ES2971851T3

ES2971851T3 - Composición fotocromática curable que incluye un polímero segmentado

Info

Publication number: ES2971851T3
Application number: ES19829649T
Authority: ES
Inventors: Stephen G Robinson; Cathy A Taylor
Original assignee: Transitions Optical Ltd
Current assignee: Transitions Optical Ltd
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2024-06-10
Anticipated expiration: 2039-12-27
Also published as: EP4081610A1; BR112022012763A2; US20230048395A1; CA3165934A1; WO2021129941A1; MX2022008032A; JP7407945B2; CN114929834A; EP4081610B1; JP2023515746A; AU2019479670A1

Abstract

La presente invención está dirigida a una composición fotocrómica curable que incluye (a) un compuesto fotocrómico; (b) un polímero segmentado que tiene grupos hidrógeno activos, al menos un primer segmento y al menos un segundo segmento, en el que (i) cada primer segmento incluye independientemente un segmento de polímero fluorado, y (ii) cada segundo segmento incluye independientemente un segmento seleccionado de un segmento de policarbonato, un segmento de poliéster, un segmento de poliéter, un segmento de poliuretano y un segmento de copolímeros de los mismos; y (c) un agente de curado que tiene grupos funcionales reactivos que son reactivos con los grupos de hidrógeno activos del polímero segmentado, en el que el agente de curado incluye al menos uno de un poliisocianato, un poliisotiocianato o un aminoplasto. También se proporcionan películas y artículos fotocrómicos, incluidos artículos multicapa, que incluyen la composición fotocrómica curable. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Composición fotocromática curable que incluye un polímero segmentado

Campo

La presente invención se refiere a composiciones fotocromáticas curables, que incluyen un compuesto fotocromático, un polímero segmentado que incluye al menos un primer segmento y al menos un segundo segmento, y un agente de curado. También se proporcionan artículos fotocromáticos preparados a partir de dichas composiciones.

Antecedentes

En respuesta a ciertas longitudes de onda de radiación electromagnética (o "radiación actínica"), los compuestos fotocromáticos, tales como los naftopiranos indenofusionados, normalmente sufren una transformación de una forma o estado en otra forma, teniendo cada forma un espectro de absorción característico o distinguible asociado con la misma. Habitualmente, tras la exposición a radiación actínica, muchos compuestos fotocromáticos se transforman desde una forma cerrada, que corresponde a un estado inactivado (o blanqueado, por ejemplo, sustancialmente incoloro) del compuesto fotocromático, en una forma abierta, que corresponde a un estado activado (o coloreado) del compuesto fotocromático. En ausencia de exposición a radiación actínica, tales compuestos fotocromáticos se transforman de forma reversible desde el estado activado (o coloreado), de nuevo en el estado inactivado (o blanqueado). Las composiciones y artículos, como las lentes ópticas, que contienen compuestos fotocromáticos o tienen compuestos fotocromáticos aplicados a ellos (por ejemplo, en forma de una composición de recubrimiento fotocromático) normalmente muestran estados incoloros (por ejemplo, transparentes) y coloreados que corresponden a los estados incoloros y coloreados de los compuestos fotocromáticos contenidos en ellos o aplicados a ellos. Los compuestos fotocromáticos se pueden usar en composiciones curables para formar, por ejemplo, capas curadas, tales como películas o láminas curadas que son fotocromáticas. Con las películas fotocromáticas curadas, tales como recubrimientos fotocromáticos curados, normalmente es deseable que proporcionen una combinación de dureza y rendimiento fotocromático. En general, la cinética asociada con la transformación reversible de un compuesto fotocromático entre una forma cerrada (inactivada/incolora) y una forma abierta (activada/coloreada) es más rápida en una matriz blanda, pero más lenta en una matriz dura (de la película curada en la que reside el compuesto fotocromático). Las películas fotocromáticas curadas que tienen una matriz blanda suelen tener una dureza menor, mientras que las que tienen una matriz dura suelen tener una dureza mayor. Las resinas prepoliméricas a menudo muestran mejoras en la dureza y la cinética del tinte, pero son más sensibles a la fatiga o degradación del tinte. El documento US 2015/152322 A1 divulga un (co)polímero que contiene un tinte fotocromático que puede ser un derivado de naftopirano.

Sería deseable desarrollar composiciones fotocromáticas curables que proporcionen capas fotocromáticas curadas que tengan una dureza aceptable, cinética mejorada y fatiga del tinte mejorada.

Sumario

La presente invención se refiere a una composición fotocromática curable que comprende:

(a) un compuesto fotocromático;

(b) un polímero segmentado que comprende grupos de hidrógeno activo, al menos un primer segmento y al menos un segundo segmento, en donde:

(i) cada primer segmento comprende independientemente un segmento de polímero fluorado y

(ii) cada segundo segmento comprende independientemente un segmento seleccionado entre el grupo que consiste en un segmento de policarbonato, un segmento de poliéster, un segmento de poliéter, un segmento de poliuretano y un segmento de copolímeros del mismo; y

(c) un agente de curado que comprende grupos funcionales reactivos que son reactivos con los grupos de hidrógeno activos del polímero segmentado, en donde el agente de curado comprende al menos uno de un poliisocianato, un poliisotiocianato o un aminoplasto.

La presente invención también proporciona películas y artículos fotocromáticos, incluyendo artículos multicapa que comprenden la composición fotocromática curable.

Las características que caracterizan la presente invención se señalan con particularidad en las reivindicaciones, que se adjuntan y forman parte de la presente divulgación.

Descripción detallada

Tal como se usa en el presente documento, los artículos "un", y "el/la" incluyen las referencias en plural a menos que se limite de forma expresa e inequívoca de otro modo a una referencia.

Salvo que se indique lo contrario, debe entenderse que todos los intervalos o relaciones que se desvelan en el presente documento incluyen cualquiera y todos los subintervalos o subrelaciones que se incluyen en el mismo. Por ejemplo, se debe considerar que un intervalo o relación citada de "1 a 10" incluye cualquiera y todos los subintervalos entre (y que incluyen) el valor mínimo de 1 y el valor máximo de 10; es decir, todos los subintervalos o subrelaciones que comiencen con un valor mínimo de 1 o más y que terminen con un valor máximo de 10 o menos, tales como, aunque sin limitaciones, de 1 a 6,1, de 3,5 a 7,8 y de 5,5 a 10.

Excepto en los ejemplos operativos, o en donde se indique lo contrario, todos los números que expresan cantidades de ingredientes, condiciones de reacción y otros que se usan en la memoria descriptiva y las reivindicaciones se entiende que están modificados en todos los casos por el término "aproximadamente".

Tal como se usa en el presente documento, "al menos uno de" es sinónimo de "uno o más de", se enumeren los elementos de forma conjuntiva o disyuntiva. Por ejemplo, las expresiones "al menos uno de A, B y C" y "al menos uno de A, B o C" significan cada uno cualquiera de A, B o C, o cualquier combinación de dos o más de A, B o C. Por ejemplo, A solo; o B solo; o C solo; o A y B; o A y C; o B y C; o todo A, B y C.

Tal como se usa en el presente documento, "seleccionado entre" es sinónimo de "elegido entre" ya sea que los elementos se enumeren de forma conjuntiva o disyuntiva. Más aún, las expresiones "seleccionado entre A, B y C" y "seleccionado entre A, B o C" significan cada uno cualquiera de A, B o C, o cualquier combinación de dos o más de A, B o C. Por ejemplo, A solo; o B solo; o C solo; o A y B; o A y C; o B y C; o todo A, B y C.

Tal como se usa en el presente documento, los valores de peso molecular de polímeros, tales como los pesos moleculares promedio en peso (Mw) y los pesos moleculares promedio en número (Mn), se determinan mediante cromatografía de filtración en gel usando patrones convencionales, tales como patrones de poliestireno.

Tal como se usa en el presente documento, los valores del índice de polidispersidad (PDI) representan una relación entre el peso molecular promedio en peso (Mw) y el peso molecular promedio en número (Mn) del polímero (es decir, Mw/Mn).

Tal como se usa en el presente documento, el término "polímero" se refiere a homopolímeros (por ejemplo, preparados a partir de una sola especie de monómero), copolímeros (por ejemplo, preparados a partir de al menos dos especies de monómeros), y polímeros de injerto.

Tal como se usa en el presente documento, el término "(met)acrilato" y términos similares, tales como "éster de ácido (met)acrílico", significa metacrilatos y/o acrilatos. Tal como se usa en el presente documento, el término "ácido (met)acrílico" se refiere a ácido metacrílico y/o ácido acrílico.

Tal como se usa en el presente documento, el término "fotocromático" y términos y expresiones similares, tales como "compuesto fotocromático", significa que tiene un espectro de absorción para al menos la radiación visible que varía en respuesta a la absorción de al menos radiación actínica. Más aún, tal como se usa en el presente documento, la expresión "material fotocromático" se refiere a cualquier sustancia que está adaptada para mostrar propiedades fotocromáticas (tales como, adaptadas para tener un espectro de absorción para al menos radiación visible que varía en respuesta a la absorción de al menos radiación actínica) y que incluye al menos un compuesto fotocromático.

Tal como se usa en el presente documento, la expresión "radiación actínica" se refiere a radiación electromagnética que es capaz de provocar una respuesta en un material, tales como, pero sin limitación, transformar un material fotocromático de una forma o estado en otro, como se analizará con más detalle en el presente documento.

Tal como se usa en el presente documento, la expresión "material fotocromático" incluye materiales y compuestos fotocromáticos térmicamente reversibles y materiales y compuestos fotocromáticos térmicamente no reversibles. La expresión "compuestos/materiales fotocromáticos térmicamente reversibles" como se usa en el presente documento, se refiere a compuestos/materiales capaces de convertirse de un primer estado, por ejemplo un "estado transparente", a un segundo estado, por ejemplo un "estado coloreado", en respuesta a la radiación actínica, y volver al primer estado en respuesta a la energía térmica. La expresión "compuestos/materiales fotocromáticos térmicamente no reversibles" como se usa en el presente documento, se refiere a compuestos/materiales capaces de convertirse de un primer estado, por ejemplo un "estado transparente", a un segundo estado, por ejemplo un "estado coloreado", en respuesta a radiación actínica, y volver al primer estado en respuesta a la radiación actínica de sustancialmente la misma longitud o longitudes de onda que la absorción o absorciones del estado coloreado.

Como se usa en el presente documento para modificar el término "estado", los términos "primero" y "segundo" no pretenden referirse a ningún orden o cronología particular, sino que se refieren a dos condiciones o propiedades diferentes. Para fines de ilustración no limitante, el primer estado y el segundo estado de un compuesto fotocromático pueden diferir con respecto al menos a una propiedad óptica, tal como, pero sin limitación, la absorción de radiación visible y/o UV. Por lo tanto, los compuestos fotocromáticos de la presente invención pueden tener un espectro de absorción diferente en cada uno del primer y segundo estados. Por ejemplo, sin limitarse al presente documento, un compuesto fotocromático de la presente invención puede ser translúcido en el primer estado y coloreado en el segundo estado. Como alternativa, un compuesto fotocromático de la presente invención puede tener un primer color en el primer estado y un segundo color en el segundo estado.

Tal como se usa en el presente documento, el término "óptico" significa que pertenece o está asociado con la luz y/o la visión. Por ejemplo, de acuerdo con diversas realizaciones no limitantes desveladas en el presente documento, el artículo o elemento o dispositivo óptico se puede elegir entre artículos, elementos y dispositivos oftálmicos, artículos de visualización, elementos y dispositivos, ventanas, espejos y artículos, elementos y dispositivos de células de cristal líquido activas y pasivas.

Tal como se usa en el presente documento, el término "oftálmico" significa que pertenece o está asociado con el ojo y la visión. Los ejemplos no limitantes de artículos o elementos oftálmicos incluyen lentes correctoras y no correctoras, incluyendo las lentes de visión sencilla o de visión múltiple, que pueden ser lentes de multi-visión tanto segmentadas como no segmentadas (tales como, pero sin limitación, lentes bifocales, lentes trifocales y lentes progresivas), así como otros elementos usados para corregir, proteger o mejorar (cosméticamente o de otro modo) la visión, incluyendo sin limitación, lentes de contacto, lentes intraoculares, lentes de aumento y lentes o visores protectores.

Tal como se usa en el presente documento, el término "visualización" significa la representación visible o legible por máquinas de la información en palabras, números, símbolos, diseños o dibujos. Los ejemplos no limitantes de elementos y dispositivos de visualización incluyen pantallas, monitores y elementos de seguridad, tal como marcas de seguridad.

Tal como se usa en el presente documento, el término "ventana" significa una abertura adaptada para permitir la transmisión de radiación a través de la misma. Los ejemplos no limitantes de ventanas incluyen transparencias para automóviles y para aeronaves, parabrisas, filtros, obturadores e interruptores ópticos.

Tal como se usa en el presente documento, el término "espejo" significa una superficie que refleja de forma especular una gran fracción de luz incidente.

Tal como se usa en el presente documento, la expresión "célula de cristal líquido" se refiere a una estructura que contiene un material de cristal líquido que puede ordenarse. Un ejemplo no limitante de un elemento de celda de cristal líquido es una pantalla de cristal líquido.

Tal como se usa en el presente documento, los términos o expresiones espaciales o direccionales, tales como "izquierdo/a", "derecho/a", "interno/a", "externo/a", "por encima", "por debajo" y similares, se refieren a diversas orientaciones de la invención como se puede describir más detalladamente en el presente documento, tales como artículos y artículos multicapa de la presente invención. Debe entenderse, sin embargo, que la invención puede asumir varias orientaciones alternativas a las descritas en el presente documento y, por consiguiente, tales términos o expresiones no se han de considerar como limitantes.

Tal como se usa en el presente documento, las expresiones "formado/a sobre", "depositado/a sobre", "proporcionado/a sobre", "aplicado/a sobre", "residente sobre" o "colocado/a sobre" significan formado/a, depositado/a, proporcionado/a, aplicado/a, residente o colocado/a sobre pero no necesariamente en contacto directo (o contiguo) con el elemento subyacente, o la superficie del elemento subyacente. Por ejemplo, una capa "colocada sobre" un sustrato no excluye la presencia de una o más capas, recubrimientos, o películas de la misma composición o diferente colocadas entre la capa colocada o formada y el sustrato.

Tal como se usa en el presente documento, las citas de grupos "lineales o ramificados", tal como alquilo lineal o ramificado, se entiende en el presente documento que incluyen un grupo metileno o un grupo metilo; grupos que son lineales, tales como grupos alquilo C<2>-C<20>lineales; y grupos que están apropiadamente ramificados, tales como grupos alquilo C<3>-C<20>ramificados.

Tal como se usa en el presente documento, las citas de un grupo "opcionalmente sustituido", se refieren a un grupo, incluyendo, pero sin limitación, grupo alquilo, grupo cicloalquilo, grupo heterocicloalquilo, grupo arilo y/o grupo heteroarilo, en el que al menos un hidrógeno del mismo se ha reemplazado o sustituido opcionalmente con un grupo que es distinto de hidrógeno, tales como, pero sin limitación, grupos halo (por ejemplo, F, Cl, I, y Br), grupos hidroxilo, grupos éter, grupos tiol, grupos tio éter, grupos ácido carboxílico, grupos éster de ácido carboxílico, grupos ácido fosfórico, grupos éster de ácido fosfórico, grupos ácido sulfónico, grupos éster de ácido sulfónico, grupos nitro, grupos ciano, grupos alquilo (incluidos grupos aralquilo); grupos alquenilo; grupos alquinilo; grupos haloalquilo; grupos perhaloalquilo; grupos heterocicloalquilo; grupos arilo (incluidos los grupos alcarilo, incluidos los grupos arilo sustituidos con hidroxilo, tal como fenol, e incluyendo arilo de anillo policondensado); grupos heteroarilo (incluyendo grupos heteroarilo de anillos policondensados); o grupos amina, tal como -N(R<n>')(R<12>'), donde cada uno de R<11>' y R<12>' se selecciona independientemente entre hidrógeno, alquilo C<1>-C<20>lineal o ramificado, cicloalquilo C<3>-C<12>, heterocicloalquilo C<3>-C<12>, arilo o heteroarilo.

Tal como se usa en el presente documento, las citas de "halo sustituido" y términos relacionados (tales como, pero sin limitación, grupos haloalquilo, grupos haloalquenilo, grupos haloalquinilo, grupos haloarilo y grupos haloheteroarilo) se refieren a un grupo en el que al menos uno, y hasta e incluyendo todos los grupos de hidrógeno disponibles del mismo están sustituidos con un grupo halo. El término "halo-sustituido" incluye "perhalo-sustituido". Tal como se usa en el presente documento, el término grupo perhalo-sustituido y términos relacionados (tales como, pero sin limitación, grupos perhaloalquilo, grupos perhaloalquenilo, grupos perhaloalquinilo, grupos perhaloarilo o grupos perhalo-heteroarilo) significa un grupo en el que todos los grupos hidrógeno disponibles del mismo están sustituidos con un grupo halo. Por ejemplo, perhalometilo es -CX<3>; perhalofenilo es -C<6>X<5>, donde X representa uno o más grupos de halo, tal como, pero sin limitación, F.

Los grupos alquilo representativos incluyen, aunque sin limitación, metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, secbutilo, ferc-butilo, pentilo, neopentilo, hexilo, heptilo, octilo, nonilo y decilo. Los grupos alquenilo representativos incluyen, aunque sin limitación, vinilo, alilo y propenilo. Los grupos alquinilo representativos incluyen, aunque sin limitación, etinilo, 1 -propinilo, 2-propinilo, 1 -butinilo y 2-butinilo. Los grupos cicloalquilo representativos incluyen, aunque sin limitación, ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, y ciclooctilo. Los grupos heterocicloalquilo representativos incluyen, aunque sin limitación, imidazolilo, tetrahidrofuranilo, tetrahidropiranilo y piperidinilo. Los grupos arilo representativos incluyen, aunque sin limitación, fenilo, naftilo, antracinilo y tripticenilo. Grupos heteroarilo representativos incluyen, aunque sin limitación, furanilo, piranilo, piridinilo, isoquinolina, y pirimidinilo. Los grupos aralquilo representativos incluyen, aunque sin limitación, bencilo y fenetilo.

El término "alquilo" como se usa en el presente documento, se refiere a un alquilo lineal o ramificado, tales como, aunque sin limitación, alquilo C<1>-C<25>lineal o ramificado, o alquilo C<1>-C<10>lineal o ramificado o alquilo C<2>-C<10>lineal o ramificado. Los ejemplos de grupos alquilo a partir de los cuales pueden seleccionarse los diversos grupos alquilo de la presente invención, incluyen, aunque sin limitación, los citados previamente en el presente documento. El término "cicloalquilo", como se usa en el presente documento, significa grupos que son apropiadamente cíclicos, tales como, pero sin limitación, cicloalquilo C<3>-C<12>(incluyendo, pero sin limitación, alquilo C<5>-C<7>cíclico). Los ejemplos de grupos cicloalquilo incluyen los citados anteriormente en el presente documento. El término "cicloalquilo" como se usa en el presente documento también incluye: grupos policicloalquilo de anillo puenteado (o grupos alquilo policíclicos de anillo puenteado), tales como, pero sin limitación, biciclo[2.2.1]heptilo (o norbornilo) y biciclo[2.2.2]octilo; y grupos policicloalquilo de anillo condensado (o grupos alquilo policíclicos de anillo condensado), tales como, pero sin limitación, octahidro-1H-indenilo, y decahidronaftalenilo.

El término "heterocicloalquilo", como se usa en el presente documento, significa grupos que son apropiadamente cíclicos, tales como, aunque sin limitación, grupos heterocicloalquilo C<3>-C<12>o grupos heterocicloalquilo C<5>-C<7>, y que tienen al menos un heteroátomo en el anillo cíclico, tales como, pero sin limitación, O, S, N, P y combinaciones de los mismos. Los ejemplos de grupos heterocicloalquilo incluyen, aunque sin limitación, los citados previamente en el presente documento. El término "heterocicloalquilo" como se usa en el presente documento también incluye: grupos heterocicloalquilo policíclicos de anillo puenteado, tales como, aunque sin limitación, 7-oxabiciclo[2.2.1]heptanilo; y grupos heterocicloalquilo policíclicos de anillo condensado, tales como, aunque sin limitación, octahidrociclopenta[b]piranilo y octahidro-1H-i socromenilo.

El término "heteroarilo", tal como se usa en el presente documento, incluye pero sin limitación heteroarilo C<5>-C<18>, tal como, pero sin limitación, heteroarilo C<5>-C<10>(incluyendo grupos heteroarilo policíclicos de anillo condensado) y se refiere a un grupo arilo que tiene al menos un heteroátomo en el anillo aromático, o en al menos un anillo aromático en el caso de un grupo heteroarilo policíclico de anillo condensado. Los ejemplos de grupos heteroarilo incluyen, aunque sin limitación, los citados previamente en el presente documento. El término "aralquilo", tal como se usa en el presente documento, incluye, pero sin limitación, aralquilo C<6>-C<24>, tal como, pero sin limitación, aralquilo C<6>-C<10>, y se refiere a un grupo arilo sustituido con un grupo alquilo. Los ejemplos de grupos aralquilo incluyen, aunque sin limitación, los citados previamente en el presente documento. Como se ha mencionado previamente, las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención incluyen un polímero segmentado (b) que tiene grupos de hidrógeno activo. El polímero segmentado (b) incluye (i) al menos un primer segmento; y (ii) al menos un segundo segmento. Cualquiera o ambos de (i) al menos un primer segmento y (ii) al menos un segundo segmento pueden comprender grupos de hidrógeno activo como se analiza con detalle a continuación.

Cada uno de al menos un primer segmento(s) comprende independientemente un segmento de polímero fluorado. Ejemplos adecuados de polímeros fluorados de los que se deriva el segmento de polímero fluorado pueden incluir, aunque sin limitación, copolímeros alternantes de fluoroetileno-alquil vinil éter (tales como los descritos en la patente de Estados Unidos N.° 4.345.057) disponible en Asahi Glass Company con el nombre LUMIFLON; y ésteres poliméricos fluoroalifáticos disponibles en el comercio en 3M de St. Paul, Minnesota con el nombre FLUORA<d>.

El segmento de polímero fluorado (i) puede incluir grupos de hidrógeno activo tales como cualquiera de los grupos de hidrógeno activo mencionados a continuación en el presente documento, por ejemplo, grupos hidroxilo. En general, el primer segmento (i) está presente en el polímero segmentado (b) en una cantidad del 5 por ciento en peso al 70 por ciento en peso, tales como del 5 por ciento en peso al 60 por ciento en peso, tales como del 8 por ciento en peso al 55 por ciento en peso, basado en el peso total del polímero segmentado.

Más aún, el primer segmento (i) puede comprender del 2 por ciento en peso hasta el 40 por ciento en peso de la composición fotocromática curable, tales como del 2 por ciento en peso al 30 por ciento en peso, basado en el peso de sólidos totales presentes en la composición fotocromática curable.

El polímero segmentado (b) de las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención, incluye además al menos un segundo segmento (ii), en el que cada segundo segmento incluye independientemente al menos uno de un segmento de policarbonato, un segmento de poliéster, un segmento de poliéter, un segmento de poliuretano, combinaciones de dos o más de los mismos o copolímeros de dos o más de los mismos.

El al menos un segundo segmento (ii) puede terminarse con un grupo derivado de (es decir, un grupo que es el residuo de) un compuesto que contiene hidrógeno activo. Los compuestos que contienen hidrógeno activo adecuados incluyen agentes de protección reconocidos en la técnica (tales como uno o más de los agentes de protección descritos a continuación en el presente documento con respecto al agente de curado de poliisocianato protegido).

Cada segmento de policarbonato de cada segundo segmento del polímero segmentado puede prepararse independientemente de acuerdo con métodos reconocidos en la técnica. Para fines de ilustración no limitante, cada segmento de policarbonato puede prepararse independientemente a partir de la reacción de un poliol, tal como un diol, con un dihaluro de carbonilo, tal como dicloruro de carbonilo, con eliminación del ácido de halógeno resultante, tal como HCl. Para fines de ilustración no limitante adicionales, cada segmento de policarbonato puede prepararse independientemente a partir de una reacción de transesterificación de un poliol, tal como un diol y un carbonato de dihidrocarbilo, tal como carbonato de difenilo, con eliminación del hidrocarbilo funcional hidroxilo resultante, tal como fenol.

Ejemplos de polioles que tienen al menos dos grupos hidroxilo, a partir de los cuales cada segmento de policarbonato puede prepararse independientemente, incluyen, aunque sin limitación, glicerina, trimetilolpropano, trimetiloletano, isocianurato de trishidroxietilo, pentaeritritol, etilenglicol, propilenglicol, trimetilenglicol, 1,3-, 1 ,2 -y 1,4-butanodioles, pentanodioles (tales como, pero sin limitación, 1,5-pentanodiol), heptanodiol, hexanodiol, octanodiol, 4,4'-(propano-2,2-diil)diciclohexanol, 4,4'-metilendiciclohexanol, neopentilglicol, 2,2,3-trimetilpentano-1,3-diol, 1,4-dimetilolciclohexano, 2,2,4-trimetilpentanodiol, 4,4'-(propano-2,2-diil)difenol, 4,4'-metilendifenol y polioles similares.

Cada segmento de policarbonato de cada segundo segmento puede estar independientemente libre de la funcionalidad de hidrógeno activo o incluir uno o más grupos funcionales de hidrógeno activo, cada uno de ellos seleccionado independientemente entre hidroxilo, tiol, amina primaria o amina secundaria. La funcionalidad de hidrógeno activo se puede introducir independientemente en cada segmento de policarbonato durante su formación o después de su formación, de acuerdo con métodos reconocidos en la técnica. Con algunas realizaciones, al menos algunos de los segmentos de policarbonato tienen funcionalidad hidroxilo. Los segmentos de policarbonato que tienen funcionalidad hidroxilo pueden, con algunas realizaciones, prepararse a partir de policarbonato polioles, tales como policarbonato dioles. policarbonato polioles, tales como policarbonato dioles, pueden, con algunas realizaciones adicionales, seleccionarse entre policarbonato polioles disponibles comercialmente, tales como, pero sin limitación, policarbonato dioles ETERNACOLL de UBE Industries.

Cada segmento de policarbonato de cada segundo segmento puede tener cualquier peso molecular adecuado. Por ejemplo, cada segmento de policarbonato de cada segundo segmento, de forma independiente, puede tener un Mn inferior a 20.000, tal como inferior a 15.000. Cada segmento de policarbonato de cada segundo segmento puede tener un Mn superior a 3.000, tal como de 3.000 a 20.000 o tal como de 3.000 a 15.000.

Cada segmento de poliéster de cada segundo segmento del polímero segmentado se puede preparar independientemente de acuerdo con métodos reconocidos en la técnica. Para fines de ilustración no limitante, cada segmento de poliéster se puede preparar independientemente haciendo reaccionar materiales funcionales de ácido carboxílico (y/o anhídridos cíclicos de los mismos y/o ésteres de los mismos) que tienen funcionalidades de ácido carboxílico (o funcionalidades de ácido carboxílico eficaces, tales como en el caso de anhídridos cíclicos y ésteres de ácido carboxílico) de al menos 2, y polioles que tienen funcionalidades hidroxi de al menos 2. La relación de equivalentes molares de grupos de ácido carboxílico a grupos hidroxi de los reactivos se selecciona de manera tal que el segmento de poliéster resultante tenga funcionalidad hidroxilo y/o funcionalidad ácido carboxílico, y un peso molecular deseado.

Ejemplos de ácidos carboxílicos multifuncionales útiles para preparar cada segmento de poliéster incluyen, aunque sin limitación, ácido Itálico, ácido tetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico, ácido endobiciclo-2,2,1,5-heptino-2,3-dicarboxílico, ácido tetracloroftálico, ácido ciclohexanodioico, ácido succínico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido azelaico, ácido maleico, ácido trimésico, ácido 3,6-dicloroftálico, ácido adípico, ácido sebácico y ácidos carboxílicos multifuncionales similares (que incluyen opcionalmente anhídridos cíclicos apropiados de los mismos y/o ésteres de los mismos).

Ejemplos de polioles que se pueden usar para preparar cada segmento de poliéster del segundo segmento incluyen, aunque sin limitación, aquellos ejemplos de polioles citados anteriormente en el presente documento.

Cada segmento de poliéster de cada segundo segmento puede estar independientemente libre de la funcionalidad de hidrógeno activo o incluir uno o más grupos funcionales de hidrógeno activo, cada uno de ellos seleccionado independientemente entre hidroxilo, tiol, amina primaria o amina secundaria. La funcionalidad de hidrógeno activo se puede introducir independientemente en cada segmento de poliéster durante su formación, o después de su formación, de acuerdo con métodos reconocidos en la técnica.

Cada segmento de poliéster de cada segundo segmento puede tener cualquier peso molecular adecuado. Por ejemplo, cada segmento de poliéster de cada segundo segmento, de forma independiente, puede tener un Mn inferior a 20.000, tal como inferior a 15.000. Cada segmento de poliéster de cada segundo segmento puede tener un Mn superior a 3.000, tal como de 3.000 a 20.000 o tal como de 3.000 a 15.000.

Cada segmento de poliéter de cada segundo segmento del polímero segmentado se puede preparar independientemente de acuerdo con métodos reconocidos en la técnica. Para fines de ilustración no limitante, cada segmento de poliéter puede prepararse independientemente a partir de la reacción de polioles que tienen dos o más grupos hidroxilo y poliepóxidos que tienen dos o más grupos epóxido (u oxirano), que se hacen reaccionar en proporciones tales que el poliéter resultante tenga funcionalidad hidroxilo y/o funcionalidad oxirano. Los polioles y poliepóxidos usados en la preparación del segmento de poliéter se pueden seleccionar entre, por ejemplo, polioles o poliepóxidos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos, o mezclas de los mismos. Los ejemplos específicos de polioles incluyen los mencionados anteriormente en el presente documento. Los poliepóxidos útiles para preparar los segmentos de poliéter pueden incluir los resultantes de la reacción de un poliol y epiclorhidrina. Uno o más de los polioles mencionados anteriormente en el presente documento pueden hacerse reaccionar con epiclorhidrina, para dar como resultado la formación de un poliepóxido. Para fines de ilustración no limitante, cada segmento de poliéter puede prepararse independientemente a partir de: 4,4'-(propano-2,2-diil)difenol y el éter diglicidílico de 4,4'-(propano-2,2-diil)difenol; o 4,4'-(propano-2,2-diil)diciclohexanol y el éter diglicidílico de 4,4'-(propano-2,2-diil)diciclohexanol.

Cada segmento de poliéter de cada segundo segmento puede estar independientemente libre de la funcionalidad de hidrógeno activo o incluir uno o más grupos funcionales de hidrógeno activo, cada uno de ellos seleccionado independientemente entre hidroxilo, tiol, amina primaria o amina secundaria. La funcionalidad de hidrógeno activo se puede introducir independientemente en cada segmento de poliéter durante su formación, o después de su formación, de acuerdo con métodos reconocidos en la técnica.

Cada segmento de poliéter de cada segundo segmento puede tener cualquier peso molecular adecuado. Por ejemplo, cada segmento de poliéter de cada segundo segmento, de forma independiente, puede tener un Mn inferior a 20.000, tal como inferior a 15.000. Cada segmento de poliéter de cada segundo segmento puede tener un Mn superior a 3.000, tal como de 3.000 a 20.000 o tal como de 3.000 a 15.000.

Cada segmento de poliuretano de cada segundo segmento del polímero segmentado puede prepararse independientemente de acuerdo con métodos reconocidos en la técnica. Para fines de ilustración no limitante, cada segmento de poliuretano puede prepararse independientemente a partir de la reacción de un poliisocianato que tiene al menos dos grupos isocianato con un poliol que tiene al menos dos grupos hidroxilo, con un exceso molar apropiado de grupos hidroxilo, para formar un poliuretano con funcionalidad hidroxilo que tiene al menos 2 grupos hidroxilo; o un exceso molar apropiado de grupos isocianato para formar un poliuretano que tiene al menos 2 grupos isocianato. Los ejemplos de poliisocianatos útiles en la preparación de segmentos de poliuretano incluyen, aunque sin limitación, poliisocianatos alifáticos, aromáticos, cicloalifáticos y heterocíclicos, y mezclas de tales poliisocianatos.

Otros ejemplos de poliisocianatos útiles en la preparación de segmentos de poliuretano incluyen, aunque sin limitación, tolueno-2,4-diisocianato; tolueno-2,6-diisocianato; metano-4,4'-diisocianato de difenilo; metano-2,4'-diisocianato de difenilo; diisocianato de parafenileno; diisocianato de bifenilo; diisocianato de 3,3'-dimetil-4,4'-bifenileno; tetrametilen-1,4-diisocianato; hexametilen-1,6-diisocianato; 2,2,4-trimetilhexano-1,6-diisocianato; 2,4,4-trimetilhexano-1,6-diisocianato; diisocianato de éster metílico de lisina; fumarato de bis(isocianato de etilo); diisocianato de isoforona; diisocianato de etileno; dodecan-1,12-diisocianato; ciclobutano-1,3-diisocianato; ciclohexan-1,3-diisocianato; ciclohexan-1,4-diisocianato; diisocianato de metilciclohexilo; hexahidrotoluen-2,4-diisocianato; hexahidrotoluen-2,6-diisocianato; hexahidrofenilen-1,3-diisocianato; hexahidrofenilen-1,4-diisocianato; perhidrodifenilmetan-2,4'-diisocianato; perhidrodifenilmetan-4,4'-diisocianato; diisocianato de norbornano; y mezclas de los mismos.

Ejemplos de polioles que tienen al menos dos grupos hidroxilo, a partir de los cuales se pueden preparar los segmentos de poliuretano del segundo segmento, incluyen, aunque sin limitación, aquellos polioles citados anteriormente en el presente documento.

Cada segmento de poliuretano de cada segundo segmento puede estar independientemente libre de la funcionalidad de hidrógeno activo o incluir uno o más grupos funcionales de hidrógeno activo, cada uno de ellos seleccionado independientemente entre hidroxilo, tiol, amina primaria o amina secundaria. La funcionalidad de hidrógeno activo se puede introducir independientemente en cada segmento de poliuretano durante su formación o después de su formación, de acuerdo con métodos reconocidos en la técnica.

Cada segmento de poliuretano de cada segundo segmento puede tener cualquier peso molecular adecuado. Por ejemplo, cada segmento de poliuretano de cada segundo segmento, de forma independiente, puede tener un Mn inferior a 20.000, tal como inferior a 15.000. Cada segmento de poliuretano de cada segundo segmento puede tener un Mn superior a 3.000, tal como de 3.000 a 20.000 o tal como de 3.000 a 15.000.

Cada segundo segmento de los polímeros segmentados de las composiciones curables de la presente invención, de forma independiente, puede incluir al menos uno de un segmento de policarbonato, un segmento de policarbonatopoliéster, un segmento de policarbonato-poliuretano, un segmento de poliéter-poliuretano o un segmento de policarbonato-poliéster-poliuretano. Cada segundo segmento puede comprender combinaciones de cadenas de polioles extendidas con enlaces difuncionales, por ejemplo, pero sin limitación, ácidos dicarboxílicos para dar enlaces éster o biscloroformiatos para dar enlaces carbonato o diisocianatos para dar enlaces uretano o dioles para dar enlaces éter o combinaciones de enlaces éster y uretano, de modo que el segundo segmento tiene un Mn final inferior a 20.000 y superior a 3.000, tal como de 3.000 a 15.000.

Cada segmento de policarbonato-poliéster de cada segundo segmento del polímero segmentado puede prepararse independientemente de acuerdo con métodos reconocidos en la técnica. Para fines de ilustración no limitante, cada segmento de policarbonato-poliéster puede prepararse independientemente de acuerdo con la descripción proporcionada anteriormente en el presente documento con respecto a la preparación de un segmento de poliéster, en el que al menos algunos de los polioles son policarbonato polioles. Los policarbonato polioles se pueden preparar de acuerdo con la descripción proporcionada anteriormente en el presente documento con respecto a la preparación de un segmento de policarbonato, con las relaciones molares de los reactivos ajustadas de manera que el policarbonato resultante tenga funcionalidad hidroxilo y, correspondientemente, sea un policarbonato poliol.

Cada segmento de policarbonato-poliuretano de cada segundo segmento del polímero segmentado puede prepararse independientemente de acuerdo con métodos reconocidos en la técnica. Para fines de ilustración no limitante, cada segmento de policarbonato-poliuretano puede prepararse independientemente de acuerdo con la descripción proporcionada anteriormente en el presente documento con respecto a la preparación de un segmento de poliuretano, en el que al menos algunos de los polioles son policarbonato polioles. Los policarbonato polioles se pueden preparar de acuerdo con la descripción proporcionada anteriormente en el presente documento con respecto a la preparación de un segmento de policarbonato, con las relaciones molares de los reactivos ajustadas de manera que el policarbonato resultante tenga funcionalidad hidroxilo y, correspondientemente, sea un policarbonato poliol.

Cada segmento de poliéter-poliuretano de cada segundo segmento del polímero segmentado puede prepararse independientemente de acuerdo con métodos reconocidos en la técnica. Para fines de ilustración no limitante, cada segmento de poliéter-poliuretano se puede preparar independientemente de acuerdo con la descripción proporcionada anteriormente en el presente documento con respecto a la preparación de un segmento de poliuretano, en el que al menos algunos de los polioles son poliéter polioles. Los poliéter polioles se pueden preparar de acuerdo con la descripción proporcionada anteriormente en el presente documento con respecto a la preparación de un segmento de poliéter, con las relaciones molares de los reactivos ajustadas de manera que el poliéter resultante tenga funcionalidad hidroxilo y, correspondientemente, sea un poliéter poliol.

Cada segmento de policarbonato-poliéster-poliuretano de cada segundo segmento del polímero segmentado puede prepararse independientemente de acuerdo con métodos reconocidos en la técnica. Para fines de ilustración no limitante, cada segmento de policarbonato-poliéster-poliuretano puede prepararse independientemente de acuerdo con la descripción proporcionada anteriormente en el presente documento con respecto a la preparación de un segmento de poliuretano, en el que al menos algunos de los polioles son policarbonato-poliéster polioles. Los policarbonato-poliéster polioles se pueden preparar de acuerdo con la descripción proporcionada anteriormente en el presente documento, en el que la relación molar de reactivos se ajusta de manera que el polímero resultante tenga funcionalidad hidroxilo y, correspondientemente, sea un policarbonato-poliéster poliol.

En general, el segundo segmento (ii) está presente en el polímero segmentado (b) en una cantidad del 30 por ciento en peso al 95 por ciento en peso, tales como del 40 por ciento en peso al 95 por ciento en peso, tales como del 45 por ciento en peso al 92 por ciento en peso, basado en el peso total del polímero segmentado. Más aún, el segundo segmento (ii) comprende del 15 por ciento en peso al 70 por ciento en peso, tal como del 20 al 60 por ciento en peso o tal como del 22 al 55 por ciento en peso, de la composición fotocromática curable, basado en el peso total de sólidos presentes en la composición fotocromática curable. El peso total de sólidos de la composición fotocromática curable no incluye el peso de ningún componente volátil, tales como disolventes, e incluye el peso de los componentes no volátiles, incluyendo el (los) compuesto(s) fotocromático(s); el polímero segmentado; el agente de curado; y cualquier aditivo no volátil opcional, tales como, pero sin limitación, estabilizadores de luz ultravioleta, termoestabilizantes, etc., como se describe adicionalmente en el presente documento.

Tal como se ha mencionado previamente, el (los) polímero(s) segmentado(s) (b), de las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención, incluye grupos de hidrógeno activo. Por ejemplo, al menos un primer segmento y/o al menos un segundo segmento de cada polímero segmentado pueden incluir independientemente uno o más grupos de hidrógeno activo.

El peso equivalente de hidrógeno activo del polímero segmentado (b) generalmente se selecciona de modo que un artículo curado, tal como una capa de recubrimiento curada o una película (o lámina) polimérica curada, preparada a partir de las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención, tiene propiedades deseables, que incluyen, pero sin limitación, un nivel deseable de dureza o un rendimiento fotocromático deseable (tal como valores de semivida (Ti /2) de desvanecimiento reducidos).

El polímero segmentado (b) puede tener un peso equivalente de hidrógeno activo menor o igual a 20.000 gramos por equivalente (g/eq), tales como menos de 18.000 g/eq o menos de 15.000 g/eq. El polímero segmentado (b) puede tener un peso equivalente de hidrógeno activo de 1.000 a 15.000 g/eq o de 1.000 a 13.000 g/eq o de 1.000 a 10.000 g/eq. Cada grupo de hidrógeno activo del polímero segmentado (b) se selecciona independientemente entre hidroxilo (-O<h>), tiol (-SH), amina primaria (-NH2) o amina secundaria (-NHR' o amina cíclica).

El grupo R' de cada grupo amina secundario (-NHR') se puede seleccionar entre cualquier grupo orgánico adecuado, tal como un grupo alquilo Ci-C20 lineal o ramificado, grupo cicloalquilo o grupo arilo, incluyendo aquellas clases y ejemplos de los mismos mencionados anteriormente en el presente documento. Las aminas cíclicas entre las que se puede seleccionar el grupo amina secundaria incluyen, aunque sin limitación, las representadas por la siguiente Fórmula (A):

Con referencia a la Fórmula (A), el subíndice p es al menos 3, tales como 3, 4, 5, 6 o 7; e Y independientemente para cada p se selecciona entre -C<h>2-, -CH(R") o -C(R")2-, siempre que una Y incluya un enlace sencillo al polímero segmentado. Cada R" puede seleccionarse entre cualquier grupo orgánico adecuado, tal como un grupo alquilo C<1>-C<20>lineal o ramificado, grupo cicloalquilo o grupo arilo, incluyendo aquellas clases y ejemplos de los mismos mencionados anteriormente en el presente documento. Los ejemplos de grupos amina cíclica entre los cuales se puede seleccionar independientemente cada grupo de amina secundaria del polímero segmentado incluyen, aunque sin limitación, azetidinilo, pirrolidinilo, piperidinilo, azepanilo y azoconilo.

Cada grupo de hidrógeno activo del polímero segmentado puede ser hidroxilo. El polímero segmentado (b) puede tener un peso equivalente de hidroxilo menor o igual a 18.000 gramos por equivalente (g/eq). Por ejemplo, el polímero segmentado puede tener un peso equivalente de hidroxilo de 1.000 a 15.000 g/eq o de 1.200 a 13.000 g/eq o de 1.500 a 11.000 g/eq. El peso equivalente de hidroxilo del polímero segmentado se puede calcular dividiendo la masa de los sólidos de resina por la diferencia entre la suma de los moles de alcohol de los componentes que contienen alcohol y la suma de los moles de isocianato de los componentes que contienen isocianato.

Cada primer segmento (i) y cada segundo segmento (ii) del polímero segmentado (b) se pueden formar por separado. Seguidamente, el o los primeros segmentos previamente formados y el o los segundos segmentos previamente formados se combinan entre sí (tal como reaccionan entre sí dando como resultado la formación de uno o más enlaces covalentes entre ellos) para formar el polímero segmentado de las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención. Como alternativa, cada primer segmento puede formarse inicialmente, y posteriormente, cada segundo segmento puede formarse mediante polimerización a partir de (o fuera de) la estructura principal del primer o primeros segmentos formados previamente.

Con los polímeros segmentados de las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención, al menos un primer segmento y al menos un segundo segmento están unidos covalentemente entre sí mediante un grupo conector seleccionado entre el grupo que consiste en un grupo conector éster de ácido carboxílico (-C(O)O-), un grupo conector tioéster (-C(O)-S-), un grupo conector amida (-C(O)-N(R1)-), un grupo conector uretano (-N(H)-C(O)-O-), un grupo conector tiouretano (-N(H)-C(O)-S-), un grupo conector urea (-N(R1)-C(O)-N(R1)-), un grupo conector tiourea (-N(R1)-C(S)-N(R1)-), un grupo conector carbonato (-O-C(O)-O-), un grupo conector éter (-O-) y un grupo conector tioéter (-S-). Cada grupo R1 de los grupos conectores citados anteriormente se puede seleccionar independientemente entre hidrógeno o cualquier grupo orgánico adecuado, tal como un grupo alquilo C1-C20 lineal o ramificado, grupo cicloalquilo o grupo arilo, incluyendo aquellas clases y ejemplos de los mismos mencionados anteriormente en el presente documento.

En general, cada segundo segmento está unido covalentemente al menos a un primer segmento. Los polímeros segmentados de las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención están libres de gelificación (no están gelificados). Más aún, al menos un primer segmento y al menos un segundo segmento, del polímero segmentado (b), pueden unirse covalentemente entre sí mediante un grupo conector multifuncional, tal como un grupo conector difuncional. Cada grupo funcional del grupo conector multifuncional se puede seleccionar entre un precursor de un grupo conector descrito anteriormente. Para fines de ilustración no limitante, un grupo funcional isocianato (-NCO) es un precursor de un grupo conector, tal como, aunque sin limitación, un grupo conector uretano (-N(H)-C(O)-O-), un grupo conector tiouretano (-N(H)-C(O)-S-) o un grupo conector urea (-N(H)-C(O)-N(R1)-), donde R1 se selecciona entre hidrógeno y cualquier grupo orgánico adecuado, tal como se ha descrito anteriormente en el presente documento.

Para fines de ilustración no limitante, un grupo conector difuncional (tal como, pero sin limitación, un grupo conector funcional diisocianato, o ácido dicarboxílico, o éster de ácido dicarboxílico, o dihaloformiato) y un segundo segmento funcional de hidrógeno activo (tal como un segundo segmento funcional hidroxilo) pueden hacerse reaccionar juntos, de modo que el segundo segmento incluya al menos un grupo funcional del grupo conector difuncional. Para fines de ilustración no limitante adicionales, un grupo conector funcional diisocianato y un segundo segmento funcional dihidroxilo (o precursor del segundo segmento) pueden hacerse reaccionar juntos con una relación funcional entre grupos isocianato y grupos hidroxilo de 1,1:1 a 3:1 o de 1,5:1 a 2:1. El segundo segmento funcionalizado con isocianato resultante puede hacerse reaccionar entonces junto con un primer segmento funcionalizado con hidrógeno activo, para formar un polímero segmentado de acuerdo con la presente invención. Para fines que incluyen, pero sin limitación, controlar el peso molecular y/o la reticulación, antes de la reacción junto con el primer segmento funcional de hidrógeno activo, al menos una porción de (por ejemplo, del 1 % al 60 % o del 30 % al 50 %) de los grupos isocianato del segundo segmento funcionalizado con isocianato se puede proteger (o bloquear) con un agente de protección (tal como uno o más de los agentes de protección mencionados más adelante en el presente documento con respecto al agente de curado de poliisocianato protegido). Además, como alternativa, antes de (y/o durante) la reacción junto con el segundo segmento funcional di-hidroxilo, al menos una porción de (por ejemplo, del 1 % al 50 % o del 30 % al 60 %) de los grupos isocianato del grupo conector funcional diisocianato se puede proteger con un agente de protección.

Sin desear quedar ligados a teoría alguna, se cree que una capa de recubrimiento curada o una película curada, preparada a partir de las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención, incluye dominios que se componen sustancialmente de segundos segmentos, a los que se puede hacer referencia en el presente documento como "dominios del segundo segmento". Se cree además, sin pretender quedar ligados a teoría alguna, que al menos algunos (por ejemplo, al menos una cantidad importante) de los compuestos fotocromáticos, de las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención, residen dentro de los dominios del segundo segmento de los recubrimientos o películas curadas. Se cree además, sin desear quedar ligados a teoría alguna, que los compuestos fotocromáticos que residen dentro de los dominios del segundo segmento tienen un rango mejorado de libertad/movimiento molecular, lo que permite que los compuestos fotocromáticos pasen más fácil y rápidamente entre formas abiertas y cerradas, tal como en respuesta a la exposición y eliminación de una fuente de radiación actínica, lo que da como resultado propiedades de rendimiento fotocromático mejoradas asociadas con el artículo curado.

El polímero segmentado (b) puede, con algunas realizaciones, estar presente en la composición fotocromática curable de la presente invención en una cantidad del 20 al 98 por ciento en peso o del 30 al 98 por ciento en peso o del 40 al 98 por ciento en peso o del 35 al 80 por ciento en peso, en cada caso basado en el peso total de sólidos de resina de la composición fotocromática curable.

Tal como se usa en el presente documento, la expresión "peso total de sólidos de resina" significa el peso total del polímero segmentado y el agente de curado, y no incluye el peso del compuesto o compuestos fotocromáticos.

Las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención incluyen un agente de curado (c) que incluye grupos funcionales reactivos que son reactivos con los grupos de hidrógeno activos del polímero segmentado (b), en el que el agente de curado incluye al menos uno de, un poliisocianato, un poliisotiocianato o un aminoplasto.

El agente de curado (o reticulación) de poliisocianato incluye al menos dos grupos isocianato (-NCO). Los ejemplos de materiales con funcionalidad isocianato entre los que se puede seleccionar el agente de curado de poliisocianato pueden incluir, aunque sin limitación, tolueno-2,4-diisocianato; tolueno-2,6-diisocianato; metano-4,4'-diisocianato de difenilo; metano-2,4'-diisocianato de difenilo; diisocianato de parafenileno; diisocianato de bifenilo; diisocianato de 3,3'-dimetil-4,4'-bifenileno; 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 de etilo); diisocianato de isoforona; diisocianato de etileno; dodecan-1,12-diisocianato; ciclobutano-1,3-diisocianato; ciclohexan-1,3-diisocianato; ciclohexan-1,4-diisocianato; diisocianato de metilciclohexilo; hexahidrotoluen-2,4-diisocianato; hexahidrotoluen-2,6-diisocianato; hexahidrofenilen-1,3-diisocianato; hexahidrofenilen-1,4-diisocianato; perhidrodifenilmetan-2,4'-diisocianato; perhidrodifenilmetan-4,4'-diisocianato; diisocianato de norbornano; y mezclas de los mismos.

El agente de curado de poliisocianato se puede seleccionar entre poliisocianatos preparados a partir de dímeros y trímeros de monómeros de diisocianato. Los dímeros y trímeros de monómeros de diisocianato se pueden preparar mediante métodos reconocidos en la técnica, tal como se describe en la Patente de Estados Unidos n. 5.777.061 en la columna 3, línea 44 hasta la columna 4, línea 40. Los dímeros y trímeros de los monómeros de diisocianato mencionados anteriormente pueden contener enlaces seleccionados entre el grupo que consiste en isocianurato, uretdiona, biuret, alofanato y combinaciones de los mismos.

El agente de curado de poliisocianato también se puede seleccionar entre un aducto oligomérico funcional de poliisocianato. El aducto oligomérico funcional de poliisocianato puede contener enlaces estructurales seleccionados entre uretano (-NH-C(O)-O-), tiouretano (-NH-C(O)-S-), urea (-N(R1)-C(O)-N(R1)-, donde cada R1 es independientemente como se ha descrito anteriormente en el presente documento o combinaciones de dichos enlaces estructurales.

Tal como se usa en el presente documento, por "aducto oligomérico funcional de poliisocianato" se entiende un material que está sustancialmente libre de extensión de cadena polimérica. Los aductos oligoméricos funcionales de poliisocianato se pueden preparar mediante métodos reconocidos en la técnica, por ejemplo, a partir de un compuesto que contiene tres o más grupos de hidrógeno activo, tales como trimetilolpropano (TMP) y un monómero de isocianato, tal como 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometilciclohexano (IPDI), en una relación molar de 1:3, respectivamente. En el caso de TMP e IPDI, mediante el empleo de técnicas de síntesis de alimentación restringida y/o soluciones diluidas reconocidas en la técnica, se puede preparar un aducto oligomérico que tiene una funcionalidad isocianato promedio de 3 ("TMP-3IPDI").

El compuesto que contiene un grupo hidrógeno activo, utilizado para preparar el aducto oligomérico funcional de poliisocianato, puede ser alifático, tal como TMP, trishidroxiisocianurato, pentaeritritol y tris(mercaptoacetato) de trimetilolpropano. El monómero de isocianato usado para preparar el poliisocianato oligomérico funcional puede ser un monómero de diisocianato, por ejemplo, cualquiera de los descritos anteriormente en el presente documento.

Los grupos isocianato del agente de curado de poliisocianato se pueden proteger o bloquear con un agente de protección/bloqueo. Después de la exposición a temperaturas elevadas, el agente de protección/bloqueo se separa del material funcional de isocianato, permitiendo que los grupos isocianato libres/desbloqueados del mismo reaccionen y formen enlaces covalentes con los grupos de hidrógeno activo del polímero segmentado. Después de desbloquear o desproteger el poliisocianato, el agente de protección puede volatizarse fuera de la composición (antes de que la composición se vitrifique) y/o permanecer en la composición, tal como un plastificante. Es deseable que el agente de protección no forme burbujas en la composición y/o plastifique demasiado la composición después de quitar la protección.

Los grupos de protección del agente de curado de poliisocianato protegido se pueden seleccionar entre compuestos funcionales hidroxilo, 1H-azoles, lactamas, cetoximas o mezclas de los mismos. Las clases de compuestos funcionales hidroxilo pueden incluir, aunque sin limitación, fenólicos o monoalcoholes de alquilo alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos. Los ejemplos específicos de compuestos funcionales hidroxilo útiles como agentes de protección, incluyen, aunque sin limitación, alcoholes alifáticos inferiores, tales como metanol, etanol y n-butanol; alcoholes cicloalifáticos tales como ciclohexanol y tetrahidrofurano; alcoholes alquílicos aromáticos, tales como fenilcarbinol y metilfenilcarbinol; y éteres de glicol, por ejemplo, éter butílico de etilenglicol, éter butílico de dietilenglicol, éter metílico de etilenglicol y éter metílico de propilenglicol. Los grupos de protección funcionales hidroxilo pueden incluir fenólicos, ejemplos de los cuales incluyen, aunque sin limitación, el propio fenol y fenoles sustituidos, tales como cresol, nitrofenol y p-hidroximetilbenzoato.

Los ejemplos de 1H-azoles que son útiles como grupos de protección pueden incluir, aunque sin limitación, 1H-imidazol, 1H-pirazol, 1H-dialquilpirazoles (tales como, 1H-3,5-dimetilpirazol y 1H-2,5-dimetilpirazol), 1H-1,2,3-triazol, 1H-1,2,3-benzotriazol, 1H-1,2,4-triazol, 1H-5-metil-1,2,4-triazol y 1H-3-amino-1,2,4-triazol.

Las cetoximas útiles como grupos de protección pueden incluir aquellas preparadas a partir de cetonas alifáticas o cicloalifáticas. Los ejemplos de grupos de protección de cetoxima incluyen, pero sin limitación, oxima de 2-propanona (oxima de acetona), oxima de 2-butanona (también conocida como metiletil cetoxima), oxima de 2-pentanona, oxima de 3-pentanona, oxima de 3-metil-2-butanona, oxima de 4-metil-2-pentanona, oxima de 3,3-dimetil-2-butanona, oxima de 2-heptanona, oxima de 3-heptanona, oxima de 4-heptanona, oxima de 5-metil-3-heptanona, oxima de 2,6-dimetil-4-heptanona, oxima de ciclopentanona, oxima de ciclohexanona, oxima de 3-metilciclohexanona, oxima de 3,3,5-trimetilciclohexanona y oxima de 3,5,5-trimetil-2-ciclohexeno-5-ona.

Los ejemplos de grupos de protección de lactama pueden incluir, aunque sin limitación, e-caprolactama y 2-pirolidinona. Otros grupos de protección adecuados incluyen, morfolina, 3-aminopropilmorfolina y N-hidroxiftalimida.

En las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención, al menos algunos de los grupos funcionales reactivos del agente de curado se pueden bloquear con un grupo de protección y cada grupo de protección se puede seleccionar independientemente entre el grupo que consiste en metiletilcetoxima, pirazol (más particularmente, 1H-pirazol) y dialquilpirazol (más particularmente, 1H-dialquilpirazol).

El agente de curado (o reticulación) de poliisotiocianato, de las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención, incluye al menos dos grupos isotiocianato (-NCS). El agente de curado de poliisotiocianato se puede seleccionar entre aquellas clases y ejemplos de agentes de curado de poliisocianato descritos anteriormente en el presente documento (incluidos aquellos en los que los grupos isocianato están protegidos o bloqueados), en el que sus grupos isocianato (-NCO) están reemplazados por grupos isotiocianato (-NCS).

La composición fotocromática curable de la presente invención normalmente también incluye uno o más catalizadores de curado para catalizar la reacción entre los grupos isocianato y/o grupos isotiocianato del agente de curado de poliisocianato y/o agente de curado de poliisotiocianato y los grupos de hidrógeno activo del polímero segmentado. Las clases de catalizadores útiles incluyen, aunque sin limitación, compuestos metálicos, tales como, pero sin limitación, compuestos orgánicos de estaño, compuestos orgánicos de bismuto, compuestos orgánicos de cinc, compuestos orgánicos de circonio, compuestos orgánicos de aluminio, compuestos orgánicos de níquel, compuestos orgánicos de mercurio y compuestos de metales alcalinos; y compuestos de amina, tales como compuestos de amina terciaria y compuestos de amonio cuaternario. Los ejemplos de compuestos orgánicos de estaño incluyen, aunque sin limitación, sales de estaño (II) de ácidos carboxílicos, tales como, acetato de estaño (II), octanoato de estaño (II), etilhexanoato de estaño (II) y laurato de estaño (II); compuestos de estaño (IV), tales como, óxido de dibutilestaño, dicloruro de dibutilestaño, diacetato de dibutilestaño, dilaurato de dibutilestaño, maleato de dibutilestaño y diacetato de dioctilestaño. Los ejemplos de catalizadores de amina terciaria adecuados incluyen, aunque sin limitación, diazabiciclo[2.2.2]octano y 1,5-diazabiciclo[4,3,0]non-5-eno. Los ejemplos de compuestos orgánicos de bismuto incluyen, aunque sin limitación, carboxilatos de bismuto. Los ejemplos de compuestos de metales alcalinos incluyen, aunque sin limitación, carboxilatos de metales alcalinos, tales como, pero sin limitación, acetato de potasio y 2-etilhexanoato de potasio. Ejemplos de compuestos de amonio cuaternario incluyen, aunque sin limitación, Carboxilatos de amonio cuaternario de N-hidroxialquilo. El catalizador puede seleccionarse entre octanoato de estaño (II), dilaurato de dibutilestaño (IV) y/o 2-etilhexanoato de bismuto.

El agente de curado (o reticulación) de las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención puede ser un agente de curado aminoplástico. El agente de curado de aminoplastos se puede seleccionar entre agentes de curado de aminoplastos (o reticulantes) reconocidos en la técnica. Los ejemplos de agentes de curado de aminoplastos adecuados incluyen, aunque sin limitación, aminoplastos que contienen grupos metilol y/o metilol éter.

Los aminoplastos normalmente se obtienen de la reacción de formaldehído con una amina o amida. Los ejemplos de aminas o amidas incluyen, aunque sin limitación, melamina, urea y/o benzoguanamina. También se pueden usar condensados con otras aminas o amidas, tales como, condensados de aldehído de glicolurilo, que dan un producto cristalino de alto punto de fusión que es útil en recubrimientos en polvo. Si bien el formaldehído se utiliza normalmente para preparar agentes reticulantes de aminoplastos, se pueden utilizar otros aldehídos, tales como acetaldehído, crotonaldehído y/o benzaldehído.

Los agentes de curado de aminoplastos contienen normalmente grupos metilol. Al menos una porción de los grupos metilol se eterifican con un alcohol para modificar la respuesta de curado. Para este fin se puede emplear cualquier alcohol monohídrico, ejemplos de los cuales incluyen, aunque sin limitación, metanol, etanol, butanol, isobutanol y/o hexanol. Los agentes de curado de aminoplastos se pueden seleccionar entre condensados de formaldehídomelamina, -urea y/o -benzoguanamina eterificados con un alcohol que contiene de uno a cuatro átomos de carbono.

Cuando está presente un agente de curado de aminoplastos, las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención normalmente incluyen uno o más catalizadores para acelerar el curado del agente de curado de aminoplastos con los grupos de hidrógeno activo del polímero segmentado. Los catalizadores adecuados para el curado de aminoplastos incluyen, aunque sin limitación, ácidos tales como fosfatos ácidos y ácidos sulfónicos o ácidos sulfónicos sustituidos. Los ejemplos incluyen ácido dodecilbencenosulfónico, ácido paratoluenosulfónico, fosfato de ácido fenílico, fosfato de ácido etilhexílico y similares. El catalizador normalmente está presente en una cantidad de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 5,0 por ciento en peso o de aproximadamente 0,25 a aproximadamente 2,0 por ciento en peso, basado en el peso total de los sólidos de resina de la composición fotocromática curable.

El agente de curado (o reticulado) (c) puede estar presente en la composición fotocromática curable de la presente invención en una cantidad del 2 al 80 por ciento en peso o del 2 al 70 por ciento en peso o del 2 al 60 por ciento en peso o del 20 al 65 por ciento en peso, basándose los porcentajes en peso en cada caso en el peso total de sólidos de resina de la composición fotocromática curable e incluyen los valores citados.

El polímero segmentado (b) puede estar presente en la composición fotocromática curable en una cantidad del 30 al 98 por ciento en peso, basado en el peso total de sólidos de resina de la composición fotocromática curable; y el agente de curado puede estar presente en la composición fotocromática curable, con algunas realizaciones, en una cantidad del 2 al 70 por ciento en peso, basado en el peso total de sólidos de resina de la composición fotocromática curable.

La composición fotocromática curable de la presente invención puede comprender un agente de curado que incluye al menos uno de poliisocianato y poliisotiocianato, donde cada grupo funcional reactivo del agente de curado se selecciona independientemente entre isocianato o isotiocianato. La relación molar entre grupos funcionales reactivos del agente de curado (c) y grupos de hidrógeno activo del polímero segmentado (b) puede ser de al menos 4:1.

Más aún, el agente de curado puede incluir al menos uno de poliisocianato y/o poliisotiocianato, donde cada grupo funcional reactivo del agente de curado se selecciona independientemente entre isocianato o isotiocianato. La relación molar entre los grupos funcionales reactivos del agente de curado (c) y los grupos de hidrógeno activo del polímero segmentado (b) es de al menos 5:1 y menor o igual a 60:1, tal como de 6:1 a 50:1 o de 7:1 a 40:1.

El poliisocianato adecuado para su uso en la composición curable de la presente invención puede incluir al menos uno de poliisocianatos alifáticos lineales o ramificados, poliisocianatos cicloalifáticos, dímeros de los mismos y trímeros de los mismos, incluyendo, en cada caso, pero sin limitación, aquellas clases y ejemplos de las mismas como se han descrito anteriormente en el presente documento. Los ejemplos de poliisocianatos alifáticos lineales o ramificados incluyen, aunque sin limitación, diisocianato de etileno; tetrametilen-1,4-diisocianato; hexametilen-1,6-diisocianato; 2,2,4-trimetilhexano-1,6-diisocianato; y dodecano-1,12-diisocianato. Los ejemplos de poliisocianatos cicloalifáticos incluyen, aunque sin limitación, ciclobutano-1,3-diisocianato; ciclohexan-1,3-diisocianato; ciclohexan-1,4-diisocianato; diisocianato de metilciclohexilo; hexahidrotoluen-2,4-diisocianato; hexahidrotoluen-2,6-diisocianato; hexahidrofenilen-1,3-diisocianato; hexahidrofenilen-1,4-diisocianato; perhidrodifenilmetan-2,4'-diisocianato; y perhidrodifenilmetan-4,4'-diisocianato.

Las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención también incluyen (a) al menos un compuesto fotocromático. El compuesto fotocromático (a) se puede seleccionar entre clases y ejemplos conocidos de compuestos fotocromáticos y puede incluir combinaciones o mezclas de los mismos.

Por ejemplo, aunque sin limitación, en el presente documento, se pueden utilizar mezclas de compuestos fotocromáticos para conseguir ciertos colores activados, tal como un gris casi neutro o un marrón casi neutro. Véase, por ejemplo, la patente de Estados Unidos n.° 5.645.767, col. 12, línea 66 a la col. 13, línea 19, que describe los parámetros que definen los colores grises y marrones neutros.

El compuesto fotocromático adecuado para su uso en las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención se puede seleccionar entre el grupo que consiste en naftopiranos, benzopiranos, fenantropiranos, indenonaftopiranos, espiro(indolin)naftoxazinas, espiro(indolin)piridobenzoxazinas, espiro(benzindolin)piridobenzoxazinas, espiro(benzindolin)naftoxazinas, espiro(indolin)benzoxazinas, fulgidas, fulgimidas, diariletenos y mezclas de tales compuestos fotocromáticos.

Ejemplos adicionales de otros compuestos fotocromáticos que se pueden usar en composiciones fotocromáticas curables de la presente invención incluyen, aunque sin limitación, los divulgados en la columna 34, línea 20 hasta la columna 35, línea 13 del documento US 9.028.728 B2.

El compuesto fotocromático (a) está presente en la composición fotocromática curable en una cantidad al menos suficiente para proporcionar un artículo preparado a partir de la composición con un nivel deseable de propiedades fotocromáticas, lo que se conoce como cantidad fotocromática. La cantidad de compuesto(s) fotocromático(s) presente(s) en la composición fotocromática curable puede oscilar entre 0,001 por ciento en peso y 40 por ciento en peso o entre 0,001 y 10 por ciento en peso o entre 0,01 y 5 por ciento en peso o entre 0,1 y 2,5 por ciento en peso, basado en el peso total de sólidos de la composición fotocromática curable (incluido el peso del(los) compuesto(s) fotocromático(s) e incluyendo los valores citados).

Las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención opcionalmente pueden contener aditivos tales como, pero sin limitación, ceras para fluir y humedecer; agentes de control de flujo, tales como poli(2-etilhexil)acrilato; antioxidantes; y absorbentes de luz ultravioleta (UV). Los ejemplos de antioxidantes útiles y absorbentes de luz ultravioleta incluyen, aunque sin limitación, aquellos disponibles comercialmente en BASF como las marcas comerciales IRGANOX y TINUVIN. Estos aditivos opcionales, cuando se usan, pueden estar presentes en cantidades de hasta el 20 por ciento en peso, basado en el peso total de sólidos de la composición fotocromática curable (excluyendo el disolvente).

Las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención pueden incluir además uno o más tintes permanentes. Tal como se usa en el presente documento, la expresión "tintes permanentes" y expresiones relacionadas, tales como "colorante fijo", "colorante estático", "tinte fijo" y "tinte estático" significan tintes que son materiales no fotosensibles, que no responden física ni químicamente a la radiación electromagnética con respecto al color visualmente observado de los mismos. La expresión "tinte permanente" y expresiones relacionadas tales como se usan en el presente documento no incluyen ni se distinguen del compuesto fotocromático. Tal como se usa en el presente documento, la expresión "materiales no fotosensibles" significa materiales que no responden física o químicamente a la radiación electromagnética con respecto al color visualmente observado de los mismos, incluidos, pero sin limitación, tintes permanentes.

Uno o más tintes permanentes pueden estar presentes en las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención para fines que incluyen, pero sin limitación, proporcionar un artículo curado preparado a partir de las composiciones fotocromáticas curables con al menos un color base (o primero) característico del tinte permanente, cuando el compuesto fotocromático no está activado; y opcionalmente un segundo color característico de la combinación del tinte permanente y el compuesto fotocromático cuando se activa, tal como mediante exposición a radiación actínica.

El tinte permanente opcional de la composición fotocromática curable comprende al menos uno de tintes azoicos, tintes de antraquinona, tintes de xanteno, tintes de azima, yodo, sales de yoduro, tintes poliazoicos, tintes de estilbeno, tintes de pirazolona, tintes de trifenilmetano, tintes de quinolina, tintes de oxazina, tintes de tiazina o tintes de polieno.

El tinte permanente puede estar presente en la composición fotocromática curable en cantidades variables para proporcionar el efecto deseado en el artículo curado preparado a partir de la misma. Por ejemplo, el tinte permanente puede estar presente en la composición fotocromática curable en una cantidad del 0,001 al 15 por ciento en peso o del 0,01 al 10 por ciento en peso o del 0,1 al 2,5 por ciento en peso, basándose los porcentajes en peso en cada caso en el peso total de sólidos de la composición fotocromática curable (incluido el peso del tinte permanente); e incluidos los valores citados).

Las composiciones fotocromáticas curables del presente documento pueden incluir disolventes tales como los seleccionados entre agua, disolventes orgánicos, y combinaciones de los mismos.

Las clases de disolventes orgánicos que pueden estar presentes en composiciones fotocromáticas curables de la presente invención incluyen, aunque sin limitación, alcoholes, tales como metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, nbutanol, alcohol sec-butílico, alcohol ferc-butílico, alcohol /so-butílico, alcohol furfurílico y alcohol tetrahidrofurfurílico; cetonas o cetoalcoholes, tales como acetona, metil etil cetona, y diacetona alcohol; éteres, tales como éter dimetílico y éter metiletílico; éteres cíclicos, tales como tetrahidrofurano y dioxano; ésteres, tales como acetato de etilo, lactato de etilo, carbonato de etileno y carbonato de propileno; éteres hidroxi funcionales de alquilenglicoles, tales como éter butil 2-hidroxietílico, éter metil 2-hidroxipropílico y éter fenil 2-hidroxipropílico; compuestos cíclicos que contienen nitrógeno, tales como pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona y 1,3-dimetil-2-imidazolidinona; compuestos que contienen azufre, tales como dimetilsulfóxido y tetrametilenosulfona; compuestos aromáticos, tal como tolueno, xileno, anisol y benzoato de butilo; y mezclas de compuestos aromáticos, tales como, pero sin limitación, fluido Aromatic 100, que es una mezcla comercialmente disponible de dialquil y trialquil C<g>-C-<i0>-bencenos.

El o los disolventes pueden estar presentes en las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención en una cantidad del 5 al 95 por ciento en peso o del 15 al 80 por ciento en peso o del 30 al 60 por ciento en peso, en cada caso basado en el peso total de la composición fotocromática curable (incluido el peso del disolvente).

La presente invención también se refiere a artículos y, en particular, artículos fotocromáticos que se preparan usando la composición fotocromática curable de la presente invención como se ha descrito anteriormente en el presente documento. Los ejemplos de artículos fotocromáticos que se pueden preparar usando las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención pueden incluir, aunque sin limitación, artículos oftálmicos, artículos de visualización, ventanas y espejos.

Las composiciones fotocromáticas curables de la presente invención se pueden usar para preparar capas fotocromáticas, tales como capas de recubrimiento fotocromático y películas (o láminas) fotocromáticas. Tal como se usa en el presente documento, el término "recubrimiento" significa una capa curada que no es autoportante, que generalmente se forma a partir de una composición líquida que se aplica y se adhiere a un sustrato y que puede tener o no un espesor uniforme. Tal como se usa en el presente documento, el término "película" (u "lámina") significa una capa polimérica curada que es autoportante (es decir, independiente) y que tiene un espesor sustancialmente uniforme.

La composición fotocromática curable de la presente invención se puede curar mediante cualquier método adecuado. La composición fotocromática curable se puede curar en condiciones ambientales, tal como a temperatura ambiente de aproximadamente 25 °C. Alternativamente, la composición fotocromática curable se puede curar mediante exposición a temperatura elevada (por encima de la temperatura ambiente). Tal como se usa en el presente documento, por "curado" se entiende una red de reticulación tridimensional formada por formación de enlaces covalentes, tal como entre los grupos de hidrógeno activo del polímero segmentado y los grupos funcionales reactivos del agente de curado. Cuando se cura a temperatura elevada, la composición fotocromática curable puede denominarse en el presente documento composición fotocromática curable termoendurecible. La temperatura a la que se cura la composición fotocromática curable termoendurecible de la presente invención es variable y depende en parte de la cantidad de tiempo durante el cual se realiza el curado. La composición fotocromática curable de la presente invención se puede curar a una temperatura elevada de 90 °C a 204 °C o de 100 °C a 177 °C o de 110 °C a 140 °C durante un período de 20 a 240 minutos.

La presente invención también se refiere a un artículo, tal como un artículo fotocromático, que comprende (A) un sustrato; y (B) una capa fotocromática sobre al menos una superficie del sustrato, en donde la capa fotocromática se forma a partir de cualquiera de las composiciones fotocromáticas curables mencionadas anteriormente de la presente invención.

El artículo, que incluye un sustrato, y una capa fotocromática sobre al menos una superficie del sustrato (formada a partir de la composición fotocromática curable de la presente invención) se puede seleccionar entre artículos oftálmicos, artículos de visualización, ventanas o espejos. De manera correspondiente, el sustrato del artículo puede seleccionarse entre sustratos oftálmicos, pantallas, ventanas o espejos. El sustrato puede estar compuesto por uno o más materiales adecuados, incluidos, pero sin limitación, materiales orgánicos, tales como materiales poliméricos orgánicos; vidrios, tales como vidrios a base de sílice; metales; materiales cerámicos; y combinaciones de los mismos.

Los ejemplos no limitantes de materiales orgánicos que pueden usarse para formar el sustrato de los artículos de la presente invención incluyen materiales poliméricos, por ejemplo, homopolímeros y/o copolímeros, preparados a partir de los monómeros y mezclas de monómeros desvelados en la patente de los Estados Unidos 5.962.617 y en la patente de los Estados Unidos 5.658.501 desde la columna 15, línea 16 a la columna 28, línea 17, cuyas divulgaciones de patentes de Estados Unidos se incorporan específicamente en el presente documento como referencia. Por ejemplo, dichos materiales poliméricos pueden ser materiales poliméricos termoplásticos o termoestables, pueden ser transparentes u ópticamente transparentes y pueden tener cualquier índice de refracción requerido. Los ejemplos no limitantes de tales monómeros y polímeros divulgados incluyen monómeros de poliol(carbonato de alilo), por ejemplo, carbonatos de alil diglicol tales como bis(alil carbonato) de dietilenglicol, cuyo monómero se comercializa con el nombre comercial CR-39 de PPG Industries, Inc.; polímeros de poliurea-poliuretano (poliurea-uretano), que se preparan, por ejemplo, por la reacción de un prepolímero de poliuretano y un agente de curación de diamina, una composición para dicho polímero se comercializa con la marca comercial<t>R<i>VEX de PPG Industries, Inc.; monómero de carbonato terminado con poliol(met)acriloilo; monómeros de dimetacrilato de dietilenglicol; monómeros de metacrilato de fenol etoxilado; monómeros de diisopropenil benceno; monómeros de triacrilato de propano trimetilol etoxilado; monómeros de bismetacrilato de etilenglicol; monómeros de bismetacrilato de poli(etilenglicol); monómeros de acrilato de uretano; poli(dimetilacrilato de bisfenol A etoxilado); poli(acetato de vinilo); poli(alcohol de vinilo); poli(cloruro de vinilo); poli(cloruro de vinilideno); polietileno; polipropileno; poliuretanos; politiouretanos; policarbonatos termoplásticos, tales como resina unida a carbonato derivada de bisfenol A y fosgeno, comercializándose uno de dichos materiales con el nombre comercial LEXAN; poliésteres, tales como el material comercializado con el nombre comercial MYLAR; tereftalato de poli(etileno); polivinil butiral; poli(metacrilato de metilo), tal como el material comercializado con el nombre comercial PLEXIGLAS y los polímeros preparados por reacción de isocianatos polifuncionales con politioles o monómeros de poliepisulfuro, ya sea homopolimerizados o co y/o terpolimerizados con politioles, poliisocianatos, poliisotiocianatos y monómeros opcionalmente etilénicamente insaturados o monómeros de vinilo que contienen halogenados aromáticos. También se contemplan copolímeros de dichos monómeros y mezclas de los polímeros y copolímeros descritos con otros polímeros, por ejemplo, para formar copolímeros en bloque o productos de red interpenetrantes.

El sustrato puede incluir opcionalmente un material fotocromático y/o un tinte permanente, cada uno de los cuales puede seleccionarse entre aquellas clases y ejemplos de materiales fotocromáticos y tintes permanentes como se ha descrito anteriormente en el presente documento. Los materiales/compuestos fotocromáticos opcionales presentes en el sustrato pueden ser iguales o diferentes a los compuestos fotocromáticos de la capa fotocromática. El o los tintes permanentes opcionales pueden ser iguales o diferentes que los tintes permanentes opcionales de la capa fotocromática.

La capa fotocromática del artículo puede ser un recubrimiento fotocromático y/o una película (o lámina) fotocromática. La película o lámina fotocromática se puede formar de acuerdo con métodos reconocidos en la técnica, tales como, pero sin limitación, métodos de extrusión y fundición. La capa fotocromática del artículo puede ser una capa de recubrimiento fotocromático formada a partir de la composición fotocromática curable de la presente invención. La composición de recubrimiento fotocromática curable se puede aplicar al sustrato de acuerdo con métodos reconocidos en la técnica, que incluyen, aunque sin limitación, métodos de aplicación por pulverización, métodos de aplicación por recubrimiento de cortina, métodos de aplicación de la cuchilla (o barra) de tracción hacia abajo, métodos de aplicación de recubrimiento por inmersión, métodos de aplicación de recubrimiento por rotación, métodos de impresión por chorro (tales como métodos de impresión por chorro de tinta, donde la "tinta" se reemplaza con una composición fotocromática curable de acuerdo con la presente invención) y combinaciones de los mismos.

Después de la aplicación de la composición fotocromática curable sobre al menos una superficie del sustrato, se cura la composición de recubrimiento fotocromático curable aplicada, tal como se ha descrito anteriormente en el presente documento para formar una capa de recubrimiento fotocromático. La capa de recubrimiento fotocromático puede tener la forma de una única capa o de múltiples capas. Cuando está en forma de múltiples capas, cada capa de la capa fotocromática se puede preparar a partir de composiciones fotocromáticas curables de acuerdo con la presente invención, que tienen la misma o diferente composición, tales como compuesto(s) fotocromático(s) iguales o diferentes.

La capa fotocromática puede tener cualquier espesor adecuado, tal como de 10 micrómetros a 250 micrómetros o de 15 micrómetros a 75 micrómetros.

Además de la capa fotocromática, el artículo puede incluir opcionalmente una o más capas adicionales reconocidas en la técnica, tales como, pero sin limitación, una(s) capa(s) de imprimación; una(s) capa(s) adhesiva(s); una(s) capa(s) protectora(s) (tal como una capa de cobertura dura); una(s) capa(s) polarizadora(s); una(s) capa(s) birrefringente(s); una(s) capa(s) antirreflectante(s); y/u otra(s) capa(s) fotocromática(s) que se prepara(n) a partir de una composición distinta de la composición fotocromática curable de la presente invención.

La presente invención se refiere además a un artículo fotocromático multicapa que comprende al menos una capa fotocromática formada a partir de la composición fotocromática curable de la presente invención. Cada capa del artículo fotocromático multicapa puede tener independientemente forma de recubrimiento o de película/lámina. El artículo fotocromático multicapa puede incluir dos o más capas que se forman a partir de las mismas o diferentes composiciones fotocromáticas curables de la presente invención.

El artículo multicapa de la presente invención puede incluir opcionalmente una o más capas adicionales reconocidas en la técnica, tales como, pero sin limitación, una(s) capa(s) adhesiva(s); una(s) capa(s) protectora(s) (tal como una capa de recubrimiento duro o una o más capas de película polimérica); una(s) capa(s) polarizadora(s); una(s) capa(s) birrefringente(s); una(s) capa(s) antirreflectante(s); y/u otra(s) capa(s) fotocromática(s) que se prepara(n) a partir de una composición distinta de la composición fotocromática curable de la presente invención.

El artículo multicapa de la presente invención puede tener cualquier espesor adecuado, tal como de 10 micrómetros a 1.000 micrómetros o de 15 micrómetros a 750 micrómetros o de 25 a 100 micrómetros.

El artículo multicapa de la presente invención se puede usar solo o junto con otro artículo, tal como un sustrato. El sustrato se puede seleccionar entre aquellas clases y ejemplos de sustratos como se ha descrito anteriormente en el presente documento con respecto al artículo de la presente invención, tales como sustratos oftálmicos, pantallas, ventanas y/o espejos. El sustrato puede estar compuesto por uno o más materiales adecuados, incluidos, pero sin limitación, materiales orgánicos, tales como materiales poliméricos orgánicos; vidrios, tales como vidrios a base de sílice; metales; materiales cerámicos; y combinaciones de los mismos.

El artículo multicapa de la presente invención se puede adherir a una superficie de un sustrato mediante métodos reconocidos en la técnica, tales como, pero sin limitación, adherencia estática, tal como con electricidad estática; una o más capas adhesivas interpuestas; unión por fusión, tales como unión por fusión térmica; y formación en el molde, tal como cuando el artículo multicapa se coloca en un molde y el sustrato se forma contra al menos una superficie del artículo multicapa dentro del molde. El artículo multicapa de la presente invención puede estar soportado por uno o más soportes que se acoplan de manera retenedora con una o más regiones periféricas del artículo multicapa.

La presente invención se describe más particularmente en los siguientes ejemplos. Salvo que se especifique lo contrario, todas las partes y todos los porcentajes son en peso.

Ejemplos

Parte A: Preparación del segundo segmento de polímero segmentado

Los materiales utilizados en la preparación de segmentos de policarbonato-poliéster diol se resumen en la Tabla 1. Cada uno de los segmentos de policarbonato-poliéster diol se sintetizó en un matraz de fondo redondo equipado con un agitador mecánico y una trampa Dean Stark. Después de la introducción de la Carga 1, cada mezcla de reacción se calentó bajo una capa de nitrógeno a 170 °C, dando un fuerte reflujo. Se eliminaron los xilenos y el agua de la trampa Dean Stark según fue necesario para mantener la temperatura por debajo de 180 °C durante un máximo de 7 horas, en cuyo momento se midió que el índice de acidez era <1 mg de KOH/g. En este punto, la mezcla de reacción se enfrió a 130 °C y luego se redujo al nivel de sólidos indicado en la Tabla 1 mediante la adición de la Carga 2.

T l 1: Pr r i n n m n lím r m n -1 - .

continuación

Parte B: Preparación de polímeros segmentados

La preparación de polímeros segmentados (EC. 1) a (ejemplo 8) se describen a continuación con referencia a la Tabla 2.

��Polímero segmentado EC. 1

Según la Tabla 2, las cargas A, B y C se combinaron junto con Anisol (121 g) y se calentaron a 80 °C durante 2,5 horas. La muestra se enfrió a 75 °C y se añadió la carga E en anisol (16 g). Después de 10 minutos, se añadió la carga F junto con anisol (5 g). Después de 30 minutos a 75 °C, la temperatura se aumentó a 80 °C durante 3,5 horas. Las pruebas con almohadillas de superficie SWYPE™ (disponibles en CLI Laboratories Inc., una gota de solución de reacción cuando se coloca sobre una almohadilla provoca un cambio de color a naranja o rojo cuando hay isocianatos libres presentes) indicaron que todavía había isocianato presente. Se añadió 1-propanol (2 ml) para inactivar la reacción y después de 1,5 horas, las pruebas con almohadillas Surface SWYPE™ indicaron que no había isocianato y la solución se enfrió para proporcionar un líquido viscoso.

Polímero segmentado Ej. 2

Según la Tabla 2, las cargas A, B y C se combinaron junto con Anisol (116 g) y se calentaron a 80 °C durante 2,5 horas. La muestra se enfrió a 70 °C y se añadió la carga E en anisol (13 g). Después de 10 minutos, se añadió la carga F disuelta en anisol (28 g) junto con anisol adicional (8 g). Después de 30 minutos a 70 °C, la temperatura se aumentó a 80 °C durante 2,5 horas. Las pruebas con almohadillas Surface SWYPE™ indicaron que no había isocianato y la solución se enfrió para proporcionar un líquido viscoso.

Polímero segmentado Ej. 3

Según la Tabla 2, las cargas A, B y C se combinaron junto con Aromatic 150 (87 g) y se calentaron a 80 °C durante 2.5 horas. La muestra se enfrió a 75 °C y se añadió la carga D disuelta en Aromatic 150 (27 g). Después de 10 minutos, se añadió la carga F disuelta en Aromatic 150 (34 g) junto con Aromatic 150 adicional (8 g). Después de 30 minutos, la temperatura se aumentó a 80 °C durante 2 horas. Las pruebas con almohadillas Surface SWYPE™ indicaron que no había isocianato y la solución se enfrió para proporcionar un líquido viscoso.

Polímero segmentado Ej. 4

Según la Tabla 2, las cargas A, B y C se combinaron junto con m-xileno (129 g) y se calentaron a 80 °C durante 2,5 horas. La muestra se enfrió a 70 °C y se añadió la carga E en m-xileno (14 g). Después de 10 minutos se añadió la carga F. Después de 60 minutos a 70 °C, la temperatura se aumentó a 85 °C durante 1 hora. Las pruebas con almohadillas Surface SWYPE™ indicaron que no había isocianato y la solución se enfrió para proporcionar un líquido viscoso.

Polímero segmentado Ej. 5

Según la Tabla 2, las cargas A, B y C se combinaron junto con Aromatic 150 (90 g) y se calentaron a 80 °C durante 2.5 horas. La muestra se enfrió a 75 °C y se añadió la carga D disuelta en Aromatic 150 (11 g) junto con Aromatic 150 adicional (4 g). Después de 30 minutos, se añadió la carga E en Aromatic 150 (7 g). Después de 10 minutos, se añadió la carga F junto con Aromatic 150 adicional (11 g). Después de 30 minutos, la temperatura se aumentó a 80 °C durante 2 horas. Las pruebas con almohadillas Surface SWYPE™ indicaron que no había isocianato y la solución se enfrió para proporcionar un líquido viscoso.

Polímero segmentado Ej. 6

Según la Tabla 2, las cargas A, B y C se combinaron junto con Aromatic 150 (110 g) y se calentaron a 80 °C durante 2.5 horas. La muestra se enfrió a 75 °C y se añadió la carga D disuelta en Aromatic 150 (10 g) junto con Aromatic 150 adicional (4 g). Después de 30 minutos, se añadió la carga F disuelta en Aromatic 150 (24 g) junto con Aromatic 150 adicional (10 g). Después de 2,5 horas, las pruebas con almohadillas Surface SWYPE™ indicaron que todavía había isocianato presente. Se añadió 1-propanol (2 ml) para inactivar la reacción y después de 30 minutos, las pruebas con almohadillas Surface SWYPE™ indicaron que no había isocianato y la solución se enfrió para proporcionar un líquido viscoso.

Polímero segmentado Ej. 7

Según la Tabla 2, las cargas A, B y C se combinaron junto con Aromatic 150 (41 g) y se calentaron a 80 °C durante 2.5 horas. La muestra se enfrió a 75 °C y se añadió la carga D disuelta en Aromatic 150 (16 g). Después de 30 minutos, se añadió la carga F disuelta en Aromatic 150 (9 g). Después de 30 minutos, la temperatura se aumentó a 80 °C durante 2 horas. Las pruebas con almohadillas Surface SWYPE™ indicaron que no había isocianato y la solución se enfrió para proporcionar un líquido viscoso.

Polímero segmentado Ej. 8

Según la Tabla 2, las cargas A, B y C se combinaron junto con Aromatic 150 (251 g) y se calentaron a 80 °C durante 3 horas. La muestra se enfrió a 70 °C y se añadió la carga E mezclada con Aromatic 150 (6 g). Después de 30 minutos se añadió la carga F. Después de 2 horas, las pruebas con almohadillas Surface SWYPE™ indicaron que no había isocianato y la solución se enfrió para proporcionar un líquido viscoso.

Parte C: Preparación de solución fotocromática

Las soluciones fotocromáticas (A) y (B) se prepararon mezclando los materiales enumerados en la Tabla 3 a temperatura ambiente hasta que se observó que todos los sólidos se habían disuelto.

Tabla 3

Preparación de composiciones fotocromáticas curables comparativas y de la invención.

Composiciones fotocromáticas curables comparativas:

Se prepararon composiciones fotocromáticas curables comparativas (EC-9, EC-10) a partir de los componentes enumerados en la Tabla 4. EC-9 es una composición fotocromática curable representativa que utiliza un poliol fluorado y segmentos de policarbonatodiol añadidos como componentes individuales. EC-10 es representativo de una composición fotocromática curable que utiliza un polímero segmentado compuesto de un poliol (met)acrílico y segmentos de policarbonato-poliéster diol.

T l 4: E m l m r iv

Ejemplos de composiciones fotocromáticas curables según la presente invención:

La composición fotocromática curable de la invención, los Ejemplos 11 a 17, se prepararon a partir de los ingredientes enumerados en la Tabla 5. Los ejemplos se prepararon según el procedimiento descrito anteriormente para los ejemplos comparativos.

Tabla 5

Después de su preparación, la composición fotocromática curable de los Ejemplos 9 a 17 se colocó cada una en un Rodillo de mesa WHEATON® 348923-A durante un mínimo de seis horas antes de su uso.

Parte D: Preparación de muestras de prueba.

Cada uno de los ejemplos de composición fotocromática curable preparados anteriormente en la Parte C se aplicó a una lente plana de policarbonato GENTEX® recubierta con PDQ® (disponible en Gentex Optics, Inc.) que tiene un diámetro de 76 milímetros. Todos los sustratos de lentes fueron tratados con plasma de oxígeno a un caudal de 100 mililitros (ml) por minuto de oxígeno a 100 W de potencia durante tres minutos, luego se recubrieron con cada uno de los ejemplos de composición fotocromática curable descritos en la Parte C, por recubrimiento por rotación. Se dispensaron aproximadamente 1-2 ml de cada composición fotocromática curable sobre el sustrato de la lente, que luego se hizo girar durante 8-13 segundos a una velocidad de giro suficiente para depositar suficiente capa húmeda sobre la lente, para producir densidades ópticas activadas similares, como se describe a continuación en la Parte E. Los parámetros del recubrimiento por rotación se informan en la Tabla 6.

Tabla 6.

Los sustratos de lentes recubiertos se prepararon por duplicado y se denominaron "Conjunto de lentes A" y "Conjunto de lentes B". Los sustratos de lentes recubiertos se colocaron luego en un horno a 40 °C hasta que se acumularon todos los sustratos de lentes recubiertos. Los sustratos de lentes recubiertos tratados a 40 °C se curaron luego en un horno de aire forzado a 125 °C durante una hora y posteriormente se enfriaron a temperatura ambiente. Luego, las muestras de prueba del Conjunto de lentes A se sometieron a un curado térmico adicional durante tres horas a 105 °C y se reservaron para la evaluación de la dureza. Las muestras de prueba del conjunto de lentes B se trataron adicionalmente con plasma de oxígeno como se ha descrito anteriormente y se recubrieron con una cobertura dura HI-GARD.® 1080S, una capa protectora disponible de PPG Industries, Inc. La cobertura dura HI-GARD® 1080S se aplicó mediante recubrimiento por rotación y luego cada lente (del conjunto de lentes B) se curó adicionalmente a 105 °C durante tres horas. Luego se evaluaron las propiedades fotocromáticas de las lentes finales (muestras de prueba) del Conjunto de lentes B.

Parte E: Métodos de prueba y resultados de las muestras de prueba preparadas en la Parte D.

Las muestras de prueba del Conjunto de lentes A se sometieron a pruebas de microdureza utilizando un aparato Fischerscope HCV, modelo H100SMC (disponible en Fischer Technology, Inc.) a una profundidad de penetración de 2 micrómetros después de una carga de 100 Newton durante 15 segundos. Cada muestra de prueba se midió de 2 a 5 veces y los resultados de microdureza se promediaron y se tabulan en la Tabla 15.

El rendimiento fotocromático de las muestras de prueba del Conjunto de lentes B se probó en el banco de medición fotocromática ("BMP") fabricado por Essilor, Ltd. France. El BMP se mantuvo a una temperatura constante de 23 °C durante la prueba. Antes de realizar la prueba en el BMP, cada una de las muestras de prueba se expuso a luz ultravioleta de 365 nanómetros (nm) durante aproximadamente 10 minutos a una distancia de aproximadamente 14 centímetros, para activar los materiales fotocromáticos. La radiación UVA (315 nm a 380 nm) en la muestra de prueba se midió con un espectrorradiómetro LICOR® modelo Li-1800 y se encontró que era de 22,2 vatios por metro cuadrado (W/m2). Luego, cada muestra de prueba se colocó bajo una lámpara halógena de alta intensidad de 500 vatios (W) durante aproximadamente 10 minutos a una distancia de aproximadamente 36 centímetros para blanquear (inactivar) los materiales fotocromáticos. La iluminancia en la muestra de prueba se midió con un espectrorradiómetro LICOR® y se observó que era de 21,9 Klux. Luego, cada muestra de prueba se mantuvo en un ambiente oscuro a temperatura ambiente (de 21 °C a 24 °C) durante al menos una hora antes de realizar la prueba en el BMP. Antes de las mediciones, se midió la absorbancia ultravioleta de cada muestra de prueba a 390 nm.

El BMP estaba equipado con dos lámparas de arco de xenón Newport Modelo #6255 de 150 W colocadas en ángulo recto entre sí. El camino de la luz desde la Lámpara 1 se dirigió a través de un filtro de paso de banda SCHOTT® KG-2 de 3 mm y filtros de densidad neutra adecuados que contribuyeron al nivel de radiación de luz visible parcial y UV requerido. El camino de la luz desde la Lámpara 2 se dirigió a través de un filtro de paso de banda SCHOTT® KG-2 de 3 mm, un filtro de corte de 400 nm de banda corta SCHOTT® y filtros de densidad neutra apropiados para proporcionar iluminancia de luz visible suplementaria. Para mezclar los dos haces se utiliza un divisor de haz de puntos polka al 50 % de 5,1 cm x 5,1 cm (2 pulgadas x 2 pulgadas) colocado a 45° con respecto a cada lámpara. Se utilizó la combinación de filtros de densidad neutra y control de voltaje de la lámpara de arco de xenón para ajustar la intensidad de la radiación. Se utilizó software (BMPSoft versión 2.1e) en el BMP para controlar el tiempo, la irradiación, las temperaturas de la celda de aire y de la muestra, la obturación, la selección de filtros y la medición de respuesta. Se usó un espectrofotómetro ZEISS<®>, Modelo MCS 601 con cables de fibra óptica para entrega de luz a través de la lente, para la medición de la respuesta y del color. Se recogieron mediciones de la respuesta fotópica en cada muestra de prueba.

La potencia de salida del BMP (es decir, la dosis de luz a la que estuvo expuesta la muestra de prueba) se ajustó a 6,7 W/m<2>UVA, integrada de 315-380 nm y 50 Klux de iluminancia, integrada de 380-780 nm. La medición de este punto de ajuste de potencia se realizó utilizando una sonda de irradiación y el espectrofotómetro Zeiss calibrado. La celda de muestra de la lente (muestra de prueba) estaba equipada con una ventana de cuarzo y un soporte de muestra autocentrante. La temperatura en la celda de muestra se controló a 23 °C a través del software con un Facis modificado, Simulador de entorno modelo FX-10. La medición de la respuesta fotocromática dinámica y el color de la muestra de prueba se realizó usando el mismo espectrofotómetro Zeiss con cables de fibra óptica para la entrega de luz desde una lámpara halógena de tungsteno a través de la muestra. El haz de luz de monitorización colimado procedente del cable de fibra óptica se mantuvo perpendicular a la muestra de prueba mientras pasaba a través de la muestra de prueba y se dirigía hacia un conjunto de cable de fibra óptica receptor unido al espectrofotómetro. El punto exacto de colocación de la muestra de prueba en la celda de muestra fue donde el haz de arco de xenón activador y el haz de luz de monitorización se cruzaron para formar dos círculos de luz concéntricos. El ángulo de incidencia del haz de arco de xenón en el punto de colocación de la muestra de prueba fue de aproximadamente 30° desde la perpendicular.

Las mediciones de la respuesta, en términos de un cambio en la densidad óptica (ADO) del estado inactivado (blanqueado) al estado activado (coloreado), se determinaron estableciendo la transmitancia inicial inactivada, luego abriendo el obturador de la(s) lámpara(s) de xenón y midiendo la transmitancia a través de la activación en intervalos de tiempo seleccionados. La ADO en saturación fue la absorción medida después de 15 minutos de exposición. El cambio en la densidad óptica se determinó según la fórmula: ADO = log10(%Tb/%Ta), donde %Tb es el porcentaje de transmitancia en el estado blanqueado y %Ta es el porcentaje de transmitancia en el estado activado. Las mediciones de la densidad óptica se basaron en la densidad óptica fotópica.

Se utilizó un meteorómetro Atlas Ci4000 para realizar la meteorización acelerada por radiación solar simulada. Las muestras se exponen durante un ciclo de oscuridad de 1 hora con el panel negro y la temperatura de la cámara a 40 °C y una humedad relativa del 45 %. A esto le siguió un ciclo de luz de 65 horas utilizando una lámpara de arco de xenón con filtro de boro/silicato de boro con una potencia de 0,25 vatios por metro cuadrado a 340 nm. La temperatura en el meteorómetro se mantuvo a 40 °C y la humedad relativa se controló a 70 % de humedad. La temperatura del panel negro se mantuvo a 55 °C.

Después de que las lentes se sometieran a este ciclo de fatiga por exposición a los rayos UV, las lentes fueron preacondicionadas y medidas en el banco óptico para obtener la ADO<final>en las mismas condiciones descritas para la prueba inicial.

El porcentaje de fatiga se determinó midiendo la diferencia entre el cambio en la densidad óptica (ADO) de la muestra de prueba antes y después de la meteorización acelerada según la fórmula: % Fatiga = (ADO<inic>-ADO<final>)/ ADO<inic>x 100.

Los resultados de la microdureza, la semivida de desvanecimiento (T<1/2>), la ADO en saturación y las pruebas de fatiga del tinte fotocromático se muestran en la Tabla 7. La ADO en saturación es después de 15 minutos de activación. La semivida de desvanecimiento (T<1/2>) es el intervalo de tiempo en segundos para que la ADO de la forma activada del material fotocromático en el recubrimiento alcance la mitad de la ADO de quince minutos a 23 °C después de retirar la fuente de luz activadora. La prueba de fatiga es el % de densidad óptica restante después de 130 horas de prueba de fatiga acelerada.

Tabla 7:

continuación

Los resultados de las pruebas tabulados en la Tabla 7 demuestran que las composiciones fotocromáticas curables según la presente invención, que incluyen polímero(s) segmentado(s) fluorado(s), proporcionan capas fotocromáticas curadas que tienen una mejora en al menos una de las propiedades de rendimiento fotocromáticas (tal como valores de T<1/2>reducidos, dureza superficial mejorada, o fatiga del tinte fotocromático mejorada) en comparación con composiciones fotocromáticas curables comparativas sin polímeros segmentados y composiciones comparativas que incluyen polímeros segmentados sin componentes fluorados.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una composición fotocromática curable que comprende:

(a) un compuesto fotocromático;

2. La composición fotocromática curable de la reivindicación 1, en donde al menos una porción de cada segundo segmento (ii) termina con un grupo derivado de un compuesto que contiene hidrógeno activo y/o en donde cada grupo de hidrógeno activo del polímero segmentado (b) es hidroxilo.

3. La composición fotocromática curable de las reivindicaciones 1 o 2, en donde:

el polímero segmentado (b) tiene un peso equivalente de hidrógeno activo de 1.000 a 15.000 g/eq y cada grupo hidrógeno activo del polímero segmentado (b) se selecciona independientemente entre el grupo que consiste en grupos hidroxilo, grupos tiol, grupos de amina primaria y grupos de amina secundaria.

4. La composición fotocromática curable de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde al menos un primer segmento (i) y al menos un segundo segmento (ii) están unidos covalentemente entre sí mediante un grupo conector seleccionado entre el grupo que consiste en un grupo conector éster de ácido carboxílico, un grupo conector tioéster, un grupo conector amida, un grupo conector de uretano, un grupo conector tiouretano, un grupo conector urea, un grupo conector tiourea, un grupo conector carbonato, un grupo conector éter y un grupo conector tioéter.

5. La composición fotocromática curable de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el segundo segmento (ii) está presente en el polímero segmentado (b) en una cantidad del 40 por ciento en peso al 95 por ciento en peso, basado en el peso total del polímero segmentado y/o

en donde la composición fotocromática curable comprende una cantidad total de segundos segmentos (ii) del 15 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, basado en el peso total de sólidos de la composición fotocromática curable.

6. La composición fotocromática curable de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde cada segundo segmento (ii) comprende independientemente al menos uno de un segmento de policarbonato, un segmento de policarbonato-poliéster, un segmento de policarbonato-poliuretano, un segmento de poliéter o un segmento de policarbonato-poliéster-poliuretano.

7. La composición fotocromática curable de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde:

el agente de curado (c) comprende al menos uno de un poliisocianato que comprende grupos isocianato reactivos o un poliisotiocianato que comprende grupos isotiocianato reactivos,

y

una relación molar entre grupos funcionales reactivos del agente de curado (c) y grupos de hidrógeno activo del polímero segmentado (b) es de al menos 4:1.

8. La composición fotocromática curable de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la relación molar entre los grupos funcionales reactivos del agente de curado (c) y los grupos de hidrógeno activo del polímero segmentado (b) es de al menos 5:1 y menor o igual a 60:1.

9. La composición fotocromática curable de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el agente de curado (c) comprende un poliisocianato, que comprende grupos isocianato reactivos,

en donde el poliisocianato es, preferentemente, un poliisocianato alifático.

10. La composición fotocromática curable de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el agente de curado (c) comprende un poliisocianato y al menos algunos de los grupos isocianato reactivos que comprenden el agente de curado de poliisocianato están bloqueados con un agente de bloqueo y cada agente de bloqueo se selecciona independientemente entre el grupo que consiste en metiletilcetoxima, pirazol y dialquilpirazol.

11. La composición fotocromática curable de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el compuesto fotocromático (a) se selecciona entre el grupo que consiste en naftopiranos, benzopiranos, fenantropiranos, indenonaftopiranos, espiro(indolin)naftoxazinas, espiro(indolin)piridobenzoxazinas, espiro(benzindolin)piridobenzoxazinas, espiro(benzindolin)naftoxazinas, espiro(indolin)benzoxazinas, fulgidas, fulgimidas y mezclas de tales compuestos fotocromáticos.

12. La composición fotocromática curable de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el segmento de polímero fluorado comprende un grupo de hidrógeno activo.

13. Una película polimérica que comprende la composición fotocromática curable de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

14. Un artículo que comprende:

(A) un sustrato; y

(B) una capa fotocromática sobre al menos una superficie del sustrato, en donde la capa fotocromática se forma a partir de la composición fotocromática curable de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

15. Un artículo fotocromático multicapa que comprende al menos una capa fotocromática formada a partir de la composición fotocromática curable de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.