FR2762840A1 - Compositions photochromiques, composes photochromes, matrices (co)polymeres et produits finis les incorporant - Google Patents

Abstract

La présente invention a pour objet une composition photochromique incorporant du :- 2- (p-diméthylaminophényl) -2- (p-méthoxyphényl) -5-méthyl-7, 9 diméthoxy - [2H] -naphto [1, 2-b] pyrane (composé (I) ),et du- 3- (p-méthoxyphényl) -3-phényl-6-morpholino-3H-naphto- [2, 1- b] pyrane (composé (II) ).Elle concerne également lesdits composés (I) et (II) per se, des matrices (co) polymères les renfermant, avantageusement en mélange, ainsi que des produits finis constitués, en totalité ou en partie, de telles matrices et/ ou renfermant l'un et/ ou l'autre desdits composés (I) et (II).

Description

La présente invention a pour premier objet des compositions

photochromiques particulièrement performantes, qui associent en leur sein deux composés photochromes. En d'autres termes, son premier objet consiste en l'utilisation conjointe desdits deux composés photochromes. Ladite invention est basée sur une double sélection dans la mesure o lesdits deux composés photochromes retenus ont été sélectionnés d'une part, en eux-mêmes, pour leurs propriétés intrinsèques et d'autre part, en association, pour leur compatibilité

mutuelle et leur complémentarité (au niveau de la teinte exprimée).

La présente invention a également pour objet chacun desdits composés

photochromes pris en lui-même.

Elle concerne enfin des matrices (co)polymères incorporant l'un ou l'autre, avantageusement l'un et l'autre (une composition photochromique selon le premier objet de ladite invention), desdits composés photochromes ainsi que des produits finis -vitrages, dispositif optique, article ophtalmique ou solaire... - constitués en

totalité ou en partie de telles matrices.

Les composés photochromes sont capables de changer de couleur sous l'influence d'une lumière poly- ou monochromatique (par exemple des UV) et de retrouver leur couleur initiale, quand l'irradiation lumineuse cesse, ou sous l'influence de la température et/ou d'une lumière poly- ou monochromatique

différente de la première.

Les composés photochromes trouvent des applications dans divers domaines, par exemple, pour la fabrication de lentilles ophtalmiques, lentilles de contact, lunettes de protection solaire, filtres, optiques de caméra ou d'appareils photographiques ou d'autres dispositifs optiques et d'observation, vitrages, objets décoratifs, éléments d'affichage ou bien encore pour le stockage d'informations par

inscription optique ( codage).

Dans le domaine de l'optique ophtalmique, et en particulier la lunetterie, une lentille photochrome, comprenant un ou plusieurs composés photochromes, doit présenter: - une transmission élevée en absence d'ultraviolets, - une transmission faible (forte colorabilité) sous irradiation solaire, - une cinétique de coloration et de décoloration adaptée, - une teinte acceptable par le consommateur (grise ou marron, de préférence) avec un maintien de la teinte choisie au cours de la coloration et de la décoloration de la lentille, - un maintien des performances, des propriétés, dans une gamme de température de 0-40 C, une durabilité importante, car les objectifs visés sont des lentilles

correctrices sophistiquées et donc chères.

Ces caractéristiques de lentille sont, en fait, déterminées par les composés photochromes actifs qu'elle renferme; composés, qui doivent, en outre, être parfaitement compatibles avec le support organique ou minéral constituant la lentille.

Il est, par ailleurs, à noter que l'obtention d'une teinte grise ou marron -

teintes acceptables par le consommateur - nécessite dans la pratique l'emploi d'au moins deux photochromes de couleurs différentes, c'est-àdire ayant des longueurs d'onde d'absorption maximale dans le visible distinctes. Cette association impose encore d'autres exigences aux composés photochromes. En particulier, les cinétiques de coloration et de décoloration des (deux ou plusieurs) composés photochromes actifs associés doivent être sensiblement identiques. Il en va de même pour leur stabilité dans le temps et, également, pour leur compatibilité

à un support plastique ou minéral.

Parmi les nombreux composés photochromes décrits dans l'art antérieur, on peut citer les benzopyranes ou naphtopyranes décrits dans les brevets

US-A- 3 567 605, US-A- 3 627 690, US-A- 4 818 096, US-A- 4 826 977,

US-A- 5 200 116, US-A- 5 238 981, US-A- 5 458 814, WO 96/04576 et dans le Research Disclosure no 36144, qui répondent à la formule ci-après:

RI R2

R6,

R5 R3

R4 Ces composés prétendent satisfaire au cahier des charges défini supra. En réalité, si ces composés ont bien une ou plusieurs des propriétés de base recherchées, telles qu'une transmission élevée en absence d'ultraviolets et une forte colorabilité sous irradiation solaire, aucun d'entre eux ne présente la combinaison complète des propriétés recherchées, nécessaire à la production d'articles

satisfaisants, susceptibles d'une fabrication industrielle.

La Demanderesse, confrontée audit cahier des charges, propose une

nouvelle solution, basée sur une double sélection.

Il est, en fait, du mérite de la Demanderesse, d'avoir sélectionné, d'une part, un composé photochrome (composé (I) de l'invention, qui exprime une couleur violette) parmi les composés décrits dans sa demande de brevet FR 96 09384, non publiée à ce jour et d'autre part, un composé photochrome (composé (II) de l'invention, qui exprime une couleur jaune) parmi les composés décrits dans la demande WO-A-94 22850; composés ((I) et (II)), tous deux performants per se, et dont l'association, de surcroît, s'est révélée particulièrement intéressante dans la mesure o lesdits deux composés, parfaitement compatibles, sont complémentaires pour exprimer une teinte grise (acceptable pour le consommateur). Ainsi, selon son premier objet, la présente invention concerne-t- elle une composition photochromique incorporant du

+ 2-(p-diméthylaminophényl)-2-(p-méthoxyphényl)-5-méthyl-7,9-

diméthoxy -[2H]-naphto[1,2-b]pyrane (composé (I)), et du

+ 3-(p-méthoxyphényl)-3-phényl-6-morpholino-3H-naphto-[2, 1-

b]pyrane (composé (II)).

Ladite composition photochromique renferme, avantageusement, lesdits composés (I) et (II) dans un rapport pondérai composé (I) / composé (II) compris entre 7 et 10 (encore plus avantageusement compris entre 8 et 9). Dans le cadre de cette variante avantageuse, on a les meilleurs résultats au niveau de l'expression de

la teinte grise.

Selon son premier objet, la présente invention concerne donc l'utilisation

conjointe, à titre d'agents photochromes, du 2-(p-diméthylaminophényl)-2(p-

méthoxyphényl)-5-méthyl-7,9-diméthoxy -[2H]-naphto[1,2-b]pyrane (composé (I)) et du 3-(p-méthoxyphényl)-3-phényl-6-morpholino-3H-naphto-[2, 1-b]pyrane (composé (II)); lesdits deux agents photochromes étant avantageusement utilisés dans un rapport composé (I) / composé (II) compris entre 7 et 10 (encore plus avantageusement entre 8 et 9). Une telle utilisation conjointe est généralement mise en oeuvre au sein d'une matrice polymérique à laquelle on souhaite conférer des

propriétés photochromiques.

Une telle utilisation conjointe s'est révélée particulièrement intéressante dans la mesure o lesdits composés photochromes (composé (1) et composé (II)) présentent chacun des propriétés photochromiques (intéressantes en elles-mêmes), compatibles (notamment du point de vue cinétique et thermique) et

complémentaires au niveau de la couleur (voir les exemples ci-après).

Les composés (I) et (II) des compositions photochromiques de l'invention sont maintenant décrits ci-après en détail. La formule développée de chacun d'entre eux ainsi qu'un mode de synthèse de ceux-ci figurent dans la partie exemple du présent texte. Lesdits composés sont présentement revendiqués en eux-mêmes.

Le composé (I) de l'invention consiste en le 2-(p-diméthylaminophényl)-

2-(p-méthoxyphényl)-5-méthyl-7,9-diméthoxy-[2H]-naphto[ 1,2-b]pyrane.

Il répond à la formule générale des naphtopyranes photochromiques décrits par la Demanderesse dans sa demande FR 96 09384 du 25 juillet 1996; formule générale:

R7 R8

R6 O

R5 R4 Rl

R3 R2

dans laquelle au moins deux des substituants R3 à R6 (avantageusement, R3 et R5)

sont des groupes alcoxy en CI à C6 (avantageusement, des groupes méthoxy).

Dans ladite demande FR 96 09384, R7 et R8 sont décrits de façon très large, notamment comme des groupements aromatiques ou polyaromatiques éventuellement substitués par au moins un groupement alcoxy en CI à C5, alkyle en C1 à C5, amine en C2 à C12, aryle en C6 à C12, ou CF3. Dans ladite demande FR 96 09384, on décrit par ailleurs une voie de synthèse per se classique desdits naphtopyranes: condensation d'un dérivé du 1-naphtol convenablement substitué

(substituants Ri à R6) et d'un dérivé d'alcool propargylique (substituants R7 et R8).

Dans le cadre de la présente invention, la Demanderesse a sélectionné le composé (I) - molécule violette - répondant à la formule générale cidessus dans laquelle: Ri = CH3

5.R2=R4=R6=H

R3 = R5 = 0 CH3

CH3 R7- (para). NoH3 CH3 R8 = (para) -- OCH3 Ledit composé présente, de manière surprenante, des propriétés photochromiques très intéressantes, supérieures à celles de ses homologues; et notamment: - une coloration initiale faible, - une forte colorabilité avec deux bandes d'absorption dans le visible (voir le tableau ci-dessous: Xmax 1, kmax 2), - une cinétique de décoloration adaptée (à l'application visée),

- une dépendance thermique faible.

La Demanderesse a notamment évalué lesdites propriétés dans une matrice originale, précisée plus loin dans le présent texte. Ladite matrice est à base d'un monomère difonctionnel (méth)acrylate à chaîne courte et d'un monomère difonctionnel alcénique à chaîne longue. Utilisé à 0,05 % en masse au sein de ladite matrice (conditionnée sous 2 mm d'épaisseur), ledit composé a conduit aux

résultats indiqués dans le tableau ci-après.

Composé Xmax 1 kmax 2 TO* TO* DOinduite** DOinduite** t, ** à 489nm à 588nm à 489nm à 588nm I 489 nm 588 nm 85 % 86% 0,58 0,94 127 s

*TO: transmission avant exposition.

**DOinduite = DO. - DO0 o DO0 est la densité optique avant exposition et DO.

la densité optique après exposition sous une lampe au xénon (40 000 lux).

À **ht = temps de demi-éclaircissement (exprimé en secondes). Ce paramètre caractérise la cinétique de retour à l'état initial. A l'issue de 15 minutes d'exposition dans les conditions ci-dessus (DO15), on coupe ladite exposition et on

chronomètre le temps nécessaire à un retour à DOi -DOo; il s'agit de tha.

A la considération desdits résultats, l'homme du métier saisit tout de suite l'intérêt dudit composé (I), sélectionné parmi les nombreux naphtopyranes de la demande FR 96 09384. Ledit composé (I) doit toutefois, pour l'obtention d'une

teinte grise, être associé à un photochrome complémentaire jaune.

Le composé (II) de l'invention consiste en le 3-(p-méthoxyphényl)-3-

phényl-6-morpholino-3H-naphto-[2, I1-b]pyrane. Il répond à la formule générale des naphtopyranes photochromes décrit dans la demande WO-A-94 22850; formule générale: R4 I rR5 R6 R1 dans laquelle: - Ri représente un groupement amine (avantageusement, morpholino ou pipéridino); - R4 et R5 représentent indépendamment un alkyle, un alcényle, un

groupement hétérocyclique ou carbocyclique (avantageusement, un phényle, p-

méthoxyphényle ou trifluorométhylphényle) ou sont liés pour représenter un cycle ou un hétérocycle;

- R6 représente un hydrogène ou un substituant.

Lesdits naphtopyranes portent, de façon caractéristique, en position 6 (substituant RI), un groupe amino substitué. Ils sont obtenus par une voie de synthèse analogue à celle indiquée ci-dessus en référence aux composés décrits dans la demande FR 96 09384: condensation d'un dérivé du 2-naphtol convenablement substitué (substituants Ri et R4) et d'un dérivé d'alcool

propargylique (substituants R4 et Rs).

Dans le cadre de la présente invention, la Demanderesse a sélectionné le composé (II) - molécule jaune - répondant à la formule ci-dessus dans laquelle RI = morpholino R4 = phényl À R5 = p-méthoxyphényl R=H. Ledit composé (II) est supérieur à ces homologues dans la mesure o l'on obtient avec lui un compromis acceptable en termes: - de coloration initiale faible, - de colorabilité élevée, - de cinétique de décoloration,

- de dépendance thermique.

Cette affirmation est corroborée par les résultats donnés dans le tableau

ci-après. Les composé CI, C2, C3, autres naphtopyranes selon la demande WO-A-

94 22850, sont identifiés, par leur formule développée, dans la partie exemple dudit texte. Tous les composés (II), CI, C2, C3 ont été testés dans les mêmes

conditions que celles indiquées ci-dessus en référence au composé (I).

Composé Xmax (nm) TO (%) DO induite ti2 (s)

II 439 79 1,65 88

C1 456 74 1,37 52

C2 430 68 1,60 150

C3 430 79 1,77 164

Ledit composé (II) se révèle par ailleurs constituer un partenaire de choix pour le composé (I), de façon à exprimer, dans des conditions avantageuses (de coloration initiale, de colorabilité intéressante, de cinétique de décoloration adaptée et de dépendance thermique acceptable), une teinte acceptable par le

consommateur: la teinte grise.

Ledit composé (II) répond en effet parfaitement, au cahier des charges fixant le profil d'un partenaire performant audit composé (I). La Demanderesse, après analyse de la courbe spectrale du composé (I) avait établi un tel cahier des charges. Il est résumé dans le tableau ci- après: kmax (nm) TO (%) DO induite tir2 (s)

435 - 450 > 77 > 1.50 < 127

La Demanderesse a donc, dans le cadre de la présente invention, sélectionné deux composés photochromes performants, compatibles, qu'elle

revendique présentement valablement en eux-mêmes et en mélange.

On indique ici que de manière générale, la composition photochromique de l'invention ne renferme que lesdits deux composés, en un rapport pondéral optimisé pour l'obtention d'une teinte grise recherchée. Toutefois, il n'est nullement exclu du cadre de l'invention que ladite composition renferme au moins

un autre composé photochromique, évidemment compatible.

Les composés de l'invention et leurs mélanges ((I), (II), (I) + (II)) peuvent

être dispersés uniformément dans la masse ou en surface d'une matrice polymère.

En fait, les applications les plus intéressantes des composés de l'invention sont celles, dans lesquelles le(s) photochrome(s) est(sont) dispersé(s) uniformément au sein ou sur la surface d'un polymère, copolymère ou mélange de polymères. La matrice (co)polymère qui comprend les photochromes de l'invention (composé (I), composé (II)) et avantageusement ledit mélange de photochromes de l'invention

constitue un autre objet de la présente invention.

Les procédés de mise en oeuvre envisageables pour l'obtention d'une telle matrice sont très variés. Parmi ceux connus de l'homme de l'art, on peut citer, par exemple, la diffusion dans le (co)polymère, à partir d'une suspension ou solution du (des) photochrome(s), dans une huile de silicone, dans un hydrocarbure aliphatique ou aromatique, dans un glycol, ou à partir d'une autre matrice polymère. La diffusion est couramment effectuée à une température de 50 à 200 C pendant une durée de 15 minutes à quelques heures, selon la nature de la matrice polymère. Une autre technique de mise en oeuvre consiste à mélanger le(s) photochrome(s) dans une formulation de matières polymérisables, à déposer ce mélange sur une surface ou dans un moule et à effectuer ensuite la copolymérisation. Ces techniques de mise en oeuvre et d'autres sont décrites dans l'article de CRANO et al. "Spiroxazines and their use in photochromic lenses"

publié dans Applied Photochromic Polymer Systems, Ed. Blackie et Son Ltd -

1992.

A titre d'exemples de matériaux polymères préférés pour des applications optiques des composés photochromes de l'invention, pris isolément ou en mélange, on peut mentionner les produits ((co)polymères) suivants: a) mono-, di-, tri- ou tétraacrylate ou mono-, di-, tri- ou tétraméthacrylate d'alkyle, de cycloalkyle, d'aryle ou d'aralkyle éventuellement halogéné ou comportant au moins un groupement éther et/ou ester et/ou carbonate et/ou carbamate et/ou thiocarbamate et/ou urée et/ou amide, b) polystyrène, polyéther, polyester, polycarbonate, polycarbamate, polyépoxy, polyurée, polyuréthane, polythiouréthane, polysiloxane, polyacrylonitrile, polyamide, polyester aliphatique ou aromatique, polymère vinylique, acétate de cellulose, triacétate de cellulose, acétate-propionate de cellulose ou polyvinylbutyral, c) copolymères de deux ou plusieurs types de monomères ou mélanges de polymères visés supra, de préférence polycarbonate-polyuréthanne, poly(méth) -acrylate-polyuréthanne, polystyrène-poly(méth)acrylate ou encore polystyrène-polyacrylonitrile, avantageusement un mélange de polyester et de polycarbonate ou de poly(méth)acrylate, d) copolymères obtenus par polymérisation, par voie radicalaire, d'une composition comprenant un mélange d'au moins un ou plusieurs monomères difonctionnels de type (a) et un ou plusieurs monomères difonctionnels de type (b): * le(s) monomère(s) difonctionnel(s) de type (a) répondant à l'une ou l'autre des formules (A) et (A') ci-après: + formule (A): CH2=C-C- (OCHR-CH2)m- O \ O (CH2-CHR' C C2 o CH3 O (X)p 3 (X')q dans laquelle: - R1, R'1, R et R', identiques ou différents, sont indépendamment un hydrogène ou un groupe méthyle; - m et n sont, indépendamment, des entiers compris entre 0 et 4 inclus; et sont avantageusement indépendamment égaux à I ou 2; - X et X', identiques ou différents, sont un halogène et représentent de préférence un chlore et/ou un brome; - p et q sont, indépendamment, des entiers compris entre 0 et 4 inclus; + formule (A'):

O R'

Il I

H2C C-C-( O-R)-O-C-C=CH2

I Il

R1

Ri 0 dans laquelle: - R1 et R'1, identiques ou différents, sont indépendamment un hydrogène ou un groupe méthyle; - R est un radical alkyle linéaire ou ramifié comportant de 2 à 8 atomes de carbone, un radical cycloalkyle comportant de 3 à 6 atomes de carbone, un radical éther de formule (R'-O-R") dans laquelle R' et R", identiques ou différents, sont indépendamment un radical alkyle linéaire ou ramifié comportant de 2 à 4 atomes de carbone; * le(s) monomère(s) difonctionnel(s) de type (b) - oligomère difonctionnel alcénique à chaîne longue - répondant à l'une ou l'autre des formules (B), (B') et (B") ci-après: + formule (B): R 3

R R'1

R4, C-Z-C(R-Y)- R'-Z'-C R'

R2 R'2

R3 dans laquelle: - R1, R'1, R2 et R'2, identiques ou différents, sont indépendamment l'hydrogène ou un radical alkyle linéaire ou ramifié, avantageusement linéaire, comportant de 1 à 4 atomes de carbone; et correspondent de façon particulièrement avantageuse à un groupe méthyle, R3 et R4, différents, sont indépendamment l'un l'hydrogène et l'autre un radical alcényle comportant de 2 a 6 atomes de carbone, avantageusement de 2 à 4 atomes de carbone et d'une façon particulièrement avantageuse un radical isopropényle; - R'3 et R'4, différents, sont indépendamment l'un l'hydrogène et l'autre un radical alcényle comportant de 2 à 6 atomes de carbone, avantageusement de 2 à 4 atomes de carbone et d'une façon particulièrement avantageuse un radical isopropényle; - Z représente une fonction carbamate (-NH-CO-O-), une fonction thiocarbamate (-NH-CO-S-) ou une fonction urée (-NH-CO-NH-); - Z', indépendamment de Z et de façon avantageuse respectivement par rapport à Z, représente une fonction carbamate (-O-CO-NH-), une fonction thiocarbamate (-S-CO-NH-) ou une fonction urée (-NH-CO-NH-); - R' représente un radical alkyle linéaire ou ramifié comportant de 2 à 4 atomes de carbone; - R, identique ou différent quand n > 2, est un radical alkyle linéaire ou ramifié comportant de 2 à 4 atomes de carbone; - Y, identique ou différent quand n > 2, est l'oxygène ou le soufre; - n est un entier défini de tel sorte que le nombre total d'atomes de carbone, contenus dans la chaîne longue située entre les deux motifs Z et Z', soit au moins égal à 18 et d'une façon avantageuse soit compris entre 18 et 112 inclus; + formule (B'):

3 R O O R'

R 4 IC-N 1 O- (R-Y>) N -C R4'

R2 R'2

R' dans laquelle: 1 5 - R1, R2, R3, R4, R'I, R'2, R'3, R'4, R et Y sont tels que définis ci-dessus en référence à la formule (B); - n est un entier défini de tel sorte que le nombre total d'atomes de carbone, contenus dans la chaîne longue de motif (R-Y)n, soit au moins égal à 22 et d'une façon avantageuse soit compris entre 22 et 104 inclus; + formule (B"):

R3 O'3

R O R'

R C-N 0--(R-Y) -RI -Z t-C R' 4 1 n 14

R2 R'2

dans laquelle: - R1, R2, R3, R4, R'1, R'2, R'3, R'4, R, R' et Y sont tels que définis ci-dessus en référence à la formule (B); - Z' est une fonction carbamate (-O-CO-NH-) ou Z' est une fonction thiocarbamate (-S-CO-NH-); avantageusement, Z' est une fonction carbamate; - n est un entier défini de tel sorte que le nombre total d'atomes de carbone, contenus dans la chaîne longue de motif (R-Y)n-R', soit au moins égal à 22 et

d'une façon avantageuse soit compris entre 22 et 104 inclus.

On préconise tout particulièrement de faire intervenir les composés de l'invention (avantageusement en mélange) dans une matrice de type d) cidessus. Une telle matrice exhale de bonnes propriétés optiques. En son sein, les composés photochromes de l'invention expriment rapidement et au mieux leurs excellentes propriétés photochromiques. Une telle matrice est obtenue par polymérisation radicalaire d'au moins un monomère difonctionnel (méth)acrylique à chaîne courte et d'au moins un monomère difonctionnel alcénique à chaîne longue. La matrice résultante présente alors une structure nanobiphasée lui conférant les propriétés intéressantes. En effet, ledit (lesdits) monomère(s) difonctionnel(s) (méth)acrylique(s) à chaîne courte (de type (a) et de formule (A), (A')) apporte(nt) la rigidité, celle-ci étant modulée par la présence dudit (desdits) monomère(s) difonctionnel(s) alcénique(s) à chaîne longue (de type (b) et de formule (B), (B'), (B")) le(s)quel(s) d'une façon surprenante, permet(tent) aussi de conférer à ladite matrice d'excellentes propriétés photochromiques. Ainsi, la différence de fonctionnalité desdits monomères de type (a) et (b) retarde avantageusement la prise en gel de la composition polymérisable. Une telle matrice est revendiquée, dans une demande parallèle, par la Demanderesse. On en précise ci-après la nature

et des variantes avantageuses.

La composition polymérisable à partir de laquelle elle est obtenue est susceptible de renfermer, outre lesdits monomères difonctionnels de type (a) et (b): (c) au moins un monomère monovinylique aromatique de formule (C): R1 C-CH2 dans laquelle R1 = H ou CH3; ledit monomère monovinylique consistant avantageusement en le styrène; et/ou (d) au moins un monomère divinylique aromatique de formule (D):

( C=CH2) 2

dans laquelle R1 = H ou CH3; ledit monomère divinylique consistant avantageusement en le divinylbenzène; et/ou (e) au moins un monomère (méth)acrylique de formule (E):

CH2 = C(R) -COOR'

dans laquelle R = H ou CH3 et R' est un radical alkyle linéaire ou ramifié comportant de 4 à 16 atomes de carbone, un radical méthylphényl ou méthylphénoxy éventuellement substitué (généralement par un groupe alkyle en C4-C6) ou un groupe polyoxyéthoxylé de formule-(CH2-CH2- O)nR" dans laquelle n est un nombre entier compris entre 1 et 10 et R" = CH3 ou C2H5; ledit

monomère (méth)acrylique consistant avantageusement en le 2-éthylhexyl-

méthacrylate; et/ou

(f) du diallylphtalate.

Ladite composition polymérisable renferme généralement, en sus, une quantité efficace d'au moins un initiateur de polymérisation radicalaire et une quantité efficace d'au moins un modificateur de polymérisation, ledit modificateur

de polymérisation étant de préférence un agent de transfert de chaîne.

On examine maintenant plus en détail les natures et quantités de chacun des composants intervenants ou susceptible(s) d'intervenir dans les compositions polymérisables (et notamment dans des compositions préférées) générant par copolymérisation les matrices de type d) au sein desquelles on fait avantageusement intervenir les composés photochromes (composé (I) et/ou (II))

de l'invention.

Les monomères de type (a), de formule (A) et (A'), constituent les

monomères (méth)acrylates (i.e. diacrylates, diméthacrylates ou mixtes: acrylates-

méthacrylates) difonctionnels à chaîne courte desdites composition(s) polymérisable(s). Lesdits monomères présentent ou non une symétrie plus ou moins prononcée (R/R', Rl/R'1, X/X'). Ils permettent de conférer la rigidité, et donc les propriétés mécaniques, au polymère (à la résine ou matrice) obtenu(e) à

partir de ladite composition polymérisable.

Les monomères de type (a) peuvent ou non répondre tous à la même formule (A) ou (A')... Ainsi les compositions polymérisables, précurseurs des matrices préférées comportent: - soit des monomères d'une même formule (A) (au moins un); - soit des monomères d'une même formule (A') (au moins un); - soit des mélanges (non mixtes) de monomères de formules (A) différents; - soit des mélanges (non mixtes) de monomères de formules (A') différents; - soit des mélanges (mixtes) de monomères de formule(s) (A) et de

formule(s) (A').

Selon une variante préférée, on utilise un ou des monomères de type (a) symétriques. On qualifie de symétriques, lesdits monomères de type (a), de formule (A) ou (A') dans lesquelles les groupes R1 et R'1 sont identiques, de même que les groupes R et R' ainsi que les substituants X et X pour les composés de formule (A). Lesdits monomères de type (a) de formule (A) symétriques sont connus et disponibles dans le commerce ou aisément accessibles pour l'homme du métier. En effet, on peut noter que lesdits monomères ne présentant pas d'halogéne sur les cycles aromatiques correspondent aux premiers monomères de formule (I) au sens du document WO-A-92/05209. Lesdits monomères de type (a) de formule (A) présentant un(des) halogène(s) sur le(s) cycle(s) aromatique(s) sont facilement obtenus par l'homme du métier en utilisant des dérivés convenablement substitués sur le(s)dit(s) cycle(s) aromatique(s). Dans le cadre de l'invention, les monomères de formule (A), dans laquelle R et R', identiques, sont l'hydrogène ou un groupe méthyle, R1 et R'1 sont un groupe méthyle, m et n sont indépendamment égaux à 1 ou 2, et p = q = 0, sont préférés. Une variante particulièrement avantageuse correspond au monomère de formule (A) du type ci-dessus avec en outre R = R' = H et m = n = 2. Ledit monomère est notamment commercialisé par la société AKZO NOBEL (NL) sous la dénomination commerciale DIACRYL 121. La synthèse des monomères de formule (A) disymétriques ne posent pas de problèmes

particuliers à l'homme du métier.

Les monomères (a) de formule (A') sont également bien connus et résultent de la réaction classique d'un diol aliphatique ou d'un alkylèneglycol à chaîne courte (avec un maximun de 8 atomes de carbone dans ladite chaîne) avec au moins un type de dérivé (méth)acrylique selon que l'on souhaite obtenir des

monomères de formule (A') symétriques ou disymétriques a leurs extrémités.

Ces monomères de type (a) interviennent généralement dans la composition à polymériser, à raison de 40 à 99 parties en poids pour 100 parties en poids du mélange de monomères de type (a) et (b). S'ils interviennent en plus faible quantité, la composition polymérisable a tendance à se rétracter pendant sa polymérisation, ce qui induit un démoulage prématuré, qui, à son tour est

responsable d'une détérioration des propriétés optiques de la résine finale. Les monomères (b) de formule (B), (B') et (B") constituent les monomères

alcéniques difonctionnels à chaîne longue de la composition polymérisable de l'invention. Lesdits monomères présentent ou non une symétrie

plus ou moins prononcée (R1I/R'I, R2/R'2, R3/R'3, R4/R'4, Z/Z').

Ces monomères de type (b) peuvent ou non répondre tous à la même formule (B), (B') ou (B")... Ainsi les compositions polymérisables, précurseurs des matrices préférées comportent: - soit des monomères d'une même formule (B) (au moins un); - soit des monomères d'une même formule (B') (au moins un); - soit des monomères d'une même formule (B") (au moins un); - soit des mélanges (non mixtes) de monomères de formules (B) différents; - soit des mélanges (non mixtes) de monomères de formules (B') différents; - soit des mélanges (non mixtes) de monomères de formules (B") différents; - soit des mélanges (mixtes, binaires ou ternaires) de monomères choisis

parmi les monomères de formule(s) (B), de formule(s) (B') et de formule(s) (B").

La présence dans la composition polymérisable, de monomère(s) de type (b) permet un assouplissement du réseau de polymère en relâchant ledit réseau, sans abaisser pour autant le degré de réticulation du polymère. Ceci permet de conférer au matériau des propriétés mécaniques intéressantes à haute température, caractérisees, notamment, par une valeur du module d'élasticité élevée au plateau

caoutchoutique du polymère.

Les monomères de type (b) qui sont des oligomères difonctionnels alcéniques à chaîne longue, ladite chaîne étant une chaîne polyoxyalkylène ou polymercaptoalkylène voire une chaîne mixte, sont obtenus selon des conditions classiques de synthèse organique par réaction: - entre un ou plusieurs dérivés présentant une fonctionnalité de type alcènylisocyanate, de formule I et/ou II:

R3 R'3

I I

R4 4 C-N=C=O et/ou R' C-N=C=O

R2 R'2

formule I formule Il dans lesquelles R1, R2, R3, R4, R'1, R'2, R'3 et R'4 sont tels que définis précédemment. Selon une variante préférée de l'invention, les monomères de type (b) utilisés sont symétriques à leurs extrémités. Pour ce faire, on utilise un seul type de dérivé alcénylisocyanate, (ainsi les formules I et II sont identiques). D'une façon particulièrement avantageuse, on utilise un dérivé vinylisocyanate, dans lequel R1i=R2=CH3 (ou R'i=R'2=CH3), R3 (ou R'3) est un radical isopropényle et R4

(ou R'4) est l'hydrogène, correspondant alors audit 3-isopropényl-at,a-

diméthylbenzylisocyanate (de dénomination générale m-TMI défini précédemment). Les oligomères (b) obtenus à partir desdits dérivés sont préférés; - et un composé possédant intrinsèquement une chaîne longue, ledit composé étant: * soit un composé symétrique au niveau de ses fonctions terminales correspondant: + à un diol de formule HO-(R-Y)nR'-OH; + ou à un dithiol de formule HS-(R-Y)n-R'-SH; + ou à une diamine de formule H2N-(R-Y)n-R'-NH2; permettant alors d'obtenir lesdits oligomères de formule (B) intrinsèquement symétrique (on entend par intrinsèquement symétrique des monomères de formule (B) dans laquelle les groupes Z et Z' sont des fonctions de nature identique); + ou à un biépoxy de formule

CH-CH-O- (R-Y) -CH-CH

O O

la réaction conduisant alors à la synthèse desdits oligomères de formule (B'); * soit un composé disymétrique au niveau de ses fonctions terminales: + lesdites fonctions pouvant être une fonction alcool, thiol ou amine; toutes les combinaisons étant possibles: ces composés permettant d'obtenir d'autres oligomères difonctionnels de formule (B) intrinsèquement disymétrique (on entend par intrinsèquement disymétrique des monomères de formule (B) dans laquelle les groupes Z et Z' sont des fonctions de nature différente); + lesdites fonctions étant respectivement une fonction époxy et une fonction alcool ou une fonction époxy et une fonction thiol, les composés étant alors de formule CH-CH-O- (R- Y)n-R (OH) O1 ou (SH),

la réaction conduisant alors à la synthèse desdits oligomères de formule (B").

Dans tous les cas, R, R',Y et n sont tels que définis précédemment; d'une façon préférentielle Y est l'oxygène (la chaîne longue étant alors une chaîne polyoxyalkylène). La masse moléculaire de la chaîne longue polyoxyalkylène et/ou polymercaptoalkylène, correspondant au radical (R-Y)n-R' ou (R-Y)n dans lesdites formules (B, B', B") précisées ci-dessus, est généralement au moins égale à 500 g.mol'1 et inférieure à 2000 g.mol-1; et préférentiellement, ladite masse

moléculaire est comprise entre 600 g.mol-1 et 900 g.mol'1.

D'une façon particulièrement avantageuse, on fait intervenir un ou plusieurs monomères de type (b) de formule (B) intrinsèquement symétrique (comme défini précédemment): R3

R R'

R4 C-Z-(R-Y) -R '-Z '-C R 4'

R2 R' 2

R 3 dans laquelle R, R', R1, R2, R3, R4, R'i, R'2, R'3, R'4 et Y sont tels que définis précédemment (avantageusement tels que les deux extrémités de la molécule soient identiques; i.e.: R1 = R' 1, R2 = R'2, R3 = R'3 et R4 = R'4, avec de façon encore plus avantageuse R1 = R'1 = R2 = R'2 = CH3 et R3 = R'3 et R4 = R'4 avec l'un de R3, R4 valant l'hydrogène et l'autre valant un groupe isopropényle) et Y est tel que défini précédemment et consiste avantageusement en un oxygène (X = O) et: (c) - Z et Z' sont des fonctions carbamates de formule respective (-NH-CO-O-) et (-O-CO-NH-); - n est un entier défini de tel sorte que le nombre total d'atomes de carbone, contenus dans la chaîne longue située entre les deux motifs Z et Z', soit compris entre 18 et 112; et avantageusement soit compris entre 24 et 112 dans le cas d'une chaîne polyoxyalkylène et d'une façon particulièrement avantageuse entre 26 et 50 dans le cas d'une chaîne polyoxyalkylène de masse moléculaire comprise entre 600 et 900 g.mol-1; ou(c) - Z et Z' sont des fonctions thiocarbamates de formule respective (-NH-CO-S-) et (-S-CO-NH-) - n est un entier défini de tel sorte que le nombre total d'atomes de carbone, contenus dans la chaîne longue située entre les deux motifs Z et Z', soit compris entre 18 et 108; et avantageusement soit compris entre 24 et 108 dans le cas d'une chaîne polyoxyalkylène et d'une façon particulièrement avantageuse entre 28 et 46 dans le cas d'une chaîne polyoxyalkylène de masse moléculaire comprise entre 600 et 900 g. mol-1; ou (y) - Z et Z' sont des fonctions urées (-NH-CO-NH-) - n est un entier défini de tel sorte que le nombre total d'atomes de carbone, contenus dans la chaîne longue située entre les deux motifs Z et Z', soit compris entre 18 et 112; et avantageusement soit compris entre 24 et 112 dans le cas d'une chaîne polyoxyalkylène et d'une façon particulièrement avantageuse entre 28 et 50 dans le cas d'une chaîne polyoxyalkylène de

masse moléculaire comprise entre 600 et 900 g.mol-1.

L' homme du métier aura compris que la formule (B), dans le cas (o) ci-

dessus o le nombre d'atomes de carbone, contenus dans la chaîne longue est égal à 50, peut par exemple s'écrire:

R3 R3

R 0 0 R

R4 V i-NH o_( (C H2) 4 )12-(CH2) 2 - NH-C R 4w

R1 1

R2 R'2

De même, l'homme du métier aura compris que d'une façon générale les valeurs minimales mentionnées précédemment, définissant le nombre de carbone dans la chaîne longue de motif (R-Y)n-R' ou (R-Y)n, correspondent à des

composés possédant une chaîne polymercaptoalkylène (Y = S).

D'une façon particulièrement avantageuse, le(s)dit(s) monomère(s) de type (b) ont une formule générale (B), telle que décrite précédemment et dans laquelle: - R1, R2, R'1 et R'2, identiques, sont des radicaux méthyle; R3 et R'3 sont un radical isopropényle; R4 et R'4 sont l'hydrogène et + soit Z et Z' sont des fonctions urées (-NH-CO-NH-) et - R' représente un groupe éthylène ou propylène; - n est un entier égal à 13 ou 19 définissant un nombre total d'atomes de carbone, entre Z et Z', égal à 28 ou 40 quand (R-Y)n est une chaîne polyoxyéthylène; ou n est un entier égal à 10 ou 14 définissant un nombre total d'atomes de carbone, entre Z et Z', égal à 33 ou 45 quand (R-Y)n est une chaîne polyoxypropylène; ou n est un entier compris entre les valeurs limites inférieures (10 à 13) et supérieures (14 à 19) telles que définies ci- dessus, quand (R-Y)n est une chaîne mixte polyoxyéthylène / polyoxypropylène; +soit Z et Z' sont des fonctions carbamates de formule respective (-NH-CO-O-) et (-O-CO-NH-) et - R' représente un groupe éthylène; - (R-Y)n représente une chaîne longue polyoxyéthylène; - n est un entier égal à 13 ou 19 définissant un nombre total d'atomes de carbone, contenus dans la chaîne longue située entre les deux motifs Z et Z', égal à 28 ou 40. Les monomères de type (b) interviennent généralement dans la composition à polymériser, à raison de I à 60 parties en poids pour 100 parties en

poids du mélange de monomères de type (a) et (b).

Ladite composition polymérisable peut par ailleurs renfermer, comme déjà indiqué, d'autres monomères. De manière générale, pour 100 parties en poids du mélange de monomères de type (a) et (b), ladite composition peut renfermer de 1 à parties en poids (avantageusement de 10 à 50 parties en poids) d'au moins un monomère, choisi parmi les monomères alcéniques (tels que ceux de formules (C) et (D) et le diallylphtalate (f)), avantageusement vinyliques et allyliques, les monomères (méth)acryliques (tels que ceux de formule (E)) et leurs mélanges. Au vu des effets recherchés, quand on additionne ces types de monomères, l'homme du métier saura déterminer et optimiser les quantités intervenantes de chaque type desdits monomères (en tout état de cause, la quantité totale de(s)dit(s) monomère(s) intervenant dans la composition polymérisable est comprise entre I à

parties en poids du mélange de monomères de type (a) et (b)).

Les monomères vinyliques de formule (C) - le styrène et/ou le méthylstyrène- interviennent en combinaison avec le(s) monomère(s) de type (a) pour relâcher le réseau. L'intervention, à ce niveau, du styrène peut être particulièrement avantageuse dans la mesure o ce composé polymérisé présente un indice de réfraction (n = 1,595) plutôt élevé. Ledit styrène constitue le composé

particulièrement préféré de cette classe de monomère.

Le composé de formule (D) consiste en le divinylbenzène (DVB) ou le di(méthylvinyl)benzène. Le divinylbenzène est le composé de formule (D) particulièrement préféré. L'intervention d'au moins un composé de formule (D) peut se révéler avantageuse en ce que notamment ledit composé tempère, de manière générale, les effets du(des) composé(s) de formule (C). On a mis notamment en évidence l'action bénéfique d'un tel composé de formule (D) sur l'expression de propriétés photochromiques. En référence au divinylbenzène, dans la mesure o ce composé polymérisé présente un indice de réfraction relativement élevé (n= 1,61), son intervention est également bénéfique en ce qu'elle entraîne une

augmentation de l'indice de réfraction des polymères de l'invention.

Ladite composition polymérisable renferme aussi avantageusement au moins un composé de formule (E). Il s'agit d'un monomère (méth)acrylique tel que défini précédemment. Il peut notamment s'agir du butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl

ou du 2-éthylhexyl(méth)acrylate ou encore de l'éthyltriglycol(méth)acrylate. Le 2-

éthylhexylméthacrylate (EHMA) est le composé de formule (E) préféré. La présence de ce type de composé s'est révélée avantageuse pour le démoulage du matériau polymérisé et pour la mise en oeuvre de traitements de finition de ce dernier. Enfin, ladite composition polymérisable peut renfermer du diallylphtalate qui permet notamment d'ajuster l'indice et/ou d'autres propriétés optiques et mecaniques. Comme précisé ci-dessus, l'intervention des composés de formule (C) et/ou (D) et/ou (E) et/ou du diallylphtalate n'est pas obligatoire. Elle se révèle

toutefois généralement avantageuse.

Les monomères de types (a), (b) et (f) et de formules (C), (D) et (E) sont les constituants principaux - dans la mesure o ils interviennent ou sont susceptibles d'intervenir en des quantités relativement conséquentes - des compositions polymérisables à partir desquelles on génère des copolymères ou résines ou matrices, au sein desquelles on fait intervenir les composés photochromes (I) et/ou (II) de l'invention. Lesdits copolymères sont obtenus à partir desdits monomères par une copolymérisation radicalaire per se classique. Ladite copolymérisation est généralement mise en oeuvre comme précisé précédemment en présence d'une quantité efficace d'au moins un modificateur de

polymérisation et d'au moins un initiateur de polymérisation radicalaire.

Le modificateur de polymérisation intervient généralement en une teneur maximale de 5% en poids, avantageusement à raison de 0,01 à 2 % en poids, rapporté au poids de monomères à copolymériser. On note ici qu'il est possible de se dispenser de la présence d'un tel modificateur de polymérisation dans l'hypothèse o l'on prépare le matériau sous une épaisseur réduite (e<2,0 mm). Dans cette hypothèse, on n'est pas confronté à des problèmes d'évacuation de chaleur... Pour la préparation d'une matrice présentant une épaisseur supérieure à 2,0 mm, la présence d'un modificateur de polymérisation dans les quantités indiquées ci-dessus est généralement opportune. On déconseille vivement de dépasser la teneur maximale de 5% indiquée ci-dessus car alors la température de transition vitreuse du matériau préparé devient bien trop faible. On préconise vivement pour la préparation du matériau (lentille) d'une épaisseur comprise entre 1,5 et 20 mm, une teneur en modificateur de polymérisation d'environ 1,2%. On a noté que la colorabilité et la cinétique d'assombrissement de la matrice augmentent avec la quantité de modificateur de polymérisation intervenant. De la même façon, lorsque cette quantité augmente, la résistante mécanique augmente et les qualités optiques

s'améliorent...

Il convient bien évidemment que ledit modificateur de polymérisation ne détruise pas le(s) composés(s) photochrome(s) présent(s) pendant la

polymérisation et/ou n'induise pas de son propre fait une décoloration du matériau.

Ledit modificateur de polymérisation est avantageusement un agent de transfert de chaîne. Ledit agent de transfert de chaîne peut être un agent de transfert de chaîne

non-halogéné tel qu'un alcane-thiol linéaire ou l'éther bis-mercaptoéthylique.

Comme exemple d'alcane-thiol linéaire on peut citer, sans que cela soit limitatif, le dodécanethiol. Il n'est pas exclu d'utiliser d'autres types d'agents de transfert de chaîne tels des alcane-thiols substitués par au moins un radical aryle ou alkyle ou des thiophénols. Tous ces composés sont familiers à l'homme du métier et

commercialement disponibles.

L'initiateur de polymérisation radicalaire ou catalyseur intervenant doit, lui aussi être "inerte" vis-à-vis du(des) composés(s) photochrome(s) présent(s). Le catalyseur est généralement utilisé à raison de 0,01 à 1% en poids, de préférence de 0,05 à 0,5% en poids, par rapport au poids de monomères présents. Ledit initiateur peut être choisi parmi les composés diazoiques. Ces composés sont familiers à l'homme du métier et commercialement disponibles. Des exemples de tels

composés diazoiques sont l'azobisisobutyronitrile (AIBN) et le 2,2'azobis(2-

o10 méthylbutyronitrile)(AMBN). En l'absence d'un tel catalyseur ou en présence d'une trop faible quantité de celui-ci, il devient nécessaire de mettre en oeuvre la copolymérisation à une température plus élevée et ceci rend la réaction difficilement contrôlable... En présence d'une trop forte quantité de catalyseur, un excès de radicaux libres peut être généré, cet excès de radicaux libres induisant une destruction du(des) colorant(s) photochromique(s) éventuellement présent(s) et une fatigue accélérée du matériau final. Dans cette dernière hypothèse, la réaction

mise en oeuvre peut aussi s'accélérer et devenir difficilement contrôlable.

On a longuement décrit ci-dessus un type original de matrices (co)polymères au sein desquelles interviennent donc avantageusement les composés photochromes de l'invention, pris isolément ou avantageusement en mélange. Conjointement au(x)dit(s) composé(s) photochrome(s), on peut faire intervenir, de façon connue en soi: - au moins un autre composé photochrome, (voir plus haut), - et/ou, au moins un colorant non photochromique, ceci dans le but notamment d'ajuster la teinte grise, à l'état foncé, - et/ou, un ou plusieurs stabilisants, comme par exemple un antioxydant, - et/ou, un ou plusieurs anti-UV, - et/ou, un ou plusieurs antiradicaux,

- et/ou, un ou plusieurs désactiveurs d'états excités photochimiques.

Ces additifs peuvent notamment permettre d'améliorer la durabilité du

(des) composé(s) photochrome(s) intervenant.

Lesdits composés photochromes d'un autre type, colorants non photochromiques, stabilisants, sont des produits de l'art antérieur connus de

l'homme de l'art.

Selon son dernier objet, la présente invention concerne des produits finis ou des articles (vitrages, notamment de bâtiments, d'engins de locomotion, de véhicules automobiles; dispositifs optiques; articles ophtalmiques ou solaire, notamment des lentilles; articles décoratifs; articles de protection solaire; articles utiles au stockage d'informations...) qui renferment une quantité efficace d'au moins un des composés photochromes (I) ou (II) et avantageusement une quantité efficace d'un mélange desdits composés (I) et (II). Lesdits articles peuvent notamment être constitués, en totalité ou en partie, d'une matrice (co)polymère renfermant donc isolément ou avantageusement en mélange lesdits composés

photochromes (I) et (II).

La présente invention est illustrée par les exemples qui suivent, de

synthèse et de validation photochromique, des composés de l'invention.

Exemples

1. Synthèse du composé (I) Le composé (I) (décrit dans la demande de brevet FR 96 09384) est

obtenu par chauffage au reflux du tétrahydrofuranne, en présence d'acide p-

toluène sulfonique, d'un mélange de 1-(p-diméthylaminophényl)-1-phényl-2-

propyn-1-ol et de 5,7-diméthoxy-3-méthyl-1-naphtol; ledit naphtol ayant été préparé selon le mode opératoire décrit dans J. Org. Chem. 1986, vol 51, p271-273

(Sibi et ai).

2. Synthèse du composé (Il) Le composé (Il) est synthétisé selon le schéma suivant: cl

(3 1C

a ó0, N _--C OH cOH OMO OMe N OMe La voie de synthèse mise en oeuvre est essentiellement celle décrite dans

la demande WO-A- 94 22850.

Etape (a): On fait réagir 101 g de chlore gazeux avec 100 g de 2-naphtol dans 560 ml d'acide acétique en présence de 280 g d'acétate de sodium selon le protocole expérimental décrit dans J. Chem. Soc. 1945, p 280. On obtient 144 g de 1,1-dichloronaphtalène-2(1H)-one.

Etape (b): On coule dans une solution contenant 40 g de 1,1-

dichloronaphtalène-2(1H)-one dans 320 ml de toluène, un mélange constitué de 17,9 g de morpholine et de 20,8 g de triéthylamine à température ambiante. Après 1,5 heure, on verse le mélange dans 200 ml d'eau. On récupère la phase organique et on ajoute 300 ml d'eau suivie d'une solution de soude concentrée (50 ml). On récupère la phase aqueuse et on neutralise la soude par de l'acide acétique entrainant la précipitation du 1-chloro-4-morpholino-2-naphtol. Après filtration,

lavage à l'eau et séchage, on obtient 42 g de produit.

Etape (c): Dans un autoclave de 0,3 1 en acier, on maintient sous une pression de 3 bar et à 35 C, 10,5 g de 1-chloro-4-morpholino-2-naphtol dans ml de soude (2N) et 30 ml d'éthanol en présence de 3 g de palladium sur charbon (5%) pendant 7 heures. La solution est ensuite filtrée pour éliminer le

catalyseur. La phase aqueuse est ensuite acidifiée par l'acide acétique puis filtrée.

Le précipité est lavé à l'eau puis séché. On obtient ainsi 7,1 g de 4morpholino-

* 2-naphtol. Etape (d) Le 1-(p-méthoxyphényl)-1-phényl-2-propyn-1-ol est synthétisé à partir de 4-méthoxybenzophénone et de l'acétylure de lithium (complexe d'ethylène diamine) dans du DMSO comme décrit dans le brevet EP-

A- 250 193.

Etape (e): On fait réagir 0,91 g de 1-chloro-4-morpholino-2-naphtol avec 0,95 g de 1-(p-méthoxyphényl)-1-phényl-2-propyn-1-ol dans 30 ml de THF au reflux pendant 4 heures en présence de 0,72 g d'acide p-toluène sulfonique. La solution est ensuite neutralisée par 30 ml de soude 1N puis extraite par 2 fois 30 ml de toluène. On évapore les phases organiques puis on sépare le photochrome par chromatograhie sur une colonne d'alumine en éluant avec un mélange d'acétate d'éthyl / éther diisopropylique (10/90). On isole ainsi 250 mg de 3 - (p-méthoxyphényl) - 3 - phényl - 6 morpholino - [3H] - naphto - [2,1-b]

pyrane (composé II). Sa structure est confirmée par spectroscopie RMN 'H.

3. Synthèse des témoins (composés du type composé (II)): Les composés C1 à C3 ont été obtenus de façon analogue à celle décrite

ci-dessus pour le composé (II).

Structures des composés (I). (I). Cl. C2 et C3: Me2N\ OMc, tOM Mc /OMc, McN OMO Mr adcOO moM

I ILI

OMN CF3

OMo Ome i OM e

CND CND C

0 0

C1 C2 C3

On précise, ci-après, pour chacun desdits composés, le temps de demi-

éclaircissement: t., exprimé en secondes. Ce paramètre caractérise la cinétique de retour à l'état initial (après assombrissement)(voir sa définition exacte donnée plus haut dans le présent texte, en référence au tableau rassemblant les propriétés du

composé (I)).

Composé (I) 127s Composé (II) 88s Composé C1 52s Composé C2 150s Composé C3 165s L'intérêt du composé (II) sur certains de ses homologues (C2 et C3) est

d'ores et déjà évident.

4. Préparation de la matrice photochromiue Etape 1: Synthèse du monomère difonctionnel alcénique de formule (B): 500 g de polyéthylèneglycol 600 (Aldrich) sont chauffés à 45 C dans un réacteur thermostaté sous balayage d'azote. 2,5 g de 4-méthoxyphénol (Aldrich) et 3 g de dibutyldilaurate d'étain (Aldrich) sont ajoutés dans le réacteur. 329 g de m-isopropényl-ct-act-dimethylbenzyl isocyanate (m-TMI ) de CYTEC

Industries sont alors ajoutés dans le réacteur à un débit d'environ 300 g/heure.

Lorsque l'addition du m-TMI est terminée, on laisse le mélange sous agitation à 50 C pendant une heure. Le produit obtenu est alors amené à la température ambiante. Etape 2 Préparation du (co)polymère: mélange de monomère difonctionnel (méth)acrylate de formule (A) et de monomère difonctionnel

alcénique de formule (B).

On mélange 21 g de monomère uréthanne de l'étape précédente, 20,5 g de divinylbenzène (Aldrich), 14 g de benzylméthacrylate (Aldrich) et 44,5 g de

diméthacrylate de Bisphénol A tétraéthoxylé (DIACRYL 121 - AKZO).

Etape 3: Préparation de la matrice: addition des colorants photochromes (combinaison des deux colorants) et conditions de polymérisation: Au mélange de monomères, on ajoute les colorants photochromes aux taux donnés dans le tableau suivant (les quantités desdits colorants sont exprimées

en gramme pour 100 g de mélange de monomères).

échantillon Compos ( I) Composé (II) C1 C2 C3 No 1 0,075 0,009 0 0 0 No2 0,075 0 0,015 0 0 No 3 0,075 0 0 0,0075 0 No4 0,075 0 0 0 0,006

Dans chaque composition, on solubilise 0,2 g (en masse) d'AMBN 2,2'-

azobis(2-méthylbutyronitrile) fourni par AKZO (Perkadox ).

Des échantillons plans de 2 mm sont ensuite moulés entre 2 plaques de verre avec un joint PVC. La polymérisation est réalisée à 60 C pendant 8 heures puis à 90 C pendant 2 heures. Après démoulage, les échantillons sont recuits 1

heure à 120 C.

5. Résultats La transmission optique entre 190 et 900 nm est mesurée pour chaque échantillon à l'état clair (TO) puis à l'état foncé (TD15) après 15 minutes d'exposition UV-Visible sous une source Xénon filtrée (distribution proche de AM2 Moon). A partir des spectres de transmission, les coordonnées chromatiques X, Y, Z et L, a, b ont été calculées selon la méthode ASTM E308-90. L'indice de jaune de l'état clair a été calculé à partir de ces cordonnées selon la méthode ASTM D1925-70. Les propriétés photochromiques des échantillons sont données dans les

tableaux suivants.

Echantillon TO TD15 (25 C) TD15 40 C) No 1 82,6 % 10,7 % 34,4 % No2 84,4 % 13,8 % 37,7 % No3 82,8 % 10,8 % 33,4 % No4 83,1% 11,4 % 32,9 % *TO = transmission mesurée à 560 nm à l'état clair

**TD15 = transmission mesurée à 560 nm après 15 minutes d'exposition.

Echantillon Indice de a d15 b d5 a d15 b d15 Aa Ab jaune 25 C 25 C 40 C 40 C a25-a40 b25-b40 No 1 9,8 0,2 -6,8 -0,6 -0,8 0,8 - 6,0 No2 12, 7 4,0 - 2,8 2,0 1,4 2,0 -4,2 No 3 9,9 0,6 -10,3 -0,7 -3,6 1,3 -6,7 No4 10,6 4,0 - 9,6 -0,8 -2,1 1,8 -7,5 a dl5 et b dis désignent les coordonnées chromatiques à l'état assombri après 15 minutes d'exposition. Aa et Ab représentent les variations de couleur entre 25 et 40 C. Il est démontré par ces mesures que l'échantillon No 2 présente un indice de jaune trop élevé et une colorabilité (TD15) à 40 C nettement inférieure aux o10 autres exemples. Les couleurs à l'état assombri de cet exemple ne sont pas

constantes: d'une tendance pourpre à 25 C et brun à 40 C.

A l'état assombri, les échantillons No 3 et No 4 sont gris avec une tendance pourpre à 25 C et gris avec une tendance bleu à 40 C. L'échantillon No 1 avec un indice de jaune plus faible est gris avec une tendance bleu à 25 C et gris

neutre à 40 C.

En résumé, l'échantillon No 1 est celui qui possède la meilleure consistance de couleur entre 25 et 40 C (les écarts Aa et Ab sont les plus faibles pour cet échantillon) avec une forte colorabilité à 40 C et un indice de jaune

relativement faible.

Claims (12)

- Revendications -

1. Composition photochromique incorporant du + 2-(pdiméthylaminophényl)-2-(p-méthoxyphényl)-5-méthyl-7,9- diméthoxy -[2H]naphto[1,2-b]pyrane (composé (I)), et du

+ 3-(p-méthoxyphényl)-3-phényl-6-morpholino-3H-naphto-[2,1-

b]pyrane (composé (II)).

2. Composition photochromique selon la revendication 1, caractérisée

en ce que, en son sein, le rapport pondérai 2-(p-diméthylaminophényl)-2(p-

méthoxyphényl)-5-méthyl-7,9-diméthoxy-[2H]-naphto[1,2-b]pyrane (composé I)/ 3-(p-méthoxyphényl)-3-phényl-6-morpholino-3H-naphto-[2,1-b]pyrane (composé

11) est compris entre 7 et 10, avantageusement entre 8 et 9.

3. Utilisation conjointe, à titre d'agents photochromes, du 2-(p-

diméthylaminophényl)-2-(p-méthoxyphényl)-5-méthyl-7,9-diméthoxy-[2H]-

naphto[1,2-b]pyrane (composé I) et du 3-(p-méthoxyphényl)-3-phényl-6-

morpholino-3H-naphto-[2,1-b]pyrane (composé II); lesdits deux agents photochromes étant avantageusement utilisés dans un rapport composé (I) /

composé (II) compris entre 7 et 10.

4. Le 2-(p-diméthylaminophényl)-2-(p-méthoxyphényl)-5-méthyl-7,9-

diméthoxy-[2H]-naphto[ 1,2-b]pyrane.

5. Le 3-(p-méthoxyphényl)-3-phényl-6-morpholino-3H-naphto-[2, 1-

b]pyrane.

6. Matrice (co)polymère caractérisée en ce qu'elle comprend l'un au

moins des composés selon les revendications 4 et 5 et avantageusement un

mélange desdits composés selon l'une des revendications 1 ou 2.

7. Matrice (co)polymère selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit (co)polymère est choisi dans la liste suivante: a) mono-, di-, triou tétraacrylate ou mono-, di-, tri- ou tétraméthacrylate d'alkyle, de cycloalkyle, d'aryle ou d'aralkyle éventuellement halogéné ou comportant au moins un groupement éther et/ou ester et/ou carbonate et/ou carbamate et/ou thiocarbamate et/ou urée et/ou amide, b) polystyrène, polyéther, polyester, polycarbonate, polycarbamate, polyépoxy, polyurée, polyuréthane, polythiouréthane, polysiloxane, polyacrylonitrile, polyamide, polyester aliphatique ou aromatique, polymère vinylique, acétate de cellulose, triacétate de cellulose, acétate-propionate de cellulose ou polyvinylbutyral, c) copolymères de deux ou plusieurs types de monomères ou mélanges de polymères visés supra, d) copolymères obtenus par polymérisation, par voie radicalaire, d'une composition comprenant un mélange d'au moins un ou plusieurs monomères difonctionnels de type (a) et un ou plusieurs monomères difonctionnels de type (b): * le(s) monomère(s) difonctionnel(s) de type (a) répondant à l'une ou l'autre des formules (A) et (A') ci-après: + formule (A): CH2=C-C- (OCHR-CH2),- c 0n(CC2CH HR' C CCH2 IlII o CH3 0 (X)p (X')q dans laquelle: - R1, R'1, R et R', identiques ou différents, sont indépendamment un hydrogène ou un groupe méthyle; - m et n sont, indépendamment, des entiers compris entre 0 et 4 inclus; et sont avantageusement indépendamment égaux à I ou 2; - X et X', identiques ou différents, sont un halogène et représentent de préférence un chlore et/ou un brome; - p et q sont, indépendamment, des entiers compris entre 0 et 4 inclus; + formule (A'):

O R'

Il I 1

H2C-C-C-(O-R)-O-C-C=CH2

R1 O

dans laquelle: - R1 et R'1, identiques ou différents, sont indépendamment un hydrogène ou un groupe méthyle; - R est un radical alkyle linéaire ou ramifié comportant de 2 à 8 atomes de carbone, un radical cycloalkyle comportant de 3 à 6 atomes de carbone, un radical éther de formule (R'-O-R") dans laquelle R' et R", identiques ou différents, sont indépendamment un radical alkyle linéaire ou ramifié comportant de 2 à 4 atomes de carbone; * le(s) monomère(s) difonctionnel(s) de type (b) oligomère difonctionnel alcénique à chaîne longue - répondant à l'une ou l'autre des formules (B), (B') et (B") ci-après: + formule (B): R 3

R R'1

il I 1 R4 C-Z (R-Y) n R '-Z '-C R'

R2 R'2

R3 dans laquelle - R1, R'1, R2 et R'2, identiques ou différents, sont indépendamment l'hydrogène ou un radical alkyle linéaire ou ramifié, avantageusement linéaire, comportant de I à 4 atomes de carbone; et correspondent de façon particulièrement avantageuse à un groupe méthyle; R3 et R4, différents, sont indépendamment l'un l'hydrogène et l'autre un radical alcényle comportant de 2 à 6 atomes de carbone, avantageusement de 2 à 4 atomes de carbone et d'une façon particulièrement avantageuse un radical isopropényle; - R'3 et R'4, différents, sont indépendamment l'un l'hydrogène et l'autre un radical alcényle comportant de 2 à 6 atomes de carbone, avantageusement de 2 à 4 atomes de carbone et d'une façon particulièrement avantageuse un radical isopropényle; - Z représente une fonction carbamate (-NH-CO-O-), une fonction thiocarbamate (-NH-CO-S-) ou une fonction urée (-NH-CO-NH-); - Z', indépendamment de Z et de façon avantageuse respectivement par rapport à

Z, représente une fonction carbamate (-O-CO-NH-), une fonction thiocarbamate (-

S-CO-NH-) ou une fonction urée (-NH-CO-NH-); - R' représente un radical alkyle linéaire ou ramifié comportant de 2 à 4 atomes de carbone; - R, identique ou différent quand n > 2, est un radical alkyle linéaire ou ramifié comportant de 2 à 4 atomes de carbone; - Y, identique ou différent quand n > 2, est l'oxygène ou le soufre; - n est un entier défini de tel sorte que le nombre total d'atomes de carbone, contenus dans la chaîne longue située entre les deux motifs Z et Z', soit au moins égal à 18 et d'une façon avantageuse soit compris entre 18 et 112 inclus; + formule (B'):

3 R O O R'1

C-N O-(R-Y) N-C RI

R2 R'2

dans laquelle: - R1, R2, R3, R4, R'1, R'2, R'3, R'4, R et Y sont tels que définis ci-dessus en référence à la formule (B); - n est un entier défini de tel sorte que le nombre total d'atomes de carbone, contenus dans la chaîne longue de motif (R-Y)n, soit au moins égal à 22 et d'une façon avantageuse soit compris entre 22 et 104 inclus; + formule (B"):

R3 R'3

R 0 R'

À I

R i + C-N O-(R-Y)-R' -Z 'C-X R',

2 R' 2

dans laquelle: - RI, R2, R3, R4, R'1, R'2, R'3, R'4, R, R' et Y sont tels que définis ci-dessus en référence à la formule (B); - Z' est une fonction carbamate (-O-CO-NH-) ou Z' est une fonction thiocarbamate

(-S-CO-NH-);

- n est un entier défini de tel sorte que le nombre total d'atomes de carbone, contenus dans la chaîne longue de motif (R-Y)n-R', soit au moins égal à 22 et

d'une façon avantageuse soit compris entre 22 et 104 inclus.

8. Matrice (co)polymère selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit copolymère est obtenu par polymérisation, par voie radicalaire, d'une composition telle que définie au point d); le(s) monomère(s) difonctionnel(s) de type (a) répondant à la formule (A) dans laquelle: R1 et R'1, identiques, sont un groupe méthyle; - R et R', identiques, sont l'hydrogène ou un groupe méthyle; - m et n sont indépendamment 1 ou 2; - p et q sont identiques et égaux à 0;

et avantageusement R et R' représentent l'hydrogène et m = n = 2.

et/ou le(s) oligomère(s) difonctionnel(s) alcénique(s) symétrique(s) à chaîne longue répondant à la formule (B) et/ou à la formule (B') et/ou à la formule (B"), dans lesquelles R1, R'1, R2, R'2 sont identiques et représentent un groupe méthyle, R3 et R'3, identiques, représentent un radical isopropényle et R4 et R'4, identiques,

sont l'hydrogène.

9. Matrice (co)polymère selon l'une des revendications 7 et 8,

caractérisée en ce que ledit copolymière est obtenu par polymérisation, par voie radicalaire, d'une composition telle que définie au point d) de la revendication 7; le(s) oligomère(s) difonctionnel(s) alcénique(s) répondant à la formule (B) et/ou à la formule (B') et/ou à la formule (B"), formules (B), (B'), (B") dans lesquelles la chaîne longue polyoxyalkylène et/ou polymercaptoalkylène, représentée par le motif (RY)n-R' dans le cas d'oligomère(s) de formule (B) ou de formule (B"), ou par le motif (R-Y)n dans le cas d'oligomère(s) de formule (B'), présente une masse moléculaire comprise entre 500 g.mol'1 et 2 000 g.mol'l; et avantageusement la masse moléculaire de ladite chaîne longue est au moins de 600g.mol'1 et

inférieure à 900 g.mol 1.

10. Matrice (co)polymère selon l'une quelconque des revendications 7 à

9, caractérisée en ce que ledit copolymère est obtenu par polymérisation, par voie radicalaire, d'une composition telle que définie au point d) de la revendication 7; le(s) oligomère(s) difonctionnel(s) de type b) répondant à la formule (B) dans laquelle: - Z et Z' sont des fonctions urées (-NH-CO-NH-); - R1, R2, R3, R4, R'1, R'2, R'3 et R'4 sont tels que définis à la revendication 8; - R' représente un groupe éthylène ou propylène; - n est un entier égal à 13 ou 19 définissant un nombre total d'atomes de carbone, entre Z et Z', égal à 28 ou 40 quand (R-Y)n est une chaîne polyoxyéthylène; ou n est un entier égal à 10 ou 14 définissant un nombre total d'atomes de carbone, entre Z et Z', égal à 33 ou 45 quand (R-Y)n est une chaîne polyoxypropylène; ou n est un entier compris entre les valeurs limites inférieures et supérieures telles que définies ci-dessus, quand (R-Y)n est une chaîne mixte polyoxyéthylène / polyoxypropylène, ou dans laquelle: - Z et Z' sont des fonctions carbamates de formule respective (-NH-CO-O-) et

(-O-CO-NH-).

- R1, R2, R3, R4, R'1, R'2, R'3 et R'4 sont tels que définis à la revendication 8; - R' représente un groupe éthylène; - (R-Y)n représente une chaîne longue polyoxyéthylène; - n est un entier égal à 13 ou 19 définissant un nombre total d'atomes de carbone, contenus dans la chaîne longue située entre les deux motifs Z et Z', égal à 28 ou 40.

11. Matrice (co)polymère selon l'une quelconque des revendications 7 à

10, caractérisée en ce que ledit copolymère est obtenu par polymérisation, par voie radicalaire, d'une composition telle que définie au point d) de la revendication 7; la quantité de monomère(s) de type (a) étant comprise entre 40 et 99 parties en poids,

pour 100 parties en poids du mélange de monomères de type (a) et (b).

12. Produit fini du type vitrage, dispositif optique, article ophtalmique ou solaire consistant avantageusement en une lentille, constitué, en totalité ou en

partie, d'une matrice selon l'une quelconque des revendications 6 à 11 et/ou

renfermant l'un au moins des composés selon les revendications 4 et 5, et

avantageusement un mélange desdits composés selon l'une des revendications 1 ou

2.