ES2339753T3 - Poliuretano resistente al impacto y procedimiento de preparacion. - Google Patents

Poliuretano resistente al impacto y procedimiento de preparacion. Download PDF

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Abstract

Un poliureauretano que contiene poliéter que comprende el producto de reacción de: a) un prepolímero que comprende un poliisocianato y al menos un poliol que contiene poliéter, en el que dicho poliol poliéter comprende un copolímero de bloque de la fórmula siguiente: H-O-(CRRCRR-Yn-O)a-(CRRCRR-Yn-O)b-(CRRCRR-Yn-O)c-H en la que R representa hidrógeno o alquilo de C1-C6; Y representa CH2; n es un número entero desde 0 hasta 6; a, b, y c son cada uno un número entero desde 0 hasta 300, en la que a, b, y c están elegidos de manera tal que el peso molecular promedio en peso del poliol no excede de 32.000; y b) un agente de curado que contiene amina, en el que dicho prepolímero tiene una relación equivalente NCO/OH de desde 2,0 hasta menos de 4,5.

Description

Poliuretano resistente al impacto y procedimiento de preparación.
La presente invención se refiere a un poliureauretano que contiene poliéter.
En general, un material plástico ópticamente transparente se caracteriza por su resistencia al impacto, y la temperatura y presión a la cual el material experimenta deformación.
Existe la necesidad de un poliureauretano que tenga una alta resistencia al impacto.
Es de señalar que, tal como se usa en la presente memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares de "un", "uno", y "el" incluyen referentes en plural, salvo que de manera expresa e inequívoca esté limitado a un referente.
Para los fines de la presente memoria descriptiva, salvo que se indique lo contrario, todos los números que expresan cantidades de ingredientes, condiciones de reacción, etc., usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones, han de entenderse como modificados en todos los casos por el término "aproximadamente". De acuerdo con ello, salvo que se indique lo contrario, los parámetros numéricos establecidos en la memoria descriptiva siguiente y reivindicaciones adjuntas, son aproximaciones que pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas que se pretenden obtener mediante la presente invención. Finalmente, y no como un intento de limitar la aplicación de la doctrina de equivalentes al ámbito de de las reivindicaciones, cada parámetro numérico debería considerarse al menos a la vista del número de dígitos significativos reportados y mediante la aplicación de técnicas de redondeo ordinarias.
Aún cuando los intervalos numéricos y parámetros que establecen el amplio ámbito de la invención son aproximaciones, los valores numéricos establecidos en los ejemplos específicos se han reportado de la manera tan precisa como ha sido posible. Sin embargo, cualquier valor numérico contiene de manera inherente errores que resultan necesariamente de la desviación estándar encontrada en sus respectivas mediciones de ensayos.
La presente invención incluye un poliureuretano que contiene poliéter, teniendo dicho poliureauretano que contienen poliéter cuando está al menos parcialmente curado y cuando se ensaya como una lente con un recubrimiento duro sobre ambas superficies con un espesor en el centro máximo de 2,2 mm en una configuración en plano, una resistencia al impacto de al 4menos 45,11 m/s, tal como se define mediante el Ensayo de Alto Impacto.
Además, la presente invención incluye un poliureauretano que contiene poliéter que comprende el producto de reacción de:
a) un prepolímero que comprende un poliisocianato y al menos un poliol que contiene poliéter, en el que dicho poliol poliéter comprende un copolímero de bloque de la fórmula siguiente:
H-O-(CRRCRR-Y_{n}-O)_{a}-(CRRCRR-Y_{n}-O)_{b}(CRRCRR-Y_{n}-O)_{c}H
en la que R representa hidrógeno o alquilo de C_{1}-C_{6}; Y representa CH_{2}; n es un número entero desde 0 hasta 6; a, b, y c son cada uno un número entero desde 0 hasta 300, en la que a, b, y c están elegidos de manera tal que el peso molecular promedio en peso del poliol no excede de 32.000; y
b) un agente de curado que contiene amina,
en el que dicho prepolímero tiene una relación equivalente NCO/OH de desde 2,0 hasta menos de 4,5.
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Además, la presente invención incluye un procedimiento de preparación de un poliureauretano que contiene poliéter que comprende las etapas de:
a) hacer reaccionar un poliisocianato y al menos un poliol que contiene poliéter, en el que dicho poliol poliéter comprende un copolímero de bloque de la fórmula siguiente:
H-O-(CRRCRR-Y_{n}-O)_{a}-(CRRCRR-Y_{n}-O)_{b}-(CRRCRR-Y_{n}-O)_{c}-H
en la que R representa hidrógeno o alquilo de C_{1}-C_{6}; Y representa CH_{2}; n es un número entero desde 0 hasta 6; a, b, y c son cada uno un número entero desde 0 hasta 300, en la que a, b, y c están elegidos de manera tal que el peso molecular promedio en peso del poliol no excede de 32.000, para formar un prepolímero de poliuretano que contiene poliéter; y
b) hacer reaccionar dicho prepolímero con un agente de curado que contiene amina,
en el que dicho prepolímero tiene una relación equivalente NCO/OH de desde 2,0 hasta menos de 4,5.
\vskip1.000000\baselineskip
En realizaciones no limitativas, el poliureauretano que contiene poliéter de la presente invención puede usarse para aplicaciones de transparencia tales como acristalamientos arquitectónicos, acristalamiento de vehículos, escudos contra manifestaciones, capotas para aviación, máscaras para la cara, visores, lentes oftálmicas y para el sol, gafas protectoras, y armaduras transparentes. Se ha encontrado que el poliureauretano que contiene poliéter de la presente invención puede demostrar al menos una de las características siguientes: claridad óptica, buenas propiedades balísticas, buena resistencia química, y aceptables temperaturas de deformación por calor.
Los poliisocianatos útiles en la preparación del poliureauretano de la presente invención son numerosos y ampliamente variados. Los ejemplos no limitativos pueden incluir, pero sin limitarse a ellos, poliisocianatos alifáticos, poliisocianatos cicloalifáticos, en los que uno o más de los grupos isocianato están directamente unidos al anillo cicloalifático, poliisocianatos cicloalifáticos, en los que uno o más de los grupos isocianato no están directamente unidos al anillo cicloalifático, poliisocianatos aromáticos, en los que uno o más de los grupos isocianato están directamente unidos al anillo aromático, y poliisocianatos aromáticos, en los que uno o más de los grupos isocianato no están directamente unidos al anillo aromático, y mezclas de los mismos. En una realización no limitativa, cuando se usa un poliisocianato aromático, generalmente debería tener cuidado en seleccionar un material que no ocasione color al poliureauretano (por ejemplo, amarillo).
En realizaciones no limitativas alternativas de la presente invención, el piliisocianato puede incluir, pero sin limitarse a ellos, diisocianatos alifáticos o cicloalifáticos, diisocianatos aromáticos, dímeros cíclicos y trímeros cíclicos de los mismos, y mezclas de los mismos. Los ejemplos no limitativos de poliisocianatos adecuados pueden incluir, pero sin limitarse a ellos, Desmodur N 3300 (diisocianato de hexametileno trímero) el cual está comercialmente disponible de Bayer; Desmodur N 3400 (60% de diisocianato de hexametileno dímero y 40% de diisocianato de hexametileno trímero). En una realización no limitativa, el poliisocianato puede incluir diisocianato de diciclohexilmetano y mezclas isómeras del mismo. Tal como se usa en la presente memoria y las reivindicaciones, el término "mezclas isómeras" se refiere a una mezcla de isómeros cis-cis, trans-trans, y cis-trans del poliisocianato. Los ejemplos no limitativos de mezclas isómeras para uso en la presente invención, pueden incluir el isómero trans-trans de 4,4'-metilenobis(isocianato de ciclohexilo), denominado aquí más adelante como "PICM" (paraisocianato ciclohexilmetano), el isómero cis-trans de PICM, el isómero cis-cis de PICM, y mezclas de los mismos.
Los isómeros adecuados para uso en la presente invención incluyen, pero sin limitarse a ellos, los tres isómeros siguientes de 4,4'-metilenobis(isocianato de ciclohexilo).
1
En una realización no limitativa, el PICM usado en la presente invención puede prepararse mediante la fosgenación de 4,4'-metilenobis(ciclohexil amina) (PACM) mediante procedimientos conocidos en la técnica, tales como los procedimientos descritos en las Patentes de EE.UU. 2.644.007; 2.680.127; y 2.908.703, las cuales se incorporan en la presente memoria para referencia. Las mezclas de isómeros de PACM pueden producir, tras la fosgenación, PICM en una fase líquida, una fase parcialmente líquida, o una fase sólida a temperatura ambiente. En realizaciones alternativas no limitativas, las mezclas de isómeros de PACM pueden obtenerse mediante la hidrogenación de metilenodianilina y/o mediante cristalización fraccionada de mezclas de isómeros de PACM en la presencia de agua y alcoholes tales como metanol y etanol.
Los diisocianatos alifáticos y cicloalifáticos que pueden usarse en realizaciones alternativas no limitativas de la presente invención, incluyen ciclohexil-isocianato de 3-isocianatometil-3,5,5-trimetilo ("IPDI") el cual se encuentra comercialmente disponible de Arco Chemical, y di-isocianato de meta-tetrametilxileno (1,3-bis(1-isocianato-1-metiletil)-benceno) el cual se encuentra comercialmente disponible de Cytec Industries Inc., bajo el nombre comercial TMXDI.RTM.(Meta)Aliphatic Isocianate.
Tal como se usa en la presente memoria y la reivindicaciones, el término "diisocianatos alifáticos y cicloalifáticos" se refiere a 6 hasta 100 átomos de carbono unidos en una cadena recta o ciclada que tiene dos grupos finales reactivos diisocianato. En una realización no limitativa de la presente invención, los diisocianatos alifáticos y cicloalifáticos para uso en la presente invención incluyen TMXDI y compuestos de la fórmula R-(NCO)_{2} en la que R representa un grupo alifático o un grupo cicloalifático.
El poliol que contiene poliéter comprende polímeros de bloque que incluyen bloques de óxido de etileno-óxido de propileno y/o óxido de etileno-óxido de butileno. El poliol que contiene poliéter comprende un polímero de bloque de la fórmula química siguiente:
HO-(CRRCRR-Y_{n}-O)_{a}-(CRRCRR-Y_{n}-O)_{b}-(CRRCRR-Y_{n}-O)_{c}H
en la que R representa hidrógeno o alquilo de C_{1}-C_{6}; Y representa CH_{2}; n es un número entero desde 0 hasta 6; a, b, y c pueden ser cada uno un número entero desde 0 hasta 300, en la que a, b, y c están elegidos de manera tal que el peso molecular promedio en peso del poliol no excede de 32.000.
En una realización no limitativa adicional, puede usarse Pluronic R, Pluronic L62D, Tetronic R y Tetronic, los cuales se encuentran comercialmente disponibles de BASF, como el material poliol que contienen poliéter en la presente invención.
En la presente invención, la relación equivalente de NCO (es decir, isocianato) a OH presente en el prepolímero de poliureauretano que contiene poliéter, puede ser una cantidad de desde 2,0 hasta menos de 4,5 NCO/1,0 OH.
Los agentes de curado que contienen amina adecuados para uso en la presente invención, son numerosos y ampliamente variados. Los ejemplos no limitativos incluyen, pero sin limitarse a ellos, poliaminas que tienen más de un grupo amino por molécula, estando cada grupo amino independientemente seleccionado entre grupos amino primario (-NH_{2}) y amino secundario (-NH-). En realizaciones no limitativas alternativas, el agente de curado que contiene amina puede elegirse entre poliaminas alifáticas, poliaminas cicloalifáticas, poliaminas aromáticas, y mezclas de las mismas. En una realización no limitativa adicional, los grupos amino son todos ellos grupos primarios. En una realización en la que es deseable producir un poliureauretano que tenga color bajo, el agente de curado de amina puede elegirse de manera tal que este tanga relativamente color bajo y/o pueda fabricarse y/o almacenarse de una manera tal que se evite que la amina desarrolle un color (por ejemplo, amarillo).
Los agentes de curado que contienen amina adecuados para uso en la presente invención, incluyen, pero sin limitarse a ellos, materiales que tienen la fórmula química siguiente:
2
en la que R_{1} y R_{2} pueden cada uno elegirse independientemente entre grupos metilo, etilo, propilo, e isopropilo, y R_{3} puede elegirse entre hidrógeno y cloro. Los ejemplos no limitativos de agentes de curado que contienen amina para uno en la presente invención, incluyen los compuestos siguientes, fabricados por Lonza Ltd. (Basilea, Suiza):
LONZACURE.RTM. M-DIPA: R_{1} = C_{3}H7; R_{2} = C_{3}H_{7}; R_{3} = H.
LONZACURE.RTM. M-DMA: R_{1} = CH_{3}; R_{2} = CH_{3}; R_{3} = H.
LONZACURE.RTM. M-MEA: R_{1} = CH_{3}; R_{2} = C_{2}H_{5}; R_{3} = H.
LONZACURE.RTM. M-DEA: R_{1} = C_{2}H_{5}; R_{2} = C_{2}H_{5}; R_{3} = H.
LONZACURE.RTM. M-MIPA: R_{1} = CH_{3}; R_{2} = C_{3}H_{7}; R_{3} = H.
LONZACURE.RTM. M-CDEA: R_{1} = C_{2}H_{5}; R_{2} = C_{2}H_{5}; R_{3} = Cl
en los que R_{1}, R_{2} y R_{3} corresponden a la fórmula química anteriormente mencionada.
En una realización no limitativa, los agentes de curado que contiene amina incluyen, pero sin limitarse a ellos, un agente de curado diamina tal como 4,4'-metilenobis(3-cloro-2,6-dietilanilina), (Lonzacure.RTM. M-CDEA), el cual se encuentra disponible en los Estados Unidos de América de Air Products and Chemical, Inc. (Allentown, Pa). En realizaciones no limitativas alternativas, el agente de curado que contiene amina para uso en la presente invención, puede incluir 2,4-diamino-3,5-dietil-tolueno, 2,6-diamino-3,5-dietil-tolueno y mezclas de los mismos (de manera colectiva "dietiltoluenodiamina" o "DETDA"), que se encuentran comercialmente disponibles de Albemarle Corporation bajo el nombre comercial Ethacure 100; dimetiltiotoluenodiamina (DMTDA), que se encuentra comercialmente disponible de Albemarle Corporation bajo el nombre comercial Ethacure 300; 4,4'-metileno-bis-(2-nombre comercial MOCA). La DETDA puede ser un líquido a temperatura ambiente con una viscosidad de 156 cPs a 25ºC. La DETDA puede ser isómera, estando comprendido el margen de 2,4-isómero desde 75 hasta 81 por ciento, en tanto que el intervalo de 2,6-isómero puede ser de desde 18 hasta 24 por ciento.
En una realización no limitativa, la versión estabilizada de color de Ethacure 100 (es decir, formulación que contiene un aditivo para reducir el color amarillo), la cual se encuentra disponible bajo el nombre Ethacure 100S, puede usarse en la presente invención.
En otra realización, el agente de curado que contiene amina para uso en la presente invención, puede elegirse entre compuestos DEDTA, que tienen la estructura siguiente:
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y mezclas de los mismos.
El poliureauretano de la presente invención puede prepararse mediante procedimientos de una sola carga, de cuasi-prepolímero o de prepolímero completo, todos los cuales son conocidos en la técnica y divulgados en la Patente de EE.UU. 5.962.617, cuya divulgación se incorpora en la presente memoria para referencia. En el procedimiento de una sola carga, todos los reactantes pueden mezclarse conjuntamente al mismo tiempo. En el procedimiento de cuasi-prepolímero, generalmente se hace reaccionar 30 al 80 por ciento de la cantidad total de poliol con el poliisocianato para formar un prepolímero y, a continuación, puede agregarse el 20 al 70 por ciento restante del poliol al prepolímero con el agente de curado que contiene amina. En realizaciones no limitativas alternativas, puede mezclarse un poliisocianato (es decir, NCO) con un material poliol que contiene poliéter en una relación equivalente de desde más de 1 hasta menos de 4,5 NCO/1,0 OH, o desde 2,0 hasta 4,0 NCO/1,0 OH, y calentarse a una temperatura dentro del intervalo de desde 88ºC-149ºC. El período de tiempo para el calentamiento de la mezcla puede variar grandemente. En general, a menores temperaturas la mezcla puede calentarse durante un período de tiempo más largo del que puede usarse a mayores temperaturas. Por ejemplo, a una temperatura de desde 127-129ºC la mezcla puede calentarse durante 5 a 10 horas, y a una temperatura de desde 135-143ºC, durante un período de 3 a 5 horas. En una realización no limitativa, la mezcla puede calentarse bajo nitrógeno seco para facilitar la reacción del poliisocianato con el material poliol que contiene polieter para formar un prepolímero. A continuación, la fuente de calor puede retirarse y puede enfriarse el prepolímero. En una realización no limitativa adicional, el prepolímero puede enfriarse a una temperatura de 71ºC. El prepolímero puede mantenerse a dicha temperatura durante 24 horas. Después del enfriamiento, la cantidad de NCO presente en el prepolímero puede determinarse mediante una diversidad de procedimientos conocidos en la técnica. En una realización no limitativa, el NCO presente en el prepolímero puede determinarse, a continuación, mediante una diversidad de procedimientos conocidos en la técnica tal como ASTM-D-2572-91.
En una realización no limitativa de la presente invención, el NCO presente en el prepolímero puede determinarse como sigue. A un matraz Erlenmeyer, puede agregarse 2 gramos de muestra del poliureauretano. La muestra puede purgarse con nitrógeno y, a continuación, pueden agregarse varias perlas de vidrio (5 mm). A esta mezcla, puede agregarse 20 ml de dibutilamina 1 N (en tolueno) con una pipeta. La muestra puede agitarse y cerrarse. A continuación, el matraz puede colocarse sobre una fuente de calor y el matraz puede calentarse hasta ligero reflujo, mantenerse durante 15 minutos a esta temperatura y, a continuación, enfriarse a temperatura ambiente. Entre el tapón y la junta puede colocarse una pieza de Teflon para evitar la acumulación de presión durante el calentamiento. Durante el ciclo de calentamiento, los contenidos pueden agitarse frecuentemente en un intento para completar la solución y reacción. Los valores del ensayo en blanco pueden obtenerse y determinarse mediante valoración directa de 20 ml de dibutilamina (DBA) 1 N pipeteada más 50 ml de metanol con ácido clorhídrico (HCl) 1 N usando el equipo de autovaloración dinámico Titrino 751. Los valores promedio para las normalidades de HCl y los ensayos en blanco de DBA pueden calcularse, y los valores pueden programarse dentro del equipo de autovaloración. Después de haberse enfriado la muestra, los contenidos pueden transferirse dentro de un vaso con boca picuda con aproximadamente 50 a 60 ml de metanol. Puede agregarse una varilla de agitación magnética y la muestra puede valorarse con HCl 1 N usando un equipo de autovaloración Titrino 571 pre-programado. El NCO presente y el IEW (peso equivalente de isocianato) pueden calcularse de acuerdo con las fórmulas siguientes:
%NCO = (mls ensayo en blanco - mls muestra)(Normalidad HCl)(4,2018)/peso en grs. muestra;
IEW = (peso en grs. muestra)1000/(mls ensayo en blanco - mls muestra)(Normalidad HCl).
El valor de "Normalidad HCl" puede determinarse como sigue. A un vaso con boca picuda previamente pesado, puede agregarse 0,4 gramos de patrón primario Na_{2}CO_{3} y puede registrarse el peso. A esto, puede agregarse 50 ml de agua desionizada y el Na_{2}CO_{3} puede disolverse con agitación magnética. Puede usarse el equipo de autovaloración Titrino 751 para valorar el patrón primario con el HCl 1 N y puede registrarse el volumen. Este procedimiento puede repetirse dos veces más para un total de tres valoraciones y el promedio puede usarse como la normalidad de acuerdo con la fórmula siguiente:
Normalidad HCl = peso en grs. de patrón/(mls de HCl)(0,053).
En una realización no limitativa, puede agregarse poliisocianato adicional al prepolímero para alcanzar un peso equivalente diferente (por ejemplo, mayor o menor) de NCO/OH. A continuación, el prepolímero puede hacerse reaccionar a una temperatura de desde 71-82ºC, con un agente de curado que contiene amina, tal como un agente de curado de diamina. En realizaciones no limitativas alternativas, el agente de curado que contiene amina puede estar presente en una relación equivalente de desde 0,60 hasta 1,20 NH_{2}/1,0 NCO, o de 0,90 hasta 1,0 NH_{2}/1,0 NCO, o de 0,92 hasta NH_{2}/1,0 NCO. A continuación, el poliureauretano puede curarse a una temperatura de desde 110-149ºC, durante un período de desde 4 a 24 horas.
En una realización no limitativa, el propolímero de poliureauretano que contiene poliéter puede prepararse mediante la reacción de una cantidad en exceso de poliisocianato con un material poliol que contiene poliéter a una temperatura de 130ºC o menor, para producir un prepolímero de libre fluidez. Tal como se usa en la presente memoria y las reivindicaciones, el término "libre fluidez" se refiere a una substancia no gelificada. El calentamiento del prepolímero a una temperatura superior a 130ºC puede acelerar la velocidad de reacción entre el polisocianato y el material poliol que contiene poliéter, lo cual puede dar como resultado una gelificación prematura del prepolímero y en consecuencia de poliureauretano. Con respecto a un procedimiento de fundición de lentes, la prematura gelificación del prepolímero y, en consecuencia, del poliureauretano, puede producir unas lentes defectuosas.
En realizaciones no limitativas alternativas, el poliisocianato puede estar presente en exceso con el material poliol que contiene poliéter para producir un prepolímero que tiene una viscosidad menor de 2000 cPs, o menor de 600 cPs, o menor de 300 cPs, medida usando un viscosímetro Brookfield a una temperatura de 73ºC. La cantidad en exceso de poliisocianato usada puede ser desde 2,0 hasta menos de 4,5 NCO/1,0 OH de relación equivalente. La viscosidad del prepolímero puede depender del poliisocianato particular y del material poliol que contiene poliéter elegido. En una realización no limitativa, una mezcla que tiene una relación equivalente NCO/OH en el extremo superior del intervalo anteriormente indicado, puede formar un prepolímero que tiene una viscosidad dentro del extremo inferior del intervalo anteriormente mencionado.
En la presente invención, pueden usarse catalizadores que forman uretano adecuados, para potenciar la reacción de los materiales que forman poliuretano. Los catalizadores que forman uretano adecuados pueden ser aquellos catalizadores que son específicos para la formación de uretano mediante la reacción de los materiales que contienen NCO y OH, y los cuales tienen poca tendencia a acelerar reacciones secundarias que den lugar la formación de alofonato e isocianato. Los ejemplos no limitativos de catalizadores adecuados pueden elegirse entre el grupo de bases de Lewis, ácidos de Lewis y catalizadores de inserción, tales como los descritos en la Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition, vol. A21, págs.. 673 a 674. En una realización no limitativa, el catalizador puede ser una sal estannosa de un ácido orgánico, tal como, pero sin limitarse a ellos, octoato estannoso, dilaurato de dibutil estaño, diacetato de dibutil estaño, dibutil estaño mercaptido, dimaleato de dibutil estaño, diacetato de dimetil estaño, dialurato de dibutil estaño, 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano, y mezclas de los mismos. En realizaciones no limitativas alternativas, el catalizador puede ser octoato de cinc, bismuto, o acetilacetonato férrico.
Los ejemplos no limitativos adicionales de catalizadores adecuados pueden incluir aminas terciarias, tales como, pero sin limitarse a ellas, trietilamina, triisopropilamina y N,N-dimetilbencilamina. Dichas aminas terciarias adecuadas se divulgan en la Patente de EE.UU. 5.693.738, en la columna 10, líneas 6-38, cuya divulgación se incorpora en la presente memoria para referencia.
En una realización no limitativa, el catalizador puede incorporarse dentro del agente de curado que contiene amina. La cantidad de catalizador puede variar ampliamente, dependiendo del catalizador particular elegido. En realizaciones no limitativas alternativas, la cantidad de catalizador puede ser menor del 5% en peso, o menor del 3% en peso, o menor del 1% en peso, en base al peso total de la mezcla de reacción. Por ejemplo, el dilaurato de dibutil estaño puede usarse en cantidades de desde 0,0005 hasta 0,02 partes por i00 partes de los materiales que forman el poliuretano. La cantidad de catalizador usado pude depender de la temperatura de curado usada.
El poliureauretano que contiene poliéter de la presente invención puede conformarse en forma de un artículo mediante una diversidad de procedimiento que incluyen, pero sin limitarse a ellos, fundición, moldeo por compresión, moldeo por extrusión o por inyección. En una realización no limitativa, el poliureauretano que contiene poliéter puede fundirse en forma de lentes. La fundición del poliureauretano que contiene poliéter puede producir unas lentes que tienen buenas características ópticas.
En una realización no limitativa del procedimiento de fundición, puede fundirse una mezcla del propolímero de poliureauretano que contiene poliéter y del agente de curado que contiene amina en un molde antes del curado. En una realización no limitativa adicional, el poliureauretano que contiene poliéter de la invención puede estar parcialmente curado, mediante la elección de un tiempo y temperatura de curado apropiados y, a continuación, el poliureauretano que contiene poliéter puede retirarse de los moldes de fundición y conformarse en una forma deseada. El poliureauretano que contiene poliéter puede conformarse en una forma sencilla o compleja y puede, a continuación, curarse completamente.
Las lentes pueden recubrirse sobre el lado frontal y/o lado posterior con un recubrimiento resistente a la abrasión, tal como un recubrimiento resistente a la abrasión de tipo de organosilano, que es conocido en la técnica, para proteger las superficies plásticas de abrasiones y rayados. Como recubrimientos resistentes a la abrasión de tipo de organosilanos puede mencionarse recubrimientos duros y que son conocidos en la técnica. En la Patente de EE.UU. 4.756.973 en la columna 5, líneas 1-45; y la Patente de EE.UU. 5.462.806 en la columna 1, línea 58 hasta la columna 2, línea 8 y columna 3, línea 52 hasta la columna 5, línea 50, se divulgan diversos recubrimientos duros de organosilano.
En las Patentes de EE.UU. 4.731.264; 5.134.191; y 5.231.156, se divulgan ejemplos no limitativos adicionales de recubrimientos duros de organosilano. En una realización no limitativa, el lado frontal y el lado posterior de las lentes puede recubrirse con SDC 1154, el cual se encuentra comercialmente disponible de SDC Coatings, Incorporated, o HiGard 1080, el cual se encuentra comercialmente disponible de PPG Industries, Incorporated.
Otros recubrimientos que proporcionan resistencia a la abrasión y a rayados, tales como recubrimientos duros acrílicos polifuncionales, recubrimientos duros a base de melanina, recubrimientos duros a base de uretano, recubrimientos a base de alquilos, recubrimientos duros a base de sílice sol u otros recubrimientos duros híbridos orgánicos o inorgánicos/orgánicos, pueden usarse como el recubrimiento resistente a la abrasión.
En una realización no limitativa adicional, pueden aplicarse recubrimientos adicionales, tales como recubrimientos anti-reflejantes, a la capa de recubrimiento duro. En la Patente de EE.UU. 6.175.450 se describen ejemplos de recubrimientos anti-reflejantes. En una realización no limitativa, el lado frontal y/o el lado posterior de las lentes puede recubrirse con recubrimiento anti-reflejante "Reflection Free" de Essilor el cual puede aplicarse usando el Procedimiento "Reflection Free" de Essilor.
En una realización no limitativa, el lado frontal y/o el lado posterior de las lentes puede recubrirse con un recubrimiento duro curable con luz ultravioleta, tal como, pero sin limitarse a ellos, UVX y UVNVS, los cuales se encuentran comercialmente disponibles de UltraOptics.
En general, la resistencia al impacto de unas lentes sin recubrir puede ser superior a la resistencia al impacto de unas lentas recubiertas. La aplicación de un recubrimiento duro a las lentes puede dar como resultado una disminución en la resistencia al impacto de las lentes. La resistencia al impacto puede disminuirse además mediante la aplicación de un recubrimiento anti-reflejante sobre las lentes recubiertas duras. La cantidad de disminución en la resistencia al impacto puede depender de los recubrimientos duros y anti-reflejantes particulares seleccionados para aplicación a las lentes.
El poliureauretano que contiene poliéter de la presente invención puede tener una buena resistencia al impacto. En realizaciones no limitativas alternativas, el poliureauretano que contiene poliéter cuando está al menos parcialmente curado y se ensaya como unas lentes que tienen un espesor de desde 2,0 a 2,2 mm y que tienen un recubrimiento duro sobre ambas superficies, pueden resistir un impacto de al menos 52 m por segundo, o al menos 91 m por segundo, medido mediante el Ensayo de Alto Impacto. Tal como se usa en la presente memoria y las reivindicaciones, el "Ensayo de Alto Impacto" se refiere el procedimiento siguiente llevado a cabo de acuerdo con Z87.1-200X, September 12, 2002, Commitee Ballot Draft Revision of ANSI Z87.1-1989 (R1998), sections 7.5.2.1 "High Velocity Impact" y 14.3 "Test for High Impact Prescription Lenses". En este procedimiento, se usó un Universal Lens Tester (ULT-II), fabricado por International Certification Services Laboratories, Incorporated. Las lentes de potencia planas que tienen una curva base máxima de 6,25 pueden rebordearse en redondo con un bisel de seguridad industrial hasta un diámetro de 55 mm +0,04 mm/-0,25 mm. Cada lente puede ensayarse una vez con unas nuevas lentes que se han usado para cada impacto adicional. Cada lente puede montarse en un soporte de ensayo de manera tal que las lentes de ensayo estén firmemente sujetas contra el bisel del soporte de las lentes. El ensayo de impacto de alta velocidad incluye impulsar un misil a una velocidad de 46 m por segundo sobre el centro de cada lente. El misil está constituido por una bola de acero de 6,35 mm con un peso de 1,06 gramos. El ensayo puede repetirse con dos lentes de muestra adicionales. Las lentes pueden considerarse que han fallado el ensayo si existe cualquier desplazamiento posterior de las lentes completamente a través del soporte de ensayo; cualquier rotura de las lentes; cualquier desprendimiento de una porción de las lentes procedente de sus superficies interiores; o cualquier penetración del espesor total de unas lentes. Tal como se usa en la presente memoria, "rotura" se refiere a cualquier grieta a través del espesor total de las lentes en dos o más piezas separadas, o desprendimiento de la superficie interior de material de cualquier lente visible a simple vista. El fallo de una cualquiera de las lentes constituye un fallo. Si todas las lentes de ensayo pasan, en ese caso, cualquier lente de prescripción del mismo o de mayor espesor en su punto más fino, que esté hecha por el mismo fabricante, a partir del mismo material, con los mismos recubrimientos y procedimientos, puede llevar una marca "+".
En una realización no limitativa, pueden agregarse pequeñas cantidades de al menos un poliol tri-funcional o de mayor funcionalidad, tal como, pero sin limitarse a ellos, un triol, terol, pentrol y mezclas de los mismos, al prepolímero de poliureapoliuretano que contiene poliéter, en una cantidad suficiente como para producir reticulación en base a equivalentes de reactantes. En realizaciones no limitativas adicionales, se agrega al menos uno de estos materiales para producir al menos 0,01 por ciento, o al menos 0,5 por ciento, o menos del 99 por ciento, o menos del 5 por ciento de reticulación, en base al total de reactantes. Los ejemplos no limitativos adecuados incluyen trimetilol propano, trimetilol etano, glicerina, pentaeritritol, dipentaeritritol, sorbitol, sacarosa, manitol, y mezclas de los mismos. Los ejemplos no limitativos adicionales incluyen estos materiales de cadena ampliada con óxido de etileno, propileno o butileno. La adición de al menos uno de estos materiales al prepolímero puede aumentar la temperatura de deformación por calor y, en algunos casos, puede mejorar las propiedades balísticas del poliuretano curado.
En realizaciones no limitativas alternativas de la presente invención, pueden usarse una diversidad de aditivos conocidos en la técnica en la preparación del poliureauretano que contiene poliéter de la presente invención. Los ejemplos no limitativos incluyen diversos antioxidantes, estabilizadores de ultravioleta, bloqueadores del color, abrillantadores ópticos, y agentes de desmoldeo. En una realización no limitativa, puede agregarse al menos un antioxidante al prepolímero en una cantidad de 5% o menor en peso, en base a los reactantes totales. Los anti-oxidantes adecuados que pueden usarse en la presente invención incluyen, pero sin limitarse a ellos, los del tipo de fenol retardado multifuncional. Un ejemplo no limitativo de un anti-oxidante de tipo de fenol retardado multifuncional puede incluir Irganox 1010, el cual se encuentra comercialmente disponible de Ciba Geigy.
En realizaciones no limitativas alternativas, puede agregarse un estabilizador de UV al prepolímero de poliureauretano que contiene poliéter, o bien antes o bien durante la etapa de curado, en una cantidad de 5,0%, o menos en peso, en base al peso de los reactantes totales, o desde 0,5 hasta 4,0% en peso, en base al peso de los reactantes totales. Los estabilizadores de UV adecuados para uso en la presente invención incluyen, pero sin limitarse a ellos, benzotriazoles. Los ejemplos no limitativos de estabilizadores de UV de benzotriazol incluyen Cyasorb 5411, Cyasorb 3604, y Tinuvin 328. El Cyasorb 5411 y 3604 se encuentran comercialmente disponibles de American Cyanamid, y el Tinuvin 328 se encuentra comercialmente disponible de Ciba Geigy.
En una realización no limitativa alternativa, puede agregarse un estabilizador de la luz de amina retardada para potenciar la protección UV. Un ejemplo no limitativo de un estabilizador de la luz de amina retardada puede incluir Tinuvin 765 el cual se encuentra comercialmente disponible de Ciba-Geigy.
El poliureauretano que contiene poliéter de la presente invención, puede usarse en la producción de un artículo fotocrómico. Las Solicitudes de Patentes de EE.UU. Nos. de Serie 09/793.886 y 09/794.026 ambas presentadas el 20 de Marzo de 2000 y pendientes en la United States and Trademark Office, divulgan la producción de artículos fotocrómicos.
Cuando se usan para preparar artículos fotocrómicos, por ejemplo, lentes, el poliureauretano debería ser transparente a la porción del espectro electromagnético que activa la substancia(s) fotocrómica incorporada en la matriz, es decir, aquella longitud de onda de luz ultravioleta (UV) que produce la forma abierta o coloreada de la substancia fotocrómica y aquella porción del espectro visible que incluye la longitud de onda de máxima de absorción de la substancia fotocrómica en su forma activada UV, es decir, la forma abierta. Las substancias fotocrómicas que pueden usarse con el poliureauretano de la presente invención, son compuestos fotocrómicos orgánicos o substancias que los contienen, que pueden incorporarse, por ejemplo, disueltas, dispersadas o difundidas dentro de dicho poliureauretano.
Un primer grupo de substancias fotocrómicas orgánicas contempladas para uso para formar los artículos fotocrómicos de la presente invención, son aquellas que tienen un máximo de absorción activado dentro del intervalo visible superior a 590 nanómetros, por ejemplo, desde 590 a 700 nanómetros. Típicamente, estos materiales muestran un color azul, verde-azulado, o púrpura-azulado cuando se exponen a la luz ultravioleta en un disolvente o matriz apropiada. Los ejemplos no limitativos de clases de dichas substancias que son útiles en la presente invención, incluyen, pero sin limitarse a ellos, espiro(indolino)naftoxacinas y espiro(indolino)benzoxacinas. Estas y otros tipos de clases de dichas substancias fotocrómicas son conocidas. Véase, por ejemplo, las Patentes de EE.UU. 3.562.172; 3.578.602; 4.215.010; 4.342.668; 5.405.958; 4.637.698; 4.931.219; 4.816.584; 4.880.667; 4.818.096.
Un segundo grupo de substancias fotocrómicas orgánicas contempladas para uso para formar los artículos fotocrómicos de la presente invención, son aquellas que tienen al menos un máximo de absorción y dos máximos de absorción, dentro del intervalo visible de entre 400 y menos de 500 nanómetros. Típicamente, estos materiales muestran un color amarillo-naranja cuando se exponen a la luz ultravioleta en un disolvente o matriz apropiada. Dichos compuestos incluyen, pero sin limitarse a ellos, ciertos cromenos, es decir, benzopiranos y naftopiranos. Muchos de dichos cromenos son conocidos, por ejemplo, las Patentes de EE.UU. 3.567.605; 4.826.977; 5.066.818; 4.826.977; 5.066.818; 5.466.398; 5.384.077; 5.238.931; y 5.274.132.
Un tercer grupo de substancias fotocrómicas orgánicas contempladas para uso para formar los artículos fotocrómicos de la presente invención, son aquellas que tienen un máximo de absorción dentro del intervalo visible de entre 400 a 500 nanómetros y otro máximo de absorción dentro del intervalo visible de entre 500 a 700 nanómetros. Típicamente, estos materiales muestran color(es) que varían desde amarillo/pardo hasta púrpura/gris cuando se exponen a la luz ultravioleta en un disolvente o matriz apropiada. Los ejemplos no limitativos de estos compuestos incluyen ciertos compuestos benzopiranos, que tienen substituyentes en la posición 2 del anillo pirano y un anillo heterocíclico substituido o no substituido, tal como un anillo benzotieno o benzofurano condensado a la porción benceno del benzopirano. Dichos materiales se describen en la Patente de EE.UU. No. 5.429.774.
Otras substancias fotocrómicas contempladas incluyen ditizonatos organometálicos fotocrómicos, es decir, arilhidrazidatos (arilazo)-tiofórmicos, por ejemplo, ditizonatos de mercurio, los cuales se describen, por ejemplo, en la Patente de EE.UU. 3.361.706. Fulgidas y fulgimidas, por ejemplo, las 3-furil y 3-tienilfulgidas y fulgimidas que se describen en la Patente de EE.UU. 4.931.220, en la columna 20, líneas 5 hasta la columna 21, línea 38.
Las divulgaciones relativas a dichas substancias fotocrómicas en las patentes anteriormente descritas se incorporan aquí para referencia. Los artículos fotocrómicos de la presente invención pueden contener una substancia fotocrómica o una mezcla de substancias fotocrómicas. Las mezclas de substancias fotocrómicas pueden usarse para alcanzar ciertos colores activados tales como gris o pardo casi neutros.
Cada una de las substancias fotocrómicas descritas en la presente memoria puede usarse en cantidades y en una relación (cuando se usan mezclas) tales que un poliuretano/polimerizado al cual se aplica la mezcla de compuestos o en el cual se incorporan, muestre un color resultante deseado, por ejemplo, un color substancialmente neutro tal como tonalidades gris o pardo cuando son activados con luz solar no filtrada, es decir, tan cerca de un color neutro como sea posible que den los colores de las substancias fotocrómicas activadas. Las cantidades relativas de las substancias fotocrómicas anteriormente indicadas usadas variará dependiendo, en parte, de de las intensidades relativas del color de las especies activadas de dichos compuestos, y en parte, del color final deseado.
Los compuestos o substancias fotocrómicas descritas en la presente memoria, pueden aplicarse o incorporarse dentro de poliuretano/polimerizado mediante diversos procedimientos descritos en la técnica. Dichos procedimientos incluyen, pero sin limitarse a ellos, la disolución o dispersión de la substancia dentro del poliuretano/polimerizado, por ejemplo, imbibición de la substancia fotocrómica dentro del poliuretano/polimerizado mediante la inmersión del poliuretano/polimerizado en una solución caliente de la substancia fotocrómica o mediante transferencia térmica; el disponer la substancia fotocrómica como una capa separada entre capas adyacentes del polimerizado, por ejemplo, como una parte de una película de polímero; y la aplicación de la substancia fotocrómica como un recubrimiento o como parte de un recubrimiento depositado sobre la superficie del poliuretano/polimerizado. El término "imbibición" o "embebe" pretenden designar e incluir la permeación de la substancia fotocrómica sola dentro del poliuretano/polimerizado, la absorción por transferencia ayudada por un disolvente de la substancia fotocrómica dentro de un polímero poroso, la transferencia en fase vapor, y otros mecanismos de transferencia de este tipo. Un ejemplo no limitativo de un procedimiento de imbibición incluye las etapas de recubrimiento del artículo fotocrómico con la substancia fotocrómica; calentamiento de la superficie del artículo fotocrómico; y eliminación del recubrimiento residual de la superficie del artículo fotocrómico.
La cantidad de substancia fotocrómica o de composición que contiene la misma aplicada o incorporada dentro del poliuretano/polimerizado no es crítica, siempre y cuando que se use una cantidad suficiente para producir un efecto fotocrómico discernible a simple vista tras la activación. Generalmente, dicha cantidad puede describirse como una cantidad fotocrómica. La cantidad particular usada depende frecuentemente de la intensidad del color deseado tras la irradiación del mismo y del procedimiento usado para incorporar o aplicar las substancias fotocrómicas. Típicamente, cuanta más substancia fotocrómica se aplique o incorpore, mayor será la intensidad del color. Generalmente, la cantidad de substancia fotocrómica total incorporada o aplicada a un poliuretano/polimerizado óptico fotocrómico puede variar desde 0,15 hasta 0,35 miligramos por centímetro cuadrado de superficie a la cual se incorpora o aplica la substancia(s) fotocrómica.
Igualmente, se contempla que las substancias fotocrómicas pueden agregarse a la composición orgánica multi-componente antes de la polimerización, por ejemplo, curado por fundición, de la composición. Sin embargo, cuando se realiza esto, es típico que la substancia(s) fotocrómica sea resistente a interacciones potencialmente adversas, por ejemplo, con iniciador(es) que pueden estar presente y/o el isocianato, isotiocianato y grupos amina del primer y segundo componentes. Estas interacciones adversas pueden dar como resultado la desactivación de la substancia(s) fotocrómica, por ejemplo, atrapándola o bien en una forma abierta o bien cerrada. Igualmente las substancias fotocrómicas pueden incluir pigmentos fotocrómicos y substancias fotocrómicas orgánicas encapsuladas en óxidos metálicos, los últimos de los cuales se encuentran descritos en las Patentes de EE.UU. 4.166.043 y 4.367.170. Las substancias fotocrómicas orgánicas suficientemente encapsuladas dentro de una matriz de un poliuretano/polimerizado orgánico, tal como se describe en la Patente de EE.UU. 4.931.220, pueden igualmente incorporarse dentro de la composición multi-componente de la presente invención antes del curado. Si se agregan substancias fotocrómicas a la composición orgánica multicomponente de la presente invención antes del curado, estas se incorporan, típicamente, dentro del segundo componente antes de mezclar conjuntamente el primer y segundo componentes.
Ejemplos
En cada uno de los ejemplos siguientes, la concentración en NCO del Componente A se determinó usando el procedimiento de valoración siguiente de acuerdo con ASTM-D-2572-91. El procedimiento de valoración consistió en la adición de 2 gramos de muestra del Componente A a un matraz Erlenmeyer. Esta muestra se purgó con nitrógeno y, a continuación, se agregaron varias perlas de vidrio (5 mm). A esta mezcla se agregaron 20 ml de dibutilamina 1 N (en tolueno) con una pipeta. La muestra se agitó y cerró. A continuación, el matraz se colocó sobre una fuente de calor y el matraz se calentó hasta ligero reflujo, se mantuvo durante 15 minutos a esta temperatura y, a continuación, se enfrió a temperatura ambiente. Nota: entre el tapón y la junta se colocó una pieza de Teflon para evitar la acumulación de presión durante el calentamiento. Durante el ciclo de calentamiento, los contenidos se agitaron frecuentemente en un intento para completar la solución y reacción. Los valores de ensayo en blanco se obtuvieron y determinaron mediante valoración directa de 20 ml de dibutilamina (DBA) 1 N pipeteada más 50 ml de metanol con ácido clorhídrico (HCl) 1 N usando el equipo de autovaloración dinámico Titrino 751. Una vez calculados los valores promedio para las normalidades de HCl y los ensayos en blanco de DBA, los valores se programaron dentro del equipo de autovaloración. Después de haberse enfriado la muestra, los contenidos se transfirieron dentro de un vaso con boca picuda con aproximadamente 50-60 ml de metanol. Se agregó una varilla de agitación magnética y la muestra se valoró con HCl 1 N usando el equipo de autovaloración Titrino 571 pre-programado. El NCO presente y el IEW (peso equivalente de isocianato) se calcularon automáticamente de acuerdo con las fórmulas siguientes:
%NCO = (mls ensayo en blanco - mls muestra)(Normalidad HCl)(4,2018)/peso en grs. muestra;
IEW = (peso en grs. muestra)1000/(mls ensayo en blanco - mls muestra)(Normalidad HCl).
El valor de "Normalidad HCl" se determinó como sigue. A un vaso con boca picuda previamente pesado, se agregaron 0,4 gramos de patrón primario Na_{2}CO_{3} y se registró el peso. A esto, se agregaron 50 ml de agua desionizada y el Na_{2}CO_{3} se disolvió con agitación magnética. Se usó un equipo de autovaloración (es decir, equipo de autovaloración dinámico Metrohm GPD Tritino 751 con bureta de 50 ml) equipado con una combinación de electrodo de pH (es decir, electrodo de vidrio de combinación Metrohm No. 6.0222.100), para valorar el patrón primario con el HCl 1 N y se registró el volumen. Este procedimiento se repitió dos veces más para un total de tres valoraciones y el promedio se usó como la normalidad de acuerdo con la fórmula siguiente:
Normalidad HCl = peso en grs. de patrón/(mls de HCl)(0,053).
Además, en cada uno de los ejemplos siguientes, se usó el procedimiento de fundición de lentes siguiente para producir seis lentes semi-acabadas a partir del prepolímero del Componente A. El Componente A y DETDA (denominado en adelante como Componente B) se inyectaron dentro de una máquina de moldeo especialmente diseñada de Max Machinery. La DETDA se obtuvo de Albemarle Corporation. La máquina de moldeo era un equipo de Transformación de Uretano, Modelo No. 601-000-232, que se obtuvo de Max Machinery de Healdsburg, California. Los componentes A y B se agregaron a la máquina y se mezclaron con alto cizallado durante un corto período de tiempo. El Componente B y el Componente A estaban presentes en una relación molar de 0,95 a 1,0. A continuación, la mezcla amasada se inyectó dentro de moldes de lentes. Los moldes se introdujeron en una estufa de convección durante seis horas a una temperatura de 130ºC. A continuación las lentes fundidas semi-acabadas se retiraron de la estufa y se dejaron enfriar. El lado frontal de las lentes se recubrió con un capa dura comercial obtenida de SDC Incorporated bajo el nombre comercial de SDC 1154. El recubrimiento se aplicó centrifugando las lentes a 1100 rpm durante 13 segundos usando un centrifugador con un recubrimiento curable mediante UV comercial fabricado por UltraOptics bajo el nombre comercial de UVX. A continuación, estas lentes se enviaron a Essilor en donde fueron recubiertas con recubrimiento anti-reflejante "Reflection Free" de Essilor usando el Procedimiento "Reflection Free" de Essilor.
A continuación, las lentes fundidas se ensayaron para determinar la resistencia al impacto mediante el Ensayo de Alto Impacto. El "Ensayo de Alto Impacto" se refiere al procedimiento siguiente, el cual se realizó de acuerdo con Z87.1-200X, September 12, 2002, Commitee Ballot Draft Revision of ANSI Z87.1-1989 (R1998), sections 7.5.2.1 "High Velocity Impact" and 14.3 "Test for High Impact Prescription Lenses". En este procedimiento, se usó un Universal Lens Tester (ULT-II), fabricado por International Certification Services Laboratories, Incorporated. Las lentes de potencia planas que tienen una curva base máxima de 6,25 se rebordearon en redondo con un bisel de seguridad industrial hasta un diámetro de 55 mm +0,04 mm/- 0,25 mm. Cada lente se ensayó una vez con unas nuevas lentes usadas para cada impacto adicional. Cada lente se montó en un soporte de ensayo de manera tal que las lentes de ensayo se sujetaron firmemente contra el bisel del soporte de las lentes. El ensayo de impacto de alta velocidad incluyó el impulsar un misil a una velocidad de 46 m por segundo sobre el centro de cada lente. El misil estaba constituido por una bola de acero de 6,35 mm con un peso de 1,06 gramos. Las lentes se consideraron que habían fallado el ensayo si existió cualquier desplazamiento posterior de las lentes completamente a través del soporte de ensayo; cualquier rotura de las lentes; cualquier desprendimiento de una porción de las lentes procedente de su superficie interior; o cualquier penetración del espesor total de unas lentes. Tal como se usa en la presente memoria, "fractura" se refiere a una grieta a través del espesor total de las lentes en dos o más piezas separadas, o desprendimiento de la superficie interior de cualquier material de las lentes visible a simple vista. El fallo de una cualquiera de las lentes constituye un fallo.
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Ejemplo 1
(Comparativo)
En un recipiente reactor que contenía una atmósfera de nitrógeno, se mezclaron conjuntamente a temperatura ambiente 4,5 equivalentes de policaprolactona de peso molecular 400, 0,58 equivalentes de policaprolactona de peso molecular 750, 3,387 equivalentes de trimetilol propano, 1,695 equivalentes de Pluracol P2000 y 27,44 equivalentes de Desmodur W. El Desmodur W representa 4,4'-metilenobis(isocianato de ciclohexilo) conteniendo 20 por ciento en peso del isómero trans-trans y 80 por ciento en peso de los isómeros cis-cis y cis-trans. El Desmodur W se obtuvo de Bayer Corporation y el Pluracol P2000 se obtuvo de BASF. La mezcla de reacción se calentó a una temperatura de 78ºC para obtener una mezcla substancialmente transparente. A esta mezcla, se agregaron 20 ppm de catalizador de laureato de dibutil estaño y se retiró el calor. La adición del catalizador produjo una reacción exotérmica y la temperatura comenzó a subir y alcanzó un pico de 123ºC. La reacción se llevó a cabo con agitación continua y se dejó enfriar bajo condiciones ambientes. A una temperatura de aproximadamente 116ºC, se agregaron los materiales siguientes: 0,5% en peso de Irganox 1010 (obtenido de Ciba-Geigy), 2% en peso de absorbedor de UV Cyasorb 5411 (obtenido de American Cyanamid/Cytec) y 1,5 ppm de Exalite Blue 78-13 (obtenido de Exciton). La mezcla se agitó durante un tiempo adicional de una hora a 100ºC y, a continuación, se dejó enfriar a temperatura ambiente. Esta mezcla se denominó como el prepolímero del Componente A. La concentración de isocianato (NCO) del prepolímero del Componente A se determinó de acuerdo con el procedimiento descrito anteriormente. Se determinó que el % de NCO teórico era de 10,3 y el % de NCO experimental fue de 10,1. A continuación, el prepolímero del Componente A se usó en el procedimiento de fundición de lentes anteriormente descrito y las lentes resultantes se ensayaron en el ensayo de alto impacto usando el procedimiento del sujeto anteriormente descrito.
Las lentes fueron capaces de resistir una velocidad máxima de 46 m por segundo.
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Ejemplo 2
El mismo procedimiento descrito en el Ejemplo 1 se usó para el Ejemplo 2, con la excepción que se usaron 1,695 de Pluronic L62D en lugar del Pluracol P2000. El % de NCO teórico se determinó que era de 10,3 y el % de NCO experimental fue de 10,1. A continuación, el prepolímero del Componente A se usó en el procedimiento de fundición de lentes descrito anteriormente y las lentes resultantes se ensayaron en el ensayo de alto impacto usando el procedimiento del sujeto descrito anteriormente. Las lentes no fallaron y/o se fracturaron a una velocidad de 91,4 m por segundo.
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Ejemplo 3
(Comparativo)
El mismo procedimiento descrito en el Ejemplo 1 se usó para el Ejemplo 3, con la excepción que se usó una mezcla de 1,356 equivalentes de Pluracol P2000 y 0,338 equivalentes de Pluracol E2000 en lugar del Pluracol P2000. El % de NCO teórico se determinó que era de 10,3 y el % de NCO experimental fue de 9,2. A continuación, el prepolímero del Componente A se usó en el procedimiento de fundición de lentes descrito anteriormente y las lentes resultantes se ensayaron en el ensayo de alto impacto usando el procedimiento del sujeto descrito anteriormente. Las lentes fueron capaces de resistir una velocidad máxima de 42 m por segundo.
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Ejemplo 4
(Comparativo)
El mismo procedimiento descrito en el Ejemplo 1 se usó para el Ejemplo 4, con la excepción que se usaron 1,695 equivalentes de Tone^{TM} Polyol 0241 en lugar del Pluracol P2000. El prepolímero del Componente A se usó en el procedimiento de fundición de lentes descrito anteriormente y las lentes resultantes se ensayaron en el ensayo de alto impacto usando el procedimiento del sujeto descrito anteriormente. Las lentes fueron capaces de resistir una velocidad máxima de 45 m por segundo.

Claims (17)

1. Un poliureauretano que contiene poliéter que comprende el producto de reacción de:
a) un prepolímero que comprende un poliisocianato y al menos un poliol que contiene poliéter, en el que dicho poliol poliéter comprende un copolímero de bloque de la fórmula siguiente:
H-O-(CRRCRR-Y_{n}-O)_{a}-(CRRCRR-Y_{n}-O)_{b}-(CRRCRR-Y_{n}-O)_{c}-H
en la que R representa hidrógeno o alquilo de C_{1}-C_{6}; Y representa CH_{2}; n es un número entero desde 0 hasta 6; a, b, y c son cada uno un número entero desde 0 hasta 300, en la que a, b, y c están elegidos de manera tal que el peso molecular promedio en peso del poliol no excede de 32.000; y
b) un agente de curado que contiene amina,
en el que dicho prepolímero tiene una relación equivalente NCO/OH de desde 2,0 hasta menos de 4,5.
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2. El poliureauretano que contiene poliéter de la reivindicación 1, en el que la relación equivalente NCO/OH es de desde 2,1 hasta 4,0.
3. El poliureauretano que contiene poliéter de la reivindicación 1, en el que dicho poliisocianato está elegido entre poliisocianatos alifáticos, poliisocianatos cicloalifáticos, poliisocianatos aromáticos, y mezclas de los mismos.
4. El poliureauretano que contiene poliéter de la reivindicación 3, en el que dicho poliisocianato está elegido entre diisocianatos alifáticos, diisocianatos cicloalifáticos, y mezclas de los mismos.
5. El poliureauretano que contiene poliéter de la reivindicación 3, en el que dicho poliisocianato está elegido entre diisocianato de diciclohexilmetano y mezclas isómeras del mismo.
6. El poliureauretano que contiene poliéter de la reivindicación 3, en el que dicho poliisocianato es isómero trans-trans de 4,4'-metilenobis(isocianato de ciclohexilo).
7. El poliureauretano que contiene poliéter de la reivindicación 3, en el que dicho poliisocianato está elegido entre ciclohexilisocianato de 3-isocianatometil-3,5,5,-trimetilo; diisocianato de meta-tetrametilxileno (1,3-bis(1-isocianato-1-metiletil)-benceno) y mezclas de los mismos.
8. El poliureauretano que contiene poliéter de la reivindicación 1, en el que dicho material poliol que contiene poliéter tiene un peso molecular promedio en número de desde 2.000 hasta 15.000.
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9. El poliureauretano que contiene poliéter de la reivindicación 1, en el que dicho agente de curado que contiene amina está elegido entre materiales que tiene la fórmula química siguiente y mezclas de la misma:
4
en la que R_{1} y R_{2} están cada uno elegidos independientemente entre grupos metilo, etilo, propilo, e isopropilo, y R_{3} está elegido entre hidrógeno y cloro.
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10. El poliureauretano que contiene poliéter de la reivindicación 9, en el que dicho agente de curado que contiene amina es 4,4'-metilenobis(3-cloro-2,6-dietilanilina).
11. El poliureauretano que contiene poliéter de la reivindicación 1, en el que dicho agente de curado que contiene amina está elegido entre 2,4-diamino-3,5-dietil-tolueno, 2,6-diamino-3,5-dietil-tolueno y mezclas de los mismos.
12. El poliureauretano que contiene poliéter de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho agente de curado que contiene amina está presente un una relación equivalente NCO/NH_{2} de desde 1,0 NCO/0,60 NH_{2} hasta 1,0 NCO/1,20 NH_{2}.
13. El poliureauretano que contiene poliéter de la reivindicación 1, que tiene una viscosidad menor de 2.000 cPs a 73ºC.
14. Un procedimiento de preparación de un poliureauretano que contiene poliéter que comprende las etapas de:
a) hacer reaccionar un poliisocianato con al menos un poliol que contiene poliéter, en el que dicho poliol poliéter comprende un copolímero de bloque de la fórmula siguiente:
H-O-(CRRCRR-Y_{n}-O)_{a}-(CRRCRR-Y_{n}-O)_{b}-(CRRCRR-Y_{n}-O)_{c}-H
en la que R representa hidrógeno o alquilo de C_{1}-C_{6}; Y representa CH_{2}; n es un número entero desde 0 hasta 6; a, b, y c son cada uno un número entero desde 0 hasta 300, en la que a, b, y c están elegidos de manera tal que el peso molecular promedio en peso del poliol no excede de 32.000, para formar un prepolímero de poliuretano que contiene poliéter; y
b) hacer reaccionar dicho prepolímero con un agente de curado que contiene amina,
en el que dicho prepolímero tiene una relación equivalente NCO/OH de 2,0 hasta menos de 4,5.
15. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que el poliisocianato, el poliol que contiene poliéter, el agente de curado que contiene amina y la relación equivalente NCO/NH_{2} es tal como se define en cualquiera de las reivindicaciones 2-12.
16. Un artículo óptico que comprende poliureauretano que contiene poliéter de cualquiera de las reivindicaciones 1-13.
17. El artículo de la reivindicación 16 que es fotocrómico.
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