BR112019025075B1

BR112019025075B1 - Artigo fotocrômico, e, método para preparar um artigo fotocrômico

Info

Publication number: BR112019025075B1
Application number: BR112019025075-1A
Authority: BR
Inventors: Ren-Zhi Jin; Sapna Blackburn; Quang Phan; Erdem Cetin
Original assignee: Sdc Technologies, Inc
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2023-11-28
Also published as: US11168223B2; CN110431213B; JP2020507127A; US20190092950A1; TWI691590B; EP3526306A1; IL270111A; IL270111B1; KR20200062172A; WO2019067838A1; CN110431213A; JP6858275B2; IL270111B2; BR112019025075A2; CA3049150A1; TW201920597A; CA3049150C

Abstract

São revelados artigos tendo um revestimento termoplástico fotocrômico. Os artigos apresentam uma Razão de Abrasão de Bayer de pelo menos 2 e propriedades fotocrômicas desejáveis, isto é, a formação de cores ativadas mais escuras e taxas mais rápidas de ativação fotocrômica e de desbotamento quando irradiados com luz ultravioleta.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica prioridade ao e o benefício do pedido norte-americano n° 62/564.651, depositado em 28 de setembro de 2017, cujo conteúdo inteiro é aqui incorporado como referência.

CAMPO DA REVELAÇÃO

[002] Esta revelação refere-se aos artigos tendo um revestimento termoplástico fotocrômico.

FUNDAMENTOS

[003] Compostos fotocrômicos apresentam uma alteração reversível da cor quando expostos à radiação luminosa envolvendo raios ultravioletas, como a radiação ultravioleta em luz solar ou a luz de uma lâmpada de mercúrio. Várias classes de compostos fotocrômicos têm sido sintetizadas e sugeridas para uso em aplicações nas quais é desejado(a) um escurecimento ou uma alteração da cor reversível induzido(a) pela luz solar. As classes mais amplamente descritas de compostos fotocrômicos são oxazinas, piranos e fulgidas.

[004] Em anos recentes, artigos fotocrômicos, particularmente materiais plásticos fotocrômicos para aplicações ópticas, têm sido o assunto de atenção considerável. Em particular, lentes plásticas oftálmicas fotocrômicas têm sido investigadas por causa da vantagem do peso que elas oferecem, em comparação com, as lentes de vidro. Além disso, as transparências fotocrômicas para veículos, como carros e aviões, têm sido de interesse por causa das características de segurança potenciais que tais transparências oferecem. Os artigos fotocrômicos que são mais úteis são aqueles nos quais os compostos fotocrômicos associados com o artigo apresentam uma intensidade ativada alta, uma taxa de coloração alta, e uma taxa de desbotamento aceitável.

[005] O uso de revestimentos fotocrômicos permite a preparação de artigos plásticos fotocrômicos sem a necessidade de incorporar o(s) composto(s) fotocrômico(s) no substrato plástico, o que evita a necessidade de desenvolver resina óptica especial quando o plástico, por exemplo, policarbonato termoplástico, não tem volume interno livre suficiente para o funcionamento apropriado de um composto fotocrômico incorporado no plástico. A composição de revestimento da presente invenção permite a preparação de artigos fotocrômicos usando tais plásticos. Além disso, o uso de revestimentos fotocrômicos resulta na utilização mais eficaz de compostos fotocrômicos pela evitação das perdas associadas com métodos de transferência mais convencionais, por exemplo, imbibição ou permeação, para produzir artigos fotocrômicos.

[006] Os artigos contendo revestimentos acrílicos fotocrômicos estão bem documentados. Entretanto, com o propósito de conceder dureza suficiente ao artigo, estas composições acrílicas fotocrômicas são tipicamente curadas sobre o substrato quer via cura térmica catalítica quer por cura de radiação ativada por fotoiniciador para produzir uma camada de revestimento termorrígido reticulado fotocrômico. Exemplos ilustrativos são descritos nas patentes norte-americanas n° 6.060.001; 6.602.603; 7.442.734 e 8.012.596. Com frequência os artigos fotocrômicos necessitam ser retrabalhados durante o processo de fabricação devido aos defeitos cosméticos ou outros defeitos de qualidade. O processo de retrabalho exige remoção do revestimento fotocrômico com produtos químicos para reverter para o substrato nu seguido pela reaplicação do revestimento fotocrômico. Imersão em soluções cáusticas corrosivas a temperaturas elevadas, em geral em combinação com limpeza ultrassônica, são tipicamente utilizadas para remover as camadas termorrígidas reticuladas fotocrômicas, o que pode potencialmente danificar o substrato subjacente. Além disso, a natureza reticulada destes revestimentos acrílicos fotocrômicos limita a quantidade total de compostos fotocrômicos no revestimento para bem abaixo de 30 por cento em peso da quantidade total do aglutinante resinoso monomérico ou polimérico no revestimento. Consulte, por exemplo, as patentes norte-americanas n° 7.169.941 e 7.442.734.

[007] Os revestimentos curados fotocrômicos são tipicamente protegidos contra arranhaduras pela sobreposição, sobre eles, de um revestimento curável resistente à abrasão. Consulte, por exemplo, as patentes norte-americanas n° 6.06.001; 6.187.444; 6.268.055; 6.436.525 e 6.506.488. A concentração baixa de composto fotocrômico em composições de revestimentos curáveis fotocrômicas exige que a camada curada fotocrômica tenha espessura maior que 15 micrometros, tipicamente 20 micrometros ou mais alta, com o propósito de alcançar resposta fotocrômica adequada. A aplicação e a cura do revestimento resistente à abrasão sobre uma tal camada fotocrômica espessa pode resultar em defeitos cosméticos, e por conseguinte necessitar que uma “camada de fixação” mais dura, adicional, seja interposta entre o revestimento fotocrômico e o revestimento resistente à abrasão. Consulte, por exemplo, as patentes norte-americanas n° 7.189.456; 7.261.843; e 7.811.480.

SUMÁRIO

[008] De acordo com a presente revelação, são descritos artigos fotocrômicos compreendendo um substrato, um revestimento termoplástico fotocrômico sobre pelo menos uma superfície do substrato, e um revestimento polimérico duro protetor sobreposto sobre o revestimento fotocrômico. São também aqui revelados métodos para fabricação ou preparação dos artigos fotocrômicos.

[009] A camada de revestimento termoplástica fotocrômica da presente invenção compreende pelo menos 40 partes em peso de composto(s) fotocrômico(s) por 100 partes em peso do polímero termoplástico no revestimento. Notavelmente, o revestimento fotocrômico concede dureza suficiente ao artigo fotocrômico, e ainda é facilmente removido à temperatura ambiente por imersão em, ou esfregação com, solventes comuns alcoólicos ou cetônicos como, por exemplo, éter metílico de glicol propilênico ou cetona etílica e metílica.

[0010] Os revestimentos termoplásticos fotocrômicos aqui descritos também demonstram boas propriedades fotocrômicas, isto é, coloração e desbotamento em taxas aceitáveis, e alcançam um estado colorido suficientemente escuro, e atendem aos padrões “cosméticos” de revestimentos ópticos.

[0011] De acordo com a presente revelação, um artigo fotocrômico exemplificador compreende: um substrato, uma composição de revestimento termoplástico fotocrômico solidificada sobre pelo menos uma superfície do dito substrato, uma primeira camada de promotor de adesão orgânico opcional interposta entre o substrato e o revestimento fotocrômico, um revestimento polimérico duro protetor sobreposto sobre o revestimento fotocrômico, uma segunda camada de promotor de adesão orgânico opcional interposta entre o revestimento fotocrômico e o revestimento duro protetor. A composição de revestimento termoplástico fotocrômico compreende: i. um polímero acrílico termoplástico, em que o polímero ou pelo menos um segmento do polímero tem uma Tg abaixo de 55°C; ii. uma quantidade fotocrômica de um ou mais compostos fotocrômicos; e iii. um solvente orgânico não reativo; em que a quantidade total de composto(s) fotocrômico(s) é pelo menos 40 partes em peso por 100 partes em peso da quantidade total de polímero acrílico termoplástico na composição de revestimento.

[0012] Como o revestimento fotocrômico compreende um polímero termoplástico e em si é um revestimento termoplástico, o revestimento fotocrômico não se cura, assim nenhuns agentes ou catalisadores de cura são necessários ou são usados para o revestimento. Deve ser entendido que porque ele não se cura, o polímero termoplástico não contém quaisquer porções que têm sido reticuladas.

[0013] Como mencionados acima, são também revelados métodos de preparação do artigo fotocrômico. Um exemplo de um tal método compreende: (a) aplicar e solidificar uma composição de revestimento termoplástico fotocrômico sobre pelo menos uma superfície de um substrato para formar um revestimento fotocrômico, (b) opcionalmente aplicar e solidificar uma primeira camada de promotor de adesão orgânico sobre a pelo menos uma superfície do substrato antes de aplicar o revestimento fotocrômico de modo que a primeira camada de promotor de adesão orgânico esteja interposta entre o substrato e o revestimento fotocrômico; (c) aplicar e solidificar um revestimento polimérico duro protetor sobreposto sobre o revestimento fotocrômico; e (d) opcionalmente aplicar e solidificar uma segunda camada de promotor de adesão orgânico sobre a camada fotocrômica antes de aplicar o revestimento polimérico duro protetor de modo que a segunda camada de promotor de adesão orgânico esteja interposta entre o revestimento fotocrômico e o revestimento duro protetor. A composição de revestimento termoplástico fotocrômico inclui: i) um polímero acrílico termoplástico em que o polímero ou pelo menos um segmento do polímero tem uma Tg abaixo de 55°C; ii) uma quantidade fotocrômica de um ou mais compostos fotocrômicos; e iii) um solvente orgânico não reativo, em que, a quantidade total de composto(s) fotocrômico(s) é pelo menos 40 partes em peso por 100 partes em peso da quantidade total de polímero acrílico termoplástico na composição de revestimento.

DESCRIÇÃO BREVE DO DESENHO

[0014] A FIGURA mostra uma representação gráfica de uma típica produção de resposta fotocrômica.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0015] A invenção da presente revelação refere-se aos artigos fotocrômicos compreendendo revestimentos termoplásticos fotocrômicos que incorporam pelo menos 40 partes em peso de composto(s) fotocrômico(s) por 100 partes em peso do polímero termoplástico na composição de revestimento, isto é, a quantidade total de composto(s) fotocrômico(s) é pelo menos 40% em peso do peso total de polímero termoplástico. Em outras palavras, uma razão entre o peso de composto(s) fotocrômico(s) e o peso de polímero termoplástico é de pelo menos 4:10. Os revestimentos termoplásticos fotocrômicos da presente invenção compreendem polímeros acrílicos termoplásticos tendo uma temperatura de transição (Tg) do polímero ou de pelo menos um segmento do polímero abaixo de 55°C. Os polímeros termoplásticos fotocrômicos da presente invenção também contêm porções não reticuladas. Os revestimentos termoplásticos fotocrômicos da presente invenção apresentam propriedades de desempenho fotocrômico aprimoradas quando dispostos sobre um substrato e expostos à radiação luminosa ativadora. Os revestimentos fotocrômicos da presente invenção podem ser, também, facilmente removidos com solvente e retrabalhados, Os revestimentos termoplásticos fotocrômicos da presente invenção atendem aos padrões “cosméticos” comercialmente aceitáveis para revestimentos ópticos aplicados em elementos ópticos, por exemplo, lentes.

[0016] A seguinte descrição provê modalidades exemplificadoras da invenção aqui revelada. A descrição das modalidades exemplificadoras é apenas para propósitos ilustrativos, e não é pretendida para limitar o escopo, a aplicabilidade, ou a configuração da revelação. Ao contrário, a seguinte descrição das modalidades exemplificadoras proverá àquelas pessoas versadas na técnica uma descrição que permite a implementação de uma ou mais modalidades exemplificadoras. Será entendido que várias alterações podem ser realizadas na função e na disposição dos elementos (dentro ou fora das modalidades) sem se desviarem do espírito e do escopo da revelação como apresentados nas reivindicações anexadas. Em outras palavras, salvo indicação em contrário na presente invenção, tais modalidades não devem ser interpretadas como descrevendo modalidades singulares ou exclusivas, mas, ao contrário, modalidades que descrevem características exemplificadoras que podem ser usadas relativas às todas modalidades aqui descritas.

[0017] Em uma tal modalidade exemplificadora, um artigo compreende: um substrato, uma composição de revestimento termoplástico fotocrômico solidificada sobre pelo menos uma superfície do dito substrato, uma primeira camada de promotor de adesão orgânico opcional interposta entre o substrato e o revestimento fotocrômico, um revestimento polimérico duro protetor sobreposto sobre o revestimento fotocrômico, uma segunda camada de promotor de adesão orgânico opcional interposta entre o revestimento fotocrômico e o revestimento duro protetor. A composição de revestimento termoplástico fotocrômico compreende: i. um polímero acrílico termoplástico, em que o polímero ou pelo menos um segmento do polímero tem uma Tg abaixo de 55°C; ii. uma quantidade fotocrômica de um ou mais compostos fotocrômicos; e iii. um solvente orgânico não reativo; em que a quantidade total de composto(s) fotocrômico(s) é pelo menos 40 partes em peso por 100 partes em peso da quantidade total de polímero acrílico termoplástico na composição de revestimento.

[0018] Como o revestimento fotocrômico compreende um polímero termoplástico e em si é um revestimento termoplástico, o revestimento fotocrômico não se cura, assim nenhuns agentes ou catalisadores de cura são necessários ou são usados para o revestimento. Como tal, o revestimento termoplástico fotocrômico contém porções não reticuladas (não curadas).

[0019] Outra modalidade exemplificadora inclui métodos para preparação do artigo fotocrômico da presente invenção. Um tal método exemplificador compreende: (a) aplicar e solidificar uma composição de revestimento termoplástico fotocrômico sobre pelo menos uma superfície de um substrato para formar um revestimento fotocrômico, (b) opcionalmente aplicar e solidificar uma primeira camada de promotor de adesão orgânico sobre a pelo menos uma superfície do substrato antes de aplicar o revestimento fotocrômico de modo que a primeira camada de promotor de adesão orgânico esteja interposta entre o substrato e o revestimento fotocrômico; (c) aplicar e solidificar um revestimento polimérico duro protetor sobreposto sobre o revestimento fotocrômico; e (d) opcionalmente aplicar e solidificar uma segunda camada de promotor de adesão orgânico sobre a camada fotocrômica antes de aplicar o revestimento polimérico duro protetor de modo que a segunda camada de promotor de adesão orgânico esteja interposta entre o revestimento fotocrômico e o revestimento duro protetor. A composição de revestimento termoplástico fotocrômico inclui: i) um polímero acrílico termoplástico, em que o polímero ou pelo menos um segmento do polímero tem uma Tg abaixo de 55°C; ii) uma quantidade fotocrômica de um ou mais compostos fotocrômicos; e iii) um solvente orgânico não reativo, em que a quantidade total de composto(s) fotocrômico(s) é pelo menos 40 partes em peso por 100 partes em peso da quantidade total de polímero acrílico termoplástico na composição de revestimento.

[0020] Por que os revestimentos fotocrômicos da presente invenção são termoplásticos, como mencionado acima, nenhuns agentes ou catalisadores de cura (que são úteis para polímeros termorrígidos) são usados para formar os revestimentos fotocrômicos. Dessa forma, o revestimento termoplástico fotocrômico contém porções não reticuladas (não curadas).

Revestimento Fotocrômico

[0021] A composição de revestimento termoplástico fotocrômico da presente invenção inclui: a) de 5 a 65% em peso de um polímero acrílico termoplástico, incluindo 7 a 55%, e incluindo 10 a 25% em peso de um polímero acrílico termoplástico, em que o polímero ou pelo menos um segmento do polímero tem uma Tg abaixo de 55°C; b) uma quantidade fotocrômica de um ou mais componentes fotocrômicos; e c) de 5 a 90% em peso de um ou mais solventes orgânicos, incluindo 15 a 85%, e incluindo 25 a 75% em peso de um ou mais solventes orgânicos.

[0022] Os polímeros acrílicos termoplásticos adequados são poli(acrilatos de alquila), poli(metacrilatos de alquila) e copolímeros destes, em que os grupos alquila são selecionados do grupo de alquilas C1 a C5 de modo que o polímero ou pelo menos um segmento polimérico tenha uma Tg abaixo de 55°C e porções não reticuladas. Exemplos de polímeros acrílicos adequados são polímeros da série PARALOID B44, B48N, B56, B66, B72, B82 da Dow Chemical, polímeros acrílicos ELVACITE 2044, 2046, 2550, 2927 da Lucite International, polímeros acrílicos das séries BR e MB da Dianal, copolímeros em bloco acrílicos NANOSTRENGTH da Arkema, e copolímeros em dibloco e em tribloco funcionalizados de poli(metacrilato de metila) e de poli(acrilato de metila) descritos nas patentes norte-americanas n° 7.767.757 e 8.492.482.

[0023] Os polímeros acrílicos termoplásticos preferidos são copolímeros randômicos, em gradiente, e em bloco de monômeros acrílicos selecionados do grupo compreendendo acrilatos de alquila C1-C4 e metacrilatos de alquila C1-C4. Os polímeros acrílicos termoplásticos mais preferidos são copolímeros em tribloco ABA nos quais A e B são dois segmentos poliméricos diferentes selecionados do grupo compreendendo poli(acrilato de metila), poli(metacrilato de metila), poli(acrilato de butila), poli(acrilato de metila-co-dialquilacrilamida), poli(metacrilato de metila-co- dialquilacrilamida), poli(acrilato de butila-co-dialquilacrilamida). Particularmente preferidos são os copolímeros em tribloco ABA nos quais A é poli(metacrilato de metila-co-dialquilacrilamida) e B é poli(acrilato de butila). A dialquilacrilamida está preferivelmente presente no segmento A de copolímero acrílico em tribloco ABA de 1 a 40 por cento em mol, com a máxima preferência de 5 a 30 por cento em mol. A dialquilacrilamida é preferivelmente N,N-dimetilacrilamida.

[0024] Os solventes orgânicos utilizados na composição de revestimento são aqueles que dissolvem os componentes sólidos e proveem diluição suficiente para facilitar a aplicação no substrato, sem quimicamente se combinarem com ou reagirem com os componentes do revestimento, e podem ser facilmente removidos, após a aplicação do revestimento, por secagem com ar, secagem a vácuo ou aquecimento. A quantidade mínima de solvente presente na composição de revestimento é uma quantidade de solvatação, isto é, uma quantidade que é suficiente para solubilizar os componentes sólidos na composição de revestimento. Tipos adequados de solventes incluem, mas não são limitados a, álcoois alifáticos, éteres de álcool, ésteres de álcool, cetonas, e cetonas alcoólicas. Exemplos específicos de tais solventes incluem, mas não são limitados aos, seguintes: benzeno, tolueno, cetona etílica e metílica, cetona isobutílica e metílica, acetona, etanol, álcool tetra-hidrofurfurílico, álcool propílico, diacetona-álcool, carbonato de propileno, N-metilpirrolidinona, N-vinilpirrolidinona, N- acetilpirrolidinona, N-hidroximetilpirrolidinona, N-butilpirrolidinona, N- etilpirrolidinona, N-(N-octil)pirrolidinona, N-(N-dodecil)pirrolidinona, éter 2- metoxietílico, xileno, ciclo-hexano, 3-metil-ciclo-hexanona, acetato de etila, acetato de butila, acetato de propila, acetato de éter monometílico de glicol propilênico (acetato de MP), tetra-hidrofurano, metanol, propionato de amila, propionato de metila, éter metílico de glicol propilênico, éter monobutílico de glicol dietilênico, sulfóxido dimetílico, dimetilformamida, glicol etilênico, éteres monoalquílicos e dialquílicos de glicol etilênico e derivados deles, que são vendidos como solventes industriais CELLOSOLVE pela Dow Chemical, e misturas de tais solventes.

[0025] Os componentes fotocrômicos utilizados na(s) composição(ões) de revestimento fotocrômico da presente invenção são compostos orgânicos fotocrômicos. Tais compostos podem ser usados individualmente ou em combinação com outros compostos fotocrômicos complementares. Compostos orgânicos fotocrômicos ou substâncias contendo os mesmos usados(as) nas composições de revestimento aqui descritas têm pelo menos um máximo de absorção ativada dentro da faixa de entre 380 e 780 nanômetros; e podem ser incorporados(as), por exemplo, dissolvidos(as) ou dispersados(as), na composição de revestimento, e coloridos quando ativados para um matiz apropriado.

[0026] Exemplos de compostos fotocrômicos adequados para uso na composição de revestimento fotocrômico da presente invenção incluem benzopiranos, naftopiranos, por exemplo, nafto[1,2-b]piranos e nafto[2,1- b]piranos, fenantropiranos, quinopiranos, benzoxazinas, naftoxazinas, espiro(indolina)piridobenzoxazinas e naftopiranos indeno-fundidos como aqueles revelados nas patentes norte-americanas n° 5.645.767; 5.658.501, e derivados poliméricos deles como aqueles revelados nas patentes norte- americanas n° 7.247.262 e 9.217.812. Outras substâncias fotocrômicas consideradas para uso na presente invenção são ditizonatos de metal fotocrômicos, por exemplo, ditizonatos de mercúrio, que são descritos, por exemplo, na patente norte-americana n° 3.361.706; fulgidas e fulgimidas, por exemplo, as 3-furil- e 3-tienil-fulgidas e -fulgimidas, que são descritas na patente norte-americana n° 4.931.220 na coluna 20, linha 5 até a coluna 21, linha 38, e misturas das substâncias fotocrômicas adequadas supracitadas.

[0027] Os revestimentos fotocrômicos da presente invenção compreendem um composto fotocrômico ou uma mistura de compostos fotocrômicos, como descrito. As misturas de compostos fotocrômicos podem ser usadas para alcançar determinadas cores ativadas como um cinza ou castanho quase neutro. Discussão mais detalhada de cores neutras e de maneiras para descrever tais cores é encontrada na patente norte-americana n° 5.645.767, coluna 12, linha 66 até a coluna 13, linha 19.

[0028] A quantidade das substâncias fotocrômicas aqui descritas para serem usadas no revestimento da presente invenção é uma quantidade suficiente para produzir um efeito fotocrômico discernível a olho nu após ativação. A não ser que seja revelada aqui de outro modo, tal quantidade é chamada de quantidade fotocrômica.

[0029] As quantidades relativas dos compostos fotocrômicos supracitados usados variarão e dependerão, em parte, das intensidades relativas da cor das espécies ativas de tais compostos, e da cor final desejada. Em geral, a quantidade de composto(s) fotocrômico(s) incorporada na composição de revestimento estará na faixa de 2 a 30 por cento em peso, e com a máxima preferência, de 5 a 15 por cento em peso. Notavelmente, as composições de revestimento fotocrômico incorporam pelo menos 40 partes em peso de composto(s) fotocrômico(s) por 100 partes em peso do polímero termoplástico na composição de revestimento, isto é, a quantidade total de composto(s) fotocrômico(s) é de pelo menos 40% em peso, incluindo pelo menos 50%, incluindo de 40-70%, incluindo 50-70%, incluindo 40-60%, incluindo 50-60%, e incluindo 60-70% em peso do peso total de polímero acrílico termoplástico. Em outras palavras, uma razão entre o peso de composto(s) fotocrômico(s) e o peso de polímero termoplástico é de pelo menos 4:10, incluindo pelo menos 5:10, incluindo de 4:10 a 7:10, incluindo de 4:10 a 6:10, incluindo de 5:10 a 6:10, e incluindo de 6:10 a 7:10.

[0030] O(s) composto(s) fotocrômico(s) aqui descrito(s) é (são) incorporado(s) na composição de revestimento pela adição do(s) componente(s) fotocrômico(s) diretamente à composição de revestimento e/ou pela dissolução em solvente antes da adição do solvente à composição de revestimento.

[0031] Agentes matizadores (de modo químico ou colorante) compatíveis, isto é, corantes, podem ser adicionados à composição de revestimento, aplicados ao artigo revestido ou aplicados ao substrato antes do revestimento para alcançar um resultado mais estético, por razões médicas, ou por razões de moda. O corante específico selecionado variará e dependerá da necessidade supracitada e do resultado a ser alcançado. Em uma modalidade, o corante pode ser selecionado para complementar a cor resultante das substâncias fotocrômicas ativadas, por exemplo, para alcançar uma cor mais neutra ou absorver um comprimento de onda específico da luz incidente. Em outra modalidade, o corante pode ser selecionado para prover um matiz desejado ao substrato e/ou ao artigo revestido quando a substância fotocrômica está em um estado não ativado.

[0032] Ingredientes opcionais que podem ser incluídos na composição de revestimento, incluem, mas não são limitados a, fotoestabilizantes, absorvedores de luz ultravioleta, antioxidantes, tensoativos, agentes de nivelamento, e aditivos matizadores.

[0033] Materiais adicionais podem ser incorporados na composição de revestimento com as substâncias fotocrômicas, antes da, simultaneamente à ou subsequentemente à aplicação ou incorporação das substâncias fotocrômicas na composição de revestimento ou no revestimento solidificado. Por exemplo, absorvedores de luz ultravioleta como benzotriazóis, benzofenonas, hidroxifeniltriazinas podem ser misturados com as substâncias fotocrômicas antes da adição delas à composição de revestimento ou tais absorvedores podem ser sobrepostos, por exemplo, superpostos, como uma camada entre o revestimento fotocrômico e a luz incidente. Além disso, estabilizantes podem ser misturados com as substâncias fotocrômicas antes da adição delas à composição de revestimento para melhorar a resistência à fadiga luminosa das substâncias fotocrômicas. São considerados estabilizantes, como fotoestabilizantes aminados impedidos (HALS, Hindered Amine Light Stabilizers), antioxidantes, por exemplo, antioxidantes polifenólicos, aminas aromáticas secundárias, compostos de diariloxalamida (oxanilida) assimétricos e desativadores de oxigênio singlete, por exemplo, um complexo de íon de níquel com um ligante orgânico, ou misturas de estabilizantes. Eles podem ser usados sozinhos ou em combinação. Tais estabilizantes são descritos nas patentes norte-americanas n° 4.720.356, 5.391.327 e 5.770.115. Exemplos de absorvedores de UV adequados que podem ser usados nas composições de revestimento incluem, mas não são limitados a, 2-hidroxibenzofenonas (BPs, BenzoPhenones) (exemplos comerciais incluem CHIMASSORB 81 e CHIMASSORB 90, ambos disponíveis junto à BASF da Alemanha); 2-(2-hidroxifenil)-benzotriazóis (HPBTs, 2-(2-HydroxyPhenyl)-BenzoTriazoles) (exemplos comerciais incluem TINUVIN 1130, TINUVIN 384-2, TINUVIN 928, e TINUVIN 900 (todos da BASF); e 2-hidroxifenil-s-triazinas (HPTs, 2-HydroxyPhenyl-s- Triazines) (exemplos comerciais incluem, mas não são limitados a, TINUVIN 400, TINUVIN 405 (ambos da BASF). Exemplos de HALS adequados que são usados nas composições de revestimento incluem, mas não são limitados a, 2,2,6,6-tetrametilpiperidina e seus derivados (exemplos comerciais incluem TINVUVIN144, TINUVUN123, TINUVIN 152, TINUVIN 292, todos da BASF).

[0034] Tensoativos e agentes de nivelamento podem ser adicionados à composição de revestimento. Alguns tensoativos e agentes de nivelamento exemplificadores são poliéteres (comercialmente disponíveis como TRITON X-100, X-405, e N-57 junto à Dow Chemical de Midland, Michigan), silicones (comercialmente disponíveis como PAINT ADDITIVE 3, PAINT ADDITIVE 29, PAINT ADDITIVE 57, FZ-77, FZ-2123, e FZ-7604 junto à Dow Corning de Midland, Michigan; BYK333, BYK377, BYK306 junto à BYK-Chemie GmbH, Alemanha; e COATOSIL 77 e COATOSIL 7600 junto à Momentive de Columbus, Ohio), fluorotensoativos (comercialmente disponíveis como FLUORAD FC-4430 junto à 3M Corporation de St. Paul, Minnesota), fluorossilicones, poliacrilatos, silicone-poliacrilatos como silicone-hexa-acrilato, e poliacrilatos fluoromodificados.

[0035] As composições de revestimento fotocrômico da presente invenção são aplicadas aos substratos variadamente por revestimento por aspersão, revestimento por centrifugação, revestimento por fluxo, revestimento por espalhamento, revestimento por imersão, revestimento por derramamento, ou revestimento por rolo, e outras técnicas de revestimento comuns incluindo técnicas de impressão convencionais, como impressão flexográfica, impressão litográfica, impressão digital e impressão serigráfica. Após a aplicação, a composição de revestimento é dessolvatada, isto é, solidificada, para um grau suficiente para formar uma camada sólida, isenta de pegajosidade. A dessolvatação pode ser realizada por secagem com ar ambiente, secagem com ar ambiente forçado, secagem a vácuo, aquecimento por radiação infravermelha (IV) entre 50°C e 100°C, aquecimento em forno de convecção entre 40°C e 120°C, ou uma combinação das técnicas de secagem/aquecimento acima.

[0036] O revestimento dessolvatado atende aos padrões “cosméticos” comercialmente aceitáveis para revestimentos ópticos. Exemplos de defeitos cosméticos de lentes revestidas incluem pites, manchas, inclusões, fissuras e craquelê do revestimento. Os revestimentos preparados usando a composição de revestimento fotocrômico da presente invenção estão substancialmente isentos de defeitos cosméticos. A não ser que seja definido de outro modo na presente invenção, “substancialmente isento de defeitos cosméticos” significa que pelo menos 90% da área superficial visível da lente revestida, circunscrita desde o centro geométrico da superfície da lente revestida, está isenta de defeitos cosméticos.

[0037] A quantidade da composição de revestimento aplicada a pelo menos uma superfície do substrato é uma quantidade necessária para incorporar uma quantidade suficiente da(s) substância(s) orgânica(s) fotocrômica(s) para produzir um revestimento que apresenta a alteração requerida na transmitância de luz quando o revestimento curado é exposto à radiação UV. A alteração requerida na transmitância de luz é pelo menos 50% dentro de 60 segundos, preferivelmente dentro de 30 segundos, de exposição à luz solar à temperatura ambiente de 20°C a 25°C. O tempo de desbotamento (t_f70) do revestimento fotocrômico (isto é, do(s) fotocrômico(s) no revestimento) deve ser de 300 segundos ou menos, preferivelmente 200 segundos ou menos, usando o teste de resposta fotocrômica descrito na Seção A.8. da presente invenção. O revestimento aplicado tem uma espessura nominal dentro de uma faixa de 3 a 20 micrometros, mais preferivelmente, de 3 a 15 micrometros, com a máxima preferência de 3 a 10 micrometros.

Substrato

[0038] As composições de revestimento da presente invenção são aplicadas aos substratos, de qualquer tipo como, por exemplo papel, vidro, cerâmicas, madeira, alvenaria, materiais têxteis, metais e materiais orgânicos poliméricos. Preferivelmente, o substrato é um material orgânico polimérico opticamente transparente, particularmente, materiais orgânicos poliméricos termorrígidos ou termoplásticos, por exemplo, polímeros e copolímeros e homopolímeros do tipo policarbonato ou copolímeros de um poliol(carbonato de alila) usado como materiais orgânicos ópticos. Exemplos de materiais orgânicos poliméricos que podem ser substratos para a composição de revestimento da presente invenção são polímeros, isto é, homopolímeros e copolímeros, dos monômeros e das misturas de monômeros revelados(as) na patente norte-americana n° 5.658.501 da coluna 15, linha 28 até a coluna 16, linha 17.

[0039] Exemplos de tais monômeros e polímeros incluem: monômeros de poliol(carbonato de alila), por exemplo, glicol-dietilênico- bis(carbonato de alila), cujo monômero é vendido sob a marca registrada CR- 39; monômero de carbonato terminado com grupo poliol(met)acriloíla; monômeros de dimetacrilato de glicol dietilênico; monômeros de metacrilato de fenol etoxilado; monômeros de diisopropenilbenzeno; monômeros de triacrilato de trimetilolpropano etoxilado; monômeros de bismetacrilato de glicol etilênico; monômeros de bismetacrilato de poli(glicol etilênico); monômeros de acrilato de uretano; poli(dimetacrilato de bisfenol A etoxilado); poli(acetato de vinila); poli(álcool vinílico); poli(cloreto de vinila); poli(cloreto de vinilideno); poliuretanos, politiouretanos, policarbonatos termoplásticos, como o polímero de carbonato-ligado derivado de bisfenol A e fosgênio, que é vendido sob a marca comercial LEXAN; poliésteres, como material vendido sob a marca comercial MYLAR; poli(tereftalato de etileno); polivinilbutiral; e poli(metacrilato de metila), como o material vendido sob a marca comercial PLEXIGLAS e misturas dos mesmos. Tais polímeros opticamente transparentes podem ter um índice de refração que pode estar na faixa de cerca de 1,48 a cerca de 1,80, incluindo de cerca de 1,495 a cerca de 1,74.

[0040] Os substratos poliméricos como, por exemplo, lentes plásticas ópticas, são algumas vezes fornecidos com um revestimento industrial duro protetor aplicado pelo fabricante. Tais substratos industrialmente revestidos são também incluídos nos substratos aplicáveis à presente invenção.

[0041] É típico tratar a superfície do substrato a ser revestido, antes da aplicação da composição de revestimento da presente invenção, para os propósitos de limpeza da superfície e de favorecimento da adesão. Técnicas de tratamento eficazes para plásticos, como aqueles preparados a partir de monômero de glicol-dietilênico-bis(carbonato de alila) CR-39 ou de policarbonato termoplástico, por exemplo, um polímero derivado de bisfenol A e fosgênio, incluem limpeza ultrassônica; lavagem ou esfregação com um solvente orgânico, por exemplo, isopropanol, etanol, éter monometílico de glicol propilênico (éter-MP), éter n-propílico de glicol propilênico ou misturas deles; lavagem com uma mistura aquosa de solvente orgânico, por exemplo, uma mistura 50:50 de isopropanol:água ou etanol:água; tratamento com UV; tratamento com gás ativado, por exemplo, tratamento com plasma de temperatura baixa ou com descarga de corona, tratamento químico como hidroxilação, isto é, ataque químico da superfície com uma solução aquosa de álcali, por exemplo, hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio, que também pode conter um tensoativo. Consulte a patente norte-americana n° 3.971.872, coluna 3, linhas 13 a 25; a patente norte-americana n° 4.904.525, coluna 6, linhas 10 a 48; e a patente norte-americana n° 5.104.692, coluna 13, linhas 10 a 59, que descrevem tratamentos de superfície de materiais orgânicos poliméricos; e tratamentos com organossilanos, por exemplo, consulte as patentes norte-americanas n° 3.391.053, 4.268.134, 4.615.947, 4.679.918, e pedido de patente norte-americana n° 2008/0095933A1.

[0042] O tratamento usado para limpeza de superfícies vítreas dependerá do tipo de sujeira presente sobre a superfície vítrea. Tais tratamentos são conhecidos por aquelas pessoas versadas na técnica. Por exemplo, lavagem do vidro com uma solução aquosa que pode conter um detergente de baixa espumação, facilmente removido por enxágue, seguido por enxágue e secagem com um pano não felpudo; e tratamento em banho ultrassônico com água de lavagem aquecida (cerca de 50°C), seguido por enxágue e secagem. Pré-limpeza com um agente de limpeza alcoólico ou solvente orgânico antes da lavagem pode ser necessária para remover adesivos de rótulos ou fitas.

Revestimento Polimérico Duro Protetor

[0043] Os revestimentos poliméricos duros protetores superpostos sobre o revestimento fotocrômico da invenção são revestimentos de organossilano formadores de polímeros termocuráveis (curáveis por calor), como por exemplo, os revestimentos termocuráveis das séries CRYSTALCOAT MP, CC e TC disponíveis junto à SDC Technologies, Inc., ou os revestimentos duros curáveis por radiação como, por exemplo, os revestimentos da série CRYSTALCOAT UV disponíveis junto à SDC Technologies, Inc., que após a cura devem prover, ao artigo fotocrômico, cosmética e resistência à abrasão/arranhadura aceitáveis. Por exemplo, preferivelmente, um revestimento polimérico duro protetor para uma lente fotocrômica de óculos [do revestimento polimérico duro protetor] provê à lente suficiente resistência à abrasão para alcançar uma Razão de Abrasão de Bayer (R.B.) de pelo menos 2, preferivelmente de pelo menos 3, com a máxima preferência uma R.B. maior que 3,5. Preferivelmente, o artigo fotocrômico do revestimento polimérico duro protetor atende aos padrões cosméticos comercialmente aceitáveis para revestimentos ópticos. Exemplos de defeitos cosméticos de lente revestida incluem pites, manchas, inclusões, linhas de fluxo, fissuras, e craquelê do revestimento. Com a máxima preferência, o artigo do revestimento polimérico duro protetor está substancialmente isento de defeitos cosméticos.

[0044] Alguns exemplos de tais revestimentos poliméricos duros protetores adequados são detalhados nas patentes norte-americanas n° 5.958.514, 6.001.163, 6.342.097, 6.346.331, 6.348.269, 6.538.093, 7.001.642, 7.014.918, 7.018.463, 7.097.704, 7.105.598. Os revestimentos poliméricos duros protetores são preparados a partir de composições compreendendo: 1) de cerca de 10 a cerca de 99,9 por cento em peso de uma mistura de água-solvente orgânico compreendendo, baseado nos sólidos totais da composição, de uma mistura de produtos de hidrólise e condensados parciais de um silano epoxi-funcional e um silano tetrafuncional, onde o silano epoxi-funcional e o silano tetrafuncional estão presentes na mistura de água-solvente orgânico em uma razão molar de cerca de 0,1:1 a cerca de 5:1; e 2) de cerca de 0,1 a cerca de 30 por cento em peso, baseado nos sólidos totais da composição, de um composto multifuncional selecionado do grupo consistindo em ácidos carboxílicos multifuncionais, anidridos multifuncionais e combinações dos mesmos.

[0045] As composições de revestimento podem incluir, ainda, de cerca de 0,1 a cerca de 50 por cento em peso de uma mistura de produtos de hidrólise e condensados parciais de um ou mais silanos monofuncionais, difuncionais, e/ou trifuncionais, baseado nos sólidos totais da composição, e/ou uma quantidade de sílica coloidal ou de um óxido de metal ou combinação dos mesmos equivalente a de cerca de 0,1 a cerca de 50 por cento em peso, baseado nos sólidos totais da composição.

[0046] As composições de revestimento podem também ainda incluir de 0,1 a cerca de 15 por cento em peso de um aditivo adequado, como isocianatos bloqueados, promotores de adesão à base de poliol, aditivos matizadores, estabilizantes, modificadores de fluxo, etc. baseado nos sólidos totais da composição. Quando os revestimentos poliméricos duros protetores são curáveis por UV, as composições de revestimento devem incluir de 0,5 a cerca de 10 por cento em peso de inibidores curáveis por radiação adequados, baseado nos sólidos totais da composição.

[0047] Embora a presença de água na mistura de água-solvente orgânico seja necessária para formar produtos de hidrólise dos componentes silanos da mistura, a quantidade real pode variar amplamente. Água essencialmente suficiente é necessária para prover uma mistura de revestimento substancialmente homogênea de produtos de hidrólise e condensados parciais do silano epoxi-funcional e do silano tetrafuncional que, quando aplicada e curada sobre um artigo, provê um revestimento polimérico duro protetor substancialmente transparente.

[0048] O constituinte solvente da mistura de água-solvente orgânico das composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor pode ser qualquer solvente ou combinação de solventes que é compatível com o silano epoxi-funcional, o silano tetrafuncional e o componente multifuncional. Por exemplo, o constituinte solvente da mistura de água- solvente orgânico pode ser um álcool, um éter, um glicol ou um éter de glicol, uma cetona, um acetato de éter de glicol e misturas dos mesmos. Os álcoois adequados podem ser representados pela fórmula ROH onde R é um grupo alquila contendo de 1 a cerca de 10 átomos de carbono. Alguns exemplos de álcoois úteis na aplicação desta invenção incluem metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, butanol secundário, butanol terciário, ciclo- hexanol, pentanol, octanol, decanol, e misturas dos mesmos.

[0049] Éteres, glicóis, e éteres de glicol adequados podem ser representados pela fórmula R1-(OR2)x-OR1 onde x é 0, 1, 2, 3, ou 4, R1 é hidrogênio ou um grupo alquila contendo de 1 a cerca de 10 átomos de carbono e R2 é um grupo alquileno contendo de 1 a cerca de 10 átomos de carbono e combinações dos mesmos. Exemplos de éteres, glicóis, e éteres de glicol adequados tendo a fórmula definida acima e que podem ser usados como o constituinte solvente da mistura de água-solvente orgânico das composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor incluem éter di-n-butílico, éter dimetílico de glicol etilênico, éter dimetílico de glicol propilênico, éter metílico de glicol propilênico, éter metílico de glicol dipropilênico, éter metílico de glicol tripropilênico, éter dimetílico de glicol dipropilênico, éter dimetílico de glicol tripropilênico, éter butílico de glicol etilênico, éter butílico de glicol dietilênico, éter dibutílico de glicol etilênico, éter metílico de glicol etilênico, éter etílico de glicol dietilênico, éter dimetílico de glicol dietilênico, éter etílico de glicol etilênico, éter dietílico de glicol etilênico, glicol etilênico, glicol dietilênico, glicol trietilênico, glicol propilênico, glicol dipropilênico, glicol tripropilênico, glicol dibutilênico, glicol tributilênico, e misturas dos mesmos. Adicionalmente aos acima, éteres cíclicos como tetra-hidrofurano e dioxano são éteres adequados para a mistura de água-solvente orgânico.

[0050] Exemplos de cetonas adequadas para a mistura de água- solvente orgânico incluem acetona, diacetona-álcool, cetona etílica e metílica, ciclo-hexanona, cetona isobutílica e metílica, e misturas das mesmas.

[0051] Exemplos de ésteres adequados para a mistura de água- solvente orgânico incluem acetato de etila, acetato de n-propila, acetato de n- butila, e combinações dos mesmos.

[0052] Exemplos de acetatos de éter de glicol adequados para a mistura de água-solvente orgânico incluem acetato de éter metílico de glicol propilênico, acetato de éter metílico de glicol dipropilênico, 3-etoxipropionato de etila, acetato de éter etílico de glicol etilênico, e combinações dos mesmos.

[0053] O silano epoxi-funcional usado na formulação das composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor pode ser qualquer silano epoxi-funcional que é compatível com o silano tetrafuncional e o componente multifuncional da composição de revestimento e que provê uma composição de revestimento que, após a cura, produz um revestimento polimérico duro protetor resistente à abrasão, substancialmente transparente.

[0054] Em geral, tais silanos epoxi-funcionais são representados pela fórmula R3xSi(OR4)4-x onde x é um número inteiro de 1, 2 ou 3, R3 é H, um grupo alquila, um grupo alquila funcionalizado, um grupo alquileno, um grupo arila, um grupo éter alquílico, e combinações dos mesmos contendo de 1 a cerca de 10 átomos de carbono e tendo pelo menos 1 grupo funcional epoxi, e R4 é H, um grupo alquila contendo de 1 a cerca de 5 átomos de carbono, um grupo acetila, um grupo -Si(OR5)3-yR6y, onde y é um número inteiro de 0, 1, 2, ou 3, e combinações dos mesmos onde R5 é H, um grupo alquila contendo de 1 a cerca de 5 átomos de carbono, um grupo acetila, ou outro grupo -Si(OR5)3-yR6y e combinações dos mesmos, e R6 é H, um grupo alquila, um grupo alquila funcionalizado, um grupo alquileno, um grupo arila, um grupo éter alquílico, e combinações dos mesmos contendo de 1 a cerca de 10 átomos de carbono que também pode conter um grupo epoxi-funcional.

[0055] Exemplos de tais silanos epoxi-funcionais adequados incluem glicidoximetiltrimetoxissilano, 3-glicidoxipropiltri-hidroxissilano, 3- glicidoxipropildimetil-hidroxissilano, 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano, 3- glicidoxipropiltrietoxissilano, 3-glicidoxipropildimetoximetilsilano, 3- glicidoxipropildimetilmetoxissilano, 3-glicidoxipropiltributoxissilano, 1,3- bis(glicidoxipropil)tetrametildissiloxano, 1,3-bis (glicidoxipropil)tetrametoxidissiloxano, 1,3-bis(glicidoxipropil)-1,3-dimetil- 1,3-dimetoxidissiloxano, 2,3-epoxipropiltrimetoxissilano, 3,4- epoxibutiltrimetoxissilano, 6,7-epoxi-heptiltrimetoxissilano, 9,10- epoxideciltrimetoxissilano, 1,3-bis(2,3-epoxipropil)tetrametoxidissiloxano, 1,3-bis(6,7-epoxi-heptil)tetrametoxidissiloxano, 2-(3,4-epoxiciclo- hexil)etiltrimetoxissilano, e semelhantes.

[0056] Os silanos tetrafuncionais úteis na formulação das composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor são representados pela fórmula Si(OR7)4 onde R7 é H, um grupo alquila contendo de 1 a cerca de 5 átomos de carbono e éteres do mesmo, um carboxilato (OR7), um grupo -Si(OR8)3 onde R8 é um H, um grupo alquila contendo de 1 a cerca de 5 átomos de carbono e éteres do mesmo, um carboxilato (OR7), ou outro grupo -Si(OR8)3 e combinações dos mesmos. Exemplos de silanos tetrafuncionais representados pela fórmula Si(OR7)4 são ortossilicato de tetrametila, ortossilicato de tetraetila, ortossilicato de tetrapropila, ortossilicato de tetraisopropila, ortossilicato de tetrabutila, ortossilicato de tetraisobutila, tetraquis(metoxietoxi)silano, tetraquis(metoxipropoxi)silano, tetraquis(etoxietoxi)silano, tetraquis(metoxietoxietoxi)silano, trimetoxietoxissilano, dimetoxidietoxissilano, trietoximetoxissilano, poli(dimetoxissiloxano), poli(dietoxissiloxano), poli(dimetoxidietoxissiloxano), tetraquis(trimetoxissiloxi)silano, tetraquis(trietoxissiloxi)silano, e semelhantes. Adicionalmente aos substituintes R7 e R8 descritos acima para o silano tetrafuncional, R7 e R8 ligados a oxigênio (OR7) e (OR8) podem ser grupos carboxilato. Exemplos de silanos tetrafuncionais com funcionalidades carboxilato são tetraacetato de silício, tetraproprionato de silício e tetrabutirato de silício.

[0057] Os compostos multifuncionais que podem ser utilizados na formulação das composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor podem ser qualquer ácido carboxílico multifuncional, anidrido multifuncional, e combinações dos mesmos, que seja compatível com o silano epoxi-funcional e o silano tetrafuncional das composições de revestimento e que seja capaz de interagir com os produtos de hidrólise e os condensados parciais do silano epoxi-funcional e do silano tetrafuncional para prover uma composição de revestimento que, após a cura, produza um revestimento duro protetor resistente à abrasão, substancialmente transparente.

[0058] Exemplos de ácidos carboxílicos multifuncionais que podem ser utilizados como o composto multifuncional nas composições do revestimento polimérico duro protetor incluem ácido málico, ácido aconítico (cis,trans), ácido itacônico, ácido succínico, ácido malônico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido ciclo-hexilsuccínico, ácido 1,3,5-benzenotricarboxílico, ácido 1,2,4,5- benzenotetracarboxílico, ácido 1,4-ciclo-hexanodicarboxílico, ácido 1,3-ciclo- hexanadicarboxílico, ácido 1,1-ciclo-hexanodiacético, ácido 1,3-ciclo- hexanodiacético, ácido 1,3,5-ciclo-hexanotricarboxílico, e ácidos dibásicos insaturados como ácido fumárico e ácido maleico, e combinações dos mesmos.

[0059] Exemplos de anidridos multifuncionais que podem ser utilizados como o composto multifuncional nas composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor incluem os anidridos cíclicos dos ácidos dibásicos supracitados como anidrido succínico, anidrido itacônico, anidrido glutárico, anidrido trimelítico, anidrido piromelítico, anidrido ftálico e anidrido maleico, e combinações dos mesmos.

[0060] Como discutido acima, as composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor podem incluir, ainda, de cerca de 0,1 a cerca de 50 por cento em peso, baseado no peso de sólidos totais da composição de revestimento, de uma mistura de produtos de hidrólise e condensados parciais de um ou mais silanos monofuncionais, difuncionais, e/ou trifuncionais (incluindo as misturas dos mesmos). Estes silanos que podem ser incorporados nas composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor têm a fórmula R9xSi(OR10)4-x onde x é um número de 1, 2 ou 3; R9 é H, ou um grupo alquila contendo de 1 a cerca de 10 átomos de carbono, um grupo alquila funcionalizado, um grupo alquileno, um grupo arila, um grupo éter alquílico e combinações dos mesmos; R10 é H, um grupo alquila contendo de 1 a cerca de 10 átomos de carbono, um grupo acetila; e combinações dos mesmos. Exemplos de tais silanos adequados representados pela fórmula acima incluem metiltrimetoxissilano, etiltrimetoxissilano, propiltrimetoxissilano, butiltrimetoxissilano, isobutiltrimetoxissilano, hexiltrimetoxissilano, octiltrimetoxissilano, deciltrimetoxissilano, ciclo- hexiltrimetoxissilano, ciclo-hexilmetiltrimetoxissilano, 3- metacriloxipropiltrimetoxissilano, viniltrimetoxissilano, aliltrimetoxissilano, dimetildimetoxissilano, 2-(3-ciclo-hexenil)etiltrimetoxissilano, 3- cianopropiltrimetoxissilano, 3-cloropropiltrimetoxissilano, 2- cloroetiltrimetoxissilano, fenetiltrimetoxissilano, 3- mercaptopropiltrimetoxissilano, 3-aminopropiltrimetoxissilano, feniltrimetoxissilano, 3-isocianopropiltrimetoxissilano, N-(2-aminoetil)-3- aminopropiltrimetoxissilano, 4-(2- aminoetilaminometil)fenetiltrimetoxissilano, clorometiltrietoxissilano, 2- deciltrietoxissilano, ciclo-hexiltrietoxissilano, ciclo-hexilmetiltrietoxissilano, 3-metacriloxipropiltrietoxissilano, viniltrietoxissilano, aliltrietoxissilano, [2- (3-ciclo-hexenil)etiltrietoxissilano, 3-cianopropiltrietoxissilano, 3- metacrilamidopropiltrietoxissilano, 3-metoxipropiltrimetoxissilano, 3- etoxipropiltrimetoxissilano, 3-propoxipropiltrimetoxissilano, 3- metoxietiltrimetoxissilano, 3-etoxietiltrimetoxissilano, 3- propoxietiltrimetoxissilano, 2- [metoxi(polioxietileno)propil]heptametiltrissiloxano, [metoxi(polioxietileno)propil]trimetoxissilano, [metoxi(polioxietileno)etil]trimetoxissilano, [metoxi(polioxietileno)propil]- trietoxissilano, e [metoxi(polioxietileno)etil]trietoxissilano.

[0061] Como indicado acima, as composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor podem incluir, ainda, sílica coloidal. Sílica coloidal está comercialmente disponível sob numerosas diferentes designações de marcas comerciais, incluindo NALCOAG (Nalco Chemical Co., Naperville, IL); NYACOL (Nyacol Products, Inc., Ashland, MA); SNOWTEX (Nissan Chemical Industries, LTD., Tóquio, Japão); LUDOX (DuPont Company, Wilmington, Delaware); e HIGHLINK OG (Hoechst Celanese, Charlotte, NC). A sílica coloidal é uma dispersão aquosa ou em solvente orgânico de sílica particulada e os vários produtos diferem principalmente pelo(a) tamanho de partícula, concentração de sílica, pH, presença de íons estabilizantes, composição de solventes, e semelhantes. É entendido por aquelas pessoas versadas na técnica que propriedades de produto substancialmente diferentes podem ser obtidas mediante a seleção de diferentes sílicas coloidais.

[0062] Na mesma maneira que a sílica coloidal, outros óxidos de metais podem ainda ser incluídos nas composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor. Tais adições podem ser feitas no lugar das, ou adicionalmente às, quaisquer adições de sílica coloidal. Os óxidos de metais podem ser adicionados aos revestimentos protetores para prover ou intensificar propriedades específicas do revestimento curado, como resistência à abrasão, índice de refração, antiestática, antirrefletância, resistência à intempérie, etc. Será reconhecido por aquelas pessoas versadas na técnica que tipos similares de considerações que se aplicam às adições de sílica coloidal aplicam-se, também, mais geralmente, às adições de óxidos de metais. Exemplos de óxidos de metais que podem ser usados nas composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor incluem sílica, zircônia, céria, óxido de estanho, e misturas dos mesmos.

[0063] A quantidade de sílica coloidal incorporada nas composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor pode variar amplamente e em geral dependerá das propriedades desejadas do revestimento curado produzido das composições de revestimento, e, outrossim, da estabilidade desejada das composições de revestimento. Similarmente, a quantidade de óxidos de metais incorporada nas composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor pode variar amplamente e em geral variará dependendo das propriedades desejadas do revestimento curado produzido das composições de revestimento, e, outrossim, da estabilidade desejada das composições de revestimento.

[0064] Quando sílica coloidal e/ou óxidos de metais são adicionados, é desejável adicionar de cerca de 0,1 a cerca de 50 por cento em peso de sólidos da sílica coloidal e/ou dos óxidos de metais, baseado nos sólidos totais da composição de revestimento, às composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor. A sílica coloidal e/ou os óxidos de metais em geral terão um tamanho de partícula na faixa de 2 a 150 nanômetros em diâmetro, e mais desejavelmente, um tamanho de partícula na faixa de 2 a 50 nanômetros.

[0065] Como discutido acima, as composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor podem incluir, ainda, um isocianato bloqueado adequado. Acredita-se que isocianatos bloqueados adequados podem resultar em melhoradas durabilidade ambiental do revestimento, resistência ao fendilhamento e à falha de adesão Os isocianatos bloqueados podem ser providos em qualquer quantidade adequada. Por exemplo, os isocianatos bloqueados podem compreender cerca de 0,1 por cento em peso a cerca de 15 por cento em peso baseado no peso da composição de revestimento total.

[0066] Exemplos de isocianatos bloqueados adequados incluem, mas não são limitados a, DESMODUR BL 3175A, DESMODUR BL3370MPA, DESMODUR BL3175SN, DESMODUR BL3475BASN, e DESMODUR BL4265SN disponíveis junto à Covestro LLC; e TRIXENE BI7951, TRIXENE BI7960, TRIXENE BI7961, TRIXENE BI7963, TRIXENE BI7981, TRIXENE BI7982, TRIXENE AQUA BI200, TRIXENE AQUA BI201, e TRIXENE AQUA BI220 disponíveis junto à Chemtura Corp.

[0067] A composição de revestimento polimérico duro protetor pode incluir, ainda, promotores de adesão à base de poliol. Exemplos de promotores de adesão à base de poliol adequados incluem, mas não são limitados a, polióis monoméricos como trimetilolpropano, trimetiloletano, pentaeritritol, dipentaeritritol, hexanodióis como 1,6-hexanodiol, butanodióis como 1,4-butanodiol, heptanodióis como 1,7-heptanodiol, octanodióis como 1,8-octanodiol, e semelhantes; e polióis poliméricos incluindo, mas não limitados a, poliéter-polióis, como poli(glicol etilênico), poli(glicol propilênico), e poli(éter glicol tetrametilênico); poliéster-polióis como policaprolactona-polióis; policarbonato-polióis; poliéstercarbonato-polióis; poliuretano-polióis; e combinações dos mesmos.

[0068] A composição de revestimento polimérico duro protetor pode incluir, ainda, aditivos matizadores. O aditivo matizador inclui aqueles representados pela fórmula geral: R1—(OCH2CH2)n—O—R2 na qual pelo menos um de R1 e R2 é um composto contendo silício representado pela fórmula geral: onde R3 é H, um grupo alquila contendo de cerca de 1 a cerca de 5 átomos de carbono, ou um grupo acetila, e onde R4 é H, um grupo epoxi- funcional, um grupo alquila, um grupo alquila funcional, um grupo alquileno, um grupo arila, um grupo éter alquílico, e combinações dos mesmos contendo de cerca de 1 a cerca de 10 átomos de carbono, e onde X é um número de 0 a cerca de 3 e n é um número inteiro positivo maior que 1. Onde apenas um de R1 e R2 é o composto contendo silício representado pela fórmula geral mostrada acima, o outo é H. Por exemplo, se apenas R1 for o composto contendo silício representado pela fórmula geral mostrada acima, então R2 seria H. Por outro lado, se apenas R2 for composto contendo silício representado pela fórmula geral mostrada acima, então R1 seria H. Preferivelmente, ambos R1 e R2 são compostos contendo silício e, ainda mais preferivelmente, os compostos contendo silício como representados pela fórmula geral mostrada acima. Exemplos de tais compostos são: Bis(N- (trietoxissililpropil))-O,O‘-poli(óxido de etileno)uretano; Bis(N- trimetoxissililpropil))-O,O‘-poli(óxido de etileno)uretano; Bis(N-dimetil- hidroxissililpropil))-O,O‘-poli(óxido de etileno)uretano; Bis(N- dimetoximetilsililpropil))-O,O‘-poli(óxido de etileno)uretano; Bis(N- dimetilmetoxissililpropil))-O,O‘-poli(óxido de etileno)uretano; Bis(N- dimetiletoxissililpropil))-O,O‘-poli(óxido de etileno)uretano; Bis(N- tributoxissililpropil))-O,O‘-poli(óxido de etileno)uretano; Bis(N- dimetoxifenilsililpropil))-O,O‘-poli(óxido de etileno)uretano; Bis(N- dietoxifenilsililpropil))-O,O‘-poli(óxido de etileno)uretano; e semelhantes. Em uma modalidade específica, o aditivo matizador é um polímero de poli(óxido de etileno) (“PEO”, PolyEthylene Oxide) modificado que tem sido sililado.

[0069] A composição de revestimento polimérico duro protetor pode compreender ainda um absorvedor de UV, um fotoestabilizante aminado impedido (HALS), e combinações dos mesmos. Exemplos de absorvedores de UV adequados que podem ser usados nas composições de revestimento incluem, mas não são limitados a, 2-hidroxibenzofenonas (BPs) (exemplos comerciais incluem CHIMASSORB 81 e CHIMASSORB 90, ambos disponíveis junto à BASF da Alemanha); 2-(2-hidroxifenil)-benzotriazóis (HPBTs) (exemplos comerciais incluem TINUVIN 1130, TINUVIN 384-2, TINUVIN 928, e TINUVIN 900 (todos da BASF); e 2-hidroxifenil-s-triazinas (HPTs) (exemplos comerciais incluem, mas não são limitados a, TINUVIN 400, TINUVIN 405 (ambos da BASF). Exemplos de HALS adequados que podem ser usados nas composições de revestimento incluem, mas não são limitados a, 2,2,6,6-tetrametilpiperidina e seus derivados (exemplos comerciais incluem TINUVIN 152, TINUVIN 292, ambos da BASF).

[0070] Embora um catalisador não seja um ingrediente essencial do revestimento polimérico duro protetor, a adição de um catalisador pode afetar a resistência à abrasão e outras propriedades do revestimento incluindo estabilidade, capacidade de matização, porosidade, cosmética, resistência a agentes cáusticos, resistência à água e semelhantes. A quantidade de catalisador usada pode variar amplamente, mas quando presente em geral será uma quantidade suficiente para prover de cerca de 0,1 a cerca de 10 por cento em peso, baseado nos sólidos totais da composição.

[0071] Exemplos de catalisadores que podem ser adicionalmente incluídos nas composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor incluem (i) acetilacetonatos de metais, (ii) diamidas, (iii) imidazóis, (iv) aminas e sais de amônio, (v) ácidos sulfônicos orgânicos e os sais de amina deles, (vi) sais de metais alcalinos de ácidos carboxílicos, (vii) hidróxidos de metais alcalinos e (viii) sais de fluoreto. Portanto, exemplos de tais catalisadores incluem para o grupo (i) tais compostos como acetilacetonatos de alumínio, de zinco, e de cobalto; para o grupo (ii) diciandiamida; para o grupo (iii) tais compostos como 2-metilimidazol, 2-etil- 4-metilimidazol e 1-cianoetil-2-propilimidazol; para o grupo (iv), tais compostos como benzildimetilamina, e 1,2-diaminociclo-hexano; para o grupo (v), tais compostos como ácido trifluorometanossulfônico; para o grupo (vi), tais compostos como acetato de sódio, para o grupo (vii), tais compostos como hidróxido de sódio, e hidróxido de potássio; e para o grupo (viii), fluoreto de tetra-n-butilamônio, e semelhantes.

[0072] Uma quantidade eficaz de um agente de nivelamento ou de controle de fluxo pode ser ainda incluída na composição para nivelar ou espalhar mais uniformemente a composição sobre a superfície do substrato e para prover contato substancialmente uniforme com o substrato. A quantidade do agente de nivelamento ou de controle de fluxo pode variar amplamente, mas em geral é uma quantidade suficiente para prover a composição de revestimento com de cerca de 10 a cerca de 5.000 ppm do agente de nivelamento ou de controle de fluxo. Pode ser utilizado qualquer agente de nivelamento ou de controle de fluxo convencional, comercialmente disponível, que é compatível com a composição de revestimento e com o substrato, e que é capaz de nivelar a composição de revestimento sobre um substrato e que intensifica a umectação entre a composição de revestimento e o substrato.

[0073] Exemplos de tais agentes de nivelamento ou de controle de fluxo que podem ser incorporados nas composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor incluem poliéteres (comercialmente disponíveis como TRITON X-100, X-405, e N-57 junto à Dow Chemical de Midland, Michigan), silicones (comercialmente disponíveis como PAINT ADDITIVE 3, PAINT ADDITIVE 29, PAINT ADDITIVE 57, FZ-77, FZ- 2123, e FZ-7604 junto à Dow Corning de Midland, Michigan; BYK333, BYK377, BYK306 junto à BYK-Chemie GmbH, Alemanha; e COATOSIL 77 e COATOSIL 7600 junto à Momentive de Columbus, Ohio), fluorotensoativos (comercialmente disponíveis como FLUORAD FC-4430 da 3M Corporation de St. Paul, Minnesota), fluorossilicones, poliacrilatos, poliacrilatos de silicone como hexaacrilato de silicone, e poliacrilato fluoro- modificados.

[0074] Se as composições de revestimento do revestimento polimérico duro protetor são curáveis por radiação, fotoiniciadores catiônicos e/ou radicalares são adicionados em uma quantidade de cerca de 0,5 a cerca de 10 por cento em peso, baseada nos sólidos totais da composição.

[0075] Exemplos de fotoiniciadores catiônicos que podem ser incorporados nas composições de revestimento dos revestimentos poliméricos protetores incluem os sais ônio aromáticos de elementos do Grupo Va, como sais de fosfônio, por exemplo, sais de hexafluorofosfato de trifenilfenacilfosfônio, sais de elementos do Grupo VIa, como sais de sulfônio, por exemplo, tetrafluoroborato de trifenilsulfônio, hexafluorofosfato de trifenilsulfônio e hexafluoroantimonato de trifenilsulfônio, e sais de elementos do Grupo VIIa, como sais de iodônio como cloreto de difeniliodônio e hexafluoroantimonato diariliodônio. Os sais ônio aromáticos e o uso deles como iniciadores catiônicos na polimerização de compostos epoxídicos são descritos em detalhe nas patentes norte-americanas n° 4.058.401; 4.069.055; 4.101.513; e 4.161.478. Outros iniciadores catiônicos podem também ser usados adicionalmente àqueles mencionados acima; por exemplo, os hexafluorofosfatos de fenildiazônio contendo radicais alcoxila ou benziloxila como substituintes no radical fenila como descrito na patente norte-americana n° 4.000.115.

[0076] Exemplos de fotoiniciadores radicalares que podem ser ainda incluídos nas composições de revestimento dos revestimentos poliméricos duros protetores incluem benzoína; benzoínas substituídas como isômeros butílicos de éteres de benzoína; benzofenona; benzofenonas substituídas como hidroxibenzofenona; 2-hidroxietil-N-maleimida; 2-[2- hidroxietil(metil)amino]etanolantraquinona; tioxantona; α,α- dietoxiacetofenona; 2,2-dimetoxi-1,2-difeniletan-1-ona; 2-hidroxi-2-metil-1- fenil-propan-1-ona; óxido de difenil(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfina, éster metílico de ácido fenilglioxílico; cetona fenílica e 1-hidroxilciclo-hexílica; 2- benzil-2-dimetilamino-1-(4-morfolinofenil)-butanona-1; 2-dimetilamino-2-(4- metil-benzil)-1-(4-morfolin-4-il-fenil)-butan-1-ona; 2-metil-1-[4- (metiltio)fenil]-2-morfolinopropan-1-ona; e 1-[4-(2-hidroxietoxi)-fenil]-2- hidroxi-2-metil-1-propane-1-ona.

[0077] Em algumas modalidades, especialmente para artigos fotocrômicos transparentes, como por exemplo, lentes ópticas, visores, filmes para tratamento de vidraças e vitrificação, é desejável selecionar um revestimento polimérico duro protetor que seja capaz de ser subsequentemente revestido por bombardeio iônico ou revestido por feixe de elétrons com revestimentos inorgânicos antirrefletivos para reduzir a reflexão de luz visível incidente para preferivelmente abaixo de 5%, mais preferivelmente abaixo de 2% e com a máxima preferência abaixo de 1%.

Camada de Promotor de Adesão

[0078] Em alguns casos, pode ser necessário aplicar uma camada (também intercambiavelmente chamada de um “primer”) de promotor de adesão na superfície do substrato antes da aplicação do revestimento fotocrômico da presente invenção. Em alguns casos, pode ser necessário aplicar uma camada primer de promotor de adesão na superfície do revestimento fotocrômico antes da aplicação do revestimento polimérico duro protetor. Qualquer promotor de adesão adequado pode ser usado, incluindo qualquer promotor de adesão orgânico adequado (ou primer orgânico), para formar a camada (ou primer) de promotor de adesão. Tais camadas (ou primers) de promotor de adesão podem ser formadas a partir de uma solução de poliuretano, uma solução de polímero acrílico termoplástico, ou mistures das mesmas. Por exemplo, um primer à base de dispersão de poliuretano pode ser usado. Exemplos de tais primers adequados são detalhados na patente norte-americana n° 5.316.791. Exemplos de tais primers adequados incluem PDR153X2, PR1165, e CP620 etc. estão disponíveis junto à SDC Technologies, Inc. O primer pode ser aplicado em um substrato ou sobre o topo do revestimento fotocrômico e secado com ar ou termicamente secado, por exemplo, secado com ar durante menos que cerca de 60 min, e a composição de revestimento pode ser subsequentemente aplicada e curada. A aplicação do primer pode ser por qualquer um dos métodos usados em tecnologia de revestimento como, por exemplo, revestimento por aspersão, revestimento por centrifugação, revestimento por fluxo, revestimento por espalhamento, revestimento por cortina, revestimento por imersão, revestimento por derramamento, revestimento por rolo, ou técnicas de impressão convencionais, como impressão flexográfica, impressão litográfica, impressão digital e impressão serigráfica.

Artigo Fotocrômico

[0079] Os artigos fotocrômicos da presente invenção compreendendo o substrato, o revestimento termoplástico fotocrômico, o revestimento polimérico duro protetor, e camada(s) de promotor de adesão opcional(ais) ou qualquer uma de suas camadas componentes podem ser dispostos sobre uma ou ambas superfícies opostas do substrato. A Tabela 1 apresenta modalidades exemplificadoras das possíveis configurações de montagem dos artigos fotocrômicos da invenção da presente revelação. O Promotor de Adesão 1 refere-se a uma camada de promotor de adesão interposta entre o substrato e o revestimento fotocrômico. O Promotor de Adesão 2 refere-se a uma camada de promotor de adesão interposta entre o revestimento fotocrômico e o revestimento duro protetor.

[0080] A Configuração de Montagem Fotocrômica A compreende uma camada fotocrômica disposta sobre uma superfície do substrato e um revestimento duro protetor disposto sobre a camada fotocrômica, enquanto que na Configuração de Montagem Fotocrômica B, embora a camada fotocrômica esteja disposta sobre apenas uma superfície do substrato, o revestimento duro protetor está disposto sobre ambas as superfícies opostas do substrato. Na Configuração C, ambas as camadas fotocrômica e de revestimento duro estão dispostas sobre ambas as superfícies opostas do substrato. Configurações adicionais incorporando uma ou ambas camadas de promotor de adesão sobre uma ou ambas superfícies do substrato são apresentadas nas Configurações D a M . Montagens fotocrômicas unilaterais como as Configurações A, D e H podem ser fabricadas por métodos de revestimento por centrifugação, por aspersão, por fluxo, por cortina, por matriz de fenda, ou por gravura. Os métodos de revestimento por centrifugação, por aspersão e por fluxo são os mais adequados para fabricação de montagens fotocrômicas unilaterais sobre partes moldadas ou vazadas (derramadas), por exemplo, elementos ópticos como lentes e visores. Métodos de revestimento por cortina, por matriz de fenda e por gravura são mais adequados para substratos planos, de formato amplo como filme e lâmina.

[0081] Montagens fotocrômicas completamente bilaterais como as Configurações C, G, J e M podem ser fabricadas pelas técnicas de revestimento usadas para as montagens unilaterais pela aplicação sequencial ou simultânea das camadas de montagem sobre ambas superfícies opostas do substrato. Entretanto, o revestimento por imersão é o método preferido para fabricação de montagens bilaterais devido ao custo reduzido e ao desempenho mais alto.

[0082] Para as montagens fotocrômicas como as Configurações B, E, F, K, I e L que compreendem uma combinação de camadas componentes unilateral e bilateral, pode ser utilizada uma combinação de métodos de revestimentos unilateral e bilateral. Por exemplo, para revestir um substrato de lente oftálmica em Configuração B, a camada fotocrômica pode ser aplicada na superfície convexa do substrato da lente usando método de revestimento por centrifugação, por aspersão ou por fluxo seguido por solidificação (dessolvatação) do revestimento fotocrômico para produzir um substrato revestido fotocrômico. O substrato de lente revestido pode ser então revestido por imersão com o revestimento duro protetor e o revestimento duro é curado para produzir um artigo de lente fotocrômica compreendendo uma camada fotocrômica sobre uma superfície da lente e um revestimento duro protetor sobre ambas as superfícies da lente.

[0083] A presente invenção é mais particularmente descrita nos seguintes exemplos, que são pretendidos para serem apenas ilustrativos, porque numerosas modificações e variações nos mesmos serão evidentes para aquelas pessoas versadas na técnica. Todas as composições líquidas são baseadas em concentração por cento em peso de constituintes salvo indicação em contrário.

EXEMPLOS A. Descrição de Testes

[0084] 1. Peso de Sólidos Totais no Revestimento: A % em peso de sólidos no líquido de revestimento foi determinada pela medição do peso residual de amostra de revestimento de 1 mL após secagem em um forno de convecção a 120°C durante 2 horas e divisão daquela quantidade pelo peso original da amostra de revestimento de 1 mL antes da secagem.

[0085] 2. Aparência: Os espécimes revestidos foram visualmente inspecionados para defeitos cosméticos como pites, manchas, inclusões, linhas de fluxo, fissuras e craquelê do revestimento. Uma classificação de “Aprovado” foi atribuída aos artigos revestidos que estiveram substancialmente isentos de tais defeitos.

[0086] 3. Espessura do Revestimento: A espessura de revestimento curado ou dessolvatado foi medida em unidades de micrometro (μm) com um analisador de filme fino “Filmetrics F20 Thin Film Analyzer” (Filmetrics, San Diego, CA) e relatada em unidades de micrometro.

[0087] 4. Opacidade: Propriedades de transmitância de luz e de espalhamento de luz do revestimento curado foram avaliadas pela medição da opacidade de acordo com a norma ASTM D 1003 com um medidor de opacidade “Haze-gard Plus” (BYK-Gardner, Columbia, Md.).

[0088] 5. Adesão em Área Quadriculada de Corte em Grade: A adesão é a capacidade de um revestimento para aderir em um substrato. A adesão em área quadriculada de corte em grade foi testada usando uma fita sensível à pressão “3M Brand SCOTCH™ 600”. O teste foi realizado como segue: 1) uma área quadriculada de corte em grade de 6 X 6, cada corte aproximadamente 1,5 mm afastado um do outro, foi preparada com uma lâmina de barbear retrátil no revestimento curado ou dessolvatado; 2) a fita foi firmemente pressionada para baixo (usando um depressor de língua sobre a área quadriculada de corte em grade; 3) foi realizada uma checagem da remoção do revestimento pelo exame do substrato revestido usando um controle visual apropriado; 4) A área de estudo foi também inspecionada sob um microscópio; 5) A contagem real de áreas não afetadas foi relatada como adesão percentual (quando adesão foi afetada apenas ao longo de uma linha, a estimativa é convertida em percentagens).

[0089] 6. Teste de Abrasão de Bayer: O teste de abrasão de Bayer é uma medição quantitativa da resistência à abrasão de um espécime revestido relativo àquele de um padrão CR39 não revestido. Para o Teste de Abrasão de Bayer, foram usados espécimes revestidos sobre lentes “CR-39 Plano”. O teste foi realizado em um Testador de Abrasão “Colts Laboratory BTE Abrasion Tester” (nome comercial) usando 500 g de meio de abrasão “Norton ZF#12 Alundum”. Lentes “Silor Optical CR-39 Plano” não revestidas foram usadas como padrão. Após 600 passadas, foram anotadas as alterações em opacidade do espécime revestido e do padrão CR-39. A Razão de Bayer (R.B.) foi relatada como diferença percentual em opacidade do padrão CD-39 não revestido dividida pela diferença percentual em opacidade do espécime CD-39 revestido.

[0090] 7. Teste de Removabilidade: Um pedaço de gaze foi molhado com solvente éter-MP-glicol (éter monometílico de glicol propilênico) ou CEM (cetona etílica e metílica). O espécime fotocrômico revestido foi esfregado com a gaze molhada com solvente de um lado para o outro lado em movimento único. A lente foi esfregada um total de 4 vezes, cada vez com um pedaço diferente de gaze molhada com solvente. Após 4 esfregaduras, a superfície revestida foi visualmente inspecionada para a remoção do revestimento fotocrômico.

[0091] 8. Teste de Desempenho Fotocrômico Sobre um Espécime Fotocrômico: Medições de desempenho fotocrômico foram conduzidas de acordo com a norma ISO/DIS 8980-3 a uma temperatura ambiente de 23°C ± 2°C. Luz solar direta e/ou lâmpada de arco de xenônio foram utilizadas como fontes de luz UV. O espécime fotocrômico foi posicionado sobre uma esfera de integração acoplada com um fotodetector instantâneo de multicanais e exposto ao espectro de luz visível de 380-780 nm durante 30 segundos. A amostra foi então irradiada durante 15 minutos com luz UV da fonte de luz UV enquanto que dados espectrais de transmitância eram coletados ao longo de comprimentos de onda de 380-780 nm em intervalos de 15 s. A fonte de luz UV foi subsequentemente removida e a coleta de dados espectrais de transmitância ao longo de comprimentos de onda de 380-780 nm em intervalos de 15 s foi continuada durante um adicional de 15 minutos.

[0092] Referindo-se à FIGURA, a FIGURA mostra uma representação gráfica de uma típica produção de resposta fotocrômica. A resposta consiste em 4 seções principais: Seção A-B: Decréscimo em transmitância de luz inicial ou escurecimento da lente ao longo do tempo de exposição à luz UV; Seção B-C: Escurecimento máximo ou transmitância de luz mínima alcançado(a) dentro de 15 minutos de exposição à luz UV; Seção C-D: Aumento em transmitância de luz ou desbotamento da lente ao longo do tempo após a remoção da exposição à luz UV; e Seção D-E: Desbotamento máximo alcançado 15 minutos após a remoção da exposição à luz UV.

[0093] T0 é a transmitância de luz % inicial através do espécime fotocrômico antes da exposição à luz UV.

[0094] T50 = 0,5*T0, isto é 50% da transmitância de luz % inicial.

[0095] T70 = 0,7*T0, isto é 70% da transmitância de luz % inicial.

[0096] Tm é a transmitância de luz % mínima alcançada após 15 minutos de exposição contínua à luz UV.

[0097] t_d50 é o tempo para escurecimento de T0 para T50 durante a exposição à luz UV.

[0098] t_f70 é o tempo para desbotamento de Tm para T70 após a remoção da exposição à luz UV. B L Descrição das Abreviações dos Materiais

C. Exemplos de Composições de Revestimentos Fotocrômicos Exemplo 1

[0099] 15,9g de polímero acrílico termoplástico B48N foram lentamente adicionados a um bécher de 75g de éter-MP-glicol com agitação contínua, e subsequentemente misturados continuamente durante 3 horas à temperatura ambiente. À mistura, 9g de Fotocrômico GO e 0,1g de agente de nivelamento BYK-377 foram adicionados com agitação contínua e subsequentemente misturados durante um adicional de 2 horas à temperatura ambiente e filtrados através de um filtro de 6μm. A mistura resultante teve uma razão entre composto fotocrômico e polímero termoplástico de 56,6%.

Exemplos 2 a 11 e Exemplos Comparativos C1 a C3

[00100] Os Exemplos 2 a 11 e Exemplos Comparativos C1 a C3 foram preparados usando o método do Exemplo 1 mas com polímeros termoplásticos, compostos fotocrômicos, quantidades correspondentes deles, e quantidades de solvente mostrados na Tabela 3.

[00101] Como indicado pela “Razão entre Corante Fotocrômico e Polímero Termoplástico” na Tabela 3, todas as composições de revestimento preparadas a partir dos polímeros acrílicos termoplásticos listados na Tabela 3 incorporaram mais que 40 partes em peso de composto fotocrômico por 100 partes em peso do polímero termoplástico.

[00102] Cada composição de revestimento fotocrômico da Tabela 3 foi aplicada via revestimento por centrifugação nas lentes MR-8 individuais que haviam sido pré-lacadas com solução detergente “Simple Green” 10% em água desionizada (DI) e secadas com ar comprimido. O seguinte procedimento de revestimento por centrifugação foi usado: a composição de revestimento fotocrômico foi manualmente dispensada via uma pipeta sobre a superfície convexa da lente enquanto se centrifugava a lente a 600rpm durante 5 segundos. A dispensação foi então descontinuada e a lente foi centrifugada a uma velocidade de 800-900rpm durante 20 segundos para uniformemente distribuir o revestimento sobre toda a lente. A lente revestida foi então secada em um forno de convecção a 100°C durante 30 minutos para dessolvatar (solidificar) o revestimento.

[00103] As propriedades físicas das lentes revestidas e o desempenho fotocrômico delas sob exposição à luz solar direta são listados na Tabela 4.

[00104] A partir da Tabela 4 é facilmente evidente que as composições de revestimento fotocrômico comparativas C1 a C3 que foram preparadas usando polímeros acrílicos termoplásticos com Tg acima de 50°C não alcançaram o nível desejado de escurecimento de 50% da transmitância de luz inicial; entretanto, todas as composições de revestimento fotocrômico preparadas usando polímeros acrílicos termoplásticos que tinham quer uma única Tg de 50°C ou abaixo, ou um segmento de polímero com uma Tg de 50°C ou abaixo, alcançaram o nível desejado de escurecimento. As composições preparadas a partir de copolímeros em dibloco e em tribloco de poli(metacrilato de metila) funcionalizado com diacrilamida apresentaram excelente resposta de escurecimento e desbotamento independente do tipo de composto fotocrômico usado. Todas as composições de revestimento, incluindo os exemplos comparativos C1 a C3, foram facilmente removidas com éter-MP-glicol.

Exemplo Comparativo C4

[00105] 5g de Fotocrômico GO, 1g de fotoiniciador Irgacure 184 e 1g de fotoiniciador Irgacure 819 foram adicionados a 100g de monômeros polimerizáveis consistindo em 50g diacrilato de poli(glicol etilênico) com um peso molecular médio de 575 (da Aldrich) e 50g de éter glicidílico de acrilato de 4-hidroxibutila (da Kowa American Corp). A composição foi agitada e misturada à temperatura ambiente durante 3 horas e filtrada através de um filtro de 2,5μm.

[00106] Uma lente CR-39 foi quimicamente atacada com uma mistura de 10% de hidróxido de potássio, 40% de éter-MP-glicol e 40% de água DI à temperatura ambiente (~23-25°C) durante 15 minutos, enxaguada completamente com água de torneira e então com água DI, secada com ar comprimido, e então revestida por centrifugação sobre a superfície convexa com a composição de revestimento a uma velocidade de 500 rpm durante 5 segundos seguido por centrifugação a 1.000rpm durante 15 segundos para uniformemente distribuir o revestimento sobre a superfície da lente. A superfície revestida da lente foi curada sob atmosfera de dióxido de carbono em uma máquina “Satis Magna Spin G3”, equipada com uma lâmpada-D de 400W/polegada, em uma dosagem de irradiação de 2,5J/cm2 seguida por cura térmica a 120°C durante 2 horas.

Exemplo Comparativo C5

[00107] 20g de Fotocrômico GO, 1g de fotoiniciador Irgacure 184 e 1g de fotoiniciador Irgacure 819 foram adicionados a 100g de monômeros polimerizáveis consistindo em 50g de diacrilato de poli(glicol etilênico) com um peso molecular médio de 575 (da Aldrich) e 50g de éter glicidílico de acrilato de 4-hidroxibutila (da Kowa American Corp). A composição foi agitada e misturada à temperatura ambiente durante 3 horas e filtrada através de um filtro de 2,5μm.

[00108] Uma lente CR-39 foi quimicamente atacada com uma mistura de 10% de hidróxido de potássio, 40% de éter-MP-glicol e 40% de água DI à temperatura ambiente (~23-25°C) durante 15 minutos, enxaguada completamente com água de torneira e então com água DI, secada com ar comprimido, e então revestida por centrifugação sobre a superfície convexa com a composição de revestimento a uma velocidade de 500 rpm durante 5 segundos seguido por centrifugação a 1.000rpm durante 15 segundos para uniformemente distribuir o revestimento sobre a superfície da lente. A superfície revestida da lente foi curada sob atmosfera de dióxido de carbono em uma máquina “Satis Magna Spin G3”, equipada com uma lâmpada-D de 400W/polegada, em uma dosagem de irradiação de 2,5J/cm2 seguida por cura térmica a 120°C durante 2 horas.

Exemplo Comparativo C6

[00109] 5g de Fotocrômico GO, 1g de fotoiniciador Irgacure 184 e 1g de fotoiniciador Irgacure 819 foram adicionados 100g de monômeros polimerizáveis consistindo em 33g de SR238 (da Sartomer) e 67g de Ebecryl 8301R (da Allnex). A composição foi agitada e misturada à temperatura ambiente durante 3 horas e filtrada através de um filtro de 2,5μm.

[00110] Uma lente CR-39 foi quimicamente atacada com uma mistura de 10% de hidróxido de potássio, 40% de éter-MP-glicol e 40% de água DI à temperatura ambiente (~23-25°C) durante 15 minutos, enxaguada completamente com água de torneira e então com água DI, secada com ar comprimido, e então revestida por centrifugação sobre a superfície convexa com a composição de revestimento a uma velocidade de 500 rpm durante 5 segundos seguido por centrifugação a 1.000rpm durante 15 segundos para uniformemente distribuir o revestimento sobre a superfície da lente. A superfície revestida da lente foi curada sob atmosfera de dióxido de carbono em uma máquina “Satis Magna Spin G3”, equipada com uma lâmpada-D de 400W/polegada, em uma dosagem de irradiação de 2,5J/cm2.

Exemplo Comparativo C7

[00111] 20g de Fotocrômico GO, 1g de fotoiniciador Irgacure 184 e 1g de fotoiniciador Irgacure 819 foram adicionados a 100g de monômeros polimerizáveis consistindo em 33g de SR238 (da Sartomer) e 67g de Ebecryl 8301R (da Allnex). A composição foi agitada e misturada à temperatura ambiente durante 3 horas e filtrada através de um filtro de 2,5μm.

[00112] Uma lente CR-39 foi quimicamente atacada com uma mistura de 10% de hidróxido de potássio, 40% de éter-MP-glicol e 40% de água DI à temperatura ambiente (~23-25°C) durante 15 minutos, enxaguada completamente com água de torneira e então com água DI, secada com ar comprimido, e então revestida por centrifugação sobre a superfície convexa com a composição de revestimento a uma velocidade de 500 rpm durante 5 segundos seguido por centrifugação a 1.000rpm durante 15 segundos para uniformemente distribuir o revestimento sobre a superfície da lente. A superfície revestida da lente foi curada sob atmosfera de dióxido de carbono em uma máquina “Satis Magna Spin G3”, equipada com uma lâmpada-D de 400W/polegada, em uma dosagem de irradiação de 2,5J/cm2.

[00113] As propriedades físicas das lentes fotocrômicas revestidas preparadas a partir de revestimentos curáveis por radiação e termicamente curáveis dos Exemplos Comparativos C4 a C7 são listadas na Tabela 5.

[00114] Como mostrado pela “Razão entre Composto Fotocrômico e Resina Curável” na Tabela 5, as composições de revestimentos fotocrômicos curáveis dos Exemplos Comparativos C4 a C7 foram capazes de incorporar pelo menos 20 partes em peso de composto fotocrômico por 100 partes em peso de resinas curáveis totais, porque razões de 20% e mais altas evitaram a cura do revestimento. As composições de revestimentos fotocrômicos curáveis com uma razão entre composto fotocrômico e resina curável de 5% (composições C4 e C6) foram capazes de curar suficientemente; entretanto os revestimentos curados não puderam ser removidos com os solventes éter-MP- glicol ou CEM.

Exemplo 12

[00115] 15,4g de polímero acrílico termoplástico M52N foram lentamente adicionados a um bécher de 75,3g de éter-MP-glicol com agitação contínua, e subsequentemente misturados continuamente durante 3 horas à temperatura ambiente. À mistura, 10,3g de Fotocrômico GN foram adicionados com agitação contínua e subsequentemente misturados durante um adicional de 2 horas à temperatura ambiente e filtrados através de um filtro de 6μm. A mistura resultante teve um teor de sólidos totais de 24,7% e uma razão entre composto fotocrômico e polímero termoplástico de 66,8%.

Exemplo 13

[00116] 15g de polímero acrílico termoplástico M52N foram lentamente adicionados a um bécher de 72,5g de éter-MP-glicol com agitação contínua, e subsequentemente misturados continuamente durante 3 horas à temperatura ambiente. À mistura, 10g de Fotocrômico GN e 2,5g de estabilizante T292 foram adicionados com agitação contínua e subsequentemente misturados durante um adicional de 2 horas à temperatura ambiente e filtrados através de um filtro de 6μm. A mistura resultante teve um de 27,5% e uma razão entre composto fotocrômico e polímero termoplástico de 66,7%.

Exemplo 14

[00117] 15,7g de polímero acrílico termoplástico M52N foram lentamente adicionados a um bécher de 73g de éter-MP-glicol com agitação contínua, e subsequentemente misturados continuamente durante 3 horas à temperatura ambiente. À mistura, 9,7g de Fotocrômico GN, 1,5g de estabilizante T292 e 0,1g de agente de nivelamento BYK-377 foram adicionados com agitação contínua e subsequentemente misturados durante um adicional de 2 horas à temperatura ambiente e filtrados através de um filtro de 6μm. A mistura resultante teve um teor de sólidos totais de 27% e uma razão entre composto fotocrômico e polímero termoplástico de 61,8%.

Exemplo 15

[00118] O Exemplo 15 foi preparado similarmente ao Exemplo 14, exceto que 9,7g de Fotocrômico GN foram substituídos por 9,7g de Fotocrômico BN.

Exemplo 16

[00119] O Exemplo 16 foi preparado similarmente ao Exemplo 13, exceto que 2,5g T292 foram substituídos por 1,7g de T292 e 0,8g de T400.

Exemplo 17

[00120] O Exemplo 17 foi preparado similarmente ao Exemplo 13, exceto que 2,5g de T292 foram substituídos por 0,8g de T292 e 1,7g de T400.

Exemplo 18

[00121] 10,45g de polímero acrílico termoplástico M52N foram lentamente adicionados a um bécher de 82g de éter-MP-glicol com agitação contínua, e subsequentemente misturados continuamente durante 3 horas à temperatura ambiente. À mistura, 6,5g de Fotocrômico GN, 1g de estabilizante T292 e 0,05g de agente de nivelamento BYK-333 foram adicionados com agitação contínua e subsequentemente misturados durante um adicional de 2 horas à temperatura ambiente e filtrados através de um filtro de 6μm. A mistura resultante teve um teor de sólidos totais de 18% e uma razão entre composto fotocrômico e polímero termoplástico de 62,2%.

Exemplo 19

[00122] 2,35g de M52N e 37g de éter-MP-glicol foram misturados à temperatura ambiente durante 3 horas. À mistura, 23g de etanol desnaturado e 16g de água DI foram adicionados. A mistura resultante foi deixada agitar durante uma hora à temperatura ambiente. A mistura resultante teve um teor de sólidos totais de 3%. O revestimento foi usado como Promotor de Adesão 2 no Exemplo 32.

Exemplo 20

[00123] 33,89g de polímero acrílico termoplástico M52N e 3,77g de polímero acrílico termoplástico BR121DA foram lentamente adicionados a um bécher de uma mistura de 192,5g de éter-MP-glicol e 87,5g de acetato de MP com agitação contínua, e subsequentemente misturados continuamente durante 16 horas à temperatura ambiente. À mistura, 25,2g de Fotocrômico GN, 6,3g de estabilizante T292 e 0,84g de agente de nivelamento BYK-377 foram adicionados com agitação contínua e subsequentemente misturados durante um adicional de 5 horas à temperatura ambiente e filtrados através de um filtro de 6μm. A mistura resultante teve um teor de sólidos totais de 20% e uma razão entre composto fotocrômico e polímero termoplástico de 67%.

Exemplo 21

[00124] 33,89g de polímero acrílico termoplástico M52N e 3,77g de polímero acrílico termoplástico BR121DA foram lentamente adicionados a um bécher de 280g de éter-MP-glicol com agitação contínua, e subsequentemente misturados continuamente durante 16 horas à temperatura ambiente. À mistura, 25,2g de Fotocrômico GN, 6,3g de estabilizante T292 e 0,84g de agente de nivelamento BYK-377 foram adicionados com agitação contínua e subsequentemente misturados durante um adicional de 5 horas à temperatura ambiente e filtrados através de um filtro de 6μm. A mistura resultante teve um teor de sólidos totais de 20% e uma razão entre composto fotocrômico e polímero termoplástico de 67%.

D. Exemplos de Artigos Fotocrômicos 1. Configuração B (da Tabela 1) Exemplo 22

[00125] Um substrato de lente de PC foi quimicamente atacado com solução aquosa de hidróxido de potássio 10% a 60°C durante 10 minutos, enxaguado subsequentemente com água de torneira e água DI, e secado com ar comprimido. Um substrato de lente MR-8 e um substrato de lente CR-39 foram limpos com solução de detergente “Simple Green” 10% em água desionizada (DI), completamente enxaguados com água DI, e secados com ar comprimido. Cada uma das lentes limpas foi revestida como segue:

[00126] A lente foi montada sobre um copo de sucção e o conjunto foi posicionado dentro de um revestidor por centrifugação. 1,5mL do revestimento fotocrômico de Exemplo 14 foram dispensados sobre o centro geométrico da lente via uma pipeta enquanto se centrifugava a lente a 600rpm durante 5 segundos. A dispensação foi então descontinuada e a lente foi centrifugada a uma velocidade de 800rpm durante 20 segundos para uniformemente distribuir o revestimento sobre a lente. A lente revestida foi secada em um forno de convecção a 100°C durante 30 minutos para dessolvatar e solidificar o revestimento. A lente foi secada com ar à temperatura ambiente durante 10 minutos e a espessura do revestimento fotocrômico foi medida no centro da lente. A lente fotocrômica revestida foi então lavada com detergente “Simple Green” 10% em água DI, completamente enxaguada com água DI, e secado com ar comprimido. A lente fotocrômica revestida foi revestida por imersão com revestimento duro protetor MP1179 a uma velocidade de remoção de ~1,3mm/s e tempo de permanência de 10s para produzir uma espessura de revestimento protetor de 2,6-2,8μm após cura térmica a 110°C durante 3 horas.

Exemplo 23

[00127] O revestimento fotocrômico do Exemplo 12 foi diluído com éter-MP-glicol para um nível de sólidos adequado para revestimento por aspersão. Um substrato de lente MR-8 foi limpo por esfregação com um pano de microfibra não felpudo pré-molhado em álcool isopropílico, secado com ar comprimido e montado sobre uma plataforma giratória. O revestimento diluído do Exemplo 12 foi aplicado no substrato de lente como uma névoa fina usando um sistema de aspersão “Sono-tek Accumist Spray”, enquanto a lente era girada para obter uma camada de revestimento uniforme. A taxa de fluxo através do bocal de aspersão, e a velocidade da plataforma giratória foram ajustadas para obter uma espessura de revestimento de 7 a 8 micrometros após a secagem de lente revestida por aspersão a 100°C durante 30 minutos para dessolvatar e solidificar o revestimento. A lente foi secada com ar à temperatura ambiente durante 10 minutos e a espessura do revestimento fotocrômico foi medida no centro da lente. A lente fotocrômica revestida foi então lavada com detergente “Simple Green” 10% em água DI, completamente enxaguada com água DI, e secada com ar comprimido. A lente fotocrômica revestida foi revestida por imersão com revestimento duro protetor MP1179 a uma velocidade de remoção de ~1,3mm/s e tempo de permanência de 10s para produzir uma espessura de revestimento protetor de 2,6-2,8μm após cura térmica a 110°C durante 3 horas.

[00128] As propriedades físicas das lentes revestidas de Configuração B e o desempenho fotocrômico delas sob exposição à luz solar direta são listados na Tabela 6.

2. Configuração E (da Tabela 1) Exemplo 24

[00129] Um substrato de lente CR-39 e um substrato de lente MR-8 foram quimicamente atacados com solução aquosa de hidróxido de potássio 10% a 60°C durante 10 minutos, enxaguados subsequentemente com água de torneira e água DI, e secados com ar comprimido. Cada uma das lentes limpas foi revestida como segue:

[00130] A lente foi montada sobre um copo de sucção e o conjunto foi posicionado dentro de um revestidor por centrifugação. 1,5mL de primer PDR153X2 foram dispensados sobre o centro geométrico da lente via uma pipeta enquanto se centrifugava a lente a 600rpm durante 5 segundos. A dispensação foi então descontinuada e a lente foi centrifugada a 2.000rpm durante 20 segundos para uniformemente distribuir o primer secado por centrifugação. A velocidade de centrifugação foi então reduzida para 600rpm e 1,5mL do revestimento fotocrômico do Exemplo 12 foram dispensados sobre o centro geométrico da lente via uma pipeta enquanto se centrifugava a lente a 600rpm durante 5 segundos. A dispensação foi então descontinuada e a lente foi centrifugada a uma velocidade de 1000rpm durante 20s segundos para uniformemente distribuir o revestimento sobre a lente. A lente revestida foi secada em um forno de convecção a 100°C durante 30 minutos para dessolvatar e solidificar o revestimento. A lente foi secada com ar à temperatura ambiente durante 10 minutos. A lente fotocrômica revestida foi então lavada com detergente “Simple Green” 10% em água DI, completamente enxaguada com água DI, e secada com ar comprimido. A lente fotocrômica revestida foi revestida por imersão com revestimento duro protetor MP1179 a uma velocidade de remoção de ~1,3mm/s e tempo de permanência de 10s para produzir uma espessura de revestimento protetor de 2,6-2,8μm após cura térmica a 110°C durante 3 horas.

Exemplo 25

[00131] O Exemplo 25 foi preparado similarmente ao Exemplo 24, exceto que o revestimento fotocrômico do Exemplo 12 foi substituído pelo revestimento fotocrômico do Exemplo 13.

Exemplo 26

[00132] O Exemplo 26 foi preparado similarmente ao Exemplo 24, exceto que o revestimento fotocrômico do Exemplo 12 foi substituído pelo revestimento fotocrômico do Exemplo 16.

Exemplo 27

[00133] O Exemplo 27 foi preparado similarmente ao Exemplo 24, exceto que o revestimento fotocrômico do Exemplo 12 foi substituído pelo revestimento fotocrômico do Exemplo 17.

Exemplo 28

[00134] Um substrato de lente de cada um de CR-39, PC, MR-7, MR- 8, MR-10 e MR-174 foi quimicamente atacado com solução aquosa de hidróxido de potássio 10% a 60°C durante 10 minutos, enxaguado subsequentemente com água de torneira e água DI, e secado com ar comprimido. Cada uma das lentes limpas foi revestida como segue:

[00135] A lente foi montada sobre um copo de sucção e o conjunto foi posicionado dentro de um revestidor por centrifugação. 1,5mL de primer PDR153X2 foram dispensados sobre o centro geométrico da lente via uma pipeta enquanto se centrifugava a lente a 600rpm durante 5 segundos. A dispensação foi então descontinuada e a lente foi centrifugada a 2.000rpm durante 20s para uniformemente distribuir e secar por centrifugação o primer. A velocidade de centrifugação foi então reduzida para 600rpm e 1,5mL do revestimento fotocrômico do Exemplo 14 foram dispensados sobre o centro geométrico da lente via uma pipeta enquanto se centrifugava a lente a 600rpm durante 5 segundos. A dispensação foi então descontinuada e a lente foi centrifugada a uma velocidade de 1.000rpm durante 20s segundos para uniformemente distribuir o revestimento sobre a lente. A lente revestida foi então secada a 100°C durante 30 minutos em um forno de convecção para dessolvatar e solidificar o revestimento. A lente foi secada com ar à temperatura ambiente durante 10 minutos. A lente fotocrômica revestida foi então lavada com detergente “Simple Green” 10% em água DI, completamente enxaguados com água DI, e secado com ar comprimido. A lente fotocrômica revestida foi revestida por imersão com revestimento duro protetor MP1179 a uma velocidade de remoção de ~1,3mm/s e tempo de permanência de 10s para produzir uma espessura de revestimento protetor de 2,6-2,8μm após cura térmica a 110°C durante 3 horas.

Exemplo 29

[00136] O Exemplo 29 foi preparado similarmente ao Exemplo 24, exceto que o revestimento fotocrômico do Exemplo 12 foi substituído pelo revestimento fotocrômico do Exemplo 15.

Exemplo 30

[00137] O primer PR1165 e o revestimento fotocrômico do Exemplo 12 foram, cada, diluídos com éter-MP-glicol para um nível de sólidos adequado para revestimento por aspersão. Um substrato de lente MR-8 foi limpo por esfregação com um pano de microfibra não felpudo pré-molhado em álcool isopropílico, secado com ar comprimido e montado sobre uma plataforma giratória. O primer diluído foi aplicado no substrato de lente como uma névoa fina usando um sistema de aspersão “Sono-tek Accumist Spray”, enquanto se girava a lente para obter uma camada de revestimento uniforme, e então foi secada em ar ambiente durante 15 minutos. O revestimento fotocrômico diluído do Exemplo 12 foi aplicado no substrato de lente como uma névoa fina usando um sistema de aspersão “Sono-tek Accumist Spray”, enquanto se girava a lente para obter uma camada de revestimento uniforme. A taxa de fluxo através do bocal de aspersão, e a velocidade da plataforma giratória foram ajustadas para obter uma espessura de revestimento fotocrômico de 7 a 8 micrometros após a secagem de lente revestida por aspersão a 100°C durante 30 minutos para dessolvatar e solidificar o revestimento. A lente foi secada com ar à temperatura ambiente durante 10 minutos. A lente fotocrômica revestida foi então lavada com detergente “Simple Green” 10% em água DI, completamente enxaguados com água DI, e secado com ar comprimido. A lente fotocrômica revestida foi revestida por imersão com revestimento duro protetor MP1179 a uma velocidade de remoção de ~1,3mm/s e tempo de permanência de 10s para produzir uma espessura de revestimento protetor de 2,6-2,8μm após cura térmica a 110°C durante 3 horas.

[00138] As propriedades físicas das lentes revestidas de Configuração E e o desempenho fotocrômico delas sob exposição à luz solar direta são listados na Tabela 7.

[00139] Além disso, as lentes MR-8 revestidas dos Exemplos 24 a 29 foram testadas para o desempenho fotocrômico usando uma fonte de luz UV de lâmpada de arco de xenônio. Estes resultados são apresentados na Tabela 8.

3. Configuração G (da Tabela 1) Exemplo 31

[00140] Um substrato de lente CR-39 e um substrato de lente MR-8 foram quimicamente atacados com solução aquosa de hidróxido de potássio 10% a 60°C durante 10 minutos, enxaguados subsequentemente com água de torneira e água DI, e secados com ar comprimido. Cada uma das lentes limpas foi revestida por imersão como segue:

[00141] O substrato limpo foi primeiro revestido por imersão em primer PDR153X2 a uma taxa de remoção de 1,5mm/s e secado à temperatura ambiente durante 10 min. A lente imprimada foi então revestida por imersão no revestimento fotocrômico do Exemplo 18 a uma taxa de remoção de 1,5mm/s seguido por dessolvatação em um forno de convecção a 100°C durante 30 minutos. Após esfriamento para a temperatura ambiente, a lente fotocrômica revestida foi lavada com detergente “Simple Green” 10% em água DI, completamente enxaguada com água DI, e secada com ar comprimido. A lente fotocrômica revestida foi revestida por imersão com revestimento duro protetor MP1179 a uma velocidade de remoção de ~1,3mm/s e tempo de permanência de 10s para produzir uma espessura de revestimento protetor de 2,6-2,8μm após cura térmica a 110°C durante 3 horas.

[00142] As propriedades físicas das lentes revestidas de Configuração G e o desempenho fotocrômico delas sob exposição à luz solar direta são listados na Tabela 9.

4. Configuração K (da Tabela 1) Exemplo 32

[00142] Um substrato de lente MR-8 foi quimicamente atacado com solução aquosa de hidróxido de potássio 10% a 60°C durante 10 minutos, enxaguado subsequentemente com água de torneira e água DI, e secado com ar comprimido. A lente foi montada sobre um copo de sucção e o conjunto foi posicionado dentro de um revestidor por centrifugação. 1,5mL de primer PDR153X2 (Promotor de Adesão 1) foram dispensados sobre o centro geométrico da lente via uma pipeta enquanto se centrifugava a lente a 600rpm durante 5 segundos. A dispensação foi então descontinuada e a lente foi centrifugada a 2.000rpm durante 20s para uniformemente distribuir e secar por centrifugação o primer. A velocidade de centrifugação foi reduzida para 600rpm e 1,5mL do revestimento fotocrômico do Exemplo 12 foram dispensados sobre o centro geométrico da lente via uma pipeta enquanto se centrifugava a lente a 600rpm durante 5 segundos. A dispensação foi então descontinuada e a lente foi centrifugada a uma velocidade de 1.000rpm durante 20s segundos para uniformemente distribuir o revestimento sobre a lente. A lente revestida por centrifugação foi então secada a 100°C durante 30 minutos em um forno de convecção para dessolvatar e solidificar o revestimento. A lente foi secada com ar à temperatura ambiente durante 10 minutos. A lente fotocrômica revestida foi então lavada com detergente “Simple Green” 10% em água DI, completamente enxaguados com água DI, e secado com ar comprimido. A lente fotocrômica revestida foi montada sobre um copo de sucção e o conjunto foi posicionado em um revestidor centrífugo manual. 1,5mL do revestimento do Exemplo 19 (Promotor de Adesão 2) foram dispensados sobre o centro geométrico da lente via uma pipeta enquanto se centrifugava a lente a 400rpm durante 5 segundos. A dispensação foi então descontinuada e a lente foi centrifugada a uma velocidade de 1000rpm durante 20 segundos para uniformemente distribuir e secar por centrifugação o revestimento. A lente revestida foi revestida por imersão com revestimento duro protetor MP1179 a uma velocidade de remoção de ~1,3mm/s e tempo de permanência de 10s para produzir uma espessura de revestimento protetor de 2,6-2,8μm após cura térmica a 110°C durante 3 horas.

[00143] As propriedades físicas da lente revestida de Configuração K e o desempenho fotocrômico dela sob exposição à luz solar direta são listados na Tabela 10.

5. Configuração G (da Tabela 1) Exemplo 33

[00144] Substratos de lente MR-8 foram quimicamente atacados com e solução aquosa de hidróxido de potássio 10% a 50°C durante 10 minutos, enxaguados subsequentemente com água de torneira e água DI, e secados com ar comprimido. A lente limpa foi revestida como segue:

[00145] A lente MR8 limpa foi revestida por imersão com revestimento de primer PDR153X2 a uma velocidade de remoção de ~1,5mm/s e tempo de permanência de 10 segundos para produzir uma camada de primer após secagem com ar durante 5 minutos seguida por secagem em forno a 70°C durante 10 minutos. A lente imprimada foi esfriada para a temperatura ambiente antes de ser revestida por imersão no revestimento fotocrômico do Exemplo 20 a uma taxa de remoção de 1,2mm/s. A lente foi pré-secada a 70°C durante 10 minutos seguido por dessolvatação em um forno de convecção a 100°C durante 30 minutos produzindo espessura de lente fotocrômica de 5,5-6,5μm. A lente fotocrômica revestida foi revestida por imersão com revestimento duro protetor HARDCOAT 1 a uma velocidade de remoção de ~2,0mm/s e tempo de permanência de 10 segundos para produzir uma espessura de revestimento protetor de 2,6-2,8μm após cura térmica a 110°C durante 3 horas.

6. Configuração C (da Tabela 1) Exemplo 34

[00146] Substratos de lente de plástico MR8 foram tratados com uma solução de tratamento de superfície, uma mistura de 25 partes de silano amino-funcional DYNASYLAN HYDROSIL 1151 e 75 partes de água, em um banho ultrassônico durante 5 minutos a 50oC, enxaguados sequencialmente com água de torneira, solução de detergente Deconex OP171 disponível junto à Borer Chemie, água DI, e secados com ar comprimido.

[00147] As lentes MR8 tratadas na superfície foram revestidas por imersão com o revestimento fotocrômico do Exemplo 21 a uma taxa de remoção de 1,2 mm/s a 20oC. A lente foi pré-secada a 70°C durante 10 minutos seguido por dessolvatação em um forno de convecção a 100°C durante 30 minutos produzindo espessura de camada fotocrômica de 5,5- 7,0μm. A lente fotocrômica revestida foi revestida por imersão com revestimento duro protetor HARDCOAT 1 a uma velocidade de remoção de ~2,0mm/s e tempo de permanência de 10 segundos para produzir uma espessura de revestimento protetor de 2,6-2,8μm após cura térmica a 110°C durante 3 horas.

[00148] Todas as montagens fotocrômicas apresentadas nas Tabelas 6 a 12 apresentaram aparência cosmética e resposta fotocrômica desejadas.

[00149] Exceto nos exemplos operacionais, ou salvo indicação em contrário, todos os valores, como aqueles expressando comprimentos de onda, quantidades de ingredientes, faixas ou condições de reação, usados nesta descrição e nas reivindicações em anexo, devem ser entendidos como modificados em todos os casos pelo termo “cerca de”. Salvo indicação em contrário, todas as percentagens em peso de componente de revestimento reveladas na presente invenção são baseadas no peso total da composição de revestimento.

[00150] Embora o presente pedido tenha sido ilustrado pela descrição de modalidades do mesmo, e embora as modalidades tenham sido descritas em detalhe considerável, não é intenção do requerente restringir ou limitar em alguma maneira o escopo das reivindicações em anexo a tal detalhe. Vantagens e modificações adicionais serão facilmente evidentes para aquelas pessoas versadas na técnica. Portanto, a revelação, em seus aspectos mais amplos, não é limitada aos detalhes específicos e aos exemplos ilustrativos mostrados e descritos. Consequentemente, podem ser realizados afastamentos a partir de tais detalhes sem se desviarem do espírito ou escopo da revelação geral do requerente da presente invenção.

[00151] A extensão na qual o termo “inclui” ou “incluindo” é usado no relatório descritivo ou nas reivindicações, é pretendida para ser inclusiva em uma maneira similar ao termo “compreendendo” porque aquele termo é interpretado quando utilizado como uma palavra transicional em uma reivindicação. Ainda mais, a extensão na qual o termo “ou” é utilizado (por exemplo, A ou B), é pretendida para significar “A ou B ou ambos”. Quando os requerentes pretendem indicar “apenas A ou B mas não ambos” então o termo “apenas A ou B mas não ambos” será utilizado. Dessa forma, o uso do termo “ou” na presente invenção é inclusivo, e não o uso exclusivo. Também, na extensão na qual os temos “em” ou “para dentro de” são usados no relatório descritivo ou nas reivindicações, é pretendido para adicionalmente significar “sobre” ou “para cima de”.

[00152] Como usadas na descrição da invenção e das reivindicações em anexo, as formas no singular “um”, “uma”, “o” e “a” são pretendidas para incluir também as formas no plural, a não ser que o contexto indique claramente em contrário.

[00153] As composições de revestimento e os métodos ou processos correspondentes podem compreender, consistir em, ou consistir essencialmente em elementos, etapas e limitações essenciais descritos na presente invenção, e, outrossim, quaisquer ingredientes, componentes, etapas, ou limitações adicionais ou opcionais descritos na presente invenção ou úteis, de modo diferente, nas aplicações de composição de revestimento.

[00154] Salvo indicação em contrário, todos(as) os(as) referências, literatura, patentes, e pedidos de patente indicados(as) na presente invenção, são incorporados(as) como referências em suas totalidades respectivas.

Claims

1. Artigo fotocrômico, caracterizado pelo fato de que compreende: a) um substrato; b) uma composição de revestimento termoplástico fotocrômico solidificada sobre pelo menos uma superfície do substrato, a composição de revestimento fotocrômico compreendendo: i) um polímero acrílico termoplástico, em que o polímero ou pelo menos um segmento do polímero tem uma Tg abaixo de 55°C, em que o polímero acrílico é um copolímero compreendendo segmentos de poli(metacrilato de alquila) e de poli(acrilato de alquila), em que o copolímero é um copolímero em tribloco de ABA em que A e B são dois segmentos de polímero diferentes selecionados de poli(acrilato de metila), poli(acrilato de metila-co-dialquilacrilamida), poli(metacrilato de metila), poli(acrilato de butila), poli(metacrilato de metila-co-dialquilacrilamida), e poli(acrilato de butila-co-dialquilacrilamida); ii) uma quantidade fotocrômica de um ou mais compostos fotocrômicos; e iii) um solvente orgânico não reativo; em que a quantidade total de composto(s) fotocrômico(s) é pelo menos 40 partes em peso por 100 partes em peso da quantidade total de polímero acrílico termoplástico na composição de revestimento, em que o revestimento fotocrômico tem uma espessura de 3 a 20 micrômetros; e c) um revestimento polimérico duro protetor sobreposto sobre o revestimento fotocrômico.

2. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que A é poli(metacrilato de metila-co-dialquilacrilamida) e B é poli(acrilato de butila).

3. Artigo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que A contém de 1 a 40 por cento em mol de dialquilacrilamida.

4. Artigo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a dialquilacrilamida é N,N-dimetacrilamida.

5. Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento fotocrômico compreende de 5 a 65 por cento em peso de polímero acrílico termoplástico.

6. Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o solvente orgânico na composição de revestimento fotocrômico é um ou uma mistura de solventes selecionados de álcoois alifáticos, ésteres de álcool, ésteres de éter glicólico, éteres de álcool, cetonas, e álcool-cetonas.

7. Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento fotocrômico compreende de 5 a 90 por cento em peso de solvente orgânico.

8. Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento fotocrômico inclui de 2 a 30 por cento em peso de um ou mais compostos fotocrômicos.

9. Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a quantidade total de composto(s) fotocrômico(s) é pelo menos de 50% em peso do peso total de polímero acrílico termoplástico.

10.Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento fotocrômico compreende, adicionalmente, um ou mais estabilizantes de luz.

11.Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que os um ou mais compostos fotocrômicos são selecionados de benzopiranos, naftopiranos, fenantropiranos, quinopiranos, naftopiranos indeno-fundidos, benzoxazinas, naftoxazinas, espiro(indolina)piridobenzoxazinas, ditizonato de metal, fulgidas, fulgimidas, derivados dos mesmos, e misturas dos mesmos.

12.Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o revestimento fotocrômico tem uma espessura de 3 a 10 micrometros.

13.Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o revestimento fotocrômico pode ser removido por imersão em, ou esfregação com, um solvente orgânico.

14.Artigo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o solvente de remoção é selecionado de 1-metoxi-2-propanol, cetona etílica e metílica, ou uma mistura de 1-metoxi-2-propanol e cetona etílica e metílica.

15.Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o revestimento polimérico duro protetor é um revestimento de organossilano termicamente curável.

16.Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que o dito substrato compreende papel, vidro, cerâmica, madeira, alvenaria, material têxtil, metal, ou material orgânico polimérico.

17 Artigo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o material orgânico polimérico é um polímero sólido transparente selecionado de poli(metacrilato de metila); poli(bismetacrilato de glicol etilênico); poli(dimetacrilato de bisfenol A etoxilado); policarbonato termoplástico; poli(acetato de vinila); polivinilbutiral; poliuretano; politiouretanos; polissulfetos; polímeros formados de monômeros selecionados de monômeros de bis(carbonato de alila) de glicol dietilênico, monômeros de dimetacrilato de glicol dietilênico, monômeros de metacrilato de fenol etoxilado, monômeros de diisopropenilbenzeno, monômeros de triacrilato de trimetilolpropano etoxilado, e misturas dos mesmos; e misturas dos mesmos.

18 Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17,caracterizado pelo fato de que o dito substrato é um elemento óptico.

19 Artigo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o dito elemento óptico é uma lente.

20.Artigo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o índice de refração da dita lente é de 1,48 a 1,80.

21.Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 20, caracterizado pelo fato de que o artigo apresenta uma Razão de Abrasão de Bayer de pelo menos 2.

22.Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 21, caracterizado pelo fato de que o artigo apresenta um tempo de escurecimento como definido por t_dso de 60 segundos ou menos, e um tempo de desbotamento como definido por t_f70 de menor que 300 segundos.

23.Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de que o artigo compreende adicionalmente uma primeira camada de promotor de adesão orgânico interposta entre o substrato e o revestimento fotocrômico.

24 Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizado pelo fato de que o artigo compreende adicionalmente uma segunda camada de promotor de adesão orgânico interposta entre o revestimento fotocrômico e o revestimento duro protetor.

25.Método para preparar um artigo fotocrômico como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: a) aplicar e solidificar uma composição de revestimento termoplástico fotocrômico sobre pelo menos uma superfície de um substrato para formar um revestimento termoplástico fotocrômico, a composição de revestimento fotocrômico compreendendo: i) um polímero acrílico termoplástico em que o polímero ou pelo menos um segmento do polímero tem uma Tg abaixo de 55°C, em que o polímero acrílico é um copolímero compreendendo segmentos de 5 / 5 poli(metacrilato de alquila) e de poli(acrilato de alquila), em que o copolímero é um copolímero em tribloco de ABA em que A e B são dois segmentos de polímero diferentes selecionados de poli(acrilato de metila), poli(acrilato de metila-co-dialquilacrilamida), poli(metacrilato de metila), poli(acrilato de butila), poli(metacrilato de metila-co-dialquilacrilamida), e poli(acrilato de butila-co-dialquilacrilamida); ii) uma quantidade fotocrômica de um ou mais compostos fotocrômicos; e iii) um solvente orgânico não reativo; em que a quantidade total de composto(s) fotocrômico(s) é pelo menos 40 partes em peso por 100 partes em peso da quantidade total de polímero acrílico termoplástico na composição de revestimento, em que o revestimento fotocrômico tem uma espessura de 3 a 20 micrômetros; e b) aplicar e solidificar um revestimento polimérico duro protetor sobreposto sobre o revestimento fotocrômico.

26.Método para preparar um artigo fotocrômico de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o método compreende adicionalmente aplicar e solidificar uma primeira camada de promotor de adesão orgânico sobre a pelo menos uma superfície do substrato antes de aplicar o revestimento fotocrômico de modo que a primeira camada de promotor de adesão orgânico esteja interposta entre o substrato e o revestimento fotocrômico.

27.Método para preparar um artigo fotocrômico de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracterizado pelo fato de que o método compreende adicionalmente aplicar e solidificar uma segunda camada de promotor de adesão orgânico sobre o revestimento fotocrômico antes de aplicar o revestimento polimérico duro protetor de modo que a segunda camada de promotor de adesão orgânico esteja interposta entre o revestimento fotocrômico e o revestimento duro protetor.