FR2838746A1

FR2838746A1 - Compositions photochromiques reticulables, reticulees; preparation; substrats revetus desdites compositions, lentilles en lesdites compositions reticulees

Info

Publication number: FR2838746A1
Application number: FR0204778A
Authority: FR
Inventors: David Henry; Cecile Lecrivain
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2003-10-24
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: US20030193044A1; WO2003089489A1; AU2003223670A1; US7261842B2; DE60314613T2; EP1495061B1; ES2288605T3; JP2006513276A; FR2838746B1; EP1495061A1; DE60314613D1

Abstract

La présente invention concerne : - de nouvelles compositions photochromiques réticulables qui renferment :+ au moins un polymère linéaire de type polyuréthane ou polyuréthane-urée dont au moins l'un des motifs constitutifs de la chaîne, motif non terminal, comporte au moins une insaturation, avantageusement de type (méth) acrylique; et+ une quantité efficace d'au moins un composé organique photochromique, avantageusement choisi parmi les spiroxazines, les chromènes, les spiropyranes, les fulgides et les fulgimides; - de nouvelles compositions photochromiques réticulées, susceptibles d'être obtenues à partir desdites nouvelles compositions photochromiques réticulables; - des substrats revêtus de ces nouvelles compositions réticulables ou réticulées et des lentilles photochromiques à base de ces nouvelles compositions réticulées;- un procédé de préparation de ces nouvelles compositions photochromiques réticulables.

Description

La présente invention concerne : - de nouvelles compositions photochromiques réticulables ; - de nouvelles compositions photochromiques réticulées, susceptibles d'être obtenues à partir desdites nouvelles compositions photochromiques réticulables ; - des substrats revêtus de ces nouvelles compositions réticulables ou réticulées et des lentilles photochromiques à base de ces nouvelles compositions réticulées ; - un procédé de préparation de ces nouvelles compositions photochromiques réticulables.

Le photochromisme, exprimé par différents types de molécules organiques photochromiques, invitées dans un matériau organique hôte, est un phénomène connu, largement décrit dans la littérature.

Au sein d'une matrice polymère, la mobilité des chaînes polymères au voisinage des molécules photochromiques définit la vitesse à laquelle les propriétés photochromiques desdites molécules s'expriment, dans la mesure où le changement réversible de couleur desdites molécules est basé sur un procédé réversible de rupture de cycle et d'isomérisation. En conséquence, le processus d'assombrissement et d'éclaircissement d'une matrice polymère, hôte de molécules photochromiques, dépend du volume libre laissé, dans ladite matrice, auxdites molécules et donc, de la flexibilité des chaînes polymères de ladite matrice.

De ce point de vue là, les matrices polyuréthane ou polyuréthane-urée sont particulièrement intéressantes. En effet, le volume libre en leur sein peut aisément être ajusté par un choix judicieux des blocs assemblés lors de la synthèse. On peut ainsi optimiser la coloration et le retour à la couleur initiale d'une matrice polyuréthane ou polyuréthane-urée par un choix approprié des blocs intervenant lors de la synthèse de ladite matrice.

Par ailleurs, l'intervention de revêtements photochromiques sur des matrices non photochromiques, en lieu et place de matrices rendues photochromiques dans toute leur masse, est opportune lorsque lesdites matrices non photochromiques n'offrent pas de flexibilité suffisante, de volume libre suffisant, à l'expression du photochromisme de molécules invitées en leur sein. Ainsi, des matériaux thermoplastiques, tels le polyméthylméthacrylate ou les polycarbonates ne conviennent pas comme

polymère hôte de molécules photochromiques dans la mesure où le volume libre en leur sein et la flexibilité des chaînes les constituant sont insuffisants.

La demande de brevet EP-A-0 294 056 décrit la préparation de polyuréthanes photochromiques. Lesdits polyuréthanes sont préparés, de façon classique, à partir de réactifs diisocyanate et de réactifs polyol. Le composé photochromique est ajouté, en amont de la réaction, avec l'un des réactifs ou dans le mélange de réactifs. Les groupes isocyanates étant des groupes très réactifs, le mélange des réactifs constitué ne peut être conservé. Il doit être mis à réagir, immédiatement après sa constitution.

Ceci constitue une sévère contrainte au niveau de la mise en oeuvre du procédé.

De surcroît, si des groupes isocyanates subsistent au sein de la matrice polyuréthane préparée, ils sont susceptibles de générer, en présence d'humidité, (lors de l'utilisation ultérieure de ladite matrice), des amines. De telles amines sont capables, elles, de déstabiliser, voire de détruire certains composés photochromiques, présents dans la matrice (les chromènes, en particulier).

Le brevet US-A-6 187 444 décrit des revêtements polyuréthanes photochromiques obtenus par un procédé de synthèse, exonéré de la contrainte explicitée ci-dessus. La réactivité du mélange de réactifs - isocyanate/polyol - est en effet contrôlée dans la mesure où des isocyanates bloqués interviennent. Leurs fonctions NCO sont, de façon classique, bloquées à l'aide de composés organiques adéquats. Portés à une température suffisante - généralement entre 90 et 200 C -, les isocyanates bloqués larguent le composé bloquant et se retrouvent alors, isocyanates libres, à réagir avec les polyols présents, pour générer le polyuréthane recherché.

Malheureusement, comme mentionné dans ce brevet US, il n'est généralement pas possible de se débarrasser de tous les composés bloquants. Ainsi, doit-on toujours prévoir un excès d'isocyanates bloqués pour assurer la présence d'une quantité donnée d'isocyanates libres (débloqués). Un tel excès d'isocyanate est particulièrement malvenu dans un matériau renfermant des composés photochromiques. On a vu cidessus que les isocyanates sont susceptibles de s'hydrolyser en amines,

amines capables de déstabiliser, de détruire de tels composés photochromiques (tout particulièrement ceux de type chromène).

Par ailleurs, lors de la synthèse de tels revêtements, notamment d'épaisseur conséquente, il n'est pas exclu de piéger des composés bloquants. On peut même, dans certains cas, observer la formation de bulles en surface du revêtement...

La demande WO-A-01 55 269 décrit elle aussi des revêtements polyuréthanes photochromiques.

L'un des inconvénients des polyuréthanes classiques est d'être quasi-biphasiques avec une structure ordonnée. Lesdits polyuréthanes renferment en effet des segments mous, tout à fait mobiles, présents sous la forme de pelotes et des unités oligouréthanes rigides, qualifiées de segments durs. La cohésion de ces polyuréthanes repose principalement sur des liaisons hydrogènes existantes entre les groupes uréthane, à haute polarité, présents dans les segments durs. On peut craindre, en conséquence, que les composés photochromiques, localisés dans lesdits segments durs, souffrent d'un manque de mobilité et donc que les vitesses d'assombrissement et d'éclaircissement du matériau en cause soient ralenties.

A ce jour, on ne dispose pas de polyuréthanes photochromiques très performants et aisés à obtenir...

La demande WO-A-01 02 449 décrit, elle, un revêtement photochromique, de type poly(méth)acrylique, obtenu par copolymérisation d'un mélange de monomères (méth)acryliques qui renferme des molécules photochromiques. Ledit mélange de monomères, peu visqueux, ne permet pas de générer des revêtements d'épaisseur suffisante pour exhiber de bonnes propriétés photochromiques, à un coût raisonnable. En effet, pour compenser la faible épaisseur de revêtement, il est nécessaire que le composé photochromique intervienne à forte concentration, ce qui parfois pose problème, au vu de la solubilité dudit composé dans ledit revêtement.

Dans un tel contexte, on propose, selon l'invention, de nouvelles compositions photochromiques réticulables, précurseurs de revêtements photochromiques polyuréthane ou polyuréthane-urée, particulièrement intéressants, en référence aux problèmes rencontrés selon l'art antérieur, évoqués ci-dessus :

- problème de la présence potentielle d'amines ; - problème de la structure ordonnée ; - problème de l'épaisseur adéquate du revêtement recherché.

Lesdites nouvelles compositions photochromiques réticulables de l'invention renferment : - au moins un polymère linéaire de type polyuréthane ou polyuréthane-urée qui présente au moins une insaturation non terminale, c'est-à-dire dont l'un au moins des motifs constitutifs de la chaîne, motif non terminal, comporte au moins une insaturation ; et - une quantité efficace d'au moins un composé organique photochromique.

De façon caractéristique, elles renferment un certain type de polyuréthane ou polyuréthane-urée, linéaire, avec insaturation(s) dans sa chaîne, préconstitué, qui a été synthétisé en amont, par une réaction classique, en absence de tout composé photochromique. Le(s)dit(s) composé (s) photochromique (s) intervien(nent) en aval de la synthèse dudit polyuréthane ou polyuréthane-urée. Ainsi, on a pu, en amont, faire réagir tous les groupes isocyanates et éviter toute formation ultérieure de groupe amine, susceptible de déstabiliser, de détruire le(s)dit(s) composé (s) photochromique (s).

Le polyuréthane ou polyuréthane-urée linéaire intervenant est toutefois susceptible d'être ultérieurement réticulé - sur lui-même ou avec un partenaire adéquat (voir plus loin) - pour générer une matrice convenable au sein de laquelle le(s) composé (s) photochromique (s) présent(s) sera(seront) piégé(s), dans la mesure où il présente dans sa chaîne au moins une insaturation. Une telle insaturation, au niveau d'au moins un motif constitutif de ladite chaîne, n'exclut nullement la présence d'insaturation(s) au niveau des motifs terminaux.

La réticulation, mettant en jeu les insaturations de la chaîne polyuréthane ou polyuréthane-urée, est mise en oeuvre par voie radicalaire, pour générer des liaisons Carbone-Carbone. Elle ne sera en rien préjudiciable au (x) photochromique(s) présent(s).

Les insaturations en cause sont avantageusement de type (méth)acrylique (c'est-à-dire acrylique ou méthacrylique).

Les insaturations en cause, présentes au niveau des motifs constitutifs de la chaîne polyuréthane ou polyuréthane-urée, sont

avantageusement présentes au niveau de groupes pendants. Il n'est pas exclu qu'elles interviennent dans le squelette de ladite chaîne mais, de façon avantageuse, elles interviennent au sein de groupes pendants, rattachés audit squelette.

Le composé organique photochromique intervenant, seul ou en mélange, est avantageusement choisi parmi les spiroxazines, les chromènes, les spiropyranes, les fulgides et les fulgimides. On préfère tout particulièrement l'intervention conjointe de tels composés, aptes à générer une teinte grise ou marron.

Lesdits composés interviennent en une quantité efficace, apte à conférer à la matrice obtenue par réticulation de la composition la teinte souhaitée. Ladite quantité efficace est généralement comprise entre 0,1 et 20 % en poids.

On se propose maintenant de préciser, de façon nullement limitative, la nature du polymère linéaire de type polyuréthane ou polyuréthane-urée insaturé, qui constitue l'élément de base des compositions photochromiques réticulables de l'invention, ainsi que le mode d'obtention dudit polymère.

Ledit polymère résulte avantageusement de la réaction d'au moins un diol, porteur d'au moins une insaturation, et d'au moins un diisocyanate (polymère polyuréthane) ; de la réaction d'au moins un diol, porteur d'au moins une insaturation, d'au moins un diisocyanate et d'au moins une diamine (polymère polyuréthane-urée).

Les réactifs en cause, per se classiques pour la synthèse d'un polyuréthane ou d'un polyuréthane-urée, sont choisis difonctionnels, pour la préparation d'un tel polyuréthane ou polyuréthane-urée, linéaire.

Dans le cadre de la variante avantageuse précisée ci-dessus, 1'(les) insaturation(s) recherchée (s) est (sont) apportée (s) par le(s) diol(s) intervenant. Ainsi, le(s) diol(s) intervenant renferme(nt) avantageusement au moins un groupe (méth)acrylique dans sa(leur) structure. De tels diols existent commercialement.

Il n'est pas exclu du cadre de la présente invention que 1'(les) insaturation(s) recherchée (s) soi(en)t apportée (s) par 1'(les) diisocyanate(s) intervenant, voire par le(s) diol(s) et le(les) diisocyanate(s) intervenant.

# On précise ci-après, de façon nullement limitative, la nature de tels diols, insaturés, susceptibles d'être utilisés pour la synthèse préalable de polyuréthanes ou polyuréthanes-urées linéaires. Il s'agit avantageusement de diols insaturés, à chaîne courte, qui répondent à la formule générale (I) ci-après :

dans laquelle : . R est un groupe de liaison bivalent choisi parmi - les groupes alkylène en C2-C14, - les groupes polyalkylène oxyde pouvant comporter jusqu'à
17 atomes de carbone, - les groupes phénylène, substitués ou non par des alkyles en Ci-Cg,

(R3)m (R4)n les groupes formule -0-A-0- - les groupes de formule A X )# dans laquelle X est un groupe phénylène ou cyclohexyle ;
A est 0, S, S02, -CH2- , -C (CH3)2- ou -C(CH3)(C6H5) ; R3 et
R4 représentent indépendamment un groupe alkyle en Ci-C4, un halogène, avantageusement le chlore ou le brome ; m et n sont indépendamment des entiers de 0 à
4; . Ri et R2 représentent, indépendamment, l'hydrogène ou un groupe méthyle ; . x et y sont des entiers de 0 à 2, la somme x + y valant 2.

Des diols de formule (I) préférés sont ceux des formules (Ia) et (Ib) ci-après :

Ceux de formule (Ib) sont particulièrement préférés. Parmi ceux-ci, on préfère tout particulièrement ceux de formule (Ibi) ci-après :

Celui de ladite formule (Ibi) dans laquelle Ri=R2=H est celui dont on préconise tout particulièrement l'utilisation. Il est connu sous la dénomination BAGDA (Bisphénol A Glycerolate DiAcrylate).

L'homme du métier n'ignore pas qu'au sein de la structure des polyuréthanes et polyuréthanes-urées traditionnels, les ratios de segments mous/segments rigides déterminent les propriétés photochromiques.

En faisant intervenir des diols, à chaîne courte, insaturés, des types précisés ci-dessus, dans ladite structure, on dispose a priori d'un paramètre supplémentaire pour influer sur lesdites propriétés photochromiques. On peut a priori désorganiser le réseau, atténuer la dureté classiquement conférée par les segments rigides, en faisant réagir leurs groupes insaturés entre eux ou avec un partenaire de réticulation.

Les inventeurs pensent en effet que la réticulation qui va se développer au niveau des insaturations des segments rigides (lors de la réticulation des compositions réticulables) va créer des hétérogénéités et casser la structure ordonnée classique.

' En référence aux diisocyanates, utilisés pour la synthèse en amont des polyuréthanes ou polyuréthanes-urées, linéaires, insaturés, on peut préciser ce qui suit. Ils sont avantageusement choisis parmi les diisocyanates (cyclo)aliphatiques (aliphatiques et cycloaliphatiques). On n'exclut pas l'utilisation de diisocyanates aromatiques, mais avec les

diisocyanates (cyclo)aliphatiques, on prévient de manière plus fiable le jaunissement des compositions obtenues par réticulation des polyuréthanes linéaires insaturés préparés à partir desdits diisocyanates (cyclo)aliphatiques. Pour la préparation desdits polyuréthanes linéaires insaturés, on préconise tout particulièrement l'intervention, seuls ou en mélange, des diisocyanates ci-après le dicyclohexylméthane diisocyanate, l'isophorone diisocyanate, l'hexaméthylène diisocyanate, le tétraméthylxylène diisocyanate et le tolylène diisocyanate.

On a parlé ci-dessus de l'intervention éventuelle de diisocyanates insaturés. De tels diisocyanates insaturés ont notamment été décrits dans "Chemistry and technology of isocyanates, Henri Ulrich, John Wiley & Sons, p 149-151". De préférence, dans le cadre de la présente invention on utilise des diisocyanates insaturés, porteurs de fonctions acrylate, tels que celui commercialisé par la société BAYER, sous la dénomination ROSKYDAL UAVPLS2337.

# Les diamines, susceptibles d'intervenir elles pour la synthèse en amont des polyuréthanes-urées, peuvent être des diamines à chaîne courte (masse molaire < 500) ou à chaîne longue (masse molaire > 500).

Leur nature est choisie en fonction des propriétés mécaniques désirées pour le polymère polyuréthane-urée recherché. L'intervention conjointe d'au moins une diamine à chaîne courte et d'au moins une diamine à chaîne longue n'est pas exclue.

Sont notamment susceptibles d'intervenir, à titre de diamines à chaîne longue, des polyéther diamines, telles que celles commercialisées par la société Huntsman corp. sous la dénomination Jeffamine# Polyoxyalkylene diamines. Ces diamines renferment des groupes amines primaires aux extrémités d'une chaîne polyéther. La chaîne polyéther est à base, soit de motifs propylène oxyde (PO), soit de motifs éthylène oxyde (EO), soit de motifs propylène oxyde et éthylène oxyde (PO/EO)... A titre d'exemples de telles polyéther diamines, on peut citer : + le polyéthylène glycol terminé en ses deux extrémités par un groupement 3-aminopropyl ; + le polypropylène glycol terminé en ses deux extrémités par un groupement 2-aminopropyléther ;

+ le copolymère bloc polypropylène glycol-polyéthylène glycolpolypropylène glycol terminé en ses deux extrémités par un groupement 2-aminopropyléther.

On préfère tout particulièrement, à titre de telles diamines à chaîne longue, celles dont la masse molaire est comprise entre 600 et 2 000.

Sont notamment susceptibles d'intervenir, à titre de diamines à chaîne courte, des diamines aliphatiques, des polyéther diamines de faible masse molaire (< 500) et des diamines aromatiques.

On cite, de façon nullement limitative : - à titre de telles diamines aliphatiques : l'éthylène diamine, la propane diamine, la butane diamine, la pentane diamine, l'hexane diamine, la pipérazine, la 2,5-diméthylpipérazine, le bis (aminocyclohexyl méthane) ; - à titre de telles polyéther diamines : le polypropylène glycol terminé en ses deux extrémités par un groupement 2-aminopropyléther, dont la masse molaire est comprise entre 230 et 400 ; - à titre de telles diamines aromatiques : celle dérivée du diaminodiphénylméthane, la m-phénylène diamine. La diéthyltoluène diamine peut aussi être utilisée. Elle est bien connue comme motif d'extension de chaîne des polyuréthanes-urées.

Selon une première variante, les polyuréthanes ou polyuéthanes-urées, linéaires, insaturés, en cause sont des polymères non segmentés. Ils résultent de la réaction classique d'au moins un diisocyanate, d'au moins un diol et éventuellement d'au moins une diamine ; un unique diol ou plusieurs diols de même type, en référence à leur longueur de chaîne, une unique diamine ou plusieurs diamines dudit même type, en référence à leur longueur de chaîne.

Avantageusement, dans le cadre de cette première variante, le ou les diols intervenant sont des diols à chaîne courte. Très avantageusement, lesdits diols à chaîne courte, insaturés, répondent aux formules (I), (la), (Ib) ou (Ibi) précisées ci-dessus.

De tels diols insaturés à chaîne courte sont tout à fait susceptibles d'intervenir en mélange avec d'autres diols à chaîne courte, ne portant pas d'insaturation et/ou avec des diamines, ne portant pas d'insaturation (pour la préparation de polyuréthanes-urées).

On a précisé plus haut la nature de diamines susceptibles d'intervenir. Dans le présent contexte (celui de polymères non segmentés), on fait intervenir des diamines à chaîne courte.

En référence aux autres diols à chaîne courte, ne portant pas d'insaturation, on peut préciser ce qui suit. Il peut notamment s'agir de l'éthylène glycol, du propylène glycol, du 1,4-butane diol, du 1,6-hexane diol, de l'heptane diol, du néopentyl glycol, du diéthylène glycol, du triéthylène glycol, du tétraéthylène glycol, du dipropylène glycol, d'un polyéthylène glycol de masse molaire inférieure à 500, du dihydroxy bisphénol A éthoxylé, de la bis(hydroxyéthyl)hydroquinone. Cette liste n'est évidemment pas exhaustive.

Les polyuréthanes ou polyuréthanes-urées non segmentés, obtenus avec de tels diols (et diamines) à chaîne courte, présentent des propriétés mécaniques adéquates qui les rendent aptes à constituer des revêtements photochromiques performants (plus particulièrement, en termes de résistance mécanique).

Il ne saurait toutefois être exclu du cadre de cette première variante l'intervention de diols insaturés à chaîne longue (en combinaison, éventuellement, avec des diamines, à chaîne longue). Les polyuréthanes ou polyuréthanes-urées, non segmentés, obtenus avec de tels diols à chaîne longue, ne présentent pas per se les propriétés mécaniques adéquates mais leur intervention, revêtus d'un revêtement protecteur adéquat, fait partie du cadre de l'invention. A titre d'exemple de tels diols insaturés à chaîne longue, on cite le polybutadiène fonctionnalisé hydroxyle (en bout de chaîne), commercialisé notamment par la société Aldrich (Mw : 2 400 à 6 200).

Les expressions diols à chaîne courte et diols à chaîne longue ont, dans le présent texte, le sens communément admis par les hommes du métier dans le contexte de la synthèse de polyuréthanes.

Les diols, qualifiés de diols à chaîne longue, ont communément une masse molaire comprise entre 500 et 10 000. On a mentionné cidessus, en référence aux polymères non segmentés, un tel diol à chaîne longue, insaturé. On va parler plus loin, en référence aux polymères segmentés, de tels diols à chaîne longue, de type polyester ou polyéther.

Selon une seconde variante, les polyuréthanes ou polyuréthanes-urées linéaires en cause sont des polymères segmentés. Ils résultent de la réaction classique d'au moins un diisocyanate et d'au moins deux diols de type différent, en référence à leur longueur de chaîne : au moins un diol à courte chaîne et au moins un diol à chaîne longue (polyuréthanes) ; d'au moins un diisocyanate, d'au moins un diol et d'au moins une diamine, au moins deux des diol(s) et diamine (s) de type différent, en référence à leur longueur de chaîne (polyuréthanes-urées).

La présence de tels polyuréthanes ou polyuréthanes-urées linéaires segmentés dans les compositions photochromiques réticulables de l'invention est tout particulièrement préconisée.

Le (s) diol(s) à courte chaîne (voire la(les) diamine(s) à courte chaîne susceptible(s) d'intervenir) va (vont) à la matrice finale (composition réticulée obtenue par réticulation de la composition réticulable) de la dureté (on peut qualifier lesdits diols et diamines à courte chaîne de diols et diamines durs), tandis que le(s) diol(s) à chaîne longue et/ou la(les) diamine(s) à chaîne longue va(vont) lui conférer de la flexibilité (on peut qualifier lesdits diols et diamines à chaîne longue de diols et diamines mous). Des compromis très intéressants, en référence aux propriétés mécaniques, vont pouvoir ainsi être atteints.

Dans un tel contexte d'intervention de deux types de diols ou d'un type de diol et d'un type de diamine, l'insaturation recherchée est avantageusement apportée par des diols à chaîne courte.

Très avantageusement, lesdits diols à chaîne courte répondent aux formules (I), (la), (Ib) ou (Ibi) précisées ci-dessus.

- A de tels diols à chaîne courte, on associe, pour la synthèse de polyuréthanes segmentés, des diols à longue chaîne, c'est-à-dire présentant communément une masse molaire entre 500 et 10 000. Lesdits diols présentent avantageusement une masse molaire entre 600 et 6 000.

Lesdits diols à longue chaîne consistent par exemple en des polyéther diols, des polytétraméthylène glycols, des polyester diols et des polycarbonate diols. Ces types de diols à longue chaîne sont décrits dans le "Polyurethane Handbook - 2nd Edition - Gunter Oertel Section 2.2, page 21 et Section 3. 1, pages 55-71 : Raw materials/Polyols" et parfaitement connus de l'homme du métier.

A leur propos, on peut toutefois rappeler ce qui suit.

Les polyester diols sont obtenus, de façon classique, par une réaction de polycondensation entre des acides dicarboxyliques et des diols de faible masse molaire. A titre d'acides dicarboxyliques, on peut utiliser : les trois acides phtaliques (isomères), l'acide tétrahydrophtalique, l'acide adipique, l'acide succinique. On peut également utiliser un anhydride de tels acides. A titre de diols de faible masse molaire, on peut utiliser : l'éthylène glycol, le propylène glycol, le butane diol, l'hexane diol, l'heptane diol, le diéthylène glycol, le triéthylène glycol, le tétraéthylène glycol, le dipropylène glycol, le dihydroxy bisphénol A éthoxylé, la bis(hydroxyéthyl)hydroquinone. Les listes données ci-dessus ne sont évidemment pas exhaustives.

Lesdits polyester diols peuvent aussi être obtenus par polymérisation d'une lactone, après ouverture du cycle de ladite lactone, en présence d'un amorceur, à savoir un diol. Des exemples de lactone sont la caprolactone, la propiolactone et la butyrolactone. Des hydroxyacides, tels que l'acide hydroxy-caproïque et l'acide diméthylolpropionique, peuvent aussi être utilisés comme produits de départ pour la préparation de tels polyester diols. De tels polyester diols préférés sont les polycaprolactone diols. Ils sont notamment commercialisés sous la dénomination Interox CAPA Polycaprolactone polyol par la société SOLVAY. Leur masse molaire est avantageusement entre 550 et 4 000.

Très avantageusement, elle est de 1 000.

Des polyester diols particuliers, du type polycarbonate diols, ont été mentionnés ci-dessus. Ils sont obtenus par polycondensation d'un diol et de phosgène ou par transestérification de diols avec des carbonates, tel le diphénylcarbonate.

Les polyéther diols englobent notamment les nombreux polyoxyalkylène polyols. Ces derniers peuvent être préparés par condensation d'un oxyde d'alkylène et d'un initiateur polyhydrique ou d'un mélange de tels initiateurs tels que l'éthylène glycol, le propylène glycol...

L'oxyde d'alkylène consiste par exemple en l'oxyde d'éthylène, l'oxyde de propylène, l'oxyde de butylène... L'oxyde de propylène et l'oxyde d'éthylène sont les oxydes les plus utilisés. En faisant intervenir, alternativement, de l'oxyde d'éthylène et de l'oxyde de propylène, un polyéther avec des blocs différents dans sa chaîne est préparé.

Des exemples de polyoxyalkylène polyols sont le polyéthylène glycol et le polypropylène glycol.

Un autre polyéther diol utilisable aux fins de l'invention est le polyol bisphénol A polyéthoxylé, commercialisé sous la dénomination commerciale Dianol# par la société AKZO.

Des polyéther diols particuliers, les polytétraméthylène glycols, ont été mentionnés ci-dessus. Ils sont obtenus par polymérisation cationique du tétrahydrofurane. Ils sont notamment commercialisés sous la dénomination commerciale Terathane par la société DuPont, à des masses molaires de 500 à 10 000. Dans le cadre de l'invention, on les utilise avantageusement à des masses molaires entre 1 000 et 2 000, très avantageusement à une masse molaire de 1 000.

- A de tels diols à chaîne courte, on associe avantageusement, pour la synthèse de polyuréthanes-urées segmentées, les diols à longue chaîne précisés ci-dessus et/ou des diamines à chaîne longue. On a vu plus en amont dans le présent texte qu'il peut notamment s'agir de polyéther diamines.

Selon des variantes préférées de l'invention, les polymères (PU, PU-urée) segmentés sont obtenus : - par réaction : * d'au moins un diol à chaîne courte, de formule (I) ; * d'au moins un diol à longue chaîne de type polyester ou polyéther ; * éventuellement, d'au moins une diamine (à courte ou longue chaîne) ; et * d'au moins un diisocyanate ; ou - par réaction : * d'au moins un diol à chaîne courte, de formule (I) ; * d'au moins une diamine à chaîne longue ; et * d'au moins un diisocyanate.

La synthèse des polyuréthanes et polyuréthanes-urées linéaires insaturés est mise en oeuvre de façon classique.

Pour lesdits polyuréthanes ou polyuréthanes-urées non segmentés, on fait réagir les deux ou trois types de réactifs en cause : diol(s) + diisocyanate(s) + éventuellement, diamine(s). Pour lesdits polyuréthanes ou polyuréthanes-urées segmentés, on fait également réagir les différents types de réactifs en cause : diol(s) à chaîne courte +

éventuellement, diol(s) à chaîne longue + éventuellement, diamine (s) + diisocyanate(s). La réaction peut être mise en oeuvre en une seule étape (les différents types de réactifs sont mélangés et mis à réagir) ou selon la technique dite de la prépolymérisation, c'est-à-dire en deux étapes.

Cette seconde technique de synthèse des polyuréthanes, polyuréthanes-urées est notamment décrite dans "Polyuréthane Handbook, 2nd Edition, Gunter Oertel, p 26-27".

Cette seconde technique de synthèse est séquentielle et nécessite un excès de l'un des (types de) réactifs : diisocyanate, diol, diamine éventuellement. Elle permet, par un choix judicieux du rapport molaire des réactifs : alcool(s), amine (s), isocyanate (s), de préparer, dans un premier temps, un prépolymère terminé soit par une fonction isocyanate, soit par une fonction alcool ou amine. Dans un second temps, ledit prépolymère est mis à réagir.

Cette seconde technique de synthèse est particulièrement intéressante à mettre en #uvre. Elle permet : - d'obtenir des polymères de masse moléculaire faiblement distribuée et exempts de réactifs de départ ; - d'éviter le contact avec des monomères isocyanate durant le procédé de transformation ; - la réaction complète de polyols, de faible réactivité, même en l'absence de catalyseur et donc l'obtention des structures segmentées visées ; - de la même façon, même en cas d'utilisation conjointe de diol(s) et de diamine(s) qui présentent des réactivités très différentes, l'obtention des structures segmentées visées.

La synthèse des polyuréthanes ou polyuréthanes-urées linéaires insaturés est avantageusement mise en oeuvre avec des réactifs intervenant en des quantités telles que le rapport nombre de fonctions NCO/nombre de fonctions à hydrogène labile (OH et NH2) soit proche de 1. Ledit rapport doit avantageusement se situer entre 0,9 et 1,2.

Les polyuréthanes ou polyuréthanes-urées linéaires insaturés qui entrent dans la composition des compositions photochromiques réticulables de l'invention ont avantageusement un poids moléculaire raisonnable, non excessif de sorte que le mélange à réticuler présente une viscosité raisonnable, non excessive.

Si nécessaire, le poids moléculaire desdits polyuréthanes ou poyuréthanes-urées linéaires insaturés est contrôlé, limité au cours de leur synthèse. A cette fin, il convient de faire intervenir en quantité contrôlée au moins un réactif monofonctionnel, du type monoalcool ou monoisocyanate. Un tel réactif monofonctionnel agit comme agent terminateur de chaîne. Un tel réactif monofonctionnel peut être insaturé ou non. Des alcools monofonctionnels susceptibles d'intervenir consistent en des composés monohydroxy alkyl, cycloalkyl ou aryl. Des esters de diols mono(méth)acryliques peuvent aussi convenir, tels, par exemple : l'(le) (méth)acrylate d'hydroxyéthyle, 1'(le) (méth)acrylate d'hydroxypropyle...

Un tel réactif monofonctionnel est susceptible d'intervenir dès le début de la synthèse ou au cours de celle-ci. En fait, si ladite synthèse est mise en oeuvre en deux étapes (selon la technique dite de prépolymérisation), il intervient impérativement durant la seconde étape.

Des isocyanates monofonctionnels susceptibles d'intervenir consistent en l'isocyanato méthacrylate d'éthyle, l'isopropényl diméthylbenzyl isocyanate, l'isocyanate de cyclohexyle et l'isocyanate de phényle.

On vient de préciser ci-dessus la nature et l'obtention du polymère linéaire de type polyuréthane ou polyuréthane-urée insaturé, qui constitue l'élément de base des compositions photochromiques réticulables de l'invention, lesdites compositions se révélant des précurseurs de revêtements photochromiques très performants.

Ledit polymère est apte à réticuler sur lui-même pour piéger le(s) composé (s) photochromique (s) dans la matrice résultant de sa réticulation.

Selon une première variante, les compositions photochromiques réticulables de l'invention ne renferment pas "de partenaires de réticulation" audit polymère.

Selon une seconde variante, préférée, les compositions photochromiques de l'invention renferment au moins un tel "partenaire de réticulation". Ledit "partenaire de réticulation" consiste avantageusement en un monomère insaturé, très avantageusement en un tel monomère insaturé du type (méth)acrylique. Un tel(méth)acrylate peut être mono-, di-, tri-, tétra-, penta- ou hexafonctionnel. Il consiste avantageusement en les (méth)acrylates de méthyle, d'éthyle, de butyle, d'éthyl-hexyle, de cyclohexyle, de benzyle, d'isobornyle, de lauryle ; les di(méth)acrylates

d'éthylèneglycol, de butanediol, d'hexanediol, de di-, tri-, tétra- éthylèneglycol ; le triacrylate de triméthylolpropane, le tri(méth)acrylate de propane triméthyloléthoxylé, le tri- ou tétra(méth)acrylate de pentaérythritol ; les di(méth)acrylates de néopentylglycol, de polyéthylèneglycol, de polypropylèneglycol, de polybutylèneglycol ; et leurs mélanges.

Les monomères aromatiques vinyliques tels que le styrène, l'alpha-méthylstyrène, le vinyltoluène, le tertbutylstyrène, le divinylbenzène et le diisopropényl benzène peuvent aussi intervenir, dans les compositions photochromiques réticulables de l'invention, à titre de partenaires de réticulation.

On préfère de loin, à titre de tels partenaires, les monomères di(méth)acrylate et plus particulièrement ceux de type di(méth)acrylate de polyalkylèneglycol. Ces di(méth)acrylates de polyalkylèneglycol répondent avantageusement à la formule ci-après :

dans laquelle : - chaque Ri est indépendamment l'hydrogène ou un groupe méthyle ; - x, y et z sont indépendamment un nombre entre 0 et moins que 15, avec3<x+y+z<15.

Les compositions photochromiques réticulables de l'invention, précurseurs de matrices (lesdites compositions réticulées) particulièrement intéressantes comme revêtements photochromiques, renferment donc : - au moins un polymère linéaire de type polyuréthane ou polyuréthane-urée insaturé ; - une quantité efficace d'au moins un composé organique photochromique ; - éventuellement, au moins un monomère insaturé.

Le (s)dit(s) monomère (s) insaturé(s) lorsqu'il(s) intervien(nent) est (sont) généralement présent(s) dans un rapport pondéral :

polyuréthane(s) ou polyuréthane(s)-urée(s) linéaire(s) insaturé(s)/monomère(s) insaturé(s) compris entre 90 : 10 et 10 : Les compositions photochromiques réticulables de l'invention sont par ailleurs susceptibles de renfermer un solvant inerte et/ou un amorceur de polymérisation radicalaire et/ou divers additifs.

L'intervention de ces différents types de composés n'est pas obligatoire.

En référence au solvant, on peut préciser ce qui suit.

Son intervention est exclue si la composition est manipulée sous forme de poudre (polymère PU ou PU-urée linéaire insaturé en poudre + composé photochromique en poudre) ; ladite poudre étant par exemple fondue sur le substrat que l'on souhaite revêtir du revêtement photochromique original de l'invention.

Son intervention (en référence à la viscosité de la composition cause) peut être superflue si ladite composition présente en elle-même une viscosité adéquate. En fait, le polyuréthane ou polyuréthane-urée linéaire insaturé peut présenter ladite viscosité adéquate ou le monomère insaturé intervenant peut jouer le rôle de solvant.

Son intervention peut être opportune, voire indispensable dans certains contextes. A titre de solvant potentiel, on peut citer, de manière non exhaustive : le toluène, la N-méthyl pyrrolidone, la cyclohexanone, le propylène glycol méthyl éther acétate, l'acétate d'éthyle, l'acétate de butyle, la méthyléthylcétone, la méthylisobutylcétone, le tétrahydrofurane, les distillats de pétrole.

En référence à l'amorceur de polymérisation radicalaire, on peut préciser ce qui suit.

Son intervention n'est pas nécessaire si la réticulation est mise en oeuvre par faisceau d'électrons.

Si ladite réticulation est du type polymérisation thermique, du type photopolymérisation ou d'un type mixte polymérisation thermique/ photopolymérisation, il est nécessaire de faire intervenir dans les compositions polymérisables de l'invention au moins un type d'amorceur de polymérisation radicalaire. Le (s)dit(s) amorceur (s) intervien(nent) avantageusement en une quantité efficace et non excessive. Une telle quantité est généralement comprise entre 0,01 % et 10 % en poids (plus

généralement entre 0,01 % et 5 % en poids) du poids de polymère(s) + éventuellement monomère(s) à réticuler.

On privilégie l'utilisation d'amorceurs qui n'exercent pas d'effet néfaste sur les composés photochromiques présents.

A titre d'amorceurs de polymérisation thermique, susceptibles d'intervenir dans les compositions de l'invention, on peut citer de façon nullement limitative les composés peroxyde et azobis(organonitrile) cités dans la demande WO-A-01 02 449. On préfère tout particulièrement les azobis(organonitrile) et tout particulièrement le 1,1'-azobiscyclohexanecarbonitrile, l'azobis(isobutyronitrile), le 2,2'-azobis(2,4-diméthylpentanenitrile) et l'azobis(2,4-diméthylvaléronitrile).

A titre d'amorceurs de photopolymérisation, susceptibles d'intervenir dans les compositions de l'invention, on peut citer de façon nullement limitative les photoinitiateurs listés dans la demande WO-A-01 02 449. On préfère tout particulièrement les oxydes d'acyle et les oxydes de bisacylphosphine. On préfère notamment le photoinitiateur IRGACURE 819, commercialisé par la société CIBA-GEIGY.

La polymérisation radicalaire, mise en oeuvre sous l'action de la chaleur et/ou de la lumière, l'est dans des conditions classiques, à adapter à la nature des polymères/monomères présents.

En référence enfin, aux divers additifs susceptibles d'intervenir dans les compositions réticulables de l'invention, on peut préciser ce qui suit. Ils peuvent être de différentes natures. Il peut notamment s'agir d'antioxydants, de stabilisateurs à la lumière, de promoteurs d'adhésion, d'agent de nivellement de surface...

Les nouvelles compositions photochromiques réticulables de l'invention, telles que définies ci-dessus, sont susceptibles de générer, après réticulation, des compositions photochromiques réticulées, qui constituent un autre objet de la présente invention, qui comme indiqué cidessus sont susceptibles de constituer des revêtements photochromiques de substrats, particulièrement performants ou des lentilles photochromiques, elles aussi particulièrement performantes. Pour l'obtention de telles lentilles, les nouvelles compositions photochromiques réticulables de l'invention exemptes de solvant sont, de façon classique, coulées ou injectées dans un moule adéquat.

Ainsi la présente invention concerne-t-elle également lesdites compositions photochromiques réticulées, lesdits substrats revêtus de telles compositions photochromiques réticulables et réticulées et lesdites lentilles photochromiques à base desdites compositions photochromiques réticulées.

De tels substrats peuvent être de différents types, en verre, en bois, en béton, en plastique, notamment. Il s'agit, de préférence, de substrats en polymère organique de qualité optique, tels notamment des substrats en polyuréthane, polythiouréthane, polyuréthane-urée, polythiouréthane-urée, polyester, polycarbonate, poly(méth)acrylate, polydiéthylèneglycol bis-allylcarbonate...

Sur lesdits substrats, les compositions photochromiques réticulables de l'invention sont capables de générer des revêtements photochromiques réticulés, performants, de diverses épaisseurs et notamment de fortes épaisseurs, supérieures à 20 m.

Avec les compositions réticulables de l'invention, on optimise aisément de tels revêtements, en termes d'épaisseur et de concentration en composé (s) photochromique (s).

L'obtention de ces revêtements, de ces substrats revêtus ne pose pas de problème particulier.

De manière générale, les substrats sont traités en surface de façon à faciliter l'adhésion, à ladite surface, du revêtement. Ce type de traitement est familier à l'homme du métier. On peut ainsi traiter chimiquement la surface d'une lentille en polymère (traitement alcalin), la nettoyer aux ultrasons, ou lui faire subir des traitements plasma. On peut aussi, en sus, faire intervenir sur la surface traitée une sous-couche d'adhésion, dite primaire d'adhésion.

Lesdits substrats, avantageusement traités, sont alors revêtus des compositions photochromiques réticulables de l'invention en mettant en oeuvre des techniques conventionnelles de revêtement à la tournette, par pulvérisation, par trempage, par revêtement au rideau ("coating au rideau").

Lesdits substrats revêtus sont alors traités, thermiquement et/ou par irradiation, de façon à réticuler leur revêtement réticulable. Ils sont alors obtenus, revêtus desdits revêtements photochromiques réticulés.

La résistance à l'abrasion de tels revêtements photochromiques, obtenus à partir de compositions photochromiques réticulables originales (premier objet de la présente invention), peut être améliorée par application, sur lesdits revêtements, d'une couche protectrice transparente dure. Il peut notamment s'agir d'une couche protectrice, telle que décrite dans US-A-3,971, 872. Une telle couche protectrice est susceptible de renfermer des colorants et/ou des absorbeurs d'ultraviolets. Elle protège alors le revêtement à la fois des agressions mécaniques et de la lumière.

Selon son dernier objet, la présente invention concerne un procédé de préparation des nouvelles compositions photochromiques réticulables, nouvelles compositions qui constituent le premier objet de ladite invention. Ledit procédé comprend le mélange : - d'au moins un polymère linéaire de type polyuréthane ou polyuréthane-urée dont au moins l'un des motifs constitutifs de la chaîne, motif non terminal, comporte au moins une insaturation, avantageusement de type (méth)acrylique ; avec - une quantité efficace d'au moins un composé organique photochromique, avantageusement choisi parmi les spiroxazines, les chromènes, les spiropyranes, les fulgides et les fulgimides ; et - éventuellement, avec au moins un monomère insaturé, avantageusement du type (méth)acrylate, mono-, di-, tri-, tétra-, penta-, ou hexafonctionnel ; - éventuellement, avec une quantité efficace d'au moins un amorceur de polymérisation radicalaire ; et - éventuellement, avec une quantité efficace de solvant inerte.

On en décrit en détail, en amont dans le présent texte, chacun des réactifs listés ci-dessus.

La présente invention est illustrée sous ses différents aspects (composition photochromique réticulable et réticulée, obtention et utilisation) par les exemples ci-après.

Exemples : Abréviations utilisées: HQME : monométhyléther d'hydroquinone

CR173 : composé photochromique de formule suivante :

NMP : N-méthylpyrrolidinone HEMA : Méthacrylate de 2-hydroxyéthyle BAGDA : Diacrylate de bisphénol A glycérolé (1 glycérol/phénol) Térathane #1000 : Polymère linéaire de polytétrahydrofurane Mp environ 1000 PEG(550)DMA : Diméthacrylate de polyéthylèneglycol Mn environ 550 PEG(875)DMA : Diméthacrylate de polyéthylèneglycol Mn environ 875 BPA(40E)DMA : Diméthacrylate de bisphénol A éthoxylé (40E/phénol) DBTL : Dilaurate de dibutylétain Desmodur W : Diisocyanate de dicyclohexylméthane (Bayer) Vazo 52 ou ADVN : 2,2'-azobis(2,4-diméthylpentanenitrile) (Akzo) VPLS236 : Polycarbonatediol linéaire Mp 1000 (Bayer) DPEPHA : Penta/hexaacrylate de dipentaérythritol Tinuvin 765# : un mélange de sébacate de bis(1,2,6,6-pentaméthyl-4pipéridyl) et de sébacate de méthyl-1,2,6,6-pentaméthyl-4-pipéridyl (Ciba).

Exemple - Préparation d'une composition photochromique réticulable de l'invention (à base PU insaturé non segmenté, avec partenaire de réticulation) et réticulation de celle-ci.

Composition A :
Dans un réacteur thermostaté en verre de 1 I, équipé d'un agitateur, d'un thermomètre, d'une ampoule à brome et d'une purge à air sec, on a introduit 0,2 g de HQME, 151,28 g de BAGDA et 441,62 g de PEG (875)DMA. On a agité le mélange à 60 C sous azote jusqu'à obtention d'une solution homogène. 10 gouttes de DBTL sont ensuite ajoutées.

Après l'homogénéité complète, 81,8 g de Desmodur W sont ajoutés et le mélange de résine est maintenu sous agitation à 60 C pendant 4 h. Enfin le mélange de résine obtenu est refroidi à température ambiante.

Composition B :
1,52 g de CR 173 et 0,28 g d'ADVN sont dissous dans 8 g de Nméthylpyrolidone NMP.

Com position C :
20 g de composition A sont mélangés avec 4,9 g de PEG (875)DMA et la composition B.

Le mélange obtenu est laissé au repos, à température ambiante, de façon à éliminer toute bulle. On a préalablement hydrolysé une ébauche de lentille CR 39 (polydiéthylèneglycol bis-allyl carbonate) avec une solution à 15 % en masse d'hydroxyde de sodium pendant 15 minutes à 20 C.

La lentille est revêtue ("spin-coating" à 2 500 tr/min pendant 7 s avec une accélération de 1000 tr/min/s) de la composition C de l'invention.

La lentille revêtue est alors rapidement introduite dans une chambre équipée d'une fenêtre transparente, soumise à un balayage avec de l'azote sec (20 I/min) pendant 3 minutes, puis exposée à un rayonnement infrarouge (500 W) pendant 6 minutes. Le revêtement a une épaisseur de 40 m.

Exemple 2 - Préparation d'une composition photochromique réticulable de l'invention (à base PU insaturé segmenté, sans partenaire de réticulation) et réticulation de celle-ci.

Composition A :
Dans un réacteur thermostaté en verre de 1 I, équipé d'un agitateur, d'un thermomètre, d'une ampoule à brome et d'une purge à air sec, on a introduit 0,25 g de HQME, 61,7 g de Térathane 1000,61,7 g de BAGDA et 166,5 g de cyclopentanone. On a agité le mélange à 60 C sous azote jusqu'à obtention d'une solution homogène. 10 gouttes de DBTL sont ensuite ajoutées.

Après l'homogénéité complète, 49,44 g de Desmodur W sont ajoutés et le mélange de résine est maintenu sous agitation à 60 C pendant 4 h. Sont alors dissous, sous agitation, 6,63 g de CR 173 dans le mélange. Enfin, le mélange de résine obtenu est refroidi à température ambiante.

Composition B :
100 g de composition A sont mélangés avec 0,72 g de cyclopentanone et 0,36 g d'ADVN.

Le mélange obtenu est laissé au repos, à température ambiante de façon à éliminer toute bulle. On a préalablement hydrolysé une ébauche de lentille CR 39 (polydiéthylèneglycol bis-allyl carbonate) avec une solution à 15 % en masse d'hydroxyde de sodium pendant 15 minutes à 20 C.

La lentille est revêtue ("spin-coating" à 1 000 tr/min pendant 99 s avec une accélération de 1 000 tr/min/s) de la composition B de l'invention.

La lentille revêtue est alors rapidement introduite dans une chambre équipée d'une fenêtre transparente aux infrarouges, soumise à un balayage avec de l'azote sec (20 I/min) pendant 3 minutes, puis exposée à un rayonnement infrarouge (500 W) pendant 6 minutes. Le revêtement a une épaisseur de 40 m.

(Exempter - Préparation d'une composition photochromique réticulable de l'invention (à base PU insaturé segmenté, avec partenaire de réticulation) et réticulation de celle-ci.

Composition A :
Dans un réacteur thermostaté en verre de 1 I, équipé d'un agitateur, d'un thermomètre, d'une ampoule à brome et d'une purge d'air sec, on a introduit 0,216 g de HQME et 76,7 g de NMP. On a maintenu le mélange sous agitation jusqu'à la dissolution totale des composés. Après la dissolution complète, on a ajouté 13,28 g de HEMA, 105,9 g de BAGDA, 109,32 g de Térathane 1000,90 g de PEG (550)DMA 10 gouttes de DBTL. On a agité le mélange à 60 C sous air sec jusqu'à ce que l'on obtienne une solution homogène.

Après l'homogénéité complète, on a ajouté 98,46 g de Desmodur W en 1 h et on a maintenu le mélange de résine sous agitation pendant 1 h à 70 C. On a alors dissous, sous agitation, 7,66 g de CR173 dans le mélange. L'agitation a été poursuivie jusqu'à élimination de tout solide. Enfin, on a refroidi le mélange de résine obtenu à la température ambiante.

Composition B :
On a dissous 0,45 g de ADVN dans 10,54 g de NMP.

Composition C :
On a mélangé les produits suivants à la température ambiante pendant 1 h.

Produits Masse (grammes) Composition A 60 Composition B 11
Le mélange obtenu est laissé au repos, à température ambiante, de façon à en éliminer toute bulle.

On a préalablement hydrolysé une ébauche de lentille CR39 (polydiéthylène glycol bis allyl carbonate ) avec une solution à 15 % en

masse d'hydroxyde de sodium pendant 15 min à 20 C. Puis on a lavé soigneusement la lentille avec de l'eau déminéralisée avant de la revêtir. On a enfin revêtu la lentille traitée en surface, avec la composition C de l'invention, en mettant en oeuvre la technique du dépôt à la tournette ("spin coating") à 1 500 tr/min pendant 7 s avec une accélération de 1 000 tr/min/s.

La lentille revêtue est alors introduite dans une chambre équipée d'une fenêtre transparente aux infrarouges et soumise à un balayage avec de l'azote sec (20 I/min) pendant 3 min, puis exposée à un rayonnement infrarouge (500 W) pendant 5 min. Le revêtement obtenu est épais de 40 m et est insensible aux solvants usuels comme l'alcool éthylique, l'acétate d'éthyle et l'acétone.

Exemple 4]
Les opérations sont identiques à celles décrites dans l'exemple 3, à ceci près que l'on a remplacé, en quantité égale, le Térathane# 1000 par le VP LS 236.

Exemple 5
Les opérations sont identiques à celles décrites dans l'exemple 4, à ceci près que l'on a remplacé, en quantité égale, le PEG (550)DMA par le PEG (875)DMA.

Exemple 61 - Préparation d'une composition photochromique réticulable de l'invention (à base PU insaturé segmenté, avec partenaire de réticulation) et réticulation de celle-ci.

Composition A :
Dans un réacteur thermostaté en verre de 1 I, équipé d'un agitateur, d'un thermomètre, d'une ampoule à brome et d'une purge d'azote sec, on a introduit 0,18 g de HQME et 80 g de NMP. On a maintenu le mélange sous agitation jusqu'à la dissolution totale des composés. Après la dissolution complète, on a ajouté 88,25 g de BAGDA, 91,1 g de Térathane 1000,75 g de PEG (875)DMA, g de HEMA et

10 gouttes de DBTL. On a agité le mélange à 60 C sous air sec jusqu'à ce que l'on obtienne une solution homogène.

Après l'homogénéité complète, on a ajouté 82,05 g de Desmodur W en 20-30 min et on a maintenu le mélange de résine sous agitation pendant 4 h à 60 C. Ensuite, on a ajouté 3 fois 5 ml de MeOH ; le mélange étant agité pendant 15 min entre chaque addition de MeOH.

L'absence de NCO a été vérifiée par analyse Infra Rouge (FTIR). Enfin, on a refroidi le mélange de résine obtenu à la température ambiante et on l'a stocké.

Composition B :
On a dissous 1 g de ADVN dans 2,1 g de NMP.

Composition C :
Les produits suivants ont été ajoutés dans l'ordre de la liste ciaprès et mélangés, à la température ambiante, jusqu'à ce qu'il ne demeure plus de solides.

Produits <SEP> Masse <SEP> (grammes)
<tb> CR <SEP> 173 <SEP> 0,639
<tb> NMP <SEP> 3,68
<tb> Tinuvin <SEP> 765# <SEP> 0,695
<tb> DPEPHA <SEP> 1,8
<tb>
Composition D :
42,74 g de la composition A ont été ajoutés à la composition C ci-dessus et mélangés intensément jusqu'à complète homogénéité.

Après l'homogénéité complète, on a ajouté 1,01 g de la composition B. Le mélange obtenu a alors été laissé au repos, à température ambiante, de façon à en éliminer toute bulle.

Préparation de la lentille
Une lentille (SOLA) en polycarbonate revêtue d'une couche protectrice dure de type sol-gel a été immergée dans une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium, pendant 45 s, à 45 C, puis rincée à l'eau désionisée. L'ébauche de lentille ainsi obtenue est prétraitée par dépôt à

sa surface d'une quantité appropriée de solution promotrice d'adhésion (composition E ci-après), ledit dépôt étant mis en oeuvre par la technique de dépôt à la tournette ("spin-coating").

Composition E (solution promotrice d'adhésion)
On a mélangé 96 g de butanone-2 avec 4 g d'une solution de chlorhydrate de N-[3-(triméthoxysilyl)propyl]polyéthylène-imine à 50 % dans du propanol-2.

La lentille pré-traitée est revêtue ("spin-coating" à 2500 tr/min pendant 7 s avec une accélération de 1000 tr/min/s) de la composition D de l'invention.

La lentille revêtue est alors rapidement introduite dans une chambre équipée d'une fenêtre transparente aux infrarouges, soumise à un balayage avec de l'azote sec (20 I/min) pendant 3 min, puis exposée à un rayonnement infrarouge (500 W) pendant 6 min. Le revêtement a une épaisseur de 100 m.

Test d'adhérence
L'adhérence du revêtement de l'invention sur la lentille a été testée conformément à la méthode de test dit du ruban adhésif, selon la norme ASTM D3359-97. Ladite adhérence, conformément à ladite norme, est de 58 avec 0 % d'arrachage.

Exempte comparatif 1
On a préparé une composition de résine de revêtement méthacrylique (qui n'est donc pas un polyuréthane) en mélangeant les produits suivants. Le même composé photochromique intervient en proportion identique. Le procédé mis en #uvre est le même.

Produits <SEP> Masse <SEP> (grammes)
<tb> NMP <SEP> 5,00
<tb> CR173 <SEP> 2,00
<tb> Vazo <SEP> 52 <SEP> 0,63
<tb> PEG <SEP> (550)DMA <SEP> 18,5
<tb> BPA(40E)DMA <SEP> 31,52
<tb>

On a appliqué la résine par "spin-coating" à 1 500 tr/min pendant 7 s sur une lentille CR39 préparée comme dans les exemples 1 à 3 de l'invention.

On a durci la lentille revêtue de la manière mentionnée dans la partie D, page 37 de WO-A-01 02449.

Le revêtement obtenu est épais de 15 m.

On indique ou rappelle dans le tableau I ci-après les caractéristiques des revêtements de l'invention, obtenus selon les exemples ci-dessus.

Tableau I

<tb>
<tb> Echantillon <SEP> % <SEP> de <SEP> composé <SEP> photo- <SEP> Epaisseur <SEP> du
<tb> chromique <SEP> dans <SEP> le <SEP> revêtement <SEP> revêtement
<tb> (% <SEP> en <SEP> masse) <SEP> ( m)
<tb> Exemple <SEP> 1 <SEP> 3,6 <SEP> 40
<tb> Exemple <SEP> 2 <SEP> 3,7 <SEP> 40
<tb> Exemple <SEP> 3 <SEP> 1,8 <SEP> 40
<tb> Exemple <SEP> 4 <SEP> 1,8 <SEP> 35
<tb> Exemple <SEP> 5 <SEP> 1,8 <SEP> 40
<tb> Exemple <SEP> 6 <SEP> 1,7 <SEP> 100
<tb> Ex. <SEP> comp. <SEP> 1 <SEP> 3,8 <SEP> 15
<tb>

On donne ci-après les propriétés photochromiques desdits revêtements.

Mesures des propriétés photochromiques
On mesure la transmission optique entre 190 et 900 nm pour chaque échantillon à l'état clair (TO) puis à l'état foncé (TD15) après 15 min d'exposition sous une source au xénon filtrée (distribution proche de 60 % de AM2) à 22 C. On a arrêté la lumière et on a mesuré la transmission après 1, 5 et 60 min d'éclaircissement ; transmission que l'on a notée TF1, TF5, TF60 respectivement. On a calculé le pourcentage d'éclaircissement après 1 et 5 min, noté % recFl et % recF5

respectivement, au moyen des expressions suivantes TD15-TF1 et TD15-TF5 respectivement.

Ces données permettent d'évaluer la vitesse d' éclaircissement de l'article photochromique.

D'après les spectres de transmission, on a calculé les coordonnées chromatiques X, Y, Z selon la méthode ASTM E308-90. On a calculé l'indice de jaune à l'état éclairé d'après ces coordonnées X, Y, Z selon ASTM D1925-70.

Les résultats obtenus sont indiqués dans le tableau II ci-après.

Tableau II

<tb>
<tb> Echantillon <SEP> Indice <SEP> de <SEP> TO <SEP> TD15 <SEP> TF1 <SEP> TF5 <SEP> : <SEP> TF60 <SEP> % <SEP> %
<tb> jaune <SEP> @ <SEP> recFl <SEP> recF5
<tb> Exemple <SEP> 1 <SEP> 9,0 <SEP> 89 <SEP> 33 <SEP> 58 <SEP> 68 <SEP> 17 <SEP> 42
<tb> Exemple <SEP> 2 <SEP> 8,2 <SEP> 89 <SEP> 16 <SEP> zip <SEP> 31 <SEP> 57 <SEP> 68 <SEP> 15 <SEP> 41
<tb> Exemple <SEP> 3 <SEP> 9,5 <SEP> 88 <SEP> 18 <SEP> 31 <SEP> 53 <SEP> 66 <SEP> 13 <SEP> 35
<tb> Exemple <SEP> 4 <SEP> 7,4 <SEP> 89 <SEP> 23 <SEP> 34 <SEP> 53 <SEP> 68 <SEP> 11 <SEP> 34
<tb> Exemple <SEP> 5 <SEP> 7,5 <SEP> 89 <SEP> 20 <SEP> 32 <SEP> 54 <SEP> 66 <SEP> 12 <SEP> 34
<tb> Exemple <SEP> 6 <SEP> 10 <SEP> 88 <SEP> 14 <SEP> 29 <SEP> 56 <SEP> 65 <SEP> 15 <SEP> 42
<tb> Exemple <SEP> :<\
<tb> comparatif <SEP> 1 <SEP> 7,0 <SEP> 90 <SEP> 48 <SEP> 61 <SEP> 76 <SEP> 82 <SEP> 13 <SEP> 28
<tb>

Ces données montrent que, même si la concentration de composé photochromique est plus élevée pour l'exemple comparatif que selon l'invention, 3,8 et 1,8 % respectivement, la transmission à l'état foncé dudit exemple comparatif est supérieure à celles obtenues selon l'invention. Les données cinétiques montrent que la nouvelle composition de l'invention est particulièrement appropriée aux applications photochromiques.

REVENDICATIONS
1. Composition photochromique réticulable, caractérisée en ce qu'elle renferme : - au moins un polymère linéaire de type polyuréthane ou polyuréthane-urée dont au moins l'un des motifs constitutifs de la chaîne, motif non terminal, comporte au moins une insaturation, avantageusement de type (méth)acrylique ; et - une quantité efficace d'au moins un composé organique photochromique, avantageusement choisi parmi les spiroxazines, les chromènes, les spiropyranes, les fulgides et les fulgimides.

2. Composition photochromique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle renferme au moins un polymère linéaire de type polyuréthane ou polyuréthane-urée dont au moins l'un des motifs constitutifs de la chaîne, non terminal, comporte au moins une insaturation au niveau d'un groupe pendant.

3. Composition photochromique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit polymère linéaire de type polyuréthane résulte de la réaction d'au moins un diol porteur d'au moins une insaturation, avantageusement d'au moins un groupe (méth)acrylique, et d'au moins un diisocyanate, ou en ce que ledit polymère linéaire de type polyuréthaneurée résulte de la réaction d'au moins un diol porteur d'au moins une insaturation, avantageusement d'au moins un groupe (méth)acrylique, d'au moins un diisocyanate et d'au moins une diamine.

4. Composition photochromique selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit diol porteur d'au moins une insaturation répond à la formule I ci-après :

dans laquelle : . R est un groupe de liaison bivalent choisi parmi - les groupes alkylène en C2-C14,

Claims

- les groupes polyalkylène oxyde pouvant comporter jusqu'à

17 atomes de carbone, - les groupes phénylène, substitués ou non par des alkyles en Ci-Cg,

dans laquelle X est un groupe phénylène ou cyclohexyle ;

A est 0, S, S02, -CH2- , -C(CH3)2- ou -C(CH3)(C6H5) ; R3 et

R4 représentent indépendamment un groupe alkyle en Ci-C4, un halogène, avantageusement le chlore ou le brome ; m et n sont indépendamment des entiers de 0 à

4; . R1 et R2 représentent, indépendamment, l'hydrogène ou un groupe méthyle ; . x et y sont des entiers de 0 à 2, la somme x + y valant 2.

5 . Composition photochromique selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que ledit diisocyanate est choisi parmi les diisocyanates (cyclo)aliphatiques ; avantageusement choisi parmi le dicyclohexylméthane diisocyanate, l'isophorone diisocyanate, l'hexaméthylène diisocyanate, le tétraméthylxylène diisocyanate et le tolylène diisocyanate.

6. Composition photochromique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit polymère linéaire de type polyuréthane ou polyuréthane-urée est un polymère non segmenté.

7. Composition photochromique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit polymère linéaire de type polyuréthane ou polyuréthane-urée est un polymère segmenté.

8. Composition photochromique selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit polymère segmenté est obtenu par réaction : - d'au moins un diol de formule (I), telle que définie à la revendication 4, - d'au moins un diol à longue chaîne polyester ou polyéther ; - éventuellement, d'au moins une diamine ; et - d'au moins un diisocyanate ;

ou par réaction : - d'au moins un diol de formule (I), telle que définie à la revendication 4 ; - d'au moins une diamine à longue chaîne ; et - d'au moins un diisocyanate.

9. Composition photochromique selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisée en ce que ledit polymère résulte de ladite réaction interrompue par l'intervention d'au moins un alcool ou isocyanate, monofonctionnel.

10. Composition photochromique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle renferme en outre : - au moins un monomère insaturé, avantageusement du type (méth)acrylate, mono-, di-, tri-, tétra-, penta-, ou hexafonctionnel.

11. Composition photochromique selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle renferme en outre du polyalkylèneglycol di(méth)acrylate.

12. Composition photochromique selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisée en ce que le rapport pondéral polymère linéaire de type polyuréthane ou polyuréthane-urée insaturé/monomère insaturé varie de 90/10 à 10/90.

13. Composition photochromique réticulée, susceptible d'être obtenue par réticulation d'une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.

14. Substrat, notamment de type verre, bois, béton, plastique, matériau polymère optique organique, caractérisé en ce qu'il est revêtu d'une composition photochromique réticulable selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, ou d'une composition photochromique réticulée selon la revendication 13.

15. Substrat selon la revendication 14, revêtu d'une composition photochromique réticulée selon la revendication 13, elle-même revêtue d'une couche protectrice.

16. Lentille photochromique, caractérisée en ce qu'elle est à base d'une composition photochromique réticulée selon la revendication 13.

17. Procédé de préparation d'une composition photochromique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend le mélange : - d'au moins un polymère linéaire de type polyuréthane ou polyuréthane-urée dont au moins l'un des motifs constitutifs de la chaîne, motif non terminal, comporte au moins une insaturation, avantageusement de type (méth)acrylique ; avec - une quantité efficace d'au moins un composé organique photochromique, avantageusement choisi parmi les spiroxazines, les chromènes, les spiropyranes, les fulgides et les fulgimides ; et - éventuellement, avec au moins un monomère insaturé, avantageusement du type (méth)acrylate, mono-, di-, tri-, tétra-, penta-, ou hexafonctionnel ; - éventuellement, avec une quantité efficace d'au moins un amorceur de polymérisation radicalaire ; et - éventuellement, avec une quantité efficace de solvant inerte.