MX2014012731A

MX2014012731A - Composicion de poliuretano resistente a la luz.

Info

Publication number: MX2014012731A
Application number: MX2014012731A
Authority: MX
Inventors: Dorota Greszta-Franz; Jens Krause; Hans Josef Laas; Hartmut Nefzger
Original assignee: Bayer Materialscience Ag
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2015-01-15
Also published as: TW201348281A; US9733394B2; WO2013160226A1; KR102057746B1; US9354355B2; JP2015517017A; TWI577709B; CN104364675B; EP2841970A1; HUE037949T2; HK1203635A1; KR20150000509A; CN104364675A; US20160139301A1; EP2841970B1; JP6363994B2; CA2869851A1; US20150087774A1

Abstract

La presente invención se refiere a una composición que comprende 10 hasta menos de 50% en peso de al menos un poliisocianato oligomérico a-1) con base en diisocianato de hexametileno y más de 50 hasta 90% en peso de al menos un poliisocianato a-2) con base en diisocianato de isoforona, que comprende diisocianato de isoforona monomérico y al menos un diisocianato de isoforona oligomérico, y un componente reactivo al isocianato seleccionado del grupo que consiste de poliol de poliéster, poliol de poliéter y mezclas de los mismos. Se ha demostrado que la mezcla mencionada anteriormente del grupo de isocianato específico que contiene componentes mejora las propiedades térmicas y mecánicas de una composición curada. Los artículos moldeados así preparados son particularmente adecuados para la preparación de lentes para gafas, entre otras cosas debido a estas propiedades.

Description

COMPOSICION DE POLIURETANO RESISTENTE A LA LUZ Descripción de la Invención La invención se refiere composiciones que se pueden curar a la luz de los poliuretanos resistentes y que son particularmente adecuados para la preparación de lentes ópticos.

Hoy en día en múltiples áreas plásticos transparentes reemplazan vidrio en la fabricación de componentes ópticos. Aún con lentes ópticos tal como materiales poliméricos de lentes para gafas son ventajosos con respecto a su peso menor, resistencia al rompimiento superior y fácil procesabilidad, y por lo tanto cada vez más sustituir el vidrio mineral tradicionalmente usado.

La producción industrial de anteojos orgánicos de los plásticos termoestables tiene lugar en un proceso de fundición especial, en donde mezclas de reacción líquida se mezclan con aditivos tal como por ejemplo absorbentes de UV, llenados en moldes de vidrio a temperaturas que son en la medida de lo posible por debajo de su temperatura de curación y se curan posteriormente durante muchas horas en un proceso exactamente templado.

Como material estándar para la producción de anteojos de plástico polialildiglicolcarbonato (PADC), que se obtiene por polimerización radical de alildiglicolcarbonato (ADC), se ha Ref.251690 usado durante muchos años. Las gafas PADC tienen excelentes propiedades ópticas y son hasta un 20% más ligeras que minerales de vidrio comparables. Con un índice de refracción de 1.50 y un alto número de Abble 58 son especialmente para la corrección de ametropía en el intervalo bajo de hasta ± 2 dioptrías.

A pesar de su uso amplio los lentes PADC para gafas no obstante exhiben diversas desventajas teenológicas. Por ejemplo, debido a su resistencia térmica y mecánica menor, particularmente la mayor fragilidad, la temperatura de transición vitrea comparativamente baja y la temperatura de deflexión térmica (HDT), en comparación con otros plásticos, no son adecuados para gafas sin marco y parcialmente sin marco (espejuelos sin armazón), pero usualmente se puede usar únicamente en marcos de armazón completo. Adicionalmente, la absorción de una radiación de UV de una longitud de onda de < 400 nm, como está dirigido para las gafas en el uso diario para proteger el ojo, no se puede realizar con tal material.

Sin embargo, las ureas de poliuretano transparente que se usan para la fabricación de lentes para espejuelos extremadamente resistentes al impacto, y que son de acuerdo a la WO 2000/014137 obtenibles de prepolímeros de poliuretano basados en diisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos y al menos una diamina aromática o de acuerdo a la WO 2004/076518 al curar prepolímeros de isocianato con mezclas reticuladas que comprenden prepolímeros de poliuretano funcionales de hidroxi y diaminas aromáticas, muestras propiedades térmicas y mecánicas significativamente mejores.

El uso de diaminas aromáticas como alargador de cadena permite de acuerdo a los métodos mencionados anteriormente la preparación de gafas plásticas con la dureza alta deseada y resistencia al calor, pero al mismo tiempo lleva a una estabilidad al color insuficiente. Una coloración amarillenta de las gafas se puede reprimir por un tiempo limitado al agregar altas cantidades de estabilizadores de UV y antioxidantes, tal como se describe por ejemplo en la WO 2008/033659, pero inevitablemente se produce antes o después.

Una desventaja adicional, siendo el resultado del uso de componentes estructurales aromáticos, es el índice de refracción significativamente incrementado de alrededor de 1.53 en comparación con el PADC estándar de la industria.

Las composiciones de poliuretano de dos componentes para fabricar materiales ópticos, en donde los diisocianatos cicloalifáticos o sus prepolímeros se curan con polioles en la presencia de catalizadores, se conocen de la WO 2007/015273, WO 2008/092597 y WO 2010/043392. Los lentes para gafas preparados de tales poliuretanos son resistentes a coloración amarillenta y tienen un índice de refracción en el intervalo de 1.50, que de esta manera es comparable a ese de PADC. Sin embargo, la resistencia al calor de estos sistemas libres de grupo de urea no es suficiente. Adicionalmente, los prepolímeros de diisocianatos cicloalifáticos como se describe en la WO 2009/059848 tiende a la cristalización y nubosidad, que complica el procesamiento de componentes ópticos de alta calidad.

La persona experta en el campo de la química de poliuretano es muy consciente, de que las estructuras de isocianurato son térmicamente e hidrolíticamente mucho más estables que los grupos de uretano (ver por ejemplo "Methoden der organischen Chemie" ( "Methods of organic chemistry") (Houben-Wcyl) vol. E20, Makromolekulare Stoffe (macromolecular substances), Georg Thieme Verlag (Publishing) Stuttgart 1987, página 1740). En consecuencia, no pocos intentos se han hecho para usar poliisocianatos de poliisocianurato para mejorar las características de los poliuretanos transparentes, tal como por ejemplo la resistencia a la temperatura.

Por ejemplo DE-A 2900031 describe artículos moldeados de poliuretano transparente con resistencia al calor mejorada de una mezcla de diisocianato de isoforona monomérico y trimérico (IPDI) y mezclas de poliol. Los artículos moldeados disponibles son no obstante extremadamente frágiles, no resistentes al impacto y por lo tanto no adecuados como material de lente para espejuelos.

La EP-A O 943 637 describe las reacciones de un trímero oligomérico basado en diisocianato de hexametileno (HDI) y una mezcla de este trímero HDI con diisocianato de isoforona monomérico con mezclas especiales de poliéter y polioles de poliéster a productos de poli-adición transparentes, compactos que se pueden usar como sustitutos de vidrio. Los artículos moldeados obtenidos son adecuados para producir vidriado de poliuretano simple, tal como discos o cubiertas para elementos luminosos en el campo de bienes raíces, ingeniería de automóviles o aviones, pero no exhiben la calidad óptica que es necesaria para los lentes ópticos tal como lentes para gafas.

Dos composiciones de componente de poliuretano para producir compuestos de fundición transparentes, particularmente lentes ópticos, de acuerdo al proceso (RIM) "Moldeo por Inyección de Reacción" son propósitos en la EP-A 1 657 267. Ahí, como las mezclas de componente de poliisocianato de al menos un grupo de isocianurato que contiene poliisocianato con al menos un diisocianato monomérico adicional se hacen reaccionar con componentes de poliol que comprenden dioles, preferiblemente únicamente con dioles. El uso de dioles como pareja de reacción para los poliisocianatos de mayor funcionalidad es obligatorio en el procesamiento de acuerdo a los procesos RIM, con objeto de evitar defectos de moldeo tal como por ejemplo la formación de rayas o líneas de flujo. Este método proporciona poliuretanos transparentes con un índice de refracción en el intervalo de 1.52 que es mayor que el PADC estándar de la industria .

La DE 102009 047 214 describe la reacción de una mezcla de HDI trimerizado con un déficit de cantidad de peso de IPDI trimerizado con mezclas de poliol de poliéter moleculares comparativamente bajas, específicas a poliuretanos compactos transparentes, que se usan preferiblemente como recubrimiento para superficies para aplicaciones interiores de automóviles. La conveniencia como recubrimiento transparente no significa que tales sistemas de poliuretano cumplen los altos requerimientos de tales sistemas en aplicaciones ópticas, también. Lo mismo es verdad para las mezclas de aglutinante de poliuretano como se describe en la EP-A 1 484 350, así como los agentes de recubrimiento de poliuretano de la EP-A 0 693 512, EP A 1 721 920, WO 02/098942 Al, US 5,869,566, US 6,136,455, WO 2007/133407 A2 y EP-A 0649 866 y las lacas de poliuretano de la EP-A 0336 205 y la EP-A 0816 411.

De la WO 2010/083958 las mezclas de poliisocianato libres de solvente específicas de al menos un poliisocianato HDI de bajo monómero y de al menos un poliisocianato de bajo monómero basado en diisocianatos cicloalifáticos, tal como por ejemplo IPDI, se conocen, los cuales son adecuados para producir artículos de poliuretano y/o poliurea resistentes a la luz, duros para múltiples aplicaciones diferentes, entre otras cosas para preparar lentes para gafas y lentes ópticos. Sin embargo las mezclas de poliisocianato descritas exhiben por otra parte cantidades suficientemente altas de poliisocianatos cicloalifáticos, que son necesarios para alcanzar la resistencia al calor requerida, altas viscosidades de tal manera que no se pueden procesar en procesos de fundición simples como se establece en la industria de las gafas.

Hasta el momento no hay polímeros adecuados, se conoce que se puede sustituir PADC como material estándar industrial para preparar lentes para gafas.

Por lo tanto, hubo un fuerte interés en proporcionar un plástico que tuviera las ventajas de plásticos en comparación con vidrio mineral mientras que tiene aproximadamente las propiedades ópticas de PADC y al mismo tiempo tiene propiedades mecánicas y térmicas mejoradas. Adicionalmente los plásticos resultantes deben ser particularmente resistentes a la luz y resistentes a la coloración amarillenta. Además, el plástico debe ser capaz de bloquear radiación UV particularmente en una longitud de onda de < 400 nm completamente, si es aplicable al agregar auxiliares y/o aditivos adicionales. El plástico por lo tanto debe ser particularmente adecuado para el uso en aplicaciones ópticas tal como lentes ópticos. El plástico por lo tanto debe ser particularmente adecuado para usar como lentes para gafas.

Adicionalmente los componentes de partida deben tener preferiblemente suficientemente baja viscosidad para ser, tal como ADC, aplicable en un proceso de fundición. Además de eso tal plástico podría usarse particularmente en tales procesos de fundición como se establece en la industria de lentes para gafas.

Estos objetos se han solucionado al proporcionar la composición como se describe a continuación, su uso así como el proceso para preparar materiales transparentes.

La composición de acuerdo a la presente invención comprende A) 10 hasta menos de 50% en peso de al menos un poliisocianato oligomérico a-1) basado en diisocianato de hexametileno y más de 50 hasta 90% en peso de al menos un poliisocianato a-2) basado en diisocianato de isoforona que contiene diisocianato de isoforona monomérico y al menos un poliisocianato oligomérico basado en diisocianato de isoforona, en donde los datos de % se refieren a la suma de componentes a-1) y a-2), B) al menos un componente reactivo al isocianato, seleccionado del grupo que consiste de poliol de poliéster. poliol de poliéter y mezclas de los mismos, y opcionalmente C) uno o más auxiliares y/o aditivos.

Se ha encontrado sorprendentemente que al usar mezclas bien definidas de al menos un poliisocianato oligomérico basado en diisocianato de hexametileno (HDI) y un componente de poliisocianato basado en diisocianato de isoforona, que comprende diisocianato de isoforona monomérico (IPDI) y al menos un poliisocianato oligomérico basado en IPDI, con un componente reactivo al isocianato, seleccionado del grupo que consiste de poliol de poliéster, poliol de poliéter y mezclas de los mismos, los plásticos se pueden obtener, los cuales tienen las propiedades deseadas para las aplicaciones ópticas mientras que tienen buenas propiedades mecánicas y térmicas. Estos plásticos particularmente tienen una menor densidad, una resistencia al rompimiento superior y son procesables más fáciles, en comparación con vidrio. Las propiedades ópticas del plástico obtenido son comparables con aquellas de PADC. En particular tienen un índice de refracción en el intervalo de 1.50. Adicionalmente, los números de Abbe así como la transmisión están en el intervalo que se pueden alcanzar con PADC. Los plásticos obtenidos son además resistentes a la luz y resistentes a la coloración amarillenta. Además el plástico obtenido es adecuado para bloquear completamente la radiación UV particularmente en una longitud de onda de < 400 nm, al agregar auxiliares y/o aditivos adicionales. Aún más, los plásticos obtenidos no son frágiles. Tienen temperaturas de transición vitrea superiores y resistencia al calor alta.

Estas propiedades ópticas, mecánicas y térmicas son la razón de que el plástico de acuerdo a la presente invención es adecuado para el uso en aplicaciones ópticas tal como lentes ópticos. En particular el plástico es adecuado para el uso como lentes para gafas.

Al mismo tiempo, los componentes de partida tienen una viscosidad baja, de manera que la composición de acuerdo a la presente invención se puede usar en un proceso de fundición. En particular el uso de esta composición se puede alcanzar en procesos de fundición como se establece en la industria de lentes para gafas.

Componente A) El componente A) de la composición de la presente invención comprende 10 hasta menos de 50% en peso, preferiblemente 10 hasta 49% en peso, más preferiblemente 10 hasta 45% en peso, aún más preferido 15 hasta 35% en peso, particularmente preferido 20 hasta 30% en peso de al menos un poliisocianato oligomérico a-1) basado en diisocianato de hexametileno y más de 50 hasta 90% en peso, preferiblemente 51 hasta 90% en peso, más preferiblemente 55 hasta 90% en peso, aún más preferido 65 hasta 85% en peso, particularmente preferido 70 hasta 80% en peso de al menos un poliisocianato a-2) basado en diisocianato de isoforona, que comprende diisocianato de isoforona monomérico y al menos un poliisocianato oligomérico basado en diisocianato de isoforona, en donde los datos de % se refieren a la suma de componentes a-1) y a-2).

El término poliisocianato se entiende generalmente para significar un compuesto químico que tiene dos o más grupos de isocianato. Por lo tanto los diisocianatos tal como HDI o IPDI se refieren comúnmente como poliisocianatos, también, ya que llevan más de un grupo de isocianato. Sin embargo, en general, en el campo de poliisocianatos alifáticos o cicloalifáticos, respectivamente, diisocianatos monoméricos tal como HDI e IPDI aún no se han diseñado como poliisocianatos, pero los poliisocianatos oligoméricos moleculares superiores que se preparan de los mismos al usar reacciones de modificación adecuadas, tal como por ejemplo trimerización o biuretización. Ahí HDI y IPDI son los diisocianatos de partida para preparar los poliisocianatos correspondientes. Por lo tanto, en la presente solicitud de patente el término poliisocianato se usa particularmente para designar un poliisocianato oligomérico.

Los poliisocianatos oligoméricos particularmente son tales poliisocianatos en los cuales al menos dos unidades de diisocianato generalmente iguales se enlazan entre sí al hacer reaccionar una parte de los grupos de isocianato, opcionalmente al agregar por ejemplo alcoholes monohídricos o polihídricos. Particularmente preferiblemente los poliisocianatos oligoméricos son dímeros, trímeros o mezclas de dímeros y trímeros de un diisocianato. Esto particularmente significa que los poliisocianatos oligoméricos tienen un peso molecular superior que los diisocianatos correspondientes. Un poliisocianato oligomérico basado en HDI preferiblemente no tiene un peso molecular mayor que 168.20 g/mol. Un poliisocianato oligomérico basado en IPDI preferiblemente no tiene un peso molecular mayor que 222.29 g/mol. En el sentido de la presente invención es particularmente preferido que los poliisocianatos oligoméricos se obtienen al hacer reaccionar únicamente un tipo de diisocianato (esto es ya sea únicamente HDI o únicamente IPDI) como la unidad de diisocianato. También es preferido que los poliisocianatos oligoméricos no son prepolímeros. En particular esto significa que el peso molecular de los poliisocianatos oligoméricos o polidiisocianatos obtenidos al hacer reaccionar únicamente un tipo de diisocianato como unidad de diisocianato está por debajo de 1500 g/mol.

Dependiendo de la naturaleza de las condiciones de reacción usadas diferentes enlaces de las unidades de diisocianato pueden ocurrir. Además los poliisocianatos oligoméricos también incluyen los productos de reacción de diisocianatos con preferiblemente polioles de bajo peso molecular (uretanos). Tales polioles preferiblemente tienen un intervalo de peso molecular de 62 hasta 400 g/mol.

Se prefiere la formación de grupos de uretdion-, isocianurato-, iminooxadiazindion-, uretano-, alofanato-, biuret- y/u oxadiazintrion. En los siguientes poliisocianatos oligoméricos que tienen al menos uno de los grupos nombrados también algunas veces se refieren como "derivados" de los diisocianatos correspondientes.

En general en la síntesis los poliisocianatos oligoméricos no se producen en la forma de compuestos definidos pero como mezclas de diferentes oligómeros que tienen una distribución de peso molecular. Los poliisocianatos oligoméricos particularmente incluyen los siguientes tipos de estructuras (ver también: Nachrichten aus der Chemie (News from Chemistry), 55, 380-384, 2007): uretano alofanato biuret : oxadiazintrion isocianurato iminooxadiazindion uretdion en donde X particularmente tiene el siguiente significado: cuando es un poliisocianato oligomérico basado en HDI o cuando es un poliisocianato oligomérico basado en IPDI; R puede ser cualquier radical orgánico, n es un entero entre 1 y 10, preferiblemente 2 o 3 y m es un entero entre 2 y 10, preferiblemente 2 o 3, y mezclas de estos tipos de estructuras.

Los poliisocianatos oligoméricos tienen al menos dos, particularmente preferido al menos tres grupos de isocianato por molécula (NCO-funcionalidad).

Componente a-1) de poliisocianato oligomérico Los poliisocianatos oligoméricos a-1) basados en HDI son preferiblemente los derivados conocidos de HDIs, que se seleccionan del grupo que consiste de grupos uretdion-, isocianurato-, iminooxadiazindion-, uretano-, alofanato-, biuret-, oxaziazintrion que comprenden derivados y mezclas de tales derivados. Estos derivados y sus procesos de fabricación se ejemplifican en Laas et al., J. Prakt. Chem. 336, 1994, 185 - 200, DE-A 1670 666, DE-A 3700 209, DE-A 3 900 053, EP-A 0330 966, EP-A 0336 205, EP-A 0339 396 y EP-A 0 798 299. Se prefieren componentes a-1) de poliisocianato oligomérico basados en HDI en la forma de derivados del HDI, que tienen estructuras biuret-, isocianurato- y/o iminooxadiazindion. Particularmente preferidos son componentes a-1) de poliisocianato oligomérico basados en HDI en la forma de derivados del HDI, que tienen grupos de isocianurato y/o grupos de iminooxadiazindion.

El HDI usado para preparar el poliisocianato oligomérico a-1) basado en HDI se prepara preferiblemente por fosgenación de hexametilenodiamina. Además es posible usar HDI para la preparación de poliisocianato oligomérico a-1) basado en HDI, que se ha preparado por hendidura térmica de los enlaces de uretano de los HDIs que se han obtenido de la ruta libre de fosgeno.

En una modalidad preferida de la presente invención el componente a-1) de poliisocianato oligomérico basado en HDI tiene una cantidad de HDI monomérico de menos de 0.5% en peso basado en el componente de poliisocianato a-1) total basado en HDI.

El componente a-1) de poliisocianato oligomérico basado en HDI preferiblemente tiene una viscosidad de 100 hasta 3500 mPa · s, preferiblemente 600 hasta 3000 mPa · s, más preferiblemente 600 hasta 1500 mPa · s en 23°C. La cantidad de grupos de isocianato del componente a-1) de poliisocianato oligomérico basado en HDI es preferiblemente 20 hasta 24% en peso, más preferiblemente 21 hasta 24% en peso, aún más preferido 22 hasta 24% en peso. El componente a-1) de poliisocianato oligomérico basado en HDI tiene una funcionalidad de isocianato promedio por molécula de al menos 2.0.

Particularmente preferiblemente los poliisocianatos de componente a-1) basados en HDI son un derivado del HDI, que tiene grupos de isocianurato e/o iminooxadiazindion, con una viscosidad de 600 hasta 1500 mPa · s en 23°C y una cantidad de grupos de isocianato de 22 hasta 24% en peso.

Componente a-2) de poliisocianato El componente a-2) de poliisocianato basado en IPDI comprende IPDI monomérico y al menos un poliisocianato oligomérico basado en IPDI.

En relación con el componente a-2) de poliisocianato basado en IPDI el término "que comprende" se entiende preferiblemente para referirse a "consiste esencialmente de". Esto significa que el componente a-2) de poliisocianato basado en IPDI particularmente preferiblemente consiste esencialmente de IPDI monomérico y al menos un poliisocianato oligomérico basado en IPDI. Ahí el componente a-2) de poliisocianato basado en IPDI puede incluir cantidades pequeñas de impurezas habituales, que por ejemplo pueden frecuentemente ocurrir durante la fabricación de IPDI y/o en la fabricación de poliisocianatos oligoméricos basado en IPDI.

El poliisocianato oligomérico basado en IPDI preferiblemente es un derivado, seleccionado del grupo que consiste de derivados con biuret-, estructuras de isocianurato y mezclas de los mismos.

La preparación de estos componentes a-2) de poliisocianato basados en IPDI particularmente se pueden llevar a cabo partiendo de IPDI monomérico usando métodos conocidos per se para biuretización y/o trimerización al hacer reaccionar una parte de los grupos de isocianato originalmente presentes en el IPDI al formar moléculas de poliisocianato oligomérico.

Los métodos adecuados comunes para trimerización catalítica de isocianatos para formar estructuras de isocianurato o para diisocianatos de biuretización se ejemplifican por ejemplo en Laas et al., J. Prakt. Chem.336, 1994, 185 - 200. Las descripciones adicionales de IPDI-poliisocianatos adecuados se pueden encontrar por ejemplo en la EP-A 0003 765, EP-A 0017 998 y DE-A 2644 684.

El IPDI usado para preparar el componente a-2) de poliisocianato basado en IPDI se prepara preferiblemente por fosgenación de isoforonadiamina. Además es posible para usar IPDI para la preparación de los componentes a-2) de poliisocianato basado en IPDI, que se ha preparado por hendidura térmica de los enlaces de uretano de diuretanos del IPDI que se han obtenido en la ruta libre de fosgeno. Independientemente del tipo de la clase descrita anteriormente de reacción de oligomerización elegida (trimerización y/o biuretización) en esta modalidad la preparación de los componentes a-2) de poliisocianato basados en IPDI, usados de acuerdo a la presente invención, se puede llevar a cabo como sigue: Preparación 1: A diferencia de como por ejemplo habitual en la preparación de poliisocianatos de laca y como se describe en la literatura de patentes anteriormente citada se puede abstener de separar los IPDI monoméricos sin reaccionar después de ocurrir la oligomerización. Además de eso es posible obtener grupos isocianurato- y/o biuret-esencialmente incoloros, claros que contienen soluciones que comprenden IPDI monomérico y al menos un poliisocianato oligomérico basado en IPDI. Este es un enfoque preferido. Esto permite la preparación del componente a-2) de poliisocianato con base en el IPDI en una etapa de proceso.

Preparación 2: En un enfoque alternativo la preparación del componente a-2) de poliisocianato basado en IPDI se lleva a cabo al preparar al menos un poliisocianato oligomérico basado en IPDI preferiblemente de acuerdo a los procesos conocidos descritos anteriormente. Lo obtenido al menos un poliisocianato oligomérico basado en IPDI se purifica por procedimientos convencionales, de manera que es esencialmente monomérico bajo. Al menos un poliisocianato oligomérico basado en IPDI en este caso se presenta usualmente como un sólido a temperatura ambiente. Esto se puede disolver en IPDI monomérico para obtener el componente a-2) de poliisocianato basado en IPDI. Sin embargo, este enfoque no se prefiere ya que es más complejo que el proceso descrito previamente.

En una modalidad preferida el componente a-2) de poliisocianato basado en IPDI comprende una cantidad mayor de los IPDI monoméricos, con base en la masa, en comparación con la cantidad de los poliisocianatos oligoméricos con base en IPDI. Por lo tanto, en esta modalidad el componente a-2) de poliisocianato basado en IPDI comprende, con base en una masa total del componente a-2) de poliisocianato basado en IPDI, IPDI monomérico en exceso del poliisocianato oligomérico basado en IPDI.

Tal componente a-2) de poliisocianato basado en IPDI se puede obtener preferiblemente por el proceso de preparación de acuerdo a la preparación 1 y 2. Particularmente preferiblemente se obtiene por la preparación 1.

El componente a-2) de poliisocianato basado en IPDI preferiblemente comprende 10 hasta 45% en peso, más preferiblemente 20 hasta 40% en peso poliisocianato oligomérico basado en IPDI y preferiblemente 90 hasta 55% en peso, más preferiblemente 80 hasta 60% en peso de los IPDI monoméricos con base en la masa total de ambos.

El componente a-2) de poliisocianato basado en IPDI, en donde, con base en la masa, preferiblemente la cantidad de los IPDI monoméricos es mayor que la cantidad de al menos un poliisocianato oligomérico basado en IPDI, preferiblemente tiene una cantidad de grupos de isocianato de 27 hasta 36% en peso y más preferiblemente de 29 hasta 33% en peso con base en el componente a-2) de poliisocianato con base en IPDI.

El componente a-2) de poliisocianato con base en IPDI preferiblemente tiene una viscosidad de 100 hasta 3000 mPa · s, más preferiblemente 300 hasta 2800 mPa · s, aún más preferido 500 hasta 2650 mPa · s en 23°C. Además preferiblemente tiene una cantidad de grupos de isocianato de 26 hasta 36% en peso, más preferiblemente 27 hasta 34% en peso, aún más preferido 28 hasta 32% en peso con base en el componente a-2) de poliisocianato con base en IPDI.

El componente A) comprende 10 hasta menos de 50% en peso de al menos un poliisocianato oligomérico a-1) con base en HDI y más de 50 hasta 90% en peso de al menos un componente a-2) de poliisocianato con base en diisocianato de isoforona, que comprende diisocianato de isoforona monomérico (IPDI) y al menos un poliisocianato oligomérico con base en IPDI se puede obtener preferiblemente por mezclado simple de los componentes a-1) y a-2). La mezcla preferiblemente se puede apoyar por agitación. Preferiblemente una mezcla homogénea se debe obtener. En particular la homogeneidad de la mezcla se puede mejorar al precalentar los componentes a-1) y a-2) a temperaturas de preferiblemente 30 hasta 120°C antes de mezclar. Preferiblemente la temperatura de las mezcla de a-1) y a-2) se mantiene en preferiblemente 30 hasta 100°C, más preferiblemente 40 hasta 80°C por calentamiento adicional. Sin embargo, es una ventaja particular que la mezcla de los componentes a-1) y a-2) así como particularmente la fundición puede ocurrir a temperatura ambiente, cuando el componente a-2) de poliisocianato con base en su masa tiene una cantidad de IPDI monomérico que es mayor que la cantidad del poliisocianato oligomérico con base en IPDI. Esto particularmente resulta de la viscosidad del componente a-2) a temperatura ambiente.

En consecuencia, el componente A) preferiblemente se presenta en la forma de una mezcla esencialmente incolora, clara. El componente A) preferiblemente tiene una viscosidad de 100 hasta 3000 mPa · s, más preferiblemente 150 hasta 2700 mPa · s, aún más preferido 200 hasta 2300 mPa · s a 23°C.

La cantidad de grupos de isocianato del componente A) está preferiblemente en el intervalo de 24 hasta 34% en peso, más preferiblemente 25 hasta 32% en peso, aún más preferido 26 hasta 30% en peso con base en el peso total de componente A).

En una modalidad preferida eT componente A) comprende 10 hasta menos de 50% en peso de al menos un poliisocianato oligomérico a-1) con base en HDI y más de 50 hasta 90% en peso de al menos un componente a-2) de poliisocianato con base en diisocianato de isoforona, que comprende diisocianato de isoforona monomérico (IPDI) y al menos un poliisocianato oligomérico con base en IPDI, en donde, con base en la masa, la cantidad de los monoméricos IPDI es mayor que la cantidad de los poliisocianatos oligoméricos con base en IPDI. Como se describió anteriormente, esta modalidad tiene la ventaja que el procesamiento de componente a-2) así como la composición es posible a temperatura ambiente debido a la alta cantidad del IPDI monomérico en el componente a-2) así como en la composición total. Las propiedades resultantes de la composición curada son preferiblemente no influenciado substancialmente. Por lo tanto, particularmente preferiblemente la mecánica así como las propiedades ópticas de la composición curada de esta modalidad son esencialmente idénticas a aquellas de una composición curada en donde en el componente a-2) la cantidad de los IPDI monoméricos es menor que la cantidad de los poliisocianatos oligoméricos con base en IPDI.

El componente A) es preferiblemente libre de solvente. Componente B) La composición de acuerdo a la presente invención comprende al menos un componente reactivo de isocianato, seleccionado del grupo que consiste de poliol de poliéster, poliol de poliéter y mezclas de los mismos.

Este componente B) es capaz preferiblemente de reaccionar con componente A), que comprende grupos de isocianato, debido al promedio estadístico al menos dos grupos OH por molécula del poliol de poliéster, el poliol de poliéter o la mezcla de los mismos.

Particularmente preferiblemente el componente B) tiene una funcionalidad promedio con respecto a los grupos OH de 2.3 hasta 6.0. La relación equivalente de grupos de isocianato de componente A) a grupos hidroxi de componente B) es preferiblemente desde 0.5:1 hasta 2.0:1, más preferiblemente 1:1.

El componente B) es preferiblemente libre de solvente.

En una modalidad preferida el compuesto reactivo de isocianato es libre de estructuras aromáticas. Las estructuras aromáticas son particularmente responsables de que los plásticos resultantes no sean resistentes a la luz y resistentes a coloración amarillenta. Por otra parte, los plásticos que tienen estructuras aromáticas tienen la desventaja que sus índices de refracción son mayores que 1.50.

En una modalidad preferida el componente B) comprende ya sea polioles de poliéster o polioles de poliéter. Esto significa que en esta modalidad ninguna de las mezclas de ambos componentes está presente. Aquí el poliol de poliéster es substancialmente libre de poliol de poliéter o el poliol de poliéter es substancialmente libre de poliol de poliéster. Esta modalidad es ventajosa como polioles de poliéster y polioles de poliéter son en parte casi mezclables uno con el otro. Esto puede llevar a efectos negativos en las propiedades de las composiciones curadas.

Poliol de poliéster Los polioles de poliéster dentro del significado de la presente invención son compuestos que tienen al menos dos, preferiblemente más de dos grupos de éster y al menos dos grupos OH, preferiblemente más de dos grupos OH por molécula.

Se prefieren polioles de poliéster que se forman sobre la base de un ácido dicarboxílico. Estos son preferiblemente ácidos dicarboxílicos alifáticos. Tales ácidos dicarboxílicos preferiblemente tienen 4 hasta 10 átomos de carbono.

Los polioles de poliéster del componente B) son bien conocidos. Estos se preparan de manera conocida, preferiblemente por métodos como se describe por ejemplo en "Ullmanns Encyclopádie der Technischen Chemie" ("Ullman's Encyclopedia of Technical Chemistry") Verlag (Publishing) Chemie Weinheim, 4. Edición (1980), vol.19, páginas 61 ff. o H. Wagner y H.F. Sarx en "Lackkunstharze" ("Synthetic Paint Resin"), Cari Hanser Verlag (Publishing), München (1971), páginas 86 hasta 152. Si es aplicable, las cantidades catalíticas de catalizadores de esterificación habituales tal como por ejemplo ácidos, bases o compuestos de metal de transición tal como por ejemplo titanetetrabutilat, se puede usar. La reacción de esterificación preferiblemente se lleva a cabo en un intervalo de temperatura de aproximadamente 80 hasta 260°C, preferiblemente 100 hasta 230°C, hasta que los valores deseados para el número hidroxilo y número ácido se obtienen.

Los compuestos de partida para preparar los polioles de poliéster del componente B) a usarse de acuerdo a la presente invención son cualquiera de ácidos dicarboxílicos saturados o no saturados, preferiblemente alifáticos o cicloalifáticos o sus anhídridos con 4 hasta 10 átomos de carbono, preferiblemente con 4 hasta 6 átomos de carbono, así como alcoholes cicloalifáticos o alifáticos polihídricos, preferiblemente dioles y trioles con 2 hasta 18 átomos de carbono, preferiblemente 2 hasta 6 átomos de carbono.

Los ácidos dicarboxílicos o anhídridos adecuados, respectivamente, se seleccionan preferiblemente del grupo que consiste de ácido succínico, anhídrido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácido decandicarboxílico, ácido maleico, maleicanhídrido, ácido fumárico, ácido itacónico, anhídrido itacónico, ácido hexahidroftálico, anhídrido hexahidroftálico, ácido tetrahidroftálico y anhídrido tetrahidroftálico que se pueden presentar ya sea individualmente o en la forma de cualquier mezcla de los mismos.

Los alcoholes polihídricos adecuados para preparar los polioles de poliéster pueden ser seleccionados del grupo que consiste de 1,2-etanodiol, 1,2- y 1,3-propanodiol, los butanodioles isoméricos, pentanodioles, hexanodioles, heptanodioles y octanodioles, 2-butil-2-etil-l,3-propanodiol, 1,10-decanodiol, 1,12-dodecanodiol, 1,2- y 1,4-ciclohexanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol, 4,4'-(1-metiletilideno)bisciclohexanol, 1,2,3-propanotriol (glicerina), 1,1,1-trimetiloletano, 1,2,6,hexanotriol, 1,1,1-trimetilolpropano, 2 ,2-bis(hidroximetil)-1,3-propanodiol, dioles de poliéter moleculares bajos tal como por ejemplo dietilenoglicol y dipropilenglicol y cualquier mezcla de tales alcoholes.

Se prefieren polioles de poliéster sobre la base de ácido succínico y/o ácido adípico y 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, 2,2,4-trimetil-1,5-pentandiol, dietilenglicol , glicerina y/o 1,1,1-trimetilolpropano como componente de construcción alcohólico.

Otros polioles de poliéster adecuados se pueden preparar de una manera conocida de lactonas y alcoholes polihídricos simples como moléculas iniciadoras por apertura de anillo.

Las lactonas adecuadas para preparar tales polioles de éster son por ejemplo b-propiolactona, g-butyrolactona, d-valerolactona, e-caprolacctona, 3,5,5- y 3,3,5-trimetilcaprolactona o cualquiera de las mezclas de tales lactonas. Preferiblemente la lactona usada es e-caprolactona. Como molécula iniciadora por ejemplo los alcoholes polihídricos ejemplificados anteriormente o cualquier mezcla de los mismos se puede usar.

La preparación de tales polioles de poliéster de lactona por polimerización de apertura de anillo usualmente se lleva a cabo en la presencia de catalizadores tal como por ejemplo ácidos Lewis o Broenstedt, estaño orgánico o compuestos de titanio a temperaturas de 20 hasta 200°C, preferiblemente 50 hasta 200°C.

Adicionalmente, en la preparación de los polioles de poliéster a usarse de acuerdo a la presente invención sobre la base de ácidos dicarboxílicos alif ticos opcionalmente, por ejemplo para disminuir la viscosidad, e-caprolactona se puede agregar en cantidades menores. Si en absoluto, la e-caprolactona se usa luego en tales cantidades que en los polioles de poliéster resultantes no más de 20% en peso e-caprolactona se enlaza en forma de estructuras de policaprolactona.

La funcionalidad promedio de los polioles de poliéster en relación a los grupos OH es preferiblemente 2.0 hasta 4.0, más preferiblemente 2.2 hasta 3.5, aún más preferido 2.3 hasta 3.3.

Ahí, el poliol de poliéster preferiblemente tiene un número OH de 100 hasta 850 mg KOH/g, preferiblemente 350 hasta 800 mg KOH/g, particularmente preferido 400 hasta 750 mg KOH/g. De acuerdo a la presente invención la determinación del número OH se lleva a cabo de acuerdo a DIN 53240 T.2.

Además el poliol de poliéster preferiblemente tiene un número ácido de no más de 5, preferiblemente no más de 3. De acuerdo a la presente invención la determinación de número ácido se lleva a cabo de acuerdo a DIN 3682.

Los polioles de poliéster presentes en la composición de acuerdo a la presente invención son preferiblemente líquidos en la temperatura de procesamiento. Preferiblemente estos tienen una viscosidad de menos de 6000 mPa · s, más preferiblemente menos que 4000 mPa · s y más preferido menos que 3000 mPa · s a 25°C.

La reacción de componente A) con componente B), que comprende al menos un poliol de poliéster, preferiblemente se lleva a cabo al mantener una relación equivalente de grupos de isocianato a grupos reactivos de isocianato de 0.5:1 hasta 2.0:1, más preferiblemente 0.7:1 hasta 1.3:1, aún más preferido 0.9:1 hasta 1.1:1.

Poliol de poliéter Los polioles de poliéter dentro del significado de la presente invención son compuestos que tienen al menos dos, preferiblemente más de dos grupos de éter y al menos dos grupos OH, preferiblemente más de dos grupos OH. Al menos dos grupos de éter constituyen la cadena principal de los polioles de poliéter.

Los polioles de poliéter del componente B) se conocen y se pueden obtener de acuerdo a los métodos como se describe por ejemplo en la DE-A 2622 951, columna 6, línea 65 hasta columna 7, línea 47 o en la EP-A 0 978 523, página 4, línea 45 hasta la página 5, línea 14 por ejemplo por alcoxilación de moléculas iniciadoras adecuadas con alquilenóxido.

La reacción de alcoxilación se puede llevar a cabo tanto con catalización básica así como ácida. Los catalizadores básicos adecuados son por ejemplo alcalihidróxidos tal como por ejemplo hidróxido de sodio o potasio o alcoholatos alcalinos tal como por ejemplo metilato de sodio, catalizadores ácidos adecuados son por ejemplo ácidos Lewis tal como por ejemplo pentacloruro de antomonio o trifluoruro de boro eterato o catalizadores de cianuro de metal doble (DMC) tal como por ejemplo hexacianocobaltato de estaño. Tales catalizadores se eliminan usualmente después de la síntesis por neutralización, destilación y/o filtración.

Como moléculas iniciadoras para preparar los polioles de poliéter usadas de acuerdo a la presente invención cualquiera de los compuestos con un intervalo de peso molecular de 60 hasta 200 son adecuados. Se prefieren compuestos iniciadores que son libres de estructuras aromáticas. Además, estos compuestos iniciadores preferiblemente tienen 3 hasta 6, más preferiblemente hasta 4 átomos de hidrógeno reactivo. Estos son preferiblemente alcoholes alifáticos simples con 3 hasta 6 átomos de carbono, que son por ejemplo seleccionados del grupo que consiste de 1 ,2,3-propanodiol, 1,1,1-trimetloletano, 1,2,6-hexanotriol, 1,1,1-trimetilolpropano, 2,2-bis(hidroximetil)-1,3-propanodiol, 1,2,4- y 1,3,5-trihidroxi-ciclohexano y sorbitol, diaminas alifáticas que por ejemplo se seleccionan del grupo que consiste de etilen diamina, 1,3-propilendiamina y las diaminas de butileno isoméricas, diamina de pentileno y diamina de hexileno que son opcionalmente mono sustituidas por residuos de alquilo con 1 hasta 4 átomos de carbono en un átomo de nitrógeno, o poliaminas alifáticas que se pueden seleccionar por ejemplo del grupo que consiste de dietilentriamina y trietilentetramina. Una clase preferida adicional de moléculas iniciadoras adecuadas son alcanolaminas tal como por ejemplo etanolamina, dialcanolamina como por ejemplo dietanolamina y trialcanolamina, tal como por ejemplo trietanolamina.

Estas moléculas iniciadoras se pueden usar individualmente así como en forma de cualquier mezcla de los mismos.

Los alquilenóxidos adecuados para la reacción de alcoxilación son en particular etilenóxido y propilenóxido. Estos se pueden hacer reaccionar con las llamadas moléculas iniciadoras ya sea solo o secuencialmente en cualquier orden o en forma de cualquier mezcla de los mismos.

Particularmente preferidos los polioles de poliéter son aductos de etilenóxido y/o propilenóxido como 1,2,3-propanotriol, 1,1,1-trimetilolpropano, etilendiamina y/o pentaeritrito.

Especialmente los polioles de poliéter que se preparan al usar únicamente propilenóxido como alquilenóxido se prefieren.

Adicionalmente también éterglicoles de politetrametileno que se pueden obtener por ejemplo de acuerdo a Angew. Chem. 72, 927 (1960) por polimerización de tetrahidrofurano son polioles de poliéter adecuados.

En la preparación de los compuestos de acuerdo a la presente invención opcionalmente bajo molecular simple al menos alcoholes trifuncionales se pueden agregar por otra parte los polioles de poliéter. Estos preferiblemente tienen un peso molecular de 92 hasta 182. Estos se presentan, si en absoluto, en cantidades de no más de hasta 10% en peso, preferiblemente hasta 5% en peso, con base en la cantidad de poliol de poliéter. En una modalidad preferida el poliol de poliéter es libre de bajo molecular al menos alcoholes trifuncionales.

El poliol de poliéter preferiblemente tiene una funcionalidad promedio en relación a los grupos OH de 3.0 hasta 6.0, más preferiblemente 3.0 hasta 4.0, más preferido 3.0 hasta 3.5. Aquí preferiblemente tiene un número OH de 80 hasta 1000 mg KOH/g, más preferiblemente 110 hasta 800 mg KOH/g, más preferido 150 hasta 600 mg KOH/g. De acuerdo a la presente invención la determinación del número OH se lleva a cabo de acuerdo a DIN 53240 T.2.

El poliol de poliéter preferiblemente tiene una viscosidad de 1000 hasta 6000 mPa · s, más preferiblemente 1500 hasta 5800 mPa · s, más preferido 1900 hasta 5500 mPa · s a 23°C.

La reacción de componente A) con componente B), que comprende al menos un poliol de poliéter, preferiblemente se lleva a cabo al mantener una relación equivalente de grupos de isocianato a grupos reactivos de isocianato de 0.5:1 hasta 2.0:1, más preferiblemente 0.7:1 hasta 1.3:1, aún más preferido 0.8:1 hasta 1.2:1.

Componente C) Por otra parte los llamados componentes A) y B) opcionalmente uno o más auxiliares y/o aditivos C) se pueden usar. Estos son preferiblemente seleccionados del grupo que consiste de catalizadores, estabilizadores de UV, antioxidantes, agentes de liberación de molde, y cualquier mezcla de los mismos.

Como catalizadores convencionales, en la química de poliuretano los catalizadores bien conocidos se pueden usar. Los catalizadores preferidos se pueden seleccionar del grupo que consiste de aminas terciarias, tal como trietilamina, tributilamina, dimetilbencilamina, dietilbencilamina, piridina, metilpiridina, diciclohexil etilamina, dimetilciclohexilamina, N,N,N',N'-tetrametildiaminodietiléter, bis-(dimetilaminopropil)urea, N-metilmofolina, N-etilmofolina, N-cocomofolina, N-ciclohexilmofolina, N,N,N' ,N'-tetrametiletilendiamina, N,N,N',N'-tetrametil-1,3-butanodiamina, N,N,N',N'-tetrametil-1,6-hexanodiamina, pentametildietilentriamina, N-metilpiperidina, N-dimetilaminoetilpiperidina, N,N'-dimetilpiperazin, N-metil-N'-dimetilaminopiperazin, 1,8-diazabiciclo(5.4.0)undecen-7 (DBU), 1,2-dimetilimidazol, 2-metilimodazol, N,N-dimetilimidazol-p-feniletilamina, 1,4-diazabiciclo- (2,2,2)octan, bis-(N,N-dimetilaminoetil)adipat,-alcanolamina compuestos tales como por ejemplo trietanolamina, triisopropanolamina, N-metilo y N-etil-dietanolamina, dimetilaminoetanol, 2- (N,N-dimetilaminoetoxietanol, N,N',N''-tris- (dialquilaminoalquil)hexahidrotriazina, N,N' ,N''-tris- (dimetilaminopropil)-S-hexahidrotriazin, bis (dimetilaminoetil)éter; sales de metal tal como por ejemplo compuestos anorgánicos y/u orgánicos de hierro, plomo, bismuto, zinc y/o estaño en estados de oxidación habitual de los metales, por ejemplo cloruro de hierro (II), cloruro de hierro (III), bismuto (III)-, bismuto (III)-2-etilhexanoato, bismuto(III)-octoato, bismuto (III)-neodecanoato, cloruro de zinc, zinc-2-etilcaproato, estaño (II)-octoato, estaño(II)-etilcaproato, estaño (II)-palmitato, dibutilestaño(IV)-dilautato (DBTL), dibutilestaño (IV)-dicloruro, octoato de plomo, amidina tal como por ejemplo 2 ,3-dimetil-3,4,5,6-tetrahidropirimidin; tetraalquilamoniohidróxido tal como por ejemplo tetrametilamoniohidróxido; alcalihidróxido tal como por ejemplo hidróxido de sodio, alcoholato alcalino tal como por ejemplo metilato de sodio, isopropilato de potasio y sales alcalinas de ácidos grasos de cadena larga con 10 hasta 20 átomos de carbono y opcionalmente grupos OH de cadena lateral.

Particularmente, los catalizadores C) preferidos a usarse son aminas terciarias, estaño, zinc y compuestos de bismuto de la clase llamada.

Los llamados catalizadores se pueden usar en la preparación de los materiales transparentes de acuerdo a la presente invención ya sea individualmente o en forma de cualquier mezcla de los mismos. Si en absoluto se usan preferiblemente en cantidades de 0.01 hasta 5.0% en peso, más preferiblemente 0.1 hasta 2% en peso, calculado como cantidad total de catalizador usado en relación con la cantidad total de componente A) y B) usado de la composición de acuerdo a la presente invención.

Los materiales transparentes obtenidos de la composición de acuerdo a la presente invención per se tienen una buena resistencia a la luz, que significa aún sin adición de estabilizadores apropiados. No obstante en su preparación opcionalmente los estabilizadores de UV (estabilizadores de luz) o antioxidantes de tipo conocido se pueden agregar como auxiliares adicionales y aditivos C).

Los estabilizadores adecuados de UV preferiblemente se pueden seleccionar del grupo que consiste de derivados de piperidina tal como por ejemplo 4-benzoiloxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidina, 4-benzoiloxi-l,2,2,6,6-pentametilpiperidina, bis-(2,2,6,6-tetra-metil-4-piperidiil)-sebacat, bis (1,2,2,6,6-pentametil-1,4-piperidinil)-sebacat, bis-(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)-suberat, bis- (2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)-dodecandioato, derivados de benzofenona tal como 2,4-dihidroxi-, 2-hidroxi-4-metoxi, 2-hidroxi-4-octoxi, 2-hidroxi-4-dodeciloxi o 2,2'-dihidroxi-4-dodeciloxi-benzofenona, derivados de benztriazol tal como por ejemplo 2-(2H-benzotriazol-2-il)-4,6-di-tert-pentilfenol, 2- (2H-benzotriazol-2-il)-6-dodecil-4-metilfenol, 2-(2H-benzotriazol-2-il)-4,6-bis(l-metil-1-feniletil)fenol, 2-(5-cloro-2H-benzotriazol-2-il)-6-(1,1-dietiletil )-4-metilfenol, 2-(2H-benzotriazol-2-il)-4-(1,1,3,3-tetrametilbutil)fenol, 2- (2H-benzotriazol-2-il)-6-(l-metil-l-feniletil)-4-(1,1,3,3-tetrametilbutil)fenol, isooctil-3-(3-(2H-benzotriazol-2-il)-5-(1,1-dimetiletil)-4-hidroxifenilpropionato), 2-(2H-benzotriazol-2-il)-4,6-bis(l,1-dimetiletil)fenol, 2-(2H-benzotriazol-2-il)-4,6-bis(l-metil-l-feniletil)fenol, 2-(5-cloro-2H-benzotriazol-2-il)-4,6-bis(1,1-dimetiletilfenol, oxalanilideno tal como por ejemplo 2-etil-2'-etoxi o 4-metil- '-metoxioxalanilid; salicilatos tal como por ejemplo ácido salicílico feniléster, ácido salicílico-4-tert-butilfeniléster, ácido salicílico-4-tert-octilfeniléster, derivados cinámicos tal como por ejemplo a-ciano- -metil-4-metoxi-cinámico metiléster, o¡-ciano^ -metil-4-metoxi-cinnamic-éster, a-ciano-p-fenil-cinámico-etiléster, -ciano-b-fenil-cinámico-octiléster y derivados de malonéster tal como por ejemplo ácido 4-metoxi-bencilidenmalón dimetiléster, ácido 4-metoxibencilidenmalón dietiléster, ácido 4-butoxi-bencilidenmalón dimetiléster. Estos estabilizadores de luz preferidos se pueden usar individualmente así como en cualquier combinación.

Especialmente los estabilizadores de UV preferidos para los materiales transparentes que se pueden preparar de acuerdo a la presente invención completamente absorben la radiación en una longitud de onda < 400 nm de modo que en el uso de tales composiciones de la presente invención como protección completa de lentes para gafas del ojo contra la radiación UV se da. En este contexto por ejemplo los llamados derivados de benztriazol se pueden mencionar. Los estabilizadores de UV especialmente preferidos son 2-(5-cloro-2H-benzotriazol-2-il)-6-(1,1-dimetiletil)-4-metilfenol, 2-(2H-benzotriazol-2-il)-4-(1,1,3,3-tetrametilbutil)fenol y/o 2-(5-cloro-2H-benzotriazol-2-il)-4,6-bis(l,l-dimetiletil)fenol.

Si en absoluto, los estabilizadores de UV ejemplificados de la composición de acuerdo a la presente invención se usan preferiblemente en cantidades de 0.001 hasta 3.0% en peso, más preferiblemente 0.01 hasta 2% en peso, calculado como cantidad total de estabilizadores de UV usados en relación con la cantidad total de los componentes A) y B) usados de las composiciones de la presente invención.

Los antioxidantes adecuados son preferiblemente fenoles esféricamente obstruidos, que preferiblemente se pueden seleccionar del grupo que consiste de 2,6-di-tert-butil-4-metilfenol (lonol), pentaeritrit-tetraquis(3-(3,5-di-tert-butil-4-hidroxi-fenil)propionato), octadecil-3-(3,5-di-tert-butil-4-hidroxifenil)-propionato, trietilenglicol-bis(3-tert- butil-4-hidroxi-5-metilfenil)propionato, 2,2'-tio-bis(4-metil-6-tert-butilfenol) y 2,2'-tiodietil-bis[3-(3,5-di-tert-butil-4-hidroxifenil)propionato]. Estos se pueden usar ya sea individualmente o en cualquier combinación uno con el otro según sea necesario.

Estos antioxidantes se usan preferiblemente en cantidades de 0.01 hasta 3.0% en peso, más preferiblemente 0.02 hasta 2% en peso, calculado como cantidad total de antioxidante usado en relación con la cantidad total de los componentes A) y B) usados de la composición de acuerdo a la presente invención.

La composición de la presente invención puede opcionalmente comprender como auxiliares adicionales y agentes de liberación de molde internos de aditivos C).

Estos son preferiblemente, conocidos como agentes de liberación de molde, perfluroalquilo- o unidades de polisiloxano que comprende tensoactivos no iónicos, sales de alquil amonio cuaternario tal como por ejemplo trimetiletil amonio cloruro, trimetilestearil amonio cloruro, dimetiletilacetil amonio cloruro, trietildodecil amonio cloruro, trioctilmetil amonio cloruro y dietilciclohexildodecil amonio cloruro, mono ácido y dialquilfosfato con 2 hasta 18 átomos de carbono en la cadena de alquilo tal como por ejemplo etilfosfato, dietilfosfato, isopropilfosfato, diisopropilfosfato, butilfosfato, dibutilfosfato, octilfosfato dioctilfosfato, isodecilfosfato diisodecilfosfato, dodecilfosfato, didoceilfosfato, tridecanolfosfato, bis(tridecanol)fosfato, estearilfosfato, diestearilfosfato y cualquier mezcla de tales agentes de liberación de molde.

Especialmente los agentes de liberación de molde preferidos son los llamados mono ácido y dialquilfosfatos, más preferido tal con 8 hasta 12 átomos de carbono en la cadena de alquilo.

Los agentes de liberación de molde internos se usan en composiciones de acuerdo a la presente invención, si en absoluto, preferiblemente en cantidades de 0.01 hasta 3% en peso, más preferiblemente 0.02 hasta 2% en peso, calculado como cantidad total del agente de liberación de molde interno usado en relación con la cantidad total de composiciones de componentes A) y B) usados de la presente invención.

Para compensar una amarillez que puede surgir en los poliuretanos obtenibles de acuerdo a la presente invención, por ejemplo al agregar los estabilizadores de UV descritos anteriormente, los compuestos de la presente invención preferiblemente pueden incluir como agentes de azulado conocidos per se opcionales auxiliares y aditivo C) adicionales. Para evitar una reducción de transmisión o grisáceo de los materiales estos se usan preferiblemente únicamente en concentraciones extremadamente bajas, por ejemplo en cantidades de 5 ppb hasta 50 ppm. La adición se lleva a cabo preferiblemente en forma de un lote maestro que significa como una solución diluida pre-formulada en cualquiera de las otras partes de la formulación, por ejemplo componente A) y/o componente B). Los agentes de azulado adecuados para las composiciones de la presente invención se pueden seleccionar preferiblemente del grupo que consiste de colorantes de antraquinona comercialmente disponibles tal como por ejemplo Exalite Blue 78 - 13 de la compañía Exciton, Inc. Dayton, Ohio, EUA o Macrolex Violet B, Macrolex Blue RR y Macrolex Violet 3R de la compañía Lanxess AG, Leverkusen, Alemania y cualquier mezcla de los mismos.

Todos de los llamados anteriormente, auxiliares y/o aditivos C) opcionalmente agregados se pueden mezclar con componente A) o con componente B) . Preferiblemente los componentes C) seleccionados del grupo que consiste de agentes de liberación de molde internos, catalizadores y mezclas de los mismos se mezclan con componente A). El componente C) que se selecciona del grupo que consiste de estabilizadores de UV, antioxidantes, colorantes y mezclas de los mismos se mezclan preferiblemente con el componente B).

En una modalidad preferida una composición se proporciona en donde al menos uno, preferiblemente todos de los siguientes rasgos se alcanzan componente A) que consiste de a-1) y a-2) tiene una viscosidad de 100 hasta 3000 mPa · s en 23°C y una cantidad de grupos de isocianato de 25 hasta 34% en peso, componente a-1) tiene una cantidad NCO de 20 hasta 24% en peso, componente a-2) es una solución de un poliisocianato oligomérico con base en diisocianato de isoforona en una cantidad de peso de acceso (> 50% en peso con base en la cantidad total de a-2)) de diisocianato de isoforona monomérico con una cantidad NCO del componente a-2) de 27 hasta 36% en peso, componente B) cumple uno, preferiblemente todos los rasgos • es un poliol de poliéster con base en ácidos dicarboxílicos alifáticos con 4 hasta 10 átomos de carbono y/o e-caprolactona, • es un poliol de poliéster libre de estructuras aromáticas, • el poliol de poliéster tiene un funcionalidad promedio de 2.3 hasta 4.0, • el poliol de poliéster tiene un número OH de 100 hasta 850 mg KOH/g, o uno, preferiblemente todos los rasgos • es un poliol de poliéter, • es un poliol de poliéter que es libre de estructuras aromáticas, • el poliol de poliéter tiene una funcionalidad promedio de 3 hasta 6, • el poliol de poliéter tiene un número OH de 80 hasta 1000 mg KOH/g y • tiene opcionalmente uno o más auxiliares y/o aditivos C), preferiblemente al menos un catalizador, al menos un estabilizador de UV, al menos uno de antioxidantes y al menos un agente de liberación de moldeo, • la relación equivalente de grupos de isocianato en A) a grupos de hidroxilo en B) es 0.5:1 hasta 2.0:1.

En una modalidad adicional de la presente invención la composición de acuerdo a la invención consiste de componentes A), B) y C).

En una modalidad adicional la presente invención se refiere a una combinación de kit de partes que comprende los componentes A) y B), como se definió anteriormente, en configuración espacial separada. Esto puede ser un sistema de dos componentes. En tal caso, el componente C) opcionalmente presente como se definió anteriormente, se puede agregar a uno o ambos de los componentes A) y B). Un componente C) preferido se selecciona del grupo que consiste de agentes de liberación internos, catalizadores y mezclas de los mismos agregados al componente A). El componente C) que se selecciona del grupo que consiste de estabilizadores de UV, antioxidantes, colorantes y mezclas de los mismos se agrega preferiblemente al componente B). Además es posible que el componente C) opcionalmente presente está parcialmente o completamente presente en un tercer, componente espacialmente separado del sistema de kit de partes. En esto los auxiliares y/o aditivos se pueden separar de modo que algunos se pueden mezclar con los componentes A) y/o B) y otros están presentes como tercer componente.

Poliuretanos de la presente invención La composición de la presente invención, que comprende los componentes A) y B) descritos y opcionalmente el componente C) se mezcla preferiblemente al usar unidades de mezcla adecuadas en relaciones, como se definió preferiblemente arriba por la relación equivalente de grupos de diisocianato en comparación con los grupos reactivos de isocianato o por % en peso. Posteriormente la masa de la presente invención se puede curar por cualquier método, preferiblemente en moldes abiertos o cerrados, preferiblemente por vertido simple por la mano o al usar equipo apropiado tal como por ejemplo máquinas de presión baja o presión alta que son habituales en teenología de poliuretano o al llevar a cabo el procedimiento RIM. Preferiblemente, las temperaturas de hasta 160°C, más preferiblemente 10 hasta 140°C, aún más preferido 20 hasta 130°C se usan. Opcionalmente el curado se puede llevar a cabo bajo presión elevada, preferiblemente hasta 300 bar, más preferiblemente hasta 100 bar, aún más preferido hasta 40 bar.

La composición de la presente invención se puede usar para la preparación de los poliuretanos de acuerdo a la presente invención. Tales poliuretanos se forman al hacer reaccionar los grupos de isocianato del componente A) con los grupos OH del componente B). Esto resulta esencialmente en grupos de uretano. No obstante, es también posible que otros grupos funcionales por otra parte los grupos de uretano se puedan presentar en el poliuretano de la presente invención debido a reacciones secundarias. Sin embargo esto es menos preferido.

La composición de la presente invención se puede usar para preparar materiales transparentes que consisten del poliuretano de la presente invención. Por lo tanto, particularmente el poliuretano preparado se usa para preparar materiales transparentes.

La composición de la presente invención puede además usarse para preparar artículos moldeados transparentes. En la presente el artículo moldeado se forma particularmente al usar los poliuretanos preparados. Además, el material transparente preparado se puede usar para preparar artículos moldeados transparentes.

Los artículos moldeados dentro del significado de la presente invención son particularmente molduras como se define en DIN 7708, por así decirlo productos de plástico diseñados que se preparan de masas de moldeo o materiales semi-terminados. En la presente masas de moldeo se refiere a sustancias líquidas, pastosas o sólidas en estado procesadle que se puede formar a materiales semi-terminados o artículos moldeados por procedimientos no cortantes. Esto está en contraste con un recubrimiento como se define particularmente en EN ISO 4618:2006. En la presente un recubrimiento se define para formar una capa continua formada por una aplicación simple o repetida de un material de recubrimiento sobre un substrato. Por lo tanto, un recubrimiento se caracteriza particularmente por la presencia de un substrato correspondiente. En particular los recubrimientos generalmente son notablemente más delgados que artículos moldeados. Particularmente preferidos los artículos moldeados de la presente invención son artículos moldeados de una pieza tridimensionales, la dimensión más pequeña (espesor) que es al menos 1 mm, más preferiblemente al menos 2 mm, más preferiblemente al menos 3 mm. Preferiblemente estos artículos moldeados exhiben tal dimensión que su geometría puede abarcar una esfera con un diámetro de al menos 1 mm, preferiblemente al menos 2 mm, más preferiblemente al menos 3 mm.

Los artículos moldeados de la presente invención son adecuados para una variedad de diferentes aplicaciones de materiales transparentes, particularmente como un sustituto de vidrio para preparar paneles, por ejemplo techos solares, ventanas frontales, traseras o laterales en la ingeniería del automóvil o aeronave, como vidrio de seguridad o para sellado transparente de dispositivos ópticos, electrónicos u optoelectrónicos, tal como por ejemplo módulos solar, LEDs o lentes o colimadores como se usan por ejemplo como cabeza óptica en luces LED o faros del coche.

Adicionalmente el artículo moldeado de la presente invención puede ser un lente óptico. Un lente óptico es particularmente un elemento ópticamente activo con dos superficies de refracción. Particularmente, un lente ópticamente se entiende que es un artículo moldeado transparente que permite imágenes de objetos en tamaño reducido o ampliado usando refracción de luz. Tales lentes se usan particularmente en microscopios, telescopios, lentes, luces, proyectores, lupas y lentes para gafas. En dispositivos ópticos tales lentes se combinan usualmente para formar un sistema de lentes.

Esto es particularmente preferido para usar el poliuretano de la presente invención para preparar un artículo moldeado transparente que es un lente óptico. El más preferido es el uso del poliuretano de la presente invención para preparar un lente óptico que es un vidrio para gafas.

La preparación de lentes ópticos, particularmente lentes para gafas, usualmente se lleva a cabo al usar procesos de fundición comunes como se usan en la industria de anteojos. En la presente se prefiere para usar moldes de fundición que comprenden dos moldes de vidrio y un anillo de sellado polimérico, en donde la composición de la invención se cura. Se prefiere para curar sin presión. Más preferiblemente un control de temperatura estricto se usa. Tal control de temperatura preferiblemente se lleva a cabo en el intervalo de 10 hasta 150°C, preferiblemente por un periodo de hasta 60 horas, más preferiblemente hasta 48 horas. En una modalidad preferida la curación se lleva a cabo libre de solvente.

En un aspecto de la presente invención un poliuretano se proporciona que se obtiene al curar la composición de la presente invención.

En otro aspecto de la presente invención un lente óptico se proporciona lo que se obtiene al usar la composición de la presente invención.

En un aspecto adicional de la presente invención un lente para gafas se proporciona que se obtiene al usar la composición de la presente invención.

Además, un proceso para preparar materiales transparentes al curar las composiciones de la presente invención se proporciona. En la presente los materiales transparentes particularmente pueden ser artículos moldeados transparentes. Tales artículos moldeados son preferiblemente lentes ópticos, particularmente lentes para gafas.

Para asegurar la ausencia de burbujas y mayor transparencia de los materiales transparentes de la presente invención los componentes tanto A) como B) se retira el aire antes de ser mezclado, usualmente después de adición de auxiliares y aditivos C) opcionalmente usados. Esto se puede llevar a cabo por ejemplo por 10 minutos hasta seis horas a temperaturas hasta 80°C bajo presión reducida, por ejemplo en 5 hasta 50 mbar. Posteriormente la composición opcionalmente se enfría nuevamente a temperaturas < 50°C, preferiblemente < 30°C y se mezcla preferiblemente y vacía en moldes de vidrio en filtros finos con un tamaño de poro promedio preferido de 0.1 hasta 10 pm. Para la curación controlada de la composición se prefiere para enfriar los moldes de vidrio llenados y cerrados. Luego la temperatura puede ser < 20°C. Posteriormente calentamiento lineal o gradual hasta una temperatura de preferiblemente > 100°C, por ejemplo hasta 130°C, se lleva a cabo por diversas horas.

Después de que la curación se completa y se enfría a temperatura ambiente los blancos así obtenidos se eliminan de los moldes. Para reducir las tensiones en el material que son usualmente posteriormente recocidos a temperaturas de preferiblemente > 100°C, por ejemplo a 130°C por diversas horas, por ejemplo por hasta 10 horas. El desarrollo del curado por ejemplo se puede efectuar por determinación espectroscópica IR de los grupos de isocianato todavía presentes.

De este modo desde las composiciones de acuerdo a la presente invención los materiales altamente transparentes, en particular piezas en bruto de lente para gafas, se pueden obtener. Tales piezas en bruto de lente para gafas se pueden además procesar en lentes para gafas terminados por métodos actuales tal como por ejemplo moler, pulir, colorear, aplicación de recubrimientos anti-reflejantes, recubrimientos duros y/o recubrimientos hidrofóbicos por métodos bien conocidos en la industria de anteojos.

Tal método permite la preparación de lentes para gafas con resistencia a coloración amarillenta que tienen un índice de refracción de 1.50 y una dispersión óptica muy baja, como los correspondiente de PADC, que es al mismo tiempo de menor peso debido a la menor densidad y que tiene resistencia mecánica y térmica notablemente mejorada. Debido a sus temperaturas de transición vitrea altas en el intervalo de 100°C y la resistencia al calor alta de > 80°C estos son particularmente adecuados para preparar gafas sin armazón. En contraste con PADC las nuevas gafas de poliuretano se pueden equipar con estabilizadores de UV adecuados de modo que las ondas ultravioletas que son perjudiciales para el ojo humano se puede filtrar completamente en el intervalo de longitud de onda < 400 nm.

Ejemplos Todos los porcentajes se refieren al peso, a menos que se establezca de otra manera.

De acuerdo a la presente invención la determinación de los contenidos NCO se lleva a cabo por titulación de acuerdo a DIN EN ISO 11909.

Las funcionalidades NCO se calculan del cromatograma de permeación de gel (GPC, por sus siglas en inglés).

De acuerdo a la presente invención los números OH se determinan por titulación de acuerdo a DIN 53240-2: 2007-11, de acuerdo a los números ácidos de la invención se determinan de acuerdo a DIN 3682.

Los contenidos de monómero residuales se han medido por cromatografía de gas con estándar interno de acuerdo a DIN EN ISO 10283.

Todas las mediciones de viscosidad se han llevado a cabo con un reómetro físico MCR 51 de la compañía Antón Paar Alemania GmbH (DE) de acuerdo a DIN EN ISO 3219 en las temperaturas mostradas.

La temperatura de transición vitrea Tg se ha medido usando DSC (Calorimetría de Barrido Diferencial) con un Mettler DCS 12E (Mettler Toledo GmbH, Giessen, DE) en una velocidad de calentamiento de 10°C/min.

La determinación de la resistencia al calor HDT se ha llevado a cabo de acuerdo a DIN EN ISO 75-2, procedimiento B, al usar un esfuerzo de flexión de 0.45 MPa.

La dureza Shore se ha medido de acuerdo a DIN 53505 al usar un probador de dureza shore Zwick 3100 (compañía Zwick, DE).

La medición de los índices de refracción y números Abbe se ha llevado a cabo usando un modelo refractómetro Abbe B de la compañía Zeiss.

Las mediciones de transmisión de acuerdo a ASTM D 1003 se han llevado a cabo usando un Haze-Gard Plus de la compañía Byk. La transmisión dependiente de longitud de onda se ha determinado al usar un tipo de espectrofotómetro de haz doble Lambda 900 con esfera integrada (150 mm) de la compañía Perkin-Elmer , EUA (0°/difuso, referencia: aire T = 100%).

Componente ?) Poliisocianato al-I) La preparación de un grupo de isocianurato que contiene poliisocianato HDI se llevó a cabo de acuerdo al ejemplo 11 de EP-A 330966 con la modificación que 2-etilhexanol se usó como solvente catalizador en lugar de 2-etil-l,3-hexanodiol. Contenido NCO: 22.9% Funcionalidad NCO: 3.2 HDI monomérico: 0.1% viscosidad (23°C) 1200 mPa · s Poliisocianato al-II) La preparación de un grupo de isocianurato- e iminoxadiazindion que contiene Poliisocianato HDI se llevó a cabo de acuerdo al ejemplo 4 de la EP A 0 962 455, por trimerización de HDI al usar una solución al 50% de difluoruro ácido de tetrabutilfosfonio en isopropanol/metanol (2:1) como catalizador. La reacción se detuvo en un contenido NCO en la mezcla cruda de 43% al agregar dibutilfosfato. Posteriormente la eliminación de los HDI sin reaccionar usando destilación de película delgada en una temperatura de 130°C y una presión de 0.2 mbar se llevó a cabo.

Contenido NCO: 23.4 % Funcionalidad NCO: 3.2 HDI monomérico: 0.2 % viscosidad (23 °C) 700 mPa · s Poliisocianato a2-I) El diisocianato de isoforona (IPDI) se trimerizó a un contenido NCO de 30.1% de acuerdo al ejemplo 2 de la EP-A 0 003 765. El catalizador se desactivó al agregar una cantidad equimolar de dibutilfosfato, en relación con la cantidad de catalizador usada, y agitación durante 30 minutos por 80°C. La separación de exceso de IPDI sin reaccionar por destilación de película delgada se omitió. Una solución de poliisocianato de IPDI-isocianurato (35.5% en peso) en IPDI monomérico (64.5% en peso) se presentó.

Contenido NCO: 30.5% IPDI monomérico: 64.5 % viscosidad (23°C) 540 mPa · s Poliisocianato a2-II) 18 g (1.0 mol) de agua se agregaron continuamente a una mezcla de 1554 g (7 mol) IPDI y 0.5 g (0.002 mol) dibutilfosfato bajo ambiente de nitrógeno y agitación en una temperatura de 80°C por un periodo de 5 horas. Un tiempo corto después de la adición de agua un desarrollo de C02 constante produjo que se completara después de la agitación por 3 horas a 90°C. Una solución incolora de Poliisocianato de IPDI-biuret (38.4% en peso) en exceso de diisocianato monomérico (61.6% en peso) se presentó.

Contenido NCO: 30.0% IPDI monomérico: 61.6% viscosidad (23°C) 2600 mPa · s Poliisocianato a2-III) El IPDI monomérico se separó del poliisocianato a2-I) ya mencionado por destilación de película delgada a una temperatura de 170°C y una presión de 0.1 mbar. El poliisocianato de IPDI-isocianurato sólido con los siguientes datos característicos se alcanzó: Contenido NCO: 17.0% IPDI monomérico: 0.3% Tg: 65°C Mezclas de componentes a-1) y a-2) El HDI-poliisocianato tipo a-1) se mezcló junto con una solución de a-2) (IPDI oligomérico mezclado con IPDI monomérico) en un recipiente de reacción a temperatura ambiente (en caso de poliisocianato A-VII a 60°C) bajo atmoesfera de N2 hasta que una solución clara se presentó en cada caso.

La siguiente tabla 1 muestra composiciones (partes en peso) y datos característicos del poliisocianato así producido.

Tabla 1: Composiciones del componente A) Componente B) - polioles de poliéster Poliol de poliéster Bl) 7.4 partes en peso de neopentilglicol, 12.4 partes en peso de 1,3-butanodiol, 18.2 partes en peso de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, 16.2 partes en peso de 2-butil-2-etil-1,3-propanodiol, 18.9 partes en peso de 1,1,1-trimetilolpropano, 26.9 partes en peso de ácido adípico se ponderaron en un matraz y calentaron lentamente a 200°C con agitación a presión atmosférica, por lo cual aproximadamente 5 partes en peso de agua se destilaron. Después de la hendidura del vacío de agua (15 mbar) se aplicó lentamente durante un periodo de aproximadamente 4 horas y la reacción se completó bajo estas condiciones dentro de aproximadamente 15 horas adicionales. El poliol de poliéster así obtenido tuvo los siguientes datos característicos: Número OH: 512 mg KOH/g número ácido: 1.8 mg KOH/g viscosidad (25°C): 1900 mPa · s Funcionalidad OH: 2.36 Poliol de poliéster B2) Un poliol de poliéster se ha preparado de acuerdo al método descrito por Bl) usando 7.2 partes en peso de neopentilglicol, 12.3 partes en peso de 1,3-butanodiol, 44.8 partes en peso de 1,1,1-trimetilolpropano, 20.8 partes en peso de ácido succínico y 14.8 partes en peso de e-caprolactona y los siguientes datos característicos se han obtenido: Número OH: 635 mg KOH/g número ácido: 0.16 mg KOH/g viscosidad (25°C) 2120 mPa · s Fuñeiona1idad OH: 2.92 e-caprolactona libre: 0.04% Poliol de poliéster B3) 5.1 partes en peso de neopentilglicol, 8.5 partes en peso de 1,3-butanodiol, 34.1 partes en peso de 1,1,1-trimetilolpropano, 18.4 partes en peso de ácido succínico y 11.5 partes en peso de e-caprolactona se ponderaron en un matraz y calentaron lentamente a 200°C bajo presión atmosférica mientras se agitaba, por lo cual aproximadamente 5 partes en peso de agua se destilaron. Después de que la hendidura del agua se completó, el vacío (15 mbar) se aplicó lentamente durante un periodo de aproximadamente 4 horas así completada la reacción bajo estas condiciones dentro de un periodo adicional de aproximadamente 15 horas. Después del enfriamiento a temperatura ambiente adicional 8.4 partes en peso de neopentilglicol y 14.0 partes en peso de 1,3-butanodiol se mezclaron. El poliol de poliéster así obtenido tuvo los siguientes datos característicos: Número OH: 659 mg KOH/g número ácido: 1.30 mg KOH/g viscosidad (25°C): 2410 mPa · s Fuñeiona1idad OH: 2.53 e-caprolactona libre: 0.05% Poliol de poliéster B4) Un poliol de poliéster se preparó de acuerdo al método como se describe por Bl) usando 9.6 partes en peso de neopentilglicol, 16.0 partes en peso de 1,3-butanodiol, 30.6 partes en peso de glicerina, 30.1 partes en peso de ácido adípico y 13.7 partes en peso de b-caprolacton y los siguientes datos característicos se han obtenido: Número OH: 663 mg KOH/g número ácido: 0.18 mg KOH/g viscosidad (25°C): 1290 mPa · s Funcionalidad OH: 2.84 e-caprolactona libre: 0.06% Poliol de poliéster B5) Un poliol de poliéster se preparó de acuerdo al método como se describe para B2) usando 10.3 partes en peso de 1,3-butanodiol, 6.3 partes en peso de dietilenglicol, 43.6 partes en peso de 1,1,1-trimetilolpropano, 18.6 partes en peso de ácido succínico y 13.2 partes en peso e-caprolactona y 4.9 partes en peso adicionales de 1,3-butanodiol y 3.0 partes en peso de dietilenglicol para alcanzar los siguientes datos característicos: Número OH: 658 mg KOH/g número ácido: 1.40 mg KOH/g viscosidad (25°C): 2540 mPa · s Fuñeiona1idad OH: 2.76 e-caprolactona libre: 0.05% Preparación de materiales transparentes (en donde el componente B) es un poliol de poliéster) (Ejemplos 1 hasta 8, ejemplos comparativos 1 y 2) Para preparar los materiales transparentes el componente A) y componente B), que es un poliol de poliéster, se homogenizaron en las combinaciones y relaciones de la cantidad (partes en peso) como se muestra en la tabla 2, cada uno de acuerdo a una relación equivalente de grupos de isocianato a grupos de hidroxilo de 1:1, usando un mezclador de velocidad DAC 150 FVZ (compañía Hauschild, DE) dentro de 1 minuto en 3500 U/min y posteriormente vertieron a mano a temperatura ambiente en moldes de polipropileno no calentados abiertos. Debido a la alta viscosidad del componente de poliisocianato A-VII a temperatura ambiente esto se calentó a una temperatura de 60°C para facilitar la capacidad de procesado antes de la ponderación (todos los otros componentes de poliisocianato se procesaron a temperatura ambiente). Después de un tiempo de curación de 8 horas a 130°C en un armario de secado las placas de prueba (longitud x ancho x altura: 200 mm x 100 mm x 4 mm) se desmoldearon.

Después de un tiempo de curación posterior de 24 horas a temperatura ambiente las placas de prueba se probaron con respecto a sus propiedades ópticas y mecánicas. Los resultados se muestran en la tabla 2, también.

Tabla 2: propiedades ópticas y mecánicas de las placas de prueba preparadas (componente B) es poliol de poliéster) 15 15 Como los ejemplos 1 hasta 8 muestran, las composiciones de acuerdo a la presente invención proporcionan plásticos altamente transparentes, duros que tienen una alta temperatura de transición vitrea y resistencia al calor. Las placas de prueba que se han preparado por comparación al usar únicamente componente a-2) con base en el IPDI (comp. 1) fueron extremadamente frágiles y rompieron al deformar. Por lo tanto, el material obtenido es menos adecuado para preparar lentes para gafas. La placa de prueba que se ha preparado por comparación al usar un componente de poliisocianato con una mayor cantidad de HDI-poliisocianato a-1) que se reivindica en la presente invención (comp.2) no es adecuado como material para anteojos debido a la insuficiente temperatura de transición vitrea y resistencia al calor.

La comparación directa de las características de producto de los materiales de los ejemplos 1 hasta 7 preparados de acuerdo a la presente invención con aquellos de polialildiglicol carbonato, el material estándar para preparar vidrios para espejuelos de plástico hasta hoy (tabla 3) muestra las ventajas claras de los nuevos materiales en relación con la estabilidad mecánica y térmica en combinación con las propiedades ópticas pendientes. Además, la menor densidad del poliuretano de acuerdo a la presente invención permite la preparación de gafas que son más de 10% más ligeras que aquellas hechas de PADC.

Tabla 3: características de producto de polialildiglicol carbonato (Fuente: boletín de producto CR-39®, compañía PPG Industries Inc., edición 20 abril 2006) Preparación de una pieza en bruto de anteojos El poli isocianat o A-I se mezcló con 1.0% Zelec® UN (agentes de liberación de áster de fosfato ácido, Stepan Company, Northfield, IL, EUA) y 0.5% de Tinuvin® 326 (protector de UV, BASF Schweiz AG, Basilea) y se agitó en 60°C y 40 mbar por aproximadamente 3 horas para desgasificación hasta el final de la formación de espuma visible. El poliol de poliéster B4 ) se desgasificó de la misma manera.

Después del enfriamiento a temperatura ambiente 63.4 partes en peso del pretratado y pol iisocianat o A-1 tratado de aditivo se mezclaron en un recipiente de agitación con 36.6 partes en peso del poliol de poliéster B4) degasificado y a 40°C precalentado, que corresponde a una relación equivalente de grupos de isocianato a grupos de hidroxilo de 1:1, y la mezcla se agitó por 30 minutos a 40°C bajo vacío (aproximadamente 150 mbar) . Posteriormente la mezcla de reacción se transportó por medio de una tubería equipada con válvula a través de un filtro 0.5 mm PTFE en un molde purificado que consiste de dos moldes de vidrio y un anillo de sellado polimérico para piezas en bruto de vidrio para espejuelos (diámetro 75 mm , espesor 10 mm, -2 dioptrías) al aplicar una presión positiva de nitrógeno al recipiente de agitación. El molde de fundición se mantuvo en un horno a 60°C por 2 horas, luego se calentó continuamente hasta 115°C dentro de 3 horas y finalmente se mantuvo a esta temperatura por 2 horas adicionales. Después del enfriamiento a temperatura ambiente el artículo moldeado curado se removió de los moldes y para reducir tensiones en el material post -recocido por 3 horas a 130°C.

De este modo una pieza en bruto para anteojos transparente, totalmente clara que fue libre de rayas se obtuvo y que exhibió las propiedades ópticas y mecánicas como se muestra en el ejemplo 4. La transmisión en una longitud de onda de 390 nm fue < 1%, en 400 nm 2%, en 410 nm 45% y en el intervalo por arriba de 450 nm 93%.

Componente B) - polioles de poliéter Poliol de poliéter Bl) El poliéter de polipropilenóxido con un número OH de 550 mg KOH/g y una viscosidad (23°C) de 2000 mPa · s iniciado en trimetilolpropano .

Poliol de poliéter B2) El poliéter de polipropilenóxido con un número OH de 525 mg KOH/g y una viscosidad (23°C) de 2600 mPa · s iniciado en pentaeritrit .

Poliol de poliéter B3) El poliéster polipropilenóxido con un número OH de 470 mg KOH/g y una viscosidad (23°C) de 5400 mPa · s iniciado en etilen diamina.

Preparación de materiales transparentes (en donde el componente B) es un poliol de poliéter) (Ejemplos 9 hasta 15; ejemplo comparativo 3) Para preparar materiales transparentes componente A) y componente B), que es un poliol de poliéter, opcionalmente al usar DBTL como catalizador, se homogeni zaron en las combinaciones y relaciones de la cantidad (partes en peso) como se muestra en la tabla 4, cada uno que corresponde a una relación equivalente de grupos de isocianato a grupos de hidroxilo de 1:1, usando un mezclador de velocidad DAC 1 0 FVZ (Firma Hauschild, DE) por 1 minuto a 3500 rpm posteriormente vació a mano en moldes de polipropileno no calentados, abiertos. Después de un tiempo de curación de 8 horas a 100°C en un armario de secado las placas de prueba (longitud x ancho x altura: 200 m x 100 mm x 4 mm) se desmoldearon Después de un tiempo de pre-curación de 24 horas a temperatura ambiente las placas de prueba se probaron con respecto a sus propiedades ópticas y mecánicas. Los resultados de prueba se muestran en la tabla 4.

Tabla 4: propiedades ópticas y mecánicas de las placas de prueba preparadas (componente B) es poliol de poliéter 5 < sT \\ 10 15 15 Como los ejemplos 9 hasta 15 muestran, las composiciones de la presente invención proporcionan materiales altamente transparentes, duros con temperaturas de transición vitrea altas y resistencia al calor. Una placa de prueba que se ha preparado por comparación (comp. 3) al usar únicamente un componente A) con base en componente a-2) con base en IPDI fue extremadamente frágil y se rompió durante el desmoldeo. En consecuencia, el material preparado es particularmente menos adecuado como material para anteojos.

La comparación directa de las características de producto de materiales de acuerdo a los ejemplos 9 hasta 15, preparados de acuerdo a la presente invención, con aquellos de carbonato de polialildiglicol, que es el material estándar para preparar anteojos de plástico, hasta hoy en día (tabla 3) se muestran las ventajas claras de los nuevos materiales con respecto a la estabilidad mecánica y térmica además de las propiedades ópticas pendientes. Además la menor densidad de los poliuretanos de acuerdo a la presente invención permite la preparación de gafas que son más de 15% más ligeras que aquellas de PADC.

Preparación de una pieza en bruto de anteojos El poliisocianato A-I se mezcló con 1.0% Zelec® UN (agente de liberación áster de fosfato ácido, Stepan Company, Northfield, IL, EUA) y 0.5% Tinuvin® 326 (TJV protector, BASF Schweiz AG, Basilea) y se agitó a 60°C y 40 mbar por aproximadamente 3 horas para la desgasificación hasta el final de la formación de espuma visible. El poliol de poliéter Bl) se desgasificó de la misma manera.

Después del enfriamiento a temperatura ambiente 59.3 partes en peso del poliisocianato A-I tratado de aditivo y así pretratado se mezclaron en un recipiente de agitación con 40.7 partes en peso del poliol de poliéter Bl) desgasificado y a 45°C precalentado, que corresponde a una relación equivalente de grupos de isocianato a grupos de hidroxilo de 1:1, y la mezcla se agitó por 30 minutos a 40°C bajo vacío (aproximadamente 150 mbar). Posteriormente la mezcla de reacción se transportó por medio de una tubería equipada con válvula a través de un filtro PTFE 0.5 mm en un molde purificado que consiste de dos moldes de vidrio y un anillo de sellado polimérico para piezas en bruto de vidrio para espejuelos (diámetro 75 mm, espesor 10 mm, -2 dioptrías) al aplicar una presión positiva de nitrógeno al recipiente de agitación. El molde de fundición se mantuvo en un horno a 60°C por 2 horas, luego continuamente se calentó hasta 115°C dentro de 3 horas y finalmente se mantuvo en esta temperatura por 2 horas adicionales. Después del enfriamiento a temperatura ambiente el artículo moldeado curado se removió de los moldes y para reducir tensiones en el material post recocido por 3 horas a 130°C.

De este modo una pieza en bruto para anteojos transparente, totalmente clara que fue libre de rayas se obtuvo y que exhibe las propiedades ópticas y mecánicas como se muestra en el ejemplo 8. Una transmisión en una longitud de onda de 390 nm fue < 1%, a 400 nm 2%, a 410 nm 48 y en el intervalo por arriba de 450 nm 93%.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Uso de una composición, que comprende A) 10 hasta menos de 50% en peso de al menos un poliisocianato oligomérico a-1) con base en diisocianato de hexametileno y más de 50 hasta 90% en peso de al menos un poliisocianato a-2) con base en diisocianato de isoforona que contiene diisocianato de isoforona monomérico y al menos un poliisocianato oligomérico con base en diisocianato de isoforona, en donde los datos de % se refieren a la suma de componentes a-1) y a-2), B) al menos un componente reactivo al isocianato, seleccionado del grupo que consiste de poliol de poliéster, poliol de poliéter y mezclas de los mismos, y opcionalmente C) uno o más auxiliares y/o aditivos para preparar un lente óptico.

2. El uso de conformidad con la reivindicación 1, en donde el lente óptico es un lente para gafas.

3. Una composición, caracterizada porque comprende A) 10 hasta menos de 50% en peso de al menos un poliisocianato oligomérico a-1) con base en diisocianato de hexametileno y más de 50 hasta 90% en peso de al menos un poliisocianato a-2) con base en diisocianato de isoforona que contiene diisocianato de isoforona monomérico y al menos un poliisocianato oligomérico con base en diisocianato de isoforona, en donde, en relación con la masa, la cantidad del diisocianato de isoforona monomérico es mayor que la cantidad del poliisocianato oligomérico con base en diisocianato de isoforona, en donde los datos de % se relacionan a la suma de componentes a-1) y a-2), B) al menos un componente reactivo al isocianato, seleccionado del grupo que consiste de poliol de poliéster, poliol de poliéter y mezclas de los mismos, y opcionalmente C) uno o más auxiliares y/o aditivos.

4. La composición de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque el componente reactivo al isocianato está libre de estructuras aromáticas.

5. La composición de conformidad con una de cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, caracterizada porque el componente reactivo al isocianato comprende ya sea polioles de poliéster o polioles de poliéter.

6. La composición de conformidad con una de cualquiera de las reivindicaciones 3 hasta 5, caracterizada porque se usa al menos un auxiliar y/o aditivo C), seleccionado del grupo que consiste de estabilizadores de UV, catalizadores, antioxidantes, agentes de liberación de molde, colorantes, y mezclas de los mismos.

7. Un kit de partes, caracterizado porque comprende los componentes A) y B) de conformidad con las reivindicaciones precedentes, en la configuración espacial separada.

8. El uso de la composición de conformidad con una de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, para preparar poliuretanos.

9. El uso de conformidad con la reivindicación 8, para preparar materiales transparentes.

10. El uso de conformidad con la reivindicación 9, para preparar artículos moldeados transparentes.

11. El uso de conformidad con la reivindicación 10, en donde el artículo moldeado transparente es un lente óptico.

12. El uso de conformidad con la reivindicación 11, en donde el lente óptico es un lente para gafas.

13. Un poliuretano, caracterizado porque es obtenido al curar la composición de conformidad con una de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6.

14. Un lente óptico, caracterizado porque es obtenido al usar la composición de conformidad con una de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6.

15. Un proceso para la preparación de materiales transparentes, caracterizado porque es al curar la composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6.