DE60017747T2 - Polymerisierbare zusammensetzung von aliphatischem polyol (allylcarbonat) - Google Patents

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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft polymerisierbare Zusammensetzungen und daraus hergestellte Polymerisate. Genauer gesagt, die vorliegende Erfindung betrifft polymerisierbare Zusammensetzungen, die eine größere Menge eines ersten Bestandteils mit einem aliphatischen Polyol(allylcarbonat)monomer und eine kleinere Menge eines zweiten Bestandteils mit einem aromatischen Polyol(allylcarbonat)monomer enthalten. Noch genauer gesagt, das aromatische Polyol(allylcarbonat)monomer ist in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in wenigstens einer Menge vorhanden, so dass ein aus der Zusammensetzung hergestelltes Polymerisat verringerte Rissdefekte, verglichen mit Polymerisaten, die nur aus dem aliphatischen Polyol(allylcarbonat) hergestellt wurden, und einen Brechungsindex von weniger als 1,530 hat.
  • Polymerisierbare Zusammensetzungen auf der Basis von Polyol(allylcarbonat)monomeren, insbesondere aliphatischen Polyol(allylcarbonat)monomeren, wie z.B. Diethylenglycolbis(allylcarbonat), und daraus hergestellte Polymerisate sind bekannt. Polymerisate aus polymerisierbaren Zusammensetzungen auf der Basis von Diethylenglycolbis(allylcarbonat) zeichnen sich durch eine hohe Transparenz, eine gute Flexibilität, eine gute Abriebbeständigkeit und einen Brechungsindex von gewöhnlich weniger als 1,530, wie z.B. 1,498, aus.
  • Monomere, wie z.B. Diethylenglycolbis(allylcarbonat), werden in großem Umfang bei der Herstellung von Formkörpern, wie z.B. Brillengläsern, Gläsern, die keine korrigierende Funktion haben, Gesichtsschutzschirmen und Gläsern für Kraftfahrzeuge und Flugzeuge, verwendet. Formkörper, die als Brillengläser verwendet werden, werden gewöhnlich hergestellt, indem eine polymerisierbare Zusammensetzung in eine Form, wie z.B. eine Glasform, eingebracht wird, die Zusammensetzung innerhalb der Form polymerisiert wird, und der Formkörper dann aus der Form entfernt wird. Polymerisierbare Zusammensetzungen auf der Basis aliphatischer Polyol(allylcarbonate), wie z.B. Diethylenglycolbis(allylcarbonat), schrumpfen beim Polymerisieren, d.h. das Volumen der Zusam mensetzungen nimmt ab. Diese Abnahme des Volumens kann dazu führen, dass sich die zu polymerisierende Zusammensetzung von der inneren Oberfläche der Form löst, was zu Defekten in den Formkörpern führt. Beispiele für Defekte, die durch eine Abnahme des Volumens verursacht werden, umfassen Risse, Wölbungen und oberflächliche Unregelmäßigkeiten, und die defekten Produkte sind gewöhnlich Ausschuss bzw. Abfall, wodurch die Produktionskosten erhöht werden. Bei der Polymerisation in einer Form oder beim Gießen sind Risse die häufigsten Defekte, die in Folge einer Abnahme des Volumens auftreten.
  • Polymerisate aus aliphatischen Polyol(allylcarbonat)monomeren, wie z.B. Diethylenglycolbis(allylcarbonat), werden oft mit statischen Farbstoffen und/oder photochromen Substanzen gefärbt, um gefärbte Polymerisate, wie z.B. Gläser für Sonnenbrillen oder gefärbte Brillengläser, zu erhalten. Das Verfahren zum Färben eines Polymerisats umfasst gewöhnlich eine Vielzahl von Verfahrensschritten. Das Polymerisat wird zuerst in einem unvollständig gehärtetem Zustand hergestellt und dann unter Anwendung eines Imbibitionsprozesses gefärbt, bei dem der Farbstoff, wie z.B. ein oder mehrere statische Farbstoffe, mit mindestens einem Teil der Oberfläche des unvollständig gehärteten Polymerisats in Kontakt gebracht wird. Danach wird das gefärbte unvollständig gehärtete Polymerisat vollständig gehärtet. Solch ein Färbeverfahren mit mehreren Verfahrensschritten beansprucht zusätzliche Zeit, erhöht das Risiko des Zerstörens des Polymerisats und kann schließlich zu einer deutlichen Erhöhung der Produktionskosten führen. Einige der zuvor beschriebenen Verfahrensschritte könnten eliminiert werden, wenn der Farbstoff vor der Polymerisation zu der polymerisierbaren Zusammensetzung gegeben wird (dieses Verfahren wird gewöhnlich als „tint-in-place process" bezeichnet), aber der Farbstoff würde dann während des Polymerisationsprozesses höchstwahrscheinlich zerstört oder auf eine andere Art und Weise deaktiviert.
  • Es besteht ein Bedarf an der Entwicklung neuer polymerisierbarer Zusammensetzungen auf der Basis von aliphatischem Polyol(allylcarbonat), die verringerte Rissdefekte und einen Brechungsindex von weniger als 1,530 haben. Es besteht ebenfalls ein Bedarf an der Entwicklung gefärbter Polymerisate, die aus diesen neuen Zusammensetzungen hergestellt werden.
  • Das US-Patent Nr. 4613656 beschreibt die Polymerisation eines Gemisches aus einem Polyol(allylcarbonat)monomer und einem Formtrennmittel, das mit dem Monomer verträglich ist und das in einer Menge verwendet wird, die ein Anhaften der Zusammensetzung an einer Form verhindert, in Gegenwart eines Monoperoxycarbonatinitiators. Das '656-Patent beschreibt, dass das Polyol(allylcarbonat)monomer ein Allylcarbonat eines geradkettigen oder verzweigten aliphatischen oder aromatischen flüssigen Polyols ist, wie z.B. eine aliphatische Glycolbis(allylcarbonat)verbindung oder eine Alkylidenbisphenolbis(allylcarbonat)verbindung.
  • Das US-Patent Nr. 4666976 beschreibt eine gießbare polymerisierbare Zusammensetzung aus einem Polyol(allylcarbonat)monomer und Bromxylenolblau, die gegebenenfalls weiterhin einen thermisch zersetzbaren Polymerisationsinitiator, wie z.B. einen Monoperoxycarbonatinitiator, enthält. Das '976-Patent beschreibt, dass das Polyol(allylcarbonat)monomer ein Allylcarbonat eines geradkettigen oder verzweigten aliphatischen oder aromatischen flüssigen Polyols ist, wie z.B. eine aliphatische Glycolbis(allylcarbonat)verbindung oder eine Alkylidenbisphenolbis(allylcarbonat)verbindung.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine polymerisierbare Zusammensetzung bereit, umfassend:
    • (a) eine größere Menge eines ersten allylfunktionellen Monomers, das durch die folgende allgemeine Formel I wiedergegeben ist, R1-[-O-C(O)-O-R2]i Iin der R1 ein polyvalenter (d.h. mehrwertiger) Rest eines aliphatischen Polyols ist, R2 eine Allylgruppe oder eine substituierte Allylgruppe ist und i eine ganze Zahl von 2 bis 6 ist; und
    • (b) eine kleinere Menge eines zweiten allylfunktionellen Monomers, das durch die folgende allgemeine Formel II wiedergegeben ist, R3-[-O-C(O)-O-R4]k IIin der R3 ein polyvalenter Rest eines aromatischen Polyols ist, R4 eine Allylgruppe oder eine substituierte Allylgruppe ist und k eine ganze Zahl von 2 bis 6 ist, wobei dieses zweite allylfunktionelle Monomer in dieser polymerisierbaren Zusammensetzung in wenigstens einer Menge vorhanden ist, um ein Polymerisat dieser polymeri sierbaren Zusammensetzung bereitzustellen mit (i) verringerten Rissdefekten im Vergleich zu einem Polymerisat dieser Zusammensetzung, die frei von (b) ist, und (ii) einem Brechungsindex von weniger als 1,530, bestimmt entsprechend der Vorschrift American Standard Test Method (ASTM) Nr. D 542-95.
  • Genaue Beschreibung der Erfindung
  • Polymerisate, die aus den polymerisierbaren Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, zeichnen sich durch weniger Rissdefekte aus. Der Ausdruck "Rissdefekte", der in den Patentansprüchen und in der Beschreibung verwendet wird, und ähnliche Ausdrücke beziehen sich auf Risse, die zumindest mit dem bloßen Auge in dem Polymerisat und/oder an der Oberfläche des Polymerisats, wie z.B. einem Formkörper, wie z.B. einem Brillenglas, beobachtet werden können.
  • Rissdefekte in Polymerisaten, die unter Verwendung von aliphatischen Polyol(allylcarbonat)monomeren, wie z.B. Diethylenglycolbis(allylcarbonat), hergestellt wurden, treten weitestgehend statistisch auf. Um zu bestimmen, ob ein Polymerisat, das aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hergestellt wurde, weniger Risse aufweist, müssen gewöhnlich mehrere Polymerisate, wie z.B. mehrere Linsen, hergestellt werden. Ein Satz von Vergleichspolymerisaten wird ebenfalls unter ähnlichen Bedingungen, wie z.B. unter Anwendung des gleichen Härtungszyklus, aus einer Vergleichszusammensetzung hergestellt, die das gleiche erste allylfunktionelle Monomer (a) enthält, jedoch nicht das zweite allylfunktionelle Material (b). Die genaue Anzahl an Polymerisaten, die hergestellt werden muss, wird mit Versuchen ermittelt. Im Fall von Planlinsen werden gewöhnlich 10 bis 100 Linsen gegossen, um zu bestimmen, ob die Zusammensetzung, aus der die Polymerisate hergestellt wurden, eine verringerte Rissbildung ermöglicht. Solch eine Bestimmung wird genauer in den Beispielen dieser Beschreibung beschrieben.
  • Die polymerisierbare Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält das zuvor beschriebene erste allylfunktionelle Monomer und das zuvor beschriebene zweite allylfunktionelle Monomer. Der Ausdruck "aliphatisches Polyol", der in den Patentansprüchen und in der Beschreibung verwendet wird, bedeutet ein geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Polyol, das keine aromatischen Ringe enthält. Beispiele für die aliphatischen Polyole umfassen Ethylenglycol und Cyclohexandiol. Der Ausdruck "aromatisches Polyol", der in den Patentansprüchen und in der Beschreibung verwendet wird, bedeutet ein Polyol, das einen aromatischen Ring enthält, wie z.B. 4,4'-Isopropylidendiphenol. Der Ausdruck "Polyol", der in der Patentansprüchen und in der Beschreibung verwendet wird, bedeutet ein Material mit zwei oder mehr Hydroxygruppen.
  • Das zweite allylfunktionelle Monomer ist in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in wenigstens einer Menge vorhanden, so dass ein Polymerisat aus dieser Zusammensetzung verringerte Rissdefekte aufweist, verglichen mit einer Vergleichszusammensetzung, die kein zweites allylfunktionelles Monomer umfasst. Dem Fachmann ist bekannt, dass Polymerisate, die aus aromatischen Polyolbis(allylcarbonat)monomeren hergestellt wurden, gewöhnlich einen höheren Brechungsindex haben als Polymerisate, die aus aliphatischen Polyolbis(allylcarbonat)monomeren hergestellt wurden. Polymerisate aus 4,4'-Isopropylidendiphenolbis(allylcarbonat) haben gewöhnlich einen Brechungsindex von 1,56, während der Brechungsindex von Polymerisaten aus Diethylenglycolbis(allylcarbonat) gewöhnlich 1,498 beträgt. Die Polymerisate, die unter Verwendung der Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, haben einen Brechungsindex von weniger als 1,530, wie z.B. einen Brechungsindex im Bereich von 1,498 bis 1,529 und gewöhnlich im Bereich von 1,500 bis 1,520.
  • Das zweite allylfunktionelle Monomer liegt in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung gewöhnlich in einer Menge von mindestens 1 Gew.-%, bevorzugt in einer Menge von mindestens 3 Gew.-% und besonders bevorzugt in einer Menge von mindestens 5 Gew.-% vor, bezogen auf das Gesamtmonomergewicht der Zusammensetzung. Das zweite allylfunktionelle Monomer liegt in der Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung gewöhnlich in einer geringeren Menge vor, d.h. in einer Menge von weniger als 49 Gew.-%, bevorzugt in einer Menge von weniger als 20 Gew.-% und besonders bevorzugt in einer Menge von weniger als 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtmonomergewicht der Zusammensetzung. Die Menge an zweitem allylfunktionellen Monomer in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann zwischen jeder Kombination dieser Werte liegen oder diesen Werten entsprechen.
  • Das erste allylfunktionelle Monomer und das zweite allylfunktionelle Monomer der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können unter Anwendung bekannter Verfahren hergestellt werden, wie z.B. unter Anwendung der Verfahren, die in den US-Patenten Nr. 2370567 und Nr. 2403113 beschrieben werden. Ein aliphatisches Polyol, wie z.B. Ethylenglycol, kann bei einer Temperatur von gewöhnlich 0°C bis 20°C mit Phosgen umgesetzt werden, um das entsprechende Polychlorformiat, wie z.B. Ethylendichlorformiat, zu erhalten. Das Polychlorformiat wird dann in Gegenwart eines geeigneten Materials, das eine Säure binden kann, wie z.B. in Gegenwart eines tertiären Amins, mit einem substituierten oder unsubstituierten Allylalkohol umgesetzt. Alternativ kann ein Allylchlorformiat oder ein substituiertes Allylchlorformiat (gebildet bei der Umsetzung eines Allylalkohols oder eines substituierten Allylalkohols mit Phosgen) mit dem Polyol in Gegenwart eines Materials, das eine Säure binden kann, umgesetzt werden.
  • R2 und R4 in den allgemeinen Formeln I und II bedeuten jeweils unabhängig voneinander eine Allylgruppe, die in der 2-Position mit einem Halogen, bevorzugt mit Chlor oder Brom, oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 4, wie z.B. mit 1 oder 2, Kohlenstoffatomen substituiert sein kann. Der Alkylsubstituent ist gewöhnlich Methyl oder Ethyl R2 und R4 in den allgemeinen Formeln I und II können z.B. unabhängig voneinander eine Gruppe bedeuten, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel III: H2C=C(R9)-CH2- III in der R9 Wasserstoff, ein Halogen oder eine C1-C4-Alkylgruppe ist. R9 ist gewöhnlich Wasserstoff, d.h. R2 und R4 sind jeweils eine unsubstituierte Allylgruppe, d.h. H2C=CH-CH2-.
  • Das zweite allylfunktionelle Monomer der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist ein aromatisches Polyol(allylcarbonat)monomer. Das aromatische Polyol, von dem R3 ein polyvalenter Rest ist, enthält 2, 3, 4, 5 oder 6 Hydroxygruppen, sowie mindestens einen aromatischen Ring. Die Hydroxygruppen des aromatischen Polyols können direkt an den aromatischen Ring gebunden sein, wie z.B. bei Benzol-1,2-diol, oder sie können über eine Verbindungsgruppe an den aromatischen Ring gebunden sein, wie z.B. bei 1,2-Benzoldimethanol. Beispiele für aromatische Polyole, von denen R3 ein Rest ist, umfassen: Benzoldiole, wie z.B. 1,2-Dihydroxybenzol und 1,3-Dihydroxybenzol; C1-C4-alkylsubstituierte Benzoldiole, wie z.B. 4-t-Butylbenzol-1,2-diol, 4-Methylbenzol-1,2-diol, 3-t-Butyl-5-methylbenzol-1,2-diol und 3,4,5,6-Tetramethylbenzol-1,2-diol; halogensubstituierte Benzoldiole, wie z.B. 3,5-Dichlorbenzol-1,2-diol, 3,4,5,6-Tetrabrombenzol-1,2-diol und 3,4,5-Trichlorbenzol-1,2-diol; und C1-C4-alkyl- und halogensubstituierte Benzoldiole, wie z.B. 3-Brom-5-t-butylbenzol-1,2-diol, 3,6-Dichlor-4-methylbenzol-1,2-diol, 3-Brom-4,5-dimethylbenzol-1,2-diol und 3-Chlor-4,6-di-t-butylbenzol-1,2-diol. Beispiele für aromatische Polyole mit mehr als zwei Hydroxygruppen, von denen R3 ein Rest sein kann, umfassen 3,4,3',4'-Tetrabrom-5,5'-methylendibrenzcatechin und 1,2,4-Benzoltriol.
  • Das aromatische Polyol, von dem R3 in der allgemeinen Formel II ein Rest ist, kann ebenfalls eine Verbindung sein, die durch die folgende allgemeine Formel IV dargestellt wird:
    Figure 00070001
    in der R5 und R6 jeweils C1-C4-Alkyl, Chlor oder Brom bedeuten, p und q bedeuten jeweils eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 4, und A ist O, S, -S(O2)-, -C(O)-, -CH2-, -CH=CH-, -C(CH3)2-, -C(CH3)(C6H5)- oder
    Figure 00070002
  • Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das aromatische Polyol, von dem R3 ein Rest ist, ausgewählt aus den Polyolen, dargestellt durch die allgemeine Formel IV, in der p und q jeweils 0 bedeuten und A bedeutet -C(CH3)2-. Ein erfindungsgemäß bevorzugtes aromatisches Polyol ist 4,4'-Isopropylidendiphenol, und der diesem entsprechende Rest, Isopropylidenbis(p-phenyl), wird durch die folgende allgemeine Formel V dargestellt:
  • Figure 00070003
  • Beispiele für die Reste von aromatischen Diolen, von denen R3 in der allgemeinen Formel II ein Rest ist, umfassen 1,2-Phenylen, 1,3-Phenylen, 4-t-Butyl-1,2-phenylen, 4-Methyl-1,2-phenylen, 3,5-Dichlor-1,2-phenylen, 3,4,5,6-Tetrabrom-1,2-phenylen, 3,4,5-Trichlor-1,2-phenylen, 3-Brom-5-t-butyl-1,2-phenylen und 3-Brom-4,5-dimethyl-1,2-phenylen. Beispiele für Reste von aromatischen Diolen, die in Zusammenhang mit der allgemeinen Formel IV beschrieben wurden, von denen R3 abgeleitet ist, umfassen Di(p-phenyl)ether, Di(p-phenyl)thioether, Methylenbis(p-phenyl), Ethylenbis(p-phenyl), Isopropylidenbis(p-phenyl) und bromiertes Isopropylidenbis(p-phenyl) mit 4 bis 8 Bromatomen.
  • Spezifische Beispiele für aromatische Polyol(allylcarbonat)monomere, die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen 1,2-Dihydroxybenzolbis(allylcarbonat), 1,3-Dihydroxybenzolbis(allylcarbonat), 4,4'-Oxybisphenolbis(allylcarbonat), 4,4'-Sulfandiylbisphenolbis(allylcarbonat), 4,4'-Sulfonylbisphenolbis(allylcarbonat), 4,4'-Dihydroxybenzophenonbis(allylcarbonat), 4,4'-Methandiylbisphenolbis(allylcarbonat), 4,4'-Dihydroxystilbenbis(allylcarbonat), 4,4'-Isopropylidendiphenolbis(allylcarbonat), bromiertes 4,4'-Isopropylidendiphenolbis(allylcarbonat) mit 4 bis 8 Bromatomen, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-1-phenylethanbis(allylcarbonat) und 3,3-Bis(4-hydroxyphenyl)-3H-isobenzofuran-1-onbis(allylcarbonat). Ein bevorzugtes aromatisches Polyolbis(allylcarbonat), das entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist 4,4'-Isopropylidendiphenolbis(allylcarbonat).
  • Das erste allylfunktionelle Monomer der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist ein aliphatisches Polyol(allylcarbonat)monomer. Das aliphatische Polyol, von dem R1 in der allgemeinen Formel I ein polyvalenter Rest ist, enthält 2, 3, 4, 5 oder 6 Hydroxygruppen und kann geradkettig, verzweigt oder cyclisch sein. Beispiele für cycloaliphatische Polyole, von denen R1 ein Rest sein kann, umfassen 1,2-, 1,3- und 1,4-Dihydroxycyclohexan. Beispiele für aliphatische Polyole mit mehr als zwei Hydroxygruppen, von denen R1 ein Rest sein kann, umfassen Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Ditrimethylolpropan, Ditrimethylolethan, Pentaerythritol und Dipentaerythritol.
  • Das aliphatische Polyol, von dem R1 ein Rest ist, enthält gewöhnlich 2 Hydroxygruppen, d.h. das aliphatische Polyol ist ein Glycol, wobei R1 ein zweiwertiger Rest ist. Das aliphatische Polyol ist gewöhnlich ein Alkylenglycol mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Ethylenglycol, Trimethylenglycol, Methylethylenglycol, Ethylethylenglycol, Pentamethylenglycol, Hexamethylenglycol, 2-Methylhexamethylenglycol, Octamethylenglycol oder Decamethylenglycol. Das aliphatische Polyol ist bevorzugt ein Poly(C2-C4)alkylenglycol, wie z.B. Diethylenglycol, Triethylenglycol, Tetraethylenglycol, Dipropylenglycol oder Dibutylenglycol.
  • Beispiele für zweiwertige Reste von cycloaliphatischen Diolen, dargestellt durch R1 in der Formel I, umfassen 1,2-, 1,3- und 1,4-Cyclohexylen. Beispiele für Reste von aliphatischen Alkoholen mit mehr als zwei Hydroxygruppen, dargestellt durch R1, umfassen 1,1,1-Trimethylenpropan, d.h. CH3CH2C(CH2-)3, 1,1,1-Trimethylenethan, d.h. CH3C(CH2-)3, Tetramethylenmethan, d.h. C(CH2-)4, Di(2,2-dimethylenbutyl)ether, d.h. O-(CH2C(CH2-)2CH2CH3)2, Di(2,2-dimethylenpropyl)ether, d.h. O-(CH2C(CH2-)2CH3)2, und Di(trimethylenmethyl)ether, d.h. O-(C(CH2-)3)2. Beispiele für Reste von Alkylenglycolen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, dargestellt durch R1, umfassen Ethylen, n-Propylen, i-Propylen, 1,2-Butylen, n-Pentamethylen, n-Hexamethylen, 2-Methyl-1,6-hexamethylen, n-Octamethylen und n-Decamethylen. Beispiele für Reste von Poly(C2-C4)alkylenglycolen, dargestellt durch R1, umfassen -CH2CH2-O-CH2CH2-, -CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-, -CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2- und -CH2CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2-. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist R1 ein Rest von Diethylenglycol, d.h. -CH2CH2-O-CH2CH2-. R1 in der allgemeinen Formel I kann ebenfalls eine Alkylencarbonatgruppe, wie z.B. -CH2CH2-O-C(O)-O-CH2CH2-, oder eine Alkylenethercarbonatgruppe, wie z.B. -CH2CH2-O-CH2CH2-O-C(O)-O-CH2CH2-O-CH2CH2-, sein.
  • Spezifische Beispiele für die aliphatischen Polyol(allylcarbonat)monomere, die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Ethylenglycolbis(2-chlorallylcarbonat), Ethylenglycolbis(allylcarbonat), Diethylenglycolbis(2-methylallylcarbonat), Diethylenglycolbis(allylcarbonat), Triethylenglycolbis(allylcarbonat), Propylenglycolbis(2-ethylallylcarbonat), 1,3-Propandiolbis(allylcarbonat), 1,3-Butandiolbis(allylcarbonat), 1,4-Butandiolbis(2-bromallylcarbonat), Dipropylenglycolbis(allylcarbonat), Trimethylenglycolbis(2-ethyfallylcarbonat), Pentamethylenglycolbis(allylcarbonat), 1,4-Cyclohexandiolbis(allylcarbonat), 4,4'-Isopropylidenbiscyclohexanolbis(allylcarbonat) und Kombinationen davon. Ein bevorzugtes aliphatisches Polyol(allylcarbonat)monomer ist Diethylenglycolbis(allylcarbonat).
  • Das erste allylfunktionelle Monomer, das durch die allgemeine Formel I dargestellt wird, ist in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung gewöhnlich in größerer Menge enthalten, d.h. in einer Menge von mindestens 51 Gew.-%, bevorzugt in einer Menge von mindestens 80 Gew.-% und besonders bevorzugt in einer Menge von mindestens 85 Gew.%, bezogen auf das Gesamtmonomergewicht der erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Das erste allylfunktionelle Monomer liegt in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung gewöhnlich in einer Menge von weniger als 99 Gew.-%, bevorzugt in einer Menge von weniger als 97 Gew.-% und besonders bevorzugt in einer Menge von weniger als 95 Gew.-% vor, bezogen auf das Gesamtmonomergewicht der Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung. Die Menge an erstem allylfunktionellen Monomer in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann zwischen jeder Kombination dieser Werte liegen oder diesen Werten entsprechen.
  • Die Ausdrücke "aliphatisches Polyol(allylcarbonat)monomer" und "aromatisches Polyol(allylcarbonat)monomer", die in der Beschreibung in Zusammenhang mit den radikalisch polymerisierbaren Monomeren, dargestellt durch die allgemeinen Formeln I und II, verwendet werden, oder ähnliche Ausdrücke, wie z.B. "Diethylenglycolbis(allylcarbonat)" und "4,4'-Isopropylidendiphenolbis(allylcarbonat)", bedeuten die genannten Monomere oder Prepolymere davon sowie jedes ähnliche Monomer oder Oligomer, das darin enthalten ist.
  • Die polymerisierbaren Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung können gegebenenfalls andere radikalisch polymerisierbare Materialien in geringer Menge (wie z.B. bis zu 5, 10, 15, 20 oder 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtmonomergewicht der Zusammensetzung) enthalten. Beispiele für copolymerisierbare Materialien mit einer einzelnen ethylenisch ungesättigten radikalisch polymerisierbaren Gruppe, die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthalten sein können, umfassen (Meth)acrylate, wie z.B. Methyl(meth)acrylat, Phenyl(meth)acrylat, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat und 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Allylalkohol und Vinylchlorid. Beispiele für copolymerisierbare Materialien mit zwei radikalisch polymerisierbaren Gruppen, die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthalten sein können, umfassen Ethylenglycolbis(meth)acrylat, Poly(ethylenglycol)bis(meth)acrylat, 4,4'-Isopropylidendiphenolbis(meth)acrylat und alkoxyliertes 4,4'-Isopropylidendiphenolbis(meth)acrylat (wie z.B. eine Verbindung mit insgesamt 2 bis 70, 10 bis 20 oder 20 bis 40 Ethoxyeinheiten). Beispiele für copolymerisierbare Materialien mit mehr als zwei radikalisch polymerisierbaren Gruppen, die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthalten sein können, umfassen Trimethylolpropantris(meth)acryat, alkoxyliertes Trimethylolpropantris(meth)acrylat, Pentaerythritoltri- und tetra(meth)acrylat und Triallylisocyanurat. Der Ausdruck "(Meth)acrylat" und ähnliche Ausdrücke, die hier verwendet werden, bedeuten Acrylate, Methacrylate und Gemische aus Acrylaten und Methacrylaten.
  • Die Polymerisation der polymerisierbaren organischen Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung kann durchgeführt werden, indem eine initiierende Menge eines Materials, das freie Radikale bilden kann, wie z.B. eine organische Peroxyverbindung, d.h. ein Initiator, zu der Zusammensetzung gegeben wird. Verfahren zum Polymerisieren von Polyol(allylcarbonat)zusammensetzungen sind dem Fachmann bekannt, und jedes dieser bekannten Verfahren kann angewandt werden, um die zuvor beschriebenen organischen Zusammensetzungen zu polymerisieren.
  • Beispiele für organische Peroxyverbindungen, die als Initiatoren verwendet werden können, umfassen: Peroxydicarbonatester, wie z.B. Di(2-ethylhexyl)peroxydicarbonat, Di(s-butyl)peroxydicarbonat oder Diisopropylperoxydicarbonat; Diacylperoxide, wie z.B. 2,4-Dichlorbenzoylperoxid, Isobutyrylperoxid, Decanoylperoxid, Lauroylperoxid, Propionylperoxid, Acetylperoxid, Benzoylperoxid oder p-Chlorbenzoylperoxid; Peroxyester, wie z.B. t-Butylperoxypivalat, t-Butylperoxyoctylat oder t-Butylperoxyisobutyrat; Methylethylketonperoxid, Acetylcyclohexansulfonylperoxid und Azobisisobutyronitril. Initiatoren, die das erhaltene Polymerisat nicht entfärben, werden bevorzugt verwendet.
  • Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Initiator ein Monoperoxycarbonatinitiator, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel VI:
    Figure 00110001
    in der R7 t-C4-C5-Alkyl ist, wie z.B. t-Butyl oder t-Amyl, und R8 ist C3-C7-Alkyl, wie z.B. n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, t-Butyl, Pentyl, Hexyl oder Heptyl. R7 ist bevorzugt t-Butyl und R8 ist bevorzugt Isopropyl.
  • Wenn die Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung ebenfalls einen statischen Farbstoff und/oder eine photochrome Substanz (wie zuvor beschrieben) enthält, ist es bevorzugt, dass Monoperoxycarbonatinitiatoren entsprechend der allgemeinen Formel VI bei der Herstellung von Polymerisaten aus solchen Zusammensetzungen verwendet werden. Es wird davon ausgegangen, dass Monoperoxycarbonatinitiatoren während der Polymerisation weniger agressiv gegenüber statischen Farbstoffen und/oder photochromen Substanzen sind, verglichen mit agressiveren Initiatoren, und die statischen Farbstoffe und/oder photochromen Substanzen nicht zerstören oder auf eine andere Art und Weise deaktivieren.
  • Die Menge an Initiator, die verwendet wird, um die Polymerisation der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zu initiieren, ist nicht auf bestimmte Mengen beschränkt und hängt insbesondere von dem verwendeten Initiator ab. Es ist nur diejenige Menge an Initiator erforderlich, die ausreichend ist, um die Polymerisationsreaktion zu initiieren und aufrechzuerhalten, d.h. eine initiierende Menge. Die Monoperoxycarbonatinitiatoren, dargestellt durch die allgemeine Formel VI, werden z.B. gewöhnlich in einer Menge im Bereich von 0,40 bis 1,50 Teilen Initiator pro 100 Teile der Monomere (phm) verwendet. Es ist bevorzugt, dass 0,50 bis 1,25 phm verwendet werden, um die Polymerisation zu initiieren. Die Menge an Initiator und der Härtungszyklus sollten so gewählt werden, dass ein Polymerisat mit einer 15 Sekunden-Barcol-Härte von mindestens 1, bevorzugt von mindestens 4 und besonders bevorzugt von mindestens 20 erhalten wird. Dem Fachmann ist bekannt, dass der Härtungszyklus das Erwärmen der polymerisierbaren organischen Zusammensetzung in Gegenwart des Initiators von Raumtemperatur auf eine Temperatur im Bereich von 85°C bis 125°C über einen Zeitraum von 15 Stunden bis 30 Stunden umfasst.
  • Die polymerisierbare organische Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung kann verschiedenste gewöhnlich verwendete Additive enthalten. Beispiele für solche Additive umfassen Lichtstabilisatoren, Wärmestabilisatoren, UV-Absorber, Formtrennmittel, Pigmente und Additive, die Flexibilität verleihen und die nicht radikalisch polymerisierbar sind, wie z.B. alkoxylierte Phenolbenzoate oder Poly(alkylenglycol)dibenzoate. Solche Additive werden in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gewöhnlich in einer Gesamtmenge von weniger als 10 Gew.-%, bevorzugt weniger als 5 Gew.-% und besonders bevorzugt weniger als 3 Gew.-% verwendet, bezogen auf das Gesamtgewicht der polymerisierbaren Zusammensetzung.
  • Die polymerisierbaren Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung können gegebenenfalls ein Färbungsmittel enthalten, ausgewählt aus statischen Farbstoffen, photochromen Substanzen und Gemischen davon. Der Ausdruck "statische Farbstoffe" und ähnliche Ausdrücke, die in den Patentansprüchen und in der Beschreibung verwendet werden, bezeichnen Farbstoffe, deren Farbe sich beim Bestrahlen mit UV-Licht im Wesentlichen nicht ändert, d.h. nicht-photochrome Farbstoffe.
  • Beispiele für Farbstoffe, die in der Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Azofarbstoffe, Anthrachinonfarbstoffe, Xanthenfarbstoffe, Azimfarbstoffe und Gemische davon. Die Farbstoffe können in Form einer Flüssigkeit oder in Form eines Pulvers vorliegen, wobei pulverförmige Farbstoffe bevorzugt verwendet werden. Wenn ein Farbstoffpulver verwendet wird, wird gewöhnlich ein Konzentrat aus dem pulverförmigen Farbstoff und einem Monomer, wie z.B. dem ersten und/oder zweiten allylfunktionellen Monomer, hergestellt. Das Farbstoff/Monomer-Konzentrat wird dann mit weiterem Monomer bzw. weiteren Monomeren vermischt, um die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zu erhalten. Eine bevorzugte Klasse von Farbstoffen sind die Anthrachinonfarbstoffe. Beispiele für Anthrachinonfarbstoffe, die zu der erfindungsgemäßen Zusammensetzung gegeben werden können, umfassen 1,4-Dihydroxy-9,10-anthracendion (CAS Nr. 81-64-1), 1,4-Bis(4-methylphenyl)amino-9,10-anthracendion (CAS Nr. 128-80-3), 1,4-Bis((2-brom-4,6-dimethylphenyl)amino)-9,10-anthracendion (CAS Nr. 18038-98-8) und Gemische davon.
  • Wenn statische Farbstoffe oder Kombinationen von statischen Farbstoffen zu den Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung gegeben werden, werden die Farbstoffe gewöhnlich in einer Menge zugegeben, so dass die aus der Zusammensetzung hergestellten Polymerisate die gewünschte Farbe und die gewünschte Durchlässigkeit für sichtbares Licht (wie z.B. 15% Durchlässigkeit, bestimmt entsprechend der Vorschrift American Standard Test Method Nr. D 1003 95, wobei ein geeignetes Gerät, wie z.B. die Vorrichtung HunterLab model ColorQuest II Spectrophotometer, verwendet wird) haben. Die genaue Menge an statischen Farbstoffen hingt von der Art der verwendeten statischen Farbstoffe und von der gewünschten Farbe und der gewünschten prozentualen Durchlässigkeit ab. Die statischen Farbstoffe werden in die Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung gewöhnlich in einer Menge im Bereich von 100 Teilen pro eine Million Teile der Zusammensetzung (ppm) bis 800 ppm eingebracht, wie z.B. in einer Menge im Bereich von 150 ppm bis 500 ppm.
  • Wenn die Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung photochrome Substanzen enthalten, sollten die daraus hergestellten Polymerisate, wie z.B. Linsen, transparent sein, so dass die photochromen Substanzen mit einem Teil des elektromagnetischen Spektrums aktiviert werden können. Der Teil des elektromagnetischen Spektrums, der insbesondere von Interesse ist, ist die Wellenlänge von ultraviolettem (UV) Licht, die die gefärbte oder offene Form der photochromen Substanz bildet, oder der Bereich des sichtbaren Spektrums, der die maximale Absorptionswellenlänge der photochromen Substanz in ihrer UV-aktivierten Form, d.h. der offenen Form, enthält. Beispiele für photochrome Substanzen, die zu den Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung gegeben werden können, umfassen organische photochrome Substanzen, anorganische photochrome Substanzen und Gemische davon. Es ist bevorzugt, dass die photochromen Substanzen eine oder mehrere organische photochrome Substanzen oder Verbindungen umfassen. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können organische photochrome Substanzen umfassen, ausgewählt aus Spiro(indolin)naphthoxazinen, Spiro(indolin)benzoxazinen, Benzopyranen, Naphthopyranen, organometallischen Dithizonaten, Fulgiden, Fulgimiden und Gemischen davon.
  • Eine erste Gruppe von organischen photochromen Substanzen, die in den Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfasst Substanzen mit einem Absorptionsaktivierungsmaximum innerhalb des sichtbaren Bereichs von mehr als 590 nm, wie z.B. im Bereich von mehr als 590 nm bis 700 nm. Diese Materialien haben gewöhnlich eine blaue, blaugraue oder blauviolette Farbe, wenn sie in einem geeigneten Lösungsmittel oder in einer geeigneten Matrix mit ultraviolettem Licht bestrahlt werden. Beispiele für solche Substanzen, die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Spiro(indolin)naphthoxazine und Spiro(indolin)benzoxazine. Diese und andere Klassen solcher photochromen Substanzen werden in der zugänglichen Literatur beschrieben. Siehe z.B.: US-Patente Nr. 3562172; Nr. 3578602; Nr. 4215010; Nr. 4342668; Nr. 5405958; Nr. 4637698; Nr. 4931219; Nr. 4816584; Nr. 4880667; und Nr. 4818096. Siehe auch z.B.: Japanische Patentveröffentlichung 62/195383; und die Veröffentlichung Techniques in Chemistry, Band III, "Photochromism", Kapitel 3, Glenn H. Brown, Herausgeber, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1971.
  • Eine zweite Gruppe von organischen photochromen Substanzen, die in den Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfasst Substanzen mit mindestens einem Absorptionsmaximum und bevorzugt zwei Absorptionsmaximainnerhalb des sichtbaren Bereichs zwischen 400 und weniger als 500 nm. Diese Materialien haben gewöhnlich die Farbe Gelborange, wenn sie in einem geeigneten Lösungsmittel oder in einer geeigneten Matrix mit ultraviolettem Licht bestrahlt werden. Beispiele für solche Substanzen umfassen bestimmte Chromene, d.h. Benzopyrane und Naphthopyrane. Viele dieser Chromene werden in der zugänglichen Literatur beschrieben, wie z.B. in den US-Patenten Nr. 3567605; Nr. 4826977; Nr. 5066818; Nr. 4826977; Nr. 5066818; Nr. 5466398; Nr. 5384077; Nr. 5238931; und Nr. 5274132.
  • Eine dritte Gruppe von organischen photochromen Substanzen, die in den Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfasst Substanzen mit einem Absorptionsmaximum innerhalb des sichtbaren Bereichs zwischen 400 und 500 nm und einem anderen Absorptionsmaximum innerhalb des sichtbaren Bereichs zwischen 500 und 700 nm. Diese Materialien haben gewöhnlich eine Farbe im Bereich von gelb/braun bis violett/grau, wenn sie in einem geeigneten Lösungsmittel oder in einer geeigneten Matrix mit ultraviolettem Licht bestrahlt werden. Beispiele für solche Substanzen umfassen bestimmte Benzopyranverbindungen, umfassend Substituenten in der 2-Position des Pyranrings und einen substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen Ring, wie z.B. einen Benzothieno- oder Benzofuranoring, der an die Benzolposition des Benzopyrans gebunden ist. Solche Materialien werden im US-Patent Nr. 5429774 beschrieben.
  • Beispiele für andere photochrome Substanzen, die erfindungsgemäß verwendet werden können, umfassen photochrome organometallische Dithizonate, d.h. (Arylazo)thioameisensäurearylhydrazidate, wie z.B. Quecksilberdithizonate, die z.B. im US-Patent Nr. 3361706 beschrieben werden. Fulgide und Fulgimide, wie z.B. 3-Furyl- und 3-Thienylfulgide und -fulgimide, werden im US-Patent Nr. 4931220, Spalte 20, Zeile 5 bis Spalte 21, Zeile 38 beschrieben.
  • Andere photochrome Substanzen, die erfindungsgemäß verwendet werden können, umfassen photochrome Pigmente und organische photochrome Substanzen, die in Metalloxiden eingeschlossen sind, und die zuletzt genannten Substanzen werden in den US-Patenten Nr. 4166043 und Nr. 4367170 beschrieben. Organische photochrome Substanzen, die ausreichend in einer Matrix aus einem organischen Polymerisat eingeschlossen sind, beschrieben im US-Patent Nr. 4931220, können ebenfalls in die polymerisierbaren Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung eingebracht werden.
  • Die Beschreibungen der photochromen Substanzen in den zuvor angegebenen Patenten sind Bestandteil dieser Beschreibung. Die Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung können, falls gewünscht, eine photochrome Substanz oder ein Gemisch von photochromen Substanzen enthalten. Gemische von photochromen Substanzen können verwendet werden, um bestimmte Aktivierungsfarben zu erhalten, wie z.B. Neutralgrau oder Braun.
  • Die photochromen Substanzen, die hier beschrieben werden, können zu den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in einer Menge und in einem Verhältnis (wenn Gemische verwendet werden) gegeben werden, so dass die daraus hergestellten Polymerisate die gewünschte Farbe haben, wie z.B. eine Neutralfarbe, wie z.B. einen Grauton oder einen Braunton, wenn die Substanzen mit unfiltriertem Sonnenlicht aktiviert werden, d.h. die aktivierten photochromen Substanzen können eine Farbe haben, die in etwa einer Neutralfarbe entspricht. Die relativen Mengen der zuvor beschriebenen photochromen Substanzen sind nicht auf bestimmte relative Mengen beschränkt und hängen z.B. von den relativen Intensitäten der Farben der aktivierten Verbindungen und von dem gewünschten Farbton ab.
  • Die Polymerisate, die bei der Polymerisation der polymerisierbaren Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung erhalten wurden, sind fest und bevorzugt transparent, wenn sie als optische Materialien oder als Sehhilfen verwendet werden. Beispiele für feste Artikel, die aus den erfindungsgemäßen polymerisierbaren organischen Zusammensetzungen hergestellt werden können, umfassen optische Linsen, wie z.B. Planlinsen oder Brillengläser, Gläser für Sonnenbrillen, Fenstergläser, Gläser für Kraftfahrzeuge, wie z.B. Windschutzscheiben, Seitenlichter oder Rücklichter, Gläser für Flugzeuge usw.
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden an Hand von Beispielen genauer beschrieben, die lediglich zur Veranschaulichung der Erfindung dienen, da die Beispiele in vielfältiger Art und Weise modifiziert und variiert werden können. Fall nicht anders angegeben, beziehen sich alle Teile und Prozentangaben auf das Gewicht.
  • Gießbare Zusammensetzungen
  • Die gießbaren Zusammensetzungen wurden aus den Bestandteilen hergestellt, die in Tabelle 1 angegeben sind. Die gießbare Zusammensetzung A ist eine Vergleichszusammensetzung, während die gießbare Zusammensetzung B eine Zusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung ist. Tabelle 1
    Figure 00170001
    • (a) HIGH ADC CR-39® monomer, CAS Nr. 142-22-3, Diethylenglycolbis(allylcarbonat)monomer, handelsüblich erhältlich von PPG Industries, Inc.
    • (b) HIRI® CASTING RESIN, CAS Nr. 084000-75-9, Bisphenol-A-bis(allylcarbonat)monomer, handelsüblich erhältlich von PPG Industries, Inc.
    • (c) t-Butylperoxyisopropylcarbanatinitiator.
    • (d) ZELEC® UN Lubricant, ein Gemisch aus C8-C16-Alkylestern von Phosphorsäure, handelsüblich erhältlich von Du Pont Chemicals. Die angegebene Menge ist in Teilen Formtrennmittel pro eine Million Teile der Zusammensetzung (ppm) angegeben.
  • Gießen von Linsen
  • Die gießbaren Zusammensetzungen A und B wurden jeweils bei Raumtemperatur gemischt und unabhängig voneinander in Glasformen injiziert, um kreisförmige Planlinsen mit Vorder- und Rückseitendioptrienwerten von 6,0 und einem äußeren Randdurchmesser von 65 mm herzustellen. Die Glasformen wurden mit einer Polyvinylchloriddichtung abgedichtet. Zehn (10) Linsenformen wurden gefüllt, und der Inhalt wurde unter Anwendung des in Tabelle 2 angegebenen Härtungszyklus polymerisiert. Nach Beendigung des Härtungszyklus wurden die Linsen aus den Formen entfernt, und es wurde visuell überprüft, ob sich Risse gebildet hatten. Die Ergebnisse der Bewertung sind in Tabelle 3 zusammengestellt. Der Brechungsindex der Polymerisate, die aus der gießbaren Zusammensetzung A hergestellt worden waren, betrug 1,499, und der Brechungsindex der Polymerisate, die aus der gießbaren Zusammensetzung B hergestellt worden waren, betrug 1,506. Tabelle 2* Härtungszyklus
    Figure 00180001
    • (e) nach Beendigung der neunzehnten Stunde wurden die Formen aus dem Ofen genommen und die Linsen wurden aus den Formen entfernt
    Tabelle 3 Rissbildung in den Linsen
    Figure 00190001
    • (f) nach dem Entfernen der Linsen aus der Form wurde visuell überprüft, ob sich Risse gebildet hatten
  • Die in Tabelle 3 zusammengestellten Daten belegen, dass Polymerisate, die unter Verwendung der Zusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung, d.h. der gießbaren Zusammensetzung B, hergestellt worden waren, weniger Rissdefekte hatten, verglichen mit Polymerisaten, die unter Verwendung einer Vergleichszusammensetzung, d.h. der gießbaren Zusammensetzung A, hergestellt worden waren. Gefärbte Polymerisate mit einer prozentualen Durchlässigkeit von 15% (bestimmt entsprechend der Vorschrift ASTM Nr. D 1003 95, wobei die Vorrichtung HunterLab model ColorQuest II Spectrophotometer verwendet wurde) wurden erfolgreich mit einem einstufigen Verfahren aus einer polymerisierbaren Zusammensetzung hergestellt, die der polymerisierbaren Zusammensetzung B ähnlich war und die weiterhin 250 ppm des dunkelgrünen Farbstoffes 1,4-Bis(4-methylphenyl)amino-9,10-anthracendion (CAS Nr. 128-80-3) enthielt. Das einstufige Verfahren umfasste das Polymerisieren der gefärbten polymerisierbaren Zusammensetzung unter Anwendung des in Tabelle 2 angegebenen Härtungszyklus.
  • Die vorliegende Erfindung wurde zuvor mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben. Die Erfindung wird durch diese Ausführungsformen jedoch nicht beschränkt, und alle möglichen Ausführungsformen, die unter die beiliegenden Patentansprüche fallen, sind erfindungsgemäß.

Claims (8)

  1. Polymerisierbare Zusammensetzung, enthaltend: (a) 51 bis 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtmonomergewicht dieser Zusammensetzung, eines ersten allylfunktionellen Monomers, das durch folgende allgemeine Formel wiedergegeben ist, R1-[-O-C(O)-O-R2]i in der R1 ein polyvalenter Rest eines aliphatischen Polyols ist, R2 eine Allylgruppe oder eine substituierte Allylgruppe ist und i eine ganze Zahl von 2 bis 6 ist und (b) 1 bis 49 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtmonomergewicht dieser Zusammensetzung, eines zweiten allylfunktionellen Monomers, das durch die folgende allgemeine Formel wiedergegeben ist, R3-[-O-C(O)-O-R4]k in der R3 ein polyvalenter Rest eines aromatischen Polyols ist, R4 eine Allylgruppe oder eine substituierte Allylgruppe ist und k eine ganze Zahl von 2 bis 6 ist, wobei dieses zweite allylfunktionelle Monomer in dieser polymerisierbaren Zusammensetzung in wenigstens einer Menge vorhanden ist, um ein Polymerisat dieser polymerisierbaren Zusammensetzung bereitzustellen mit (i) verringerten Rissdefekten im Vergleich zu einem Polymerisat dieser Zusammensetzung, die frei von (b) ist, und (ii) einem Brechungsindex von weniger als 1,530.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin i gleich 2 ist und dieses aliphatische Polyol, von dem R2 ein Rest ist, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C2-C10-Alkylenglykolen, Poly(C2-C4)- alkylenglykolen und Mischungen davon, k gleich 2 ist und dieses aromatische Polyol, von dem R3 ein Rest ist, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Benzoldiol, C1-C4-alkylsubstituiertem Benzoldiol, halogensubstituiertem Benzoldiol, C1-C4-alkyl- und halogensubstituiertem Benzoldiol, einem aromatischen Polyol, das durch die folgende allgemeine Formel wiedergegeben ist,
    Figure 00210001
    in der R5 und R6 jeweils C1-C4-Alkyl, Chlor oder Brom sind, p und q jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 4 sind und A gleich O, S, -S(O2)-, -C(O)-, -CH2-, -CH=CH-, -C(CH3)2- , -C(CH3)(C6H5)- oder
    Figure 00210002
    ist, und Mischungen solcher aromatischen Polyole.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei dieses aliphatische Polyol ausgewählt ist aus Poly(C2-C4)alkylenglykol, p und q jeweils 0 sind und A gleich -C(CH3)2- ist.
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei dieses erste allylfunktionelle Monomer (a) in einer Menge von 80 bis 97 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtmonomergewicht dieser Zusammensetzung, vorhanden ist und dieses zweite allylfunktionelle Monomer (b) in einer Menge von 3 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtmonomergewicht dieser Zusammensetzung, vorhanden ist.
  5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die weiterhin ein Färbungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus statischen Farbstoffen, photochromen Substanzen und Mischungen davon, enthält.
  6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, die weiterhin einen Polymerisationsinitiator, der durch die folgende allgemeine Formel
    Figure 00220001
    wiedergegeben ist, enthält, worin R7 ein tertiäres C4-C5-Alkyl ist und R8 ein C3-C7-Alkyl ist.
  7. Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei diese photochrome Substanz ausgewählt ist aus organischen photochromen Substanzen, umfassend wenigstens eine von Spiro(indolin)naphthoxazinen, Spiro(indolin)benzoxazinen, Benzopyranen, Naphthopyranen, Organometalldithizonaten, Fulgiden und Fulgimiden.
  8. Polymerisat, erhältlich durch Polymerisation der Zusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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