는 용매 유도되는 상 분리에 의해 게스트 상 형성 물질을 매트릭스 상 형성 물질로부터 분리할 수 있다. 본원에서는 매트릭스 및 게스트 상 형성 물질의 분리를 매트릭스 상 형성 물질로부터 분리되는 게스트 상 형성 물질과 관련하여 기재하지만, 이 용어는 두 상을 형성하는 물질 사이의 어떠한 분리도 포괄하고자 한다. 즉, 이 용어는 매트릭스 상 형성 물질로부터의 게스트 상 형성 물질의 분리 및 게스트 상 형성 물질로부터의 매트릭스 상 형성 물질의 분리뿐만 아니라 두 상 형성 물질의 동시 분리 및 이들의 임의의 조합을 포괄하고자 한다.

몇몇 실시양태에 따라, 매트릭스 상 형성 물질은 액정 단량체, 액정 예비-중합체 및 액정 중합체로부터 선택되는 액정 물질을 포함할 수 있다. 게스트 상 형성 물질은 일부 실시양태에서 액정 메소젠, 액정 단량체, 및 액정 중합체 및 예비-중합체로부터 선택되는 액정 물질을 포함할 수 있다. 이러한 물질의 예는 상기 기재된 것들 및 임의적인 정렬 층과 관련하여 본원에 추가로 기재되는 것을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

몇몇 실시양태에서, 상-분리 중합체 시스템은 액정 단량체를 포함하는 매트릭스 상 형성 물질, 액정 메소젠을 포함하는 게스트 상 형성 물질 및 광변색성-이색성 화합물을 포함할 수 있다. 이 실시양태에서, 게스트 상 형성 물질을 매트릭스 상 형성 물질로부터 분리시키는 것은 중합 유도되는 상-분리를 포함할 수 있다. 전형적으로는, 매트릭스 상의 액정 단량체를 중합시킴으로써 게스트 상 형성 물질의 액정 메소젠의 적어도 일부로부터 분리시킬 수 있다. 중합 방법의 예는 광-유도되는 중합 및 열-유도되는 중합을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

몇몇 추가적인 실시양태에서, 상-분리 중합체 시스템은 액정 단량체를 포함하는 매트릭스 상 형성 물질, 매트릭스 상의 액정 단량체와는 상이한 작용기를 갖는 저점도 액정 단량체를 포함하는 게스트 상 형성 물질, 및 광변색성-이색성 화합물의 혼합물을 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "저점도 액정 단량체"는 실온에서 자유 유동하는 액정 단량체 혼합물 또는 용액을 가리킨다. 전형적으로, 게스트 상 형성 물질을 매트릭스 상 형성 물질로부터 분리시키는 것은 중합 유도되는 상-분리를 포함한다. 예를 들면, 매트릭스 상의 액정 단량체의 적어도 일부를, 게스트 상의 단량체를 중합시키지 않는 조건하에서 중합시킬 수 있다. 매트릭스 상 형성 물질의 중합 동안, 게스트 상 형성 물질은 전형적으로 매트릭스 상 형성 물질로부터 분리된다. 그 후, 게스트 상 형성 물질의 액정 단량체를 별도의 중합 공정에서 중합시킬 수 있다.

상-분리 중합체 시스템은 몇몇 실시양태에서 액정 중합체를 포함하는 매트릭스 상 형헝 물질, 매트릭스 상 형성 물질의 액정 중합체와는 상이한 액정 중합체를 포함하는 게스트 상 형성 물질, 및 광변색성-이색성 화합물의 하나 이상의 공통 용매 중의 용액을 포함할 수 있다. 게스트 상 형성 물질을 매트릭스 상 형성 물질로부터 분리시키는 것은 전형적으로 용매 유도되는 상-분리를 포함한다. 전형적으로는, 공통 용매중 적어도 일부를 액정 중합체의 혼합물로부터 증발시킴으로써 두 상을 서로 분리한다.

추가적인 실시양태에서, 광변색성-이색성 층은 상호 침투 중합체 망상 구조를 포함할 수 있다. 적어도 부분적으로 배향된 이방성 물질과 중합체 물질이 상호 침투 중합체 망상 구조를 형성할 수 있으며, 이 망상 구조에서는 중합체 물질의 적어도 일부가 적어도 부분적으로 배향된 이방성 물질의 적어도 일부와 상호 침투한다. 본원에 사용되는 용어 "상호 침투 중합체 망상 구조"는 하나 이상이 가교결합된(서로 결합되지는 않음) 중합체의 얽힌 조합체를 의미한다. 그러므로, 본원에 사용되는 용어 상호 침투 중합체 망상 구조는 반-상호 침투 중합체 망상 구조를 포함한다. 예를 들어, 스펄링(L.H. Sperling)의 문헌[Introduction to Physical Polymer Science, John Wiley & Sons, 뉴욕 (1986), 페이지 46]을 참조한다. 또한, 하나 이상의 적어도 부분적으로 정렬된 광변색성-이색성 화합물의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 배향된 이방성 물질과 적어도 부분적으로 정렬시킬 수 있다. 또한, 중합체 물질은 등방성 또는 이방성일 수 있으나, 단 전체적으로 광변색성-이색성 층은 이방성이다. 이러한 광변색성-이색성 층을 제조하는 방법은 아래 본원에 더욱 상세하게 기재된다.

일부 실시양태에 따라, 광변색성-이색성 화합물이 목적하는 속도로 제 1 상태에서 제 2 상태로 변환되도록 이방성 물질을 적합화시킬 수 있다. 일반적으로, 종래의 광변색성 화합물은 화학선에 응답하여 하나의 이성질체 형태에서 다른 이성질체 형태로 변형될 수 있으며, 이 때 이들 각각의 이성질체 형태는 특징적인 흡수 스펙트럼을 갖는다. 본 발명의 광변색성 제품의 광변색성-이색성 화합물은 유사한 이성질체 변형을 거친다. 임의의 이론에 얽매이고자 하지 않으면서, 이 이성질체 변형(및 역 변형)이 일어나는 속도는 부분적으로는 광변색성-이색성 화합물(즉, "호스트")를 둘러싸는 국부적인 환경의 특성에 따라 달라진다. 본원을 한정하지 않으면서, 입수된 증거에 기초하여, 광변색성-이색성 화합물의 변형 속도는 부분적으로는 호스트의 쇄 구역의 가요성, 더욱 구체적으로는 호스트의 쇄 구역의 이동도 또는 점도에 따라 달라지는 것으로 생각된다. 따라서, 임의의 이론에 얽매이고자 하지 않으면서, 광변색성-이색성 화합물의 변형 속도는 통상 뻣뻣하거나 단단한 쇄 구역을 갖는 호스트에서보다 가요성 쇄 구역을 갖는 호스트에서 통상 더 빠른 것으로 생각된다. 이로써, 또한 일부 실시양태에 따라, 이방성 물질이 호스트인 경우, 광변색성-이색성 화합물을 목적하는 속도로 다양한 이성질체 상태 사이에서 변형시킬 수 있도록 이방성 물질을 적합화시킬 수 있다. 예를 들어, 이방성 물질의 분자량 및/또는 가교결합 밀도를 조정함으로써 이방성 물질을 적합화시킬 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 광변색성-이색성 층은 액정 중합체를 포함하는 매트릭스 상 및 매트릭스 상 내에 분포된 게스트 상을 포함하는 상-분리된 중합체를 포함한다. 게스트 상은 이방성 물질을 포함할 수 있다. 전형적으로, 광변색성-이색성 화합물의 대부분은 상-분리된 중합체의 게스트 상 내에 함유될 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 광변색성-이색성 화합물의 변형 속도가 부분적으로는 그가 함유되는 호스트에 따라 달라지기 때문에, 광변색성-이색성 화합물의 변형 속도는 실질적으로 게스트 상의 특성에 따라 달라진다.

몇몇 실시양태에서, 또한 본원에서 더욱 상세하게 논의되는 바와 같이, 본 발명의 광변색성 제품은 프라이머 층과 광변색성-이색성 화합물 층 사이에 끼인 정렬 층(또한 정렬 또는 배향 설비로도 일컬어짐)을 포함할 수 있다. 광변색성-이색성 층의 상-분리된 중합체는 적어도 일부가 정렬 층과 적어도 부분적으로 정렬되는 매트릭스 상, 및 이방성 물질을 포함하는 게스트 상을 포함할 수 있으며, 이 때 게스트 상은 매트릭스 상에 분산된다. 게스트 상의 이방성 물질의 적어도 일부는 정렬 층의 적어도 일부와 적어도 부분적으로 정렬될 수 있으며, 광변색성-이색성 화합물은 이방성 물질의 적어도 일부와 적어도 부분적으로 정렬될 수 있다. 또한, 상-분리된 중합체의 매트릭스 상은 액정 중합체를 포함할 수 있고, 게스트 상의 이방성 물질은 액정 중합체 및 액정 메소젠으로부터 선택될 수 있다. 이러한 물질의 비한정적인 예는 상기에 상세하게 기재되어 있다. 기재된 바와 같은 상-분리된 중합체를 포함하는 경우, 광변색성-이색성 층은 실질적으로 헤이즈를 갖지 않을 수 있다. 헤이즈는 ASTM D 1003 투명한 플라스틱의 헤이즈 및 시감 투과율의 표준 시험 방법에 따라 평균 2.5°보다 큰 각도로 입사 빔으로부터 편향되는 투과된 광의 백분율로서 정의된다. ASTM D 1003에 따른 헤이즈 측정을 수행할 수 있는 기기의 예는 비와이케이-가드너(BYK-Gardener) 제품인 헤이즈-가드 플러스(Haze-Gard Plus)™이다.

일부 실시양태에 따라, 광변색성-이색성 화합물을, 비교적 가요성 쇄 구역을 갖는 이방성 물질(예컨대, 액정 물질)로 캡슐화시키거나 오버코팅한 다음, 비교적 단단한 쇄 구역을 갖는 다른 물질에 분산 또는 분포시킬 수 있다. 캡슐화 이방성 물질은 적어도 부분적으로 배향될 수 있다. 예를 들어, 캡슐화된 광변색성-이색성 화합물을 비교적 단단한 쇄 구역을 갖는 액정 중합체에 분산 또는 분포시킨 다음, 혼합물을 기판에 도포하여 광변색성-이색성 층을 형성시킬 수 있다.

추가적인 실시양태에서, 광변색성-이색성 층은 광변색성-이색성 화합물을 함유하는 중합체 시트일 수 있다. 중합체 시트는 1축 또는 2축 연신될 수 있다. 중합체 시트의 연신은 전형적으로 그 안의 광변색성-이색성 물질을 정렬 및 배향시킨다. 광변색성-이색성 층은 일부 실시양태에서 각각 광변색성-이색성 화합물을 함유하는 둘 이상의 중합체 시트를 포함할 수 있으며, 이 때 각각의 시트는 동일한 방향 또는 상이한(예를 들어, 수직) 방향으로 연신될 수 있다.

광변색성-이색성 층으로서 사용되거나 광변색성-이색성 층을 형성하는데 사용될 수 있는 중합체 시트의 예는 연신된(예를 들어, 1축 또는 2축 연신된) 중합체 시트, 배향된 액정 중합체 시트, 및 광-배향된 중합체 시트를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 광변색성-이색성 층의 중합체 시트를 형성하는데 사용될 수 있는 액정 물질 및 광-배향 물질 외의 중합체 물질의 예는 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트 및 폴리카프로락탐을 포함하지만, 이들로 국한되지는 않는다. 중합체 시트를 적어도 부분적으로 배향하는 방법의 비제한적인 예는 아래에 더욱 상세하게 기재된다.

일부 실시양태에 따라, 프라이머 층 위에 하나 이상의 이방성 물질을 도포하고, 이미 도포된 이방성 물질 중으로 광변색성-이색성 화합물을 흡수시키고, 이방성 물질을 배향한 다음, 광변색성-이색성 화합물을 배향된 이방성 물질의 적어도 일부와 정렬시킴으로써, 광변색성-이색성 층을 형성시킬 수 있다. 광변색성-이색성 화합물을 흡수시키기 전에, 흡수시키는 동안 또는 흡수시킨 후에 이방성 물질을 배향시킬 수 있다. 일부 실시양태에서는 광변색성-이색성 화합물을 활성화된 상태에 있는 동안 정렬시킬 수 있다.

이미 도포된 이방성 물질 중으로 광변색성-이색성 화합물을 흡수시키는 것은 몇몇 실시양태에서 담체중 광변색성-이색성 화합물의 용액 또는 혼합물을 이미 도포된 이방성 물질에 도포하고, 예를 들어 가열하면서 또는 가열 없이 광변색성-이색성 화합물을 이방성 물질 중으로 확산시킴을 포함할 수 있다. 이미 도포된 이방성 물질은 상기 기재된 바와 같이 상-분리된 중합체 코팅의 일부일 수 있다.

본 발명의 광변색성 제품은 프라이머 층[예를 들어, 도 1의 프라이머 층(14)]을 포함한다. 프라이머 층은 각각 동일하거나 상이할 수 있는 제 1 광변색성 화합물을 포함하는 단일 층 또는 다중 층을 포함할 수 있다. 프라이머 층은 전형적으로 열가소성 유기 매트릭스 및/또는 가교결합된 유기 매트릭스 같은 유기 매트릭스를 포함한다. 유기 매트릭스에 덧붙여 또는 유기 매트릭스와 다르게는, 프라이머 층은 예를 들어 실란 연결기, 실록산 연결기 및/또는 티탄에이트 연결기를 비롯한 무기 매트릭스를 포함할 수 있다. 유기 매트릭스는 예를 들어 아크릴레이트 잔기(또는 단량체 단위) 및/또는 메타크릴레이트 잔기; 비닐 잔기; 에터 연결기; 모노설파이드 연결기 및/또는 폴리설파이드 연결기를 비롯한 설파이드 연결기; 카복실산 에스터 연결기; 카본에이트 연결기(예를 들어, -O-C(O)-O-), 우레탄 연결기(예컨대, -N(H)-C(O)-O-) 및/또는 티오우레탄 연결기(예를 들어, -N(H)-C(O)-S-)를 포함할 수 있다.

하나 이상의 플라스틱 시트 또는 필름의 경우에서와 같은 적층; 주형 내 코팅 같은 주형 내 성형; 필름 캐스팅; 및 코팅 방법을 비롯한(이들로 한정되지는 않음) 당 업계에서 인정되는 방법에 의해 프라이머 층을 형성할 수 있다. 전형적으로, 프라이머 층은 프라이머 코팅 조성물로부터 제조될 수 있다. 프라이머 코팅 조성물은 예를 들어 2성분 코팅 조성물의 경우에서와 같은 주위 온도; 열 경화되는 코팅 조성물의 경우에서와 같은 승온(예를 들어, 150℃ 내지 190℃에서 5 내지 60분간); 또는 자외선 경화성 코팅 조성물의 경우에서와 같은 화학선에 노출됨으로써 경화될 수 있는 경화성 프라이머 코팅 조성물이다.

프라이머 층은 임의의 적합한 두께를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 프라이머는 0.5μ 내지 20μ, 예를 들어 1 내지 10μ, 또는 2 내지 8μ, 또는 3 내지 5μ(인용된 값 포함)의 두께를 갖는다.

일부 실시양태에서, 프라이머 층은 우레탄 연결기를 포함하는 유기 매트릭스를 포함한다. 일부 실시양태에 따라, 우레탄 연결기를 함유하는 프라이머 층은 하이드록실, 티올, 1급 아민, 2급 아민 및 이들의 조합으로부터 선택되는 활성 수소 작용기를 갖는 (메트)아크릴레이트 공중합체; 3,5-다이메틸 피라졸 같은 적합한 차단기 또는 이탈기로 차단된 다이아이소사이아네이트 및/또는 트라이아이소사이아네이트 등의 차단된 아이소사이아네이트; 및 접착 촉진제, 커플링제, 자외선 흡수제, 열 안정화제, 촉매, 자유 라디칼 소거제, 가소화제, 유동 첨가제 및/또는 고정 착색제 또는 고정 염료(즉, 광변색성이 아닌 착색제 또는 염료)를 비롯한(이들로 한정되지는 않음) 하나 이상의 첨가제를 포함하는 경화성 코팅 조성물로부터 제조된다.

활성 수소 작용성 (메트)아크릴레이트 공중합체가 제조될 수 있는 (메트)아크릴레이트 단량체의 예는 C₁-C₂₀ (메트)아크릴레이트, 하이드록실, 티올, 1급 아민 및 2급 아민으로부터 선택되는 하나 이상의 활성 수소 기를 갖는 C₁-C₂₀ (메트)아크릴레이트를 포함하나, 이들로 한정되는 것은 아니다. (메트)아크릴레이트의 C₁-C₂₀ 기는 예를 들어 C₁-C₂₀ 선형 알킬, C₃-C₂₀ 분지된 알킬, C₃-C₂₀ 사이클로알킬, C₃-C₂₀ 융합된 고리 폴리사이클로알킬, C₅-C₂₀ 아릴 및 C₁₀-C₂₀ 융합된 고리 아릴로부터 선택될 수 있다.

프라이머 층이 제조되는 프라이머 코팅 조성물에 사용될 수 있는 추가적인 폴리올은 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,465,414 호의 칼럼 15 22행 내지 칼럼 16 62행에 기재되어 있는 것과 같은 당 업계에서 인정되는 물질을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 프라이머 층이 제조되는 프라이머 코팅 조성물에 사용될 수 있는 아이소사이아네이트는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,465,414 호의 칼럼 16 63행 내지 칼럼 17 38 행에 기재되어 있는 것과 같은 당 업계에서 인정되는 물질을 포함하지만, 이들로 국한되지는 않는다. 프라이머 층이 제조되는 프라이머 코팅 조성물에 사용될 수 있는 촉매는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,465,414 호의 칼럼 17 39행 내지 62행에 기재되어 있는 것과 같은 당 업계에서 인정되는 물질을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

프라이머 층은 제 1 광변색성 화합물의 성능을 향상시키는 추가적인 첨가제를 포함할 수 있다. 이러한 추가적인 첨가제는 자외선 흡수제; 장애 아민 광 안정화제(HALS) 같은 안정화제; 산화방지제, 예를 들어 폴리페놀계 산화방지제; 비대칭 다이아릴옥살아마이드(옥사닐리드) 화합물; 일중항 산소 활성 감소제(quencher), 예를 들어 유기 리간드를 갖는 니켈 이온 착체; 및 이러한 광변색성 성능 향상 첨가제 물질의 혼합물 및/또는 조합을 포함할 수 있으나, 이들로 국한되지는 않는다.

프라이머 층은 분무 도포, 회전 코팅, 독터(또는 드로-다운) 블레이드 도포 및 커튼 도포를 비롯한(이들로 한정되지는 않음) 당 업계에서 인정되는 방법에 의해 기판 상에 도포될 수 있다.

프라이머 층은 커플링제의 적어도 부분적인 가수분해물, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 "커플링제"는 하나 이상의 표면 상의 기와 반응, 결합 및/또는 회합할 수 있는 하나 이상의 기를 갖는 물질을 의미한다. 일부 실시양태에서, 커플링제는 유사하거나 상이한 표면일 수 있는 둘 이상의 표면의 계면에서 분자 가교로서의 역할을 할 수 있다. 커플링제는 추가적인 실시양태에서 단량체, 올리고머, 예비-중합체 및/또는 중합체일 수 있다. 이러한 물질은 실란, 티탄에이트, 지르콘에이트, 알루민에이트, 알루민산지르코늄, 이들의 가수분해물 및 이들의 혼합물 같은 유기-금속을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 본원에 사용되는 구 "커플링제의 적어도 부분적인 가수분해물"은 커플링제 상의 가수분해 가능한 기중 적어도 일부 내지 전부가 가수분해됨을 의미한다.

커플링제 및/또는 커플링제의 가수분해물에 덧붙여 또는 다르게는, 프라이머 층은 다른 접착 향상 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본원을 한정하지는 않지만, 프라이머 층은 접착-향상량의 에폭시-함유 물질을 추가로 포함할 수 있다. 프라이머 층에 포함되는 경우 에폭시-함유 물질의 접착-향상량은 후속 도포되는 코팅 또는 층의 접착을 개선할 수 있다. 프라이머 층이 형성되는 조성물에 포함될 수 있는 에폭시(또는 옥시란) 작용성 접착 촉진제의 부류는 옥시란-작용성-알킬-트라이알콕시실란, 예컨대 감마-글라이시독시프로필트라이메톡시실란 및 베타-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트라이메톡시실란을 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

프라이머 층의 제 1 광변색성 화합물은 당 업계에서 인정되는 광변색성 화합물로부터 선택될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 제 1 광변색성 화합물은 인데노-융합된 나프토피란, 나프토[1,2-b]피란, 나프토[2,1-b]피란, 스피로플루오로에노[1,2-b]피란, 펜안트로피란, 퀴놀리노피란, 플루오로안테노피란, 스피로피란, 벤족사진, 나프톡사진, 스피로(인돌린)나프톡사진, 스피로(인돌린)피리도벤족사진, 스피로(인돌린)플루오르안테녹사진, 스피로(인돌린)퀸옥사진, 펄가이드, 펄기마이드, 다이아릴에텐, 다이아릴알킬에텐, 다이아릴알켄일에텐, 열에 의해 가역적인 광변색성 화합물, 및 열에 의해 비가역적인 광변색성 화합물, 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.

프라이머 층의 제 1 광변색성 화합물은 일부 실시양태에서 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 6,296,785 호의 칼럼 3 66행 내지 칼럼 10 51 행에 기재되어 있는 것과 같은 특정 인데노-융합된 나프토피란 화합물로부터 선택될 수 있다.

제 1 광변색성 화합물이 선택될 수 있는 인데노-융합된 나프토피란 화합물의 더욱 구체적인 예는 하기 화합물을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다:

(P-a) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,7,10,11-테트라메톡시-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-b) 3-페닐-3-(4-모폴리노페닐)-6,7,10,11-테트라메톡시-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-c) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,7,10,11-테트라메톡시-13-하이드록시-13-에틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-d) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-e) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-13-하이드록시-13-에틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-f) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,7,10,11-테트라메톡시-13,13-다이에틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-g) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-13-페닐-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-h) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-6,7-다이메톡시-13-페닐-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-i) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-6,7-다이메톡시-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-j) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-다이메틸아미노페닐)-6,7-다이메톡시-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-k) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,7,8-트라이메톡시-13-페닐-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-l) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-6,7,10,11-테트라메톡시-13-하이드록시-13-에틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-m) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-6,7,10,11-테트라메톡시-13-하이드록시-13-부틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-n) 3-(4-모폴리노페닐)-3-페닐-6,7-다이메톡시-13-하이드록시-13-에틸-3H,13H-인데노[2,1,-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-o) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-13-하이드록시-13-부틸-3H,13H-인데노[2, 1,-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-p) 3-(4-모폴리노페닐)-3-페닐-6,7-다이메톡시-13-하이드록시-13-부틸-3H,13H-인데노[2,1,-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-q) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-6,7-다이메톡시-13-하이드록시-13-에틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-r) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-6,7-다이메톡시-13-에틸-13-메톡시-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-s) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-6,7-다이메톡시-13-하이드록시-13-메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-t) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-6,7-다이메톡시-13-메톡시-13-메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란; 및

이들 2개 이상의 조합.

프라이머 층의 제 1 광변색성 화합물은 몇몇 추가적인 실시양태에서 할로겐 또는 할로겐 치환된 기 같은 파이-공액 연장 기(인데노-융합된 나프토피란의 11-위치에 결합됨)를 갖는 하나 이상의 인데노-융합된 나프토피란 화합물로부터 선택될 수 있다. 나프토피란의 11-위치에 결합된 파이-공액 연장 기를 갖는 인데노-융합된 나프토피란 화합물의 예는 미국 특허 공개 제 2011/0049445 A1 호의 단락 [0030] 내지 [0080]에 개시되어 있는 것들을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

프라이머 층의 제 1 광변색성 화합물이 선택될 수 있는, 나프토피란의 11-위치에 결합된 파이-공액 연장 기를 갖는 인데노-융합된 나프토피란 화합물의 더욱 구체적인 예는 하기 화합물을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다:

(P-i) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-11-(4-트라이플루오로메틸)페닐-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2',': 3,4]나프토[1,2-b]피란;

(P-ii) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-11-(3,5-비스(트라이플루오로메틸)페닐)-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2',': 3,4]나프토[1,2-b]피란;

(P-iii) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-11-(2-트라이플루오로메틸)페닐-13,13-다이에틸-3H,13H-인데노[2',': 3,4]나프토[1,2-b]피란;

(P-iv) 3,3-다이-(4-메톡시페닐)-6-메톡시-7-피페리디노-11-(4-트라이플루오로메틸)페닐-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2',': 3,4]나프토[1,2-b]피란;

(P-v) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-6,7-다이메톡시-11-(4-트라이플루오로메틸)페닐-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2',': 3,4]나프토[1,2-b]피란;

(P-vi) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-6-메톡시-7-피페리디노-11-(4-트라이플루오로메틸)페닐-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2',': 3,4]나프토[1,2-b]피란;

(P-vii) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-6-메톡시-7-모폴리노-11-(4-트라이플루오로메틸)페닐-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2',': 3,4나프토[1,2-b]피란;

(P-viii) 3,3-다이(4-하이드록시페닐)-6,7-다이메톡시-1'-(3,5-비스(트라이플루오로메틸)페닐)-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2',': 3,4]나프토[1,2-b]피란;

(P-ix) 3,3-다이-(4-메톡시페닐-6-메톡시-7-모폴리노-1'-(4-트라이플루오로메틸)페닐-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2',': 3,4]나프토[1,2-b]피란;

(P-x) 3,3-비스(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-11-(2-트라이플루오로메틸)페닐-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2',': 3,4]나프토[1,2-b]피란;

(P-xi) 3,3-비스(4-메톡시페닐)-6-메톡시-7-피페리디노-11-(2-트라이플루오로메틸)페닐-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2',': 3,4]나프토[1,2-b]피란;

(P-xii) 3-페닐-3'-(4-모폴리노페닐)-1'-(4-트라이플루오로메틸)페닐-13,13- -다이메틸-3H,13H-인데노[2',': 3,4]나프토[1,2-b]피란;

(P-xiii) 3-(4-모폴리노페닐)-3-페닐-1'-(2-트라이플루오로메틸)-페닐-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2',': 3,4]나프토[1,2-b]피란;

(P-xiv) 3-(4-부톡시페닐)-3-(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-11-(3-(트라이플루오로메틸)피리딘-2-일)-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2',': 3,4]나프토[1,2-b]피란; 및

이들 2개 이상의 조합.

프라이머 층의 제 1 광변색성 화합물은 몇몇 실시양태에서는 프라이머 층의 유기 매트릭스 같은 매트릭스에 공유 결합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 제 1 광변색성 화합물은 하나 이상의 중합성 기 같은 하나 이상의 반응성 기를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 제 1 광변색성 화합물은 각각 다른 작용기와 공유 결합을 형성할 수 있는 하나 이상의 작용기, 예를 들어 중합가능한 기로 말단-캡핑된(또는 종결된) 치환기 1개당 1 내지 50개의 알콕시 단위의 하나 이상의 폴리알콕실화된 치환기 같은 하나 이상의 중합가능한 기를 갖는 2H-나프토[1,2-b]피란, 3H-나프토[2,1-b]피란 및/또는 인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란으로부터 선택될 수 있다. 제 1 광변색성 화합물이 선택될 수 있는 이러한 광변색성 화합물의 예는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 6,113,814 호의 칼럼 2 52행 내지 칼럼 8 40행에 개시된 것을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

프라이머 층의 제 1 광변색성 화합물을 선택할 수 있는 반응성 작용기를 갖는 광변색성 화합물의 더욱 구체적인 예는 하기 화합물을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다:

(P-a') 2,2-비스(4-메톡시페닐)-5-(2-하이드록시에톡시카보닐)-6-페닐-[2H]-나프토[1,2-b]피란;

(P-b') 2,2-비스(4-메톡시페닐)-5-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시카보닐)-6-페닐-[2 H]-나프토[1,2-b]피란;

(P-c') 2,2-비스(4-메톡시페닐)-5-(2-(2-(2-하이드록시-에톡시)에톡시)에톡시카보닐)-6-페닐-[2H]나프토[1,2-b]피란;

(P-d') 2,2-비스(4-메톡시페닐)-5-(2-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)에톡시카보닐)-6-페닐-[2H]-나프토[1,2-b]피란;

(P-e') 2,2-비스(4-메톡시페닐)-5-메톡시카보닐-6-(2-하이드록시에톡시)에톡시-[2H]-나프토[1,2-b]피란;

(P-f') 2-(4-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시페닐)-2-페닐-5-메톡시카보닐-6-메틸-9-메톡시-[2H]-나프토[1,2-b]피란;

(P-g') 2,2-비스(4-메톡시페닐)-5-메톡시카보닐-6-페닐-9-(2-하이드록시에톡시)-[2H]-나프토[1,2-b]피란;

(P-h') 2,2-비스(4-메톡시페닐)-5-메톡시카보닐-6-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-[2H]-나프토[1,2-b]피란;

(P-I') 2-페닐-2-(4-(2-(2-메틸프로프-2-에노일옥시)에톡시)페닐)-5-(메톡시카보닐)-6-(2-(2-메틸프로프-2-에노일옥시)에톡시)-[2H]-나프토[1,2-b]피란;

(P-j') 2,2,6-트라이페닐-5-(2-(2-(2-(2-메틸프로프-2-에노일옥시)에톡시)에톡시)에톡시카보닐)-[2H]-나프토[1,2-b]피란;

(P-k') 2,2,6-트라이페닐-5-(2-(2-(2-(옥시란-2-일메톡시)에톡시)에톡시)에톡시카보닐)-[2H]-나프토[1,2-b]피란;

(P-l') 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-m') 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-(2-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)에톡시)-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(P-n') 3,3-비스(4-메톡시페닐)-9-메톡시카보닐-8-(2-하이드록시에톡시)에톡시-[3H]-나프토[2,1-b]피란;

(P-o') 3-(4-(2-(2-하이드록시에틸)에톡시)에톡시페닐)-3-페닐-9-메톡시카보닐-8-메톡시-[3H]-나프토[2,-1-b]피란; 및

이들 2개 이상의 조합.

본 발명의 광변색성 제품은 탑코트 층[예를 들어, 도 1의 탑코트 층(20)]을 포함한다. 탑코트 층은 각각 동일하거나 상이할 수 있는 제 2 광변색성 화합물을 포함하는 단일 층 또는 다중 층을 포함할 수 있다. 탑코트 층은 전형적으로 열가소성 유기 매트릭스 및/또는 가교결합된 유기 매트릭스 같은 유기 매트릭스를 포함한다. 유기 매트릭스에 덧붙여 또는 유기 매트릭스와 다르게는, 탑코트 층은 예컨대 실란 연결기, 실록산 연결지 및/또는 티탄에이트 연결기를 비롯한 무기 매트릭스를 포함할 수 있다. 유기 매트릭스는 예를 들어 아크릴레이트 잔기(또는 단량체 단위) 및/또는 메타크릴레이트 잔기; 비닐 잔기; 에터 연결기; 모노설파이드 연결기 및/또는 폴리설파이드 연결기를 비롯한 설파이드 연결기; 카복실산 에스터 연결기; 카본에이트 연결기(예를 들어, -O-C(O)-O-), 우레탄 연결기(예컨대, -N(H)-C(O)-O-); 및/또는 티오우레탄 연결기(예를 들어, -N(H)-C(O)-S-)를 포함할 수 있다.

하나 이상의 플라스틱 시트 또는 필름에서와 같은 적층; 주형 내 코팅 같은 주형 내 성형; 필름 캐스팅; 및 코팅 방법을 비롯한(이들로 한정되지는 않음) 당 업계에서 인정되는 방법에 의해 탑코트 층을 형성시킬 수 있다. 전형적으로는, 탑코트 코팅 조성물로부터 탑코트 층을 형성시킨다. 탑코트 코팅 조성물은 예를 들어 2성분 코팅 조성물의 경우에서와 같은 주위 온도; 열 경화되는 코팅 조성물의 경우와 같은 승온(예를 들어, 150℃ 내지 190℃에서 5 내지 60분간); 또는 자외선 경화성 코팅 조성물의 경우와 같은 화학선에 노출시킴으로써 경화될 수 있는 경화성 탑코트 코팅 조성물일 수 있다.

탑코트 층은 임의의 적합한 두께를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 탑코트는 0.5μ 내지 10μ, 예를 들어 1 내지 8μ, 또는 2 내지 5μ(인용된 값 포함)의 두께를 갖는다.

일부 실시양태에서, 탑코트 층은 선-경화되는 아크릴레이트계 조성물로부터 제조되는 유기 매트릭스를 포함하고, 따라서 탑코트 층은 아크릴레이트계 탑코트 층으로 기재될 수 있다.

(메트)아크릴레이트 단량체 및/또는 (메트)아크릴산 단량체를 사용하여 아크릴레이트계 탑코트 층을 제조할 수 있다. (메트)아크릴레이트 단량체는 1개, 2개, 3개, 4개 또는 5개의 (메트)아크릴레이트기를 포함할 수 있다. 에폭시 단량체, 예를 들어 에폭시(또는 옥시란) 작용기를 함유하는 단량체, (메트)아크릴레이트 작용기와 에폭시 작용기를 둘 다 함유하는 단량체 등과 같은 추가적인 공중합가능한 단량체도 (메트)아크릴레이트계 탑코트 층을 제조하는데 사용되는 배합물에 존재할 수 있다. (메트)아크릴레이트계 탑코트 층을 제조하는데 사용되는 단량체는 복수개, 예컨대 다량, 즉 50중량%를 넘는 양의 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함하여, "(메트)아크릴레이트계 탑코트 층"으로 일컬어진다. (메트)아크릴레이트계 탑코트 층을 제조하는데 사용되는 배합물은 또한 하나 이상의 아이소사이아네이트(-NCO)기를 갖는 성분, 예를 들어 유기 모노아이소사이아네이트, 유기 다이아이소사이아네이트, 및 유기 트라이아이소사이아네이트도 함유할 수 있으며, 이로써 우레탄 연결기가 탑코트 층 내로 혼입될 수 있다.

(메트)아크릴레이트계 탑코트 층은 전형적으로 예를 들어 투명도, 아래에 놓이는 광변색성-이색성 층으로의 접착력, 알칼리금속 수산화물 수용액에 의한 제거에 대한 저항성, 그의 표면에 도포되는 광학 내마모성 코팅(예컨대, 경질 코트)과의 양립가능성, 및 내긁힘성을 비롯한 물리적 특성을 보유한다. 몇몇 실시양태에서, (메트)아크릴레이트계 탑코트 층은 광변색성-이색성 층의 경도보다 더 큰 경도를 갖는다.

예를 들어 전자 빔 경화(EB) 및/또는 자외선(UV)을 이용하여 (메트)아크릴레이트계 중합체 시스템의 선 경화를 달성할 수 있다. 자외선 경화는 전형적으로 하나 이상의 광 개시제의 존재를 필요로 하는 반면, EB 기법에 의한 경화는 광 개시제를 필요로 하지 않는다. 광 개시제의 존재 또는 부재를 제외하고는, UV 또는 EB 선 기법에 의해 경화되는 (메트)아크릴레이트계 배합물은 다른 면에서는 동일할 수 있다.

선-경화성 (메트)아크릴레이트계 중합체 시스템은 중합체 분야에서 널리 공지되어 있고, 임의의 이러한 시스템을 사용하여 본 발명의 광변색성 제품의 (메트)아크릴레이트계 탑코트 층을 생성시킬 수 있다. 몇몇 실시양태에 따라, 하나 이상의 자유-라디칼 개시되는 (메트)아크릴레이트 단량체 및/또는 (메트)아크릴레이트 올리고머와 하나 이상의 양이온 개시되는 에폭시 단량체의 조합 또는 혼화성 블렌드를 포함하는 조성물로부터 (메틸)아크릴레이트계 탑코트 층을 형성시킨다. 단량체의 이 블렌드를 경화시키면, 중합물 형태의 (메트)아크릴레이트계 탑코트 층이 형성되며, 이는 중합체 성분의 상호 침투 망상 구조를 포함한다.

(메트)아크릴레이트계 탑코트 층을 형성할 수 있는 조성물에 포함될 수 있는 (메트)아크릴레이트 단량체의 예는 예를 들어 1개, 2개, 3개, 4개 또는 5개의 (메트)아크릴레이트기를 갖는 다작용성 (메트)아크릴레이트, 및 일작용성 (메트)아크릴레이트, 예를 들어 단일 (메트)아크릴레이트기, 하이드록시-치환된 (메트)아크릴레이트 및 알콕시실릴 알킬아크릴레이트(예컨대, 트라이알콕시실릴프로필메타크릴레이트)를 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 에틸렌성 작용기((메트)아크릴레이트 단량체 외의)를 함유하는 단량체 같은 다른 반응성 단량체/희석제도 존재할 수 있다.

(메트)아크릴레이트계 탑코트 층을 형성할 수 있는 조성물, 및 이러한 조성물을 도포 및 경화시키는 방법은 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,452,611 B2 호의 칼럼 16 14행 내지 칼럼 25 3행에 개시되어 있다.

탑코트 층이 형성되는 조성물은 접착 촉진제, 커플링제, 자외선 흡수제, 열 안정화제, 촉매, 자유 라디칼 소거제, 가소화제, 유동 첨가제 및/또는 고정 착색제 또는 고정 염료(즉, 광변색성이 아닌 착색제 또는 염료)를 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다.

일부 실시양태에서, (메트)아크릴레이트계 탑코트 층을 형성할 수 있는 조성물은 접착 촉진제를 추가로 포함할 수 있다. 접착 촉진제는 예를 들어 아미노유기실란 같은 유기-실란, 유기 티탄에이트 커플링제, 유기 지르콘에이트 커플링제 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 아크릴레이트계 탑코트 층을 형성할 수 있는 조성물에 포함될 수 있는 접착 촉진제의 예는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,410,691 B2호의 칼럼 5 52행 내지 칼럼 8 19행에 개시되어 있는 것을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다.

탑코트 층은 일부 실시양태에서 자외선 흡수제 및/또는 제 2 광변색성 화합물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 탑코트 층은 자외선 흡수제를 포함하고, 제 2 광변색성 화합물을 함유하지 않는다. 일부 추가적인 실시양태에서, 탑코트 층은 자외선 흡수제 및 제 2 광변색성 화합물을 포함한다. 몇몇 추가적인 실시양태에서, 탑코트 층은 제 2 광변색성 화합물을 포함하고, 자외선 흡수제를 함유하지 않는다. 자외선 흡수제는 예컨대 하나 이상의 2,2,6,6-테트라메틸 N-치환된 피페리딘기를 포함할 수 있는 장애 아민, 벤조페논 및/또는 벤조트라이아졸을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 자외선 흡수제의 하나 이상의 당 업계에서 인정되는 부류로부터 선택될 수 있다. 자외선 흡수제는 전형적으로 효과량 이상으로, 예를 들면 탑코트 층이 제조되는 코팅 조성물의 총 고형분 중량에 기초하여 0.1 내지 10중량%, 또는 0.2 내지 5중량%, 또는 0.3 내지 3중량%로 존재한다.

제 2 광변색성 화합물은 몇몇 실시양태에서 인데노-융합된 나프토피란, 나프토[1,2-b]피란, 나프토[2,1-b]피란, 스피로플루오로에노[1,2-b]피란, 펜안트로피란, 퀴놀리노피란, 플루오로안테노피란, 스피로피란, 벤족사진, 나프톡사진, 스피로(인돌린)나프톡사진, 스피로(인돌린)피리도벤족사진, 스피로(인돌린)플루오르안테녹사진, 스피로(인돌린)퀸옥사진, 펄가이드, 펄기마이드, 다이아릴에텐, 다이아릴알킬에텐, 다이아릴알켄일에텐, 열에 의해 가역적인 광변색성 화합물, 및 열에 의해 비가역적인 광변색성 화합물, 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.

탑코트 층의 제 2 광변색성 화합물은 일부 실시양태에서 탑코트 층의 매트릭스(예컨대, 유기 매트릭스)에 공유 결합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 제 2 광변색성 화합물은 하나 이상의 중합가능한 기 같은 하나 이상의 반응성 기를 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 제 2 광변색성 화합물은 다른 작용기와 공유 결합을 형성할 수 있는 하나 이상의 작용기, 예를 들어 중합가능한 기로 말단-캡핑된(또는 종결된) 치환기 1개당 1 내지 50개의 알콕시 단위를 갖는 하나 이상의 폴리알콕실화된 치환기 같은 하나 이상의 중합가능한 기를 포함할 수 있다.

몇몇 추가적인 실시양태에 따라 제 2 광변색성 화합물은 하나 이상의 개환된 환상 단량체를 포함한다. 개환 환상 단량체의 예는 환상 에스터, 환상 카본에이트, 환상 에터 및 환상 실록산을 포함하지만 이들로 제한되지는 않는다. 개환 환상 단량체의 더욱 구체적인 예는 e-카프로락톤 및 6-발레로락톤을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

제 2 광변색성 화합물이 선택될 수 있는 하나 이상의 개환 환상 단량체를 포함하는 광변색성 화합물은 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,465,415 B2 호의 칼럼 2 32행 내지 칼럼 6 60행에 개시된 것을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 제 2 광변색성 화합물이 선택될 수 있는, 공유 결합된 하나 이상의 개환 단량체를 갖는 광변색성 화합물의 더욱 구체적인 예는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,465,415 B2 호의 칼럼 86 내지 103에 개시되고 화학식 17 내지 28로 표시되는 것들을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

제 2 광변색성 화합물이 선택될 수 있는, 공유 결합된 하나 이상의 개환 단량체를 갖는 광변색성 화합물을 형성하는데 사용될 수 있는 개환 환상 단량체의 예는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,465,415 B2호의 칼럼 10 43행 내지 칼럼 12 26행에 개시되어 있는 것들을 포함하지만, 이들로 국한되는 것은 아니다. 제 2 광변색성 화합물이 선택될 수 있는, 공유 결합된 하나 이상의 개환 단량체를 갖는 광변색성 화합물을 형성하도록 개환 환상 단량체와 반응할 수 있는 광변색성 개시제의 예는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,465,415 B2 호의 칼럼 14 내지 59의 표 1에 개시된 것들을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

탑코트 층의 제 2 광변색성 화합물이 선택될 수 있는, 공유 결합된 하나 이상의 개환 단량체를 갖는 광변색성 화합물을 형성하도록 개환 환상 단량체(상기 논의된 바와 같이 환상 에스터, 환상 카본에이트, 환상 에터 및/또는 환상 실록산을 포함하지만, 이들로 국한되지는 않음)와 반응할 수 있는 광변색성 개시제의 더욱 구체적인 예는 하기 화합물을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다:

(TC-1) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-13-메틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-2) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6-메톡시-7-((3-하이드록시메틸)피페리딘일)-13-에틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-3) 3-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-3-(4-플루오로페닐)-6,7-다이메톡시-13-에틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-4) 3-페닐-3-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-6-메톡시-7-(3-메틸피페리딘일)-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란:

(TC-5) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-플루오로페닐)-6-메톡시-7-(피페리디노)-13-부틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-6) 3-페닐-3-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-6-메톡시-7-피페리디노-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-7) 3-페닐-3-(4-메톡시페닐)-6,11-다이메톡시-13-(2-하이드록시에틸)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-8) 3-페닐-3-(4-모폴리노페닐)-6,7-다이메톡시-13-하이드록시메틸-13-(2-하이드록시에틸)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-9) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-6-메톡시-7-피롤리디노-13-에틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-10) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-플루오로페닐)-6-메톡시-7-모폴리노-13-에틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-11) 3,3-다이-(4-메톡시페닐)-13-프로필-13-하이드록시메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-12) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-11-플루오로-13-부틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-13) 3-페닐-3-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-6,11-다이메톡시-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-14) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-13-하이드록시메틸-13-(2-하이드록시에틸)-3H,13H-인데노[2,1 -f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-15) 3-페닐-3-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-6,11-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-16) 3-페닐-3-(4-메톡시페닐)-6,11-다이메톡시-13-에틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-17) 3,3-다이-(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-(2,2-다이(하이드록시메틸)부톡시-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-18) 2,2-다이(4-메톡시페닐)-5-메톡시카보닐-6-(2-하이드록시에톡시)-[2H]-나프토[1,2-b]피란;

(TC-19) 3-페닐-3-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-6,11 -다이메톡시-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-20) 3-페닐-3-(4-메톡시페닐)-6-메톡시-7-((3-하이드록시메틸)피페리디노)-13,- 13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-21) 3-(4-메톡시페닐)-3(4-모폴린-1-일-페닐)-6,11-다이메틸-13-부틸-13-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-22) 3-페닐-3-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-6-메톡시-7-(모폴리노)-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-23) 3-페닐-3-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-6,7-다이메톡시-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-24) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-플루오로페닐)-6-메톡시-7-((4-하이드록시메틸)피페리디노)-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-25) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6-메톡시-7-(피페리딘-1-일)-13-부틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-26) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11-다이메틸-13-하이드록시메틸-13-(2-하이드록시프로필)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-27) 3-페닐-3-(4-모폴리노페닐)-6-메톡시-7-((3-하이드록시메틸)피페리디노)-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-28) 3-(4-메톡시페닐)-3-(4-플루오로페닐)-6-메톡시-7-(모폴린-1-일)-13-부틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-29) 3-(4-플루오로페닐)-3-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-30) 2,2-다이(4-메톡시페닐)-5-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시카보닐)-6-페닐-[2- H]-나프토[1,2-b]피란;

(TC-31) 3-(4-플루오로페닐)-3-(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-13-에틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-32) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6-메톡시-7-모폴리노-13-에틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-33) 3-(4-모폴리노페닐)-3-페닐-6,7-다이메톡시-13-부틸-13-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-34) 3-(4-플루오로페닐)-3-(4-(3-하이드록시메틸)피페리디노페닐)-6-메톡시-7-하이드록시-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란:

(TC-35) 3-(4-모폴리노페닐)-3-페닐-6,7-다이메톡시-13-에틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-36) 2,2-다이페닐-5-하이드록시메틸-8-메틸-2H-나프토[1,2-b]피란;

(TC-37) 3-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-3-(4-모폴리노페닐)-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-38) 3-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-3-페닐-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-39) 2,2-다이페닐-5-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시카보닐)-8,9-다이메톡시-2H-나프토[1,2-b]피란;

(TC-40) 3,3-다이(4-플루오로페닐)-6,7-다이메톡시-13-부틸-13-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[,2-b]피란;

(TC-TC-41) 3-(4-플루오로페닐)-3-(4-메톡시페닐)-6 ,7-다이메톡시-13-에틸-13-(2-(2하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-42) 2,2-다이페닐-5-메톡시카보닐-6-페닐-9-(2-하이드록시에톡시)-2H-나프토[1, 2-b]피란;

(TC-43) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,7-다이메톡시-13-에틸-13-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-44) 3-(4-메톡시페닐)-3-페닐-6,11-다이메톡시-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-45) 3-(4-(2-하이드록시에틸)피페라지노페닐)-3-페닐-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-46) 2,2-다이(4-메톡시페닐)-5-(2-하이드록시에톡시)카보닐-6-페닐-2H-나프토[1,2-b]피란;

(TC-47) 3-(4-모폴리노페닐)-3-페닐-13-에틸-13-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-48) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6-메톡시-7-(3-하이드록시메틸)피페리디노페닐)-13, 13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-49) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[l ,2-b]피란;

(TC-50) 2,2-다이페닐-5-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시카보닐)-6-(4-메톡시)페닐-9-메톡시-2H-나프토[1,2-b]피란;

(TC-51) 2,2-다이페닐-5-하이드록시메틸-7,8-다이메톡시-2H-나프토[1,2-b]피란;

(TC-52) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-(10-하이드록시데콕시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-53) 2,2다이(4-메톡시페닐)-5-메톡시카보닐-6-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐-2H-나프토[1,2-b]피란;

(TC-54) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11-다이메톡시-13-(2-하이드록시에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-55) 3-페닐-3-(4-모폴리노페닐)-6,11-다이메톡시-13-(2-하이드록시에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[2-b]피란;

(TC-56) 2,2-다이(4-메톡시페닐)-5-메톡시카보닐-6-페닐-9-(2-하이드록시에톡시)-2H-나프토[1,2-b]피란;

(TC-57) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11-다이메틸-13-하이드록시-13-(2-하이드록시에틸)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-58) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-(5-하이드록시펜톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-59) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-11-(2-하이드록시에톡시)-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-60) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11-다이메틸-13-하이드록시-13-(3-하이드록시프로필)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-61) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11-다이메틸-13-(2-하이드록시에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-62) 3-페닐-3-(4-메톡시페닐)-6,11-다이메톡시-13-메틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-63) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11-다이메틸-13-하이드록시-13-하이드록시메틸)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-64) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11-다이메톡시-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-65) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11-다이메톡시-13-메틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[2-b]피란;

(TC-66) 2,2-다이페닐-5-(2,3-다이하이드록시)프로폭시카보닐-8-메틸-2H-나프토[1,2-b]피란;

(TC-67) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11-다이메톡시-13-하이드록시-13-(4-하이드록시부틸)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-68) 5,5-다이(4-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)페닐)-8-(3-클로로프로폭시)카보닐-5H-플루오르안테노[3,2-b]피란;

(TC-69) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11-다이메톡시-13-부틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-70) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11-다이메톡시-13-하이드록시-13-(3-하이드록시프로필)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-71) 3-페닐-3-(4-모폴리노페닐)-13-메틸-13-(2,3-다이하이드록시프로폭시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-72) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-(2,3-다이하이드록시프로폭시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-73) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11-다이메톡시-13-메틸-13-(2,3-다이하이드록시프로폭시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[2-b]피란;

(TC-74) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-(2-하이드록시에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-75) 2-(4-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)페닐-2-페닐-5-메톡시카보닐-6-메틸-9-메톡시-2H-나프토[1,2-b]피란;

(TC-76) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-(2-(2,2-비스[2-하이드록시에톡시)-메틸]-3-하이드록시프로필옥시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[2-b]피란;

(TC-77) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-(2-(2-(2-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)에톡시)에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-78) 2,2-다이페닐-5-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시카보닐)-8-메틸-2H-나프토[1,2-b]피란;

(TC-79) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-(2-(2-(2-(2하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-80) 3,3-다이(4-메톡시페닐)-6,11,13-트라이메틸-13-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3H,13H-인데노[2,1-f]나프토[1,2-b]피란;

(TC-81) 2,2-다이(4-메톡시페닐)-5-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시카보닐)-6-페닐-2H-나프토[1,2-b]피란;

(TC-82) 2,2-다이(4-메톡시페닐)-5-메톡시카보닐-6-(2-하이드록시에톡시)에톡시-2H-나프토[1,2-b]피란;

(TC-83) 2,2다이(4-메톡시페닐)-5-(2-(2-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)에톡시)에톡시카보닐)-6-페닐-2H-나프토[2-b]피란;

(TC-84) 2,2-다이(4-메톡시페닐)-5-하이드록시-6-(2-하이드록시페닐)-2H-나프토[2-b]피란; 및

이들 2개 이상의 조합.

본 발명의 광변색성 제품은 일부 실시양태에서 프라이머 층과 광변색성-이색성 층 사이에 끼이는 정렬 층을 포함할 수 있다. 도 1을 참조하면, 광변색성 제품(2)은 프라이머 층(14)과 광변색성-이색성 층(17) 사이에 끼이는 정렬 층(50)을 포함한다. 정렬 층은 본원에서 배향 설비로도 일컬어질 수 있다. 광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물은 아래에 놓이는 정렬 층과의 상호 작용에 의해 적어도 부분적으로 정렬될 수 있다.

본원에 사용되는 용어 "정렬 층"은 구조체의 적어도 일부에 직접적으로 및/또는 간접적으로 노출되는, 하나 이상의 다른 구조체의 위치 결정을 촉진할 수 있는 층을 의미한다. 본원에 사용되는 용어 "배향"은 다른 구조체 또는 물질과의 정렬 또는 일부 다른 힘 또는 효과에 의해 적합한 배향 또는 위치로 만드는 것을 의미한다. 그러므로, 본원에 사용되는 용어 "배향"은 다른 구조체 또는 물질과의 정렬에 의해 물질을 배향하는 접촉 방법, 및 외부 힘 또는 효과에의 노출에 의해 물질을 배향하는 비-접촉 방법 둘 다를 포괄한다. 용어 규칙은 또한 접촉 방법과 비-접촉 방법의 조합도 포괄한다.

예를 들어, 정렬 층과의 상호 작용에 의해 적어도 부분적으로 정렬되는 광변색성-이색성 화합물은 활성화된 상태의 광변색성-이색성 화합물의 장축이 정렬 층의 적어도 제 1의 전반적인 방향에 본질적으로 평행하도록 적어도 부분적으로 정렬될 수 있다. 일부 실시양태에서, 정렬 층과의 상호작용에 의해 적어도 부분적으로 정렬되는 광변색성-이색성 화합물은 정렬 층에 결합되거나 정렬 층과 반응한다. 물질 또는 구조체의 배향 또는 정렬과 관련하여 본원에서 사용되는 용어 "전반적인 방향(general direction)"은 물질, 화합물 또는 구조체의 우세한 배향 또는 배향을 가리킨다. 또한, 당 업자는 물질, 화합물 또는 구조체의 배향 내에 약간의 변화가 있다고 하더라도 물질, 화합물 또는 구조체가 전반적인 방향을 가질 수 있으나, 단 물질, 화합물 또는 구조체가 하나 이상의 우세한 배향을 가짐을 알 것이다.

정렬 층은 몇몇 실시양태에서 적어도 제 1의 전반적인 방향을 가질 수 있다. 예를 들어, 정렬 층은 제 1의 전반적인 방향을 갖는 제 1의 배향된 영역, 및 제 1의 전반적인 방향과 상이한 제 2의 전반적인 방향을 갖는 제 1의 배향된 영역에 인접한 하나 이상의 제 2의 배향된 영역을 포함할 수 있다. 또한, 정렬 층은 각각 목적하는 패턴 또는 디자인을 형성하도록 나머지 영역과 동일하거나 상이한 전반적인 방향을 갖는 복수개의 영역을 가질 수 있다. 정렬 층은 예를 들어 적어도 부분적으로 배향된 정렬 매질을 포함하는 코팅, 적어도 부분적으로 배향된 중합체 시트, 적어도 부분적으로 처리된 표면, 랑뮈르-블라지트(Langmuir-Blodgett) 필름 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.

정렬 층은 일부 실시양태에서 적어도 부분적으로 배향된 정렬 매질을 포함하는 코팅을 포함할 수 있다. 정렬 층과 함께 사용될 수 있는 적합한 정렬 매질의 예는 광-배향 물질, 마찰-배향 물질, 및 액정 물질을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 정렬 매질의 적어도 일부를 배향하는 방법은 아래 본원에 더욱 상세하게 기재된다.

정렬 층의 정렬 매질은 액정 물질일 수 있고, 정렬 층은 액정 정렬 층으로 칭해질 수 있다. 액정 물질은 그의 구조 때문에 통상 전반적인 방향을 취하도록 배향 또는 정렬될 수 있다. 더욱 구체적으로는, 액정 분자가 막대형 또는 원반형 구조, 단단한 장축 및 강한 쌍극자를 갖기 때문에, 액정 분자는 분자의 장축이 공동 축에 대략 평행한 배향을 취하도록 외부 힘 또는 다른 구조체와의 상호 작용에 의해 배향되거나 정렬될 수 있다. 예를 들어, 자기장, 전기장, 선형 편광된 적외선, 선형 편광된 자외선, 선형 편광된 가시광선 또는 전단력으로 액정 물질의 분자를 정렬시킬 수 있다. 또한, 배향된 표면으로 액정 분자를 정렬시킬 수도 있다. 예를 들어 마찰, 홈 또는 광-정렬 방법에 의해 배향된 표면에 액정 분자를 도포한 다음, 액정 분자 각각의 장축이 표면의 배향의 전반적인 방향에 대략 평행한 배향을 취하도록 액정 분자를 정렬시킬 수 있다. 정렬 매질로서 사용하기 적합한 액정 물질의 예는 액정 중합체, 액정 예비-중합체, 액정 단량체 및 액정 메소젠을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다. 본원에 사용되는 용어 "예비-중합체"는 부분적으로 중합된 물질을 의미한다.

정렬 층과 함께 사용하기에 적합한 액정 단량체의 부류는 일작용성 및 다작용성 액정 단량체를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 액정 단량체는 일부 실시양태에서 광 가교결합성 액정 단량체 같은 가교결합성 액정 단량체로부터 선택될 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "광 가교결합성"은 화학선에 노출될 때 가교결합될 수 있는 단량체, 예비-중합체 또는 중합체 같은 물질을 의미한다. 예를 들어, 광 가교결합성 액정 단량체는 중합 개시제를 사용하거나 사용하지 않으면서 자외선 및/또는 가시광선에 노출될 때 가교결합될 수 있는 액정 단량체를 포함하지만, 이들로 국한되지는 않는다.

정렬 층에 포함될 수 있는 가교결합성 액정 단량체의 예는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 알릴, 알릴 에터, 알카인, 아미노, 안하이드라이드, 에폭사이드, 하이드록사이드, 아이소사이아네이트, 차단된 아이소사이아네이트, 실록산, 티오사이아네이트, 티올, 우레아, 비닐, 비닐 에터 및 이들의 블렌드로부터 선택되는 작용기를 갖는 액정 단량체를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 정렬 층에 포함될 수 있는 광 가교결합성 액정 단량체의 예는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 알카인, 에폭사이드, 티올 및 이들의 블렌드로부터 선택되는 작용기를 갖는 액정 단량체를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

정렬 층에 포함될 수 있는 액정 메소젠은 서모트로픽(thermotropic) 액정 메소젠 및 리오트로픽(lyotropic) 액정 메소젠을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 정렬 층에 포함될 수 있는 액정 메소젠의 추가적인 부류는 컬러매틱(columatic)(또는 막대형) 액정 메소젠 및 디스코틱(discotic)(또는 원반형) 액정 메소젠을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

정렬 층에 포함될 수 있는 광-배향 물질의 예는 광-배향성 중합체 망상 구조를 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다. 광-배향성 중합체 망상 구조의 더욱 구체적인 예는 아노벤젠 유도체, 신남산 유도체, 쿠마린 유도체, 페룰산 유도체 및 폴리이미드를 포함하지만, 이들로 국한되는 것은 아니다. 일부 실시양태에서, 정렬 층은 아조벤젠 유도체, 신남산 유도체, 쿠마린 유도체, 페룰산 유도체 및/또는 폴리이미드로부터 선택되는 적어도 부분적으로 배향된 광-배향성 중합체 망상 구조를 포함할 수 있다. 정렬 층에 포함될 수 있는 신남산 유도체의 예는 폴리비닐 신남에이트 및 파라메톡시신남산의 폴리비닐 에스터를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

본원에 사용되는 용어 "마찰-배향(rubbed-orientation) 물질"은 물질의 표면중 적어도 일부를 다른 적합한 텍스쳐를 갖는 물질로 마찰함으로써 적어도 부분적으로 배향될 수 있는 물질을 의미한다. 예를 들어, 마찰-배향 물질을 적합한 텍스쳐를 갖는 천 또는 벨벳 솔로 마찰시킬 수 있다. 정렬 층에 포함될 수 있는 마찰-배향 물질의 예는 (폴리)이미드, (폴리)실록세인, (폴리)아크릴레이트 및 (폴리)쿠마린을 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 일부 실시양태에서, 정렬 층은 폴리이미드를 포함할 수 있고, 정렬 층의 표면의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 배향하도록 정렬 층을 벨벳 또는 면 천으로 마찰시킬 수 있다.

일부 실시양태에서, 정렬 층은 적어도 부분적으로 배향된 중합체 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시트를 연신(예컨대, 1축 연신)시킴으로써 폴리비닐 알콜의 시트를 적어도 부분적으로 배향할 수 있고, 이어 연신된 시트를 광학 기판의 표면중 적어도 일부에 결합시켜 배향 설비를 형성할 수 있다. 다르게는, 예를 들어 압출에 의해 제조하는 동안 중합체 쇄를 적어도 부분적으로 배향하는 방법에 의해 배향된 중합체 시트를 제조할 수 있다. 또한, 액정 물질의 시트를 캐스팅하거나 달리 형성한 다음, 시트를 적어도 부분적으로 배향함으로써, 예를 들어 시트를 자기장, 전기장 및/또는 전단력에 노출시킴으로써, 적어도 부분적으로 배향된 중합체 시트를 제조할 수 있다. 또한, 광-배향 방법을 이용하여 적어도 부분적으로 배향된 중합체 시트를 제조할 수 있다. 예를 들어, 캐스팅에 의해 광-배향 물질의 시트를 형성한 다음, 선형 편광된 자외선에 노출시킴으로써 적어도 부분적으로 배향시킬 수 있다.

본 발명의 광변색성 제품의 정렬 층은 적어도 부분적으로 처리된 표면을 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "처리된 표면"은 물리적으로 변형시켜 표면의 적어도 일부 상에 하나 이상의 배향된 영역을 형성시킨 표면의 적어도 일부를 가리킨다. 처리된 표면의 예는 마찰된 표면, 에칭된 표면 및 엠보싱된 표면을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 예를 들어 포토리소그래픽(photolithographic) 또는 인터페로그래픽(interferographic) 공정을 이용하여 처리된 표면을 패턴화시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 정렬 층의 표면은 예를 들어 화학적으로 에칭된 표면, 플라즈마 에칭된 표면, 나노에칭된 표면(예를 들어, 주사형 터널 현미경 또는 원자력 원미경을 이용하여 에칭된 표면), 레이저 에칭된 표면 및/또는 전자-빔 에칭된 표면으로부터 선택되는 처리된 표면일 수 있다.

일부 실시양태에 따라, 정렬 층이 처리된 표면을 포함하는 경우에는, 표면(예를 들어, 정렬 층 자체의 표면 또는 프라이머 층의 표면)의 적어도 일부 상으로 금속 염(예를 들어, 금속 산화물 또는 금속 플루오르화물)을 침착시킨 후 침착물을 에칭시켜 처리된 표면을 형성시킴으로써, 처리된 표면을 형성시킬 수 있다. 금속 염을 침착시키는 당 업계에서 인정되는 방법은 플라즈마 증착, 화학적 증착 및 스퍼터링을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 본원에서 이미 기재된 것과 같은 당 업계에서 인정되는 방법에 따라 에칭을 수행할 수 있다.

본원에 사용되는 용어 "랑뮈르-블라지트 필름"은 표면 상의 하나 이상의 적어도 부분적으로 배향된 분자 필름을 의미한다. 예를 들어, 기판이 적어도 부분적으로 분자 필름으로 덮이도록 기판을 액체에 1회 이상 침지시킨 다음 액체와 기판의 상대적인 표면 장력 때문에 분자 필름의 분자가 실질적으로 하나의(또는 단일의) 전반적인 방향으로 적어도 부분적으로 배향되도록 기판을 액체로부터 제거함으로써, 랑뮈르-블라지트 필름을 제조할 수 있다. 본원에 사용되는 용어 분자 필름은 일분자 필름(즉, 단층) 및 하나보다 많은 단분자층을 포함하는 필름을 가리킨다.

본 발명의 광변색성 제품은 일부 실시양태에서 정렬 층과 광변색성-이색성 층 사이에 끼이는 정렬 전달 물질을 추가로 포함할 수 있다. 정렬 층과의 상호 작용에 의해 정렬 전달 물질을 정렬시킬 수 있으며, 따라서 정렬 전달 물질과의 상호 작용에 의해 광변색성-이색성 화합물을 정렬시킬 수 있다. 정렬 전달 물질은 일부 실시양태에서 적합한 배향 또는 위치를 정렬 층으로부터 광변색성-이색성 층의 광변색성-이색성 화합물로 전파 또는 전달함을 촉진할 수 있다.

정렬 전달 물질의 예는 본원에 개시된 정렬 매질과 관련하여 상기 기재된 액정 물질을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 액정 물질의 분자를 배향된 표면과 정렬시킬 수 있다. 예를 들어, 배향된 표면에 액정 물질을 도포한 다음, 액정 물질의 장축이 표면의 동일한 전반적인 배향 방향과 대략 평행한 배향을 취하도록 정렬시킬 수 있다. 액정 물질의 분자의 장축이 예를 들어 배향 설비의 제 1의 전반적인 방향에 대략 평행하도록 정렬 층으로 정렬시킴으로써 정렬 전달 물질의 액정 물질을 적어도 부분적으로 정렬시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 정렬 층의 전반적인 방향이 액정 물질에 전달될 수 있으며, 이 액정 물질은 다시 전반적인 방향을 다른 구조체 또는 물질로 전달할 수 있다. 또한, 정렬 층이 함께 디자인 또는 패턴을 형성하는 전반적인 방향을 갖는 복수개의 영역을 포함하는 경우, 액정 물질을 정렬 층의 다양한 영역과 정렬시킴으로써 이 디자인 또는 패턴을 액정 물질에 전달할 수 있다. 또한, 요구되는 것은 아니지만, 본원에 개시되는 다양한 비한정적인 실시양태에 따라, 정렬 전달 물질의 액정 물질중 적어도 일부를, 정렬 층의 적어도 일부와 적어도 부분적으로 정렬하면서, 자기장, 전기장, 선형 편광된 적외선, 선형 편광된 자외선 및 선형 편광된 가시광선에 노출시킬 수 있다.

본 발명의 광변색성 제품은 일부 실시양태에서 탑코트 층 위에 존재하는 경질 코트 층을 포함한다. 도 1을 참조하면, 광변색성 제품(2)은 탑코트 층(20) 위에 놓이는 경질 코트 층(53)을 포함한다. 경질 코트 층은 단일 층 또는 다중 층을 포함할 수 있다.

경질 코트 층은 유기 실란을 포함하는 내마모성 코팅, 선-경화된 아크릴레이트계 박막을 포함하는 내마모성 코팅, 실리카, 티타니아 및/또는 지르코니아 같은 무기 물질을 기제로 하는 내마모성 코팅, 자외선 경화성인 유형의 유기 내마모성 코팅, 산소 차단-코팅, UV-차폐 코팅, 및 이들의 조합을 비롯한 내마모성 코팅으로부터 선택될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 경질 코트 층은 선-경화된 아크릴레이트계 박막의 제 1 코팅 및 유기-실란을 포함하는 제 2 코팅을 포함할 수 있다. 시판중인 경질 코팅 제품의 비제한적인 예는 각각 에스디씨 코팅즈, 인코포레이티드(SDC Coatings, Inc.) 및 피피지 인더스트리즈, 인코포레이티드(PPG Industries, Inc.) 제품인 실뷰(SILVUE)^® 124 및 하이-가드(HI-GARD)^® 코팅을 포함한다.

유기-실란 내마모성 코팅 같은 당 업계에서 인정되는 경질 코트 물질로부터 경질 코트 층을 선택할 수 있다. 흔히 경질 코트 또는 실리콘계 경질 코팅으로 불리는 유기-실란 내마모성 코팅은 당 업계에 널리 공지되어 있고, 에스디씨 코팅즈, 인코포레이드 및 피피지 인더스트리즈, 인코포레이티드 같은 다양한 제조업체에서 시판중이다. 유기-실란 경질 코팅을 기재하고 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 4,756,973 호의 칼럼 5 1행 내지 45행 및 미국 특허 제 5,462,806 호의 칼럼 1 58행 내지 칼럼 2 8행 및 칼럼 3 52행 내지 칼럼 5 50행을 참조한다. 또한, 유기-실란 경질 코팅을 기재하고 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 4,731,264 호, 제 5,134,191 호, 제 5,231,156 호 및 국제 특허 공개 WO 94/20581 호를 참조한다. 프라이머 층과 관련하여 본원에서 이미 기재된 코팅 방법(예컨대, 회전 코팅)에 의해 경질 코트 층을 도포할 수 있다.

경질 코트 층을 제조하는데 사용될 수 있는 다른 코팅은 다작용성 아크릴 경질 코팅, 멜라민계 경질 코팅, 우레탄계 경질 코팅, 알키드계 코팅, 실리카 졸계 경질 코팅 또는 다른 유기 또는 무기/유기 하이브리드 경질 코팅을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

일부 실시양태에서 경질 코트 층은 유기-실란 유형의 경질 코팅으로부터 선택된다. 본 발명의 광변색성 제품의 경질 코트 층이 선택될 수 있는 유기-실란 유형의 경질 코팅은 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,465,414 B2 호의 칼럼 24 46행 내지 칼럼 28 11행에 개시된 것들을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다.

본 발명의 광변색성 제품은 반사 방지 코팅 같은 추가적인 코팅을 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서는, 경질 코트 층 위에 반사 방지 코팅을 도포할 수 있다. 반사 방지 코팅의 예는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 6,175,450 호 및 국제 특허 공개 WO 00/33111 호에 기재되어 있다.

본 발명의 추가적인 실시양태에 따라, 본 발명의 광변색성 제품은 안과용 제품 또는 요소, 디스플레이 제품 또는 요소, 창, 거울, 수축 포장재 같은 포장재, 및 능동 및 수동 액정 셀 제품 또는 요소로부터 선택될 수 있다.

안과용 제품 또는 요소는 단초점 렌즈 또는 다초점 렌즈[이는 구획이 나누어지거나 나누어지지 않은 다초점 렌즈(예를 들어, 이초점 렌즈, 삼초점 렌즈 및 누진 다초점 렌즈, 이들로 한정되지는 않음)일 수 있음]를 비롯한 교정용 및 비-교정용 렌즈, 및 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 확대 렌즈 및 보호 렌즈 또는 가리개를 비롯한(이들로 한정되지는 않음) 시력을 교정하거나 보호하거나 향상시키는데(미용 면에서 또는 다른 면에서) 사용되는 다른 요소를 포함하지만, 이들로 국한되는 것은 아니다.

디스플레이 제품, 요소 및 장치의 예는 스크린, 모니터, 및 보안 마크 및 인증 마크를 비롯한(이들로 한정되지는 않음) 보안 요소를 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

창의 예는 자동차 및 항공기 투명부, 필터, 셔터 및 광학 스위치를 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

일부 실시양태에서, 광변색성 제품은 보안 요소일 수 있다. 보안 요소의 예는 출입 카드 및 통행권, 예를 들어 티켓, 뱃지, 신분 증명 카드 또는 멤버쉽 가드, 직불카드 등; 양도성 증서 및 비-양도성 증서, 예를 들어 어음, 수표, 채권, 주식, 양도성 예금 증서, 증권 등; 정부 문서, 예를 들어 현금, 자격증, 신분 증명 카드, 복리후생 카드, 비자, 여권, 공문서, 권리증 등; 소비재, 예를 들어 소프트웨어, 콤팩트 디스크("CD"), 디지털-비디오 디스크("DVD"), 소형 가전 제품, 소비자용 전자 제품, 스포츠용품, 차 등; 신용 카드; 및 상품 표, 라벨 및 포장재 같은, 기판의 적어도 일부에 연결되는 보안 마크 및 인증 마크를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

추가의 실시양태에서는, 투명 기판 및 반사성 기판으로부터 선택되는 기판의 적어도 일부에 보안 요소를 연결할 수 있다. 다르게는, 반사성 기판이 요구되는 추가적인 실시양태에 따라, 기판이 반사성이 아니거나 의도되는 용도에 충분히 반사성이 아닌 경우, 보안 마크를 도포하기 전에 먼저 반사성 물질을 기판의 적어도 일부에 도포할 수 있다. 예를 들어, 보안 요소를 형성시키기 전에 반사성 알루미늄 코팅을 기판의 적어도 일부에 도포할 수 있다. 또한 또는 다르게는, 착색되지 않은 기판, 착색된 기판, 광변색성 기판, 착색된-광변색성 기판, 선형 편광 기판, 원형 편광 기판 및 타원형 편광 기판으로부터 선택되는 기판의 적어도 일부에 보안 요소를 연결할 수 있다.

뿐만 아니라, 전술한 실시양태에 따른 보안 요소는, 미국 특허 제 6,641,874 호에 기재되어 있는 것과 같은 시야각 의존 특징을 갖는 다층 반사성 보안 요소를 형성하기 위하여, 하나 이상의 다른 코팅 또는 필름 또는 시트를 추가로 포함할 수 있다.

당 업자가 다수의 변형 및 변화를 용이하게 알 수 있기 때문에 예시만 하고자 하는 하기 실시예에서 본 발명을 더욱 구체적으로 기재한다. 달리 명시되지 않는 한, 모든 부 및 모든 백분율은 중량 기준이다.

실시예

파트 1은 프라이머 층 배합물(PLF)의 제조를 기재한다. 파트 2는 액정 정렬 배합물(LCAF)의 제조를 기재한다. 파트 3은 코팅 층 배합물(CLF)의 제조를 기재한다. 파트 4는 탑코트 층 배합물(TLF)의 제조를 기재한다. 파트 5는 경질 코트 배합물(HCF)을 기재한다. 파트 6은 표 1에 나열되는 기판 및 코팅 적층물을 제조하는데 이용되는 절차를 기재한다. 파트 7은 비교예(CE) 1 내지 6 및 실시예 1 내지 4에 대하여 표 1에 보고되는 흡수 비 및 광학 응답 측정치를 포함하는 광변색성 성능 시험을 기재한다.

파트 1 - PLF의 제조

자기 교반-바가 설치되어 있는 적합한 용기에 하기 물질을 표시된 양으로 첨가하였다:

폴리아크릴레이트 폴리올(14.69g)(충전물 2에서 스티렌이 메틸 메타크릴레이트로 대체되고 단량체 총 중량에 기초하여 0.5중량%의 트라이페닐 포스파이트가 첨가된 것을 제외하고는, 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 6,187,444 호의 실시예 1의 조성물 D);

폴리알킬렌카본에이트 다이올(36.70g)(그레이트 레이크스 케미칼 코포레이션(Great Lakes Chemical Corp) 제품인 폴리메그(POLYMEG)^® 1000);

바이엘 머티리얼 사이언스(Bayer Material Science) 제품인 데스모듀어(DESMODUR)^® PL 340(48.23g);

박센덴(Baxenden) 제품인 트릭센(TRIXENE)^® BI 7960(34.39g);

폴리에터 개질된 폴리다이메틸실록산(0.08g)(비와이케이-케미, 유에스에이(BYK-Chemie, USA) 제품인 비와이케이(BYK)^®-333);

우레탄 촉매(1.00g)(킹 인더스트리즈(King Industries) 제품인 케이케이에이티(KKAT)^® 348);

감마-글라이시독시프로필트라이메톡시실란(3.96g)(모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈(Momentive Performance Materials) 제품인 A-187);

광 안정화제(8.07g)(시바 스페셜티 케미칼즈(Ciba Specialty Chemicals) 제품인 티누빈(TINUVIN)^® 928);

아로마틱(AROMATIC) 100(36.00g)(텍사코(Texaco)에서 시판중인 고온 비등 용매의 혼합물); 및

시그마-알드리치(Sigma-Aldrich) 제품인 1-메틸-2-피롤리딘온(61.88g).

혼합물을 실온에서 2시간동안 교반하여 용액의 총 중량에 기초하여 약 46.82중량%의 최종 고형분을 갖는 용액을 생성시켰다. 이 용액에, 표시된 양으로 하기 광변색성 화합물을 혼합하여 첨가하였다:

광변색성 화합물-1(PC-1)(0.09 g)은 7,7-다이페닐-2-펜틸-4-옥소-4H-7H-[1,3]다이옥시노[5',4':3,4]나프토[1,2-b]피란이고, 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 6,022,497 호의 실시예 5의 절차에 따라 제조되었다.

PC-2(2.10 g)는 3,3-다이(4-메톡시페닐)-11-모폴리노-13,13-다이메틸-3H,13H-인데노[2',3': 3,4]나프토-[1,2-b]피란이고, 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,262,295 B2 호의 실시예 1의 절차에 따라 제조되었다.

PC-3(0.81 g)는 7-(4-메톡시페닐)-7-(2-플루오로-4-모폴리노페닐)-2-펜틸-4-옥소-4H-7H-[1,3]다이옥시노[5',4':3,4]나프토[1,2-b]피란이고, (1,1-다이페닐)-2-프로핀-1-올 대신 1-(4-메톡시페닐)-1-(2-플루오로-4-모폴리노페닐)-2-프로핀-1-올을 사용한 것을 제외하고는 미국 특허 제 6,022,497 호의 실시예 5의 절차에 따라 제조되었다.

또한 광변색성 화합물을 포함하지 않는 프라이머가 비교예 4 및 5에 사용하기 위해 제조되었다.

파트 2 - LCAF의 제조

벤티코(Ventico)로부터 스타얼라인(Staralign) 2200CP10을 사이클로펜타논 용매를 사용하여 2% 용액으로 희석하였다.

파트 3 - CLF의 제조

CLF중의 액정 단량체(LCM) 물질을 다음과 같이 제조하였다:

LCM-1은 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,910,019 호의 실시예 17에 기재된 절차에 따라 제조된 1-(6-(6-(6-(6-(6-(6-(6-(6-(8-(4-(4-(4-(8-아크릴로일옥시헥실옥시)벤조일옥시)페닐옥시카본일)페녹시)옥틸옥시)-6-옥소헥실옥시)-6-옥소헥실옥시)-6-옥소헥실옥시)-6-옥소헥실옥시)-6-옥소헥실옥시)-6-옥소헥실옥시)-6-옥소헥실옥시)-6-옥소헥산-1-올이다.

LCM-2는 분자식 C₃₃H₃₂O₁₀을 갖고 4-(3-아크릴로일옥시프로필옥시)-벤조산 2-메틸-1,4-페닐렌 에스터인 것으로 보고되는, 이엠디 케미칼즈, 인코포레이티드(EMD Chemicals, Inc.)에서 시판중인 RM257이다.

LCM-3은 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,910,019 호의 실시예 1의 절차(n=0인 것만 제외)에 따라 제조된 1-(6-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)페녹시카본일)페녹시)헥실옥시)-2-메틸프로프-2-엔-1-온이다.

LCM-4는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,910,019 호의 절차에 따라 제조된 1-(6-(6-(6-(6-(6-(6-(6-(8-(4-(4-(4-헥실옥시벤조일옥시)페녹시카본일)-페녹시)옥틸옥시)-6-옥소헥실옥시)-6-옥소헥실옥시)-6-옥소헥실옥시)-6-옥소헥실옥시)-6-옥소헥실옥시)-6-옥소헥실옥시)-6-옥소헥실옥시)-2-메틸프로프-2-엔-1-온이다.

CLF는 다음과 같이 제조하였다:

아르알킬 개질된 폴리-메틸-알킬-실록산인 것으로 보고되는, 비와이케미 케미, 유에스에이에서 시판중인 비와이케이^®-322 첨가제 0.004g과 아니솔(3.99g)의 혼합물을 함유하는 적합한 플라스크에, LCM-1(1.08g), LCM-2(2.4g), LCM-3(1.08g), LCM-4(1.44g), 4-메톡시페놀(0.006g) 및 어가큐어(IRGACURE)^® 819[0.09g, 시바-가이기 코포레이션(Ciba-Geigy Corporation)에서 시판중인 광 개시제]를 첨가하였다. 혼합물의 총 중량에 기초하여 60중량%의 단량체 고형분을 함유하는 생성된 혼합물을 80℃에서 2시간동안 교반하고 약 26℃까지 냉각시키고, 하기 광변색성 화합물들을 첨가하였다. PC-4를 단량체 고형분을 기준으로 4.8 중량%의 수준으로 첨가하였고, 이는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 출원 제 12/928687 호(출원일: 2010년 12월 16일)의 실시예 19의 절차에 따라 제조된 3-페닐-3-(4-메톡시페닐)-10-[4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실) 페닐)벤즈아마이도)페닐]-6-트라이플루오로메틸-13,13-다이메틸-3,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란이고; 단량체 고형분을 기준으로 7.2 중량%의 수준으로 첨가하였고, 이는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 출원 제 12/928681 호(출원일: 2010년 12월 16일)의 절차에 따라 제조된 3,3-비스(4-메톡시페닐)-13-메톡시-13-에틸-7-[2-메틸-4-(4-(4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)-페닐)벤즈아마이도)페닐]-6-메톡시-13,13-다이하이드로-인데노[2',3':3,4]나프토[1,2-b]피란이다.

파트 4: TLF의 제조

자기 교반-바가 설치된 50mL들이 황갈색 유리 병에 하기 물질을 첨가하였다:

시그마-알드리치 제품인 하이드록시 메타크릴레이트(1.242g);

네오펜틸 글라이콜 다이아크릴레이트(13.7175g)(사토머(Sartomer) 제품인 SR247);

트라이메틸올프로판 트라이메타크릴레이트(2.5825g)(사토머 제품인 SR350);

바이엘 머티리얼 사이언스 제품인 데스모듀어^® PL 340(5.02g);

시바 스페셜티 케미칼즈 제품인 어가큐어^®-819(0.0628g);

시바 스페셜티 케미칼즈 제품인 다로큐어(DAROCUR)^® TPO(0.0628g);

폴리부틸 아크릴레이트(0.125g);

3-아미노프로필프로필트라이메톡시실란(1.4570g)(모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 제품인 A-1100); 및

파마코-아퍼(Pharmaco-Aaper) 제품인 200 프루프(proof) 절대 무수 에탄올(1.4570g).

혼합물을 실온에서 2시간동안 교반하였다. 실시예 4에서 사용된 TLF에 자외선 흡수제(UVA)를 총 용액 중량을 기준으로 1 중량%의 수준으로 첨가하였다. UVA는 시바 스페셜티 케미칼즈의 하이드록시페닐벤조트라이아졸 클래스의 티누빈^® 384였다.

파트 5: HCF의 제조

HCF를 하기와 같이 제조하였다: 투입물 1을 투명 건조 비이커에 넣고, 교반하면서 5℃의 빙욕에 위치시켰다. 투입물 2를 첨가하고, 발열체는 50℃로 반응 혼합물의 온도를 상승시켰다. 생성된 반응 혼합물의 온도를 20 내지 25℃로 냉각시키고, 투입물 3을 교반하면서 첨가하였다. 투입물 4를 첨가하여 pH가 약 3 내지 약 5.5가 되도록 조정하였다. 투입물 5를 첨가하고, 그 용액을 1/2 시간 동안 혼합하였다. 생성 용액을 공칭 0.45 μ 캡슐 필터를 통해 여과하고, 사용할 때까지 4℃에서 보관하였다.

투입물 1

글라이시독시프로필트라이메톡시실란: 32.4 그램

메틸트라이메톡시실란: 345.5 그램

투입물 2

질산과 탈이온수(DI)의 용액(질산 1g/7000g): 292 그램

투입물 3

도와놀(DOWANOL)^® PM 용매: 228 그램

투입물 4

TMAOH(메탄올 중 25% 테트라메틸암모늄 하이드록사이드) 0.45 그램

투입물 5

BYK^®-306 계면활성제: 2.0 그램

파트 6 - 표 1에 보고되어 있는 기판 및 코팅 적층체를 제조하는데 이용되는 절차

기판 제조

CR-39^® 단량체로부터 제조된 5.08cm x 5.08cm x 0.318cm(2인치 x 2인치 x 0.125인치)정사각형 기판을 호말라이트 인코포레이티드로부터 입수하였다. 아세톤으로 적신 티슈로 닦음으로써 각 기판을 세정하고, 공기 스트림으로 건조시키고, 고압 변압기가 있는 탄텍 이에스티 시스템즈(Tantec EST Systems) 일련 번호 020270 파워 제너레이터(Power Generator) HV 2000 씨리즈 코토나 처리 설비의 컨베이어 벨트 위로 통과시킴으로써 코로나 처리하였다. 3ft/분의 벨트 속도로 컨베이어 위로 이동시키면서 53.99KV, 500와트에 의해 발생되는 코로나에 기판을 노출시켰다.

프라이머 층의 코팅 절차

용액 약 1.5ml를 분배함으로써 시험 기판 표면의 적어도 일부 상에 회전 코팅하여 PLF를 시험 기판에 도포하고, 3초간 500회전/분(rpm)으로, 이어 7초간 1,500rpm으로, 이어 4초간 2500rpm으로 기판을 회전 코팅시켰다. 로렐 테크놀로지스 코포레이션의 회전 프로세서(WS-400B-6NPP/LITE)를 스핀 코팅에 사용하였다. 그 후, 코팅된 기판을 125℃로 유지되는 오븐에 60분간 두었다. 코팅된 기판을 약 26℃로 냉각시켰다. 고압 변압기를 갖는 탄텍 이에스티 시스템즈 일련 번호 020270 파워 제너레이터 HV 2000 씨리즈 코로나 처리 설비의 컨베이어 벨트 상으로 통과시킴으로써 기판을 코로나 처리하였다. 3ft/분의 벨트 속도로 컨베이어 위로 이동시키면서 53.00KV, 500와트에 의해 발생되는 코로나에 건조된 프라이머 층을 노출시켰다.

액정 정렬 층의 코팅 절차

용액 약 1.0mL를 분배하고 3초간 800회전/분(rpm)으로, 이어 7초간 1,000rpm으로, 이어 4초간 2,500rpm으로 기판을 회전시킴으로써 시험 기판 표면의 일부에 회전 코팅시켜 LCAF를 시험 기판에 도포하였다. 로렐 테크놀로지즈 코포레이션 제품인 회전 프로세서(WS-400B-6NPP/LITE)를 회전 코팅에 이용하였다. 그 후, 코팅된 기판을 120℃로 유지되는 오븐에 30분간 두었다. 코팅된 기판을 약 26℃로 냉각하였다.

선형 편광된 자외선에 노출시킴으로써, 각 기판 상의 건조된 광 정렬 층을 적어도 부분적으로 배향하였다. 선이 기판 표면에 대해 수직인 평면에서 선형 편광되도록 광원을 배향하였다. 각 광 정렬 층이 노출되는 자외선의 양을, 이아이티 인코포레이티드(EIT Inc) 제품인 유브이 파워 퍽티엠 하이 에너지 래디오미터(UV Power PuckTM High energy radiometer)를 이용하여 측정하였더니 다음과 같았다: UVA 0.018W/cm2 및 5.361J/cm2; UVB 0W/cm2 및 0J/cm2; UVC 0W/cm2 및 0J/cm2; 및 UVV 0.005W/cm2 및 1.541J/cm2. 광-배향가능한 중합체 망상 구조의 적어도 일부를 배향한 다음, 기판을 약 26℃로 냉각시키고 덮어서 보관하였다.

코팅 층의 코팅 절차

CLF를 시험 기판 상의 적어도 부분적으로 배향된 광 정렬 물질 상으로 400회전/분(rpm)의 속도로 6초간, 이어 800rpm으로 6초간 회전 코팅하였다. 각 코팅된 기판을 60℃의 오븐에 30분간 두었다. 그 후, 질소 대기 중에서, 2ft/분의 속도로 컨베이어 상에서 이동시키면서, 벨칸 엔지니어링(Belcan Engineering)에 의해 디자인되고 제작된 UV 경화 오븐 머신의 두 자외선 램프 하에서, UVA 0.388W/cm2 및 UVV 0.165W/cm2의 피크 강도, 및 UVA 7.386J/cm2 및 UVV 3.337J/cm2의 UV 조사량으로, 이들 기판을 경화시켰다. 코팅된 기판에 탑코트 층을 제공할 예정이면, 경화된 층을 3ft/분의 벨트 속도로 컨베이어 상에서 이동시키면서 53.00kV, 500W에 의해 발생되는 코로나에 노출시켰다. 코팅된 기판에 탑코트 층을 제공하지 않을 예정이면, 105℃에서 3시간동안 후경화를 완료시켰다.

탑코트 층의 코팅 절차

TLF를 경화된 CLF 코팅된 기판 상으로 1,400회전/분(rpm)의 속도로 7초간 회전 코팅하였다. 그 후, 질소 대기 중에서, 6ft/분의 속도로 컨베이어 상에서 이동시키면서, 벨칸 엔지니어링에 의해 디자인되고 제작된 UV 경화 오븐 머신의 두 자외선 램프 하에서, UVA 1.887W/cm2 및 UVV 0.694W/cm2의 피크 강도, 및 UVA 4.699J/cm2 및 UVV 1.787J/cm2의 UV 조사량으로, 이들 기판을 경화시켰다. 코팅된 기판이 경질 코트 층을 수용하는 경우, 경화된 층을 3 ft/분의 벨트 속도의 컨베이어 상에서 이동시키면서 53.00 KV, 500 W에 의해 생성된 코로나에 노출시켰다. 코팅된 기판이 경질 코트 층을 수용하지 않는 경우 105℃에서 3시간동안 후경화를 완료시켰다.

경질 코트에 대한 코팅 절차

경화된 탑코트 층 코팅된 기판 위로 HCF를 10초 동안 2,000rpm의 속도로 스핀 코팅시켰다. 코팅된 기판의 후경화를 105℃에서 3시간동안 완료시켰다.

파트 7 - 흡수 비 및 광학 응답 측정치를 비롯한 광변색성 성능 시험

광변색성 이색성 염료(PCDD)를 함유하는 코팅을 갖는 기판 각각에 대한 흡수 비(AR)을 하기와 같이 측정하였다. 캐리(Cary) 6000i UV-가시광선 분광광도계에 회전 스테이지(폴리테크(Polytech, PI)의 모델 M-060-PD) 상에 마운팅된 셀프-센터링(self-centering) 샘플 홀더 및 적절한 소프트웨어를 구비시켰다. 편광기 분석기(목스텍 프로플럭스^® 편광기)를 샘플 앞의 샘플 빔에 위치시켰다. 그 장치를 하기 파라미터로 설정하였다: 스캔 속도 = 600 nm/분; 데이터 간격 = 1.0 nm; 통합 시간(Integration time) = 100 ms; 흡광도 범위 = 0-6.5; Y 모드 = 흡광도; X-모드 = 나노미터; 및 스캔 범위 = 380 내지 800 nm. 옵션을 3.5 SBW(슬릿 밴드 폭)에 대해 설정하고, 빔 모드에 대해 이중으로 설정하였다. 기준선 오션을 0/기준선 보정에 대해 설정하였다. 또한, 1.1 및 1.5(합쳐서 약 2.6) 스크린 뉴트럴 덴서티(Screen Neutral Density) 필터는 모든 스캔에서 기준 경로에 있었다. 코팅된 기판 샘플을 공기에서 시험하고, 랩 공기 컨디셔닝 시스템에 의해 실온에서(22.7℃ ± 2.4℃) 유지시켰다.

상기 분석기 편광기에 대해 평행 및 수직인 샘플 편광기의 배향은 하기와 같은 방식으로 성취되었다. 캐리 6000i를, DD-2를 함유하는 샘플에 대해 443nm로 설정하였고, DD-1를 함유하는 샘플에 대해 675nm로 설정하였고, 샘플이 소량 증분으로(0.1 내지 5도, 예컨대 5, 1, 0.5 및 0.1도) 회전함에 따라 흡광도를 모니터를 하였다. 샘플의 회전은 흡광도가 최대가 될 때까지 계속되었다. 이 위치는 수직 또는 90도 위치로서 정의되었다. 평행 위치는 스테이지를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90도 회전시켜 수득하였다. 샘플의 정렬은 ± 0.1°로 성취되었다.

흡수 스펙트럼을 각 샘플에 대해 90 및 0도 모두에서 수집하였다. 데이터 분석은 웨이브메트릭스로부터 수득가능한 이고르 프로 소프트웨어를 사용하여 관리하였다. 스펙트럼을 이고르 프로에 로딩하고, 흡광도를 443nm 및 675nm에서 흡수 비를 계산하기 위해 사용하였다. 계산된 습수 비를 표 7에 열거한다.

광학 벤치 상에서 응답 시험을 수행하기 전에, 광변색성 분자를 예비-활성화시키기 위하여 광원으로부터 약 14cm의 거리에서 365nm 자외선에 10분동안 노출시킴으로써 기판을 컨디셔닝시켰다. 샘플에서의 UVA 방사 조도를 리코(Licor) 모델 Li-1800 분광복사계로 측정한 결과 22.2W/m2인 것으로 밝혀졌다. 이어, 샘플중의 광변색성 화합물을 블리치 또는 불활성화시키기 위하여 램프로부터 약 36cm의 거리에서 약 10분간 할로겐 램프(500W, 120V) 하에 샘플을 두었다. 샘플의 조도를 리코 분광복사계로 측정한 결과 21.9Klux인 것으로 밝혀졌다. 이어, 냉각시키고 계속 기저 상태로 다시 페이딩시키기 위하여 시험하기 전 1시간 이동 동안 샘플을 어두운 환경에 넣어두었다.

광학 벤치를 이용하여 코팅된 기판의 광학 특성을 측정하고 흡수 비 및 광변색성을 유도하였다. 시험 샘플의 표면에 대해 30° 내지 35°의 입사각으로 위치되는 활성화 광원[미광이 데이터 수집 과정을 방해하지 않도록 데이터 수집 동안 일시적으로 폐쇄되는 유니블리츠(UNIBLITZ)^® VS-25 고속 컴퓨터 제어되는 셔터, 단파장 선을 제거하는 쇼트(SCHOTT)^® 3mm KG-1 밴드-패스 필터. 강도 감쇠용 중성 밀도 필터(들), 및 빔 시준용 집광 렌즈가 장치된 뉴포트/오리엘(Newport/Oriel) 모델 66485 300와트 제논 아크 램프]을 갖는 광학 벤치에 각 시험 샘플을 위치시켰다. 아크 램프에는 광 강도 제어기(뉴포트/오리엘 모델 68950)가 장착되었다.

응답 측정치를 모니터링하기 위한 광대역 광원을 시험 샘플 표면에 수직인 방식으로 위치시켰다. 벌어진 선단부의 분기된 광섬유 케이블로 100W 텅스텐 할로겐 램프(람다^® UP60-14 정전압의 전력 공급원으로 제어됨)로부터의 별도로 여과된 광을 수집하고합침으로써 더 짧은 가시광 파장의 증가된 신호를 수득하였다. 텅스텐 할로겐 램프의 한쪽으로부터의 광을 쇼트^® KG1 필터로 여과하여 열을 흡수하고, 호야(HOYA)^® B-400 필터로 여과하여 더 짧은 파장의 통과를 허용하였다. 다른 쪽 광을 쇼트^® KG1 필터로 여과하거나 여과하지 않았다. 램프의 한쪽으로부터의 광을 벌어진 선단부의 분기된 광섬유 케이블의 별도의 말단에 집중시킴으로써 모은 다음, 케이블의 한쪽 말단으로부터 나오는 하나의 광원으로 합쳤다. 케이블의 단일 말단에 4" 광 파이프를 부착하여 적절한 혼합을 보장하였다. 데이터 수집 동안 일시적으로 개방되는 유니블리츠^® VS-25 고속 컴퓨터 제어되는 셔터를 광대역 광원에 장치하였다.

컴퓨터 구동되는 자동화된 회전 스테이지[모델 M-061-PD, 폴리테크(Polytech, PI)]에 보유된 목스텍(Moxtek), 프로플럭스(PROFLUX)^® 편광기를 통해 케이블의 단일 말단으로부터의 광을 통과시킴으로써, 광원의 편광을 달성하였다. 하나의 편광 평면(0°)이 광학 벤치 테이블의 평면에 수직이고 제 2 편광 평면(90°)이 광학 벤치 테이블의 평면에 평행하도록, 모니터링 빔을 설정하였다. 공기 중에서, 온도 제어되는 에어 셀에 의해 유지되는 23℃±0.1℃에서 샘플을 작동시켰다.

각 샘플을 정렬시키기 위하여, 제 2 편광기를 광학 경로에 추가하였다. 제 2 편광기는 제 1 편광기에 대해 90°로 설정하였다. 샘플을 회전 스테이지(폴리테크(Polytech, PI)의 모델 번호 M-061 PD)에 장착된 자기-중심 홀더의 에어 셀에 위치시켰다. 교차하는 편광기 및 샘플을 통해 레이저 빔[코히어런트-유엘엔(Coherent-ULN) 635 다이오드 레이저]을 유도하였다. 샘플을 회전시켜(경로가 이동하는 경우 3° 스템으로, 미세 이동의 경우 0.1° 스텝으로), 최소 투과율을 찾아내었다. 이 지점에서, 샘플은 목스텍 편광기 및 제 2 편광기에 평행하거나 수직으로 정렬되었고, 다이오드 레이저 빔을 광학 경로에서 제거하였다. 샘플은 임의의 활성화 전에 ±0.2° 내로 정렬되었다.

측정을 수행하기 위하여, 각 시험 샘플을 활성화 광원으로부터의 UVA 6.7W/m²에 10 내지 20분간 노출시켜 광변색성 화합물을 활성화시켰다. 검출기 시스템(모델 SED033 검출기, B 필터, 및 산광기)을 갖는 인터내셔널 라이트 리써치 래디오미터(International Light Research Radiometer)(모델 IL-1700)를 이용하여 매일의 개시시의 노출을 입증하였다. 0° 편광 평면에 대해 편광된 모니터링 광원으로부터의 광을 코팅된 샘플을 통해 통과시키고, 1" 집적 구에 집중시키는데, 이 구는 단일 기능 광섬유 케이블을 사용하여 오션 옵틱스(OCEAN OPTICS)^® S2000 분광광도계에 연결되었다. 샘플을 통해 통과한 후의 스펙트럼 정보는 오션 옵틱스^® OOIBase32 및 OOIColor 소프트웨어 및 PPG 특허 소프트웨어를 이용하여 수집하였다. 광변색성 물질이 활성화된 동안, 편광 시트의 위치를 앞뒤로 회전시켜 모니터링 광원으로부터의 광을 90° 편광 평면에 대해 편광시키고 다시 복귀시켰다. 활성화 동안 5초 간격으로 약 600 내지 1200초 동안 데이터를 수집하였다. 각 시험에 있어서, 편광기의 회전을 하기 편광 평면 순서로 조정하여 데이터를 수집하였다: 0°, 90°, 90°, 0° 등.

이고르 프로(Igor Pro) 소프트웨어[웨이브메트릭스(WaveMetrics)에서 시판중]를 사용하여 각 시험 샘플에 대해 흡수 스펙트럼을 수득하고 분석하였다. 각 각의 시험된 파장에서의 샘플의 0 시간(즉, 불활성화된) 흡수 측정치를 빼냄으로써 각 시험 샘플의 각 편광 방향에서의 흡광도 변화를 계산하였다. 광변색성 화합물의 광변색성 응답이 포화되거나 거의 포화되는 활성화 프로파일 영역(즉, 측정된 흡광도가 시간의 경과에 따라 증가하지 않거나 상당히 증가하지 않는 영역)에서의 매 시간 간격에서의 흡광도의 평균을 구함으로써, 각 샘플에 대해 이 영역에서 평균 흡광도 값을 수득하였다. 0° 및 90° 편광의 경우 λ_max _- _vis+/-5nm에 상응하는 파장의 소정 범위에서의 평균 흡광도 값을 뽑아내고, 더 큰 평균 흡광도를 더 작은 평균 흡광도로 나눔으로써 이 영역에서의 각 파장의 흡수 비를 계산하였다. 뽑아낸 각 파장의 경우, 5 내지 100개의 데이터 지점의 평균을 구하였다. 이들 개별적인 흡수 비의 평균을 구함으로써, 광변색성 화합물의 평균 흡수 비를 계산하였다.

초기 투과율을 확립하고, 제논 램프로부터의 셔터를 개방하여 자외선을 제공함으로써 시험 렌즈를 블리치 상태에서 활성화된(즉, 어두워진) 상태로 변화시킴으로써, 블리치 상태에서 어두워진 상태로의 광학 밀도의 변화(ΔOD)를 결정하였다. 활성화된 상태에서의 투과율을 측정하고 하기 수학식에 따라 광학 밀도의 변화를 계산하여 선택된 시간 간격에서 데이터를 수집하였다:

ΔOD=log(%Tb/%Ta)

상기 식에서, %Tb는 블리치 상태에서의 % 투과율이고, %Ta는 활성화된 상태에서의 % 투과율이며, 로그는 밑 10에 대한 것이다.

주간시(photopic; Phot) 파장 뿐만 아니라 440nm 및 570nm의 평균인 파장에서 측정을 수행하였고, 표 1에 기재하였다.

페이드 반감기(T1/2)는 예를 들어 셔터를 폐쇄함으로써 활성화 광원을 제거한 다음 실온에서, 15분 후에, 또는 포화 또는 거의 포화가 달성된 후에 측정된, 시험 샘플중의 광변색성 화합물의 활성화된 형태의 ΔOD가 ΔOD의 절반에 도달하는 시간 간격(초)이다.

실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6의 결과가 표 1에 나열된다. 각 파장에서, 실시예 1 내지 4의 ΔOD가 비교예 1 내지 6의 경우보다 더 크다.

본 발명의 특정 실시양태의 구체적인 세부사항을 참조하여 본 발명을 기재하였다. 이러한 세부사항은, 이들이 첨부되는 특허청구범위에 포함되는 경우 또한 포함되는 한도까지를 제외하고는, 본 발명의 영역을 한정하는 것으로 간주하고자 하지 않는다.

Claims

기판;
제 1 피크 흡광도 파장 및 제 1 말기 최소 흡광도 파장을 갖는 제 1 광변색성 화합물을 포함하며 상기 기판 위에 위치되는 프라이머 층으로서, 상기 제 1 말기 최소 흡광도 파장은 상기 제 1 피크 흡광도 파장보다 긴 파장인, 프라이머 층; 및
제 2 피크 흡광도 파장 및 제 2 말기 최소 흡광도 파장을 갖는 광변색성-이색성 화합물을 포함하며 상기 프라이머 층 위에 위치되는 광변색성-이색성 층으로서, 상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 상기 제 2 피크 흡광도 파장보다 긴 파장인, 광변색성-이색성 층
을 포함하는 광변색성 제품으로서, 이때
상기 제 2 피크 흡광도 파장은 상기 제 1 피크 흡광도 파장보다 짧고, 상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 상기 제 1 말기 최소 흡광도 파장보다 짧고,
상기 광변색성-이색성 화합물은 상기 제 1 피크 흡광도 파장에서 0.1 이하의 흡광도를 갖는, 광변색성 제품.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장이 하기 식으로부터 계산되는 제 1 중첩 파장 값보다 짧거나 같은, 광변색성 제품:
제 1 중첩 파장 = (상기 제 1 피크 흡광도 파장) x 1.05.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장이 하기 식으로부터 계산되는 제 1 중첩 파장 값보다 짧거나 같은, 광변색성 제품:
제 1 중첩 파장 = (상기 제 1 피크 흡광도 파장) x 1.025.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장이 제 1 피크 흡광도 파장보다 짧거나 같은, 광변색성 제품.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 피크 흡광도 파장, 상기 제 1 말기 최소 흡광도 파장, 상기 제 2 피크 흡광도 파장, 및 상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장이 각각 독립적으로 300 nm 내지 780 nm로부터 선택되는, 광변색성 제품.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 피크 흡광도 파장, 상기 제 1 말기 최소 흡광도 파장, 상기 제 2 피크 흡광도 파장, 및 상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장이 각각 독립적으로 300 nm 내지 500 nm로부터 선택되는, 광변색성 제품.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 피크 흡광도 파장이 400 nm 내지 420 nm로부터 선택되고, 상기 제 2 피크 흡광도 파장이 350 nm 내지 370 nm로부터 선택되고, 상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장이 하기 식으로부터 계산되는 제 1 중첩 파장 값보다 짧거나 같은, 광변색성 제품:
제 1 중첩 파장 = (상기 제 1 피크 흡광도 파장) x 1.05.
제 1 항에 있어서,
상기 프라이머 층이, 폴리우레탄 연결기를 포함하는 유기 매트릭스를 추가로 포함하는, 광변색성 제품.
제 1 항에 있어서,
상기 광변색성-이색성 층이 이방성 물질을 추가로 포함하는, 광변색성 제품.
제 9 항에 있어서,
상기 이방성 물질이 액정 물질을 포함하는, 광변색성 제품.
제 1 항에 있어서,
상기 광변색성-이색성 화합물이 적어도 부분적으로 정렬되는(aligned), 광변색성 제품.
제 1 항에 있어서,
상기 광변색성-이색성 층이, 적어도 부분적으로 배향된(ordered) 매트릭스 상 및 적어도 부분적으로 배향된 게스트 상을 포함하는 상-분리된 중합체를 추가로 포함하고,
상기 게스트 상이 상기 광변색성-이색성 화합물을 포함하며,
상기 광변색성-이색성 화합물이 상기 게스트 상의 적어도 일부와 적어도 부분적으로 정렬되는, 광변색성 제품.
제 1 항에 있어서,
상기 광변색성-이색성 층이, 적어도 부분적으로 배향된 이방성 물질 및 중합체 물질을 포함하는 상호 침투 중합체 망상 구조를 추가로 포함하고,
상기 이방성 물질이 상기 광변색성-이색성 화합물을 포함하며,
상기 광변색성-이색성 화합물이 상기 이방성 물질의 적어도 일부와 적어도 부분적으로 정렬되는, 광변색성 제품.
제 1 항에 있어서,
상기 광변색성-이색성 층이 염료, 정렬 촉진제, 운동 향상(kinetic enhancing) 첨가제, 광 개시제, 열 개시제, 중합 억제제, 용매, 광 안정화제, 열 안정화제, 이형제, 레올로지 조절제, 레벨링제(leveling agent), 자유 라디칼 소거제 및 접착 촉진제로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는, 광변색성 제품.
제 1 항에 있어서,
상기 광변색성-이색성 층이 아조메틴, 인디고이드, 티오인디고이드, 메로사이아닌, 인단, 퀴노프탈론 염료, 페릴렌, 프탈로페린, 트라이페노다이옥사진, 인돌로퀸옥살린, 이미다조-트라이아진, 테트라진, 아조 및 (폴리)아조 염료, 벤조퀴논, 나프토퀴논, 안트로퀴논 및 (폴리)안트로퀴논, 안트로피리미딘온, 요오드 및 아이오데이트(iodate)로부터 선택되는 하나 이상의 이색성 물질을 추가로 포함하는, 광변색성 제품.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 광변색성 화합물 및 상기 광변색성-이색성 화합물이 각각 독립적으로 인데노-융합된 나프토피란, 나프토[1,2-b]피란, 나프토[2,1-b]피란, 스피로플루오로에노[1,2-b]피란, 펜안트로피란, 퀴놀리노피란, 플루오로안테노피란, 스피로피란, 벤족사진, 나프톡사진, 스피로(인돌린)나프톡사진, 스피로(인돌린)피리도벤족사진, 스피로(인돌린)플루오르안테녹사진, 스피로(인돌린)퀸옥사진, 펄가이드, 펄기마이드, 다이아릴에텐, 다이아릴알킬에텐, 다이아릴알켄일에텐, 열에 의해 가역적인 광변색성 화합물, 및 열에 의해 비가역적인 광변색성 화합물, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는, 광변색성 제품.
제 1 항에 있어서,
상기 광변색성 제품이 상기 프라이머 층과 상기 광변색성-이색성 층 사이에 끼인 정렬 층을 추가로 포함하고, 상기 광변색성-이색성 화합물이 적어도 부분적으로 정렬되는, 광변색성 제품.
제 1 항에 있어서,
상기 광변색성 제품이 자외선 흡수제를 포함하는 탑코트 층을 추가로 포함하고, 상기 탑코트 층이 상기 광변색성-이색성 층 위에 놓이는, 광변색성 제품.
제 18 항에 있어서,
상기 광변색성 제품이 경질 코트 층을 추가로 포함하고, 상기 경질 코트 층이 상기 탑코트 층 위에 놓이는, 광변색성 제품.
제 1 항에 있어서,
상기 광변색성 제품이 안과용 제품, 디스플레이 제품, 창, 거울, 능동 액정 셀 제품 또는 수동 액정 셀 제품인, 광변색성 제품.
제 20 항에 있어서,
상기 광변색성 제품이 교정용 렌즈, 비-교정용 렌즈, 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 확대 렌즈, 보호 렌즈 또는 가리개(visor)인, 광변색성 제품.
제 20 항에 있어서,
상기 디스플레이 제품이 스크린, 모니터 또는 보안 요소인, 광변색성 제품.
제 1 항에 있어서,
상기 기판이 착색되지 않은 기판, 착색된(tinted) 기판, 광변색성 기판, 착색된-광변색성 기판 또는 선형 편광 기판인, 광변색성 제품.
기판;
제 1 피크 흡광도 파장 및 제 1 말기 최소 흡광도 파장을 갖는 제 1 광변색성 화합물을 포함하며 상기 기판 위에 위치되는 프라이머 층으로서, 상기 제 1 말기 최소 흡광도 파장은 상기 제 1 피크 흡광도 파장보다 긴 파장인, 프라이머 층;
제 2 피크 흡광도 파장 및 제 2 말기 최소 흡광도 파장을 갖는 광변색성-이색성 화합물을 포함하며 상기 프라이머 층 위에 위치되는 광변색성-이색성 층으로서, 상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 상기 제 2 피크 흡광도 파장보다 긴 파장인, 광변색성-이색성 층; 및
제 3 피크 흡광도 파장 및 제 3 말기 최소 흡광도 파장을 갖는 제 2 광변색성 화합물을 포함하며 상기 광변색성-이색성 층 위에 위치되는 탑코트 층으로서, 상기 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 상기 제 3 피크 흡광도 파장보다 긴 파장인, 탑코트 층
을 포함하는 광변색성 제품으로서, 이때
상기 제 2 피크 흡광도 파장은 상기 제 1 피크 흡광도 파장보다 짧고, 상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 상기 제 1 말기 최소 흡광도 파장보다 짧고, 상기 제 3 피크 흡광도 파장은 상기 제 2 피크 흡광도 파장보다 짧고, 상기 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장보다 짧고,
상기 광변색성-이색성 화합물은 상기 제 1 피크 흡광도 파장에서 0.1 이하의 흡광도를 갖고,
상기 제 2 광변색성 화합물은 상기 제 2 피크 흡광도 파장에서 0.1 이하의 흡광도를 갖는, 광변색성 제품.
제 24 항에 있어서,
상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 하기 식으로부터 계산되는 제 1 중첩 파장 값보다 짧거나 같고,
상기 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 하기 식으로부터 계산되는 제 2 중첩 파장 값보다 짧거나 같은, 광변색성 제품:
제 1 중첩 파장 = (상기 제 1 피크 흡광도 파장) x 1.05
제 2 중첩 파장 = (상기 제 2 피크 흡광도 파장) x 1.05.
제 24 항에 있어서,
상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 하기 식으로부터 계산되는 제 1 중첩 파장 값보다 짧거나 같고,
상기 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 하기 식으로부터 계산되는 제 2 중첩 파장 값보다 짧거나 같은, 광변색성 제품:
제 1 중첩 파장 = (상기 제 1 피크 흡광도 파장) x 1.025
제 2 중첩 파장 = (상기 제 2 피크 흡광도 파장) x 1.025.
제 24 항에 있어서,
상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 제 1 피크 흡광도 파장보다 짧거나 같고,
상기 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 상기 제 2 피크 흡광도 파장보다 짧거나 같은, 광변색성 제품.
제 24 항에 있어서,
상기 제 1 피크 흡광도 파장, 상기 제 1 말기 최소 흡광도 파장, 상기 제 2 피크 흡광도 파장, 상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장, 상기 제 3 피크 흡광도 파장, 및 상기 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 각각 독립적으로 300 nm 내지 780 nm로부터 선택되는, 광변색성 제품.
제 24 항에 있어서,
상기 제 1 피크 흡광도 파장, 상기 제 1 말기 최소 흡광도 파장, 상기 제 2 피크 흡광도 파장, 상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장, 상기 제 3 피크 흡광도 파장, 및 상기 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 각각 독립적으로 300 nm 내지 500 nm로부터 선택되는, 광변색성 제품.
제 24 항에 있어서,
상기 제 1 피크 흡광도 파장이 400 nm 내지 420 nm로부터 선택되고, 상기 제 2 피크 흡광도 파장이 350 nm 내지 370 nm로부터 선택되고, 상기 제 3 피크 흡광도 파장이 310 nm 내지 330 nm로부터 선택되고,
상기 제 2 말기 최소 흡광도 파장은 하기 식으로부터 계산되는 제 1 중첩 파장 값보다 짧거나 같고,
상기 제 3 말기 최소 흡광도 파장은 하기 식으로부터 계산되는 제 2 중첩 파장 값보다 짧거나 같은, 광변색성 제품:
제 1 중첩 파장 = (상기 제 1 피크 흡광도 파장) x 1.05
제 2 중첩 파장 = (상기 제 2 피크 흡광도 파장) x 1.05.
제 24 항에 있어서,
상기 제 1 광변색성 화합물, 상기 광변색성-이색성 화합물 및 상기 제 2 광변색성 화합물이 각각 독립적으로 인데노-융합된 나프토피란, 나프토[1,2-b]피란, 나프토[2,1-b]피란, 스피로플루오로에노[1,2-b]피란, 펜안트로피란, 퀴놀리노피란, 플루오로안테노피란, 스피로피란, 벤족사진, 나프톡사진, 스피로(인돌린)나프톡사진, 스피로(인돌린)피리도벤족사진, 스피로(인돌린)플루오르안테녹사진, 스피로(인돌린)퀸옥사진, 펄가이드, 펄기마이드, 다이아릴에텐, 다이아릴알킬에텐, 다이아릴알켄일에텐, 열에 의해 가역적인 광변색성 화합물, 및 열에 의해 비가역적인 광변색성 화합물, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는, 광변색성 제품.
제 24 항에 있어서,
상기 탑코트 층이 자외선 흡수제를 추가로 포함하는, 광변색성 제품.