BR112021008672A2 - artigo fotocrômico - Google Patents

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BR112021008672A2
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isocyanate
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BR112021008672-2A
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Joseph D. Turpen
Robert W. Walters
Wenjing Xiao
An-Hung YEH
Elizabeth A. Zezinka
Emily AMOND
Anu Chopra
Michael Frank Haley
Beon-Kyu Kim
Sujit Mondal
Nicholas J. Parise
Brian SHAUGHNESSY
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Abstract

ARTIGO FOTOCRÔMICO. A presente invenção se refere a um artigo fotocrômico que inclui um substrato e uma camada fotocrômica formada a partir de uma composição fotocrômica curável. A composição fotocrômica inclui um componente de poliol que inclui um policarbonato diol, um componente de isocianato que inclui um isocianato polifuncional não bloqueado e/ou um isocianato polifuncional bloqueado e pelo menos um composto fotocrômico. A razão de equivalentes dos equivalentes de isocianato bloqueado/não bloqueado do componente de isocianato para os equivalentes de hidroxila do componente de poliol é de pelo menos 5:1. O artigo fotocrômico exibe um T1/2 (Meia Vida de Desvanecimento) a 23 °C menor ou igual a 70 segundos.

Description

“ARTIGO FOTOCRÔMICO” REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO
[0001] Este pedido é intitulado a e reivindica prioridade para o Pedido de Patente US no 62/757.454, depositado em 8 de novembro de 2018, cuja revelação é incorporada ao presente documento a título de referência em sua totalidade.
CAMPO DA INVENÇÃO
[0002] A presente invenção se refere a um artigo fotocrômico que inclui um substrato e uma camada fotocrômica formada a partir de uma composição fotocrômica curável, que inclui um componente de poliol que inclui um diol de policarbonato, um componente de isocianato e pelo menos um composto fotocrômico, em que a razão entre equivalentes de isocianato bloqueado/não bloqueado e hidroxila é de pelo menos 5:1, e o artigo fotocrômico exibe um T 1/2 (Meia Vida de Desvanecimento) a 23 °C menor ou igual a 70 segundos.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[0003] Em resposta a determinados comprimentos de onda de radiação eletromagnética (ou "radiação actínica"), os compostos fotocrômicos normalmente sofrem uma transformação de uma forma ou estado para outra forma, em que cada forma tem um espectro de absorção característico ou distinguível associado aos mesmos. Normalmente, após a exposição à radiação actínica, muitos compostos fotocrômicos são transformados de uma forma fechada, que corresponde a um estado não ativado (ou branqueado/substancialmente incolor) do composto fotocrômico, para uma forma aberta, que corresponde a uma forma ativada (ou colorido) do composto fotocrômico. Na ausência de exposição à radiação actínica, tais compostos fotocrômicos são transformados reversivelmente do estado ativado (ou colorido), de volta ao estado não ativado (ou branqueado/incolor). As composições, como as composições curáveis, que contêm compostos fotocrômicos normalmente exibem estados incolores (como transparentes) e coloridos que correspondem aos estados incolores e coloridos dos compostos fotocrômicos neles contidos.
[0004] Os compostos fotocrômicos podem ser usados em composições curáveis para formar, por exemplo, camadas curadas, como filmes curados ou folhas que são fotocrômicas. Com camadas fotocrômicas curadas, como revestimentos fotocrômicos curados, é normalmente desejável que eles forneçam uma combinação de dureza e desempenho fotocrômico. Geralmente, a cinética associada à transformação reversível de um composto fotocrômico entre uma forma fechada (não ativada/incolor) e uma forma aberta (ativada/colorida) é mais rápida em uma matriz mole, mas mais lenta em uma matriz dura (do curado camada na qual reside o composto fotocrômico). Camadas fotocrômicas curadas com uma matriz mole normalmente têm dureza reduzida, enquanto aquelas com uma matriz dura normalmente têm dureza aumentada.
[0005] Seria desejável desenvolver artigos fotocrômicos que incluem uma camada fotocrômica que é formada a partir de uma composição fotocrômica curável que fornece uma camada fotocrômica curada com uma combinação de desempenho fotocrômico melhorado, sem uma redução na dureza da camada fotocrômica.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0006] De acordo com a presente invenção, é fornecido um artigo fotocrômico que compreende (A) um substrato; e (B) uma camada fotocrômica residindo sobre pelo menos uma porção do substrato, na qual a camada fotocrômica é formada a partir de uma composição fotocrômica curável. A composição fotocrômica curável compreende (a) um componente de poliol, em que o componente de poliol compreende um policarbonato diol com um peso equivalente de hidroxila de pelo menos 1.300. A composição fotocrômica curável compreende adicionalmente (b) um componente de isocianato que compreende pelo menos um de um isocianato polifuncional não bloqueado que compreende pelo menos dois grupos isocianato não bloqueado, um isocianato polifuncional bloqueado que compreende pelo menos dois grupos isocianato bloqueado, ou combinações do isocianato polifuncional não bloqueado e o isocianato polifuncional bloqueado. A composição fotocrômica curável também compreende (c) pelo menos um composto fotocrômico. A composição fotocrômica tem uma razão de equivalentes dos (i) equivalentes de isocianato não bloqueado e equivalentes de isocianato bloqueado do componente de isocianato para os (ii) equivalentes de hidroxila do componente de poliol, que é de pelo menos 5:1. O artigo fotocrômico exibe um T1/2 (Meia Vida de Desvanecimento) a 23 °C menor ou igual a 70 segundos.
[0007] As particularidades que caracterizam a presente invenção são apontadas com particularidade nas reivindicações, que estão anexadas e fazem parte desta revelação. Estas e outras particularidades da invenção, suas vantagens operacionais e os objetos específicos obtidos por seu uso serão mais completamente compreendidos a partir da seguinte descrição detalhada na qual modalidades não limitativas da invenção são ilustradas e descritas.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0008] Conforme usado no presente documento, os artigos "um", "uma" e "o/a" incluem referentes plurais, a menos que expressamente e inequivocamente limitados a um referente.
[0009] A menos que indicado de outra forma, todas as faixas ou razões reveladas no presente documento devem ser entendidas como abrangendo qualquer e todas as subfaixas ou sub-razões incluídas no presente documento. Por exemplo, um intervalo ou razão declarado de "1 a 10" deve ser considerado para incluir todos e quaisquer subintervalos entre (e inclusive) o valor mínimo de 1 e o valor máximo de 10; ou seja, todos os subintervalos ou subintervalos começando com um valor mínimo de 1 ou mais e terminando com um valor máximo de 10 ou menos, tais como, mas não limitados a 1 a 6,1, 3,5 a 7,8 e 5,5 a 10.
[0010] Além dos exemplos operacionais, ou quando indicado de outro modo, todos os números que expressam quantidades de ingredientes, condições de reação, e assim por diante usados no relatório descritivo e reivindicações devem ser compreendidos como modificados em todos os casos pelo termo "cerca de".
[0011] Como usado no presente documento, os valores de peso molecular de polímeros, tais como pesos moleculares ponderais médios (Mw) e pesos moleculares numéricos médios (Mn), são determinados por cromatografia de permeação em gel usando-se padrões apropriados, tais como padrões de poliestireno.
[0012] Como usado no presente documento, os valores do índice de polidispersidade (PDI) representam uma razão entre o peso molecular ponderal médio (Mw) e o peso molecular numérico médio (Mn) do polímero (isto é, Mw/Mn).
[0013] Como usado no presente documento, o termo "polímero" significa homopolímeros (por exemplo, preparados a partir de uma única espécie de monômero), copolímeros (por exemplo, preparados a partir de pelo menos duas espécies de monômeros) e polímeros enxertados.
[0014] Como usado no presente documento, o termo "(met)acrilato" e termos semelhantes, tais como "éster do ácido (met) acrílico", significa metacrilatos e/ou acrilatos. Como usado no presente documento, o termo "ácido (met) acrílico" significa ácido metacrílico e/ou ácido acrílico.
[0015] Como usado no presente documento, o termo "fotocrômico" e termos semelhantes, tais como "composto fotocrômico", significa ter um espectro de absorção para, pelo menos, radiação visível que varia em resposta à absorção de pelo menos radiação actínica. Além disso, como aqui utilizado, o termo "material fotocrômico" significa qualquer substância que é adaptada para exibir propriedades fotocrômicas (como adaptada para ter um espectro de absorção para pelo menos radiação visível que varia em resposta à absorção de pelo menos radiação actínica) e que inclui pelo menos um composto fotocrômico.
[0016] Conforme usado no presente documento, o termo "radiação actínica" significa radiação eletromagnética que é capaz de causar uma resposta em um material, como, mas não se limitando a, transformar um material fotocrômico de uma forma ou estado para outro, como será discutido posteriormente detalhes aqui.
[0017] Como usado no presente documento, o termo "material fotocrômico" inclui materiais e compostos fotocrômicos termicamente reversíveis e materiais e compostos fotocrômicos não reversíveis termicamente. O termo "compostos/materiais fotocrômicos termicamente reversíveis", como aqui utilizado, significa compostos/materiais capazes de se converter de um primeiro estado, por exemplo, um "estado claro", para um segundo estado, por exemplo, um "estado colorido", em resposta a radiação e revertendo para o primeiro estado em resposta à energia térmica. O termo "compostos/materiais fotocrômicos não termicamente reversíveis", como aqui utilizado, significa compostos/materiais capazes de se converter de um primeiro estado, por exemplo, um "estado claro", para um segundo estado, por exemplo, um "estado colorido", em resposta à radiação actínica e revertendo ao primeiro estado em resposta à radiação actínica de substancialmente o mesmo comprimento de onda (ou comprimentos de onda) que a absorção (ou absorções) do estado colorido (por exemplo, descontinuação da exposição a tal radiação actínica).
[0018] Como usado no presente documento, para modificar o termo "estado", os termos "primeiro" e "segundo" não se destinam a se referir a qualquer ordem ou cronologia particular, mas em vez disso, referem-se a duas condições ou propriedades diferentes. Para fins de ilustração não limitativa, o primeiro estado e o segundo estado de um composto fotocrômico podem diferir em relação a pelo menos uma propriedade óptica, como, mas não se limitando a absorção de radiação visível e/ou UV. Assim, de acordo com várias modalidades não limitativas aqui reveladas, os compostos fotocrômicos da camada fotocrômica dos artigos fotocrômicos da presente invenção podem ter um espectro de absorção diferente em cada um do primeiro e segundo estado. Por exemplo, embora não seja limitante no presente documento, um composto fotocrômico pode ser transparente no primeiro estado e colorido no segundo estado. Alternativamente, um composto fotocrômico da presente invenção pode ter uma primeira cor no primeiro estado e uma segunda cor no segundo estado.
[0019] Como usado no presente documento, o termo "óptico" significa pertencente a ou associado à luz e/ou visão. Por exemplo, de acordo com várias modalidades não limitativas reveladas no presente documento, o artigo óptico ou elemento ou dispositivo pode ser escolhido a partir de artigos oftálmicos, elementos e dispositivos, artigos de exibição, elementos e dispositivos, janelas, espelhos e artigos celulares de cristal líquido ativos e passivos, elementos e dispositivos.
[0020] Conforme usado no presente documento, o termo "oftálmico" significa pertencente ou associado ao olho e à visão. Exemplos não limitativos de artigos ou elementos oftálmicos incluem lentes corretivas e não corretivas, incluindo lentes de visão única ou multivisão, que podem ser lentes multivisão segmentadas ou não segmentadas (tais como, mas não limitado a, lentes bifocais, lentes trifocais e lentes progressivas), bem como outros elementos usados para corrigir, proteger ou melhorar (cosmeticamente ou de outra forma) a visão, incluindo, sem limitação, lentes de contato, lentes intraoculares, lentes de aumento e lentes ou viseiras de proteção.
[0021] Conforme usado no presente documento, o termo "display" significa a representação visível ou legível por máquina de informações em palavras, números, símbolos, desenhos ou desenhos. Exemplos não limitativos de elementos de exibição incluem telas, monitores e elementos de segurança, como marcas de segurança.
[0022] Conforme usado no presente documento, o termo "janela" significa uma abertura adaptada para permitir a transmissão de radiação através da mesma. Exemplos não limitativos de janelas incluem transparências automotivas e de aeronaves, para-brisas, filtros, persianas e interruptores ópticos.
[0023] Conforme usado no presente documento, o termo "espelho" significa uma superfície que reflete especularmente uma grande fração da luz incidente.
[0024] Conforme usado no presente documento, o termo "célula de cristal líquido" refere-se a uma estrutura contendo um material de cristal líquido que é capaz de ser solicitado. Um exemplo não limitativo de um elemento de célula de cristal líquido é uma tela de cristal líquido.
[0025] Como usado no presente documento, os termos "formado sobre", "depositado sobre", "fornecido sobre", "aplicado sobre", "residindo sobre" ou "posicionado sobre" significam formado, depositado, fornecido, aplicado, residente ou posicionado sobre o elemento subjacente ou superfície do elemento subjacente, mas não necessariamente em contato direto (ou adjacente) com o mesmo. Por exemplo, uma camada "posicionada sobre" um substrato não impede a presença de uma ou mais outras camadas, revestimentos ou filmes da mesma ou de uma composição diferente localizada entre a camada posicionada ou formada e o substrato.
[0026] Como usado no presente documento, o termo "poliol" significa um material com pelo menos dois grupos hidroxila.
[0027] Todos os documentos, tais como, mas não se limitando a, patentes emitidas e pedidos de patentes, aqui referidos, e a menos que indicado de outra forma, devem ser considerados "incorporados a título de referência" em sua totalidade.
[0028] Como usado no presente documento, o termo "alifático" e termos relacionados, como "grupo (ou grupos) alifático", significa grupos de hidrocarbonetos não cíclicos e não aromáticos, que incluem pelo menos um átomo de carbono, como 1 a 20 átomos de carbono, tais como grupos alifáticos C1-C20,, ou grupos alifáticos C1-C10, , ou grupos alifáticos C1-C6; pode ser linear ou ramificado; opcionalmente incluem um ou mais grupos alqueno (ou alquenila) interno e/ou terminal; e opcionalmente incluem um ou mais grupos alquino (ou alquinila) interno e/ou terminal. Quando se inclui dois ou mais grupos alqueno, os grupos alqueno de um grupo alifático podem ser conjugados e/ou não conjugados. Quando se inclui dois ou mais grupos alquino, os grupos alquino de um grupo alifático podem ser conjugados e/ou não conjugados. Quando se inclui pelo menos um grupo alqueno e pelo menos um grupo alquino, os grupos alqueno e alquino do grupo alifático podem ser conjugados e/ou não conjugados entre si.
[0029] Exemplos de grupos alifáticos incluem, sem limitação, grupos alquila. Como usado no presente documento, o termo "alquila" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) alquila", grupos de meios que incluem, pelo menos, um átomo de carbono, como 1 a 20 átomos de carbono, tais como grupos C1-C20 alquila, ou grupos C1-C10 alquila, ou grupos C1-C6 alquila; são lineares ou ramificados; e são saturados (e correspondentemente estão livres de grupos alqueno e grupos alquino). Exemplos de grupos alquila incluem, sem limitação, metila, etila, n-propila, iso-propila, n-butila, iso-butila, sec-butila, t-butila, pentila linear ou ramificada, hexila linear ou ramificada, heptila linear ou ramificada, octila linear ou ramificada, nonila linear ou ramificada, decila linear ou ramificada, undencila linear ou ramificada, dodecila linear ou ramificada, tridecila linear ou ramificada, tetradecila linear ou ramificada, pentadecila linear ou ramificada, hexadecila linear ou ramificada, heptadecila linear ou ramificada, octadecila linear ou ramificada, nonadecila linear ou ramificada e eicosanila linear ou ramificada.
[0030] Como usado no presente documento, as recitações de grupos "lineares ou ramificados", tais como, mas não se limitando a, alquila linear ou ramificado, são aqui entendidas como incluindo, para fins de ilustração não limitativa, um grupo metileno ou um grupo metila; grupos que são lineares, tais como grupos C2-C20 alquila linear; e os grupos que são apropriadamente ramificados, tais como, mas não limitados a, grupos C3-C20 alquila ramificados.
[0031] Exemplos de grupos alifáticos incluem, sem limitação, grupos alquenila. Como usado no presente documento, o termo "alquenila", e termos relacionados, tais como "grupos alquenila", significa grupos que incluem pelo menos dois átomos de carbono, como 2 a 20 átomos de carbono, tais como C 2-C20 alquenila, ou C2-C10 alquenila, ou C2-C6 grupos alquenila; são lineares ou ramificados; e incluem um ou mais grupos alqueno (ou alquenila) interno e/ou terminal. Exemplos de grupos alquenila incluem, sem limitação, aqueles exemplos de grupos alquila lineares ou ramificados recitados anteriormente aqui, que têm pelo menos dois átomos de carbono e pelo menos um grupo alqueno (ou alquenila), como, mas não limitado a, etenila, propenila linear ou ramificada, butenila linear ou ramificada, pentenila linear ou ramificada, hexenila linear ou ramificada, etc.
[0032] Exemplos de grupos alifáticos incluem, sem limitação, grupos alquinila. Como usado no presente documento, o termo "alquinila" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) alquinila" significa grupos que incluem pelo menos dois átomos de carbono, como 2 a 20 átomos de carbono, tais como C2-C20 alquinila, ou C2-C10 alquinila, ou C2-C6 alquinila; são lineares ou ramificados; e incluem um ou mais grupos alquino (ou alquinila) interno e/ou terminal. Exemplos de grupos alquinila incluem, sem limitação, aqueles exemplos de grupos alquila lineares ou ramificados recitados anteriormente no presente documento, que têm pelo menos dois átomos de carbono e pelo menos um grupo alquino (ou alquinila), como, mas não limitado a, etinila, propinila linear ou ramificada, butinila linear ou ramificada, pentinila linear ou ramificada, hexinia linear ou ramificado, etc.
[0033] Como usado no presente documento, o termo "haloalifático" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) haloalifático", significa grupos de hidrocarbonetos não cíclicos e não aromáticos, que incluem pelo menos um átomo de carbono, como 1 a 20 átomos de carbono, tais como grupos haloalifáticos C1-C20, ou grupos haloalifáticos C1-C10, ou grupos haloalifáticos C1- C6; incluem pelo menos um grupo halo selecionado a partir de fluoro (F), cloro (Cl), bromo (Br) e/ou iodo (I); são lineares ou ramificados; opcionalmente incluem um ou mais grupos alquenos internos e/ou terminais; e opcionalmente incluem um ou mais grupos alquinos internos e/ou terminais. Quando se inclui dois ou mais grupos alqueno, os grupos alqueno de um grupo haloalifático podem ser conjugados e/ou não conjugados. Quando se inclui dois ou mais grupos alquino, os grupos alquino de um grupo haloalifático podem ser conjugados e/ou não conjugados. Quando se inclui pelo menos um grupo alqueno e pelo menos um grupo alquino, os grupos alqueno e alquino do grupo haloalifático podem ser conjugados e/ou não conjugados entre si. Pelo menos um hidrogênio disponível de, e até todos os hidrogênios disponíveis de, um grupo haloalifático pode ser substituído por um grupo halo, como selecionado a partir de fluoro (F), cloro (Cl), bromo (Br) e/ou iodo (I). Correspondentemente, como aqui utilizado, o termo "haloalifático" inclui, mas não está limitado a, "per-haloalifático" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) per-haloalifático".
[0034] Exemplos de grupos haloalifáticos incluem, sem limitação, grupos haloalquila. Como usado no presente documento, o termo "haloalquila" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) haloalquila", significa grupos que incluem pelo menos um átomo de carbono, como 1 a 20 átomos de carbono, tais como C1-C20 haloalquila, ou C1-C10 haloalquila, ou C1-C6 haloalquila; são lineares ou ramificados; incluem pelo menos um grupo halo, como selecionado a partir de fluoro (F), cloro (Cl), bromo (Br) e/ou iodo (I); e são saturados (e correspondentemente estão livres de grupos alqueno e grupos alquino). Pelo menos um hidrogênio disponível de, e até todos os hidrogênios disponíveis de, um grupo haloalquila pode ser substituído por um grupo halo, como selecionado a partir de fluoro (F), cloro (Cl), bromo (Br) e/ou iodo (I). Correspondentemente, como aqui utilizado, o termo "haloalquila" inclui, mas não está limitado a, "per-haloalquila" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) per-haloalquila". Exemplos de grupos haloalquila incluem, sem limitação, aqueles exemplos de grupos alquila lineares ou ramificados recitados acima, que incluem pelo menos um grupo halo, como, mas não limitado a, halometila, haloetila, halopropila linear ou ramificada, linear ou halobutila ramificada, halopentila linear ou ramificada, halo-hexila linear ou ramificada, etc., cada um independentemente incluindo pelo menos um grupo halo.
[0035] Exemplos de grupos haloalifáticos incluem, sem limitação, grupos haloalquenila. Como usado no presente documento, o termo "haloalquenila" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) haloalquenila", significa grupos que incluem pelo menos dois átomos de carbono, como 2 a 20 átomos de carbono, tais como C2-C20 haloalquenila, ou C2-C10 haloalquenila, ou C2- C6 haloalquenila; são lineares ou ramificados; incluem pelo menos um grupo halo, como selecionado a partir de fluoro (F), cloro (Cl), bromo (Br) e/ou iodo (I); e incluem um ou mais grupos alqueno (ou alquenila) interno e/ou terminal. Exemplos de grupos haloalquenila incluem, sem limitação, aqueles exemplos de grupos alquila lineares ou ramificados recitados acima, que têm pelo menos dois átomos de carbono, pelo menos um grupo alqueno (ou alquenila) e pelo menos um grupo halo, como, mas não limitado a, haloetenila, halopropenila linear ou ramificada, halobutenia linear ou ramificada, halopentenila linear ou ramificada, halo-hexenila linear ou ramificada, etc., cada um independentemente incluindo pelo menos um grupo halo.
[0036] Exemplos de grupos haloalifáticos incluem, sem limitação, grupos haloalquinila. Como usado no presente documento, o termo "halo" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) haloalquinila", significa grupos que incluem pelo menos dois átomos de carbono, como 2 a 20 átomos de carbono, tais como C2-C20 haloalquinila, ou C2-C10 haloalquinila, ou C2-C6 haloalquinila; são lineares ou ramificados; incluem pelo menos um grupo halo (ou grupo halogênio), como selecionado a partir de fluoro (F), cloro (Cl), bromo (Br) e/ou iodo (I); e incluem um ou mais grupos alquino (ou alquinila) interno e/ou terminal. Exemplos de grupos haloalquinila incluem, sem limitação, aqueles exemplos de grupos alquila lineares ou ramificados recitados acima, que têm pelo menos dois átomos de carbono, pelo menos um grupo alqueno (ou alquinila) e pelo menos um grupo halo, como, mas não se limitando a, haloetinila, halopropinila linear ou ramificada, halobutinila linear ou ramificada, halopentinila linear ou ramificada, halo-hexinila linear ou ramificada, etc., cada um independentemente incluindo pelo menos um grupo halo.
[0037] Como usado no presente documento, o termo "cicloalifático" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) cicloalifático", significa grupos de hidrocarbonetos cíclicos e não aromáticos, que incluem pelo menos três átomos de carbono, tais como 3 a 20 átomos de carbono, tais como grupos cicloalifáticos C3-C20 ou grupos cicloalifáticos C3-C10 ou grupos cicloalifáticos
C3-C8; opcionalmente incluem pelo menos um grupo insaturado selecionado a partir de alqueno e/ou alquino; e opcionalmente incluem dois ou mais anéis cicloalifáticos fundidos.
[0038] Exemplos de grupos cicloalifáticos incluem, sem limitação, grupos cicloalquila. Como usado no presente documento, o termo "cicloalquil" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) cicloalquil", significam grupos que incluem pelo menos três átomos de carbono, tais como 3 a 20 átomos de carbono, tais como grupos cicloalquila C3-C20, ou C3-C10 cicloalquila, ou C3-C8 cicloalquila; opcionalmente incluem pelo menos um grupo insaturado selecionado a partir de alqueno e/ou alquino; e opcionalmente incluem dois ou mais anéis de cicloalquil fundidos. Exemplos de grupos cicloalquila incluem, sem limitação, ciclopropila; ciclobutila; ciclopentila; ciclo-hexila; ciclo-heptila; ciclo-octila; ciclononila; ciclodecila; cicloundecila; ciclododecila; biciclo[2.2.1]heptanila; deca- hidronaftalenila; tetradeca-hidroantracenila; tetradeca-hidrofenantrenila; e dodeca- hidro-1H-fenalenila.
[0039] Conforme usado no presente documento, o termo "arila" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) arila", significa grupos de hidrocarbonetos aromáticos cíclicos, que incluem pelo menos 5 átomos de carbono, tais como grupos C5-C20 arila ou grupos C5-C14 arila; e opcionalmente incluem pelo menos dois anéis aromáticos fundidos. Os exemplos de grupos arila incluem, sem limitação, naftalenila, antracenila, fenantrenila e 3a1 H-fenalenila.
[0040] Como usado no presente documento, o termo "heteroarila" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) heteroarila", significa grupos de hidrocarbonetos aromáticos cíclicos, que incluem pelo menos 3 átomos de carbono, tais como grupos C3-C20 heteroarila ou grupos C5-C14 heteroarila; pelo menos um heteroátomo no anel aromático, como -O-, -N- e/ou -S- ; e opcionalmente incluem pelo menos dois anéis aromáticos fundidos, pelo menos um dos quais é um anel heteroarila fundido. Exemplos de grupos heteroarila incluem, sem limitação, pirazolila, imidazolila, triazinila, furanila, tiofenila, piranila, piridinila, isoquinolinila e pirimidinila.
[0041] Como usado no presente documento, o termo "alcóxi" e termos relacionados, tais como o "grupo (ou grupos) alcóxi", significa um grupo alquila que inclui, pelo menos, um átomo de carbono, como 1 a 20 átomos de carbono, tais como C1-C20 alcóxi, ou C1-C10 alcóxi, ou C1-C6 alcóxi; inclui uma ligação ou grupo de oxigênio divalente terminal (ou ligação ou grupo de éter terminal); está saturado (e correspondentemente está livre de grupos alqueno e grupos alquino). Exemplos de grupos alcóxi incluem, sem limitação, aqueles exemplos de grupos alquila recitados anteriormente aqui, que incluem uma ligação ou grupo de oxigênio divalente terminal (ou ligação ou grupo éter terminal), como, mas não se limitando a, metoxi (CH3-O-), etoxi (CH3CH2-O-), n-propoxi (CH3CH2CH2-O-), iso-propoxi, butoxi linear ou ramificado, pentoxi linear ou ramificado, hexoxi linear ou ramificado etc.
[0042] Como usado no presente documento, o termo "halogênio" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) halogênio" e/ou "grupo (ou grupos) halo", significa um átomo de halogênio de ligação simples, como selecionado a partir de flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br) e/ou iodo (I).
[0043] Conforme usado no presente documento, e a menos que de outra forma explicitamente declarado, o termo "hidrogênio" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) hidrogênio", significa um hidrogênio de ligação simples (-H).
[0044] Os artigos fotocrômicos da presente invenção incluem uma camada fotocrômica que reside sobre pelo menos uma porção do substrato, na qual a camada fotocrômica é formada a partir de uma composição fotocrômica curável. A composição curável inclui um componente de poliol, em que o componente de poliol inclui um policarbonato diol com um peso equivalente de hidroxila de pelo menos 1.300.
[0045] O peso equivalente de hidroxila do policarbonato diol é determinado de acordo com métodos reconhecidos na técnica, que tipicamente envolvem submeter o policarbonato diol a acetilação, seguido por titulação com hidróxido de potássio e a conversão matemática do número de hidroxila resultante em peso equivalente de hidroxila.
[0046] Com algumas modalidades, o policarbonato diol, do componente de poliol, tem um peso equivalente de hidroxila de pelo menos 1.400. Com algumas outras modalidades, o policarbonato diol, do componente de poliol, tem um peso equivalente de hidroxila menor ou igual a 1.800. O policarbonato diol, do componente de poliol, com algumas modalidades, tem um peso equivalente de hidroxila de 1.300 a 1.800, ou de 1.400 a 1.800, ou de 1.500 a 1.800, ou de 1.300 a
1.700, ou de 1.400 a 1.700, ou de 1.500 a 1.700.
[0047] O policarbonato diol, com algumas modalidades, tem um pelo molecular numérico médio (Mn) de 3.500 a 6.000, ou de 4.000 a 5.500. O policarbonato diol, com algumas modalidades, tem um pelo molecular ponderal médio (Mw) de 8.000 a 11.000, ou de 9.000 a 10.500. O policarbonato diol, com algumas modalidades adicionais, tem um índice de polidispersidade (PDI) inferior a 3,0, ou inferior a 2,5, ou 1,7 a 3,0, ou 1,8 a 2,5, ou 1,9 a 2,25.
[0048] O policarbonato diol do componente de poliol da composição fotocrômica curável da presente invenção pode ser preparado de acordo com métodos reconhecidos na técnica. Com algumas modalidades, e para fins de ilustração não limitativa, o policarbonato diol pode ser preparado a partir da reação de um diol com um di-haleto de carbonila, como dicloreto de carbonila, com remoção do ácido haleto resultante, como HCl. Para fins de ilustração não limitativa adicional, o policarbonato diol pode ser preparado a partir de uma reação de transesterificação de um diol e um carbonato de di-hidrocarbila, como carbonato de difenila, com remoção da hidrocarbila funcional hidroxila resultante, como fenol.
[0049] Exemplos de dióis (tendo dois grupos hidroxila) a partir dos quais o policarbonato diol pode ser preparado, incluem, sem limitação, etanodiol (como 1,2-etanodiol); propanodiol (como 1,2- e/ou 1,3-propanodiol); butanodiol (como 1,2-, 1,3- e/ou 1,4-butanodiol); pentanodiol (como, mas não limitado a, 1,5- pentanodiol); heptanodiol; hexanodiol; octanodiol; 4,4'-(propano-2,2-di-il) diciclo- hexanol; 4,4'-metilenodiciclo-hexanol; neopentil glicol; 2,2,3-trimetilpentano-1,3-diol; 2,2,4-trimetilpentano-1,3-diol; 1,4-dimetilalciclo-hexano; 4,4'-(propano-2,2-di-il) difenol; 4,4'-metilenodifenol; e combinações de dois ou mais desses dióis.
[0050] O componente de poliol, com algumas modalidades, inclui ainda (além do policarbonato diol) um poli(met)acrilato com pelo menos dois grupos hidroxila. O poli(met)acrilato de hidroxila funcional é preparado, com algumas modalidades, a partir de um ou mais monômeros de (met)acrilato com pelo menos um grupo hidroxila; e opcionalmente um ou mais monômeros de (met)acrilato que são isentos de grupos de hidrogênio ativo (tais como grupos hidroxila, tiol, amina primária e amina secundária). Com algumas modalidades adicionais, o poli(met)acrilato de hidroxila funcional é preparado a partir de uma combinação de um ou mais monômeros de (met)acrilato tendo pelo menos um grupo hidroxila; e um ou mais monômeros de (met)acrilato que são isentos de grupos de hidrogênio ativo (tais como grupos hidroxila, tiol, amina primária e amina secundária).
[0051] Os monômeros de (met)acrilato, incluindo, pelo menos, um grupo hidroxila, a partir dos quais o poli(met)acrilato de hidroxila funcional é preparado, com algumas modalidades, incluem monômeros de C1-C20 (met)acrilato possuindo pelo menos um grupo hidroxila. Os grupos C1-C20 dos monômeros funcionais de (met)acrilato de hidroxila podem ser selecionados a partir de, por exemplo, C1-C20 alquila linear, C3-C20, alquila ramificada, C3-C20 cicloalquila, C3-C20 policicloalquila, C5-C20 arila ou C10-C20 arila de anel fundido.
[0052] Exemplos de monômeros de (met)acrilato com pelo menos um grupo hidroxila, a partir do qual o poli(met)acrilato de hidroxila funcional pode ser preparado incluem, sem limitação, (met)acrilato de 2-hidroxietila; (met)acrilato de hidroxipropila; (met)acrilato de hidroxiciclo-hexila; (met)acrilato de 6-hidroxi-hexila; (met)acrilato de 12-hidroxidodecila; e combinações de dois ou mais dos mesmos.
[0053] Os monômeros de (met)acrilato que são isentos de grupos de hidrogênio ativo, a partir do qual o poli(met)acrilato de hidroxila funcional é preparado, com algumas modalidades, incluem monômeros de C 1-C20 (met)acrilato que estão livres de grupos de hidrogênio ativo. A grupos C 1-C20 dos monômeros de (met)acrilato que são isentos de grupos de hidrogênio ativo podem ser selecionados a partir de, por exemplo, C1-C20 alquila linear, C3-C20 alquila ramificada, C3-C20 cicloalquila, C3-C20 policicloalquila de anel fundido, C5-C20 arila, ou C10-C20 arila de anel fundido.
[0054] Exemplos de monômeros de (met)acrilato que são isentos de grupos funcionais de hidrogênio ativo (tais como grupos hidroxila, tiol, amina primária e amina secundária) a partir dos quais o poli(met)acrilato de hidroxila funcional pode ser preparado incluem, sem limitação, (met)acrilato de metila; (met)acrilato de etila; (met)acrilato de propila; (met)acrilato de isopropila; (met)acrilato de butila; (met)acrilato de isobutila; (met)acrilato de terc-butila; (met)acrilato de 2-etil-hexila; (met)acrilato de laurila; (met)acrilato de isobornila; (met)acrilato de ciclo-hexila; (met)acrilato de 3,3,5-trimetilciclo-hexila; e combinações de dois ou mais dos mesmos.
[0055] Com algumas modalidades, os grupos hidroxila são introduzidos no poli(met)acrilato de hidroxila funcional, após sua formação. Para fins de ilustração não limitativa, o poli(met)acrilato de hidroxila funcional pode ser preparado a partir de monômeros, incluindo monômeros de (met)acrilato com funcionalidade de oxirano. Os resíduos ou unidades de monômero de (met)acrilato funcional de oxirano podem ser hidrolisados ou reagir com álcoois monofuncionais após a polimerização para formar resíduos ou unidades de monômero de (met)acrilato de hidroxila funcional. Exemplos de (met)acrilatos de oxirano funcionais a partir dos quais o poli(met)acrilato de hidroxila funcional pode ser preparado, incluem, sem limitação, glicidil (met)acrilato; 3,4-epoxiciclo-hexilmetil (met)acrilato; (met)acrilato de 2-(3,4-epoxiciclo-hexil)etila; e combinações de dois ou mais dos mesmos.
[0056] O poli(met)acrilato com pelo menos dois grupos hidroxila pode ter qualquer peso equivalente de hidroxila adequado. Com algumas modalidades, o poli(met)acrilato com pelo menos dois grupos hidroxila tem um peso equivalente de hidroxila de 150 a 500, ou 150 a 400, ou 150 a 300.
[0057] O poli(met)acrilato com pelo menos dois grupos hidroxila, pode ter qualquer peso molecular adequado. Com algumas modalidades, o poli(met)acrilato de hidroxila funcional tem um Mn de pelo menos 2.000, como um Mn de 2.000 a 15.000; e um Mw de pelo menos 2.000, como um Mw de 2.000 a
30.000.
[0058] Quando o componente de poliol da composição fotocrômica curável inclui um poli(met)acrilato com pelo menos dois grupos hidroxila, o policarbonato diol está tipicamente presente em uma quantidade de pelo menos 80 por cento em peso, ou pelo menos 85 por cento, ou pelo menos 90 por cento em peso, e menor ou igual a 99,5 por cento em peso, os pesos percentuais em cada caso sendo baseados no peso total de sólidos do componente de poliol.
[0059] Quando o componente de poliol da composição fotocrômica curável inclui o poli(met)acrilato com pelo menos dois grupos hidroxila,
o poli(met)acrilato com pelo menos dois grupos hidroxila está tipicamente presente em uma quantidade menor ou igual a 20 por cento em peso, ou menor ou igual a 15 por cento em peso, ou menor ou igual a 10 por cento em peso, e maior ou igual a 0,5 por cento em peso, os pesos percentuais em cada caso sendo baseados no peso total de sólidos do componente de poliol.
[0060] O componente de poliol, com algumas modalidades, está presente na composição fotocrômica curável em uma quantidade de 20 a 49 por cento em peso, ou de 25 a 40 por cento em peso, os pesos percentuais em cada caso sendo baseados no peso total de sólidos de resina da composição fotocrômica curável.
[0061] A composição fotocrômica curável inclui ainda um componente de isocianato. O componente de isocianato inclui (i) um isocianato polifuncional não bloqueado possuindo pelo menos dois grupos isocianato não bloqueado; (ii) um isocianato polifuncional bloqueado com pelo menos dois grupos isocianato bloqueados; ou combinações de (i) o isocianato polifuncional não bloqueado e (ii) o isocianato polifuncional bloqueado. Com algumas outras modalidades, o componente de isocianato inclui (em adição ou alternativamente ao isocianato polifuncional não bloqueado e/ou o isocianato polifuncional bloqueado) um isocianato polifuncional que inclui uma combinação de pelo menos um grupo isocianato não bloqueado; e pelo menos um grupo isocianato bloqueado.
[0062] Como usado no presente documento, o termo "grupo (ou grupos) isocianato não bloqueado (s)" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) isocianato não coberto (s)", significa grupos isocianato (-NCO) que estão livres de grupos de bloqueio ou cobertura, e também podem ser referidos como "grupo (ou grupos) de isocianato livre".
[0063] Como usado no presente documento, o termo "grupo (ou grupos) isocianato bloqueado (s)" e termos relacionados, tais como "grupo (ou grupos) isocianato tapado (s)", significa grupos isocianato que são bloqueados ou tapados com um agente de bloqueio ou cobertura. Após a exposição a temperatura elevada, o agente de cobertura/bloqueio separa (ou desbloqueia ou decapita) do isocianato polifuncional bloqueado, permitindo que os grupos isocianato livres/desbloqueados reajam e formem ligações covalentes com os grupos hidroxila do componente de poliol; e para formar ligações covalentes ou ligações com outros grupos isocianato livres (tais como ligações isocianurato, uretdiona, biureto e/ou alofanato). Após o desbloqueio ou decapagem do isocianato polifuncional bloqueado, o agente de bloqueio/cobertura pode volatilizar para fora da composição (antes de a composição se tornar vitrificada) e/ou permanecer na composição, como um plastificante. Com algumas modalidades, é desejável que o agente de bloqueio/cobertura não forme bolhas na composição e/ou não plastifique excessivamente a composição após desbloqueio/decapagem.
[0064] Os grupos de bloqueio/capeamento do isocianato polifuncional bloqueado podem ser selecionados a partir de, com algumas modalidades, compostos funcionais hidroxi, 1H-azóis, lactamas, cetoximas e suas misturas. As classes de compostos hidroxi funcionais incluem, sem limitação, alquila monoálcoois ou fenólicos alifáticos, cicloalifáticos ou aromáticos. Exemplos específicos de compostos funcionais hidróxi úteis como agentes de bloqueio/capeamento incluem, sem limitação, álcoois alifáticos inferiores, tais como metanol, etanol e n-butanol; álcoois cicloalifáticos, tais como ciclo-hexanol e tetraidrofurano; álcoois alquila aromáticos, tais como fenil carbinol e metilfenil carbinol; e éteres de glicol, tais como éter etilenoglicol butílico, éter dietilenoglicol butílico, éter metílico de etilenoglicol e éter metílico de propilenoglicol. Com algumas modalidades, os grupos de bloqueio/capeamento funcionais hidroxi incluem fenólicos, exemplos dos quais incluem, sem limitação, o próprio fenol e fenóis substituídos, tais como cresol, nitrofenol e p-hidroximetilbenzoato.
[0065] Exemplos de 1H-azóis que são úteis como grupos de bloqueio/capeamento incluem, sem limitação, 1H-imidazol, 1H-pirazol, 1H-dialquil pirazol (como 1H-3,5-dimetil pirazol e 1H-2,5 -dimetil pirazol), 1H-1,2,3-triazol, 1H- 1,2,3-benzotriazol, 1H-1,2,4-triazol, 1H-5-metil-1,2,4-triazol e 1H-3-amino-1,2,4- triazol.
[0066] As cetoximas úteis como grupos de bloqueio/capeamento incluem aquelas preparadas a partir de cetonas alifáticas ou cicloalifáticas. Exemplos de grupos de capeamento de cetoxima incluem, mas estão limitados a, 2-propanona oxima (acetona oxima), 2-butanona oxima (também referida como metiletil cetoxima), 2-pentanona oxima, 3-pentanona oxima, 3-metil- 2- butanona oxima, 4-metil-2-pentanona oxima, 3,3-dimetil-2-butanona oxima, 2- heptanona oxima, 3-heptanona oxima, 4-heptanona oxima, 5-metil-3-heptanona oxima, 2,6 -dimetil-4-heptanona oxima, ciclopentanona oxima, ciclo-hexanona oxima, 3-metilciclo-hexanona oxima, 3,3,5-trimetilciclo-hexanona oxima e 3,5,5- trimetil-2-ciclo-hexeno-5-ona oxima.
[0067] Exemplos de grupos de cobertura de lactama incluem, sem limitação, e-caprolactama e 2-pirrolidinona. Outros grupos de cobertura adequados incluem morfolina, 3-aminopropil morfolina e N-hidroxi ftalimida.
[0068] Com algumas modalidades da presente invenção, os grupos de isocianato bloqueado do isocianato polifuncional bloqueado são, cada um, independentemente bloqueados com um agente de bloqueio/capeamento selecionado do grupo que consiste em metiletilcetoxima, pirazol (mais particularmente, 1H-pirazol) e dialquilpirazol (mais particularmente, 1H-dialquil pirazol).
[0069] Com algumas modalidades adicionais: o isocianato polifuncional não bloqueado inclui pelo menos um de poli-isocianatos desbloqueados alifáticos, poli-isocianatos desbloqueados cicloalifáticos, poli-
isocianatos desbloqueados aromáticos, dímeros dos mesmos, trímeros dos mesmos ou combinações dos mesmos; e o isocianato polifuncional bloqueado inclui pelo menos um de poli-isocianatos bloqueados alifáticos, poli-isocianatos bloqueados cicloalifáticos, poli-isocianatos bloqueados aromáticos, seus dímeros, seus trímeros ou suas combinações.
[0070] Exemplos de poli-isocianatos, a partir dos quais os isocianatos polifuncionais não bloqueados e os isocianatos polifuncionais bloqueados podem, em cada caso, ser selecionados independentemente incluem, sem limitação, tolueno-2,4-di-isocianato; tolueno-2,6-di-isocianato; difenilmetano- 4,4'-di-isocianato; difenilmetano-2,4'-di-isocianato; di-isocianato de para-fenileno; di-isocianato de bifenila; di-isocianato de 3,3'-dimetil-4,4'-difenileno; tetrametileno- 1,4-di-isocianato; hexametileno-1,6-di-isocianato; 2,2,4-trimetil-hexano-1,6-di- isocianato; di-isocianato de éster metílico de lisina; bis (isocianato etil) fumarato; di- isocianato de isoforona; di-isocianato de etileno; dodecano-1,12-di-isocianato; ciclobutano-1,3-di-isocianato; ciclo-hexano-1,3-di-isocianato; ciclo-hexano-1,4-di- isocianato; di-isocianato de ciclo-hexila de metila; hexa-hidrotolueno-2,4-di- isocianato; hexa-hidrotolueno-2,6-di-isocianato; hexa-hidrofenileno-1,3-di- isocianato; hexa-hidrofenileno-1,4-di-isocianato; peridrodifenilmetano-2,4'-di- isocianato; peridrodifenilmetano-4,4'-di-isocianato; di-isocianato de norbornano; dímeros destes; seus trímeros; e suas misturas.
[0071] O isocianato polifuncional não bloqueado, com algumas modalidades, é um isocianato polifuncional alifático não bloqueado e o isocianato polifuncional bloqueado é um isocianato polifuncional bloqueado alifático.
[0072] Com algumas modalidades adicionais, o isocianato polifuncional não bloqueado inclui pelo menos uma ligação selecionada dentre o grupo que consiste em isocianurato, uretdiona, biureto, alofanato e combinações dos mesmos; e o isocianato polifuncional bloqueado inclui pelo menos uma ligação selecionada dentre o grupo que consiste em isocianurato, uretdiona, biureto, alofanato ou combinações dos mesmos.
[0073] Exemplos de poli-isocianatos alifáticos a partir dos quais os isocianatos polifuncionais não bloqueados e os isocianatos polifuncionais bloqueados podem, em cada caso, ser selecionados independentemente incluem, sem limitação, di-isocianato de etileno; tetrametileno-1,4-di-isocianato; hexametileno-1,6-di-isocianato; 2,2,4-trimetil hexano-1,6-di-isocianato; dodecano- 1,12-di-isocianato; dímeros destes; seus trímeros; e suas misturas.
[0074] O componente de isocianato, com algumas modalidades, está presente na composição fotocrômica curável em uma quantidade de 51 a 80 por cento em peso, ou de 60 a 75 por cento em peso, os pesos percentuais em cada caso sendo baseados no peso total de sólidos de resina da composição fotocrômica curável.
[0075] A composição fotocrômica tem uma razão de equivalentes dos (i) equivalentes de isocianato não bloqueado e equivalentes de isocianato bloqueado do componente de isocianato para os (ii) equivalentes de hidroxila do componente de poliol, que é de pelo menos 5:1.
[0076] Com algumas outras modalidades, a composição fotocrômica tem uma razão de equivalentes de (i) equivalentes de isocianato não bloqueado e equivalentes de isocianato bloqueado do componente de isocianato para (ii) equivalentes de hidroxila do componente de poliol, que é de pelo menos 6:1.
[0077] A composição fotocrômica tem, com algumas modalidades adicionais, uma razão de equivalentes de (i) equivalentes de isocianato não bloqueado e equivalentes de isocianato bloqueado do componente de isocianato para (ii) equivalentes de hidroxila do componente de poliol, que é menor ou igual a 10:1.
[0078] A razão de equivalentes de (i) equivalentes de isocianato não bloqueado e equivalentes de isocianato bloqueado do componente de isocianato para (ii) equivalentes de hidroxila do componente de poliol, com algumas modalidades pode variar: de 5:1 a 10:1; ou de 6:1 a 10:1; ou de 6,5:1 a 9:1.
[0079] As composições fotocrômicas curáveis a partir das quais a camada fotocrômica é preparada incluem ainda pelo menos um composto fotocrômico. Cada composto fotocrômico, com algumas modalidades, é selecionado a partir de naftopiranos indenofundidos, nafto[1,2-b]piranos, nafto[2,1-b]piranos, espirofluoroeno[1,2-b]piranos, fenantropiranos, quinolinopiranos, fluoroantenopiranos, espiropiranos, benzoxazinas, naftoxazinas, espiro (indolina) naftoxazinas, espiro (indolina) piridobenzoxazinas, espiro (indolina) fluorantenoxazinas, espiro (indolina) quinoxazinas, fulgidas, fulgimidas, diariletenos, diarilalquiletenos ou combinações dos mesmos, diarilalquiletenos.
[0080] Cada composto fotocrômico das composições fotocrômicas curáveis é, com algumas modalidades adicionais, selecionado a partir de naftopiranos indenofundidos tendo uma estrutura de núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano. Como usado no presente documento, o termo "estrutura de núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano" significa uma estrutura de núcleo representada pela seguinte Fórmula (III): (III)
[0081] O termo "Posição do Anel", como aqui utilizado em relação à estrutura do núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano, significa e refere- se às Posições do Anel conforme enumeradas na Fórmula ( III).
[0082] A estrutura do núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano inclui, com algumas modalidades, ligado à Posição-3, B e B', em que B e B' são, cada um, independentemente selecionado a partir de arila não substituída ou arila substituída, em que os substituintes de arila são, cada um, independentemente selecionados a partir de halo, grupos heterocicloalifáticos, grupos heteroarila ou grupos de éter alifático. Com algumas modalidades adicionais, B e B'(ligados à Posição-3 da estrutura central indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano) são, cada um, independentemente selecionados a partir de fenila não substituída ou substituído fenila, em que os substituintes do fenila, cada um selecionado independentemente a partir de flúor, morfolino, pirimidino, piperidino, -ORd, em que Rd é selecionado a partir de C1-C10 alquila linear ou ramificada e combinações das mesmas.
[0083] De acordo com algumas modalidades adicionais, a estrutura do núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano inclui, ligado à Posição-6, hidrogênio ou -ORa, em que Ra é C1-C10 alquila linear ou ramificada.
[0084] A estrutura do núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano inclui ainda, com algumas modalidades, ligado à Posição-7, um grupo doador de elétrons. O grupo doador de elétrons pode, com algumas modalidades, ser caracterizado em relação aos valores de Hammett Sigma (σ p ), que podem ser categorizados como grupos doadores de elétrons fortes, médios e fracos. Grupos fortes doadores de elétrons, que podem ser ligados à Posição-7, têm um valor Hammett Sigma inferior a -0,5, com exemplos dos mesmos incluindo, sem limitação, amino; monoalquilamino; dialquilamino; morfolino; e piperidino. Grupos doadores de elétrons médios, que podem ser ligados à Posição-7, têm um valor Hammett Sigma de -0,49 a -0,20, com exemplos dos mesmos incluindo, mas não se limitando a,
metoxi; etoxi; e p-aminofenila. Grupos fracos doadores de elétrons, que podem ser ligados à Posição-7, têm um valor Hammett Sigma de -0,01 a -0,19, com exemplos dos mesmos incluindo, mas não se limitando a, metil, etil, fenil, naftila e tolila.
[0085] De acordo com algumas modalidades, o grupo doador de elétrons ligado à Posição-7 da estrutura do núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2- b]pirano é selecionado a partir de alquila, alcóxi, amino primário, amino secundário, amino terciário ou amino cíclico alifático.
[0086] A estrutura de núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano inclui ainda, com algumas modalidades, ligado à Posição-11, um grupo selecionado a partir de (i) uma retirada de elétrons, não conjugadora grupo; ou (ii) um grupo de extensão de conjugação pi, em que o grupo de extensão de conjugação pi estende o sistema de conjugação pi do naftopirano indenofundido.
[0087] O grupo não-conjugador de remoção de elétrons ligado à Posição-11 da estrutura de núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano pode, com algumas modalidades, ser selecionado a partir de um grupo halo ( por exemplo, F, Cl, Br, ou I), um α-haloalquila, α, α-di-haloalquila, grupo tri-halometila, um per-halo (C 2-C10) alquila, um grupo per-haloalcoxi, ou o grupo -OC (o) -R, em que R é um grupo ramificado selecionado a partir de C1-C10 alquila linear ou ramificada, C1-C10 haloalquila, ou C1-C10, per-haloalquila, em que cada grupo halo é independentemente selecionado a partir de F, Cl, Br, e I. Com algumas modalidades, cada grupo halo, do grupo não-conjugador de remoção de elétrons ligado à posição-11 da estrutura do núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano, é F (ou flúor).
[0088] Como usado no presente documento, o termo ou frase "grupo de extensão de conjugação de pi que estende o sistema conjugado de pi do naftopirano indenofundido" significa um grupo com pelo menos uma ligação pi (ligação π) em conjugação com o conjugado de pi sistema do naftopirano indenofundido. Será apreciado por aqueles versados na técnica que, em tal sistema, os elétrons-pi no sistema conjugado de pi do naftopirano indenofundido podem ser deslocados sobre o sistema pi do naftopirano indenofundido e o grupo tendo pelo menos uma ligação pi em conjugação com o sistema conjugado pi do naftopirano indenofundido. Os sistemas de ligações conjugadas podem ser representados por um arranjo de pelo menos duas ligações duplas ou triplas separadas por uma ligação simples, que é um sistema contendo ligações duplas (ou triplas) alternadas e ligações simples, em que o sistema contém pelo menos duas ligações duplas (ou triplas ) títulos. Exemplos não limitativos de grupos que podem estender o sistema conjugado com pi do naftopirano indenofundido de acordo com várias modalidades não limitantes reveladas no presente documento são apresentados abaixo em detalhes.
[0089] O grupo de extensão da conjugação pi ligado à Posição- 11 da estrutura do núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano pode, com algumas modalidades, ser selecionado a partir da seguinte Fórmula (I ) ou Fórmula (II): -X=Y (I) ou -X'≡Y' (II),
[0090] Com referência à Fórmula (I), X é -CR1, em que R1 é selecionado a partir de hidrogênio, C1-C20 alquila, C2-C20 alquenila, amino, dialquil- amino, diaril amino, hidróxi e alcóxi; e Y é selecionado a partir de C(R 2)2 e O, em que R2 é selecionado a partir de entre hidrogênio, C1-C20 alquila, C2-C20 alquenila, amino, dialquilamino, diarilamino, hidróxi e alcóxi;
[0091] Com referência à Fórmula (II), X’ é -C; e Y' é CR3 ou N, em que R3 é selecionado a partir de hidrogênio, C1-C20 alquila, C2-C20 alquenila, amino, dialquilamino, diaril amino, hidróxi e alcóxi.
[0092] Com algumas modalidades adicionais, o grupo de extensão da conjugação pi ligado à Posição-11 da estrutura do núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano é selecionado a partir de um arila substituída ou não substituída; ou uma heteroarila substituída ou não substituída. Os substituintes de arila e heteroarila são, cada um, independentemente selecionados a partir de alquila e halogênio, com algumas modalidades.
[0093] O grupo de extensão da conjugação pi ligado à posição 11 da estrutura do núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano é, com algumas modalidades, ciano (-CN), como quando com referência à Fórmula (II) acima, X' é - C, e Y' é N.
[0094] A estrutura de núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano inclui ainda, com algumas modalidades, ligado à Posição-13: Rb e Rc, em que Rb e Rc são, cada um, independentemente selecionados a partir de C 2-C10 alquila linear ou ramificado; ou Rb e Rc juntos formam um grupo espiro C3-C12.
[0095] Classes e exemplos de compostos fotocrômicos, tais como naftopiranos indenofundidos tendo uma estrutura de núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano, a partir da qual o composto (ou compostos) fotocrômico do curável a composição fotocrômica pode ser selecionada, inclui, mas não está limitada a, aquelas reveladas em U.S. 8.388.872 B2 na coluna 2, linha 30 até a coluna 18, linha 4 e coluna 28, linha 41 até a coluna 31, linha 30; e U.S.
8.748.634 B2 na coluna 2, linha 55 a coluna 26, linha 63 e coluna 36, linha 5 a coluna 45, linha 20, cujas divulgações específicas são aqui incorporadas a título de referência.
[0096] Exemplos de compostos fotocrômicos que podem ser incluídos na composição fotocrômica curável a partir da qual a camada fotocrômica dos artigos fotocrômicos da presente invenção são preparados incluem, sem limitação, com algumas modalidades: 3-(4-butoxifenil)-3-(4-metoxifenil)-7-metoxi-
11-(2,4-dimetoxifenil)-13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-butoxifenil)-3-(4-morfolinofenil)-6,7-dimetoxi-11-(4-isopropoxifenil)-13,13-di-n- propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-metoxifenil)-3-(4- morfolinofenil)-6-metoxi-7-piperdino-11-(2-trifluorometilfenil)-13,13-di-n-propil- 3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3,3-bis-(4-metoxifenil)-6-metoxi-7- morfolino-11-morfolinocarbonil-13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2- b]pirano; 3-(4-fluorofenil)-3-(4-morfolinofenil)-7-metoxi-11-(4-trifluorometilfenil)- 13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-butoxifenil)-3-(4- metoxifenil)-6,7-dimetoxi-11-(4-trifluorometilfenil)-13,13-di-n-propil-3H,13H- indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(3-fluoro-4-metoxifenil)-3-(4-morfolinofenil)-7- metoxi-11-fenil-13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3,3- bis-(4-butoxifenil)-6-metoxi-7-piperdino-11-trifluorometil-13,13-di-n-propil-3H,13H- indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-metoxifenil)-3-fenil-7-metoxi-11-ciano- 13,13-dietil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirana; 3,3-bis-(4-metoxifenil)-6,7- dimetoxi-11-metoxicarbonil-13,13-dietil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-fluorofenil)-3-(4-dimetilaminofenil)-7-metoxi-11-fenil-13,13-di-n-propil-3H,13H- indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-butoxifenil)-3-(4-morfolinofenil)-6,7- dimetoxi-11-(4-metoxifenil)-13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2- b]pirano; 3,3-bis-(4-metoxifenil)-6-metoxi-7-piperidino-11-trifluorometil-13,13-dietil- 3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1, 2-b]pirano; 3-(4-metoxifenil)-3-(4-morfolinofenil)-7- metoxi-11-(3,5-difluorofenil)-13,13-dietil-3H,13H-indeno[2', 3': 3, 4]nafto[1,2- b]pirano; 3-(4-butoxifenil)-3-(4-morfolinofenil)-6,7-dimetoxi-11-(4-isopropoxifenil)- 13,13-di-n-pentil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3,3-bis-(4-metoxifenil)- 6,7-dimetoxi-11-trifluorometil-13,13-di-n-butil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[ 1,2- b]pirano; 3,3-bis-(4-butoxifenil)-6,7-dimetoxi-11-(4-trifluorometilfenil)-13,13-di-n- propil-3H,13H-indeno[2', 3': 3, 4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-morfolinofenil)-3-fenil-7- metoxi-11-(4-trifluorometilfenil-13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-
b]pirano; 3-(4-fluorofenil)-3-(4-morfolinofenil)-6,7-metoxi-11-(2-fluoro-4- trifluorometilfenil)-13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4- butoxifenil)-3-(4-metoxifenil)-6-metoxi-7-piperidino-11-(4-trifluorometilfenil)-13,13- di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; e combinações de dois ou mais dos mesmos.
[0097] O composto (ou compostos) fotocrômico está presente na composição fotocrômica curável em uma quantidade pelo menos suficiente para fornecer à camada fotocrômica e ao artigo fotocrômico as propriedades de desempenho fotocrômico desejadas. Com algumas modalidades, o composto (ou compostos) fotocrômico estão presentes na composição fotocrômica curável em uma quantidade de 0,001 a 10 por cento em peso, ou de 0,01 a 5 por cento em peso, ou de 0,1 a 2,5 por cento em peso, com base no peso total de sólidos da composição fotocrômica curável (incluindo o peso do composto (ou compostos) fotocrômico e incluindo os valores citados).
[0098] As composições fotocrômicas curáveis da presente invenção podem, com algumas modalidades, conter opcionalmente aditivos, tais como, mas não se limitando a, ceras para escoamento e umectação; agentes de controle de fluxo, tais como poli(2-etil-hexil)acrilato; antioxidantes; absorvedores de luz ultravioleta (UV); e bloqueio de luz azul (ou agentes filtrantes). Exemplos de antioxidantes úteis e absorvedores de luz UV incluem, sem limitação, aqueles disponíveis comercialmente na BASF sob as marcas IRGANOX e TINUVIN. Esses aditivos opcionais, quando usados, podem estar presentes em quantidades de até 20 por cento em peso, com base no peso total de sólidos da composição fotocrômica curável (excluindo solvente). Classes e exemplos de agentes de bloqueio (ou filtragem) de luz azul, que podem ser usados em várias modalidades da presente invenção, incluem, sem limitação, aqueles descritos no documento U.S.
9.683.102 B2 e documento U.S. 2015/0234208 A1, as porções pertinentes de que são incorporados aqui a título de referência.
[0099] As composições fotocrômicas curáveis da presente invenção podem, com algumas modalidades, incluir ainda um ou mais corantes de tonalidade fixa. Como usado no presente documento, o termo "corante de tonalidade fixa" e termos relacionados, tais como "corante fixo", "corante estático", "corante fixo" e "corante estático", significa corantes que são materiais não fotossensíveis, que não respondem física ou quimicamente à radiação eletromagnética em relação à cor visualmente observada da mesma. O termo "corante de tonalidade fixa" e termos relacionados, como aqui utilizados, não incluem e são distinguíveis do composto fotocrômico. Como usado no presente documento, o termo "materiais não fotossensíveis" significa materiais que não responde física ou quimicamente à radiação eletromagnética no que diz respeito à cor observada visualmente, incluindo, mas não se limitando a, corantes de tonalidade fixa.
[0100] Um ou mais corantes de tonalidade fixa podem estar presentes nas composições fotocrômicas curáveis da presente invenção para fins incluindo, sem limitação, fornecer uma camada fotocrômica e artigo fotocrômico tendo pelo menos uma base (ou primeira) característica de cor da tintura de cor, quando o composto fotocrômico não é ativado; e opcionalmente uma segunda cor característica da combinação do corante de tonalidade fixa e do composto fotocrômico quando ativado, como por exposição à radiação actínica.
[0101] O corante de tonalidade fixa opcional da composição fotocrômica curável, com algumas modalidades, inclui pelo menos um dos corantes azo, corantes antraquinona, corantes xanteno, corantes azima, iodo, sais de iodeto, corantes poliazo, corantes estilbeno, corantes pirazolona, corantes trifenilmetano,
corantes de quinolina, corantes de oxazina, corantes de tiazina e corantes de polieno.
[0102] O corante de cor fixa pode estar presente na composição fotocrômica curável em quantidades variáveis para fornecer o efeito pretendido no artigo curado preparado a partir dele. Com algumas modalidades, o corante de tonalidade fixa está presente na composição fotocrômica curável em uma quantidade de 0,001 a 15 por cento em peso, ou de 0,01 a 10 por cento em peso, ou de 0,1 a 2,5 por cento em peso, os pesos percentuais em cada caso sendo baseado no peso total de sólidos da composição fotocrômica curável (incluindo o peso do corante de tonalidade fixa; e incluindo os valores citados).
[0103] As composições fotocrômicas curáveis da presente invenção podem, com algumas modalidades, incluir solventes, selecionados a partir de água, solventes orgânicos e combinações dos mesmos.
[0104] As classes de solventes orgânicos que podem estar presentes nas composições fotocrômicas curáveis da presente invenção incluem, sem limitação, álcoois, tais como metanol, etanol, n-propanol, iso-propanol, n- butanol, álcool sec-butílico, álcool terc-butílico, álcool iso-butílico, álcool benzílico, álcool furfurílico e álcool tetra-hidrofurfurílico; cetonas ou cetoálcoois, tais como acetona, metil etil cetona e álcool de diacetona; éteres, tais como éter dimetílico e éter metil etílico; éteres cíclicos, tais como tetraidrofurano e dioxano; ésteres, tais como acetato de etila, 2-butoxietilacetato, lactato de etila, carbonato de etileno e carbonato de propileno, em particular carbonato cíclico de 1,2-propanodiol; éteres hidroxi funcionais de alquilenoglicóis, tais como butil 2-hidroxietil éter, metil 2- hidroxipropil éter e fenil 2-hidroxipropil éter; compostos cíclicos contendo nitrogênio, tais como pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona, 1-butilpirrolidin-2-ona e 1,3-dimetil-2- imidazolidinona; compostos contendo enxofre, tais como dimetilsulfóxido e tetrametileno sulfona; compostos aromáticos, tais como tolueno, xileno, anisol e benzoato de butila; e misturas de compostos aromáticos, tais como, mas não se limitando a, Fluido Aromatic 100, que é uma mistura comercialmente disponível de C9-C10 dialquil e trialquil-benzenos, ou Fluido Aromatic 150, que é uma mistura disponível comercialmente de benzenos de C9-C11 alquila.
[0105] O (s) solvente (s) podem estar presentes nas composições fotocrômicas curáveis da presente invenção em uma quantidade de 5 a 95 por cento em peso, ou de 15 a 80 por cento em peso, ou de 30 a 60 por cento em peso, em cada caso com base no peso total da composição fotocrômica curável (incluindo o peso do solvente).
[0106] A composição fotocrômica curável da presente invenção inclui opcionalmente, com algumas modalidades, um ou mais catalisadores de cura para catalisar a reação entre os grupos isocianato não bloqueado e/ou bloqueados do componente de isocianato e os grupos hidrogênio ativo do componente de poliol; e reações entre os grupos isocianato não bloqueado e/ou bloqueados do componente de isocianato. Classes de catalisadores úteis incluem, sem limitação, compostos de metal, tais como, sem limitação, compostos orgânicos de estanho, compostos orgânicos de bismuto, compostos orgânicos de zinco, compostos orgânicos de zircônio, compostos orgânicos de alumínio, compostos orgânicos de níquel, compostos orgânicos de mercúrio e compostos de metais alcalinos; e compostos de amina, tais como compostos de amina terciária e compostos de amônio quaternário. Exemplos de compostos orgânicos de estanho incluem, sem limitação, sais de estanho (II) de ácidos carboxílicos, tais como acetato de estanho (II), octanoato de estanho (II), etil-hexanoato de estanho (II) e laurato de estanho (II); compostos de estanho (IV), tais como óxido de dibutilestanho, dicloreto de dibutilestanho, diacetato de dibutilestanho, dilaurato de dibutilestanho, maleato de dibutilestanho e diacetato de dioctilestanho. Exemplos de compostos orgânicos de bismuto adequados incluem, sem limitação, carboxilatos de bismuto. Exemplos de catalisadores de amina terciária adequados incluem, sem limitação, diazabiciclo[2.2.2]octano e 1,5-diazabiciclo[4,3,0]non-5-eno. Exemplos de compostos de metal alcalino incluem, sem limitação, carboxilatos de metal alcalino, tais como, mas não limitados a, acetato de potássio e 2-etil-hexanoato de potássio. Exemplos de compostos de amônio quaternário incluem, sem limitação, N- hidroxialquil amônio quaternário carboxilatos. Com algumas modalidades, o catalisador é selecionado a partir de octanoato de estanho (II), dilaurato de dibutilestanho (IV) e/ou 2-etil-hexanoato de bismuto.
[0107] Com algumas modalidades da presente invenção, a composição fotocrômica curável inclui um catalisador de cura que inclui um composto orgânico de estanho selecionado a partir de sais de estanho (II) de ácidos carboxílicos, compostos de estanho (IV) ou combinações dos mesmos.
[0108] Com algumas outras modalidades da presente invenção, a composição fotocrômica curável inclui um composto de estanho orgânico que é selecionado a partir de acetato de estanho (II), octanoato de estanho (II), etil-hexanoato de estanho (II), laurato de estanho (II), óxido de dibutilestanho, dibutilestanho dicloreto, diacetato de dibutilestanho, dilaurato de dibutilestanho, maleato de dibutilestanho, diacetato de dioctilestanho ou combinações dos mesmos.
[0109] O catalisador de cura está tipicamente presente em uma quantidade de cerca de 0,05 a cerca de 5,0 por cento em peso, ou cerca de 0,25 a cerca de 2,0 por cento em peso, com base no peso total de sólidos de resina da composição fotocrômica curável.
[0110] A composição fotocrômica curável da presente invenção pode ser curada por quaisquer métodos adequados. Com algumas modalidades, a composição fotocrômica curável é curada em (ou sob) condições ambientais, como em temperatura ambiente de cerca de 25 °C. Com algumas modalidades adicionais,
a composição fotocrômica curável é curada por exposição a temperatura elevada (em excesso à temperatura ambiente). Como usado no presente documento, "curado" significa que uma rede de reticulação tridimensional é formada por formação de ligação covalente, como entre os grupos hidroxila do componente de poliol e os grupos isocianato não bloqueado/bloqueado do componente de isocianato. Quando curada a temperatura elevada, a composição fotocrômica curável pode ser referida no presente documento como uma composição fotocrômica curável termofixo. A temperatura à qual a composição fotocrômica curável termofixo da presente invenção é curada é variável e depende em parte da quantidade de tempo durante o qual a cura é conduzida. Com algumas modalidades, a composição fotocrômica curável é curada a uma temperatura elevada de 90 °C a 204 °C, ou de 100 °C a 177 °C, ou de 110 °C a 140 °C, por um período de 20 a 240 minutos. Com algumas modalidades, a composição fotocrômica curável aplicada é submetida a um perfil de temperatura elevada que inclui pelo menos uma temperatura elevada intermediária (ou platô) e/ou pelo menos uma taxa de aquecimento reduzida, o que permite, com algumas modalidades, materiais voláteis, tais como grupos de bloqueio desbloqueados do isocianato polifuncional bloqueado e/ou solventes, para escapar da camada fotocrômica antes de sua cura completa.
[0111] A camada fotocrômica do artigo fotocrômico pode ser um filme fotocrômico ou uma folha fotocrômica. Conforme usado no presente documento, o termo "filme" significa uma camada que não é autossustentável e o termo "folha" significa uma camada que é autossustentável.
[0112] A composição de revestimento fotocrômico curável pode ser aplicada a (ou formada sobre) o substrato de acordo com métodos reconhecidos na técnica, que incluem, sem limitação, métodos de extrusão; métodos de aplicação por pulverização; métodos de aplicação de revestimento por cortina; métodos de aplicação de lâmina (ou barra) rebatível; métodos de aplicação de revestimento por imersão; métodos de aplicação de revestimento por rotação; métodos de impressão a jato (tais como métodos de impressão a jato de tinta, em que a "tinta" é substituída por uma composição fotocrômica curável de acordo com a presente invenção); revestimento no molde ou métodos de aplicação e combinações dos mesmos.
[0113] Após a aplicação ou formação da composição fotocrômica curável sobre pelo menos uma superfície do substrato, a composição fotocrômica curável aplicada é curada, como descrito anteriormente no presente documento. A camada fotocrômica pode ter a forma de uma única camada ou de várias camadas. Quando na forma de múltiplas camadas, cada camada da camada fotocrômica pode ser preparada a partir de composições fotocrômicas curáveis de acordo com a presente invenção, possuindo as mesmas ou diferentes composições, tais como o (s) mesmo (s) composto (s) fotocrômico (s). A camada fotocrômica pode ter qualquer espessura adequada, como de 10 micrômetros a 250 micrômetros, ou de 15 micrômetros a 75 micrômetros.
[0114] Além da camada fotocrômica, o artigo fotocrômico da presente invenção pode incluir opcionalmente uma ou mais outras camadas reconhecidas na técnica, tais como, mas não se limitando a, uma (s) camada (s) de iniciador; uma (s) camada (s) adesiva (s); uma (s) camada (s) de proteção (como uma camada de revestimento duro); uma (s) camada (s) de polarização; camada (s) birrefringente (s); uma (s) camada (s) antirreflexiva (s); e/ou outra (s) camada (s) fotocrômica (s) preparada (s) a partir de uma composição diferente da composição fotocrômica curável da presente invenção. O substrato e cada camada dos artigos fotocrômicos da presente invenção podem, com algumas modalidades, ser opcionalmente e independentemente submetidos a um ou mais tratamentos de superfície, antes da aplicação de uma camada ou camada subsequente sobre ela.
Exemplos de tais tratamentos de superfície incluem, sem limitação, tratamentos de plasma, tratamentos de coroa e combinações dos mesmos.
[0115] Com algumas modalidades, uma ou mais camadas de iniciador são interpostas entre uma superfície do substrato e a camada fotocrômica. Com algumas modalidades adicionais, uma ou mais camadas adesivas são interpostas entre uma superfície do substrato e a camada fotocrômica. Com algumas modalidades adicionais, uma camada de primer reside sobre uma superfície do substrato e uma camada adesiva é interposta entre a camada de primer e a camada fotocrômica.
[0116] Os artigos fotocrômicos da presente invenção incluem um substrato. O artigo fotocrômico da presente invenção pode, com algumas modalidades, ser selecionado a partir de artigos ópticos, artigos oftálmicos, artigos de exibição, janelas e espelhos. Correspondentemente, o substrato do artigo fotocrômico pode ser selecionado a partir de substratos ópticos, substratos oftálmicos, monitores, janelas e espelhos. O substrato pode ser composto de um ou mais materiais adequados, incluindo, mas não se limitando a, materiais orgânicos, tais como materiais poliméricos orgânicos; vidros, como vidros à base de sílica; metais; materiais cerâmicos e combinações dos mesmos.
[0117] Exemplos não limitativos de materiais orgânicos que podem ser usados para formar o substrato dos artigos fotocrômicos da presente invenção, incluem materiais poliméricos, por exemplo, homopolímeros e copolímeros, preparados a partir dos monômeros e misturas de monômeros divulgados na Patente sob no U.S. 5.962.617 e na Patente sob no U.S. 5.658.501 da coluna 15, linha 28 à coluna 16, linha 17, cujas divulgações das patentes dos EUA são especificamente incorporadas no presente documento a título de referência. Por exemplo, tais materiais poliméricos podem ser termoplásticos ou materiais poliméricos termofixos, podem ser transparentes ou opticamente límpidos e podem ter qualquer índice de refração necessário.
Exemplos não limitativos de tais monômeros e polímeros divulgados incluem monômeros de poliol(carbonato de alila), por exemplo, carbonatos de alil diglicol, como dietilenoglicol bis (alil carbonato), cujo monômero é vendido sob a marca comercial CR-39® por PPG Industries, Inc .; polímeros de poliureia-poliuretano (poliureia-uretano), que são preparados, por exemplo, pela reação de um pré-polímero de poliuretano e um agente de cura de diamina, uma composição para um tal polímero sendo vendida sob a marca registrada TRIVEX® por PPG Industries, Inc .; monômero de carbonato terminado em poliol (met)acriloilo; monômeros de dimetacrilato de dietilenoglicol; monômeros de metacrilato de fenol etoxilado; monômeros de di-isopropenil benzeno; monômeros de triacrilato de trimetilal propano etoxilados; monômeros de bismetacrilato de etilenoglicol; monômeros de bismetacrilato de poli(etilenoglicol); monômeros de acrilato de uretano; poli(dimetacrilato de bisfenol A etoxilado); poli(acetato de vinila); álcool polivinílico); poli(cloreto de vinila); poli(cloreto de vinilideno); polietileno; polipropileno; poliuretanos; politiouretanos; policarbonatos termoplásticos, tais como a resina ligada ao carbonato derivado do bisfenol A e fosgênio, um tal material é vendido sob o nome comercial LEXAN ®; poliésteres, como o material vendido sob a marca MYLAR® ; poli(tereftalato de etileno); polivinilbutiral; poli(metacrilato de metila), como o material vendido sob a marca registrada PLEXIGLAS®, e polímeros preparados pela reação de isocianatos polifuncionais com politióis ou monômeros de poliepissulfeto, homopolimerizados ou co e/ou terpolimerizados com politióis, poli-isocianatos, monômeros poli- isotiocianatos etilicamente insaturados e opcionalmente ou monômeros de vinil contendo aromáticos halogenados.
Também são contemplados copolímeros de tais monômeros e misturas dos polímeros descritos e copolímeros com outros polímeros, por exemplo, para formar copolímeros em bloco ou produtos de rede interpenetrantes.
[0118] O desempenho fotocrômico dos artigos fotocrômicos da presente invenção pode ser determinado de acordo com métodos reconhecidos na técnica usando-se equipamento reconhecido na técnica, conforme descrito em mais detalhes nos Exemplos deste documento.
[0119] Como usado no presente documento, o ΔOD na saturação é após 15 minutos de ativação e conforme descrito nos exemplos aqui. O valor de Meia Vida de Desvanecimento (T½) é o intervalo de tempo em segundos para o ΔOD da forma ativada do material fotocrômico na camada fotocrômica atingir a metade do ΔOD de quinze minutos a 23 °C, após a remoção da fonte de luz ativadora, conforme descrito em mais detalhes nos Exemplos no presente documento.
[0120] A transmitância percentual (% de T) no estado não ativado é registrada antes da exposição à fonte de luz de ativação, conforme descrito em mais detalhes nos Exemplos no presente documento. A% de T a 23 °C é o nível de estado estacionário de transmitância atingido após 15 minutos de exposição a 6,7 W/m 2 e irradiância de 50Klux , como descrito em maiores detalhes nos Exemplos apresentados no presente documento. A% de transmissão a 23 °C (% de T a 23 °C) se baseia nas coordenadas CIE Y no observador 10 ° usando-se iluminante D65. A fonte de ativação é então fechada e a amostra pode desaparecer na câmara de amostra de temperatura e umidade controlada com medições regulares de% de T até que 70% de T seja alcançado, conforme descrito em mais detalhes nos Exemplos no presente documento. Normalmente, as medições obtidas de uma pluralidade de amostras de teste (como 3 a 5 amostras de teste) são calculadas e relatadas.
[0121] A dureza dos artigos fotocrômicos da presente invenção, que incluem uma camada fotocrômica curada, pode ser determinada de acordo com métodos reconhecidos na técnica. Com algumas modalidades, a dureza da camada fotocrômica curada pode ser determinada usando-se um aparelho Fischerscope HCV, Modelo H100SMC (disponível na Fischer Technology, Inc.) a uma profundidade de penetração de 2 mícrons após uma carga de 100 Newton por 15 segundos, e com unidades de (N/mm2).
[0122] Os artigos fotocrômicos da presente invenção, com algumas modalidades, exibem um T1/2 (Meia Vida de Desvanecimento) a 23 °C menor ou igual a 70 segundos, ou menor ou igual a 65 segundos, ou menor ou igual a 60 segundos.
[0123] Com algumas modalidades, os artigos fotocrômicos da presente invenção exibem um Tempo para Transmissão de 70% a 23 °C menor ou igual a 7 minutos, ou menor ou igual a 6 minutos, ou menor ou igual a 5 minutos.
[0124] As composições fotocrômicas curáveis da presente invenção, com algumas modalidades, fornecem camadas fotocrômicas (e correspondentemente artigos fotocrômicos de acordo com a presente invenção) tendo ou exibindo ΔOD a 23 °C valores (quinze minutos ΔOD a 23 °C valores) superiores a ou igual a 0,6, ou maior ou igual a 0,7, ou maior ou igual a 0,8.
[0125] Os compostos fotocrômicos com taxas de desbotamento rápidas, como medidos em relação aos valores de Meia Vida de Desvanecimento (T1/2) e/ou valores de Transmissão de Tempo para 70%, normalmente também fornecem um nível ou quantidade de escuridão indesejável baixo (como medido em relação para% de transmissão na ativação completa). As composições fotocrômicas curáveis da presente invenção, com algumas modalidades, fornecem camadas fotocrômicas (e correspondentes artigos fotocrômicos de acordo com a presente invenção) tendo ou exibindo um nível desejável de escuridão, como% de valores de transmissão em ativação completa e 23 °C de 8% a 22%, ou de 8% a 18%, ou de 8% a 15%, ou de 8% a 14%, ou de 8% a 10%, incluindo os valores recitados. As composições fotocrômicas curáveis da presente invenção, com algumas modalidades adicionais, fornecem camadas fotocrômicas (e correspondentes artigos fotocrômicos de acordo com a presente invenção) tendo ou exibindo uma combinação desejável de (i) taxas de desbotamento rápidas, como Meia Vida de Desvanecimento (T1/2) valores a 23 °C menores ou iguais a 70 segundos (ou menores ou iguais a 65 segundos, ou menores ou iguais a 60 segundos), e/ou Tempo para 70% Valores de transmissão a 23 °C de menor ou igual a 7 minutos (ou menor ou igual a 6 minutos, ou menor ou igual a 5 minutos); e (ii) um nível desejável de escuridão, como valores de% de transmissão em ativação total e 23 °C de 8% a 22%, ou de 8% a 18%, ou de 8% a 15%, ou de 8% a 14%, ou de 8% a 10%, incluindo os valores citados.
[0126] A camada fotocromática curada dos artigos fotocrômicos totalmente curados da presente invenção, com algumas modalidades, tem uma microdureza Fischer de pelo menos 19 N/mm 2, ou pelo menos 22 N/mm2; e menor ou igual a 60 N/mm2.
[0127] A presente invenção pode ser caracterizada adicionalmente por uma ou mais das seguintes cláusulas não limitadoras.
[0128] Cláusula 1: Um artigo fotocrômico que compreende: (A) um substrato; e (B) uma camada fotocrômica que reside sobre pelo menos uma porção do dito substrato, em que a camada fotocrômica é formada a partir de uma composição fotocrômica curável que compreende: (a) um componente de poliol, em que o componente de poliol compreende um policarbonato diol com um peso equivalente de hidroxila de pelo menos 1.300; (b) um componente de isocianato que compreende pelo menos um de um isocianato polifuncional não bloqueado que compreende pelo menos dois grupos isocianato não bloqueado, um isocianato polifuncional bloqueado que compreende pelo menos dois grupos isocianato bloqueado, ou combinações do dito isocianato polifuncional não bloqueado e do dito isocianato polifuncional bloqueado; e (c) pelo menos um composto fotocrômico, em que a composição fotocrômica curável tem uma razão de equivalentes de (i) equivalentes de isocianato não bloqueado e equivalentes de isocianato bloqueado para (ii) equivalentes de hidroxila do componente de poliol de pelo menos 5:1, e em que o artigo fotocrômico exibe um T1/2 (Meia Vida de Desvanecimento) a 23 °C menor ou igual a 70 segundos.
[0129] Cláusula 2: O artigo fotocrômico, de acordo com a cláusula 1, em que o artigo fotocrômico exibe um Tempo para 70% de Transmissão a 23 °C menor ou igual a 7 minutos.
[0130] Cláusula 3: O artigo fotocrômico, de acordo com as cláusulas 1 ou 2, em que o substrato é um substrato óptico.
[0131] Cláusula 4: O artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 3, em que o policarbonato diol tem um peso equivalente de hidroxila de pelo menos 1.400.
[0132] Cláusula 5: O artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 4, em que o policarbonato diol tem um peso equivalente de hidroxila menor ou igual a 1.800.
[0133] Cláusula 6: O artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 5, em que a razão de equivalentes dos (i) equivalentes de isocianato não bloqueado e equivalentes de isocianato bloqueado para os (ii) equivalentes de hidroxila do componente de poliol é de pelo menos 6:1.
[0134] Cláusula 7: O artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 6, em que a razão de equivalentes dos (i)
equivalentes de isocianato não bloqueado e equivalentes de isocianato bloqueado para os (ii) equivalentes de hidroxila do componente de poliol é menor ou igual a 10:1.
[0135] Cláusula 8: O artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 7, em que o componente de poliol compreende adicionalmente um poli(met)acrilato que compreende pelo menos dois grupos hidroxila.
[0136] Cláusula 9: O artigo fotocrômico de qualquer uma das cláusulas 1 a 8, em que o isocianato polifuncional não bloqueado é um isocianato polifuncional não bloqueado alifático; e o isocianato polifuncional bloqueado é um isocianato polifuncional bloqueado alifático.
[0137] Cláusula 10: O artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 9, em que o isocianato polifuncional não bloqueado compreende pelo menos uma ligação selecionada dentre o grupo que consiste em isocianurato, uretdiona, biureto, alofanato e combinações dos mesmos; e o isocianato polifuncional bloqueado compreende pelo menos uma ligação selecionada dentre o grupo que consiste em isocianurato, uretdiona, biureto, alofanato e combinações dos mesmos.
[0138] Cláusula 11: O artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 10, em que pelo menos um composto fotocrômico é selecionado dentre o grupo que consiste em naftopiranos indenofundidos, nafto[1,2-b]piranos, nafto[2,1-b]piranos, espirofluoroeno[1,2-b]piranos, fenantropiranos, quinolinopiranos, fluoroantenopiranos, espiropiranos, benzoxazinas, naftoxazinas, espiro(indolina)naftoxazinas, espiro(indolina)piridobenzoxazinas, espiro(indolina)fluorantenoxazinas, espiro(indolina)quinoxazinas, fulgidas, fulmigidas, diariletenos, diarilalquiletenos, diarilalqueniletenos e combinações dos mesmos.
[0139] Cláusula 12: O artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 11, em que: pelo menos um composto fotocrômico é selecionado a partir de naftopiranos indenofundidos que compreendem uma estrutura de núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano, como representado pela seguinte Fórmula (III),
(III) em que a estrutura de núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano compreende, ligado à posição-3, B e B', em que B e B' são, cada um, independentemente selecionados a partir de arila não substituída ou arila substituída, em que os substituintes de arila são, cada um, independentemente selecionados a partir de halo, grupos heterocicloalifáticos, grupos heteroarila ou grupos éter alifático, ligado à posição-6, hidrogênio, ou -ORa, em que Ra é C1-C10 alquila linear ou ramificada, ligado à Posição-7, um grupo doador de elétrons, ligado à Posição-11, um grupo selecionado a partir de: (i) um grupo não conjugador e removedor de elétrons; ou
(ii) um grupo de extensão de conjugação de pi, em que o dito grupo de extensão de conjugação de pi estende o sistema de conjugação de pi do naftopirano indenofundido; e ligado à Posição-13, Rb e Rc, em que Rb e Rc são, cada um, selecionados independentemente a partir de C3-C10 alquila linear ou ramificada, ou Rb e Rc juntos formam um grupo C3-C12 espiro.
[0140] Cláusula 13: O artigo fotocrômico, de acordo com a cláusula 12, em que: B e B', ligados à Posição-3, são, cada um, independentemente selecionados a partir de fenila não substituída ou fenila substituída, em que os substituintes de fenila são, cada um, independentemente selecionados dentre o grupo que consiste em flúor, morfolino, pirimidino, piperidino, -ORd, em que Rd é selecionado a partir de C1-C10 alquila linear ou ramificada e combinações das mesmas, o grupo doador de elétrons, ligado à Posição-7, é selecionado a partir de alquila, alcóxi, amino primário, amino secundário, amino terciário ou amino cíclico alifático, o grupo não-conjugador de remoção de elétrons, que pode ser ligado à Posição-11, é selecionado a partir de um grupo halo (por exemplo, F, Cl, Br ou I), um grupo α-haloalquila, α,α-di-haloalquila, um grupo tri-halometila, um grupo per- halo(C2-C10)alquila, um grupo per-haloalcoxi ou o grupo –OC(O)-R, em que R é um grupo linear ou ramificado escolhido a partir de C1-C10 alquila, C1-C10 haloalquila, ou C1-C10 per-haloalquila, em que cada grupo halo é independentemente selecionado a partir de F, Cl, Br e I, e o grupo de extensão de conjugação pi, que pode ser ligado à Posição- 11, é um grupo representado pela seguinte Fórmula (I) ou Fórmula (II), -X=Y (I)
ou -X'≡Y' (II), em que para a Fórmula (I), X é -CR1, em que R1 é selecionado a partir de hidrogênio, C1-C20 alquila, C2-C20 alquenila, amino, dialquil-amino, diaril amino, hidróxi ou alcóxi; e Y é selecionado a partir de C(R2)2 ou O, em que R2 é selecionado a partir de entre hidrogênio, C1-C20 alquila, C2-C20 alquenila, amino, dialquilamino, diarilamino, hidróxi ou alcóxi; em que para a Fórmula (II), X’ é -C; e Y' é CR3 ou N, em que R3 é selecionado a partir de hidrogênio, C1-C20 alquila, C2-C20 alquenila, amino, dialquilamino, diaril amino, hidróxi ou alcóxi, ou o grupo de extensão da conjugação pi, que pode ser ligado à Posição- 11, é selecionado a partir de um arila substituída ou não substituída; ou um heteroarila substituída ou não substituída, em que os substituintes de arila e os substituintes de heteroarila são, cada um, independentemente selecionados a partir de alquila ou halogênio.
[0141] Cláusula 14: O artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 13, em que o composto fotocrômico, da composição fotocrômica curável, é selecionado a partir de: 3-(4-butoxifenil)-3-(4-metoxifenil)-7-metoxi-11-(2,4-dimetoxifenil)- 13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-butoxifenil)-3-(4-morfolinofenil)-6,7-dimetoxi-11-(4- isopropoxifenil)-13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-metoxifenil)-3-(4-morfolinofenil)-6-metoxi-7-piperdino-11-(2- trifluorometilfenil)-13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3,3-bis-(4-metoxifenil)-6-metoxi-7-morfolino-11-morfolinocarbonil- 13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano;
3-(4-fluorofenil)-3-(4-morfolinofenil)-7-metoxi-11-(4-trifluorometilfenil)- 13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-butoxifenil)-3-(4-metoxifenil)-6,7-dimetoxi-11-(4- trifluorometilfenil)-13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(3-fluoro-4-metoxifenil)-3-(4-morfolinofenil)-7-metoxi-11-fenil-13,13- di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3,3-bis-(4-butoxifenil)-6-metoxi-7-piperdino-11-trifluorometil-13,13-di- n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-metoxifenil)-3-fenil-7-metoxi-11-ciano-13,13-dietil-3H,13H- indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirana; 3,3-bis-(4-metoxifenil)-6,7-dimetoxi-11-metoxicarbonil-13,13-dietil- 3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-fluorofenil)-3-(4-dimetilaminofenil)-7-metoxi-11-fenil-13,13-di-n- propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-butoxifenil)-3-(4-morfolinofenil)-6,7-dimetoxi-11-(4-metoxifenil)- 13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3,3-bis-(4-metoxifenil)-6-metoxi-7-piperidino-11-trifluorometil-13,13- dietil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1, 2-b]pirano; 3-(4-metoxifenil)-3-(4-morfolinofenil)-7-metoxi-11-(3,5-difluorofenil)- 13,13-dietil-3H,13H-indeno[2', 3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-butoxifenil)-3-(4-morfolinofenil)-6,7-dimetoxi-11-(4- isopropoxifenil)-13,13-di-n-pentil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3,3-bis-(4-metoxifenil)-6,7-dimetoxi-11-trifluorometil-13,13-di-n-butil- 3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3,3-bis-(4-butoxifenil)-6,7-dimetoxi-11-(4-trifluorometilfenil)-13,13-di- n-propil-3H,13H-indeno[2', 3':3,4]nafto[1,2-b]pirano;
3-(4-morfolinofenil)-3-fenil-7-metoxi-11-(4-trifluorometilfenil-13,13-di- n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-fluorofenil)-3-(4-morfolinofenil)-6,7-metoxi-11-(2-fluoro-4- trifluorometilfenil)-13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[ 2', 3': 3,4]nafto[1,2-b]pirano; 3-(4-butoxifenil)-3-(4-metoxifenil)-6-metoxi-7-piperidino-11-(4- trifluorometilfenil)-13,13-di-n-propil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano; ou combinações de dois ou mais dos mesmos.
[0142] Cláusula 15: O artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 14, em que a composição fotocrômica curável compreende adicionalmente um catalisador de cura que compreende um composto de estanho orgânico selecionado a partir de sais de estanho(II) de ácidos carboxílicos, compostos de estanho(IV) ou combinações dos mesmos.
[0143] Cláusula 16: O artigo fotocrômico, de acordo com a cláusula 15, em que o composto orgânico de estanho é selecionado a partir de acetato de estanho(II), octanoato de estanho(II), etil-hexanoato de estanho(II), laurato de estanho(II), óxido de dibutilestanho, dicloreto de dibutilestanho, diacetato de dibutilestanho, dilaurato de dibutilestanho, maleato de dibutilestanho, diacetato de dioctilestanho ou combinações dos mesmos.
[0144] Cláusula 17: O artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 16, em que o artigo fotocrômico exibe um valor de % de transmissão na ativação total e 23 °C de 8% a 22%, ou de 8% a 18%, ou de 8% a 15%, ou de 8% a 14%, ou de 8% a 10%, incluindo os valores citados .
[0145] Cláusula 18: O artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 17, em que o artigo fotocrômico exibe: (i) um valor de Meia Vida de Desvanecimento (T1/2) a 23 °C menor ou igual a 70 segundos (ou menor ou igual a 65 segundos, ou menor ou igual a 60 segundos), e/ou um Tempo para valor de 70% Transmissão a 23 °C menor ou igual a 7 minutos (ou menor ou igual a 6 minutos, ou menor ou igual a 5 minutos); e (ii) um valor de % de Transmissão na ativação total e 23 °C de 8% a 22%, ou de 8% a 18%, ou de 8% a 15%, ou de 8% a 14%, ou de 8% a 10%, incluindo os valores recitados.
[0146] A presente invenção é mais particularmente descrita nos exemplos seguintes, que se destinam a ser apenas ilustrativos, uma vez que numerosas modificações e variações serão evidentes para os versados na técnica. A menos que especificado de outra forma, todas as partes e porcentagens são em peso.
EXEMPLOS
[0147] Na Parte 1 dos exemplos a seguir, é descrita a preparação de composições fotocrômicas curáveis. Na Parte 2 é descrita a formação de espécimes de teste, que incluiu a aplicação e cura das composições fotocrômicas curáveis sobre substratos de lente plano de policarbonato. Na Parte 3, o desempenho fotocrômico espécimes de teste da Parte 2 é descrito.
Parte 1
[0148] As composições fotocrômicas curáveis foram preparadas a partir dos componentes listados na Tabela 1. Todos os componentes estão listados em partes por peso e as quantidades na Carga 2 são listadas apenas por componente sólido. TABELA 1 Ex. Comparativo Ex. 2 1 Carga 1
3,3-bis-(4-metoxifenil) -6,7-dimetoxi-11-(4- 2,25 -- trifluorometilfenil) -13,13-dimetil-3H,13H- indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano 3-(4-butoxifenil) -3-(4-metoxifenil)-7-metoxi-11- 0,76 -- fenil-13,13-dimetil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1, 2-b]pirano 3-(4-butoxifenil)-3-(4-morfolinofenil)-7-metoxi-11- 1,25 -- fenil-13,13-dimetil-3H,13H- indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano 3-(4-metoxifenil)-3-(4-morfolinofenil)-6-metoxi-7- 1,21 -- piperdino-11-(2-trifluorometilfenil)-13,13-dimetil- 3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano 3-(4-morfolinofenil)-3-fenil-11-(4-trifluorometilfenil)- 0,52 -- 13,13-dimetil-3H,13H-indeno[2',3':3,4]nafto[1,2- b]pirano 3-(4-butoxifenil)-3-(4-metoxifenil)-6,7-dimetoxi-11- -- 1,90 (4-trifluorometilfenil)-13,13-di- n-propil-3H, 13H- indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano 3,3-bis-(4-metoxifenil)-6-metoxi-7-morfolino-11- -- 0,46 morfolinocarbonil-13,13-di- n-propil-3H,13H- indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano 3-(4-fluorofenil)-3-(4-morfolinofenil)-7-metoxi-11- -- 2,71 (4-trifluorometilfenil)-13,13-di- n-propil-3H,13H- indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano estabilizador de luz de amina impedida TINUVIN® 2,01 1,98 144 1 Antioxidante IRGANOX ® 245 2 2,01 1,98
N-metil-2-pirrolidona 34,03 34,27 Carga 2 Policarbonato Poliol B 3 31,62 31,50 Carga 3 Catalisador de carboxilato de bismuto K-KAT® 0,75 0,77 348 4 Gama-glicidoxipropiltrimetoxissilano 3,94 4,14 Poliol acrílico 5 3,40 3,40 di-isocianato de hexametileno bloqueado 65,00 65,10 TRIXENE® BI-7960 6 copolímero de dimetilpolissilaxano modificado 0,08 0,07 com poliéter BYK® 333 7 Solvente de resinas 8 51,30 51,91 % de sólidos (teoria) 57,40 57,00 1 Estabilizador de luz de amina impedida, comercialmente disponível junto à BASF. 2 Antioxidante comercialmente disponível junto à BASF. 3 Policarbonato diol preparado de acordo com a preparação de Policarbonato Poliol B (PP-B) na Parte 1 da seção de Exemplos da Patente sob no U.S. 8.608.988 na coluna 19, linhas 47 a 59, que é incorporada a título de referência no presente documento.
O peso equivalente de hidroxila do policarbonato diol era 1.810 (com base em sólidos). A resina final foi reduzida a 60% de sólidos com Acetato de Éter Metílico de Dipropilenoglicol (DPMA). 4 catalisador de carboxilato de bismuto K-KAT® 348 está disponível comercialmente junto à King Industries, Inc. 5 Produzido a partir da polimerização de radical livre de metacrilato de hidroxipropila (40,4 %), metacrilato de butila (57,6 %) e ácido acrílico (2,0 %)
com um peso molecular numérico médio (Mn) de 5.500 conforme determinado por GPC com padrão de poliestireno e diluente de tetraidrofurano.
Peso de equivalente de hidroxila (em sólidos) de 360. O material foi reduzido para 61% de sólidos usando-se acetato de éter metílico de dipropilenoglicol. 6 Diisocianato de hexametileno bloqueado disponível junto à Baxenden Chemical Co. 7 Um copolímero de dimetilpolissilaxano modificado com poliéter, disponível junto à BYK-Chemie. 8 Solvente total das matérias-primas.
Para cada composição fotocrômica curável resumida na Tabela 1, os componentes da Carga 1 foram adicionados a um vaso adequado com agitação e aquecidos a 40 a 60 °C até que os sólidos se dissolvessem.
A Carga 2 foi adicionada à solução da Carga 1 e misturada por um mínimo de 30 minutos.
A isso foram adicionados os componentes combinados da Carga 3. A mistura resultante foi colocada em um Rolamento de Bancada WHEATON® 348923-A, disponível junto à Wheaton Industries, Inc., durante um mínimo de seis horas antes da utilização.
Os centi-equivalentes ( cEq) e as razões entre NCO e hidrogênio ativo para cada Exemplo estão resumidos na Tabela 2. TABELA 2 Exemplo cEq cEq cEq NCO: OH policarbonato poliol Isocianato diol (OH) acrílico (OH) (NCO) Ex.
Comparativo 1,75 0,94 22,65 8,4:1,0 1 Ex. 2 1,74 0,95 22,68 8,4:1,0 Parte 2
[0149] Para cada amostra (ou espécime de teste) preparada, uma lente plana de policarbonato Gentex® revestida com PDQ® com um diâmetro de 76 milímetros foi tratada com plasma de oxigênio a uma taxa de fluxo de 100 mililitros (ml) por minuto de oxigênio a 100 watts de potência para três minutos, antes de ser revestido com as composições do Exemplo Comparativo 1 e Exemplo 2, usando-se um processo de revestimento por rotação. Cerca de 1 a 2 ml de cada composição foram dispensados sobre o substrato e depois girados por oito segundos a uma velocidade de rotação suficiente para depositar 0,25 a 0,37 g de revestimento úmido nas lentes.
[0150] Os substratos revestidos foram então colocados em um forno a 40 °C até que todos estivessem acumulados. Os substratos revestidos foram então curados em um forno de ar forçado a 125 °C por uma hora e subsequentemente resfriados até a temperatura ambiente. Os substratos com uma camada fotocrômica curada foram posteriormente tratados com plasma de oxigênio como descrito anteriormente e revestidos adicionalmente (sobre a camada fotocrômica curada) com um revestimento protetor de acordo com a formulação relatada na Tabela 1 do Exemplo 1 na Patente sob n o U.S. 7.410.691, que é incorporado no presente documento a título de referência, usando-se um acrilato de polibutila a 0,5 % adicional. O revestimento protetor foi aplicado por revestimento por rotação e curado por UV em um forno EyeUV equipado com lâmpadas D. Em seguida, cada substrato revestido (incluindo adicionalmente a camada de revestimento protetora) foi curado adicionalmente a 105 °C por três horas. As lentes (espécimes de teste) foram então avaliadas quanto às propriedades fotocrômicas. Parte 3
[0151] O desempenho fotocrômico de cada um dos espécimes de teste acima mencionados foi realizado como a seguir. As lentes revestidas (espécimes de teste) preparadas conforme descrito acima foram testadas na bancada óptica Teste de Desempenho Fotocrômico na Bancada Avançada para Medir Fotocromicidade ("A-BMP"). A bancada óptica A-BMP foi mantida a uma temperatura constante de 23 °C (73,4 °F) durante o teste. Antes do teste na bancada óptica A-BMP, cada uma das lentes revestidas foi exposta à luz ultravioleta de 365 nanômetros por 5 minutos a uma distância de 10 centímetros para ativar os materiais fotocrômicos. A irradiância UVA (315 a 380 nm) na lente foi medida com um espectrorradiômetro Goosch & Housego OL 756 com receptor de cosseno OL 86-T e constatado como 7,7 watts por metro quadrado. As lentes foram então aquecidas até 70 °C, momento em que as lentes foram mantidas nesta temperatura e expostas a luz fluorescente amarela F17T8 por 25 minutos a uma distância de 10 centímetros para inativar ainda mais os materiais fotocrômicos. A irradiância na lente foi medida com o OL 756 e constatou-se como 9Klux. As lentes foram então mantidas em um ambiente escuro à temperatura ambiente (de 70 a 75 ° F, ou 21 a 24 °C) por pelo menos 1 hora antes do teste na bancada óptica A-BMP.
[0152] A bancada óptica A-BMP foi equipada com duas lâmpadas de arco de Xenon Newport Modelo n o 66902 de 150 watts em ângulos retos entre si e seus controladores de exposição digital Newport 69907 associados. O caminho da luz da Lâmpada 1 foi direcionado através de um filtro passa-banda SCHOTT KG-2 de 3 mm e filtros de densidade neutra apropriados que contribuíram para o UV necessário e o nível de irradiância parcial da luz visível. O caminho da luz da Lâmpada 2 foi direcionado através de um filtro passa-banda SCHOTT KG-2 de 3 mm, um filtro de corte de banda curta SCHOTT GG400 e filtros de densidade neutra apropriados para fornecer iluminância de luz visível suplementar. Um divisor de feixe de 50% bolinhas (polka dot) de 5,08 polegadas x 5,08 polegadas (2 polegadas x 2 polegadas), a 45 ° de cada lâmpada, é usado para misturar os dois feixes. A combinação de filtros de densidade neutra e controle de tensão da lâmpada de arco de xenônio foram usados para ajustar a intensidade da irradiância.
Software proprietário, ou seja, PTSoft versão 5.3 foi usado no A-BMP para controlar o tempo, irradiância, célula de ar e temperatura da amostra, obturação, seleção de filtro e medição de resposta. Um espectrofotômetro ZEISS® modelo MCS 601, com cabos de fibra óptica para o fornecimento de luz através da lente foi usado para a resposta e medição de cor. As medições da resposta fotópica foram coletadas em cada lente.
[0153] A saída de potência da bancada óptica (ou seja, a dosagem de luz à qual a lente foi exposta) foi ajustada para 6,7 Watts por metro quadrado (W/m 2 ) UVA, integrado de 315 a 380 nm e iluminância de 50 Klux, integrado de 380 a 780 nm. A medição deste ponto de ajuste de potência foi feita usando-se uma sonda de irradiância e o espectrofotômetro Zeiss calibrado. A célula de amostra de lente foi equipada com uma janela de quartzo e retentor de amostra autocentrante. A temperatura na célula de amostra foi controlada por meio do software com um AirJet XE acoplado de forma personalizada a um banho de água borbulhante para fornecer 50 % de UR de ar mantido a 23 °C +/- 0,1 °C. A medição da resposta fotocrômica dinâmica da amostra e as medições de cor foram feitas usando-se o mesmo espectrofotômetro Zeiss, com cabos de fibra óptica para fornecimento de luz de uma lâmpada de halogênio-tungstênio e através da amostra. O feixe de luz de monitoramento colimado do cabo de fibra óptica foi mantido perpendicular à amostra de teste enquanto passava pela amostra e direcionado para um conjunto de cabo de fibra óptica de recepção conectado ao espectrofotômetro. O ponto exato de colocação da amostra na célula de amostra foi em que o feixe de arco de xenônio de ativação e o feixe de luz de monitoramento se cruzaram para formar dois círculos concêntricos de luz. O ângulo de incidência do feixe de arco de xenônio no ponto de colocação da amostra foi de 30 ° da perpendicular.
[0154] As medições de resposta, em termos de uma mudança na densidade óptica (ΔOD, ou delta OD, ou densidade óptica Delta) do estado não ativado ou branqueado para o estado ativado ou colorido foram determinadas estabelecendo a transmitância não ativada inicial, abrindo o obturador do Xenon lâmpadas e medindo a transmitância através da ativação em intervalos de tempo selecionados. A mudança na densidade óptica foi determinada de acordo com a fórmula: ΔOD=log10(% Tb/% Ta) em que % Tb é a transmitância percentual no estado branqueado e % Ta é a transmitância percentual no estado ativado. As medições de densidade óptica Delta se basearam na densidade óptica fotópica.
[0155] Os resultados são resumidos abaixo na Tabela 3. A % de T a 23 °C é o nível de transmitância de estado contínuo alcançado após 15 minutos de exposição a 6,7 W/m2 e irradiância de 50Klux especificada acima. A % de transmissão a 23 °C (% de T a 23 °C) se baseia nas coordenadas CIE Y no observador 10 ° usando-se iluminante D65. A fonte de ativação é então fechada e a amostra pode desaparecer na câmara de amostra controlada por temperatura e umidade com medições regulares de% de T até que 70% de T seja alcançado. Se exatamente 70% de T não for alcançado em um ponto de dados coletados, este valor é extraído por interpolação linear entre as medições mais próximas e respectivos intervalos de coleta de tempo por pós-processamento dos dados. TABELA 3 NCO:OH Tempo para T1/2 a % de T a 23 ΔOD a 23 Exemplo (OH = 70% de T Fotópico °C °C 1,0) (minutos) (segundos)
Ex. Comparati 8,4 8,8 0,99 7,0 78 vo 1 Ex. 2 8,4 10,0 0,94 4,7 59
[0156] A presente invenção foi descrita com referência a detalhes específicos de modalidades particulares da mesma. Não se pretende que esses detalhes sejam considerados como limitações ao escopo da invenção, exceto na medida em que estão incluídos nas reivindicações anexas.

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES
1. Artigo fotocrômico caracterizado pelo fato de que compreende: (A) um substrato; e (B) uma camada fotocrômica que reside sobre pelo menos uma porção do dito substrato, em que a dita camada fotocrômica é formada a partir de uma composição fotocrômica curável que compreende, (a) um componente de poliol, em que o dito componente de poliol compreende um policarbonato diol com um peso equivalente de hidroxila de pelo menos 1.300; (b) um componente de isocianato que compreende pelo menos um de um isocianato polifuncional não bloqueado que compreende pelo menos dois grupos isocianato não bloqueado, um isocianato polifuncional bloqueado que compreende pelo menos dois grupos isocianato bloqueado ou combinações do dito isocianato polifuncional não bloqueado e do dito isocianato polifuncional bloqueado; e (c) pelo menos um composto fotocrômico, em que a dita composição fotocrômica curável tem uma razão de equivalentes de (i) equivalentes de isocianato não bloqueado e equivalentes de isocianato bloqueado para (ii) equivalentes de hidroxila do dito componente de poliol de pelo menos 5:1, e em que o dito artigo fotocrômico exibe um T1/2 (Meia Vida de Desvanecimento) a 23 °C menor ou igual a 70 segundos.
2. Artigo fotocrômico, de acordo com a reivindicação 1, sendo que o dito artigo fotocrômico é caracterizado pelo fato de que exibe um Tempo para Transmissão de 70% a 23 °C menor ou igual a 7 minutos.
3. Artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dito substrato é um substrato óptico.
4. Artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o dito policarbonato diol tem um peso equivalente de hidroxila de pelo menos 1.400.
5. Artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o dito policarbonato diol tem um peso equivalente de hidroxila menor ou igual a 1.800.
6. Artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a dita razão de equivalentes dos (i) equivalentes de isocianato não bloqueado e equivalentes de isocianato bloqueado para os (ii) equivalentes de hidroxila do dito componente de poliol é de pelo menos 6:1.
7. Artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a dita razão de equivalentes dos (i) equivalentes de isocianato não bloqueado e equivalentes de isocianato bloqueado para os (ii) equivalentes de hidroxila do dito componente de poliol é menor ou igual a 10:1.
8. Artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o dito componente de poliol compreende adicionalmente um poli(met)acrilato que compreende pelo menos dois grupos hidroxila.
9. Artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que: o dito isocianato polifuncional não bloqueado é um isocianato polifuncional não bloqueado alifático, e o dito isocianato polifuncional bloqueado é um isocianato polifuncional bloqueado alifático.
10. Artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que: o dito isocianato polifuncional não bloqueado compreende pelo menos uma ligação selecionada dentre o grupo que consiste em isocianurato, uretdiona, biureto, alofanato e combinações dos mesmos, e o dito isocianato polifuncional bloqueado compreende pelo menos uma ligação selecionada dentre o grupo que consiste em isocianurato, uretdiona, biureto, alofanato e combinações dos mesmos.
11. Artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos um composto fotocrômico é selecionado dentre o grupo que consiste em naftopiranos indenofundidos, nafto[1,2-b]piranos, nafto[2,1-b]piranos, espirofluoroeno[1,2- b]piranos, fenantropiranos, quinolinopiranos, fluoroantenopiranos, espiropiranos, benzoxazinas, naftoxazinas, espiro(indolina)naftoxazinas, espiro(indolina)piridobenzoxazinas, espiro(indolina)fluorantenoxazinas, espiro(indolina)quinoxazinas, fulgidas, fulmigidas, diariletenos, diarilalquiletenos, diarilalqueniletenos e combinações dos mesmos.
12. Artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que: pelo menos um composto fotocrômico é selecionado a partir de naftopiranos indenofundidos que compreendem uma estrutura de núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano, em que a dita estrutura de núcleo indeno[2',3':3,4]nafto[1,2-b]pirano compreende,
ligado à Posição-3, B e B', em que B e B' são, cada um, independentemente selecionados a partir de arila não substituída ou arila substituída, em que os substituintes de arila são, cada um, independentemente selecionados a partir de halo, grupos heterocicloalifáticos, grupos heteroarila ou grupos éter alifático, ligado à Posição-6, hidrogênio, ou -ORa, em que Ra é C1-C10 alquila linear ou ramificada, ligado à Posição-7, um grupo doador de elétrons, ligado à Posição-11, um grupo selecionado a partir de: (i) um grupo não conjugador e removedor de elétrons; ou (ii) um grupo de extensão de conjugação de pi, em que o dito grupo de extensão de conjugação de pi estende o sistema de conjugação de pi do naftopirano indenofundido; e ligado à Posição-13, Rb e Rc, em que Rb e Rc são, cada um, selecionados independentemente a partir de C2-C10 alquila linear ou ramificada, ou Rb e Rc juntos formam um grupo C3-C12 espiro.
13. Artigo fotocrômico, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que: B e B' são, cada um, independentemente selecionados a partir de fenila não substituída ou fenila substituída, em que os substituintes de fenila são, cada um, independentemente selecionados dentre o grupo que consiste em flúor, morfolino, pirimidino, piperidino, -ORd, em que Rd é selecionado a partir de C1-C10 alquila linear ou ramificada e combinações das mesmas, o dito grupo doador de elétrons é selecionado a partir de alquila, alcóxi, amino primário, amino secundário, amino terciário ou amino cíclico alifático, o dito grupo não conjugador e removedor de elétrons é selecionado dentre um grupo halo, uma α-haloalquila, α,α-di-haloalquila, grupo trihalometila, um grupo per-halo(C2-C10)alquila, um grupo per-haloalcoxi, ou do grupo -O-C(O)-R, em que R é um grupo linear ou ramificado escolhido a partir de C 1-C10 alquila, C1-C10 haloalquila ou C1-C10 per-haloalquila, e o dito grupo de extensão de conjugação de pi é um grupo representado pela seguinte Fórmula (I) ou Fórmula (II), -X=Y (I) ou -X'≡Y' (II), em que para a Fórmula (I), X é -CR1, em que R1 é selecionado a partir de hidrogênio, C1-C20 alquila, C2-C20 alquenila, amino, dialquil-amino, diaril amino, hidróxi ou alcóxi; e Y é selecionado a partir de C(R2)2 ou O, em que R2 é selecionado a partir de hidrogênio, C1-C20 alquila, C2-C20 alquenila, amino, dialquilamino, diarilamino, hidróxi ou alcóxi; em que para a Fórmula (II), X’ é -C; e Y' é CR3 ou N, em que R3 é selecionado a partir de hidrogênio, C1-C20 alquila, C2-C20 alquenila, amino, dialquilamino, diaril amino, hidróxi ou alcóxi, ou o dito grupo de extensão de conjugação de pi é selecionado a partir de uma arila substituída ou não substituída; ou uma heteroarila substituída ou não substituída.
14. Artigo fotocrômico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a dita composição fotocrômica curável compreende adicionalmente um catalisador de cura que compreende um composto de estanho orgânico selecionado a partir de sais de estanho(II) de ácidos carboxílicos, compostos de estanho(IV) ou combinações dos mesmos.
15. Artigo fotocrômico, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o dito composto orgânico de estanho é selecionado a partir de acetato de estanho(II), octanoato de estanho(II), etil-hexanoato de estanho(II), laurato de estanho(II), óxido de dibutilestanho, dicloreto de dibutilestanho, diacetato de dibutilestanho, dilaurato de dibutilestanho, maleato de dibutilestanho, diacetato de dioctilestanho ou combinações dos mesmos.
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