RU2373061C1 - Photochromic organic triplexes and method of producing said triplexes - Google Patents

Photochromic organic triplexes and method of producing said triplexes Download PDF

Info

Publication number
RU2373061C1
RU2373061C1 RU2008113292/02A RU2008113292A RU2373061C1 RU 2373061 C1 RU2373061 C1 RU 2373061C1 RU 2008113292/02 A RU2008113292/02 A RU 2008113292/02A RU 2008113292 A RU2008113292 A RU 2008113292A RU 2373061 C1 RU2373061 C1 RU 2373061C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
photochromic
acrylic
composition
triplex
polymerization
Prior art date
Application number
RU2008113292/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алла Васильевна Котова (RU)
Алла Васильевна Котова
Ирина Александровна Матвеева (RU)
Ирина Александровна Матвеева
Валентина Трофимовна Шашкова (RU)
Валентина Трофимовна Шашкова
Лариса Александровна Певцова (RU)
Лариса Александровна Певцова
Александр Олегович Станкевич (RU)
Александр Олегович Станкевич
Борис Исаакович Западинский (RU)
Борис Исаакович Западинский
Валерий Александрович Барачевский (RU)
Валерий Александрович Барачевский
Антон Оскарович Айт (RU)
Антон Оскарович Айт
Александр Михайлович Горелик (RU)
Александр Михайлович Горелик
Александр Александрович Дунаев (RU)
Александр Александрович Дунаев
Татьяна Михайловна Валова (RU)
Татьяна Михайловна Валова
Ольга Владимировна Венидиктова (RU)
Ольга Владимировна Венидиктова
Олег Михайлович Саркисов (RU)
Олег Михайлович Саркисов
Вера Яковлевна ПОПКОВА (RU)
Вера Яковлевна ПОПКОВА
Original Assignee
Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской Академии наук (ИХФ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской Академии наук (ИХФ РАН) filed Critical Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской Академии наук (ИХФ РАН)
Priority to RU2008113292/02A priority Critical patent/RU2373061C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2373061C1 publication Critical patent/RU2373061C1/en

Links

Landscapes

  • Eyeglasses (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: photochromic triplex consists of two sheets of organic glass which are joined together by a photochromic cross-linked polymer, obtained from radical polymerisation of a photochromic acrylic composition. The acrylic composition is prepared by mixing liquid oligomers with two (meth)acrylic groups, with a flexible oligomer block and a rigid oligomer block, and a photochromic organic compound with subsequent introduction of a polymerisation initiator. The required amount of photochromic acrylic composition is poured into a mould made from two sheets of organic glass and the composition undergoes three-dimensionsl radical polymerisation with thermal or photochemical initiation.
EFFECT: triplexes with an elastic and strong inner layer also have good photochromic and optical properties.
10 cl, 9 tbl

Description

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к фотохромным триплексам на основе органических стекол и сетчатого фотохромного оптического полимера, образующегося в результате радикальной полимеризации полимеризационноспособной фотохромной акриловой композиции. Более конкретно, настоящее изобретение относится к триплексам, состоящим из двух листов органического стекла, которые связаны между собой фотохромным сетчатым полимером, полученным радикальной полимеризацией указанной акриловой композиции, а также к методу получения указанных триплексов. Триплексы предназначены для изготовления различного типа деталей остекления, способных к изменению окраски при облучении.The present invention relates to photochromic triplexes based on organic glasses and a network photochromic optical polymer resulting from the radical polymerization of a polymerization photochromic acrylic composition. More specifically, the present invention relates to triplexes consisting of two sheets of organic glass, which are interconnected by a photochromic network polymer obtained by radical polymerization of said acrylic composition, and also to a method for producing said triplexes. Triplexes are intended for the manufacture of various types of glazing parts capable of discoloration during irradiation.

Описание прототипаPrototype description

Известно достаточно много исследований, направленных на разработку средств защиты глаз человека от нежелательного воздействия яркого света посредством использования фотохромных свойств стекол.A lot of studies are known aimed at developing means of protecting the human eye from undesirable effects of bright light through the use of photochromic properties of glasses.

Особенно это относится к очковым линзам, которым фотохромные свойства придают либо введением фотохромного соединения в материал линзы либо нанесением фотохромного покрытия на поверхность силикатного или органического стекла (например, Патенты США №№6,114,437, 5,882,556, 6,797,104, 6,773,108). Фотохромные покрытия были также предложены для изготовления защитных очков и устройств защиты глаза, таких как элементы спортивной или модной одежды, щитков и шлемов общепользовательского, индустриального или авиационного применения (Заявка США 2006/0023160), для зеркал заднего вида или боковых зеркал автомобилей (Заявка США 2006/0033088). Оптические элементы для защитных очков и защиты глаза могут быть изготовлены из силикатного стекла, жестких пластиков, полиуретана, органического стекла - полиметилметакрилата или поликарбоната, или другого подходящего материала. В США широко распространены поликарбонатные линзы, и спрос на солнцезащитные ударопрочные очки быстро увеличивается ввиду высокой солнечной активности.This is especially true for eyeglass lenses, which give photochromic properties either by introducing a photochromic compound into the lens material or by applying a photochromic coating to the surface of silicate or organic glass (for example, US Patent Nos. 6,114,437, 5,882,556, 6,797,104, 6,773,108). Photochromic coatings have also been proposed for the manufacture of goggles and eye protection devices, such as sports or fashion items, shields and helmets for general, industrial, or aviation applications (US Application 2006/0023160), for rear view mirrors, or car side mirrors (US Application 2006/0033088). Optical elements for goggles and eye protection can be made of silicate glass, hard plastics, polyurethane, organic glass - polymethyl methacrylate or polycarbonate, or other suitable material. Polycarbonate lenses are widespread in the United States, and the demand for impact-resistant sunglasses is growing rapidly due to high solar activity.

Композиции для покрытий обычно представляют собой смеси мономеров и олигомеров, в которые добавлено фотохромное органическое соединение. Эти композиции отверждаются при воздействии тепла и/или света, образуя покрытие с фотохромными свойствами (например, Патенты США №№5,882,556, 6,835,844, 6,602,603 и 6,362,248).Coating compositions are typically mixtures of monomers and oligomers to which a photochromic organic compound is added. These compositions cure when exposed to heat and / or light, forming a coating with photochromic properties (for example, US Patent Nos. 5,882,556, 6,835,844, 6,602,603 and 6,362,248).

Однако в процессе нанесения композиции, содержащей фотохромное органическое соединение, на одну сторону подложки из органического стекла трудно получить гладкую поверхность покрытия и управлять толщиной пленки. В случае очковых линз этот эффект приводит к искажению изображения (Патент США №6,797,383). Более того, обычные компоненты композиций для покрытий являются (мет)акриловыми соединениями, отверждение которых ингибируется кислородом воздуха, что делает довольно сложным получение покрытий, особенно тонких, без поверхностной липкости.However, in the process of applying a composition containing a photochromic organic compound to one side of an organic glass substrate, it is difficult to obtain a smooth coating surface and control the film thickness. In the case of spectacle lenses, this effect leads to image distortion (US Patent No. 6,797,383). Moreover, the usual components of the coating compositions are (meth) acrylic compounds, the curing of which is inhibited by atmospheric oxygen, which makes it rather difficult to obtain coatings, especially thin ones, without surface stickiness.

Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является Патент США 6,797,383, в котором для исключения этого недостатка предложен прозрачный синтетический ламинат с фотохромными свойствами, состоящий из двух прозрачных листов органического стекла и фотохромного слоя, образованного отверждением смеси двух жидких полиуретанов из полиуретановых форполимеров, отвердителя и фотохромного органического соединения, расположенного между двумя прозрачными листами органического стекла (Патент США 6,986,946). Существенным недостатком предложенного решения является проведение реакции синтеза полиуретана in situ, т.е. в изделии по трудно регулируемой реакции поликонденсации между гигроскопичными и опасными для здоровья диизоцианатами и полиолами, а также использование инертного растворителя, подлежащего дальнейшему удалению (Патент США 6,986,946).The closest analogue of the present invention is US Pat. located between two transparent sheets of organic glass (US Patent 6,986,946). A significant drawback of the proposed solution is the in situ polyurethane synthesis reaction, i.e. in an article for a difficultly controlled polycondensation reaction between hygroscopic and hazardous diisocyanates and polyols, as well as the use of an inert solvent to be removed further (US Patent 6,986,946).

Таким образом, до настоящего времени не описаны высоко качественные фотохромные триплексы на основе органических стекол, полученные по коммерчески приемлемой технологии.Thus, to date, high-quality photochromic triplexes based on organic glasses, obtained by commercially acceptable technology, have not been described.

Предлагаемое изобретение решает вышеупомянутые проблемы.The present invention solves the above problems.

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Предметом настоящего изобретения является фотохромный триплекс на основе органических стекол, состоящий из двух листов оптически прозрачного стекла, связаных между собой фотохромным сетчатым полимером, полученным радикальной полимеризацией акриловой композиции.An object of the present invention is a photochromic triplex based on organic glasses, consisting of two sheets of optically transparent glass, interconnected by a photochromic network polymer obtained by radical polymerization of an acrylic composition.

Другим предметом настоящего изобретения является сетчатый фотохромный оптический полимер, образующийся при трехмерной полимеризации указанной акриловой композиции на подложке из органического стекла.Another subject of the present invention is a reticulated photochromic optical polymer formed by three-dimensional polymerization of said acrylic composition on an organic glass substrate.

Предметом настоящего изобретения является также полимеризационноспособная композиция акриловых олигомеров, содержащая фотохромное соединение.The subject of the present invention is also a polymerization composition of acrylic oligomers containing a photochromic compound.

Другим предметом настоящего изобретения является процесс получения фотохромного триплекса путем термически и/или фотохимически инициированной радикальной полимеризации указанной акриловой композиции между органическими стеклами.Another subject of the present invention is a process for producing photochromic triplex by thermally and / or photochemically initiated radical polymerization of said acrylic composition between organic glasses.

Предметом настоящего изобретения является также процесс нанесения защитного покрытия на поверхность органического стекла.The subject of the present invention is also the process of applying a protective coating to the surface of organic glass.

Другие предметы настоящего изобретения и их преимущества будут приведены ниже.Other objects of the present invention and their advantages will be given below.

Согласно существующему изобретению, во-первых, вышеупомянутыми объектами и преимуществами существующего изобретения являются полимеризационноспособные акриловые композиции, состоящие из:According to the present invention, firstly, the aforementioned objects and advantages of the existing invention are polymerization-capable acrylic compositions consisting of:

(1) 100 масс. частей (мет)акриловых соединений (здесь и далее (мет)акрилат означает, что это понятие относится как к акрилатам, так и метакрилатам), способных к полимеризации по радикальному механизму;(1) 100 mass. parts of (meth) acrylic compounds (hereinafter (meth) acrylate means that this concept applies to both acrylates and methacrylates) capable of polymerization by a radical mechanism;

(2) 0.01 - 10 масс. частей инициатора радикальной полимеризации;(2) 0.01 to 10 mass. parts of a radical polymerization initiator;

(3) 0.01 - 15 масс. частей фотохромного соединения.(3) 0.01 - 15 mass. parts of the photochromic compound.

Согласно существующему изобретению, во-вторых, вышеупомянутыми объектами и преимуществами существующего изобретения являются фотохромные сетчатые оптические полимеры, полученные отверждением указанной полимеризационноспособной композиции.According to the present invention, secondly, the aforementioned objects and advantages of the present invention are photochromic network optical polymers obtained by curing said polymerization composition.

Согласно существующему изобретению, в-третьих, вышеупомянутыми объектами и преимуществами существующего изобретения являются фотохромные триплексы, представляющие собой два листа органического стекла, связанные между собой фотохромным сетчатым оптическим полимером, полученным радикальной полимеризацией указанной акриловой композиции.According to the present invention, thirdly, the aforementioned objects and advantages of the present invention are photochromic triplexes, which are two sheets of organic glass, interconnected by a photochromic network optical polymer obtained by radical polymerization of the specified acrylic composition.

Согласно существующему изобретению, в-четвертых, вышеупомянутые объекты и преимущества существующего изобретения достигаются процессом получения фотохромных триплексов, предусматривающим нанесение слоя заданной толщины отверждаемой композиции на поверхность органического стекла, покрытие этого слоя вторым органическим стеклом, фиксирование конструкции зажимами и отверждение внутреннего слоя при облучении светом, или при нагревании или при облучении светом и нагревании.According to the present invention, fourthly, the aforementioned objects and advantages of the present invention are achieved by the process of producing photochromic triplexes, comprising applying a layer of a given thickness of the curable composition to the surface of organic glass, coating this layer with a second organic glass, fixing the structure with clamps and curing the inner layer when exposed to light, or when heated or when exposed to light and heat.

Согласно существующему изобретению, наконец, вышеупомянутые объекты и преимущества существующего изобретения достигаются процессом нанесения защитного покрытия на одной поверхности листа органического стекла для предотвращения набухания полимера в контакте с полимеризационноспособной акриловой композицией.According to the present invention, finally, the above objects and advantages of the present invention are achieved by the process of applying a protective coating on one surface of a sheet of organic glass to prevent the polymer from swelling in contact with the polymerization-capable acrylic composition.

Разработанные фотохромные триплексы на основе органических стекол могут использоваться во всех известных областях применения фотохромных оптических материалов, особенно для остекления оконных проемов, иллюминаторов самолетов, защитных щитков спортивных касок, ветровых щитков мотоциклов и т.п.The developed photochromic triplexes based on organic glasses can be used in all known fields of application of photochromic optical materials, especially for glazing window openings, airplane windows, protective flaps of sports helmets, motorcycle wind flaps, etc.

Детальное описание предпочтительного вариантаDetailed Description of Preferred Option

Для решения проблемы изготовления высококачественного фотохромного триплекса авторы провели обширное исследование. В результате найдены основные факторы, влияющие на оптические, механические и эксплуатационные свойства триплекса.To solve the problem of manufacturing high-quality photochromic triplex, the authors conducted an extensive study. As a result, the main factors are found that affect the optical, mechanical, and operational properties of the triplex.

Первый фактор, который определяет качество триплекса, это химическая структура акриловых соединений (олигомеров и мономеров), которая должна исключить возможные специфические реакции с фотохромными соединениями, особенно в процессе отверждения.The first factor that determines the quality of triplex is the chemical structure of acrylic compounds (oligomers and monomers), which should exclude possible specific reactions with photochromic compounds, especially during curing.

Вторым фактором, влияющим на качество триплекса, является метод инициирования трехмерной радикальной полимеризации, определяющий скорость инициирования, концентрацию свободных радикалов, константы скорости процесса полимеризации, и, что особенно существенно, на вклад реакций свободных радикалов с фотохромным соединением.The second factor affecting the quality of the triplex is the method of initiation of three-dimensional radical polymerization, which determines the initiation rate, concentration of free radicals, rate constants of the polymerization process, and, most importantly, on the contribution of reactions of free radicals with a photochromic compound.

Третий фактор, который определяет качество триплекса, связан с воздействием полимеризационноспособной акриловой композиции на поверхность листа органического стекла - возможностью набухания полимера, из которого изготовлено стекло, и некоторого снижения оптических свойств триплекса.The third factor that determines the quality of triplex is associated with the effect of a polymerization-capable acrylic composition on the surface of a sheet of organic glass - the possibility of swelling of the polymer of which the glass is made, and some decrease in the optical properties of the triplex.

В связи с изложенным одна цель изобретения состоит в синтезе мономеров и олигомеров, пригодных для получения полимеризационноспособной фотохромной акриловой композиции, то есть без какого-либо влияния компонентов на активность фотохромного соединения.In connection with the foregoing, one objective of the invention is the synthesis of monomers and oligomers suitable for the preparation of a polymerization-capable photochromic acrylic composition, that is, without any effect of the components on the activity of the photochromic compound.

Другая цель изобретения состоит в создании полимеризационноспособной фотохромной акриловой композиции с необходимыми физическими параметрами: вязкостью, тиксотропией, прозрачностью.Another objective of the invention is to create a polymerization photochromic acrylic composition with the necessary physical parameters: viscosity, thixotropy, transparency.

Еще одна цель изобретения предусматривает создание сетчатого фотохромного оптического полимера радикальной трехмерной полимеризацией указанной акриловой композиции при фото- или/и термическом инициировании с необходимыми физическими параметрами: адгезией к листу органического стекла, эластичности, механической прочности, ударной прочности и других свойств, характерных для внутреннего слоя обычных триплексов.Another objective of the invention provides for the creation of a network photochromic optical polymer by radical three-dimensional polymerization of the specified acrylic composition during photo- and / or thermal initiation with the necessary physical parameters: adhesion to a sheet of organic glass, elasticity, mechanical strength, impact strength and other properties characteristic of the inner layer ordinary triplexes.

Другая цель изобретения состоит в создании защитного покрытия на поверхности листа органического стекла и процесса его нанесения для предотвращения набухания стекла.Another objective of the invention is to provide a protective coating on the surface of a sheet of organic glass and its application process to prevent glass swelling.

Еще одна цель изобретения предусматривает создание фотохромного триплекса из двух листов органического стекла и сетчатого фотохромного оптического полимера.Another objective of the invention provides for the creation of photochromic triplex from two sheets of organic glass and a reticulated photochromic optical polymer.

Целью изобретения является также разработка процесса получения фотохромного триплекса трехмерной радикальной полимеризацией полимеризационноспособной фотохромной акриловой композиции между двумя листами органического стекла под действием облучения светом или/и нагревания.The aim of the invention is also the development of a process for producing photochromic triplex by three-dimensional radical polymerization of a polymerization-capable photochromic acrylic composition between two sheets of organic glass under the influence of light and / or heating.

Сначала рассматривается полимеризационноспособная фотохромная акриловая композиция согласно данному изобретению, а затем и другие объекты существующего изобретения.First, a polymerization photochromic acrylic composition according to this invention is considered, and then other objects of the present invention.

Согласно данному изобретению для достижения необходимых свойств указанной акриловой композиции в жидком и отвержденном состоянии используется смесь полимеризующихся соединений.According to the invention, a mixture of polymerizable compounds is used to achieve the required properties of said acrylic composition in liquid and solidified state.

В общем случае композиция состоит из:In the General case, the composition consists of:

1. Олигомера с двумя (мет)акриловыми группами с гибким олигомерным блоком.1. Oligomers with two (meth) acrylic groups with a flexible oligomeric block.

2. Олигомера с двумя (мет)акриловыми группами с жестким олигомерным блоком.2. Oligomers with two (meth) acrylic groups with a rigid oligomeric block.

3. Фотохромного органического соединения.3. Photochromic organic compounds.

4. Пластификатора - олигомера с гибким олигомерным блоком без одной или обеих (мет)акриловых групп.4. A plasticizer is an oligomer with a flexible oligomer block without one or both (meth) acrylic groups.

5. Полимеризационноспобного растворителя (мономера).5. Polymerization-like solvent (monomer).

6. Инициатора термической или/и фотохимической полимеризации.6. The initiator of thermal and / or photochemical polymerization.

Любое известное соединение может использоваться как олигомер с гибким олигомерным блоком, если содержит две (мет)акриловые группы, связанные двухвалентным радикалом, содержащим более 10 простых эфирных связей.Any known compound can be used as an oligomer with a flexible oligomer unit if it contains two (meth) acrylic groups linked by a divalent radical containing more than 10 ether bonds.

Типичным примером олигомера с гибким олигомерным блоком является олигомер структуры (I):A typical example of an oligomer with a flexible oligomeric block is an oligomer of structure (I):

Figure 00000001
Figure 00000001

где R1 выбран из группы -Н, -F или СН3;where R 1 selected from the group -H, -F or CH 3 ;

R2 - двухвалентная группа:R 2 is a divalent group:

Figure 00000002
Figure 00000002

где R3 выбран из группы -Н или -СН3; n -целое число от 0 до 10;where R 3 selected from the group-H or-CH 3 ; n is an integer from 0 to 10;

Х - двухвалентная органическая группа со сложноэфирной, карбонатной или уретановой группировкой:X is a divalent organic group with an ester, carbonate or urethane group:

-Y-R4-Y-,-YR 4 -Y-,

где Y - двухвалентная группировка, выбранная из группы -СО-, -СОО-, -CONH-R5-, или -R5NHCO-; R4 - двухвалентная органическая группа:where Y is a divalent group selected from the group —CO—, —COO—, —CONH — R 5 -, or —R 5 NHCO—; R 4 is a divalent organic group:

Figure 00000003
Figure 00000003

где n - целое число от 1 до 3, m - целое число от 10 до 250;where n is an integer from 1 to 3, m is an integer from 10 to 250;

R5 - двухвалентный органический радикал, выбранный из группы:R 5 is a divalent organic radical selected from the group:

Figure 00000004
Figure 00000004

где n - целое число от 4 до 8.where n is an integer from 4 to 8.

Предпочтительные олигомеры структуры (I) с гибким олигомерным представлены соединениями формулы (1), (2) и (3):Preferred oligomers of structure (I) with a flexible oligomer are represented by compounds of formulas (1), (2) and (3):

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

где (1) R1=СН3, R2=H, n=0, m=15-20 (далее обозначен как ОУМ);where (1) R 1 = CH 3 , R 2 = H, n = 0, m = 15-20 (hereinafter referred to as OUMA);

(2) R1=H, R2=СН3, n=3-5, m=15-20;(2) R 1 = H, R 2 = CH 3 , n = 3-5, m = 15-20;

(3) R1=СН3, R2 =СН3, n=3-5, m=15-20.(3) R 1 = CH 3 , R 2 = CH 3 , n = 3-5, m = 15-20.

Соединения (1) - (3) синтезированы по реакции макродиизоцианата на основе олиготетрагидрофуран-α,ω-диола с молекулярной массой около 1400 и толуилендиизоцианата с монометакрилатом этиленгликоля (МЭГ) или с моноакрилатом или монометакрилатом полиоксипропиленгликоля (Bisomer™ PPA5S или PPM5S) соответственно.Compounds (1) - (3) were synthesized by the reaction of macrodiisocyanate based on oligotetrahydrofuran-α, ω-diol with a molecular weight of about 1400 and toluene diisocyanate with ethylene glycol monomethacrylate (MEG) or with polyoxypropylene glycol monoacrylate or monomethacrylate PP (5Somethylene) respectively.

Другие примеры олигомеров структуры (I), кроме представленных выше, включают полиалкиленгликоль ди(мет)акрилаты, такие как полиэтиленгликоль ди(мет)акрилаты со средней молекулярной массой 300-1500, полипропиленгликоль ди(мет)акрилаты со средней молекулярной массой 375-700, политетраметиленгликоль ди(мет)акрилаты со средней молекулярной массой 500-1500, и перфторгептилэтиленгликоль ди(мет)акрилаты со средней молекулярной массой 500-600.Other examples of oligomers of structure (I), in addition to the above, include polyalkylene glycol di (meth) acrylates, such as polyethylene glycol di (meth) acrylates with an average molecular weight of 300-1500, polypropylene glycol di (meth) acrylates with an average molecular weight of 375-700, polytetramethylene glycol di (meth) acrylates with an average molecular weight of 500-1500, and perfluoroheptylethylene glycol di (meth) acrylates with an average molecular weight of 500-600.

Любое известное соединение может использоваться как олигомер с жестким олигомерным блоком, если имеет 2 (мет)акриловые группы, связанные двухвалентным радикалом, содержащим ароматические группировки.Any known compound can be used as an oligomer with a rigid oligomeric block if it has 2 (meth) acrylic groups linked by a divalent radical containing aromatic groups.

Типичный пример олигомера с жестким олигомерным блоком может быть представлен структурой (II):A typical example of an oligomer with a rigid oligomeric block can be represented by structure (II):

Figure 00000007
Figure 00000007

где R3 выбран из группы -Н, -F или СН3; R4 выбран из группы -Н или -ОН, n - целое число от 1 до 20; m=0 или 1.where R 3 selected from the group -H, -F or CH 3 ; R 4 is selected from the group —H or —OH, n is an integer from 1 to 20; m = 0 or 1.

Предпочтительными олигомерами структуры (II) с жестким олигомерным блоком являются диметакрилат диглицидилового эфира бисфенола А (бис-ГМА) и его этоксилированный и глицерированный акриловые аналоги формулы (4), (5) и (6) соответственно:Preferred oligomers of structure (II) with a rigid oligomeric block are bisphenol A diglycidyl ether dimethacrylate (bis-GMA) and its ethoxylated and glycerated acrylic analogues of formulas (4), (5) and (6), respectively:

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Полимеризационноспособные композиции по данному изобретению могут включить пластификатор в дополнение к вышеупомянутым бифункциональным олигомерам (I) и (II). Это предпочтительно с точки зрения достижения оптимальных характеристических свойств, таких как плотность сетки полимера и, следовательно, эластичность сетчатого оптического полимера.The polymerization compositions of this invention may include a plasticizer in addition to the aforementioned bifunctional oligomers (I) and (II). This is preferable from the point of view of achieving optimal characteristic properties, such as the density of the polymer network and, therefore, the elasticity of the network optical polymer.

Эти новые соединения (III) специально синтезированы (см. примеры) для повышения эластичности сетчатых оптических полимеров. Пластификаторы (III) были получены по методике, разработанной для синтеза ОУМ, но с заменой 0.33, 066 или 100 частей телогена - МЭГ на эквимолекулярное количество неполимеризационноспособного изопропанола (олигомеры ОУМ-1, ОУМ-2 и ОУП соответственно):These new compounds (III) are specially synthesized (see examples) to increase the elasticity of network optical polymers. Plasticizers (III) were obtained according to the method developed for the synthesis of OUM, but with the replacement of 0.33, 066 or 100 parts of telogen - MEG with an equimolecular amount of non-polymerization isopropanol (oligomers OUM-1, OUM-2 and OUP, respectively):

Figure 00000011
Figure 00000011

где R1=-(СН2)2OOCC(СН3)=СН2 и/или -СН(СН3)2.where R 1 = - (CH 2 ) 2 OOCC (CH 3 ) = CH 2 and / or —CH (CH 3 ) 2 .

Полимеризационноспособная композиция по данному изобретению включает радикально полимеризующиеся мономеры в дополнение к вышеупомянутым бифункциональным олигомерам (I) и (II). Это предпочтительно с точки зрения регулирования вязкости композиции и достижения характеристических свойств, таких как стойкость к действию растворителей, твердость и теплостойкость отвержденного изделия, или фотохромных свойств, таких как интенсивность окрашивания, скорость обесцвечивания и время сохранения фотохромии.The polymerization composition of the present invention includes radically polymerizable monomers in addition to the aforementioned bifunctional oligomers (I) and (II). This is preferable from the point of view of regulating the viscosity of the composition and achieving characteristic properties, such as resistance to solvents, hardness and heat resistance of the cured product, or photochromic properties, such as staining intensity, decoloration rate and photochromic retention time.

Выбор радикально полимеризующихся мономеров практически не ограничен, и могут использоваться любые известные соединения, имеющие радикально полимеризующуюся группу, такую как (мет)акрилоил, (мет)акрилоилокси, винильная, аллильная или стирильная. Из радикально полимеризующихся мономеров с точки зрения скорости полимеризации и доступности наиболее предпочтительны соединения с (мет)акрилоил или (мет)акрилоилокси группами.The choice of radically polymerizable monomers is practically unlimited, and any known compounds having a radically polymerizable group, such as (meth) acryloyl, (meth) acryloyloxy, vinyl, allyl or styryl, can be used. Of the radical polymerizable monomers, compounds with (meth) acryloyl or (meth) acryloyloxy groups are most preferred in terms of polymerization speed and availability.

Используемые мономеры включают ненасыщенные карбоновые кислоты и их производные, такие как метилметакрилат, бутилметакрилат, бензил(мет)акрилат, 2-гидроксиэтилметакрилат и оксипропиленгликоль монометакрилат; метилтиоакрилат, бензилтиоакрилат и бензилтиометакрилат; стирол, α-хлорстирол, α-метилстирол, α-бромстирол и N-винилпирролидон.Useful monomers include unsaturated carboxylic acids and derivatives thereof, such as methyl methacrylate, butyl methacrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate and hydroxypropylene glycol monomethacrylate; methylthioacrylate, benzylthioacrylate and benzylthiomethacrylate; styrene, α-chlorostyrene, α-methylstyrene, α-bromstyrene and N-vinylpyrrolidone.

В данном изобретении выбор органического соединения с фотохромными свойствами ограничен только совместимостью с акриловой композицией. Могут использоваться многие доступные на рынке фотохромные органические соединения. С точки зрения рабочих фотохромных характеристик в качестве фотохромного органического соединения наиболее предпочтительны спиропирановые, спирооксазиновые или нафтопирановые фотохромы.In the present invention, the choice of an organic compound with photochromic properties is limited only by compatibility with the acrylic composition. Many commercially available photochromic organic compounds can be used. From the point of view of working photochromic characteristics, spiropyran, spirooxazine or naphthopyran photochromes are most preferred as a photochromic organic compound.

Примеры спиропирановых соединений включают 1',3',3'-триметилспиро(2Н-1-бензопиран-2,2'-индолин), 1',3',3'-триметилспиро-8-nitro(2H-1-бензопиран-2,2'-индолин), 1',3',3'-триметил-6-гидроксиспиро-8-nitro(2H-1-бензопиран-2,2'-индолин), 1',3',3'-триметил-8-метоксиспиро-8-nitro(2H-1-бензопиран-2,2'-индолин), 5'-хлор-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1-бензопиран-2,2'-индолин), 6,8-дибром-1',3',3'-триметилспиро(2Н-1-бензопиран-2,2'-индолин), 8-этокси-1',3',3',4',7'-пентаметилтриметилспиро (2Н-1-бензопиран-2,2'-индолин), 5'-хлор-1',3',3'-триметилспиро-6,8-динитро (2Н-1-бензопиран-2,2'-индолин), 1,3,3-трифенилспиро[индолин-2,3'-(3Н)-нафто(2,1-b)пиран], 1 -(2,3,4,5,6-пентаметилбензил)-3,3-диметилспиро [индолин-2,3'-(3Н)-нафто(2,1-b)пиран], 1-(2-метокси-5-нитробензил)-3,3-диметилспиро[индолин-2,3'-(3Н)-нафто(2,1-b)пиран], 1-(2-нитробензил)-3,3-диметилспиро[индолин-2,3'-(3Н)-нафто(2,1-b)пиран], 1-(2-нафтилметил)-3,3-диметилспиро[индолин-2,3'-(3Н)-нафто(2,1-b)пиран] и 1,3,3-триметил-6'-нитроспиро[2Н-1-бензопиран-2,2'-[2Н-]индол].Examples of spiropyran compounds include 1 ', 3', 3'-trimethylspiro (2H-1-benzopyran-2,2'-indoline), 1 ', 3', 3'-trimethylspiro-8-nitro (2H-1-benzopyran- 2,2'-indoline), 1 ', 3', 3'-trimethyl-6-hydroxyspiro-8-nitro (2H-1-benzopyran-2,2'-indoline), 1 ', 3', 3'- trimethyl-8-methoxyspiro-8-nitro (2H-1-benzopyran-2,2'-indoline), 5'-chloro-1 ', 3', 3'-trimethylspiro (2H-1-benzopyran-2,2 ' -indoline), 6,8-dibromo-1 ', 3', 3'-trimethylspiro (2H-1-benzopyran-2,2'-indoline), 8-ethoxy-1 ', 3', 3 ', 4' , 7'-pentamethyltrimethylspiro (2H-1-benzopyran-2,2'-indoline), 5'-chloro-1 ', 3', 3'-trimethylspiro-6,8-dinitro (2H-1-benzopyran-2, 2'-indoline), 1,3,3-triphenylspiro [indolin-2,3 '- (3H) -naphtho (2,1-b) p Iran], 1 - (2,3,4,5,6-pentamethylbenzyl) -3,3-dimethylspiro [indolin-2,3 '- (3H) -naphtho (2,1-b) pyran], 1- ( 2-methoxy-5-nitrobenzyl) -3,3-dimethylspiro [indolin-2,3 '- (3H) -naphtho (2,1-b) pyran], 1- (2-nitrobenzyl) -3,3-dimethylspiro [indolin-2,3 '- (3H) -naphtho (2,1-b) pyran], 1- (2-naphthylmethyl) -3,3-dimethylspiro [indolin-2,3' - (3H) -naphtho ( 2,1-b) pyran] and 1,3,3-trimethyl-6'-nitrospiro [2H-1-benzopyran-2,2 '- [2H-] indole].

Примеры спирооксазиновых соединений включают 1,3,3-триметилспиро[индолино-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин], 5-метокси-1,3,3-триметилспиро[индолино-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин], 5-хлор-1,3,3-триметилспиро[индолино-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин], 4,7-диэтокси-1,3,3-триметилспиро[индолино-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин], 5-хлор-1-бутил-3,3-дииметилспиро[индолино-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин], 1,3,3,5-тетраометил-9'-этоксиспиро[индолино-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин], 1-бензил-3,3-диметилспиро[индолино-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин], 1-(4-метоксибензил)-3,3-диметилспиро[индолино-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин], 1-(2-метоксибензил)-3,3-диметилспиро[индолино-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин], 1-(3,5-диметилбензил)-3,3-диметилспиро [индолино-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин], 1-(4-хлорбензил)-3,3-диметилспиро[индолино-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин], 1-(4-бромбензил)-3,3-диметилспиро[индолино-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин], 1-(2-фторбензил)-3,3-диметилспиро[индолино-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин], 1,3,5,6-тетраметил-3-этилспиро[индолин-2,3'-[3Н]пиридо[3,2-f][1,4]бензоксазин], 1,3,3,5,6,-пентаметил-3-этилспиро[индолин-2,3'-[3Н]пиридо[3,2-f][1,4]-бензоксазин-], 6'-(2,3-дигидро-1Н-индол-1-ил-)-1,3-дигидро-3,3-диметил-1-пропилспиро[2Н-индол-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b-][1,4]оксазин], 6'-(2,3-дигидро-1Н-индол-1-ил)-1,3-дигидро-3,3-диметил-1-(2-метилпропил-спиро[2Н-индол-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b-][1,4]оксазин], 6'-(2,3-дигидро-1Н-индол-1-ил)спиро[2Н-индол-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин], 1,3,3-триметил-6-(1-пиперидинил)спиро[2Н-индол-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]-оксазин], 1,3,3-триметил-6'-(1-пиперидинил)-6-(трифторметил)спиро[2Н-индол-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]-оксазин] и 1,3,3,5,6-пентаметилспиро[2Н-индол-2,3'-[3Н]-нафто[2,1-b][1,4]оксазин].Examples of spirooxazine compounds include 1,3,3-trimethylspiro [indolin-2,3 '- [3H] naphtho [2,1-b] [1,4] oxazine], 5-methoxy-1,3,3-trimethylspiro [ indolino-2,3 '- [3H] naphtho [2,1-b] [1,4] oxazine], 5-chloro-1,3,3-trimethylspiro [indolino-2,3' - [3H] naphtho [ 2,1-b] [1,4] oxazine], 4,7-diethoxy-1,3,3-trimethylspiro [indolino-2,3 '- [3H] naphtho [2,1-b] [1,4 ] oxazine], 5-chloro-1-butyl-3,3-dimethylspiro [indolino-2,3 '- [3H] naphtho [2,1-b] [1,4] oxazine], 1,3,3, 5-tetraomethyl-9'-ethoxyspiro [indolino-2,3 '- [3H] naphtho [2,1-b] [1,4] oxazine], 1-benzyl-3,3-dimethylspiro [indolino-2,3 '- [3H] naphtho [2,1-b] [1,4] oxazine], 1- (4-methoxybenzyl) -3,3-dimethylspiro [indolino-2,3' - [3H] naphtho [2,1 -b] [1,4] ok sazin], 1- (2-methoxybenzyl) -3,3-dimethylspiro [indolin-2,3 '- [3H] naphtho [2,1-b] [1,4] oxazine], 1- (3,5- dimethylbenzyl) -3,3-dimethylspiro [indolino-2,3 '- [3H] naphtho [2,1-b] [1,4] oxazine], 1- (4-chlorobenzyl) -3,3-dimethylspiro [indolino -2,3 '- [3H] naphtho [2,1-b] [1,4] oxazine], 1- (4-bromobenzyl) -3,3-dimethylspiro [indolino-2,3' - [3H] naphtho [2,1-b] [1,4] oxazine], 1- (2-fluorobenzyl) -3,3-dimethylspiro [indolino-2,3 '- [3H] naphtho [2,1-b] [1, 4] oxazine], 1,3,5,6-tetramethyl-3-ethylspiro [indoline-2,3 '- [3H] pyrido [3,2-f] [1,4] benzoxazine], 1,3,3 , 5,6, -pentamethyl-3-ethylspiro [indolin-2,3 '- [3H] pyrido [3,2-f] [1,4] benzoxazine-], 6' - (2,3-dihydro- 1H-indol-1-yl -) - 1,3-dihydro-3,3-dimethyl-1-propylspiro [2H-indol-2,3 '- [3H] naphtho [2,1-b -] [1,4] oxazine], 6' - (2,3-dihydro-1H-indol-1-yl) -1 , 3-dihydro-3,3-dimethyl-1- (2-methylpropyl-spiro [2H-indol-2,3 '- [3H] naphtho [2,1-b -] [1,4] oxazine], 6 '- (2,3-dihydro-1H-indol-1-yl) spiro [2H-indol-2,3' - [3H] naphtho [2,1-b] [1,4] oxazine], 1,3 , 3-trimethyl-6- (1-piperidinyl) spiro [2H-indole-2,3 '- [3H] naphtho [2,1-b] [1,4] -oxazine], 1,3,3-trimethyl -6 '- (1-piperidinyl) -6- (trifluoromethyl) spiro [2H-indol-2,3' - [3H] naphtho [2,1-b] [1,4] -oxazine] and 1,3, 3,5,6-pentamethylspiro [2H-indole-2,3 '- [3H] -naphtho [2,1-b] [1,4] oxazine].

Примеры нафтопирановых соединений включают 3,3-дифенил-3Н-нафто[2,1-b]пиран, 2,2-дифенил-3Н-нафто[2,1-b]пиран, 3-(2-фторфенил)-3-(4-метоксифенил)-3Н-нафто[2,1-b]пиран, 3-(2-метил-4-метоксифенил)-3-(4-этоксифенил)-3Н-нафто[2,1-b]пиран, 3-(2-фурил)-3-(2-фторфенил)-3Н-нафто[2,1-b]пиран, 3-(2-тиенил)-3-(2-фтор-4-метоксифенил)-3Н-нафто[2,1-b]пиран, 3-{2-(1-метилпирролидинил)}-3-(2-метил-4-метоксифенил)-3Н-нафто[2,1-b]пиран, спиро(бицикло[3.3.1]нонан-9,3'-3Н-нафто[2,1-b]пиран), спиро(бицикло[3.3.1]нонан-9,2'-3Н-нафто[2,1-b]пиран), 4-[4-[6-(4-морфолинил)-3-фенил-3Н-нафто[2,1-b]пиран-3-ил]фенил]морфолин, 4-[3-(4-метоксифенил)-3-фенил-3Н-нафто[2,1-b]пиран-3-ил]фенил]морфолин, 4-[3,3-бис(4-метоксифенил)-3Н-нафто[2,1-b]пиран-3-ил]фенил]морфолин, 4-[3-фенил-3-[4-(1-пиперидинил)фенил]-3Н-нафто[2,1-b]пиран-3-ил]фенил] морфолин и 2,2-дифенил-2Н-нафто[2,1-b]пиран.Examples of naphthopyran compounds include 3,3-diphenyl-3H-naphtho [2,1-b] pyran, 2,2-diphenyl-3H-naphtho [2,1-b] pyran, 3- (2-fluorophenyl) -3- (4-methoxyphenyl) -3H-naphtho [2,1-b] pyran, 3- (2-methyl-4-methoxyphenyl) -3- (4-ethoxyphenyl) -3H-naphtho [2,1-b] pyran, 3- (2-furyl) -3- (2-fluorophenyl) -3H-naphtho [2,1-b] pyran, 3- (2-thienyl) -3- (2-fluoro-4-methoxyphenyl) -3H- naphtho [2,1-b] pyran, 3- {2- (1-methylpyrrolidinyl)} - 3- (2-methyl-4-methoxyphenyl) -3H-naphtho [2,1-b] pyran, spiro (bicyclo [ 3.3.1] nonan-9,3'-3H-naphtho [2,1-b] pyran), spiro (bicyclo [3.3.1] nonan-9,2'-3H-naphtho [2,1-b] pyran ), 4- [4- [6- (4-morpholinyl) -3-phenyl-3H-naphtho [2,1-b] pyran-3-yl] phenyl] morpholine, 4- [3- (4-methoxyphenyl) -3-phenyl-3H naphtho [2,1-b] pyran-3-yl] phenyl] morpholine, 4- [3,3-bis (4-methoxyphenyl) -3H-naphtho [2,1-b] pyran-3-yl] phenyl ] morpholine, 4- [3-phenyl-3- [4- (1-piperidinyl) phenyl] -3H-naphtho [2,1-b] pyran-3-yl] phenyl] morpholine and 2,2-diphenyl-2H naphtho [2,1-b] pyran.

С точки зрения целей настоящего изобретения наиболее перспективными фотохромными соединениями являются 1,3-дигидро-1,3,3-триметилспиро[2Н-индол-2,3'-[3Н]антро[2,1-b][1,4]оксазин] (SAO), 1,3-дигидро-1,3,3-триметил-5'-индолинокарбонилспиро[2Н-индол-2,3'-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин] (InSAO), 3-фенил-3-ферроцерил-3Н-антро[2,1-b]пиран (FeChr), 3,3-бис(2,4-диметоксифенил)-5-индолинокарбонил-[3Н]нафто[2,1-b][1,4]оксазин (NChr), 3,3-бис(4-метоксифенил)-3Н-антро[2,1-b]пиран (AChr), бис(фенилдиазенкарботиовая кислота 2-(фенилгидразидато-N2,S)-(ртуть(II), дифенилтиокарбазон) (HgDTZ).From the point of view of the objectives of the present invention, the most promising photochromic compounds are 1,3-dihydro-1,3,3-trimethylspiro [2H-indole-2,3 '- [3H] anthro [2,1-b] [1,4] oxazine] (SAO), 1,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-5'-indolinocarbonylspiro [2H-indole-2,3 '- [3H] naphtho [2,1-b] [1,4] oxazine] (InSAO), 3-phenyl-3-ferroceryl-3H-anthro [2,1-b] pyran (FeChr), 3,3-bis (2,4-dimethoxyphenyl) -5-indolinocarbonyl- [3H] naphtho [2,1-b] [1,4] oxazine (NChr), 3,3-bis (4-methoxyphenyl) -3H-anthro [2,1-b] pyran (AChr), bis (phenyldiazenecarboxylic acid 2- ( phenylhydrazidato-N 2 , S) - (mercury (II), diphenylthiocarbazone) (HgDTZ).

Наиболее презентативными для раскрытия существа данного изобретения являются фотохромные соединения SAO, FeChr и HgDTZ, и большинство экспериментов выполнено именно с этими фотохромами;Photochromic compounds SAO, FeChr, and HgDTZ are the most representative for revealing the essence of the present invention, and most of the experiments were carried out specifically with these photochromes;

Figure 00000012
Figure 00000012

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

В общем случае содержание компонентов композиции может изменяться в широких пределах:In the General case, the content of the components of the composition can vary within wide limits:

Олигомер, представленный структурой (I) - 20-80 масс. частейThe oligomer represented by structure (I) is 20-80 mass. parts

Олигомер, представленный структурой (II) - 0-50 масс. частейThe oligomer represented by structure (II) is 0-50 mass. parts

Фотохромное органическое соединение - 0.01-10 масс. частейPhotochromic organic compound - 0.01-10 mass. parts

Пластификатор, представленный структурой (III) - 0-40 масс. частейThe plasticizer represented by structure (III) is 0-40 mass. parts

Полимеризационноспособный растворитель (мономер) - 1-30 масс. частейPolymerization solvent (monomer) - 1-30 mass. parts

Более предпочтительны полимеризационноспособные композиции следующего состава:More preferred polymerization compositions of the following composition:

Олигомер, представленный структурой (I) - 40-60 масс. частейThe oligomer represented by structure (I) is 40-60 mass. parts

Олигомер, представленный структурой (II) - 15-30 масс. частейThe oligomer represented by structure (II) is 15-30 mass. parts

Фотохромное органическое соединение - 0.1-1.0 масс. частейPhotochromic organic compound - 0.1-1.0 mass. parts

Пластификатор, представленный структурой (III) - 0-40 масс. частейThe plasticizer represented by structure (III) is 0-40 mass. parts

Полимеризационноспособный растворитель (мономер) - 10-30 масс. частейPolymerization solvent (monomer) - 10-30 mass. parts

Получение фотохромного сшитого продукта методом трехмерной свободнорадикальной полимеризации указанной акриловой композиции может быть осуществлено с использованием всех известных методов инициирования : термического, фотохимического с использование света длиной волны от ультрафиолетовой области до ~550 нм, или α-, β- или γ-излучения, или комбинацией перечисленных выше методов.The preparation of a photochromic crosslinked product by three-dimensional free radical polymerization of the specified acrylic composition can be carried out using all known initiation methods: thermal, photochemical using light wavelengths from the ultraviolet region to ~ 550 nm, or α, β, or γ radiation, or a combination the methods listed above.

Многие из известных инициаторов радикальный полимеризации могут использоваться для отверждения жидкой фотополимеризационноспособной композиции по данному изобретению.Many of the known radical polymerization initiators can be used to cure the liquid photopolymerization composition of this invention.

Типичные примеры инициатора термической полимеризации включают диацилперекиси, такие как перекись бензоила, перекись п-хлорбензоила, перекись деканоила, перекись лауроила и перекись ацетила; пероксиэфиры, такие как трет-бутилперокси-2-этилгексаноат, трет-бутилпероксидикарбонат, кумилпероксинеодеканоат и трет-бутилпероксибензоат; перкарбонаты, такие как диизопропилпероксидикарбонат, ди-2-этилгексилпероксидикарбонат и ди-втор-бутилоксикарбонат; азо-соединения, такие как 2,2'-азо-бис-изобутиронитрил (АИБН), 2,2'-азо-бис(4-диметилвалеронитрил), 2,2'-азо-бис(2-метилбутиронитрил) и 1,1'-азо-бис(циклогесан1-карбонитрил).Typical examples of a thermal polymerization initiator include diacyl peroxides, such as benzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide and acetyl peroxide; peroxyesters such as tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, tert-butyl peroxydicarbonate, cumyl peroxyneodecanoate and tert-butyl peroxybenzoate; percarbonates such as diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexylperoxydicarbonate and di-sec-butyloxycarbonate; azo compounds such as 2,2'-azo-bis-isobutyronitrile (AIBN), 2,2'-azo-bis (4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azo-bis (2-methylbutyronitrile) and 1, 1'-azo-bis (cyclohexane-1-carbonitrile).

Количество инициатора термической полимеризации зависит от условий полимеризации, типа инициатора, структуры компонентов и состава олигомеров и мономеров и может изменяться в широких пределах. Предпочтительная концентрация инициатора составляет от 0.01 до 10 масс. частей на 100 масс. частей общего количества всех полимеризационноспособных соединений. Инициаторы термической полимеризации могут использоваться как раздельно, так и в комбинации двух или более соединений.The amount of thermal polymerization initiator depends on the polymerization conditions, the type of initiator, the structure of the components and the composition of the oligomers and monomers and can vary widely. The preferred concentration of the initiator is from 0.01 to 10 mass. parts per 100 mass. parts of the total amount of all polymerization compounds. Thermal polymerization initiators can be used both separately and in combination of two or more compounds.

Среди соединений, генерирующих свободные радикалы при облучении ультрафиолетовым светом, в качестве инициатора фотополимеризации могут быть использованы бензоин, метиловый эфир бензоина, бутиловый эфир бензоина, бензофенон, ацетофенон, 4,4'-дихлоробензофенон, диэтоксиацетофенон, 2-гидрокси-2-метил-1-фенилпропан-1-он, бензилметилкеталь, 1-(4-изопропилфенил)-2-гидрокси-2-метилпропан-1-он, 1-гидроксициклогексилфенилкетон, 2-изопропилтиоксантон, оксид би(2,6-диметоксибензоил-2,4,4-триметилпентил)фосфина, оксид би(2,4,6-триметилбензоил)-фенилфосфина, оксид 2,4,6-триметилбензоилдифенил-фосфина или 2-бензил-2-диметиламино-1-(4-морфолинофенил)-бутанон-1.Among the compounds generating free radicals when irradiated with ultraviolet light, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin butyl ether, benzophenone, acetophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1 can be used as photopolymerization initiators. -phenylpropan-1-one, benzylmethyl ketal, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-isopropylthioxantone, bi oxide (2,6-dimethoxybenzoyl-2,4, 4-trimethylpentyl) phosphine, bi (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, approx Id trimetilbenzoildifenil-2,4,6-phosphine or a 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -1 -butanon.

Возможно использование как одного, так и комбинации из двух или более фотоинициаторов, а также в комбинации с инициатором термической полимеризации.It is possible to use either one or a combination of two or more photoinitiators, as well as in combination with a thermal polymerization initiator.

В настоящем изобретении фотохимическое отверждение акриловых композиций предпочтительно выполнять с использованием смеси (1:1) дифенил(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксида и 2-гидрокси-2-метилпропиофенона (далее обозначаемой как ФИ).In the present invention, the photochemical curing of acrylic compositions is preferably carried out using a mixture of (1: 1) diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide and 2-hydroxy-2-methylpropiophenone (hereinafter referred to as FI).

Инициатор фотополимеризации используется в количестве от 0.01 до 5 масс. частей на 100 масс. частей общего количества всех мономеров.The photopolymerization initiator is used in an amount of from 0.01 to 5 masses. parts per 100 mass. parts of the total number of all monomers.

Наиболее предпочтительный метод фотополимеризации фотохромной акриловой композиции по данному изобретению включает использование УФ-облучения в присутствии фотоинициатора с последующим нагреванием для завершения полимеризации.The most preferred method of photopolymerization of a photochromic acrylic composition according to this invention involves the use of UV radiation in the presence of a photoinitiator, followed by heating to complete the polymerization.

Для трехмерной фотополимеризации композиции по данному изобретению можно использовать любой известный источник ультрафиолетового облучения, например: ртутную лампу высокого давления, ртутную лампу супервысокого давления, ртутную лампу низкого давления, ксеноновую лампу, углеродную дугу, противобактерицидную лампу, металлгалоидную лампу и безэлектродные лампы. Время облучения одним из перечисленных источников света определяется типом лампы, длиной волны поглощения, чувствительностью инициатора фотополимеризации и толщиной фотохромного слоя.For three-dimensional photopolymerization of the composition according to this invention, any known source of ultraviolet radiation can be used, for example: a high pressure mercury lamp, superhigh pressure mercury lamp, low pressure mercury lamp, xenon lamp, carbon arc, antibacterial lamp, metal halide lamp and electrodeless lamps. The exposure time to one of the listed light sources is determined by the type of lamp, absorption wavelength, sensitivity of the initiator of photopolymerization and the thickness of the photochromic layer.

В большинстве приведенных ниже примеров для фотохимического инициирования использовалась ртутная лампа высокого давления мощностью 1000 Вт (ДРТ-1000).In most of the examples below, a 1000 W high pressure mercury lamp (DRT-1000) was used for photochemical initiation.

В таблице 1 представлены сокращения наиболее часто используемых компонентов композиций.Table 1 presents the abbreviations of the most commonly used components of the compositions.

Таблица 1.Table 1. Компоненты полимеризационноспособной фотохромной акриловой композиции.Components of a polymerization photochromic acrylic composition. СокращениеAbbreviation СтруктураStructure МЭГMEG Этиленгликоль монометакриталEthylene glycol monomethacrital ОУМOUM Олигоуретанметакрилат из МЭГ и макродиизоцианата на основе олиготетрагидрофуран-α,ω-диола и толуилендиизоционата (Синтетический пример А)Oligourethane methacrylate from MEG and macrodiisocyanate based on oligotetrahydrofuran-α, ω-diol and toluene diisocyanate (Synthetic example A) ОУМ-1OUM-1 Моноизопропоксиолигоуретанмонометакрилат - аналог ОУМ, полученный с использованием смеси МЭГ и изопропанола в соотношении 0.33:0.66 (Синтетический пример Е)Monoisopropoxy oligourethane monomethacrylate - an OUMA analog obtained using a mixture of MEG and isopropanol in the ratio 0.33: 0.66 (Synthetic example E) ОУМ-2OUM-2 Моноизопропоксиолигоуретанмонометакрилат - аналог ОУМ, полученный с использованием смеси МЭГ и изопропанола в соотношении 0.33:0.66 (Синтетический пример F)Monoisopropoxy oligourethane monomethacrylate - an OUMA analog obtained using a mixture of MEG and isopropanol in a ratio of 0.33: 0.66 (Synthetic example F) ОУМ-3OUM-3 Олигоуретанметакрилат из «Bissomer PPM5S» и макродиизоцианата на основе олиготетрагидрофуран-α,ω-диола и толуилендиизоцианата (Синтетический пример D)Oligourethane methacrylate from Bissomer PPM5S and Macrodiisocyanate based on oligotetrahydrofuran-α, ω-diol and toluene diisocyanate (Synthetic Example D) ОУПPMO Диизопропоксиолигоуретан из изопропанола и макродиизоцианата на основе олиготетрагидрофуран-α,ω-диола и толуилендиизоцианата (Синтетический пример G)Diisopropoxy oligourethane from isopropanol and macrodiisocyanate based on oligotetrahydrofuran-α, ω-diol and toluene diisocyanate (Synthetic example G) ИФУМIFUM Изофоронуретандиметакрилат (Синтетический пример H)Isophoronurethane dimethacrylate (Synthetic Example H) ТМПАTmpa ТриметилопропантриакрилатTrimethylopropane triacrylate ОКМ-2™OKM-2 ™ Олигокарбоанатметакрилат из бисхлорформиата диэтиленгликоля и МЭГOligocarboanate methacrylate from diethylene glycol bischloroformate and MEG Бис-ГМАBis-GMA Диметакрилат диглицидилового эфира бисфенола АBisphenol A diglycidyl ether dimethacrylate Бис-ФЭАBis-FEA Диакрилат этоксилированного диглицидилового эфира бисфенола АBisphenol A Ethoxylated Diglycidyl Ether Diacrylate Бис-ФГАBis-FGA Диакрилат глицеролата диглицидилового эфира бисфенола АBisphenol A diglycidyl ether glycerolate diacrylate АМАAMA АллилметакрилатAllyl methacrylate БЗМАBzma БензилметакрилатBenzyl methacrylate БМАBMA БутилметакрилатButyl methacrylate ЦГМАTsGMA ЦиклогексилметакрилатCyclohexyl methacrylate ДДМАDDMA ДодецилметакрилатDodecyl methacrylate ГМАGMA ГексилметакрилатHexyl methacrylate ММАMMA МетилметакрилатMethyl methacrylate ОМАOMA ОктилметакрилатOctyl methacrylate N-ВПN-VP N-ВинилпирролидонN-vinylpyrrolidone SAOSao 1,3-Дигидро-1,3,3-триметилспиро[2Н-индол-2,3'-[3Н]антро[2,1 -b][1,4]оксазин]1,3-dihydro-1,3,3-trimethylspiro [2H-indole-2,3 '- [3H] anthro [2,1-b] [1,4] oxazine] FcChrFcchr 3-Фенил-3-ферроцерил-3Н-антро[2,1 -b]пиран3-Phenyl-3-ferroceryl-3H-anthro [2,1-b] pyran HgDTZHgdtz Бис(фенилдиазенкарботиовая кислота 2-(фенилгидразидато-N2,S)-(ртуть(II), дифенилтиокарбазон)Bis (phenyldiazenecarbotic acid 2- (phenylhydrazidato-N 2 , S) - (mercury (II), diphenylthiocarbazone) ФИFI Фотоинициатор - смесь (1:1) дифенил(2,4,6-триметилбензоил) фосфинокисида и 2-гидрокси-2-метилпропиофенонаPhotoinitiator - a mixture (1: 1) diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphinokiside and 2-hydroxy-2-methylpropiophenone АИБНAIBN Азо-бис-изобутиронитрилAzo bis isobutyronitrile ПУPU Промышленный линейный полиуретанIndustrial Linear Polyurethane

Обнаружен факт неблагоприятного влияния некоторых виниловых компонентов композиций на фотохромные свойства получаемых материалов, в частности на их окрашиваемость и светостойкость, а также в ряде случаев на скорость полимеризации композиции.The fact of the adverse effect of some vinyl components of the compositions on the photochromic properties of the materials obtained, in particular on their tintability and light fastness, as well as in some cases on the polymerization rate of the composition, has been discovered.

Так было установлено, что стирол и N-ВП оказывают сильное негативное влияние на оптические свойства изучаемых триплексов. В связи с этим было изучено влияние структуры линейных полиалкилметакрилатов, полученных термической полимеризацией акриловых мономеров - основных компонентов композиций, на фотохромные свойства SАО. Данные этих предварительных исследований (предварительные примеры ПП1-ПП7) представлены в Таблицах 2 и 3: исходная оптическая плотность поглощения образцов на длинах волн неокрашенного и окрашенного продуктов (

Figure 00000015
,
Figure 00000016
) и оптическая плотность образцов в максимуме поглощения окрашенной формы в фотостационарном состоянии (
Figure 00000017
) при облучении излучением ксеноновой газоразрядной лампы, имитирующей солнечное излучение летом в полдень. В данных экспериментах композиции содержали 0,2% масс. SAO и отверждались в присутствии 1% масс. АИБН в двух различных условиях полимеризации : 50°С, 340 мин или 80°С, 120 мин соответственно.So it was found that styrene and N-VP have a strong negative effect on the optical properties of the studied triplexes. In this regard, the influence of the structure of linear polyalkyl methacrylates obtained by thermal polymerization of acrylic monomers, the main components of the compositions, on the photochromic properties of SAO was studied. The data from these preliminary studies (preliminary examples of PP1-PP7) are presented in Tables 2 and 3: the initial absorbance of the samples at the wavelengths of unpainted and colored products (
Figure 00000015
,
Figure 00000016
) and the optical density of the samples at the absorption maximum of the colored form in the photostationary state (
Figure 00000017
) when irradiated with xenon gas discharge lamp simulating solar radiation in the summer at noon. In these experiments, the composition contained 0.2% of the mass. SAO and cured in the presence of 1% of the mass. AIBN under two different polymerization conditions: 50 ° C, 340 min or 80 ° C, 120 min, respectively.

Таблица 2table 2 Фотохромные свойства полиалкилметакрилатов, содержащих 0.2% масс. SAOPhotochromic properties of polyalkyl methacrylates containing 0.2% of the mass. Sao ПримерExample ПП1PP1 ПП2PP2 ПП3PP3 ПП4PP4 ПП5PP5 ПП6PP6 ПП7PP7 МономерMonomer MMAMMA БМАBMA ГМАGMA ЦГМА**TsGMA ** ОМАOMA АМАAMA ДЦМАDCMA 80°С, 120 мин80 ° C, 120 min h*, ммh * mm 2.22.2 2.62.6 1.91.9 2.82.8 1.51.5 -- --

Figure 00000018
Figure 00000018
>3.0> 3.0 >3.0> 3.0 >3.0> 3.0 >3.0> 3.0 1.51.5 -- --
Figure 00000019
Figure 00000019
0.490.49 0,260.26 0,260.26 0,250.25 0.120.12 -- --
Figure 00000020
Figure 00000020
0,80.8 1,41.4 1,81.8 1,41.4 1,21,2 -- --
h*, ммh * mm 0.70.7 0.50.5 -- 0.70.7 0.80.8 0.70.7 0.80.8
Figure 00000021
Figure 00000021
1.01.0 0.70.7 -- 2.12.1 1.51.5 1.31.3 1.71.7
Figure 00000022
Figure 00000022
0.060.06 0.020.02 -- 0.210.21 0.140.14 0.070.07 0.130.13
Figure 00000023
Figure 00000023
0.750.75 0.10.1 -- 0.940.94 0.80.8 0.820.82 0.870.87
50°C, 340 мин50 ° C, 340 min h*, ммh * mm 2.72.7 2.62.6 2.52.5 2.22.2 0.40.4 2.32.3 --
Figure 00000024
Figure 00000018
Figure 00000024
Figure 00000018
>3.0> 3.0 ~3.0~ 3.0 >3.0> 3.0 >3.0> 3.0 ~3.0~ 3.0 ~3.0~ 3.0 --
Figure 00000025
Figure 00000025
0.370.37 0.10.1 0.160.16 0.170.17 0.160.16 0.70.7 --
Figure 00000026
Figure 00000026
0.90.9 1.61.6 1.951.95 1.11.1 1.61.6 1.61.6 --
* Толщина образца* Sample thickness ** Время отверждения 545 мин** Cure time 545 min

Полученные результаты показывают, что алкилметакрилаты полимеризуются быстрее и до более глубоких степеней превращения двойных связей в отсутствие фотохрома. Так, в присутствии фотохрома SAO скорость полимеризации значительно снижается, но продукты полимеризации практически не содержат дефектов, обусловленных усадкой и развитием напряжений.The results obtained show that alkyl methacrylates polymerize faster and to deeper degrees of conversion of double bonds in the absence of photochrome. So, in the presence of SAO photochrome, the polymerization rate is significantly reduced, but the polymerization products practically do not contain defects caused by shrinkage and stress development.

Тем не менее, приведенные данные показывают, что в оптимальных условиях (ПП2-ПП4) оптические характеристики фотохрома в акриловых матрицах являются вполне сравнимыми с достигаемыми в инертном растворителе, например толуоле.Nevertheless, the data presented show that under optimal conditions (PP2-PP4) the optical characteristics of photochrome in acrylic matrices are quite comparable with those achieved in an inert solvent, for example toluene.

В Таблице 3 приведены данные по влиянию условий полимеризации акриловых композиций, содержащих фотохромы SAO, FeChr или HgDTZ на фотохромные свойства сшитого полимера (примеры ПП8 - ПП23). Использовалась композиция состава: 60% ОУМ, 20% БМА и 20% ОМА. В качестве инициатора для термополимеризации вводили 1% АИБН (композиция А-1), а для фотохимической - 1% ФИ (композиция А-2). В композициях с HgDTZ ввиду его низкой растворимости в акрилатах необходимо использование N-ВП, и изучалась композиция из 60% ОУМ, 20% N-ВП и 20% ОМА в присутствии для термо- и фотопроцессов 1% АИБН или ФИ (композиция В-1 и В-2 соответственно).Table 3 shows the data on the influence of the polymerization conditions of acrylic compositions containing SAO, FeChr or HgDTZ photochromes on the photochromic properties of a crosslinked polymer (examples PP8 - PP23). The composition was used: 60% OUMA, 20% BMA and 20% OMA. 1% AIBN (composition A-1) was introduced as an initiator for thermopolymerization, and 1% PI (composition A-2) for photochemical polymerization. Due to its low solubility in acrylates, it is necessary to use N-VP in compositions with HgDTZ, and we studied the composition of 60% OUM, 20% N-VP, and 20% OMA in the presence of 1% AIBN or PI for thermal and photoprocesses (composition B-1 and B-2, respectively).

Измеряемыми параметрами являлись внешний вид образующего триплекса, его окраска, степень завершенности отверждения по органолептическим свойствам, адгезия к ПК или к защитному покрытию на ПК, а также физический параметр - ΔD - изменение оптической плотности образца в максимуме поглощения окрашенной формы при облучении излучением газоразрядной Хе-лампы, имитирующей солнечное излучение летом в полдень.The measured parameters were the appearance of the forming triplex, its color, the degree of completion of curing by organoleptic properties, adhesion to a PC or a protective coating on a PC, and also the physical parameter ΔD is the change in the optical density of the sample at the absorption maximum of the colored form when irradiated with Xe a lamp that simulates solar radiation in the summer at noon.

Таблица 3Table 3 Свойства сетчатых фотохромных оптических полимеровProperties of reticulated photochromic optical polymers ПримерExample КомпозицияComposition Фотохром, % масс.Photochrome,% of the mass. Условия отверждения, h*, ммCuring conditions, h *, mm ΔDΔD Качество образцаSample quality ПП8PP8 А-1A-1 SAO, 0.1SAO, 0.1 70°, 220 мин, 1 мм70 °, 220 min, 1 mm 1.51.5 УдовлетворительноеSatisfactory ПП9PP9 А-1A-1 SAO, 0.1SAO, 0.1 70°, 220 мин, 2 мм70 °, 220 min, 2 mm 1.81.8 УдовлетворительноеSatisfactory ПП10PP10 А-1A-1 FeChr, 0.1FeChr, 0.1 60°, 200 мин 2 мм60 °, 200 min 2 mm 0.260.26 Неполная полимеризацияIncomplete polymerization ПП11PP11 А-2A-2 FeChr, 0.1FeChr, 0.1 hν*, 4,5 мин, 1 ммhν *, 4.5 min, 1 mm 0.180.18 ХорошееGood ПП12PP12 А-2A-2 FeChr, 0.2FeChr, 0.2 hν, 2 мин, 1 ммhν, 2 min, 1 mm 0.340.34 ХорошееGood ПП13PP13 А-1A-1 FeChr, 0.2FeChr, 0.2 70°, 240 мин, 1 мм70 °, 240 min, 1 mm 0.320.32 ПлохоеBad ПП14PP14 А-2A-2 FeChr, 0.1FeChr, 0.1 hν, 2 мин, 1 ммhν, 2 min, 1 mm 0.230.23 ХорошееGood ПП15PP15 А-2A-2 FeChr, 0.1FeChr, 0.1 hν, 2 мин, 2 ммhν, 2 min, 2 mm 0.260.26 ХорошееGood ПП16PP16 В-1IN 1 HgDTZ, 0.1HgDTZ, 0.1 60°, 200 мин, 1 мм60 °, 200 min, 1 mm 1.21.2 Неполная полимеризацияIncomplete polymerization ПП17PP17 В-1IN 1 HgDTZ, 0.1HgDTZ, 0.1 60°, 200 мин, 2 мм60 °, 200 min, 2 mm 1.51.5 Неполная полимеризацияIncomplete polymerization ПП18PP18 В-2IN 2 HgDTZ, 0.1HgDTZ, 0.1 hν, 4,5 мин, 1 ммhν, 4.5 min, 1 mm -- Отсутствует фотохромизмNo photochromism ПП19PP19 В-2IN 2 HgDTZ, 0.1HgDTZ, 0.1 hν, 4,5 мин, 2 ммhν, 4.5 min, 2 mm 1.01.0 ХорошееGood ПП20PP20 В-2IN 2 HgDTZ, 0.2HgDTZ, 0.2 hν, 4 мин, 1 ммhν, 4 min, 1 mm 1.11.1 ХорошееGood ПП21PP21 В-2IN 2 HgDTZ, 0.2HgDTZ, 0.2 hν, 9 мин, 2 ммhν, 9 min, 2 mm 1.21.2 ПлохоеBad ПП22PP22 В-1IN 1 HgDTZ, 0.2HgDTZ, 0.2 70°, 240 мин, 1 мм70 °, 240 min, 1 mm 1.31.3 ХорошееGood ПП23PP23 В-1IN 1 HgDTZ, 0.2HgDTZ, 0.2 70°, 240 мин, 2 мм70 °, 240 min, 2 mm 1.01.0 УдовлетворительноеSatisfactory ПП24PP24 ПУPU SAOSao 1.61.6 Сравнительный примерComparative example ПП25PP25 ПУPU FeChrFechr 0.30.3 Сравнительный примерComparative example ПП26PP26 ПУPU Transgray™Transgray ™ 1.21.2 Сравнительный примерComparative example * Облучение ртутной лампой высокого давления, 1000 Вт.* Irradiation with a high pressure mercury lamp, 1000 watts.

Очевидно, что свободные радикалы, ведущие процесс полимеризации олигомеров, взаимодействуют с фотохромными соединениями, снижая фотохромные свойства сетчатого полимера. Для снижения концентрации радикалов, инициирующих полимеризацию, оптимальным оказался медленный процесс, инициируемый вещественными инициаторами при умеренных температурах. Термоинициированная полимеризация мономеролигомерных смесей позволяет исключить нежелательное влияние свободных радикалов и получить слабоокрашенные образцы удовлетворительного качества с окрашиваемостью AD>1,0 (Таблица 3). При увеличении толщины образца окрашиваемость растет, но не пропорционально увеличению толщины.Obviously, the free radicals involved in the polymerization of oligomers interact with photochromic compounds, reducing the photochromic properties of the network polymer. To reduce the concentration of radicals initiating polymerization, the slow process initiated by material initiators at moderate temperatures was optimal. The thermally initiated polymerization of monomer-oligomeric mixtures eliminates the undesirable effect of free radicals and obtain slightly colored samples of satisfactory quality with a colorability of AD> 1.0 (Table 3). As the thickness of the sample increases, the colorability increases, but not in proportion to the increase in thickness.

Для сравнения были получены триплексы на основе линейного полиуретана (ПУ) с введением фотохрома, в том числе коммерческого Transgray™, через раствор в низкокипящем растворителе, т.е. без участия процесса полимеризации. Окрашиваемость таких триплексов соизмерима со значениями этого параметра в композитах SAO-12 и FeChr с реакционноспособными соединениями в одинаковых условиях облучения (Таблица 3).For comparison, triplexes based on linear polyurethane (PU) were obtained with the introduction of photochrome, including commercial Transgray ™, through a solution in a low boiling solvent, i.e. without the participation of the polymerization process. The colorability of such triplexes is comparable with the values of this parameter in SAO-12 and FeChr composites with reactive compounds under the same irradiation conditions (Table 3).

Наиболее удачным инициатором термической полимеризации является АИБН, для которого константа скорости распада при 50-80°С составляет (3-12)×10-6сек1.The most successful initiator of thermal polymerization is AIBN, for which the decay rate constant at 50-80 ° C is (3-12) × 10 -6 sec 1 .

В процессе данного исследования было обнаружено, что при повышенных температурах акриловые композиции разрушают поверхность органических стекол за счет диффузии мономеров из жидкой композиции в поверхность стекла. Для защиты поверхности органических стекол от набухания в среде акриловых мономеров, приводящей к помутнению триплексов, предложено нанесение защитного покрытия на органические стекла в быстром фотохимическом процессе. Для создания покрытия разработана композиция из изофоронуретандиметакрилата (ИФУМ) и триметилолпропантриакрилата (ТМПА) в присутствии фотоинициатора. В результате образуется прозрачное, бесцветное, твердое, блестящее защитное покрытие с хорошей адгезией к органическому стеклу и стойкостью к смесям акриловых мономеров при повышенных температурах:In the process of this study, it was found that at elevated temperatures, acrylic compositions destroy the surface of organic glasses due to the diffusion of monomers from the liquid composition into the glass surface. To protect the surface of organic glasses from swelling in an environment of acrylic monomers, leading to clouding of triplexes, it is proposed to apply a protective coating to organic glasses in a fast photochemical process. To create a coating, a composition of isophoronurethane dimethacrylate (IFUM) and trimethylolpropane triacrylate (TMPA) in the presence of a photoinitiator was developed. The result is a transparent, colorless, hard, shiny protective coating with good adhesion to organic glass and resistance to mixtures of acrylic monomers at elevated temperatures:

Figure 00000027
Figure 00000027

Figure 00000028
Figure 00000028

Использование пластификаторов структуры III дает возможность изменять плотность химической сетки и, следовательно, эластичность сшитого оптического полимера. Можно видеть, что частичное замещение ОУМ на ОУМ-1, ОУМ-2 или ОУП (примеры ПП27 - ПП32) приводит к некоторому увеличению окрашиваемости продуктов отверждения (Таблица 4). Увеличение плотности сетки обусловливает более низкие значения оптической плотности образцов в максимуме поглощения окрашенной формы при одинаковом содержании фотохромного соединения.The use of plasticizers of structure III makes it possible to change the density of the chemical network and, therefore, the elasticity of the crosslinked optical polymer. It can be seen that the partial replacement of the OUMA by OUM-1, OUM-2 or OUP (examples PP27 - PP32) leads to a slight increase in the tintability of the cured products (Table 4). An increase in the density of the network leads to lower values of the optical density of the samples at the maximum absorption of the colored form at the same content of the photochromic compound.

Таблица 4Table 4 Фотохромные свойства пластифицированных образцов сетчатых фотохромных оптических полимеров, содержащих 0.1% масс. SAO (1% АИБН, 80°С, 30 мин, толщина образца 0.8 мм)Photochromic properties of plasticized samples of network photochromic optical polymers containing 0.1% of the mass. SAO (1% AIBN, 80 ° C, 30 min, sample thickness 0.8 mm) ПримерExample ОлигомерOligomer

Figure 00000029
Figure 00000029
Figure 00000030
Figure 00000030
Figure 00000031
Figure 00000031
ПП27PP27 ОУМOUM 1.191.19 0.090.09 1.261.26 ПП28PP28 ОУМ-1OUM-1 1.251.25 0.1060.106 1.301.30 ПП29PP29 ОУМ-2OUM-2 1.461.46 0.110.11 1.351.35 ПП30PP30 ОУПPMO 1.411.41 0.130.13 0.910.91 ПП31PP31 ОУМ + 25% ОУПOUM + 25% OUP 1.211.21 0.110.11 1.221.22 ПП32PP32 ОУМ + 50% ОУПOUM + 50% OUP 1.251.25 0.110.11 1.231.23 ПП33PP33 ПУPU 1.041.04 0.120.12 1.081.08 СравнительныйComparative

Любые известные прозрачные листовые полимерные материалы могут использоваться как наружные слои триплекса. Для данного изобретения предпочтительным является использование листов поликарбоната или полиметилметакрилата толщиной от 0.1 до 2 мм, лучше всего толщиной 0.5-2.0 мм.Any known transparent sheet polymeric materials can be used as the outer layers of triplex. For this invention, it is preferable to use sheets of polycarbonate or polymethyl methacrylate with a thickness of 0.1 to 2 mm, preferably 0.5-2.0 mm thick.

Изготовление фотохромных триплексов на основе органических стекол по данному изобретению производится с использованием приведенного ниже процесса. Фотохромное органическое соединение добавляется в смесь олигомеров и мономеров в концентрации от 0.2 до 5% масс. от общей загрузки жидкой акриловой композиции. Смесь перемешивают в течение 5-90 мин до достижения прозрачного раствора. Затем добавляется инициатор в заданной концентрации и полученная фотохромная акриловая композиция перемешивается в течение 5-10 мин. Прокладки заданной толщины размещаются по периметру поверхности листа органического стекла (с нанесенным заранее защитным покрытием или без него), второй лист органического стекла устанавливается поверх прокладки и собранная форма фиксируется зажимами. В форму заливается необходимое количество полимеризационноспособной фотохромной акриловой композиции, и "сырой" триплекс подвергается трехмерной полимеризации при нагревании или облучении светом. Как правило, полученный триплекс дополнительно подвергается термообработке выше температуры стеклования сетчатого полимера.The manufacture of photochromic triplexes based on organic glasses according to this invention is carried out using the process below. A photochromic organic compound is added to a mixture of oligomers and monomers in a concentration of 0.2 to 5% by mass. from the total load of the liquid acrylic composition. The mixture is stirred for 5-90 minutes until a clear solution is achieved. Then the initiator is added in a given concentration and the resulting photochromic acrylic composition is mixed for 5-10 minutes. Gaskets of a given thickness are placed along the perimeter of the surface of a sheet of organic glass (with or without a protective coating applied in advance), a second sheet of organic glass is installed on top of the strip and the assembled form is fixed with clamps. The required amount of polymerization-capable photochromic acrylic composition is poured into the mold, and the "raw" triplex undergoes three-dimensional polymerization when heated or irradiated with light. As a rule, the obtained triplex is additionally subjected to heat treatment above the glass transition temperature of the cross-linked polymer.

Приведенные ниже примеры более конкретно описывают существо и преимущества данного изобретения, но не ограничивают возможные варианты реализации изобретения.The following examples more specifically describe the nature and advantages of the present invention, but do not limit the possible embodiments of the invention.

ПримерыExamples

Названия и принятые сокращения использованных в работе соединений приведены выше в Таблице 1.The names and accepted abbreviations used in the work of the compounds are given above in Table 1.

Синтетический пример А. Синтез олигоуретанметакрилата (ОУМ) структуры (1).Synthetic example A. Synthesis of oligourethane methacrylate (OUMA) structure (1).

500 г (0.5 моля) Олиготетрагидрофуран-α,ω-диол диизоцианата (Mn≈1000), 140.8 г (1.1 моля) монометакрилата этиленгликоля (МЭГ) и 0.5 г оловодилаурата перемешивают при комнатной температуре в течение 12 ч до полного расхода изоцианатных групп по ИК-спектрам. Выход ~100%. Mn≈1400; Mw≈1600; Mw/Mn≈1.2; функциональность ~2, d420=1086 кг м-3, n20D=1,5095.500 g (0.5 mol) of oligotetrahydrofuran-α, ω-diol of diisocyanate (M n ≈1000), 140.8 g (1.1 mol) of ethylene glycol monomethacrylate (MEG) and 0.5 g of tin dilaurate are stirred at room temperature for 12 hours until the isocyanate groups are completely consumed according to IR spectra. The output is ~ 100%. M n ≈1400; M w ≈1600; M w / M n ≈ 1.2; functionality ~ 2, d 4 20 = 1086 kg m -3 , n 20 D = 1.5095.

Синтетические примеры В и С. Синтез олигоуретанметакрилатов (ОУМ) структур (2) и (3).Synthetic examples B and C. Synthesis of oligourethane methacrylates (OUMA) of structures (2) and (3).

Олигоуретанметакрилаты (ОУМ) структур (2) и (3) получены из 500 г (0.5 моля) олиготетрагидрофуран-α,ω-диол диизоцианата по методике Синтетического примера А с использованием вместо МЭГ 1.1 моля телогена - "Bisomer™" PPA5S (423.6 г) или "Bisomer™" PPM5S (398.2 г) соответственно.Oligourethane methacrylates (OUMA) of structures (2) and (3) were obtained from 500 g (0.5 mol) of oligotetrahydrofuran-α, ω-diol of diisocyanate according to the procedure of Synthetic Example A using instead of MEG 1.1 mole of telogen - “Bisomer ™” PPA5S (423.6 g) or "Bisomer ™" PPM5S (398.2 g), respectively.

Синтетические примеры E-G. Синтез пластификаторов ОУМ-1, ОУМ-2 и ОУП структур (4) - (6).Synthetic examples of E-G. Synthesis of plasticizers OUM-1, OUM-2 and OUP structures (4) - (6).

Пластификаторы ОУМ-1, ОУМ-2 и ОУП были получены из 500 г (0.5 моля) олиготетрагидрофуран-α,ω-диолдиизоцианата по методике Синтетического примера А с использованием вместо МЭГ 1.1 моля смеси телогенов - МЭГ и/или изопропанола:The plasticizers OUM-1, OUM-2 and OUP were obtained from 500 g (0.5 mol) of oligotetrahydrofuran-α, ω-diol diisocyanate according to the procedure of Synthetic Example A using instead of MEG 1.1 mol of a mixture of telogens - MEG and / or isopropanol:

Структура (4) 0.73 и 0.37 моля МЭГ и изопропанола соответственно.Structure (4) of 0.73 and 0.37 mol of MEG and isopropanol, respectively.

Структура (5) 0.37 и 0.73 моля МЭГ и изопропанола соответственно.Structure (5) 0.37 and 0.73 mol of MEG and isopropanol, respectively.

Структура (6) 1.1 моля изопропанола.Structure (6) 1.1 moles of isopropanol.

Синтетический пример Н. Синтез изофоронуретанметакрилата.Synthetic Example N. Synthesis of isophoronurethane methacrylate.

Изофоронуретанметакрилат получен по реакции изофорондиизоцианата с МЭГ по методике Синтетического примера А.Isophoronurethane methacrylate was obtained by the reaction of isophorondiisocyanate with MEG according to the procedure of Synthetic Example A.

Предварительный пример 1.Preliminary Example 1.

Смесь 10 г ММА, 0.1 г АИБН и 0.02 г SAO тщательно перемешивалась до получения однородного раствора. Прокладка - кольцо политетрафторэтилена толщиной 0.7, 2.2 или 2.7 мм помещалась на поверхности силикатного стекла и полученные формы заполняли композицией. Первые две формы нагревали при 80°С в течение 120 мин, а третью - при 50°С в течение 340 мин. Оптические свойства полученного линейного полимера даны в Таблице 2.A mixture of 10 g MMA, 0.1 g AIBN and 0.02 g SAO was thoroughly mixed until a homogeneous solution was obtained. A gasket - a polytetrafluoroethylene ring 0.7, 2.2 or 2.7 mm thick was placed on the surface of silicate glass and the obtained forms were filled with the composition. The first two forms were heated at 80 ° C for 120 minutes, and the third at 50 ° C for 340 minutes. The optical properties of the obtained linear polymer are given in Table 2.

Предварительные примеры 2-7.Preliminary examples 2-7.

Аналогично Предварительному примеру 1 были получены линейные полимеры БМА, ГМА, ЦГМА, ОМА, АМА, ДДМА соответственно. Оптические свойства полученных линейных полимеров даны в Таблице 2.Similarly to Preliminary Example 1, linear polymers BMA, GMA, TsGMA, OMA, AMA, DDMA were obtained, respectively. The optical properties of the obtained linear polymers are given in Table 2.

Предварительный пример 8.Preliminary Example 8.

60% масс. Олигоуретанметакрилата ОУМ, 20% БМА, 20% ОМА и 1% АИБН (смесь А) и 0.1% фотохромное соединение SAO смешивали аналогично Предварительному примеру 1. Смесь нагревали при 70°С в течение 220 мин и получали сетчатый оптический полимер. Оптические свойства полимера даны в Таблице 3.60% of the mass. Oligourethane methacrylate OUMA, 20% BMA, 20% OMA and 1% AIBN (mixture A) and 0.1% photochromic compound SAO were mixed in the same way as in Example 1. The mixture was heated at 70 ° C for 220 min and a network optical polymer was obtained. The optical properties of the polymer are given in Table 3.

Предварительные примеры 9-23.Preliminary Examples 9-23.

Аналогично Предварительному примеру 8 сетчатые оптические полимеры получены термической или фотохимической полимеризацией смесей А-1, А-2, В-1 and B-2, содержащих фотохромное соединение SAO, FeChr and Hg-DTZ. Оптические свойства полимеров приведены в Таблице 3.Similar to Preliminary Example 8, network optical polymers were obtained by thermal or photochemical polymerization of mixtures A-1, A-2, B-1 and B-2 containing the photochromic compound SAO, FeChr and Hg-DTZ. The optical properties of the polymers are shown in Table 3.

Предварительные примеры 24-26.Preliminary Examples 24-26.

0.1% масс. Фотохромного соединения SAO, FeChr или Transgray™ (коммерческий продукт) добавляли к 20%-ному раствору линейного полиуретана в дихлорметане. После полного растворения смесь наносилась на поверхность силикатного стекла и после удаления растворителя по обычной методике получали пленки, свойства которых приведены в Таблице 3.0.1% of the mass. The photochromic compound SAO, FeChr or Transgray ™ (commercial product) was added to a 20% solution of linear polyurethane in dichloromethane. After complete dissolution, the mixture was applied to the surface of silicate glass, and after removal of the solvent by the usual method, films were obtained whose properties are shown in Table 3.

Предварительный пример 27.Preliminary Example 27.

Прокладка толщиной 7 мм размещалась по контуру поверхности силикатного стекла и полученная форма заполнялась смесью 5 г ОУМ, 0.1% масс. SAO и 1% АИБН. После нагревания при 80°С в течение 30 мин получали сетчатый оптический полимер, свойства которого приведены в Таблице 4.A 7 mm thick gasket was placed along the surface contour of silicate glass and the obtained form was filled with a mixture of 5 g OUMA, 0.1% of the mass. SAO and 1% AIBN. After heating at 80 ° C for 30 min, a network optical polymer was obtained, the properties of which are shown in Table 4.

Предварительные примеры 28-32.Preliminary Examples 28-32.

Аналогично Предварительному примеру 27 сетчатый оптический полимер был получен термической полимеризацией олигомеров, перечисленных в Таблице 4. В Таблице приведены также оптические свойства полученных полимеров.Similarly to Preliminary example 27, a network optical polymer was obtained by thermal polymerization of the oligomers listed in Table 4. The table also shows the optical properties of the obtained polymers.

Предварительный пример 33.Preliminary Example 33.

По методике, аналогичной данной в Предварительных примерах 24-26, получены пленки линейного полиуретана. Оптические свойства полученного полимера даны в Таблице 4.By a method similar to that in Preliminary Examples 24-26, films of linear polyurethane were obtained. The optical properties of the obtained polymer are given in Table 4.

Пример 1. Получение фотохромного поликарбонатного триплекса.Example 1. Obtaining photochromic polycarbonate triplex.

40.0% масс. ОУМ, 30.0% ИФУА, 9.5% БМА, 19.5% ЦГМА, и 0.1% SAO загружали в сосуд из темного стекла. Смесь перемешивали механической мешалкой в течение 30 мин до получения прозрачного раствора. Затем добавляли 1.0% АИБН и композиция перемешивалась еще 5-10 мин. Прокладку толщиной 1.0 мм из (лента, капроновая леска, волокно или жгут органического волокна) располагают по периметру поликарбонатного листа без защитного покрытия и в полученную форму наливают ~5 г приготовленной композиции. После растекания композиции форму накрывают вторым листом поликарбоната и сборку фиксируют зажимами (струбцинами). Сборку нагревают при 50° в течение 290 мин и затем при 60° в течение 130 мин. После разборки формы получают фотохромный поликарбонатный триплекс, свойства которого приведены в Таблице 5.40.0% of the mass. OUMA, 30.0% IFUA, 9.5% BMA, 19.5% TSHMA, and 0.1% SAO were loaded into a dark glass vessel. The mixture was stirred with a mechanical stirrer for 30 minutes until a clear solution was obtained. Then 1.0% AIBN was added and the composition was mixed for another 5-10 minutes. A gasket 1.0 mm thick from (tape, nylon line, fiber or organic fiber tow) is placed around the perimeter of the polycarbonate sheet without a protective coating and ~ 5 g of the prepared composition is poured into the resulting form. After spreading the composition, the mold is covered with a second polycarbonate sheet and the assembly is fixed with clamps (clamps). The assembly is heated at 50 ° for 290 minutes and then at 60 ° for 130 minutes. After disassembling the form, a photochromic polycarbonate triplex is obtained, the properties of which are shown in Table 5.

Таблица 5.Table 5. Состав композиции, условия трехмерной полимеризации и свойства фотохромных поликарбонатных триплексов, содержащих фотохром SAO-12.The composition, conditions for three-dimensional polymerization and the properties of photochromic polycarbonate triplexes containing SAO-12 photochrome. ПримерExample Состав композиции, %The composition,% Режим отвержденияCure mode ΔDΔD Качество образцаSample quality 0,1% SAO-120.1% SAO-12 1one ОУМ, 40,0OUM, 40.0 50°, 290 мин + 60°, 130 мин50 °, 290 min + 60 °, 130 min 1.21.2 ДефектныйDefective ИФУМ, 30,0IFUM, 30.0 ПрозрачныйTransparent БМА, 9,5BMA, 9.5 ЦГМА, 19,5TsGMA, 19.5 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 22 ОУМ, 40,0OUM, 40.0 50°, 290 мин + 60°, 130 мин50 °, 290 min + 60 °, 130 min 1.21.2 ДефектныйDefective ИФУМ, 30,0IFUM, 30.0 ПрозрачныйTransparent БМА, 9,5BMA, 9.5 РозовыйPink ЦГМА, 19,5TsGMA, 19.5 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 33 ОУМ, 30,0OUMA, 30.0 50°, 400 мин50 °, 400 min 1.21.2 Слегка розовыйLight pink бис-ФЭА, 30,0bis-pEA, 30.0 Умеренно дефектныйModerately defective БМА, 19,5BMA, 19.5 ЦГМА, 19,5TsGMA, 19.5 Полимеризация не завершенаPolymerization not completed АИБН, 1,0AIBN, 1.0 4four ОУМ, 40,0OUM, 40.0 65°, 230 мин65 °, 230 min 1.41.4 Без дефектов.Without defects. ИФУМ, 30,0IFUM, 30.0 Между силикатными стеклами.Between silicate glasses. БМА, 9,5BMA, 9.5 ЦГМА, 19,5TsGMA, 19.5 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 55 ОУМ, 35,0OUM, 35.0 100°, 35 мин100 °, 35 min 0.800.80 ДефектныйDefective Бис-ГМА, 35,0Bis-GMA, 35.0 БМА, 14,5BMA, 14.5 ЦГМА, 14,5TsGMA, 14.5 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 66 ОУМ, 35,0OUM, 35.0 90°, 45 мин90 °, 45 min 0.830.83 Практически без дефектовVirtually No Defects Бис-ГМА, 35,0Bis-GMA, 35.0 БМА, 14,5BMA, 14.5 ЦГМА, 14,5TsGMA, 14.5 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 77 ОУМ, 35,0OUM, 35.0 85°, 45 мин85 °, 45 min 0.880.88 Практически без дефектовVirtually No Defects Бис-ГМА, 35,0Bis-GMA, 35.0 БМА, 14,5BMA, 14.5 ЦГМА, 14,5TsGMA, 14.5 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 88 ОУМ, 35,0OUM, 35.0 85°, 35 мин85 °, 35 min 0.680.68 Полимеризация не завершенаPolymerization not completed Бис-ГМА, 35,0Bis-GMA, 35.0 БМА, 14,5BMA, 14.5 ЦГМА, 14,5TsGMA, 14.5 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 99 ОУМ, 69,0 OUM, 69.0 100°, 30 мин100 °, 30 min 1.251.25 Практически без дефектов Virtually No Defects БМА, 20,0BMA, 20.0 ОМА, 10,0OMA, 10.0 Прозрачный, бесцветныйTransparent, colorless АИБН, 1,0AIBN, 1.0 1010 ОУМ, 69,0OUM, 69.0 90°, 45 мин90 °, 45 min 1.11.1 С дефектамиDefective БМА, 20,0BMA, 20.0 ПрозрачныйTransparent ОМА, 10,0OMA, 10.0 СерыйGray АИБН, 1,0AIBN, 1.0 11eleven ОУМ, 69,0OUM, 69.0 110°, 30 мин110 °, 30 min 0.770.77 МатовыйMatt БМА, 20,0BMA, 20.0 ОМА, 10,0OMA, 10.0 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 0,2% SAO-120.2% SAO-12 1212 ОУМ, 30,0 OUMA, 30.0 100°, 45 мин100 °, 45 min 1.451.45 Практически без дефектов Virtually No Defects Бис-ФЭА, 30,0Bis-FEA, 30.0 БМА, 19,5BMA, 19.5 ПрозрачнаяTransparent ЦГМА, 19,5TsGMA, 19.5 РозоваяPink АИБН, 1,0AIBN, 1.0 1313 ОУМ, 30,0OUMA, 30.0 90°, 30 мин90 °, 30 min 2.22.2 Без дефектовWithout defects Бис-ФЭА, 30,0Bis-FEA, 30.0 ПрозрачнаяTransparent БМА, 19,5BMA, 19.5 Фиолетово-розоваяPurple pink ЦГМА, 19,5TsGMA, 19.5 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 14fourteen ПУ СравнительныйPU Comparative 1,61,6

Примеры 2-28. Получение поликарбонатных фотохромных триплексов.Examples 2 to 28. Obtaining polycarbonate photochromic triplexes.

По методике, приведенной в Примере 1, фотохромные поликарбонатные триплексы были получены из композиций, составы которых и условия формования триплекса приведены в Таблицах 6-7. В тех же таблицах приведены свойства полученных триплексов.By the methodology described in Example 1, photochromic polycarbonate triplexes were obtained from compositions whose compositions and conditions for the formation of triplex are shown in Tables 6-7. The same tables show the properties of the obtained triplexes.

Таблица 6Table 6 Состав композиции, условия трехмерной полимеризации и свойства фотохромных поликарбонатных триплексов, содержащих 0.2% масс. фотохрома FeChrThe composition, the conditions of three-dimensional polymerization and the properties of photochromic polycarbonate triplexes containing 0.2% of the mass. photochromic FeChr ПримерExample Состав композиции, %The composition,% Режим отвержденияCure mode ADAD Качество образцаSample quality 15fifteen ОУМ, 60,0OUMA, 60.0 ДРТ-1000DRT-1000 0,26-0.320.26-0.32 ПрозрачныйTransparent БМА, 19,5BMA, 19.5 2 мин2 minutes Без дефектовWithout defects ЦГМА, 19,5TsGMA, 19.5 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 ФИ, 1,0FI 1.0 1616 ОУМ, 60,0OUMA, 60.0 65°, 240 мин65 °, 240 min 0.290.29 ДефектныйDefective БМА, 19,5BMA, 19.5 ЦГМА, 19,5TsGMA, 19.5 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 17*17 * ОУМ, 40,0OUM, 40.0 65°, 230 мин65 °, 230 min 0.200.20 ПрозрачныйTransparent ИФУМ, 30IFUM, 30 Без дефектовWithout defects БМА, 9,5BMA, 9.5 ЦГМА, 19,5TsGMA, 19.5 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 18eighteen ОУМ, 40,0OUM, 40.0 50°, 290 мин50 °, 290 minutes 0.260.26 ПрозрачныйTransparent ИФУМ, 30,0IFUM, 30.0 ++ ДефектныйDefective БМА, 9,5BMA, 9.5 60°, 130 мин60 °, 130 min ЦГМА, 19,5TsGMA, 19.5 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 1919 ОУМ, 30,0OUMA, 30.0 100°, 45 мин100 °, 45 min 0.20.2 ПрозрачныйTransparent Бис-ФЭА, 30,0Bis-FEA, 30.0 ПрактическиAlmost БМА, 19,5BMA, 19.5 без дефектовwithout defects ЦГМА, 19,5TsGMA, 19.5 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 20twenty ОУМ, 40,0OUM, 40.0 85°, 15 мин85 °, 15 min 0.260.26 ПрозрачныйTransparent Бис-ГМА, 30,0Bis-GMA, 30.0 ++ ДефектныйDefective БМА, 15,0BMA, 15.0 60°, 45 мин60 °, 45 min НеполноеIncomplete ЦГМА, 15,0TsGMA, 15.0 отверждениеcuring АИБН, 1,0AIBN, 1.0 2121 ОУМ, 40,0OUM, 40.0 95°, 30 мин95 °, 30 min 0.270.27 ПрозрачныйTransparent Бис-ГМА, 30,0Bis-GMA, 30.0 ДефектныйDefective БМА, 15,0BMA, 15.0 НеполноеIncomplete ЦГМА, 15,0TsGMA, 15.0 отверждениеcuring АИБН, 1,0AIBN, 1.0 2222 ОУМ, 40,0OUM, 40.0 85°, 30 мин85 °, 30 min 0.210.21 ПрозрачныйTransparent Бис-ГМА, 30,0Bis-GMA, 30.0 МедленноеSlow Без дефектов*Without defects* БМА, 15,0BMA, 15.0 остываниеcooling down ЦГМА, 15,0TsGMA, 15.0 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 23**23 ** ОУМ, 40,0OUM, 40.0 85°, 30 мин85 °, 30 min 0.30.3 ПрозрачныйTransparent Бис-ГМА, 30,0Bis-GMA, 30.0 МедленноеSlow Без дефектовWithout defects БМА, 15,0BMA, 15.0 остываниеcooling down ЦГМА, 15,0TsGMA, 15.0 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 2424 Полиуретан
Сравнительный
Polyurethane
Comparative
0.270.27
* Между силикатными стеклами с защитным покрытием. Отлипы защиты от стекла.* Between silicate glasses with a protective coating. Tumble protection from glass. ** Между силикатными стеклами без защитного покрытия.** Between silicate glasses without a protective coating.

Таблица 7Table 7 Состав композиции, условия трехмерной полимеризации и свойства фотохромных поликарбонатных триплексов, содержащих 0,2% фотохром HgDTZN (толщина слоя 1 мм)The composition, the conditions of three-dimensional polymerization and the properties of photochromic polycarbonate triplexes containing 0.2% HgDTZN photochrome (layer thickness 1 mm) ПримерExample Состав композиции, %The composition,% Режим отвержденияCure mode ΔDΔD Качество образцаSample quality 2525 ОУМ, 60OUM, 60 65°, 240 мин65 °, 240 min 1.01.0 ПрозрачныйTransparent ОМА, 19,5OMA, 19.5 С пузырямиWith bubbles N-ВП, 19,5N-VP 19.5 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 2626 ОУМ, 60OUM, 60 70°, 240 мин70 °, 240 min 1.81.8 ПрозрачныйTransparent ОМА, 19,5OMA, 19.5 С пузырямиWith bubbles N-ВП, 19,5N-VP 19.5 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 2727 ОУМ, 40OUM, 40 50°, 290 мин50 °, 290 minutes 2.22.2 ПрозрачныйTransparent ИФУМ, 30IFUM, 30 ++ ДефектныйDefective ОМА, 19,5OMA, 19.5 60°, 130 мин60 °, 130 min Прослойка липкаяSticky layer N-ВП, 9,5N-VP 9.5 Сильная адгезияStrong adhesion АИБН, 1AIBN, 1 к подложкеto the substrate 2828 ОУМ, 40OUM, 40 80°, 30 мин80 °, 30 min 1,881.88 ПрозрачныйTransparent ИФУМ, 30IFUM, 30 МедленноеSlow Без дефектовWithout defects ОМА, 19,5OMA, 19.5 охлаждениеcooling N-ВП, 9,5N-VP 9.5 ТолщинаThickness АИБН, 1AIBN, 1 слоя 2 мм2 mm layer 2929th ПУPU 2.52.5 Фотохром 4050Photochrome 4050 СравнительныйComparative λmax=580 нмλ max = 580 nm

В примерах 30-34 (Таблица 8) приведены оптимальные составы композиций, условия трехмерной полимеризации с точки зрения свойств фотохромных поликарбонатных триплексов. В случае использования в качестве фотохромного соединения HgDTZN оказалось предпочтительным введение эквимолярного количества известного синергента - тинувина.Examples 30-34 (Table 8) show the optimal composition of the compositions, the conditions of three-dimensional polymerization in terms of the properties of photochromic polycarbonate triplexes. In the case of using HgDTZN as the photochromic compound, it turned out to be preferable to administer an equimolar amount of the known synergistic tinuvin.

Таблица 8Table 8 Характеристики образцов с оптимальным сочетанием качества и фотохромных свойств поликарбонатных триплексов.Characteristics of samples with an optimal combination of quality and photochromic properties of polycarbonate triplexes. ПримерExample Фотохром, %Photochrome% Состав композиции, %The composition,% Условия отвержденияCure conditions Фотостабильность, часыPhoto stability, hours Качество образцовSample quality 30thirty FeChr,FeChr, ИФУМ,IFUM, 80°, 30 мин80 °, 30 min 8080 Без дефектовWithout defects 0,10.1 29,829.8 ПрозрачныйTransparent ОУМ-2, 31,2OUM-2, 31.2 БМА, 19,5BMA, 19.5 ЦГМА, 19,5TsGMA, 19.5 АБН, 1,0ABN, 1.0 3131 FeChr, 0,1FeChr, 0.1 ИФУМ, 26,4IFUM, 26.4 ДРТ-1000, 4DRT-1000, 4 20twenty ПрозрачныйTransparent ОУМ-2, 32,6OUM-2, 32.6 минmin БМА, 20,0BMA, 20.0 ЦГМА, 20,0TsGMA, 20.0 ФИ, 1,0FI 1.0 3232 SAO,0,1SAO, 0.1 ИФУМ, 29,9IFUM, 29.9 80°, 30 мин80 °, 30 min >100> 100 Без дефектовWithout defects ОУМ-2, 29,7OUM-2, 29.7 ПрозрачныйTransparent БМА, 20,2BMA, 20.2 ЦГМА,TsGMA, 20,220,2 АБН, 1,0ABN, 1.0 3333 HgDTZN, 0,1HgDTZN, 0.1 ИФУМ, 29,6IFUM, 29.6 80°, 30 мин80 °, 30 min 8080 Прозрачный СветлееTransparent Lighter Тинувин,Tinuvin ОУМ-2, 30,1OUM-2, 30.1 исходногоsource 0,10.1 БМА, 20,4BMA, 20.4 N-ВП, 20,4N-VP 20.4 АБН, 1,0ABN, 1.0 3434 HgDTZN,0,1HgDTZN, 0.1 ИФУМ,26,7IFUM, 26.7 ДРТ-1000, 8DRT-1000, 8 4040 Без дефектовWithout defects Тинувин,Tinuvin ОУМ-2,OUM-2, минmin Прозрачный,Transparent, 0,10.1 28,628.6 темнееdarker БМА, 19,0BMA, 19.0 исходногоsource ЦГМА, 19,0TsGMA, 19.0 N-ВП, 5,7N-VP 5.7 ФИ, 1,1FI 1.1

Примеры 35-42. Получение полиметилметакрилатных фотохромных триплексов.Examples 35-42. Obtaining polymethylmethacrylate photochromic triplexes.

По методике, приведенной в Примере 1, фотохромные полиметилметакрилатные триплексы были получены из композиций, составы которых и условия формования триплекса приведены в Таблице 9. В этой таблице приведены и свойства полученных триплексов.By the methodology described in Example 1, photochromic polymethylmethacrylate triplexes were obtained from compositions whose compositions and conditions for the formation of triplex are shown in Table 9. This table also shows the properties of the obtained triplexes.

Таблица 9.Table 9. Характеристики образцов с оптимальным сочетанием качества и фотохромных свойств полиметилметакрилатных триплексов.Characteristics of samples with an optimal combination of quality and photochromic properties of polymethylmethacrylate triplexes. ПримерExample Фотохром,%Photochrome,% Состав композиции, %The composition,% Условия отвержденияCure conditions Фотостабильность, часыPhoto stability, hours Качество образцовSample quality 3535 FeChr,FeChr, ИФУМ.29,8MILF. 29.8 80°, 30 мин80 °, 30 min 9090 Без дефектовWithout defects 0,10.1 ОУМ, 29,8OUM, 29.8 ПрозрачныйTransparent БМА, 19,6BMA, 19.6 ЗеленыйGreen ЦГМА, 19,6TsGMA, 19.6 АИБН, 1,1AIBN, 1.1 3636 FeChr,FeChr, ОУМ, 59,2OUM, 59.2 70°, 45 мин70 °, 45 min 8080 Без дефектовWithout defects 0,10.1 БМА, 19,7BMA, 19.7 ПрозрачныйTransparent ОМА, 20,0OMA, 20.0 АИБН, 1,0AIBN, 1.0 3737 FeChr,FeChr, ОУМ, 59,2OUM, 59.2 ДРТ-1000,DRT-1000, 7070 Без дефектовWithout defects 0,10.1 ОМА, 19,8OMA, 19.8 1 мин1 min ПрозрачныйTransparent БМА, 19,8BMA, 19.8 ФИ, 1,1FI 1.1 3838 FeChr,FeChr, ОУМ, 59,1OUM, 59.1 ДРТ-1000,DRT-1000, 9090 ПрозрачныйTransparent 0,10.1 ОМА, 19,8OMA, 19.8 4 мин4 min СветлееLighter БМА, 19,8BMA, 19.8 исходногоsource ФИ, 1,2FI, 1.2 3939 SAO,SAO, ИФУМ.29,8MILF. 29.8 80°, 30 мин80 °, 30 min >100> 100 Без дефектовWithout defects 0,10.1 ОУМ, 29,8OUM, 29.8 Прозрачный,Transparent, БМА, 19,6BMA, 19.6 ГолубоватыйBluish ЦГМА, 19,6TsGMA, 19.6 АИБН, 1,1AIBN, 1.1 4040 SAO,SAO, ОУМ, 59,5OUM, 59.5 ДРТ-1000,DRT-1000, 6060 Без дефектовWithout defects 0,10.1 ОМА, 19,5OMA, 19.5 1 мин1 min ПрозрачныйTransparent БМА, 19,5BMA, 19.5 БесцветнаяColorless ФИ, 1,1FI 1.1 4141 SAO,SAO, ОУМ, 59,5OUM, 59.5 ДРТ-1000,DRT-1000, >100> 100 Без дефектовWithout defects 0,10.1 ОМА, 19,5OMA, 19.5 1 мин1 min ПрозрачныйTransparent БМА, 19,5BMA, 19.5 80°, 30 мин80 °, 30 min ФИ, 0,6FI 0.6 АИБН, 0,6AIBN, 0.6 4242 SAO,SAO, ОУМ, 59,5OUM, 59.5 ДРТ-1000,DRT-1000, 9090 Без дефектовWithout defects 0,10.1 ОМА, 19,5OMA, 19.5 1 мин1 min ПрозрачныйTransparent БМА, 19,5BMA, 19.5 80°, 30 мин80 °, 30 min ФИ, 0,7FI 0.7 АИБН, 0,5AIBN, 0.5

Приведенные выше результаты, особенно данные Таблиц 8 и 9, показывают, что использование полимеризационноспособной композиции по данному изобретению позволяет получить фотохромные триплексы на основе органических стекол, обладающие отличными фотохромными свойствами, так же как превосходными оптическими свойствами, такими как бесцветность и прозрачность. Кроме того, образующийся сетчатый полимер характеризуется высокой эластичностью и ударной вязкостью, что делает его весьма перспективным для использования в качестве внутреннего слоя различных триплексов, в том числе и на основе силикатных стекол, или покрытия на различных подложках.The above results, especially the data of Tables 8 and 9, show that the use of a polymerization composition according to this invention allows to obtain photochromic triplexes based on organic glasses with excellent photochromic properties, as well as excellent optical properties such as colorlessness and transparency. In addition, the resulting network polymer is characterized by high elasticity and toughness, which makes it very promising for use as an inner layer of various triplexes, including those based on silicate glasses, or coatings on various substrates.

Claims (10)

1. Фотохромный триплекс, содержащий два листа органического стекла и размещенный между ними слой фотохромного сетчатого оптического полимера, полученного радикальной полимеризацией при фотохимическом или термическом инициировании акриловой композиции, включающей олигомер с двумя (мет)акриловыми группами, имеющими гибкий олигомерный блок, олигомер с двумя (мет)акриловыми группами, имеющими жесткий олигомерный блок, полимеризационноспособный растворитель мономер, фотохромное органическое соединение, инициатор полимеризации.1. A photochromic triplex containing two sheets of organic glass and a layer of photochromic network optical polymer placed between them, obtained by radical polymerization by photochemical or thermal initiation of an acrylic composition comprising an oligomer with two (meth) acrylic groups having a flexible oligomer unit, an oligomer with two ( meth) by acrylic groups having a rigid oligomeric block, a polymerization solvent monomer, a photochromic organic compound, a polymerization initiator. 2. Фотохромный триплекс по п.1, отличающийся тем, что органические стекла выбраны из группы, состоящей из полиметилметакрилата и поликарбоната.2. Photochromic triplex according to claim 1, characterized in that the organic glasses are selected from the group consisting of polymethyl methacrylate and polycarbonate. 3. Фотохромный триплекс по п.1, отличающийся тем, что лист органического стекла по крайней мере на одной стороне имеет защитное покрытие, полученное фотополимеризацией акриловых олигомеров.3. Photochromic triplex according to claim 1, characterized in that the sheet of organic glass at least on one side has a protective coating obtained by photopolymerization of acrylic oligomers. 4. Фотохромный триплекс по п.1, отличающийся тем, что олигомер с двумя (мет)акриловыми группами, имеющими гибкий олигомерный блок, содержит две (мет)акриловые группы, связанные двухвалентным радикалом, содержащим более 10 простых эфирных связей.4. Photochromic triplex according to claim 1, characterized in that the oligomer with two (meth) acrylic groups having a flexible oligomeric block contains two (meth) acrylic groups linked by a divalent radical containing more than 10 ether bonds. 5. Фотохромный триплекс по п.1, отличающийся тем, что олигомер с двумя (мет)акриловыми группами, имеющими жесткий олигомерный блок, содержит две (мет)акриловые группы, связанные двухвалентным радикалом с ароматическими группами.5. The photochromic triplex according to claim 1, characterized in that the oligomer with two (meth) acrylic groups having a rigid oligomer block contains two (meth) acrylic groups linked by a divalent radical to aromatic groups. 6. Фотохромный триплекс по п.1, отличающийся тем, что фотохромное органическое соединение выбрано из группы спиропирановых, спирооксазиновых или нафтопирановых фотохромных соединений.6. Photochromic triplex according to claim 1, characterized in that the photochromic organic compound is selected from the group of spiropyran, spirooxazine or naphthopyran photochromic compounds. 7. Фотохромный триплекс по п.1, отличающийся тем, что акриловая композиция включает пластификатор, выбранный из группы, состоящей из моноизопропоксиолигоуретанмонометакрилата и диизопроксиолигоуретана.7. Photochromic triplex according to claim 1, characterized in that the acrylic composition comprises a plasticizer selected from the group consisting of monoisopropoxy oligourethane monomethacrylate and diisoproxy oligourethane. 8. Способ изготовления фотохромного триплекса, включающий приготовление фотохромной акриловой композиции путем смешивания жидких олигомеров с двумя (мет)акриловыми группами, имеющими гибкий олигомерный блок и жесткий олигомерный блок, и фотохромного органического соединения и последующего введения инициатора полимеризации, изготовление формы путем размещения прокладки заданной толщины по периметру листа органического стекла, установки второго листа органического стекла поверх прокладки и фиксации собранной формы зажимами, заливку в собранную форму необходимого количества фотохромной акриловой композиции и трехмерную радикальную полимеризацию фотохромной акриловой композиции при термическом или фотохимическом инициировании.8. A method of manufacturing a photochromic triplex, comprising preparing a photochromic acrylic composition by mixing liquid oligomers with two (meth) acrylic groups having a flexible oligomeric block and a rigid oligomeric block, and a photochromic organic compound and the subsequent introduction of the polymerization initiator, making the mold by placing a strip of a given thickness along the perimeter of a sheet of organic glass, installing a second sheet of organic glass over the gasket and fixing the assembled form with clamps, filling collected in the form required amount of acrylic photochromic compositions and photochromic dimensional radical polymerization of acrylic composition upon thermal or photochemical initiation. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что изготовленный триплекс подвергают дополнительной термической обработке при температуре выше температуры стеклования фотохромного сетчатого оптического полимера.9. The method according to claim 8, characterized in that the manufactured triplex is subjected to additional heat treatment at a temperature above the glass transition temperature of the photochromic network optical polymer. 10. Способ по п.8, отличающийся тем, что на поверхность листа органического стекла предварительно наносится защитное покрытие путем фотополимеризации композиции, состоящей из изофоронуретандиметакрилата и триметилолпропантриакрилата. 10. The method according to claim 8, characterized in that a protective coating is preliminarily applied to the surface of the sheet of organic glass by photopolymerization of a composition consisting of isophorone urethane dimethacrylate and trimethylol propane triacrylate.
RU2008113292/02A 2008-04-09 2008-04-09 Photochromic organic triplexes and method of producing said triplexes RU2373061C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008113292/02A RU2373061C1 (en) 2008-04-09 2008-04-09 Photochromic organic triplexes and method of producing said triplexes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008113292/02A RU2373061C1 (en) 2008-04-09 2008-04-09 Photochromic organic triplexes and method of producing said triplexes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2373061C1 true RU2373061C1 (en) 2009-11-20

Family

ID=41477804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008113292/02A RU2373061C1 (en) 2008-04-09 2008-04-09 Photochromic organic triplexes and method of producing said triplexes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2373061C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458953C1 (en) * 2011-06-30 2012-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет инженерной экологии" (ГОУ ВПО "МГУИЭ") Photopolymeric acrylic oligomer-oligomer composition, wear-resistant coating on organic glass for glasing elements of buildings, structures and vehicles based thereon and method of producing wear-resistant coating
RU2573508C1 (en) * 2014-11-19 2016-01-20 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) Method for obtaining polymer material, containing inorganic nano- or microparticles
RU2618878C1 (en) * 2015-12-14 2017-05-11 Государственный научный центр РФ Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" ГНИИХТЭОС Laminated glazing composition
RU209135U1 (en) * 2021-09-09 2022-02-02 Общество с ограниченной ответственностью "Омнитек-Н" VISOR BULLET-RESISTANT

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458953C1 (en) * 2011-06-30 2012-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет инженерной экологии" (ГОУ ВПО "МГУИЭ") Photopolymeric acrylic oligomer-oligomer composition, wear-resistant coating on organic glass for glasing elements of buildings, structures and vehicles based thereon and method of producing wear-resistant coating
RU2573508C1 (en) * 2014-11-19 2016-01-20 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) Method for obtaining polymer material, containing inorganic nano- or microparticles
RU2618878C1 (en) * 2015-12-14 2017-05-11 Государственный научный центр РФ Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" ГНИИХТЭОС Laminated glazing composition
RU209135U1 (en) * 2021-09-09 2022-02-02 Общество с ограниченной ответственностью "Омнитек-Н" VISOR BULLET-RESISTANT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2505779B2 (en) Method for manufacturing photochromic articles
CN101512395B (en) Photochromic film, photochromic lens having the same, and process for producing photochromic lens
JP4567932B2 (en) Articles containing a photochromic poly (meth) acrylic coating
JP3922873B2 (en) Curable composition
KR101350730B1 (en) Photochromic contact lenses and methods for their production
AU2004218188B2 (en) Layered product, optical part, processes for producing these, and coating fluid
EP1810982B1 (en) Polymerization-curable composition
US5498686A (en) Optically transparent photochromic plastic material
JPH0737612B2 (en) Photochromic polymer articles
WO2004068215A1 (en) Photochromic contact lens excelling in decoloring characteristic
AU2003288992B9 (en) Coating composition and optical article
US8012596B2 (en) Photochromic lens substrate
EP1307524B1 (en) Method of manufacturing a photochromic molded article
RU2373061C1 (en) Photochromic organic triplexes and method of producing said triplexes
RU2402578C1 (en) Photochromic polymerisable composition, photochromic cellular optical material and method of obtaining said material
JP4200032B2 (en) Polymerization curable composition
EP0791184B1 (en) Quantitative tinting
JP7387427B2 (en) Polymerizable composition for optical articles and optical articles
US6476103B1 (en) Photochromic organic material, its manufacture and the photochromic articles containing it
JPH0396901A (en) Optical member made of polarizing resin with light control function
JPWO2016013677A1 (en) Curable composition and photochromic composition
US20030043447A1 (en) Photochromic article and method of preparation
JP2004012857A (en) Method for manufacturing plastic lens
DE102007002553A1 (en) Photochromic material comprises a photochromic layer formed by three-dimensional radical polymerization between two polycarbonate layers
JP2008297553A (en) Polymerization-curable composition

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130410