ES2259849T3

ES2259849T3 - Composicion de revestimiento fotocromica en una resina aminoplastica y substancias fotocromicas.

Info

Publication number: ES2259849T3
Application number: ES99967385T
Authority: ES
Inventors: Kevin J. Stewart; Jeanine A. Conklin; Cletus N. Welch; James B. O'dwyer; Shanti Swarup
Original assignee: PPG Industries Ohio Inc
Current assignee: PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2006-10-16
Anticipated expiration: 2019-12-16
Also published as: AU759551B2; CA2355081C; CO5221049A1; JP4489963B2; WO2000036049A1; DE69930313T2; DE69930313D1; AU2367200A; CA2355081A1; EP1151056A1; BR9917075A; US6432544B1; EP1151056B1; BR9917075B1; JP2002532612A

Abstract

Un artículo consistente, en combinación, en un substrato y un revestimiento de resina aminoplástica curada que contiene compuesto(s) fotocrómico(s) sobre al menos una superficie de dicho substrato, siendo preparado dicho revestimiento de resina aminoplástica fotocrómica a partir de una composición de revestimiento consistente en: (a) un producto de reacción de componente(s) que tiene(n) grupos reactivos con agentes entrecruzantes aminoplásticos seleccionados entre: (A) hidroxilo; (B) carbamato, y (b) una cantidad fotocrómica de compuesto(s) fotocrómico(s), siendo usados dichos componentes en proporciones tales que produzcan un revestimiento curado que exhiba una microdureza de Fischer de al menos 45 a no más de 180 Newtons por mm2 y propiedades fotocrómicas caracterizadas por un DDO de al menos 0, 15 después de 30 segundos y de al menos 0, 47 después de 8 minutos y una velocidad de decoloración de no más de 180 segundos, todos medidos en la Prueba de Rendimiento fotocrómico a 29, 4ºC (85ºF).

Description

Composición de revestimiento fotocrómica en una resina aminoplástica y substancias fotocrómicas.

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica prioridad a la Solicitud provisional Nº de Serie 60/112.794, depositada el 18 de Diciembre de 1998.

Descripción de la invención

La presente invención se relaciona con revestimientos consistentes en una resina aminoplástica, componente(s) que tiene(n) al menos dos grupos funcionales diferentes y substancia(s) fotocrómica(s), a los que en adelante se hará referencia como revestimientos fotocrómicos de resinas aminoplásticas. En particular, esta invención se relaciona con artículos revestidos con dichos revestimientos fotocrómicos y con artículos fotocrómicos, es decir, polimerizados, hechos de dichas composiciones polimerizables. Más en particular, esta invención se relaciona con ciertos revestimientos fotocrómicos de resinas aminoplásticas que, cuando están presentes sobre un substrato y se exponen a radiación luminosa activante, exhiben mejores propiedades fotocrómicas. Además, esta invención se relaciona con revestimientos fotocrómicos de resinas aminoplásticas que cumplen con las normas "cosméticas" comercialmente aceptables para revestimientos ópticos aplicados a elementos ópticos, v.g., lentes.

Los compuestos fotocrómicos exhiben un cambio de color reversible cuando se exponen a radiación luminosa que incluye rayos ultravioleta, tal como la radiación ultravioleta de la luz del sol o la luz de una lámpara de mercurio. Se han sintetizado varias clases de compuestos fotocrómicos y se ha sugerido su uso en aplicaciones en las que se desea un cambio de color u obscurecimiento reversible inducido por la luz del sol. Las clases más ampliamente descritas de compuestos fotocrómicos son las oxazinas, los piranos y las fulgidas.

El uso de resinas de melamina como matriz potencial para compuestos fotocrómicos en artículos de múltiples capas ha sido descrito en la patente EE.UU. 4.756.973 y en las solicitudes de patente Japonesas 62-226134, 3-2864, 3-35236 y 61-268788. En la Patente EE.UU. 4.756.973 y en JP 62-226134, se hace referencia a la resina de melamina en una lista de varios materiales diferentes, pero no se describen ejemplos específicos de melaminas y de reactivos para producir revestimientos fotocrómicos. JP 61-268788, 3-2864 y 3-35236 describen la reacción de una resina de melamina con una resina acrílica que tiene un grupo hidroxilo, un hidroxilo o carboxilo y un grupo hidroxilo y carboxilo, respectivamente.

Se ha descubierto ahora que se pueden producir revestimientos fotocrómicos de resinas aminoplásticas que demuestran buenas propiedades fotocrómicas, es decir, color y empalidecimiento a velocidades aceptables y que consiguen un estado coloreado suficientemente obscuro y que cumplen con las normas "cosméticas" para revestimientos ópticos. Dichos revestimientos permiten la producción de artículos fotocrómicos usando plásticos en los que los compuestos fotocrómico no funcionan apropiadamente y evitan el uso de procedimientos de transferencia térmi-
ca.

Los nuevos revestimientos aquí descritos exhiben una microdureza de Fischer de desde al menos 45 hasta 180 Newtons por mm^{2}. Los artículos de la presente invención que tienen este rango de dureza son adecuados para manipulación por un equipo de procesado automatizado sin resultar dañados. La composición de revestimiento aminoplástica fotocrómica usada para formar el revestimiento fotocrómico puede ser también usada para formar un polimerizado de resina aminoplástica fotocrómica.

Descripción detallada de la invención

En los últimos años, los artículos fotocrómicos, particularmente materiales plásticos fotocrómicos para aplicaciones ópticas, han sido objeto de una considerable atención. En particular, se han investigado lentes plásticas oftálmicas fotocrómicas debido a la ventaja de peso que ofrecen frente a las lentes de vidrio. Más aún, las transparencias fotocrómicas para vehículos, tales como coches y aeroplanos, han sido de interés debido a las características de seguridad potenciales que dichas transparencias ofrecen. Los artículos fotocrómicos más útiles son aquéllos en los que los compuestos fotocrómicos asociados al artículo exhiben una alta intensidad activada y velocidades aceptables de coloración y empalidecimiento.

El uso de revestimientos fotocrómicos permite la preparación de artículos plásticos fotocrómicos sin necesidad de incorporar el/los compuesto(s) fotocrómico(s) al substrato plástico, lo que evita la necesidad de desarrollar materiales de resinas ópticas especiales para uso con compuestos fotocrómicos. Esto es ventajoso cuando el plástico, v.g., el policarbonato termoplástico, no tiene suficiente volumen libre interno o flexibilidad de la cadena polimérica para que los compuestos fotocrómicos incorporados al plástico funcionen apropiadamente. La composición de revestimiento de la presente invención permite la preparación de artículos fotocrómicos usando dichos plásticos. Además, el uso de revestimientos fotocrómicos da lugar a una utilización más eficiente de los compuestos fotocrómicos al evitar las pérdidas asociadas a los métodos de transferencia más convencionales, v.g., imbibición o permeación, para producir artículos fotocrómicos.

Aparte de en los ejemplos operativos, o donde se indique en contrario, todos los valores, tales como los que expresan longitudes de onda, cantidades de ingredientes, rangos o condiciones de reacción, usados en esta descripción y en las reivindicaciones adjuntas han de ser entendidos como modificados en todos los casos por el término "aproximadamente".

Cuando las composiciones de revestimiento de la presente invención son aplicadas como revestimiento y curadas, el revestimiento exhibe una microdureza de Fischer de al menos 45 Newtons por mm^{2}, preferiblemente de al menos 55, más preferiblemente de al menos 60 Newtons por mm^{2}. Típicamente, el revestimiento curado exhibe una microdureza de Fischer de no más de 180 Newtons por mm^{2}, preferiblemente de no más de 160 y más preferiblemente de no más de 150 Newtons por mm^{2}. La microdureza de Fischer del revestimiento puede variar entre cualquier combinación de estos valores, incluyendo el rango indicado.

Las propiedades fotocrómicas del revestimiento curado de la presente invención se caracterizan por un \DeltaDO después de 30 segundos de al menos 0,15, preferiblemente de al menos 0,16 y más preferiblemente de al menos 0,17, y una \DeltaDO después de 8 minutos de al menos 0,47, preferiblemente de al menos 0,50 y más preferiblemente de al menos 0,55. Las propiedades fotocrómicas también se caracterizan por una velocidad de decoloración de no más de 180 segundos, preferiblemente no más de 150 y más preferiblemente no más de 100 segundos - todas medidas a 85ºF (29,4ºC) y como se describe en la Parte D del Ejemplo 12 aquí incluido.

Se pueden producir revestimientos de resinas aminoplásticas con microdureza y propiedades de rendimiento fotocrómico dentro de los rangos antes indicados equilibrando las cantidades de los componentes de la composición entrecruzable usada para preparar la matriz de revestimiento. Por ejemplo, las propiedades específicas de los componentes que constituyen la matriz o polimerizado del revestimiento que afectarán a la microdureza y a las propiedades de rendimiento fotocrómico de la matriz de resina aminoplástica son la temperatura de transición del vidrio y el peso molecular de los componentes y la densidad de entrecruzamiento de la matriz resultante. En general, la utilización de componentes que tienen mayores temperaturas de transición del vidrio y pesos moleculares da lugar a revestimientos y polimerizados que tienen una microdureza mayor y viceversa. Un aumento en el número de grupos reactivos de un componente causará también un aumento en la microdureza, siempre que reaccionen todos los grupos. En este último caso, el aumento en el número de grupos reactivos, es decir, de sitios de entrecruzamiento, aumenta la densidad del revestimiento curado. Se piensa, sin embargo, que cuando más duro sea el revestimiento o polimerizado, más lento será el rendimiento del compuesto fotocrómico allí contenido.

La contribución de un componente particular, v.g., un componente hidroxilo-funcional, tal como un poliol orgánico, a la dureza o la blandura del revestimiento puede ser fácilmente determinada midiendo la microdureza de Fischer del revestimiento de resina aminoplástica resultante. El componente productor de dureza, tal como se define aquí, es un componente que aumenta la microdureza del revestimiento de resina aminoplástica al aumentar su concentración. De forma similar, el componente productor de blandura, tal como se define aquí, es un componente que reduce la microdureza del revestimiento de resina aminoplástica al aumentar su concentración. Como ejemplos de polioles orgánicos productores de dureza, se incluyen, aunque sin limitación, polioles de bajo peso molecular, polioles que contienen amida, alcoholes polivinílicos polihídricos, v.g., poli(vinilfenol), epoxipolioles y polioles poliacrílicos. Como polioles orgánicos productores de blandura, se incluyen, aunque sin limitación, poliéster polioles, uretano polioles y poliéter polioles, v.g., polioxialquilenos y poli(oxitetrametilen)-dioles. Todos los polioles antes mencionados son definidos a continuación.

La composición de revestimiento fotocrómica de la presente invención puede ser preparada combinando un componente fotocrómico con el producto de reacción de componente(s) que tiene(n) al menos dos grupos funcionales diferentes seleccionados entre hidroxilo, carbamato, urea o mezclas de dichos grupos funcionales y una resina aminoplástica, es decir, un componente entrecruzante. La composición de revestimiento puede además incluir un catalizador.

También puede haber presencia de solventes en la composición de revestimiento. Sin embargo, como se describe aquí, los solventes no están adaptados a las razones de peso y porcentajes en peso aquí indicados. Todas las razones de peso y porcentajes en peso aquí utilizados se basan en los sólidos totales en la composición de revestimiento, a menos que se indique en contrario.

Típicamente, el/los componente(s) que tiene(n) una pluralidad de grupos funcionales de la presente invención es/son un polímero formador de película, pero se puede utilizar un componente que no sea un polímero formador de película. Sin embargo, es necesario que al menos la combinación del componente de resina aminoplástica con el/los componente(s) que tiene(n) una pluralidad de grupos funcionales dé lugar a un revestimiento polimérico entrecruzado.

El/los componente(s) que tiene(n) una pluralidad de grupos funcionales pendientes y/o terminales puede(n) tener al menos dos grupos seleccionados entre:

a.: hidroxilo;

b.: carbamato representado por la estructura I o II

\newpage

: I

A --

\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}

--

\uelm{N}{\uelm{\para}{R}}

-- H

\vskip1.000000\baselineskip

: II

\uelm{N}{\uelm{\para}{H}}

--

\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}

-- OR’

: donde A es -C- o -O-; R es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{18}, preferiblemente alquilo C_{1}-C_{6}, o R se une a A y forma parte de un anillo de 5 ó 6 miembros, y R’ es alquilo C_{1}-C_{18};

c.: urea representada por la siguiente estructura III:

: III

B --

\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}

--

\uelm{N}{\uelm{\para}{R''}}

-- H

: donde B es -N- y R'' es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{18}, preferiblemente alquilo C_{1}-C_{6} o R'' se une a B y forma parte de un anillo de 5 ó 6 miembros; o

d.: mezclas de dichos grupos funcionales, siempre que el componente funcional o la mezcla de componentes funcionales de al menos 2 grupos funcionales diferentes para reaccionar con la resina aminoplástica.

El grupo funcional que contiene el/los componente(s), al que en adelante se hará referencia como el componente funcional, puede ser un material individual que tenga al menos dos grupos funcionales diferentes o una mezcla de materiales, cada uno de los cuales puede tener dos grupos funcionales idénticos o diferentes, siempre que haya al menos dos grupos funcionales diferentes presentes en la mezcla. Por ejemplo, el componente funcional puede ser una combinación de un material que tenga dos grupos hidroxilo-funcionales y un material que tenga dos grupos carbamato-funcionales.

Preferiblemente, el componente funcional tiene al menos dos grupos pendientes y/o terminales seleccionados entre hidroxilo, carbamato representado por la estructura I y urea representada por la estructura III y sus mezclas. Más preferiblemente, los grupos funcionales son seleccionados entre hidroxilo, carbamato representado por la estructura I y sus mezclas. El componente que tiene dichos grupos funcionales puede ser un monómero polímero, oligómero o mezcla de éstos. Preferiblemente, el componente es un polímero u oligómero, tal como un polímero acrílico, un polímero u oligómero de poliéster, un polímero u oligómero de poliuretano, o una mezcla de dos o más de estos materiales. Los polímeros u oligómeros acrílicos son materiales preferidos.

Los materiales acrílicos del componente funcional son copolímeros de uno o más ésteres alquílicos de ácido acrílico o de ácido metacrílico y eventualmente uno o más monómeros polimerizables etilénicamente insaturados. Como ésteres acrílicos de ácido acrílico o metacrílico adecuados, es decir, ésteres alquílicos de ácidos (met)acrílicos, que tienen de 1 a 17 átomos de carbono en el grupo alquilo, se incluyen metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de butilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo y acrilato de 2-etilhexilo. Como monómeros etilénicamente insaturados copolimerizables adecuados, se incluyen compuestos alifáticos de vinilo; compuestos aromáticos de vinilo; monómeros de (met)-acrilamidobutiraldehído dialquil acetal, tales como monómeros de acrilamidobutiraldehído dietil acetal (ABDA) y metacrilamidobutiraldehído dietil acetal (MABDA); (met)acrilato de poli(alquilenglicol), v.g., monometacrilato de metoxipolietilenglicol; nitrilos, tales como acrilonitrilo y metacrilonitrilo; haluros de vinilo y de vinilideno; ésteres vinílicos; comonómeros ácido-funcionales, tales como ácido acrílico y metacrílico, y mezclas de dichos monómeros etilénicamente insaturados. Se incluye una mayor descripción de monómeros etilénicamente insaturados seleccionados a continuación en relación a la preparación de polioles poliacrílicos.

Los componentes hidroxilo-funcionales pueden copolimerizarse con los monómeros acrílicos para impartir funcionalidad hidroxilo al material acrílico. Como ejemplos de componentes hidroxilo-funcionales que pueden ser usados para preparar el componente funcional de la presente invención, se incluyen, aunque sin limitación, (a) polioles de bajo peso molecular, es decir, polioles que tienen un peso molecular medio ponderal menor de 500, v.g., dioles alifáticos, tales como dioles, trioles y alcoholes polihídricos alifáticos C_{2}-C_{10}; (b) poliéster polioles; (c) poliéter polioles; (d) polioles que contienen amidas; (e) polioles poliacrílicos; (f) alcoholes polivinílicos polihídricos; (g) epoxi polioles; (h) uretano polioles, e (i) mezclas de dichos polioles. Preferiblemente, los polioles orgánicos son seleccionados entre el grupo consistente en polioles de bajo peso molecular, polioles poliacrílicos, poliéter polioles, poliéster polioles y mezclas de los mismos. Más preferiblemente, los polioles orgánicos son seleccionados entre el grupo consistente en polioles poliacrílicos, poliéster polioles, poliéter polioles y sus mezclas y más preferiblemente polioles poliacrílicos, poliéter polioles y sus mezclas. Tal como se utiliza aquí, el término "poliol" pretende incluir materiales que tienen al menos dos grupos hidroxilo.

Como ejemplos de polioles de bajo peso molecular que pueden ser usados en la composición de revestimiento de la presente invención, se incluyen tetrametilolmetano, es decir, pentaeritritol; trimetiloletano; trimetilolpropano; di(trimetilolpropano); ácido dimetilolpropiónico; 1,2-etanodiol, es decir, etilenglicol; 1,2-propanodiol, es decir, propilenglicol; 1,3-propanodiol; 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, es decir, neopentilglicol; 1,2,3-propanotriol, es decir, glicerina; 1,2-butanodiol; 1,4-butanodiol; 1,3-butanodiol; 1,2,4-butanotriol; 1,2,3,4-butanotetrol; 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol; 1,5-pentanodiol; 2,4-pentanodiol; 1,6-hexanodiol; 2,5-hexanodiol; 1,2,6-hexanotriol; 2-metil-1,3-pentanodiol; 2,4-heptanodiol; 2-etil-1,3-hexanodiol; 1,4-ciclo-hexanodiol; 1-(2,2-dimetil-3-hidroxipropil)-2,2-dimetil-3-hidroxipropionato; alcohol hexahídrico, es decir, sorbitol; dietilenglicol; dipropilenglicol; 1,4-ciclohexanodimetanol; 1,2-bis(hidroximetil)ciclohexano; 1,2-bis(hidroxietil)ciclohexano; bishidroxipropilhidantoína; TMP/-épsilon-caprolactona trioles; bisfenol A hidrogenado; isocianurato de trishidroxietilo; el producto de alcoxilación de 1 mol de 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano (es decir, bisfenol A) y 2 moles de óxido de propileno; trimetilolpropano o pentaeritritol etoxilado o propoxilado con un peso molecular medio numérico de menos de 500, y mezclas de dichos polioles de bajo peso molecular.

Los poliéster polioles son conocidos y pueden tener un peso molecular medio numérico de 500 a 10.000. Se preparan por técnicas convencionales utilizando dioles, trioles y alcoholes polihídricos de bajo peso molecular conocidos en la técnica, incluyendo, aunque sin limitación, los polioles de bajo peso molecular previamente descritos (eventualmente en combinación con alcoholes monohídricos) con ácidos policarboxílicos.

Como ejemplos de ácidos policarboxílicos adecuados para uso en la preparación del poliéster, se incluyen: ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido tetrahidroftálico, ácido tetracloroftálico, ácido hexahidroftálico, ácido metilhexahidroftálico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido maleico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido fumárico, ácido cloréndico, ácido trimelítico, ácido tricarbalílico y sus mezclas. También se pueden emplear anhídridos de los ácidos anteriores cuando existan. Además, también son útiles determinados materiales que reaccionan de un modo similar a ácidos para formar poliéster polioles. Dichos materiales incluyen lactonas, v.g., caprolactonas, propiolactona y butirolactona, e hidroxiácidos, tales como ácido hidroxicaproico y ácido dimetilolpropiónico. Si se usa un triol o alcohol polihídrico, se puede usar un ácido monocarboxílico, tal como ácido acético y/o ácido benzoico, en la preparación de los poliéster polioles y, para los mismos fines, puede ser deseable dicho poliéster poliol. Más aún, se entiende aquí que los poliéster polioles incluyen poliéster polioles modificados con ácidos grasos o aceites glicéridos de ácidos grasos (es decir, polioles alquídicos convencionales que contienen dicha modificación). Otro poliéster poliol que puede ser utilizado es uno preparado por reacción de un óxido de alquileno, v.g., óxido de etileno, óxido de propileno, etc., y los ésteres glicidílicos de ácido versático con ácido metacrílico para formar el éster correspondiente.

Los poliéter polioles son conocidos y pueden tener un peso molecular medio numérico de 500 a 10.000. Como ejemplos de poliéter polioles, se incluyen diversos polioxialquilén polioles, polioles polialcoxilados que tienen un peso molecular medio numérico mayor de 500, v.g., poli(oxitetrametilen)dioles y sus mezclas. Los polioxialquilén polioles pueden ser preparados, según métodos bien conocidos, condensando óxido de alquileno o una mezcla de óxidos de alquileno usando adición catalizada por ácido o base con un iniciador polihídrico o una mezcla de iniciadores polihídricos, tales como etilenglicol, propilenglicol, glicerol, sorbitol y similares. Como óxidos de alquileno ilustrativos, se incluyen óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno, v.g., óxido de 1,2-butileno, óxido de amileno, óxidos de aralquileno, v.g., óxido de estireno, y los óxidos de alquileno halogenados, tales como óxido de triclorobutileno, etc. Los óxidos de alquileno más preferidos incluyen óxido de butileno, óxido de propileno y óxido de etileno o una mezcla de éstos usando oxialquilación aleatoria o por etapas. Como ejemplos de dichos polioxialquilén polioles, se incluyen polioxietileno, es decir, polietilenglicol, polioxipropileno, es decir, polipropilenglicol, y polioxibutileno, es decir, polibutilenglicol. El peso molecular medio numérico de dichos polioxialquilén polioles usados como segmento blando es igual o mayor de 600, más preferiblemente igual o mayor de 725 y más preferiblemente igual o mayor de 1.000.

Los poliéter polioles también incluyen los conocidos poli(oxitetrametilen)dioles preparados por polimerización de tetrahidrofurano en presencia de catalizadores ácidos de Lewis, tales como trifluoruro de boro, cloruro de estaño (IV) y cloruro de sulfonilo. El peso molecular medio numérico de los poli(oxitetrametilen)-dioles usados como segmento blando varía entre 500 y 5.000, preferiblemente entre 650 y 2.900, más preferiblemente entre 1.000 y 2.000 y más preferiblemente es 1.000.

Los polioles polialcoxilados que tienen un peso molecular medio numérico mayor de 500 pueden ser representados por la siguiente fórmula general I,

1

donde m y n son cada uno un número positivo, siendo la suma de m y n de 5 a 70; R_{1} y R_{2} son cada uno hidrógeno, metilo o etilo, preferiblemente hidrógeno o metilo, y A es un grupo de unión divalente seleccionado entre el grupo consistente en alquileno de cadena lineal o ramificada (normalmente con un contenido de 1 a 8 átomos de carbono), fenileno, fenileno substituido con alquilo C_{1}-C_{9} y un grupo representado por la siguiente fórmula general II,

2

donde R_{3} y R_{4} son cada uno alquilo C_{1}-C_{4}, cloro o bromo; p y q son cada uno un número entero de 0 a 4; 3 representa un grupo benceno divalente o un grupo ciclohexano divalente, y D es O, S, -S(O_{2})-, -C(O)-, -CH_{2}-, -CH=CH-, -C(CH_{3})_{2}-, -C(CH_{3})(C_{6}H_{5})- o

4

cuando 5 es el grupo benceno divalente, y D es O, S, -CH_{2}- o -C(CH_{3})_{2}- cuando 6 es el grupo ciclohexano divalente. Preferiblemente, el poliol polialcoxilado es uno en el que la suma de m y n es de 15 a 40, v.g., de 25 a 35, R_{1} y R_{2} son cada uno hidrógeno y A es un grupo de unión divalente según la fórmula general II, donde 7 representa un grupo benceno divalente, p y q son cada uno 0 y D es -C(CH_{3})_{2}- y más preferiblemente la suma de m y n es de 25 a 35, v.g., 30. Dichos materiales pueden ser preparados por métodos bien conocidos en la técnica. Uno de tales métodos comúnmente usados implica la reacción de un poliol, v.g., 4,4’-isopropilidendifenol, con una substancia que contiene oxirano, por ejemplo óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de \alpha-butileno u óxido de \beta-butileno, para formar a lo que comúnmente se hace referencia como un poliol etoxilado, propoxilado o butoxilado que tiene funcionalidad hidroxi.

Como ejemplos de polioles adecuados para uso en la preparación de los polioles polialcoxilados, se incluyen los polioles de bajo peso molecular descritos aquí; fenilendioles, tales como orto-, meta- y para-dihidroxibenceno; fenilendioles alquil-substituidos, tales como 2,6-dihidroxitolueno, 3-metilcatecol, 4-metilcatecol, alcohol 2-hidroxibencílico, alcohol 3-hidroxibencílico y alcohol 4-hidroxibencílico; dihidroxibifenilos, tales como 4,4’-dihidroxibifenilo y 2,2’-dihidroxibifenilo; bisfenoles, tales como 4,4’-isopropilidendifenol, 4,4’-oxibisfenol, 4,4’-dihidroxibencenofenona,
4,4’-tiobisfenol, fenolftaleína, bis(4-hidroxifenil)metano, 4,4’-(1,2-etenodiil)bisfenol, y 4,4’-sulfonilbisfenol; bisfenoles halogenados, tales como 4,4’-isopropilidenbis(2,6-dibromofenol), 4,4’-isopropilidenbis(2,6-diclorofenol) y 4,4’-isopropilidenbis(2,3,5,6-tetraclorofenol, y bisciclohexanoles, que pueden ser preparados por hidrogenación de los correspondientes bisfenoles, tales como 4,4’-isopropilidenbisciclohexanol, 4,4’-oxibisciclohexanol, 4,4’-tiobisciclo-
hexanol y bis(4-hidroxiciclohexanol)metano.

Preferiblemente, los poliéter polioles son seleccionados entre el grupo consistente en polioxialquilén polioles, polioles polialcoxilados, poli(oxitetrametilen)dioles y sus mezclas y más preferiblemente polioxialquilén polioles con un peso molecular medio numérico igual o superior a 1.000, Bisfenol A etoxilado con aproximadamente 30 grupos etoxi, poli(oxitetrametilen)dioles con un peso molecular medio numérico de 1.000 y sus mezclas.

Los polioles que contienen amida son conocidos y se preparan típicamente por reacción de diácidos o lactonas y polioles de bajo peso molecular aquí descritos con diaminas o aminoalcoholes como se describe a continuación. Por ejemplo, se pueden preparar polioles que contienen amida por reacción de neopentilglicol, ácido adípico y hexametilendiamina. Los polioles que contienen amida pueden ser también preparados por aminolisis por reacción, por ejemplo, de carboxilatos, ácidos carboxílicos o lactonas con aminoalcoholes. Como ejemplos de di-aminas y aminoalcoholes adecuados, se incluyen hexametilendiaminas, etilendiaminas, fenilendiamina, monoetanolamina, dietanolamina, isoforona diamina y similares.

Los alcoholes polivinílicos polihídricos son conocidos y pueden ser preparados, por ejemplo, por polimerización de acetato de vinilo en presencia de iniciadores adecuados, seguido de hidrólisis de al menos una porción de los restos de acetato. En el proceso de hidrólisis, se forman grupos hidroxilo, que se unen directamente al esqueleto polimérico. Además de homopolímeros, se pueden preparar e hidrolizar copolímeros de acetato de vinilo y monómeros tales como cloruro de vinilo, de una forma similar para formar copolímeros de alcohol polivinílico-cloruro de polivinilo polihídricos. También se incluyen en este grupo polímeros de poli(vinilfenol) y copolímeros de poli(vinilfenoles) que pueden ser sintetizados por polimerización vinílica de monómeros de p-vinilfenol.

Los polioles epoxi son conocidos y pueden ser preparados, por ejemplo, por reacción de éteres glicidílicos de polifenoles, tales como éter diglicidílico de 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano, con polifenoles, tales como 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano. Se pueden preparar polioles epoxi de pesos moleculares y funcionalidad hidroxilo media variables dependiendo de la proporción de los materiales de partida empleados.

Los uretano polioles son conocidos y pueden ser preparados, por ejemplo, por reacción de un poliisocianato con un exceso de poliol orgánico para formar un producto hidroxilo-funcional. Como ejemplos de poliisocianatos útiles en la preparación de uretano polioles, se incluyen tolueno-2,4-diisocianato, tolueno-2,6-diisocianato, difenilmetano-4,4’-diisocianato, difenilmetano-2,4’-diisocianato, diisocianato de para-fenileno, diisocianato de bifenilo, diisocianato de 3,3’-dimetil-4,4’-difenileno, tetrametilen-1,4-diisocianato, hexametilen-1,6-diisocianato, 2,2,4-trimetilhexano-1,6-diisocianato, diisocianato de éster metílico de lisina, fumarato de bis(isocianato etilo), diisocianato de isoforona, diisocianato de etileno, dodecano-1,12-diisocianato, ciclobutano-1,3-diisocianato, ciclohexano-1,3-diisocianato, ciclohexano-1,4-diisocianato, diisocianato de metilciclohexilo, diisocianato de diciclohexilmetano, hexahidrotolueno-2,4-diisocianato, hexahidrotolueno-2,6-diisocianato, hexahidrofenileno-1,3-diisocianato, hexahidrofenileno-1,4-diisocianato, isocianatos de polimetilenpolifenol, perhidrodifenilmetano-2,4’-diisocianato, perhidrodifenilmetano-4,4’-diisocianato y sus mezclas.

Como ejemplos de polioles orgánicos útiles en la preparación de uretano polioles, se incluyen homopolímeros acabados en hidroxilo de butadieno, los otros polioles aquí descritos, v.g., polioles de bajo peso molecular, poliéster polioles, poliéter polioles, polioles que contienen amida, polioles poliacrílicos, alcoholes polivinílicos polihídricos y sus mezclas.

Los polioles poliacrílicos son conocidos y pueden ser preparados por técnicas de polimerización por adición de radicales libres de monómeros que se describirán a continuación. Preferiblemente dichos polioles poliacrílicos tienen un peso molecular medio ponderal de 500 a 50.000 y un número de hidroxilos de 20 a 270. Más preferiblemente, el peso molecular medio ponderal es de 1.000 a 30.000 y el número de hidroxilos es de 80 a 250. Más preferiblemente, el peso molecular medio es de 3.000 a 20.000 y el número de hidroxilos es de 100 a 225.

Como polioles poliacrílicos se incluyen, aunque sin limitación, los conocidos polímeros y copolímeros de adición hidroxilo-funcionales de ácido acrílico y metacrílico; sus derivados éster, incluyendo, aunque sin limitación, sus derivados éster hidroxilo-funcionales. Como ejemplos de monómeros etilénicamente insaturados hidroxilo-funcionales para uso en la preparación de los polímeros de adición hidroxilo-funcionales, se incluyen (met)acrilato de hidroxietilo, es decir, acrilato de hidroxietilo y metacrilato de hidroxietilo, (met)acrilato de hidroxipropilo, (met)acrilato de hidroxibutilo, acrilato de hidroximetiletilo, acrilato de hidroximetilpropilo y sus mezclas.

Más preferiblemente, el poliol poliacrílico es un copolímero de monómeros (met)acrílicos etilénicamente insaturados hidroxi-funcionales y otros monómeros etilénicamente insaturados seleccionados entre el grupo consistente en monómeros aromáticos de vinilo, v.g., estireno, \alpha-metilestireno, t-butilestireno y viniltolueno; monómeros alifáticos de vinilo, tales como etileno, propileno y 1,3-butadieno; (met)acrilamida; (met)acrilonitrilo; haluros de vinilo y de vinilideno, v.g., cloruro de vinilo y cloruro de vinilideno; ésteres de vinilo, v.g., acetato de vinilo; ésteres alquílicos de ácido acrílico y metacrílico que tienen de 1 a 17 átomos de carbono en el grupo alquilo, incluyendo (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, (met)acrilato de butilo, (met)acrilato de ciclohexilo, (met)acrilato de 2-etilhexilo, (met)acrilato de isobornilo y (met)acrilato de laurilo; monómeros etilénicamente insaturados epoxi-funcionales, tales como (met)acrilato de glicidilo; monómeros etilénicamente insaturados carboxi-funcionales, tales como los ácidos acrílico y metacrílico, y mezclas de dichos monómeros etilénicamente insaturados.

El/los monómero(s) (met)acrílico(s) etilénicamente insaturado(s) hidroxilo-funcional(es) puede(n) constituir hasta un 95 por ciento en peso del copolímero de poliol poliacrílico. Preferiblemente, constituye(n) hasta un 70 por ciento en peso y más preferiblemente el/los monómero(s) (met)acrílico(s) etilénicamente insaturado(s) hidroxilo-funcional(es)
constituye(n) hasta un 45 por ciento en peso, v.g., un 40 por ciento en peso, del copolímero total.

Los polioles poliacrílicos aquí descritos pueden ser preparados por polimerización de adición iniciada por radicales libres del/de los monómero(s) y por técnicas de polimerización en solución orgánica. Los monómeros son típicamente disueltos en un solvente o mezcla de solventes orgánicos, incluyendo cetonas, tales como metiletilcetonas; ésteres, tales como acetato de butilo, acetato de propilenglicol y acetato de hexilo; alcoholes, tales como etanol y butanol; éteres, tales como éter monopropílico de propilenglicol y 3-etoxipropionato de etilo, y solventes aromáticos, tales como xileno y SOLVESSO 100, y una mezcla de solventes hidrocarbonados de alto punto de ebullición que puede ser adquirida de Exxon Chemical Co. El solvente es primeramente calentado a reflujo, normalmente a 70 a 160ºC, y se añade el monómero o una mezcla de monómeros e iniciador de radicales libres lentamente al solvente a reflujo a lo largo de un período de aproximadamente 1 a 7 horas. La adición demasiado rápida de los monómeros puede provocar una conversión pobre o una reacción exotérmica alta y rápida, lo que supone un riesgo de seguridad. Como iniciadores de radicales libres adecuados, se incluyen peroxiacetato de t-amilo, peroxi-acetato de di-t-amilo y 2,2’-azobis(2-metilbutanonitrilo). El iniciador de radicales libres está típicamente presente en la mezcla de reacción a un 1 a un 10%, en base al peso total de los monómeros. El polímero preparado por los procedimientos descritos aquí está sin gelificar o no gelificado y tiene preferiblemente un peso molecular medio ponderal de 500 a 50.000 gramos por mol.

El peso molecular de los componentes hidroxilo-funcionales adecuados para la preparación de las composiciones de la invención puede variar dentro de amplios límites, dependiendo de la naturaleza de las clases específicas de polioles seleccionados. Típicamente, el peso molecular medio numérico de los polioles adecuados puede variar entre 62 y 50.000, preferiblemente entre 1.000 y 20.000, y el peso equivalente de hidroxilo puede variar entre 31 y 25.000, preferiblemente entre 500 y 10.000. Los pesos moleculares de los polímeros que contienen grupos hidroxilo son determinados por cromatografía de permeación por gel usando un patrón de poliestireno.

Se pueden incorporar grupos carbamato-funcionales de estructura I como grupos pendientes al polímero acrílico por copolimerización de los monómeros acrílicos con un monómero de vinilo carbamato-funcional, por ejemplo un éster alquílico carbamato-funcional de ácido metacrílico. Estos ésteres alquílicos carbamato-funcionales son preparados por reacción, por ejemplo, de un carbamato de hidroxialquilo, tal como el producto de reacción de amoníaco y carbonato de etileno o carbonato de propileno, con anhídrido metacrílico. Otros monómeros vinílicos carbamato-funcionales son, por ejemplo, el producto de reacción de metacrilato de hidroxietilo, diisocianato de isoforona y carbamato de hidroxipropilo (dando la estructura I), o el producto de reacción de metacrilato de hidroxipropilo, diisocianato de isoforona y metanol (dando la estructura II). Aún se pueden usar otros monómeros vinílicos carbamato-funcionales, tales como el producto de reacción de ácido isociánico (HNCO) con un monómero acrílico o metacrílico hidroxilo-funcional, tal como acrilato de hidroxietilo, y los monómeros de vinilo carbamato-funcionales descritos en la Patente EE.UU. 3.479.328. También se pueden incorporar grupos carbamato pendientes al polímero acrílico por reacción de un polímero acrílico hidroxilo-funcional con un carbamato de alquilo de bajo peso molecular, tal como carbamato de metilo. Se hace referencia a la Kokai Japonesa 51-4124. Además, los polímeros acrílicos hidroxilo-funcionales pueden reaccionar con ácido isociánico, para dar grupos carbamato pendientes. Obsérvese que la producción de ácido isociánico está descrita en la Patente EE.UU. 4.364.913. Igualmente, los polímeros acrílicos hidroxilo-funcionales pueden reaccionar con urea para dar un polímero acrílico con grupos carbamato pendientes.

Se pueden incorporar grupos urea de estructura III como grupos pendientes al polímero acrílico por copolimerización de los monómeros acrílicos con monómeros de vinilo urea-funcionales, tales como ésteres alquílicos urea-funcionales de ácido acrílico o de ácido metacrílico. Como ejemplos, se incluyen el producto de condensación de ácido acrílico o de ácido metacrílico con una hidroxialquiletilenurea, tal como hidroxietiletilenurea. Otros monómeros urea-funcionales son, por ejemplo, el producto de reacción de metacrilato de hidroxietilo, diisocianato de isoforona e hidroxietiletilenurea.

Los materiales acrílicos, es decir, polímeros, del componente que contiene grupos funcionales pueden ser preparados por los métodos de polimerización por radicales libres antes descritos expuestos en relación a los polioles poliacrílicos o por técnicas de polimerización en solución en presencia de catalizadores adecuados. Dichos catalizadores son peróxidos orgánicos o compuestos azo, por ejemplo peróxido de benzoílo o N,N-azobis(isobutironitrilo). La polimerización puede ser llevada a cabo en una solución orgánica en la que los monómeros son solubles por técnicas convencionales en este campo. Alternativamente, el polímero acrílico puede ser preparado por técnicas de polimerización en emulsión o dispersión acuosa bien conocidas en este campo.

El polímero acrílico tiene típicamente un peso molecular medio ponderal de aproximadamente 500 a 50.000, preferiblemente de aproximadamente 1.000 a 30.000, según se determina por cromatografía de permeación por gel usando un patrón de poliestireno, y un peso equivalente de menos de 5.000, preferiblemente de 140 a 2.500, en base a los equivalentes de grupos pendientes o terminales hidroxilo, carbamato o urea o combinaciones de dichos grupos funcionales. El peso equivalente es un valor calculado basado en las cantidades relativas de los diversos ingredientes utilizados en la producción del material acrílico y se basa en los sólidos del material acrílico.

También se pueden usar poliésteres en la formulación del componente funcional en la composición de revestimiento y pueden ser preparados por poliesterificación de un ácido policarboxílico o anhídrido del mismo con polioles y/o un epóxido. Se describen aquí ejemplos de materiales adecuados para preparar poliésteres en relación a poliéster polioles. Se pueden preparar poliésteres que tienen grupos hidroxilo-funcionales por los métodos antes descritos para preparar poliéster polioles.

Se pueden incorporar grupos carbamato-funcionales de estructura I como grupos pendientes a un poliéster formando primeramente un carbamato de hidroxialquilo, que puede reaccionar con los poliácidos y polioles usados en la formación del poliéster. Se puede preparar un oligómero de poliéster por reacción de un ácido policarboxílico, tal como el antes mencionado, con un carbamato de hidroxialquilo. Un ejemplo de un carbamato de hidroxialquilo es el producto de reacción de amoníaco y carbonato de etileno o carbonato de propileno. Se condensa en carbamato de hidroxialquilo con funcionalidad ácida sobre el poliéster o ácido policarboxílico, dando funcionalidad carbamato pendiente. También se pueden incorporar grupos carbamato-funcionales pendientes de estructura I al poliéster por reacción de ácido isociánico o de un carbamato de alquilo de bajo peso molecular, tal como carbamato de metilo, con un poliéster hidroxilo-funcional. Además, se puede incorporar funcionalidad carbamato pendiente al poliéster por reacción de un poliéster hidroxi-funcional con urea.

Se pueden incorporar grupos urea de estructura III al poliéster como grupos pendientes por reacción de una urea hidroxilo-funcional, tal como una hidroxialquiletilenurea, con los poliácidos y polioles usados en la preparación del poliéster. Se puede preparar un oligómero de poliéster por reacción de un poliácido con una urea hidroxilo-funcional. Además, pueden reaccionar prepolímeros de poliuretano o de poliéster acabados en isocianato con aminas primarias, aminoalquiletilenurea o hidroxialquiletilenurea para dar materiales con grupos urea pendientes. La preparación de estos polímeros es conocida en la técnica y se describe en la Patente EE.UU. Nº 3.563.957.

También se pueden usar poliuretanos en la formulación del componente funcional en la composición de revestimiento. Se pueden formar poliuretanos por reacción de un poliisocianato con un poliéster que tiene funcionalidad hidroxilo y que contiene grupos hidroxilo, carbamato y/o urea pendientes. Alternativamente, el poliuretano puede ser preparado por reacción de un poliisocianato con un poliéster poliol y un carbamato de hidroxialquilo o ácido isociánico como reactivos separados. Son ejemplos de poliisocianatos adecuados poliisocianatos aromáticos y alifáticos, siendo preferidos los alifáticos debido a sus mejores propiedades de color y durabilidad. Son ejemplos de diisocianatos aromáticos adecuados difenilmetano-4,4’-diisocianato, diisocianato de 1,3-fenileno, diisocianato de 1,4-fenileno y diisocianato de tolueno. Son ejemplos de diisocianatos alifáticos adecuados diisocianatos alifáticos de cadena lineal tales como diisocianato de 1,4-tetrametileno y diisocianato de 1,6-hexametileno. Además, se pueden emplear diisocianatos cicloalifáticos y pueden ser seleccionados de forma que impartan dureza al producto. Como ejemplos, se incluyen diisocianato de 1,4-ciclohexilo, diisocianato de isoforona, diisocianato de alfa,alfa-xilileno y 4,4’-metilenbis(ciclohexilisocianato). Otros poliisocianatos útiles en la preparación del poliuretano están incluidos en los métodos antes descritos para preparar uretano polioles.

Los materiales de poliéster o de poliuretano usados para preparar el componente funcional tienen típicamente un peso molecular medio numérico de aproximadamente 300 a 3.000, preferiblemente de aproximadamente 300 a 1.500, según se determina por cromatografía de permeación por gel usando un patrón de poliestireno, y un peso equivalente de aproximadamente 140 a 2.500 en base a los equivalentes de grupos hidroxilo, carbamato o urea pendientes o combinaciones de dichos grupos funcionales. El peso equivalente es un valor calculado en base a las cantidades relativas de los diversos ingredientes usados en la producción del poliéster o del poliuretano y se basa en los sólidos del material.

La resina aminoplástica de la composición de revestimiento de la presente invención está en la composición en cantidades de al menos un 1 por ciento en peso, al menos un 2 por ciento en peso y, más preferiblemente, al menos un 5 por ciento en peso. Típicamente, la resina aminoplástica está presente en cantidades no mayores del 30 por ciento en peso, preferiblemente no mayores del 20 por ciento en peso y más preferiblemente no mayores del 15 por ciento en peso en la composición de revestimiento. La cantidad de resina aminoplástica en la composición de revestimiento puede variar entre cualquier combinación de estos valores, incluidos los valores indicados. Las resinas aminoplásticas son los productos de condensación de aminas o amidas con aldehídos. Son ejemplos de aminas o amidas adecuadas melamina, benzoguanamina, glicoluril, urea y compuestos similares. Preferiblemente, la resina aminoplástica tiene al menos dos grupos reactivos.

En general, el aldehído empleado es formaldehído, aunque se pueden preparar productos con otros aldehídos, tales como acetaldehído, crotonaldehído, benzaldehído y furfural. Los productos de condensación contienen grupos metilol o grupos alquilol similares, dependiendo del aldehído particular empleado. Estos grupos alquilol pueden ser eterificados por reacción con un alcohol. Diversos alcoholes empleados incluyen alcoholes monohídricos que contienen de 1 a 6 átomos de carbono, tales como metanol, etanol, isopropanol, n-butanol, pentanol y hexanol. Preferiblemente, se usan alcoholes que contienen de 1 a 4 átomos de carbono.

Se pueden obtener comercialmente resinas aminoplásticas de American Cyanamid Co. bajo la marca registrada CYMEL y de Monsanto Chemical Co. bajo la marca registrada RESIMENE. La resina aminoplástica preferida para uso en la composición de revestimiento de la presente invención es un condensado de melamina-formaldehído alquilado encontrado en productos tales como las resinas CYMEL® 345, 350 y/o 370. Sin embargo, también se pueden emplear productos de condensación de otras aminas y amidas, por ejemplo, condensados de aldehído de triazinas, diazinas, triazoles, guanidinas, guaniminas y derivados alquil- y aril-substituidos de dichos compuestos, incluyendo melaminas alquil- y aril-substituidas. Algunos ejemplos de dichos compuestos son N,N’-dimetilurea, benzourea, diciandiamida, formaguanamina, acetoguanamina, ammelina, 2-cloro-4,6-diamino-1,3,5-triazina, 6-metil-2,4-diamino-1,3,5-triazina, 3,5-diaminotriazol, triaminopirimidina, 2-mercapto-4,6-diaminopirimidina, 3,4,6-tris-(etilamino)-1,3,5-triazina, tris(alcoxicarbonilamino)-triazina y similares.

Típicamente, la cantidad del componente que contiene grupos funcionales y del componente aminoplástico en las composiciones de revestimiento de la invención son seleccionadas para obtener una razón de equivalentes de grupos funcionales, es decir, hidroxilo, carbamato y/o urea, a equivalentes de grupos aminoplásticos reactivos, es decir, grupos metilol y/o éter de metilol, de 0,5 a 2:1. Esta razón se basa en los pesos equivalentes calculados y es suficiente para dar lugar a un revestimiento entrecruzado. El componente funcional y el componente aminoplástico en combinación pueden estar presentes en la composición de revestimiento en cantidades del 20 al 99,9, preferiblemente del 60 al 95 por ciento y más preferiblemente del 70 al 90 por ciento en peso en base al peso de los sólidos totales de resina.

La composición de revestimiento de la invención puede incluir un agente catalítico para acelerar la reacción de curado entre los grupos funcionales del componente que contiene grupos funcionales y los grupos reactivos del componente aminoplástico. Son ejemplos de catalizadores adecuados los materiales ácidos e incluyen ácido fosfórico o ácidos fosfóricos substituidos, tales como fosfato ácido de alquilo y fosfato ácido de fenilo; ácidos sulfónicos o ácidos sulfónicos substituidos, tales como ácido para-toluensulfónico, ácido dodecilbencinasulfónico y ácido dinonilnaftalensulfónico. La cantidad de catalizador eventual es una cantidad catalítica, es decir, una cantidad necesaria para catalizar la polimerización de monómeros. El catalizador puede estar presente en una cantidad del 0,5 al 5,0 por ciento en peso, preferiblemente del 1 al 2 por ciento en peso, en base al peso total de sólidos de resina. Después de añadir una cantidad catalítica de catalizador, se puede usar cualquier forma de curado de la composición polimerizable de la presente invención que sea apropiada para la composición y el substrato específicos.

Los solventes que pueden estar presentes en la composición de revestimiento de la presente invención son los necesarios para disolver los componentes sólidos. La cantidad mínima de solvente presente en la composición de revestimiento es una cantidad solvatante, es decir, una cantidad suficiente para solubilizar los componentes sólidos en la composición de revestimiento. Por ejemplo, la cantidad de solvente presente puede variar del 10 al 80 por ciento en peso en base al peso total de la composición de revestimiento.

Como solventes adecuados, se incluyen, aunque sin limitación, los siguientes: benceno, tolueno, metiletilcetona, metilisobutilcetona, acetona, etanol, alcohol tetrahidrofurfurílico, alcohol propílico, carbonato de propileno, N-metilpirrolidinona, N-vinilpirrolidinona, N-acetilpirrolidinona, N-hidroximetilpirrolidinona, N-butilpirrolidinona, N-etilpirrolidinona, N-(n-octil)pirrolidinona, N-(n-dodecil)pirrolidinona, éter 2-metoxietílico, xileno, ciclohexano, 3-metilciclohexanona, acetato de etilo, acetato de butilo, tetrahidrofurano, metanol, propionato de amilo, propionato de metilo, éter metílico de propilenglicol, éter monobutílico de dietilenglicol, sulfóxido de dimetilo, dimetilformamida, etilenglicol, éteres mono- y dialquílicos de etilenglicol y sus derivados, vendidos como solventes industriales CELLOSOLVE por Union Carbide, y mezclas de tales solventes.

La composición de revestimiento de resina aminoplástica fotocrómica de la presente invención pueden además incluir ingredientes convencionales adicionales que imparten características deseadas a la composición, o que pueden ser necesarios para el procedimiento empleado para aplicar la composición al substrato y curarla, o que aumentan el revestimiento curado producido con ellos. Dichos ingredientes adicionales incluyen agentes para el control de la reología, agentes nivelantes, v.g., surfactantes, plastificantes tales como ésteres de benzoato, iniciadores, agentes inhibidores del curado, capturadores de radicales libres, agentes finalizadores de la cadena polimérica y agentes promotores de la adhesión, tales como trialcoxisilanos que tienen preferiblemente un radical alcoxi de 1 a 4 átomos de carbono, incluyendo \gamma-glicidoxipropiltrimetoxisilano, \gamma-aminopropiltrimetoxisilano, 3,4-epoxiciclohexiletiltrimetoxisilano y aminoetiltrimetoxisilano.

Son compuestos fotocrómicos que pueden ser utilizados en la(s) composición(es) de revestimiento de resina aminoplástica de la presente invención compuestos fotocrómicos orgánicos. Dichos compuestos pueden ser usados individualmente o en combinación con otros compuestos fotocrómicos complementarios. Los compuestos fotocrómicos orgánicos o substancias que los contienen usados en la composición de revestimiento aquí descrita tienen al menos una máxima de absorción activada dentro del espectro de entre aproximadamente 400 y 700 nanometros. Dichas substancias pueden ser incorporadas, v.g., disueltas o dispersadas, en la composición de resina aminoplástica usada para preparar el revestimiento de resina aminoplástica fotocrómica y se colorean cuando se activan a un matiz
apropiado.

Más en particular, en una realización el componente fotocrómico consiste en:

(a) al menos un compuesto orgánico fotocrómico que tiene una lambda máxima visible de 400 nanometros a 525 nanometros y

(b) al menos un compuesto orgánico fotocrómico que tiene una lambda máxima visible de más de 525 nanometros a 700 nanometros.

Como ejemplos de compuestos fotocrómicos adecuados para uso en la composición de revestimiento de resina aminoplástica de la presente invención, se incluyen benzopiranos, naftopiranos, v.g., nafto[1,2-b]piranos y nafto[2,1-b]piranos, fenantropiranos, quinopiranos, benzoxazinas, naftoxazinas, espiro(indolina)piridobenzoxazinas y naftopiranos indeno-fusionados, tales como los descritos en la Patente EE.UU. 5.645.767. Como ejemplos específicos, se incluyen los nuevos naftopiranos de la Patente EE.UU. 5.658.501 y las substancias fotocrómicas orgánicas complementarias descritas en esta patente desde la columna 11, línea 57, hasta la columna 13, línea 36. Otras substancias fotocrómicas contempladas para uso aquí son ditizonatos metálicos fotocrómicos, v.g., ditizonatos de mercurio, que se describen, por ejemplo, en la Patente EE.UU. 3.361.706; fulgidas y fulgimidas, v.g., las 3-furil- y 3-tienilfulgidas y -fulgimidas, que se describen en la Patente EE.UU. 4.931.220 en la columna 20, línea 5, a la columna 21, línea 38, y mezclas de las substancias fotocrómicas adecuadas antes mencionadas.

Las descripciones relacionadas con dichos compuestos fotocrómicos en las patentes antes descritas son aquí incorporadas en su totalidad como referencia. Los revestimientos fotocrómicos de la presente invención pueden contener un compuesto fotocrómico o una mezcla de compuestos fotocrómicos, si se desea. Se pueden usar mezclas de compuestos fotocrómicos para conseguir ciertos colores activados, tales como un gris o marrón casi neutro. Se encuentra una mayor discusión de colores neutros y formas de describir dichos colores en la Patente EE.UU. 5.645.767, columna 12, línea 66, a columna 13, línea 19.

La cantidad de substancias fotocrómicas aquí descritas para uso en el revestimiento o polimerizado de la presente invención es una cantidad suficiente para producir un efecto fotocrómico discernible a simple vista tras su activación. En general, dicha cantidad puede ser descrita como una cantidad fotocrómica.

Las cantidades relativas de los compuestos fotocrómicos antes mencionados usados variará y dependerá en parte de las intensidades relativas del color de la especie activada de dichos compuestos y del color final deseado. En general, la cantidad de la substancia fotocrómica incorporada a la composición de revestimiento puede variar entre el 0,1 y el 40 por ciento en peso en base al peso de los sólidos en la composición de revestimiento. Preferiblemente, la concentración de substancias fotocrómicas varía entre el 1,0 y el 30 por ciento en peso, más preferiblemente entre el 3 y el 20 por ciento en peso y más preferiblemente entre el 5 y el 15 por ciento en peso, v.g., entre el 7 y el 14 por ciento en peso.

El/los compuesto(s) fotocrómico(s) aquí descrito(s) puede(n) ser incorporado(s) a la composición de revestimiento por disolución o dispersión de la substancia fotocrómica en un componente, v.g., el poliol orgánico, de la composición de revestimiento. La substancia fotocrómica puede ser añadida directamente a la composición de revestimiento o puede ser disuelta en un solvente antes de añadirla al componente o a la composición de revestimiento formulada. Alternativamente, los compuestos fotocrómicos pueden ser incorporados al revestimiento o polimerizado curado por imbibición, permeación u otros métodos de transferencia, como es sabido por los expertos en la técnica.

Se pueden añadir tintes compatibles (químicamente o por color), es decir, colorantes, a la composición de revestimiento, aplicada al artículo revestido o aplicada al substrato antes del revestimiento para conseguir un resultado más estético, por razones médicas o por razones de moda. El colorante particular seleccionado variará y dependerá de la necesidad antes citada y del resultado que se haya de conseguir. En una realización, el colorante puede ser seleccionado para complementar el color resultante de las substancias fotocrómicas activadas, v.g., para conseguir un color más neutro o para absorber una longitud de onda de luz incidente particular. En una realización, el colorante puede ser seleccionado para proporcionar una tonalidad deseada al substrato y/o al artículo revestido cuando la substancia fotocrómica está en un estado inactivado.

También se pueden incorporar materiales adyuvantes a la composición de revestimiento con las substancias fotocrómicas antes de, o simultáneamente a, o después de, la aplicación o incorporación de las substancias fotocrómicas a la composición de revestimiento o el revestimiento curado. Por ejemplo, se pueden mezclar absorbentes de luz ultravioleta con substancias fotocrómicas antes de su adición a la composición de revestimiento, o se pueden superponer dichos absorbentes, v.g., superimponer, como una capa entre el revestimiento fotocrómico y la luz incidente. Además, se pueden mezclar estabilizadores con las substancias fotocrómicas antes de su adición a la composición de revestimiento para mejorar la resistencia a la fatiga de las substancias fotocrómicas. Se contemplan estabilizadores, tales como estabilizadores frente a la luz de aminas bloqueadas ("HALS"), antioxidantes, v.g., antioxidantes polifenólicos, compuestos de diariloxalamida (oxanilida) asimétricos y apagadores de oxígeno en singlete, v.g., un complejo de iones níquel con un ligando orgánico, o mezclas de estabilizadores. Pueden ser usados solos o en combinación. Dichos estabilizadores están descritos en las Patentes EE.UU. 4.720.356, 5.391.327 y 5.770.115, cuyas patentes son aquí incorporadas como referencia.

Las composiciones de revestimiento de la presente invención pueden ser aplicadas a substratos de cualquier tipo, tales como, por ejemplo, papel, vidrio, cerámica, madera, mampostería, tejidos, metales y materiales orgánicos poliméricos. Preferiblemente, el substrato es un material orgánico polimérico, particularmente materiales orgánicos poliméricos termoendurecidos y termoplásticos, v.g., polímeros y copolímeros de tipo policarbonato termoplástico y homopolímeros o copolímeros de un poliol(carbonato de alilo) usados como materiales ópticos orgánicos.

La cantidad de la composición de revestimiento aplicada al substrato es una cantidad necesaria para incorporar una cantidad suficiente de la(s) substancia(s) fotocrómica(s) orgánica(s) para producir un revestimiento que exhiba el cambio necesario en la densidad óptica (\DeltaDO) cuando se expone el revestimiento curado a radiación UV. El cambio requerido en la densidad óptica es aquél que, cuando se estudia a 85ºF (29,4ºC), produce un \DeltaDO de al menos 0,15 después de 30 segundos y de al menos 0,47 después de 8 minutos. La velocidad de decoloración del revestimiento fotocrómico (el/los fotocrómico(s) en el revestimiento) no debe ser mayor de 180 segundos usando las pruebas de respuesta fotocrómica descritas en la Parte D del Ejemplo 12 que aparece aquí. El revestimiento aplicado puede tener un espesor de al menos 5 micras, preferiblemente de al menos 10 micras, más preferiblemente de al menos 20 micras, v.g., 25 micras. El revestimiento aplicado tendrá también normalmente un espesor de no más de 200 micras, preferiblemente no más de 100 micras y más preferiblemente no más de 50 micras, v.g., 40 micras. El espesor del revestimiento puede variar entre cualquier combinación de estos valores, incluyendo los valores indicados.

Es típico tratar la superficie del substrato que se ha de revestir antes de aplicar la composición de revestimiento de la presente invención con fines de limpieza de la superficie y de promoción de la adhesión. Como técnicas de tratamiento efectivas para plásticos, tales como las preparadas a partir de monómero de dietilenglicol bis(carbonato de alilo) CR-39® o de policarbonato termoplástico, v.g., una resina derivada de bisfenol A y fosgeno, se incluyen la limpieza ultrasónica; el lavado con una mezcla acuosa de solvente orgánico, v.g., una mezcla 50:50 de isopropanol:agua o etanol:agua; tratamiento UV; tratamiento con gases activados, v.g., tratamiento con plasma a baja temperatura o descarga en corona, y tratamiento químico, tal como hidroxilación, es decir, corrosión de la superficie con una solución acuosa de álcali, v.g., hidróxido de sodio o hidróxido de potasio, que también puede contener un fluorosurfactante. Véase la Patente EE.UU. 3.971.872, columna 3, líneas 13 a 25; la Patente EE.UU. 4.904.525, columna 6, líneas 10 a 48, y la Patente EE.UU. 5.104.692, columna 13, líneas 10 a 59, que describen tratamientos superficiales de materiales orgánicos poliméricos.

El tratamiento usado para limpiar superficies de vidrio dependerá del tipo o suciedad presente sobre la superficie del vidrio. Dichos tratamientos son conocidos para los expertos en la técnica. Por ejemplo, el lavado del vidrio con una solución acuosa que puede contener un detergente de baja espumación y fácil aclarado, seguido de aclarado y de secado con un paño libre de hilas, y el tratamiento con baño ultrasónico en agua de lavado calentada (aproximadamente 50ºC), seguido de aclarado y de secado. La prelimpieza con un limpiador basado en alcohol o un solvente orgánico antes del lavado puede ser necesaria para eliminar adhesivos de etiquetas o cintas.

En algunos casos, puede ser necesario aplicar un imprimador a la superficie del substrato antes de la aplicación de la composición de revestimiento de la presente invención. El imprimador sirve como revestimiento barrera para evitar la interacción de los ingredientes del revestimiento con el substrato y viceversa y/o como capa adhesiva para adherir la composición de revestimiento al substrato. La aplicación del imprimador puede ser por cualquiera de los métodos usados en la tecnología de los revestimientos, tales como, por ejemplo, el revestimiento por aspersión, el revestimiento por rotación, el revestimiento por extensión, el revestimiento en cortina, el revestimiento por inmersión, el vaciado o el revestimiento con rodillos.

Se ha descrito el uso de revestimientos protectores, algunos de los cuales pueden contener organosilanos formadores de polímeros, como imprimadores para mejorar la adhesión de revestimientos aplicados a continuación. En particular, se prefiere el uso de revestimientos no coloreables. Como ejemplos de productos de revestimiento comerciales, se incluyen los revestimientos SILVUE 124 y HI-GARD, de SDC Coatings, Inc. y PPG Industries, Inc., respectivamente. Además, dependiendo del uso pretendido del artículo revestido, puede ser necesario aplicar un revestimiento(s)
protector(es) apropiado(s), es decir, un revestimiento resistente a la abrasión, sobre la superficie expuesta de la composición de revestimiento para prevenir los arañazos por efecto de la fricción y de la abrasión. En algunos casos, el imprimador y los revestimientos protectores son intercambiables, es decir, que el mismo revestimiento puede ser usado como imprimador y como revestimiento(s) protector(es). También se pueden aplicar otros revestimientos o tratamientos de superficie, v.g., un revestimiento coloreable, una superficie antirreflectante, etc., al revestimiento curado de la presente invención.

La composición de revestimiento de la presente invención puede ser aplicada usando los mismos métodos aquí descritos para aplicar el imprimador y el/los revestimiento(s) protector(es), o se pueden usar otros métodos conocidos en la técnica. Preferiblemente, la composición de revestimiento es aplicada por métodos de revestimiento por rotación, revestimiento en cortina, revestimiento por inmersión, y revestimiento por aspersión, o por métodos usados en la preparación de sobrecapas. Dichos métodos para producir sobrecapas están descritos en la Patente EE.UU. 4.873.027, cuya patente es aquí incorporada como referencia.

Después de la aplicación de la composición de revestimiento a la superficie tratada del substrato, se cura el revestimiento. Dependiendo de los componentes seleccionados para la composición de revestimiento de la presente invención, el revestimiento puede ser curado a temperaturas que varían entre 22ºC y 200ºC. Si se necesita calentamiento para obtener un revestimiento curado, se usan típicamente temperaturas de entre 80ºC y una temperatura por encima de la cual el substrato resulta dañado debido al calentamiento, v.g., de 80ºC a 200ºC. Por ejemplo, ciertos materiales poliméricos orgánicos pueden ser calentados hasta 130ºC durante un período de 1 a 16 horas para curar el revestimiento sin causar daños al substrato. Aunque se ha descrito un margen de temperaturas para curar el substrato revestido, los expertos en la técnica reconocerán que se pueden usar temperaturas distintas de las aquí descritas. Como métodos adicionales para curar la composición de revestimiento de resina aminoplástica fotocrómica, se incluyen la irradiación del revestimiento con radiación infrarroja, ultravioleta, visible, de microondas o electrónica. Esto puede ir seguido de una etapa de calentamiento.

Preferiblemente, el revestimiento curado resultante cumple con las normas "cosméticas" comercialmente aceptables para revestimientos ópticos. Como ejemplos de defectos cosméticos de lentes revestidas, se incluyen un aspecto de tipo cáscara de naranja, hoyos, manchas, inclusiones, grietas y cuarteamiento del revestimiento. Más preferiblemente, los revestimientos preparados usando la composición de revestimiento fotocrómica de la presente invención están substancialmente libres de defectos cosméticos.

Son ejemplos de materiales orgánicos poliméricos que pueden ser substratos para la composición de revestimiento de la presente invención polímeros, es decir, homopolímeros y copolímeros, de los monómeros y mezclas de monómeros descritos en la Patente EE.UU. 5.658.501, de la columna 15, línea 28, a la columna 16, línea 17, la cual es aquí incorporada como referencia.

Como ejemplos de dichos monómeros y polímeros se incluyen: monómeros de poliol (carbonato de alilo), v.g., dietilenglicol bis(carbonato de alilo), cuyo monómero es vendido bajo la marca registrada CR-39; monómero de carbonato acabado en poliol(met)acriloílo; monómeros de dimetacrilato de dietilenglicol; monómeros de metacrilato de fenol etoxilado; monómeros de diisopropenilbenceno; monómeros de triacrilato de trimetilolpropano etoxilado; monómeros de bismetacrilato de etilenglicol; monómeros de bismetacrilato de poli(etilenglicol), monómeros de acrilato de uretano; poli(dimetacrilato de bisfenol A etoxilado); poli(acetato de vinilo); poli(alcohol vinílico); poli(cloruro de vinilo); poli(cloruro de vinilideno); poliuretanos, politiouretanos, policarbonatos termoplásticos, tales como la resina unida a carbonato derivada de bisfenol A y fosgeno, vendida bajo la marca registrada LEXAN; poliésteres, tales como el material vendido bajo la marca registrada MYLAR; poli(tereftalato de etileno); polivinilbutiral, y poli(metacrilato de metilo), tal como el material vendido bajo la marca registrada PLEXIGLAS, y sus mezclas.

Más en particular se contempla el uso de la combinación de la composición de revestimiento de resina aminoplástica fotocrómica de la presente invención con materiales orgánicos poliméricos, tales como polimerizados ópticamente transparentes, es decir, materiales adecuados para aplicaciones ópticas, tales como elementos ópticos, v.g., lentes oftálmicas planas y correctoras de la visión, ventanas, películas poliméricas transparentes, transparencias de automóviles, v.g., parabrisas, transparencias de aviones, láminas de plástico, etc. Dichos polimerizados ópticamente transparentes pueden tener un índice de refracción que puede variar entre 1,48 y 2,00, v.g., entre 1,495 y 1,75 o entre 1,50 y 1,66. Se contemplan específicamente elementos ópticos hechos de policarbonatos termoplásticos. La aplicación de la composición de revestimiento de resina aminoplástica fotocrómica de la presente invención a una película polimérica en forma de un "aplique" puede ser conseguida usando los métodos descritos en la columna 17, línea 28, a la columna 18, línea 57, de la Patente EE.UU. 5.198.267.

Se contempla más en particular el uso de la combinación de la composición de revestimiento de resina aminoplástica fotocrómica de la presente invención con elementos ópticos para producir artículos ópticos fotocrómicos. Dichos artículos son preparados aplicando secuencialmente al elemento óptico un imprimador, la composición de resina aminoplástica fotocrómica de la presente invención y revestimiento(s) protector(es) apropiado(s). El revestimiento curado resultante cumple preferiblemente con las normas "cosméticas" comercialmente aceptables para revestimientos ópticos, y más preferiblemente está substancialmente libre de defectos cosméticos.

En otra realización de la invención, la composición de revestimiento fotocrómica puede ser usada para formar polimerizados, v.g., polimerizados sólidos ópticamente transparentes con forma, según se define aquí con respecto a los materiales orgánicos poliméricos. La polimerización de la composición de revestimiento puede ser realizada añadiendo a la composición polimerizable un catalizador y curando de una forma apropiada para la composición específica y la forma deseada. El polimerizado resultante puede tener un espesor de 0,5 milímetros o más.

En una realización contemplada, se llena un molde de lente de dos partes de vidrio con composición de revestimiento fotocrómica desolvatada, es decir, la composición de revestimiento que contiene una cantidad mínima de solvente, que puede contener adicionalmente una cantidad catalítica de ácido fosfórico. Se sella el molde de vidrio y se pone en un horno. Se inicia un ciclo de polimerización térmica, que puede variar de 10 a 20 horas de duración a aproximadamente 45 a 110ºC. A continuación, se abre el molde y se retira la lente, es decir, el polimerizado, resultante. La lente polimérica así producida es entonces recocida durante un período y a una temperatura suficientes para eliminar las tensiones residuales en la lente. La temperatura es generalmente de entre 100 y 110ºC y el recocido es llevado a cabo durante 1 a 5 horas. Si no se incluyó el material fotocrómico en la composición polimerizable, se puede incorporar al polimerizado por imbibición, permeación u otros métodos de transferencia conocidos para los expertos en la técnica.

En otra realización contemplada, se puede preparar una lente de visión simple semiacabada (VSSA) que tenga una capa adherente de la composición entrecruzable fotocrómica de la presente invención por un procedimiento de sobremoldeo. Típicamente, se dispensa un volumen predeterminado de la composición polimerizable fotocrómica en un volumen definido por un molde de vidrio negativo esférico, que se ajusta aproximadamente a la curva de la superficie frontal y al diámetro externo de una lente VSSA. Se equipa el molde de vidrio con una junta de cloruro de polivinilo circular que se extiende aproximadamente 0,2 milímetros por encima del molde y que tiene un diámetro interno aproximadamente 4 milímetros menor que el diámetro externo del molde de vidrio. Después de dispensar el monómero, se coloca cuidadosamente la lente VSSA sobre la composición polimerizable dispensada, que se extiende para llenar el volumen definido. Se pone una placa de vidrio circular que tiene un diámetro externo igual o mayor que el de la lente sobre la superficie posterior de la lente. Se coloca una pinza de resorte de tal forma que un lado de la pinza esté sobre la superficie frontal del molde negativo y el otro lado de la pinza esté sobre la superficie posterior de la placa de vidrio. Se sella el montaje resultante poniendo una cinta alrededor de la circunferencia de la placa-lente-junta-molde usando cinta de poliuretano. Se precalienta el montaje en un horno de aire de 30 a 95ºC durante 60 minutos y se aumenta la temperatura a continuación de 95ºC a 125ºC y se reduce a 82ºC a lo largo de un intervalo de 3 horas. Se separa el montaje insertando una cuña por debajo de la junta entre la lente y el molde. La lente tiene ahora una capa adherente de 180 a 200 micras. Si no se incluyó el material fotocrómico en la composición polimerizable, se puede incorporar a la capa adherente por imbibición, permeación u otros métodos de transferencia conocidos para los expertos en la técnica.

La presente invención es descrita más en particular en los siguientes ejemplos, que pretenden ser solamente ilustrativos, ya que serán aparentes numerosas modificaciones y variaciones en la misma para los expertos en la técnica.

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Composición A

Se añadieron los siguientes materiales en el orden y la manera descritos a un recipiente de reacción adecuado equipado con un agitador, una columna de destilación fraccionada, un condensador, un recipiente receptor de la destilación, una entrada de nitrógeno, una sonda de temperatura interna conectada a un controlador electrónico externo y una manta calefactora:

Carga 1

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Trimetilolpropano	265,1
	Anhídrido hexahidroftálico	1.225,3
	Neopentilglicol	435,9
	2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	566,8
	Fosfito de trifenilo	2,75
	Ácido butilestannoico	3,76

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Carga 2

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Fosfito de trifenilo	3,7
	Ácido butilestannoico	3,7

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Carga 3

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Solución de carbamato DOWANOL PM^{(1)}	2.160,1

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Carga 4

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	DOWANOL PM^{(2)}	876,3

^{(1)}	\begin{minipage}[t]{145mm}Producto de reacción de DOWANOL PM y urea como solución al 38 por ciento en peso en Dowanol PM.\end{minipage}
^{(2)}	1-Metoxi-2-propanol, de Dow Chemical Co.

Se añadió la Carga 1 al recipiente de reacción. Se introdujo nitrógeno para proteger los reactivos y se accionó el agitador. Después de calentar la mezcla de reacción a 80ºC, se roció nitrógeno en la mezcla de reacción, que se mantuvo a esta temperatura durante 20 minutos. Se reanudó el calentamiento con rociado continuo de nitrógeno hasta alcanzar una temperatura de reacción de 200º-210ºC. Se mantuvo la reacción en este margen de temperatura mientras se destilaba el agua hasta alcanzar un valor ácido de 10,5. Se redujo la temperatura de la mezcla de reacción a 140ºC y se retiró la columna fraccional. Se reconfiguró el equipo de cabeza del sistema para una simple destilación a vacío y se añadió un embudo de adición al reactor. Se añadió la Carga 2 a la mezcla de reacción. Se añadió la Carga 3 al recipiente de reacción a través del embudo de adición a lo largo de un período de 4 horas.

Durante la adición de la Carga 3, se mantuvo la presión reducida sobre el sistema para destilar el DOWANOL PM de la mezcla de reacción. Después de completarse la Carga 3, se mantuvo la destilación para reducir gradualmente la presión dentro del recipiente de reacción hasta alcanzar una presión de 60 mm Hg. Se mantuvo la mezcla a esta presión hasta detenerse la destilación. Se recogió una muestra y ésta tenía un valor de hidroxilo medido de 8,2.

Se añadió la Carga 4 a la mezcla de reacción. La solución polimérica resultante tenía un contenido en sólidos totales medidos en base al peso de la solución total del 72,8 por ciento, una viscosidad de Z2 en la escala de viscosidad de Gardner-Holt, un peso molecular medio ponderal de 2.288 y un peso molecular medio numérico de 1.228, según se determina por cromatografía de permeación por gel usando un patrón de poliestireno.

Composición B

Parte A

Se añadieron los siguientes materiales en el orden y de la manera descritos a un recipiente de reacción adecuado equipado con un agitador, una columna de reflujo, recipientes de adición, entrada de nitrógeno, una sonda de temperatura interna conectada a un controlador electrónico externo y una camisa calefactora:

Carga 1

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Solvente DOWANOL PM	192,6

\vskip1.000000\baselineskip

Carga 2

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Metacrilato de butilo	1.827,4
	Acrilato de hidroxipropilo	1.260,2
	Dímero de metilestireno	63,0

\vskip1.000000\baselineskip

Carga 3

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Solvente DOWANOL PM	85,8
	Iniciador LUPEROX 575^{(3)}	110,3

\vskip1.000000\baselineskip

Carga 4

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Solvente DOWANOL PM	30,0

\vskip1.000000\baselineskip

Carga 5

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Solvente DOWANOL PM	31,6
	Iniciador LUPEROX 575	31,6

\vskip1.000000\baselineskip

Carga 6

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Solvente DOWANOL PM	20,0

Parte B

Se añadieron los siguientes materiales en el orden y la manera descritos a un recipiente adecuado equipado con un agitador.

Carga 1

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Solución de carbamato DOWANOL PM	2.836,2
	DOWANOL PM	15,0

\vskip1.000000\baselineskip

Carga 2

Todo el producto de reacción de la Parte A.

\vskip1.000000\baselineskip

Carga 3

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Fosfito de trifenilo	9,6
	Ácido butilestannoico	2,4
	DOWANOL PM	10,0

\vskip1.000000\baselineskip

Carga 4

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Solvente DOWANOL PM	925,0
	3-Etoxipropionato de etilo	950,0

^{(3)}

\begin{minipage}[t]{145mm}Peroxi-2-etilhexanoato de t-amilo de Elf Atochem North America, Inc.\end{minipage}

Se añadió la Carga 1 de la Parte A al recipiente de reacción. Se purgó el recipiente con una mezcla de nitrógeno/oxígeno 95:5 y se accionó el agitador. Se selló el recipiente de reacción y se redujo la presión interna a 240 mm Hg. Se aplicó calor al recipiente de reacción hasta alcanzar una temperatura de 165ºC. Se añadieron las Cargas 2 y 3 por separado al recipiente de reacción de una forma continua a lo largo de un período de 180 y 188 minutos, respectivamente. Se inició la adición de la carga 3 8 minutos antes de la adición de la Carga 2. Dos horas después de iniciar la adición de la Carga 3, se redujo la temperatura de la mezcla de reacción de 165º a 149ºC a lo largo de un período de 60 minutos. Cuando se completaron las Cargas 2 y 3, se añadió la Carga 4 a la mezcla de reacción como aclarado para la Carga 2 y se relajó lentamente la presión del reactor. Cuando la temperatura estaba aún por encima de 140ºC, se añadió la Carga 5 a lo largo de 1 hora. Se añadió la Carga 6 a la mezcla de reacción como aclarado para la Carga 5. Se mantuvo la mezcla de reacción a una temperatura superior a 140ºC durante 1 hora más mientras se mezclaba.

Se añadió la Carga 1 de la Parte B a un segundo recipiente adecuado. Se añadió la Carga 2. Se añadió la Carga 3 y se agitó la mezcla. Se transfirió la mezcla resultante al reactor de la Parte A a lo largo de un período de 7,3 horas. Durante la transferencia, se mantuvo la temperatura del reactor entre 131º y 139ºC. Se mantuvo también una presión reducida en el recipiente de reacción para asegurar la destilación uniforme del DOWANOL PM de la mezcla de reacción. Después de completarse la transferencia, se redujo gradualmente la presión en el recipiente de reacción para mantener la destilación hasta alcanzar una presión final de 41 mm Hg. Cuando se detuvo la destilación, se recogió una muestra y el valor de hidroxilo medido era de 40,8.

Se añadió la Carga 4 con mezcla a los contenidos del reactor. La solución polimérica resultante tenía un contenido en sólidos totales medido, en base al peso de la solución total, del 63,0 por ciento, una viscosidad de Z menos en la escala de viscosidad de Gardner-Holt y un peso molecular medio ponderal de 9.107 y un peso molecular medio numérico de 3.645, según se determina por cromatografía de permeación por gel usando un patrón de poliestireno.

Composición C

Se añadieron los siguientes materiales en el orden y la manera descritos a un recipiente de reacción adecuado equipado con un agitador, una columna de reflujo, un embudo de adición, entrada de nitrógeno, una sonda de temperatura interna conectada a un controlador electrónico externo y una manta calefactora:

Carga 1

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Solvente SOLVESSO 100^{(4)}	22,8
	Xileno	22,8
	Isobutanol	10,9

\vskip1.000000\baselineskip

Carga 2

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Acrilato de butilo	20,4
	Estireno	51,1
	Metacrilato de etilimidazolidona	40,9
	Metacrilato de metilo	163,4

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Carga 3

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Xileno	21,9
	Solvente SOLVESSO 100	16,4
	Iniciador VAZO-67^{(5)}	12,8

\vskip1.000000\baselineskip

Carga 4

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Solvente SOLVESSO 100	14,6
	Iniciador VAZO-67	2,04

^{(4)}	Solvente aromático de Exxon.
^{(5)}	\begin{minipage}[t]{145mm}2,2{'}-Azobis(2-metilbutironitrilo) de E.I. duPont de Nemours and Company.\end{minipage}

Se añadió la Carga 1 al recipiente de reacción. Se introdujo nitrógeno en el recipiente con el agitador en marcha y se aplicó calor al recipiente de reacción para mantener una temperatura a la que se producía el reflujo del solvente. Después de alcanzar la temperatura de reflujo, se añadieron las Cargas 2 y 3 por separado al recipiente de reacción de forma continua a lo largo de un período de 2 horas. A continuación, se añadió la Carga 4 a lo largo de media hora y se mantuvo la mezcla de reacción durante 1,5 horas más a la temperatura de reflujo. Se enfriaron entonces los contenidos del recipiente de reacción y se transfirieron a un recipiente adecuado. La solución polimérica resultante tenía un contenido en sólidos totales calculado, en base al peso de la solución total, de aproximadamente el 77,9 por ciento. El polímero tenía un peso equivalente de urea de aproximadamente 1.308 en base a los sólidos poliméricos.

Composición D

Carga 1

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Solvente SOLVESSO 100	47,4
	Xileno	22,8
	Isobutanol	47,4

\vskip1.000000\baselineskip

Carga 2

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Acrilato de hidroxipropilo	159,3
	Acrilato de butilo	100,9
	Metacrilato de butilo	58,4
	Estireno	106,2
	Metacrilato de etilimidazolidona	21,2
	Metacrilato de metilo	95,6
	Metacrilato de metilo	5,6

\vskip1.000000\baselineskip

Carga 3

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Xileno	45,5
	Solvente SOLVESSO 100	34,1
	Iniciador VAZO-67	26,5

\vskip1.000000\baselineskip

Carga 4

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Solvente SOLVESSO 100	30,3
	Iniciador VAZO-67	4,25

Se añadió la Carga 1 al recipiente de reacción. Se introdujo nitrógeno en el recipiente con el agitador en marcha y se aplicó calor al recipiente de reacción para mantener una temperatura a la que se producía el reflujo del solvente. Después de alcanzar la temperatura de reflujo, se añadieron las Cargas 2 y 3 por separado al recipiente de reacción de forma continua a lo largo de un período de 2 horas. A continuación, se añadió la Carga 4 a lo largo de media hora y se mantuvo la mezcla de reacción durante 1,5 horas más a la temperatura de reflujo. Se enfriaron entonces los contenidos del recipiente de reacción y se transfirieron a un recipiente adecuado. La solución polimérica resultante tenía un contenido en sólidos totales calculados, en base al peso de la solución total, de aproximadamente el 71,6 por ciento. El polímero tenía un peso molecular medio ponderal, medido por cromatografía de permeación por gel usando poliestireno como patrón, de aproximadamente 13.000, un peso equivalente de urea de aproximadamente 5.240 y un peso equivalente de hidroxi de 1.099 en base a los sólidos poliméricos.

Composición E

Se añadieron los siguientes materiales en el orden descrito a un recipiente adecuado.

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Fotocrómico 1^{(6)}	6,75
	Estabilizador TINUVIN® 144 UV^{(7)}	1,69
	Aditivo de pintura BAYSILONE® PL^{(8)}	0,063
	pTSA^{(9)}	2,25
	Resina CYMEL® 350^{(10)}	30,75
	NMP^{(11)}	30,28

^{(6)}	\begin{minipage}[t]{145mm} Un nafto[1,2-b]pirano que exhibe un color azul cuando se irradia con luz ultravioleta.\end{minipage}
^{(7)}	\begin{minipage}[t]{145mm} Estabilizador frente a la luz ultravioleta de amina bloqueada de CIBA-GEIGY CORPORATION.\end{minipage}
^{(8)}	Fenilmetilpolisiloxano de Bayer Corporation.
^{(9)}	ácido para-toluensulfónico.
^{(10)}	\begin{minipage}[t]{145mm}Descrita como una resina de melamina formaldehído monomérica altamente metilada de Cytec Industries, Inc.\end{minipage}
^{(11)}	Solvente N-metilpirrolidona de un 99 por ciento de pureza.

Después de añadir todos los materiales al recipiente, se calentaron los contenidos durante aproximadamente 15 minutos a 60ºC.

Composición F

Se siguió el procedimiento usado para preparar la Composición E, excepto por no usar pTSA. Se usaron las mismas cantidades de los otros materiales en la Composición E.

Composición G

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Fotocrómico 1	13,5
	Estabilizador UV TINUVIN® 144	3,38
	Aditivo de pintura BAYSILONE® PL	0,12
	Resina CYMEL® 350	37,75
	NMP	79,03

Composición H

Se siguió el procedimiento usado para preparar la Composición G, excepto por añadir pTSA, 1,22 gramos. Se usaron las mismas cantidades de los otros materiales de la Composición G.

Ejemplo 1

Se añadieron los siguiente materiales en el orden descrito a un recipiente adecuado.

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Composición A	2,85
	pTHF^{(12)}	1,36
	Composición E	4,67

^{(12)}

\begin{minipage}[t]{145mm}Poli(oxitetrametilen)diol que tiene un peso molecular medio numérico de 1.000, que puede ser adquirido de Great Lakes Chemical Corporation.\end{minipage}

Después de añadir todos los materiales al recipiente, se mezclaron los contenidos a 5.000 revoluciones por minuto (rpm) durante aproximadamente 2 minutos, de ser necesario, para obtener una solución transparente.

Ejemplo 2

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto por utilizar 2,38 gramos de Composición A y 1,7 gramos de pTHF. Se usaron las mismas cantidades de los otros materiales de la composición del Ejemplo 1.

Ejemplo 3

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto por utilizar 3,86 gramos de Composición B en lugar de Composición A y por usar 1,02 gramos de pTHF. Se usaron las mismas cantidades de los otros materiales de la composición del Ejemplo 1.

Ejemplo 4

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 3, excepto por utilizar 3,31 gramos de Composición B y 1,36 gramos de pTHF.

Ejemplo 5

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 3, excepto por utilizar 2,76 gramos de Composición B y 1,7 gramos de pTHF.

Ejemplo 6

	\hskip1cmMaterial	Peso (gramos)

	Composición C	3,95
	pTHF	0,34
	Composición G	5,35

Después de añadir todos los materiales al recipiente, se mezclaron los contenidos a 5.000 rpm durante aproximadamente 2 minutos, de ser necesario, para obtener una solución transparente.

Ejemplo 7

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 6, excepto por utilizar 5,40 gramos de Composición H en lugar de Composición F y por utilizar 3,07 gramos de Composición C y 1,02 gramos de pTHF.

Ejemplo 8

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 7, excepto por usar 2,63 gramos de Composición C y 1,36 gramos de pTHF.

Ejemplo 9

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 6, excepto por usar 4,77 gramos de Composición D en lugar de Composición C y no usar pTHF. Se usaron las mismas cantidades de los otros materiales de la composición del Ejemplo 6.

Ejemplo 10

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 7, excepto por usar 3,82 gramos de Composición D en lugar de Composición C y por usar 0,68 gramos de pTHF. Se usaron las mismas cantidades de los otros materiales de la composición del Ejemplo 7.

Ejemplo 11

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 10, excepto por usar 3,34 gramos de Composición D y 1,02 gramos de pTHF.

Ejemplo Comparativo 1

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto por usar 3,33 gramos de Composición A y 1,2 gramos de pTHF. Se usaron las mismas cantidades de los otros materiales de la composición del Ejemplo 1.

Ejemplo Comparativo 2

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto por usar 1,9 gramos de Composición A y 2,04 gramos de pTHF. Se usaron las mismas cantidades de los otros materiales de la composición del Ejemplo 1.

Ejemplo Comparativo 3

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 3, excepto por usar 4,41 gramos de Composición B y 0,68 gramos de pTHF. Se usaron las mismas cantidades de los otros materiales de la composición del Ejemplo 3.

Ejemplo Comparativo 4

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 3, excepto por usar 2,20 gramos de Composición B y 2,04 gramos de pTHF. Se usaron las mismas cantidades de los otros materiales de la composición del Ejemplo 3.

Ejemplo Comparativo 5

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 6, excepto por usar 4,39 gramos de Composición C y no usar pTHF. Se usaron las mismas cantidades de los otros materiales de la composición del Ejemplo 6.

\newpage

Ejemplo Comparativo 6

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 6, excepto por usar 3,51 gramos de Composición C y 0,68 gramos de pTHF.

Ejemplo Comparativo 7

Ejemplo Comparativo 8

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 6, excepto por usar 2,2 gramos de Composición C y 1,7 gramos de pTHF.

Ejemplo Comparativo 9

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 9, excepto por usar 4,29 gramos de Composición D y 0,34 gramos de pTHF.

Ejemplo Comparativo 10

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 10, excepto por usar 4,29 gramos de Composición D y 0,34 gramos de pTHF.

Ejemplo Comparativo 11

Se siguió el procedimiento del Ejemplo 10, excepto por usar 2,86 gramos de Composición D y 1,36 gramos de pTHF.

Ejemplo 12

Parte A

Se aplicaron las soluciones preparadas en los Ejemplos 1-11 y en los Ejemplos Comparativos 1-11 por un método de revestimiento por rotación a blancos de lentes hechos de monómero CR-39®. Antes de la aplicación del revestimiento, se lavó cada blanco de lente con detergente, se aclaró con agua, se sumergió durante 3 minutos en una solución acuosa de hidróxido de potasio que tenía una normalidad de aproximadamente 2,4 y que se mantuvo a aproximadamente 50ºC y se aclaró luego dos veces con agua desionizada. Se realizaron la inmersión y las posteriores etapas de aclarado en un Sonicador Bramson Ultrasonic Modelo 5200. Se dispensaron las soluciones sobre cada lente, que fue rotada a 2.000 rpm. Se curaron las lentes revestidas con las soluciones de los Ejemplos y de los Ejemplos Comparativos durante 40 minutos en un horno de convección mantenido a 140ºC.

Parte B

Se sometieron las lentes de ensayo con revestimiento fotocrómico preparadas en la Parte A a pruebas de microdureza (F_{h}) usando un Fischerscope HCV, Modelo H-100 de Fischer Technology, Inc. La microdureza, medida en Newtons (N) por mm^{2}, de las muestras de ensayo revestidas fue determinada tomando 3 mediciones a una profundidad de 2 micras en el área central de la muestra de ensayo preparada para cada Ejemplo en condiciones de una carga de 100 miliNewtons, 30 etapas de carga y pausas de 0,5 segundos entre las etapas de carga. Antes de cada prueba, se guardó cada lente en una cámara cerrada que tenía una humedad de no más del 50 por ciento, v.g., del 30 por ciento, durante al menos 12 horas. En la Tabla 1 se dan los resultados de la prueba.

Parte C

Se pusieron las lentes de ensayo con revestimiento fotocrómico de la Parte B en una unidad de Plasma Siemens PE-1000 AC. Se trataron las lentes con plasma de oxígeno en las siguientes condiciones: se ajustó la potencia a 100 Vatios, la presión de gas era de 38 pascales, se usó una velocidad de flujo de gas de 100 ml/minuto y el tiempo de procesado era de 60 segundos.

Se revistieron las lentes tratadas con plasma con solución de revestimiento HiGard® 1030 por un método de revestimiento por rotación. Se dispensaron aproximadamente 4 ml de solución de revestimiento HiGard® 1030 sobre cada lente, que fue rotada a 1.100 revoluciones por minuto (rpm) durante 13 segundos. A continuación, se calentaron las lentes en un horno a 60ºC durante 20 minutos y luego en un horno a 120ºC durante 3 horas.

Parte D

Se estudiaron las lentes de ensayo con revestimiento fotocrómico preparadas en la Parte C en cuanto a la respuesta fotocrómica en un banco óptico en la Prueba de Rendimiento Fotocrómico a 85ºF que se describe a continuación. Antes del estudio en el banco óptico, se expusieron las muestras de ensayo fotocrómicas a luz ultravioleta de 365 nanometros durante aproximadamente 20 minutos para activar los compuestos fotocrómicos y se pusieron después en un horno a 75ºC durante aproximadamente 20 minutos para decolorar (inactivar) los compuestos fotocrómicos. Se enfriaron entonces las muestras de ensayo revestidas a temperatura ambiente, se expusieron a iluminación de sala fluorescente durante al menos 2 horas y se mantuvieron después cubiertas durante al menos 2 horas antes de las pruebas en un banco óptico. Se equipó el banco con una lámpara de arco de Xenón de 300 vatios, un obturador de control remoto, un filtro de paso de banda Schott 3 mm KG-2, que elimina la radiación de longitud de onda corta, filtro(s) de densidad neutra y un soporte de muestra de célula de cuarzo para mantener la temperatura de la muestra en donde se insertó la muestra de ensayo que había de ser estudiada.

La potencia disponible del banco óptico, es decir, la dosificación de luz a la que estaría expuesta la muestra de ensayo, fue ajustada a 0,67 miliVatios por centímetro cuadrado (mW/cm^{2}) usando un fotómetro portátil GRASEBY Optronics Modelo S-371 (Serie #21536) con un detector de UV-A (Serie #22411). Se puso el detector de UV-A en el soporte de muestra y se midió la salida de la luz. Se hicieron ajustes en la potencia disponible aumentando o disminuyendo el vatiaje de la lámpara o añadiendo o retirando filtros de densidad neutra en el trayecto de la luz.

Se pasó un haz colimado de luz de monitorización procedente de una lámpara de tungsteno a través de la muestra a 30º normal a la superficie de la lente. Después de pasar a través de la lente, la luz de la lámpara de tungsteno se dirigió a través de un filtro de 570 nanometros (nm) unida a un detector. El filtro de 570 nm pasa longitudes de onda características del compuesto fotocrómico usado en los ejemplos. Se procesaron las señales de salida del detector por un radiómetro. Se manejaron el control de las condiciones de ensayo y la adquisición de datos mediante el programa Labtech Notebook Pro y el tablero I/O recomendado.

Se determinó el cambio en la densidad óptica (\DeltaDO) del estado decolorado al estado obscurecido estableciendo la transmitancia inicial, abriendo el obturador de la lámpara de Xenón para aportar radiación ultravioleta que cambiara la muestra de ensayo del estado decolorado a un estado activado (es decir, obscurecido) a intervalos seleccionados de tiempo, midiendo la transmitancia en el estado activado y calculando el cambio en la densidad óptica según la fórmula: \DeltaDO = log(%Tb/%Ta), donde %Tb es el porcentaje de transmitancia en el estado decolorado, %Ta es el porcentaje de transmitancia en el estado activado y el logaritmo es en base 10.

Se midió el \DeltaDO usando un filtro de 570 nanometros después de los primeros treinta (30) segundos de exposición UV y luego después de ocho (8) minutos) con el banco óptico mantenido a una temperatura de 85ºF (29,4ºC). La Velocidad de Decoloración (T 1/2) es el intervalo de tiempo en segundos para que el \DeltaDO de la forma activada del compuesto fotocrómico en las muestras de ensayo revestidas alcance la mitad del \DeltaDO más alto a (85ºF, 29,4ºC) después de retirar la fuente de luz activante. En la Tabla 2 se dan los resultados para las muestras de ensayo con revestimiento fotocrómico para cada Ejemplo y Ejemplo Comparativo.

TABLA 1

Ejemplo Nº	Microdureza de Fischer Newtons/mm^{2}
1	110
2	71
3	118
4	85
5	65
6	83
7	113
8	50
9	62
10	114
11	64
EC1	153
EC2	36
EC3	149
EC4	31
EC5	214
EC6	36
EC7	163
EC8	9
EC9	10
EC10	169
EC11	25

TABLA 2

Ejemplo Nº	\DeltaDO a 85ºF	\DeltaDO a 85ºF	T ½ segundos
	después de 30 seg.	después de 8 min.
1	0,18	0,49	125
2	0,28	0,61	84
3	0,23	0,56	140
4	0,31	0,63	87
5	0,38	0,69	64
6	0,23	0,72	98
7	0,24	0,60	96
8	0,38	0,71	56
9	0,38	1,26	173
10	0,26	0,66	99
11	0,36	0,69	64
EC1	0,12	0,37	201
EC2	0,38	0,71	59
EC3	0,16	0,48	239
EC4	0,45	0,73	45
EC5	0,07	0,47	479
EC6	0,21	0,38	64
EC7	0,13	0,44	184
EC8	0,45	0,73	44
EC9	0,50	0,70	36
EC10	0,12	0,48	>500
EC11	0,46	0,73	39

Los resultados de la Tabla 1 y 2 muestran que las lentes revestidas con las soluciones de los Ejemplos 1 a 11 tenían las siguientes propiedades: resultados de microdureza que estaban dentro del rango deseado de 45 a 180 Newtons/mm^{2}, un \DeltaDO de al menos 0,15 después de 30 segundos y de al menos 0,47 después de 8 minutos y una velocidad de empalidecimiento no mayor de 180 segundos, todos ellos estudiados a 85ºF (29,4ºC). Todas las lentes revestidas con las soluciones de los Ejemplos Comparativos tenían un resultado para al menos una de las propiedades antes mencionadas que estaba fuera del rango deseado.

Aunque la presente invención ha sido descrita en relación a detalles específicos de determinadas realizaciones de la misma, no se pretende considerar dichos detalles como limitaciones del alcance de la invención, excepto en la medida en que queden incluidos en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Un artículo consistente, en combinación, en un substrato y un revestimiento de resina aminoplástica curada que contiene compuesto(s) fotocrómico(s) sobre al menos una superficie de dicho substrato, siendo preparado dicho revestimiento de resina aminoplástica fotocrómica a partir de una composición de revestimiento consistente en:

(a): un producto de reacción de

(i): componente(s) que tiene(n) grupos reactivos con agentes entrecruzantes aminoplásticos seleccionados entre:

(A): hidroxilo;

(B): carbamato representado por las siguientes estructuras:

A --

\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}

--

\uelm{N}{\uelm{\para}{R}}

-- H

\vskip1.000000\baselineskip

: o

\vskip1.000000\baselineskip

\uelm{N}{\uelm{\para}{H}}

--

\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}

-- OR’

: donde A es -C- o -O-; R es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{18}, o R se une a A y forma parte de un anillo de 5 ó 6 miembros, y R’ es alquilo C_{1}-C_{18};

(C): urea representada por la siguiente estructura:

B --

\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}

--

\uelm{N}{\uelm{\para}{R''}}

-- H

: donde B es -N- y R'' es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{18}, o R'' se une a B y forma parte de un anillo de 5 ó 6 miembros; o

(D): mezclas de dichos grupos (A), (B) y (C), siempre que dicho componente o mezcla de componentes de al menos dos grupos funcionales diferentes seleccionados entre (A), (B) o (C), y

(ii): agente entrecruzante aminoplástico que tiene al menos dos grupos reactivos con (a)(i), y

(b): una cantidad fotocrómica de compuesto(s) fotocrómico(s), siendo usados dichos componentes (a)(i), (a)(ii) y (b) en proporciones tales que produzcan un revestimiento curado que exhiba una microdureza de Fischer de al menos 45 a no más de 180 Newtons por mm^{2} y propiedades fotocrómicas caracterizadas por un \DeltaDO de al menos 0,15 después de 30 segundos y de al menos 0,47 después de 8 minutos y una velocidad de decoloración de no más de 180 segundos, todos medidos en la Prueba de Rendimiento fotocrómico a 29,4ºC (85ºF).

2. El artículo de la reivindicación 1, donde el revestimiento curado exhibe una microdureza de Fischer de al menos 55 a no más de 160 Newtons por mm^{2}, un \DeltaDO de al menos 0,16 después de 30 segundos y de al menos 0,50 después de 8 minutos y una velocidad de decoloración de no más de 140 segundos.

3. El artículo de la reivindicación 1, donde el revestimiento curado exhibe una microdureza de Fischer de al menos 60 a no más de 150 Newtons por mm^{2}, un \DeltaDO de al menos 0,17 después de 30 segundos y de al menos 0,55 después de 8 minutos y una velocidad de decoloración de no más de 100 segundos.

4. El artículo de la reivindicación 1, donde el revestimiento de resina aminoplástica fotocrómica contiene además una cantidad catalítica de catalizador para acelerar la reacción de curado entre los grupos funcionales de (a)(i) y los grupos reactivos aminoplásticos de (a)(ii).

5. El artículo de la reivindicación 4, donde el catalizador es seleccionado entre ácido fosfórico, ácido fosfórico substituido, ácido sulfónico, ácido sulfónico substituido o mezclas de dichos ácidos.

6. El artículo de la reivindicación 1, donde la razón de equivalentes de grupos componentes (a)(i) a grupos aminoplásticos (a)(ii) varía de 0,5 a 2,0:1.

7. El artículo de la reivindicación 1, donde el/los componente(s) (a)(i) tiene(n) al menos 2 grupos diferentes seleccionados entre:

(a): hidroxilo y

(b): carbamato representado por la siguiente estructura:

A --

\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}

--

\uelm{N}{\uelm{\para}{R}}

-- H

: donde A es -C- o -O- y R es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{6}.

8. El artículo de la reivindicación 1, donde el componente funcional (a)(i) es seleccionado entre polímeros poliacrílicos, polímeros de poliéster, polímeros de poliuretano, polioles orgánicos o sus mezclas.

9. El artículo de la reivindicación 1, donde el componente funcional que tiene al menos dos grupos hidroxilo es seleccionado entre polioles poliacrílicos, poliéter polioles o sus mezclas.

10. El artículo de la reivindicación 9, donde el poliol poliacrílico es un copolímero de monómero(s) etilénicamente insaturado(s) que tiene(n) al menos dos grupos hidroxilo y al menos un monómero etilénicamente insaturado polimerizable que está libre de grupos hidroxilo.

11. El artículo de la reivindicación 1, donde el componente aminoplástico es un condensado de melamina con formaldehído y eventualmente un alcohol que contiene de 1 a 6 átomos de carbono.

12. El artículo de la reivindicación 11, donde el componente aminoplástico es un producto de condensación de melamina con formaldehído y un alcohol que contiene de 1 a 4 átomos de carbono.

13. El artículo de la reivindicación 1, donde los grupos reactivos del componente aminoplástico son seleccionados entre grupos metilol o éter de metilol o sus combinaciones.

14. El artículo de la reivindicación 1, donde el/los componente(s) fotocrómico(s) consiste(n) en:

(a) al menos un compuesto fotocrómico que tiene una lambda máxima visible de 400 nanometros a 525 nanometros y

(b) al menos un compuesto fotocrómico que tiene una lambda máxima visible de más de 525 nanometros a 700 nanometros.

15. El artículo de la reivindicación 14, donde el/los compuesto(s) fotocrómico(s) son benzopiranos, naftopiranos, fenantropiranos, quinopiranos, naftopiranos indeno-funsionados, benzoxazinas, naftoxazinas, espiro(indolina)piridobenzoxazinas, ditizonatos metálicos, fulgidas, fulgimidas o sus mezclas.

16. El artículo de la reivindicación 1, donde el revestimiento de resina aminoplástica fotocrómica tiene un espesor de 5 a 200 micras.

17. El artículo de la reivindicación 16, donde el revestimiento de resina aminoplástica fotocrómica tiene un espesor de 10 a 40 micras.

18. El artículo de la reivindicación 1, donde dicho substrato es papel, vidrio, cerámica, madera, mampostería, tejido, metal o materiales orgánicos poliméricos.

19. El artículo de la reivindicación 18, donde el material orgánico polimérico es un polímero transparente sólido seleccionado entre el grupo consistente en poli(metacrilato de metilo), poli(bismetacrilato de etilenglicol), poli(dimetacrilato de bisfenol A etoxilado), policarbonato termoplástico, poli(acetato de vinilo), polivinilbutiral, poliuretano, politiouretanos y polímeros de miembros del grupo consistente en monómeros de dietilenglicol bis(carbonato de alilo), monómeros de dimetacrilato de dietilenglicol, monómeros de metacrilato de fenol etoxilado, monómeros de diisopropenilbenceno, monómeros de triacrilato de trimetilolpropano etoxilado y sus mezclas.

20. El artículo de la reivindicación 19, donde dicho substrato es un elemento óptico.

21. El artículo de la reivindicación 20, donde dicho elemento óptico es una lente.

22. El artículo de la reivindicación 21, donde el índice de refracción de dicha lente es de 1,48 a 2,00.

23. Un artículo fotocrómico consistente en un polimerizado de una composición polimerizable consistente en:

(a): el producto de reacción de

(A): hidroxilo;

(B): carbamato representado por las siguientes estructuras:

A --

\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}

--

\uelm{N}{\uelm{\para}{R}}

-- H

\vskip1.000000\baselineskip

: o

\vskip1.000000\baselineskip

\uelm{N}{\uelm{\para}{H}}

--

\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}

-- OR’

(C): urea representada por la siguiente estructura:

B --

\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}

--

\uelm{N}{\uelm{\para}{R''}}

-- H

(D): mezclas de éstos, siempre que dicho componente (a)(i) de al menos dos grupos funcionales diferentes seleccionados entre (A), (B) o (C), y

24. El artículo fotocrómico de la reivindicación 23, donde dicha composición polimerizable contiene además una cantidad catalítica de catalizador.

25. El artículo fotocrómico de la reivindicación 23, donde los grupos reactivos del componente aminoplástico son seleccionados entre grupos metilol o éter de metilol o sus combinaciones.

26. El artículo fotocrómico de la reivindicación 23, donde dicho artículo es una lente.

27. El artículo fotocrómico de la reivindicación 26, donde dicha lente tiene un grosor de al menos 0,5 milímetros.