MXPA97008220A - Composiciones reticulables teñibles - Google Patents

Abstract

Una composición fundida polimérica reticulablecapaz de producir un artículoóptico que exhiba una velocidad mejorada de tinción, la composición fundida que incluye un diacrilato o dimetacrilato de polialquilenglicol;un monómero de uretano que tiene grupos acrílicos y/o metacrílicos terminales;y un monómero que incluye una unidad recurrente derivada de por lo menos un monómero de bisfenol polimerizable por radicales capaz de formar un homopolímero que tenga un altoíndice refractivo;y/o un monómero de vinilo, acrílico o metacrílico tri- o tetrafuncional, la composición fundida polimérica reticulable que es modificada para reducir la rigidez del artículoóptico formado de la misma, y/o incrementar la afinidad química de los componentes de la composición fundida a un material de tinción.

Description

COMPOSICIONES RETICULABLES TEÑIBLES DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona a la fabricación de artículos ópticos plásticos tales como video discos y lentes oftálmicos. El material más ampliamente utilizado en las lentes oftálmicas plásticas es el dietilenglicol bis (carbonato de alilo) polimerizado. Este polímero ha probado ser un material satisfactorio para la fabricación de lentes oftálmicas debido a la combinación de características, incluyendo excelente transmisión, resistencias a la descoloración, alta resistencia y alta resistencia al impacto. Además, en la Solicitud de Patente Europea EP 0453149A2, la descripción total de la cual se incorpora en la presente para referencia, el solicitante describe una composición fundida reticulable que incluye por lo menos un diacrilato de dimetacrilato de polioxialquilenglicol , un monómero de alto índice de bisfenol y un monómero de uretano. Estos copolímeros tienen un alto índice refractivo, un alto número de Abbe, y una excelente resistencia al impacto. Mientras que las lentes producidas de las composiciones de la técnica anterior proporcionen avances en la técnica, se pueden encontrar dificultades en ciertas aplicaciones, una característica importante en la fabricación de, por ejemplo, lentes ópticas, es la capacidad para teñir o colorear el material para lentes ópticas. Una características particularmente importante es la velocidad de tinción o la velocidad en la cual un material de tinción es tomado por el material para lentes ópticas. Esto influencia ambos del color final y el tiempo de la fabricación. Las composiciones fundidas de la técnica anterior han, en general, sufrido de velocidades de teñido relativamente lentas. La rigidez de un material para lentes (como se determina por el volumen libre del polímero para lentes el cual controla el coeficiente de difusión del tinte en el polímero) , y la afinidad química del material a las moléculas de tinta (como se mide por el coeficiente de solubilidad) son parámetros importantes que controlan la tinción. En una rigidez baja, las moléculas del tinte pueden penetrar más rápido en el material huésped mientras que a una alta rigidez, la penetración llega a ser más difícil. La afinidad se refiere a la compatibilidad química, por ejemplo, un material huésped más hidrofílico tendrá una incorporación más rápida de las moléculas del tinte dispersado en un medio acuoso. Pudiera por consiguiente ser un avance significante en la técnica si la velocidad de teñido del material para lentes ópticas, pudiera ser incrementado y en particular sin sacrificar otras propiedades ópticas y mecánicas del material para lentes ópticas.

Es por consiguiente un objeto de la presente invención solucionar o por lo menos aliviar una o más de las dificultades y deficiencias relacionadas con la técnica anterior. Por consiguiente, la presente invención proporciona una composición fundida polimérica reticulable capaz de producir un artículo óptico que exhiba una velocidad mejorada de tinción, la composición fundida incluye un diacrilato o dimetacrilato de polialquilenglicol; un monómero de uretano que tiene grupos acrílicos y/o metacrílicos terminales; y un monómero que incluye una unidad recurrente derivada de por lo menos un monómero de bisfenol polimerizable por radicales capaz de formar un homopolímero que tenga un alto índice refractivo; y/o un monómero de vinilo, acrílico o metacrílico tri-o tetrafuncional, la composición fundida polimérica reticulable que es modificada para reducir la rigidez del artículo óptico formado de la misma, y/o incrementar la afinidad química de los componentes de la composición fundida a un material de tinción. La composición fundida polimérica reticulable puede ser modificada de tal forma que otras propiedades ópticas y mecánicas del artículo óptico sean reducidas solamente a un pequeño grado. De preferencia otras propiedades mecánicas y ópticas pueden ser mantenidas o aún mejoradas. La composición fundida polimérica reticulable de acuerdo con la presente invención, puede ser utilizada para la preparación de un artículo óptico teñido. El artículo óptico teñido puede ser transmisible de luz. El artículo óptico teñido puede ser transparente. Se prefiere un artículo óptico fotocrómico. El artículo óptico fotocrómico puede ser caracterizado por que tiene una tinción mejorada. El artículo óptico puede exhibir un alto índice refractivo. El artículo óptico puede también retener una buena resistencia a la abrasión y resistencia al impacto. Por el término "alto índice refractivo" como se utiliza en la presente, significa un polímero que tiene un índice refractivo de por lo menos aproximadamente 1.55, de preferencia aproximadamente 1.57, de mayor preferencia aproximadamente 1.60. El compuesto diacrilato o dimetacrilato de polioxialquilenglicol puede estar presente en la composición fundida polimérica en una cantidad incrementada con relación a las composiciones fundidas conocidas en la técnica anterior. Como el diacrilato o dimetacrilato de polialquilenglicol es relativamente flexible, tal porción incrementada del mismo proporcionará una reducción en la rigidez, y de esta forma un incremento en la velocidad de teñido. El compuesto de diacrilato o dimetacrilato de polioxialquilenglicol puede estar presente en cantidades desde aproximadamente 30% por peso a aproximadamente 90% por peso, de mayor preferencia de aproximadamente 45% a 90% por peso, de mucho más preferencia de aproximadamente 50% a 70% por peso, en base al peso total de la composición fundida. Por ejemplo, en una simple composición de dos componentes tales como aquellas que consisten de un dimetacrilato de polietilenglicol (por ejemplo, una designada en el comercio como 9G) y- un acrilato de uretano polifuncional (por ejemplo, uno designado en el comercio como U4HA) , la velocidad de teñido puede ser incrementada simplemente incrementando la cantidad del componente 9G más flexible. Inversamente, un incremento en la cantidad del acrilato de uretano polifuncional más rígido disminuirá la velocidad de teñido, por ejemplo: NBs La relación de teñido es inversamente proporcional al % de Transmisión después de la tinción. Por supuesto, se puede utilizar también esta técnica en composiciones que consisten de más de dos componentes . El compuesto de diacrilato o dimetacrilato de polioxialquilenglicol incluye unidades repetidas de óxido de etileno u óxido de propileno en su estructura principal. Se prefiere un derivado de óxido de etileno. El monómero de diacrilato o dimetacrilato puede incluir un monómero que exhiba una longitud de la cadena de óxido de alquileno incrementada con relación a la técnica anterior. Esto también proporcionará una reducción en la rigidez y a su vez un incremento en la relación de teñido. Por consiguiente, se puede incluir en forma preferida aproximadamente 6 a 23 unidades repetidas de óxido de alquileno. De preferencia la longitud de la cadena de óxido de alquileno, n, es mayor que o igual a aproximadamente 9, de preferencia mayor que o igual a aproximadamente 14, de mayor preferencia mayor que o igual a aproximadamente 23. Puede ser utilizado un dimetacrilato de polietilenglicol. Un dimetacrilato de polietilenglicol con un peso molecular promedio del orden de 600 se prefiere. Un material adecuado es aquel vendido bajo el nombre comercial NKESTER 9G por Shin Nakamura el cual tiene un peso molecular promedio de 536. El número promedio de las unidades polimerizadas de- óxido de etileno es 9. Puede ser utilizado de preferencia un KN Ester 14G o 23G que tiene un número promedio de 14 ó 23 unidades polimerizadas de óxido de etileno, respectivamente. Por ejemplo, la relación de teñido se incrementa en cuanto al número de grupos de óxido de etileno entre los grupos terminales de metacrilato reactivos se incrementen. Por ejemplo, utilizando los análogos 3G, 4G, 6G, 9G, 14G y 23G como el componente de dimetacrilato de glicol, es posible variar la relación de teñido desde la lenta a rápida para composiciones que contienen estos materiales en ese orden, por ejemplo.

ATM20 Dimetacrilato etoxilado de Bisfenol A Alternativamente, o además, el componente de diacrilato o dimetacrilato de polialquilenglicol puede ser llevado a ser más compatible químicamente con un material de tinción. De preferencia puede ser incluido un componente de diacrilato ya que los diacrilatos son generalmente más hidrofílicos que los dimetacrilatos. El compuesto de diacrilato o dimetacrilato de polioxialquilenglicol puede ser modificado de otra manera para incrementar la hidrofilicidad y de esta forma su afinidad química con el material de tinción. Por consiguiente, en un aspecto preferido, el componente de diacrilato o dimetacrilato de polioxialquilenglicol puede incluir un monómero hidrofílico copolimerizable. El monómero hidrofílico copolimerizable puede funcionar para introducir grupos polares, por ejemplo grupos amina e hidroxi funcionales, en la estructura del componente de diacrilato o dimetacrilato iniciales. La molécula hidrofílica copolimerizable puede ser seleccionada del grupo que consiste de acrilato o metacrilato de dimetilaminoetilo, acrilato o metacrilato de dietilaminoetilo o el glicidiléster de un bisfenol tal como bisfenol A. El monómero hidrofílico copolimerizable puede ser incluido en la composición fundida polimérica reticulable en cualquiera de las cantidades adecuadas. El monómero hidrofílico copolimerizable puede estar presente en cantidades de 0 a aproximadamente 20% por peso, en base al peso total de la composición fundida polimérica reticulable, de preferencia de aproximadamente 2.5 a 15% por peso, de mayor preferencia de aproximadamente 5 a 10% por peso.

Alternativamente, o además, una composición fundida polimérica reticulable puede requerir una reducción en la relación de teñido para balancearse con otras propiedades. Los análogos de dimetacrilato de polietilenglicol los cuales han sido generalmente equivalentes en las longitudes de cadena/flexibilidad/volumen libre, pero diferentes en la afinidad química para las moléculas de tinción, por ejemplo dimetacrilatos de polietileno pueden ser utilizados. El componente monómero de alto índice de bisfenol en la composición fundida reticulable puede incluir unidades recurrentes capaces de formar un homopolímero que tiene un índice refractivo de aproximadamente 1.55 o mayor. El componente de monómero con alto índice de bisfenol puede ser un éster de poliacrilato o polimetacrilato de un compuesto de bisfenol. El monómero de alto índice de bisfenol puede ser seleccionado de los compuestos que tienen la fórmula en el que R-^ es metilo, etilo o hidrógeno; R2 es hidrógeno, metilo o etilo; R3 es hidrógeno, metilo o hidroxilo; R4 es hidrógeno, metilo o etilo; X es hidrógeno o un halógeno, de preferencia cloro, bromo o yodo, o hidrógeno; y m y n son números enteros que tienen un valor de 2 a 20, de preferencia de 4 a 8. La rigidez del componente monómero con alto índice de bisfenol puede ser reducido incrementando el valor de m o n. Esto a su vez incrementará la tinción del activo óptico formado a partir del mismo. Por consiguiente m y n son de preferencia números enteros de tal manera que m + n = 4 a 30, de mayor preferencia de 10 a 30. Por ejemplo el monómero con alto índice de bisfenol vendido bajo la designación comercial SR480 y disponible de Santomer y que tiene la siguiente fórmula ha sido encontrado para ser adecuado. en el que m y n son números enteros entre 2 y 8 de tal manera que m + n = 10, y X es hidrógeno o un halógeno, de preferencia cloro, bromo o yodo, o hidrógeno. Similarmente han sido encontrados como adecuados los monómeros con alto índice de bisfenol vencido bajo las designaciones comerciales BPE-100, BPE-200, BPE-500 y BP-1300 de Shin-Nakamura Chemieal Co. Ltd., en el que m + n = 2, 4, 10 y 30 respectivamente. Alternativamente, o además, la afinidad química para un material de tinción puede ser incrementada introduciendo un grupo polar en la molécula. Se prefiere un halógeno. Por ejemplo, la sustitución en los anillos aromáticos con halógenos, por ejemplo utilizando Br, como en el caso del éster NK 534M, puede ser utilizado para cambiar ambos del coeficiente de la difusividad y solubilidad. Los monómeros representativos de la clase descrita en lo anterior incluye: esteres de dimetacrilato o diacrilato de bisfenol A; esteres de dimetacrilato o diacrilato de 4,4'-bishidroxietoxi-bisfenol A y similares. Un compuesto preferido con alto índice de bisfenol es el dimetacrilato de bisfenol A etoxilado. Un dimetacrilato de bisfenol A etoxilado vencido bajo la designación comercial ATM20 por Ancomer ha sido encontrado para ser adecuado. Ha sido encontrado ser adecuado un éster de glicidilo de bisfenol A vencido bajo la designación comercial de Bis GMA por Freeman Chemicals. Deseablemente el monómero de alto índice incluye un grupo polar, por ejemplo un halógeno. Los compuestos halogenados con alto índice de bisfenol los cuales pueden ser utilizados, incluyen aquellos vendidos bajo la designación comercial y NK Ester 534M por Shin Nakamura. Han sido también encontrados adecuados los mondmeros con alto índice de bisfenol bromado vendidos bajo las designaciones comerciales SR803, SR804, GX6099 y GX6094 por Dai-Ichi-Kogyo Seiyaku (DKS) Co. Ltd. El monómero con alto índice de bisfenol puede estar presente en las cantidades desde aproximadamente 5 a 40% por peso, de preferencia de 10 a 35% por peso en base al peso total de la composición fundida. Además, puede ser utilizado un monómero secundario de alto índice más que un monómero de alto índice de bisfenol en la composición fundida de acuerdo con la presente invención en cantidades menores. Estos incluyen estireno y derivados del mismo; esteres de metacrilato y acrilato de alto índice incluyendo metacrilato de bencilo y fenilo; n-vinilpirrolidona; y uretanos aromáticos de alto índice. El componente monómero secundario de alto índice puede ser incluido para modificar el índice total refractivo del artículo óptico formado a partir del mismo. El componente mondmero secundario de alto índice puede estar presente en las cantidades desde 0 a aproximadamente 20% por peso en base al peso total de la composición fundida. El componente monómero secundario de alto índice está presente de preferencia en cantidades de aproximadamente 5% a 15% por peso, de mayor preferencia de aproximadamente 5 a 10% por peso. Se prefiere que el componente monómero secundario de alto índice no esté presente en cantidades mayores de 20% ya que el artículo óptico formado a partir del mismo puede exhibir una dureza de barcol reducida y/o una resistencia a la abrasión reducida. Esto puede ser compensado por algún grado incrementando la cantidad del monómero de alto índice de bisfenol utilizado. Como se establece en lo anterior, la composición fundida polimérica reticulable incluye por lo menos un monómero de uretano que tiene los grupos acrílicos y/o metacrílicos terminales. El número de tales grupos puede variar de 2 a 6 , de preferencia de 2 a 4. Con el fin de mejorar las velocidades de teñido, el monómero de uretano puede ser modificado para disminuir la rigidez del mismo y/o disminuir el número de sitios reticulables. Un incremento en el número de sitios reticulables dará una red reforzada y más rígida con un volumen libre inferior y consecuentemente una velocidad de tinta disminuida. Inversamente, una disminución en el número de sitios reticulables dará una red menos rígida con un volumen alto libre y una velocidad más rápida de teñido, por ejemplo en la composición de acrilato de 9G/ATM20/Uretano en la relación de 40/50/10 al % de la transmisión después del teñido utilizando U4HA (el cual contiene dos grupos acrilato y dos grupos metacrilato por molécula) es 43% mientras que el de U6HA (el cual contiene seis grupos acrilato por molécula) es 39%. Mientras el U6HA exhiba un mayor número de sitios reticulables, es estructuralmente una molécula más flexible, de esta forma permitir la reducción total en la velocidad de transmisión y de esta forma en la velocidad de teñido. Materiales adecuados que están dentro de esta definición incluyen materiales suministrados bajo los nombres comerciales U-4H, U4HA y U-6HA por Shin Nakamura, NF-201 y NF-202 por Mitsubishi Rayón. Estos monómeros son incluidos para mejorar la tenacidad física sin que provoque que el material para lentes llegue a ser débil. La resistencia al impacto se mejora sin afectar adversamente la resistencia a la abrasión. Ciertos monómeros de uretano, por ejemplo el metacrilato de uretano aromático NF202, son componentes con un alto índice refractivo y puede funcionar alternativamente o en adición como el o uno de los componentes de monómero secundario de alto índice de la composición fundida. Las estructuras contenidas dentro de cualquier monómero particular puede ser seleccionado de aquellos que contienen estructuras alifáticas, aromáticas y cíclicas de otras formas . Se ha encontrado que en las formulaciones de la presente invención, el monómero de uretano tetracrílico da resultados particularmente satisfactorios. La inclusión del monómero de uretano tetracrílico puede proporcionar un producto de una dureza incrementada.

El monómero de uretano tetracrílico de acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención puede ser un compuesto de la fórmula ? =0 NH X I NH en el que R, R1, R2 y R3 los cuales pueden ser iguales o diferentes son seleccionados de hidrógeno, alquilo de 1 a 6 átomos de carbono o un alquilo sustituido de 1 a 6 átomos de carbono; y X es un residuo orgánico relativamente flexible que tiene 1 a 20 átomos de carbono. X puede ser un residuo alifático, alicíclico o aromático. X puede ser seleccionado del grupo que consiste de alquilo de C1 - C2 Q , alcoxi, alquilamino, alquilcarbonilalcoxicarbonilo, alquilamido o alcoxiamida. X puede ser sustituido con uno o más grupos polares, por ejemplo halógeno, hidroxilo, nitro o amino, alquilo para incrementar la relación de teñido en el artículo óptico final. El monómero de uretano puede estar presente en cualquier cantidad adecuada para proporcionar un nivel deseado de dureza. El monómero de uretano puede estar presente en cantidades de aproximadamente 5 a aproximadamente 25% por peso, de preferencia de 5 a 15% por peso en base al peso total de la composición fundida. El monómero de vinilo, acrílico o metacrílico tri-o tetrafuncional puede funcionar como un agente de reticulación polifuncional insaturado de acuerdo con la presente invención. El agente de reticulación puede ser un monómero de cadena corta por ejemplo, trimetacrilato de trimetilolpropano, triacrilato o tetracrilato de pentaeritritol o similares. Otros agentes de reticulación polifuncionales los cuales pueden ser utilizados incluyen NK Ester TMPT, NK Ester A-TMPT, NK Ester A-TMM-3, NK Ester A-TMMT, tetraacrilato de di-trimetilolpropano, triacrilato de trimetilolpropano, tetrametacrilato de pentaeritritol, monohidroxipentaacrilato de dipentaeritritol, triacrilato de pentaeritritol, triacrilato de trimetilolpropano etoxilado, trimetacrilato de trimetilolpropano etoxilado. Se prefiere seleccionar como el agente de reticulación insaturado polifuncional, el material tal como aquel vendido bajo el nombre comercial SR-454 el cual es ?n triacrilato de trimetilolpropano etoxilado. Un agente de reticulación insaturado polifuncional vendido bajo la designación comercial SR415 ha sido encontrado para ser particularmente adecuado. SR415 proporciona una flexibilidad incrementada ya que este incluye diez (10) grupos etoxilados en cada molécula. El agente de reticulación insaturado polifuncional puede estar presente en cantidades de aproximadamente 5 a 25% por peso, de preferencia de aproximadamente 10% a 20% por peso en base al peso total de la composición fundida. La composición fundida reticulable de acuerdo con la presente invención, puede incluir además un iniciador de reticulación. El iniciador de reticulación puede ser un iniciador por calor y/o ultravioleta (U.V.) . Las composiciones son curadas de preferencia por una combinación de radiación U.V. y calor. La combinación de radiación U.V. y calor puede reducir la posibilidad de un curado incompleto por ejemplo debido al fenómeno conocido como "captación de radicales libres".

La composición, con la adición de aproximadamente 0.2 a 2.0% por peso del iniciador de reticulación puede ser expuesto a la radiación U.V. por entre 0.5 y 10 segundos. Cualquier sistema de curado de U.V. comercialmente viable puede ser utilizado. Se ha utilizado un Sistema de Fusión con lámparas excitadas con microondas. Un número de focos de fusión con un espectro diferente de salida pueden ser considerados. Recientemente se prefiere el foco "D" y el foco "V" . Una fuente ha sido encontrada satisfactoria es una lámpara de mercurio de 25.4 cm (10 pulgadas), 300 watt/pulgada. El montaje de moldeo se calienta entonces a 100°C durante una hora o las lentes pueden ser removidas del montaje y calentadas en aire libre durante aproximadamente una hora a 100°C. Esto significa que las lentes totalmente curadas pueden ser fabricadas, si se desea, en aproximadamente una hora. El curado por calor también puede ser utilizados sin cualquier uso de radicación U.V. Típicamente 2 - 4 pasos bajos las lámparas de U.V. más una hora de tratamiento con calor a 100°C completa la curación. Puede ser utilizado cualquier iniciador de U.V. adecuado. Un iniciador disponible bajo la designación comercial Irgacure 184 ha sido encontrado para ser satisfactorio. Más de una gente de curación puede estar presente. Ha sido posible operar con un nivel relativamente bajo del iniciador de entre aproximadamente 0.05 y 0.25% por peso. Puede ser utilizado un rango de fotoiniciadores disponibles comercialmente, dependiendo del espesor de la muestra, tipo de lámpara de U.V. utilizada y la longitud de onda de absorción de la mezcla de monómero. Los siguientes fotoiniciadores han sido encontrados para ser adecuados . • Alcolac Vicure 10 - éter de isobutilbenzoína Alcolac Vicure 30 - éter de isopropilbenzoína Alcolac Vicure 55 (V55) - glioxilato de metilfenilo Ciba Geigy Irgacure 184 - 1-hidroxiciclohexilfenilcetona Ciba Geigy Irgacure 651 - bencildimetilcetal • Ciba Geigy Irgacure 907 - 2-metil-l, [4- (metiltio) fenil] -2- morfolino-propanona-1 Merck Darocur 1664 Rohm Catalyst 22 Bis (peróxido de t-butilo) diisopropilbenceno • Perbenzoato de t-butilo Peroxineodecanoato de t-butilo Amicure DBU Amicure BDMA Puede ser también utilizada una mezcla de dos o más de los anteriores. Adicionalmente, pueden ser también empleadas una combinación de mezclas de fotoiniciadores o mezclas de fotoiniciadores con un iniciador de radicales libres inducido por calor tales como peróxidos, peroxipercarbonatos o un compuesto azo. Puede ser utilizado como una alternativa para los iniciadores de fotocuración, un iniciador de curado por calor, por ejemplo el 1, l-di-terbutilperoxi-3 , 3 , 5-trimetilciclohexano o percarbonato de isopropilo secundario. Otros aditivos pueden estar presentes los cuales son utilizados convencionalmente en las composiciones fundidas tales como inhibidores, tintes, estabilizantes de U.V. y materiales capaces de modificar el índice refractivo. Los agentes de liberación de molde pueden ser agregados pero en general no son requeridos con las composiciones utilizadas en el método de la presente invención. Tales aditivos pueden incluir: Absorbedores de U.V. que incluyen • Ciba Geigy Tinuvin P - 2- (2 ' -hidroxi-5 ' -metilfenil) - benzotriazol • Cyanamid Cyasorb 531 - 2 -hidroxi-4 -n-octoxibenzofenona • Cyanamid Cyasorb W 5411 - 2- (2-hidroxi-5-t-octilfenil) - benzotriazol • Cyanamid UV 2098 - 2-hidroxi-4- (2-acriloiloxietoxi) - benzofenona • National S + C Permasorb NA - 2-hidroxi-4- (2-hidroxi-3 - etacriloxi ) propoxibenzofenona Cyanamid UV 24 - 2, 2 ' -dihidroxi-4-metoxibenzofenona BASF UVINUL 400 - 2, 4 -dihidroxi-benzofenona BASF UVINUL D-49 - 2 , 2 ' -dihidroxi-4 , 4 ' -dimetoxibenzofenona BASF UVINUL D-50 - 2 , 2 ' , 4 , 4 ' -tetrahidroxibenzofenona BASF UVINUL D-35 - acrilato de etil-2-ciano-3 , 3 -difenilo BASF UVINUL N-539 - acrilato de 2-etexil-2 -ciano- 3 , 3 - difenilo • Ciba Geigy Tinuvin 213 Estabilizantes a la luz de amina obstaculizada (HALS) que incluyen • Ciba Geigy Tinuvin 765/292 - bis ( 1 , 2 , 2 , 6 , 6-pentametil-4 - piperidil) sebacato • Ciba Geigy 70 - bis (2 , 2, 6 , 6-tetrametil-4 -piperidinil) - sebacato Antioxidantes que incluyen • Ciba Geigy Irganox 245 - trietilenglicol-bis-3 - (3-ter- butil-4 -hidroxi-5-metilfenil) propionato • Irganox 1010 - 3 , 5-bis (1, 1-dimetiletil) -4-hidroxibencen- propanoato de 2, 2-bis [ [3- [3 , 4-bis (1, 1-dimetiletil) -4- hidroxifenil] -1-oxopropoxi] -1, 3-propandiilo • Irganox 1076 - 3- (3 ' , 5 ' -di-ter-butil- (4 ' -hidroxifenil) - propionato de octadecilo Agentes anticolorantes que incluyen • Trifenilfosfina • 10-dihidro-9-oxa-10-fosfafenantren-l-oxido Modificantes de la curación que incluyen • Dodecilmercaptano • Butilmercaptano • Tiofenol • Un dímero de a-metilestireno Pueden estar presentes otros aditivos monoméricos en cantidades hasta de 10% por peso como diluyentes, e incluyen monómeros tales como ácido metacrílico, vinilsilanos, metilalilo, hidroxietilo, metacrilato. Otros aditivos monómeros pueden ser incluidos para mejorar las propiedades de procesamiento y/o del material, estos incluyen: • ácido metacrílico, anhídrido maleico, ácido acrílico • adhesión de promotores/modificantes tales como Sartomer 9008, Sartomer 9013, Sartomer 9015 etc. • monómeros que aumentan el color, pH ajustado similar a Alcolac SIPOMER 2MIM • un monómero catiónico que reduce el cambio para rendir el material más antiestático, ejemplo Sipomer Q5-80 o Q9-75 • comonómeros hidrofóbicos: Shin Nakamura NPG, P9-G etc., para reducir la adsorción del agua del material • modificadores de la viscosidad Por consiguiente, en un aspecto preferido de la presente invención, la composición fundida polimérica reticulable puede incluir además por lo menos un dimetacrilato o diacfilato de glicol alifático. El dimetacrilato o diacrilato de glicol alifático puede funcionar para reducir la viscosidad de la composición y de esta forma mejorar las características de procesamiento de la composición. Puede ser utilizado un diacrilato o metacrilato de etileno, propileno, butileno o pentileno. Se prefiere un dimetacrilato de butilenglicol. Un material adecuado es aquel vendido bajo la designación comercial éster de NK BD por Shin Nakamura . Puede ser utilizado un dimetacrilato de neopentilglicol . Un material adecuado es aquel vendido bajo la designación comercial éster de NK NPG por Shin Nakamura. Puede estar presente un dimetacrilato o diacrilato de glicol alifático en cantidades de aproximadamente 1 a 10% por peso, de preferencia de 2.5 a 5% por peso en base al peso total de la composición fundida. En un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona un artículo óptico teñido que incluye un artículo óptico formado de una composición fundida reticulable que incluye un diacrilato o dimetacrilato de polialquilen-glicol un monómero de uretano que tiene grupos acrílicos y/o metacrílieos terminales; y un monómero que incluye una unidad recurrente derivada de por lo menos un monómero de bisfenol polimerizable por radicales capaz de formar un homopolímero que tiene un alto índice refractivo; y/o un monómero de vinilo, acrílico o metacrílico tri- o tetrafuncional, la composición fundida polimérica reticulable que es modificada para reducir la rigidez del artículo óptico formado a partir de la misma, y/o incrementar la afinidad química de los componentes de la composición fundida al material de tinción; y un material de tinción incorporado en la misma. El material de tinción utilizado en el artículo óptico teñido puede ser de cualquier tipo. Se prefiere un tinte fotocrómico. Los tintes fotocrómicos utilizados en el proceso de la presente invención con activados generalmente por luz UV cercana, en el rango de longitudes de onda de aproximadamente 320 nm a 450 nm. Los pigmentos o tintes que incluyen tintes fotocrómicos pueden ser seleccionados del grupo que consiste de antraquinonas, ftalocianinas, espiro-oxazinas, crómenos, piranos incluyendo espiro-piranos y fulgidas. Ejemplos de los tintes fotocrómicos preferidos pueden ser seleccionados del grupo que consiste de • 1, 3-dihidroespiro[2H-antra [2, 3-d] imidazol -2, 1 ' -ciclohexan] 5,10-diona • 1, 3-dihidroespiro [2H-antra [2,3-d] imidazol -2, 1 ' -ciclohexan] 6 , 11-diona • 1, 3-dihidro-4- (feniltio) espiro [2H-antra [1 , 2-d] imidazol - 2,1' -ciclohexan] -6, 11-diona • 1, 3-dihidroespiro [2-H-antra [1, 2-d] imidazol -2, 1 ' - cicloheptan] -6 , 11-diona • 1,3, 3-trimetilespiro' indol-2, 3 ' - [3H] nafto [2,1-b] -1,4- oxazina] • 2-metil-3 , 3 ' -espiro [3H-nafto [2, 1-bJ piran] (2-Me) • 2-fenil-3-metil-7-metoxi-8 ' -nitroespiro [4H-l-benzopiran- 4,3"- [3H] -nafto] 2,1-b] pirano • Espiro [2H-l-benzopiran-2 , ' -xanteno] • 8-metoxi-l ' , 3 ' -dimetilespiro (2H-l-benzopiran-2, 2 ' - (1 ?) - quinolina • 2 , 2 ' -Espiro [2H-l-benzopirano] • 5 ' -amino-1 ' , 3 ' , 3 ' -trimetilespiro [2H-l-benzopiran-2 , 2 ' - indolina • ß-metil-ß- (3 ' , 3 ' -dimetil-6-nitroespiro (2H-l-benzopiran- 2, 2 ' -indolin-1 ' -il) -propenoato de etilo • (1, 3-propandiil)bis [3 ' , 3 ' -dimetil-6-nitroespiro [2H-1- benzopiran-2 , 2 ' -indolina] • 3,3' -dimetil-6-nitroespiro [2H-l-benzopiran-2 , 2 ' - benzoxazolina] • 6 ' -metiltio-3 , 3 • -dimetil-8-metoxi-6-nitroespiro [2H-1- benzopiran-2 , 2 ' -benzotiozolina] • (1, 2-etandiil)bis [8-metoxi-3 -metil-6-nitroespiro [2H-1- benzopiran-2 , 2 ' -benzotiozolina] • N-N' -bis (3 , 3 ' -dimetil-6 -nitroespiro [2H-l-benzopiran-2 , 2 ' - (3 ' H) -benzotiazol-6 ' -il) decandiamida • anhídrido or- (2 , 5-dimetil-3-furil) etiliden (Z) -etiliden- succínico; a- (2 , 5-dimetil-3 -furil) -OÍ ' -d -dimetilfulgida • 2 , 5-difenil-4- (2 ' -clorofenil) imidazol • [ (2 ' , 4 ' -dinitrofenil)metil] -lH-benzimidazol • N-N-dietil-2-fenil-2H-fenantro [9, 10-d] imidazol-2-amina • 2-Nitro-3-aminofluoren-2-amino-4- (2 ' -franilo) -6H-1 , 3- triazin-6-tiona El artículo óptico puede proporcionar características sustancialmente iguales a o mayores que aquellas obtenibles con artículos elaborados de dietilenglicol bis (carbonato de alilo) pero con una extracción de la tinta mejorada. El índice refractivo total puede estar en el rango medio del índice refractivo de aproximadamente 1.51 a 1.57, de preferencia de 1.53 a 1.57. Los artículos ópticos preparados por el método de esta invención incluyen lentes para cámara, lentes oftálmicas y videodiscos.

La composición fundida puede ser formada a un artículo óptico mezclando en -un recipiente conveniente los componentes que forman el material, y agregando entonces el catalizador de curado y/o el fotoiniciador. El material mezclado es entonces desgaseado o filtrado. Como el tiempo de curado es sustancialmente reducido el proceso de fundición puede ser llevado a cabo sobre una base continua o semicontinua . El material de tinción, por ejemplo, un tinte fotocrómico o mezcla de tintes, puede ser incorporado al artículo óptico así formado en cualquier forma adecuada. Puede ser utilizada una técnica de imbibición de superficie. El material de tinción puede ser incorporado primero colocando un polimérico u otro portador del tinte fotocrómico físicamente contra una superficie del artículo óptico. Puede ser aplicado entonces el calor (por ejemplo en el rango de 100 a 150°C) para provocar que los tintes sufran una sorción y difusión en las lentes. El portador gastado es removido de las lentes después del paso de suficiente tiempo a temperatura elevada, típicamente en el orden de 1/2 a 4 horas. Se ha encontrado que el ensombrecimiento adecuado se logra con la inclusión de 5 a 10 µg/mm2 de la superficie difundida a una profundidad de aproximadamente 50 µ . La concentración de tinte promedio en esta región de las lentes está en el rango de aproximadamente 0.1 a 0.2 mg/ m3, o aproximadamente 7 a 14% (p/p) del peso de polímero en esa región. En un aspecto aún adicional de la presente invención, el artículo óptico puede ser un artículo óptico recubierto. El artículo óptico recubierto puede incluir un artículo óptico formado de una composición fundida reticulable como se describió en lo anterior, y un recubrimiento polimérico que incluye un tinte, adherido al mismo. El recubrimiento polimérico puede exhibir una adhesión mejorada para al artículo óptico del sustrato. El artículo óptico puede ser una lente o primordios de lentes. El recubrimiento polimérico puede ser formado de un polímero del tipo descrito en lo anterior. El recubrimiento polimérico puede ser del tipo descrito en la Solicitud de Patente Provisional Australiana copendiente intitulada "Process for Preparing Optical Articles" la descripción total de la cual se incorpora en la presente para referencia. En una modalidad alternativa, el recubrimiento de polímero puede ser fundido para formar una región multifocal, progresiva o similar sobre la superficie de lentes preformadas o primordios de lentes. Tales técnicas son descritas por ejemplo en las Patentes de los Estados Unidos 5,178,800 y 5,219,497 de Innotech Inc. En un aspecto preferido, el recubrimiento polimérico puede ser fundido sobre el artículo óptico utilizando técnicas de recubrimiento de superficies frontales. Tales técnicas son descritas por ejemplo en la Solicitud de Patente Australiana 80556/87 o la Patente Australiana 648,209, a los solicitantes, las descripciones totales de las cuales se incorporan en la presente para referencia. Como se establece en lo anterior, el recubrimiento polimérico incluye un material de tinción. Un tinte fotocrómico, por ejemplo como se describe en lo anterior, se prefiere. Se prefiere un tinte fotocrómico de cromona . El tinte puede ser incorporado directa o indirectamente en el recubrimiento polimérico. El tinte puede ser incorporado por imbibición de la superficie como se describió en lo anterior. La presente invención será ahora más totalmente descrita con referencia a los ejemplos anexos. Debe entenderse, sin embargo, que la siguiente descripción es ilustrativa solamente y no debe ser tomada en cualquier forma como una restricción sobre la generalidad de la invención descrita en lo anterior.

EJEMPLO 1 (Comparativo) Se prepara una composición fundida reticulable que tiene los siguientes componentes • 9G (dimetacrilato de polietilenglicol) 60 • TMPT (trimetacrilato de trimetilpropano) 20 • U4HA (tetracrilato de uretano) 20 Se prepara la mezcla del monómero en un vaso de precipitado junto con 0.2% de V55 como el iniciador de U.V. El material fundido se utiliza para rellenar el espacio entre un par de moldes de vidrio separados por una junta plástica en su periferia y sujetadas en forma conjunta por un sujetador. El molde se pasa entonces 4 veces bajo una lámpara de U.V. Esto se sigue por una curación alargada de 1 hora a 100°C. Se ponen en contacto un portador polimérico que lleva el tinte fotocrómico de cromona con las lentes ópticas así formadas y calentadas a 130°C durante 2 horas. Se producen las lentes ópticas teñidas. Las lentes muestran una penetración relativamente deficiente del tinte como se ilustra en lo siguiente. EJEMPLO 2 Se repite el Ejemplo bajo condiciones similares con mezclas de monómeros como se designa en la Tabla 1 siguiente. Los resultados logrados se dan también en la Tabla 1. Las lentes teñidas satisfactoriamente se logran en los Ejemplos 2, 3, 4, 6, 7, 8, 11 y 12. Una sección transversal delgada de unas lentes embebidas en el tinte se permiten embeber en una solución de ácido nítrico concentrado (pH de aproximadamente 0-1) hasta un que se obtiene un color púrpura profundo sobre la superficie frontal. La sección se enjuaga entonces con agua y se mide la profundidad de penetración del tinte fotocrómico por un microscopio. TABLA 1 14G Dimetacrilato de polietilenglicol que tiene un promedio de 14 unidades de óxido de etileno polimerizadas 23G Dimetacrilato de polietilenglicol que tiene un promedio de 23 unidades de óxido de etileno polimerizadas ATM20 Un dimetacrilato etoxilado de bisfenol A por Ancomer BPE200 Monómero de alto índice de bisfenol en el que m + n es 10 de Shin-Nakamura BPE500 Monómero de alto índice de bisfenol en el que m + n es 30 de Shin-Nakamura SR480 Dimetacrilato altamente etoxilado con bisfenol A de Sartomer Finalmente, se entiende que pueden ser realizadas varias otras modificaciones y/o alteraciones sin apartarse del espíritu de la presente invención como se describe en la presente .

Claims (19)

1. REIVINDICACIONES 1. Una composición fundida polimérica reticulable capaz de producir un artículo óptico que exhiba una velocidad mejorada de tinción, la composición fundida está caracterizada porque incluye un diacrilato o dimetacrilato de polialquilenglicol ; un monómero de uretano que tiene grupos acrílicos y/o metacrílieos terminales; y un monómero que incluye una unidad recurrente derivada de por lo menos un monómero de bisfenol polimerizable por radicales capaz de formar un homopolímero que tenga un alto índice refractivo; y/o un monómero de vinilo, acrílico o metacrílico tri-o tetrafuncional, la composición fundida polimérica reticulable que es modificada para reducir la rigidez del artículo óptico formado de la misma, y/o incrementar la afinidad química de los componentes de la composición fundida a un material de tinción.
2. 2. La composición fundida polimérica reticulable de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente de diacrilato o dimetacrilato de polioxialquilenglicol está presente en una cantidad incrementada de aproximadamente 30% por peso a aproximadamente 90% por peso, en base al peso total de la composición fundida.
3. 3. La composición fundida polimérica reticulable de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el componente de diacrilato o dimetacrilato de polioxialquilenglicol está presente en una cantidad de aproximadamente 45% a 90% por peso, en base al peso total de la composición fundida.
4. 4. La composición fundida polimérica reticulable de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente de diacrilato o dimetacrilato de polioxialquilenglicol incluye un monómero que exhibe una longitud de cadena de óxido de alquileno incrementada de aproximadamente 6 a 23 unidades repetidas de óxido de alquileno.
5. 5. La composición fundida polimérica reticulable de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el monómero de diacrilato o dimetacrilato de polioxialquilenglicol incluye aproximadamente de 9 a 23 unidades repetidas de óxido de alquileno.
6. 6. La composición fundida polimérica reticulable de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente de diacrilato o dimetacrilato de polioxialquilenglicol incluye aproximadamente 2.5% a 20% por peso, en base al peso total de la composición fundida, de un ondmero hidrofílico copolimerizable.
7. 7. La composición fundida polimérica reticulable de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el monómero hidrofílico copolimerizable es seleccionado del grupo' que consiste de acrilato o metacrilato de dimetilaminoetilo, acrilato o metacrilato de dietilaminoetilo o el éster glicidilo de un bisfenol.
8. 8. La composición fundida polimérica reticulable de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el monómero con alto índice de bisfenol es seleccionado de los compuestos que tienen la fórmula en el que R^ es metilo, etilo o hidrógeno; R2 es hidrógeno, metilo o etilo; R3 es hidrógeno, metilo o hidroxilo; R4 es hidrógeno, metilo o etilo; X es hidrógeno o un halógeno, o hidrógeno; y m y n son números enteros que tienen un valor de 2 a 20.
9. 9. La composición fundida polimérica reticulable de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque m y n son números enteros de tal forma que m + n = 10 a 30.
10. 10. La composición fundida polimérica reticulable de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque X es un halógeno selecciona de uno o más de cloro, bromo o yodo. 11. La composición fundida polimérica reticulable de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el monómero de uretano es modificado para disminuir la rigidez del mismo y/o disminuir el número de sitios reticulables . 12. La composición fundida polimérica reticulable de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el monómero de uretano es un compuesto de la fórmula
11. X
12. NH en el que R, R1, R2 y R3 los cuales pueden ser iguales o diferentes son seleccionados de hidrógeno, alquilo de 1 a 6 átomos de carbono o un alquilo sustituido de 1 a 6 átomos de carbono; y X es un residuo orgánico relativamente flexible que tiene 1 a 20 átomos de carbono.
13. 13. La composición fundida polimérica reticulable de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque X es seleccionada del grupo que consiste de alquilo de C-j-C g» alcoxi, alquilamino, alquilcarbonilalcoxicarbonilo, alquilamido o alcoxiamida, opcionalmente sustituidos con uno o más grupos polares .
14. 14. La composición fundida polimérica reticulable de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el monómero de vinilo, acrílico o metacrílico tri- o tetrafuncional es seleccionado del grupo que consiste de trimetacrilato de trimetilolpropano, triacrilato o tetracrilato de pentaeritritol, tetraacrílato de di-trimetilolpropano, triacrilato de trimetilolpropano, tetrametacrilato de pentaeritritol, monohidroxipentaacrilato de dipentaeritritol, triacrilato de pentaeritritol, triacrilato de trimetilolpropano etoxilado, trimetacrilato de trimetilolpropano etoxilado.
15. 15. La composición fundida polimérica reticulable de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque el monómero tri- o tetrafuncional es un triacrilato o trimetacrilato de trimetilolpropano etoxilado.
16. 16. Un artículo óptico teñido caracterizado porque incluye un artículo óptico formado de una composición fundida reticulable que incluye un diacrilato o dimetacrilato de polialquilen-glicol un monómero de uretano que tiene grupos acrílicos y/o metacrílieos terminales; y un monómero que incluye una unidad recurrente derivada de por lo menos un monómero de bisfenol polimerizable por radicales capaz de formar un homopolímero que tiene un alto índice refractivo; y/o un monómero de vinilo, acrílico o metacrílico tri- o tetrafuncional, la composición fundida polimérica reticulable que es modificada para reducir la rigidez del artículo óptico formado a partir de la misma, y/o incrementar la afinidad química de los componentes de la composición fundida al material de tinción; y un material de tinción incorporado en la misma.
17. 17. El artículo óptico teñido de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el material de tinción es un tinte fotocrómico.
18. 18. Un artículo óptico recubierto caracterizado porque incluye un artículo óptico formado de una composición fundida reticulable que incluye un diacrilato o dimetacrilato de polialquilen-glicol un monómero de uretano que tiene grupos acrílicos y/o metacrílicos terminales; y un monómero que incluye una unidad recurrente derivada de por lo menos un monómero de bisfenol polimerizable por radicales capaz de formar un homopolímero que tiene un alto índice refractivo; y/o un monómero de vinilo, acrílico o metacrílico tri- o tetrafuncional, la composición fundida polimérica reticulable que es modificada para reducir la rigidez del artículo óptico formado a partir de la misma, y/o incrementar la afinidad química de los componentes de la composición fundida al material de tinción; y un material de tinción incorporado en la misma; y un recubrimiento polimérico que incluye un tinte, adherido al mismo.
19. 19. El artículo óptico recubierto de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el recubrimiento polimérico incluye un tinte fotocrómico.