ES2342013T3 - Composicion de recubrimiento y articulos opticos. - Google Patents
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Abstract
Una composición de recubrimiento que comprende: 100 partes en peso de una mezcla de monómeros polimerizables por radicales que comprende: (A2) del 0,01 al 20% en peso de un compuesto de maleimida, y (B2) del 80 al 99,99% en peso de otro compuesto polimerizable por radicales diferente del componente (A2), (D1) de 0,01 a 20 partes en peso de un compuesto fotocrómico, y ningún compuesto de amina o hasta 20 partes en peso de un compuesto de amina.
Description
Composición de recubrimiento y artículos
ópticos.
La presente invención se refiere a composiciones
de recubrimiento que se usan adecuadamente para conferir
propiedades fotocrómicas a materiales ópticos, y a artículos ópticos
que comprenden materiales ópticos recubiertos con las composiciones
de recubrimiento.
Los vidrios fotocrómicos son vidrios cuyas
lentes desarrollan color rápidamente y sirven como gafas de sol
cuando se exponen a la luz, incluyendo la ultravioleta tal como la
luz del sol, en el exterior y pierden el color y sirven como gafas
transparentes ordinarias cuando no se exponen a dicha luz en el
interior. En años recientes, la demanda de vidrios fotocrómicos
está aumentando.
Como métodos para producir una lente de plástico
que tenga propiedades fotocrómicas, se conoce un método (denominado
en lo sucesivo en este documento "método de impregnación") para
impregnar la superficie de una lente que no tiene propiedades
fotocrómicas con un compuesto fotocrómico, un método (denominado en
lo sucesivo en este documento "método de recubrimiento") para
formar una capa que tiene propiedades fotocrómicas (capa de
recubrimiento fotocrómico) sobre la superficie de una lente de
plástico y un método (denominado en lo sucesivo en este documento
"método de amasado") para obtener una lente fotocrómica
disolviendo directamente un compuesto fotocrómico en un monómero y
polimerizando la mezcla. De estos métodos, el método de
recubrimiento tiene una ventaja sobre los otros dos métodos en que,
en principio, puede conferir propiedades fotocrómicas a cualquier
sustrato de lente fácilmente. Por ejemplo, en el método de
impregnación, es necesario usar un sustrato de lente blanda en el
que un compuesto fotocrómico pueda difundirse fácilmente y, en el
método de amasado, es necesario usar una composición de monómero
especial para desarrollar buenas propiedades fotocrómicas. Mientras
tanto, el método de recubrimiento está libre de dicha restricción
con respecto a los sustratos.
De esta manera, puede decirse que el método de
recubrimiento es un método excelente como método para producir una
lente plástica fotocrómica. Sin embargo, una técnica para formar una
capa de recubrimiento fotocrómico que tenga una adhesión
satisfactoria a un sustrato y a una capa de recubrimiento duro que
se forma sobre la capa de recubrimiento fotocrómico según se
requiera y desarrolle buenas propiedades fotocrómicas aún no está
establecida.
Hasta ahora, como el método de recubrimiento, se
conoce (i) un método que comprende recubrir la superficie de una
lente con un oligómero de uretano en el que un compuesto fotocrómico
se ha disuelto y curar el oligómero aplicado (se hace referencia al
documento de la Publicación Internacional Nº WO 98/37115), (ii) un
método que comprende disolver un compuesto fotocrómico en una
composición de monómero polimerizable que comprende una combinación
de monómeros polimerizables por radicales monofuncionales,
difuncionales y polifuncionales, aplicar la composición a la
superficie de una lente y curar la composición aplicada (se hace
referencia a la Patente de Estados Unidos Nº 5.914.174), (iii) un
método que comprende disolver un compuesto fotocrómico en una
composición de monómero que comprende una combinación de al menos
dos monómeros (met)acrílicos difuncionales únicamente,
aplicar la composición a la superficie de una lente y curar la
composición aplicada (se hace referencia al documento de
Publicación Internacional Nº WO 01/02449) y (iv) un método que
comprende recubrir la superficie de una lente con una composición
que comprende N-alcoxi metil (met)acrilamida,
un catalizador (preferiblemente, un catalizador ácido) y un
compuesto fotocrómico y curar térmicamente la composición aplicada
(se hace referencia al documento de la Publicación Internacional Nº
WO 00/36047). Sin embargo, el método anterior (i) tiene el problema
de que la dependencia de la temperatura de las propiedades
fotocrómicas es alta, debido a la baja densidad de reticulación de
la capa de recubrimiento fotocrómico obtenida y porque el compuesto
fotocrómico se eluye en una solución de recubrimiento duro cuando
se forma un recubrimiento duro sobre la capa de recubrimiento
fotocrómico. Mientras tanto, los métodos (ii), (iii) y (iv) tienen
el problema de que la adhesión entre el sustrato de la lente de
vidrio y la capa de recubrimiento fotocrómico no es
satisfactoria.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar una composición de recubrimiento capaz de formar una
capa de recubrimiento fotocrómico que tiene buenas propiedades
fotocrómicas y una excelente adhesión a un sustrato, tal como una
lente de plástico, sobre la superficie del sustrato.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición de recubrimiento cuya adhesión a un
sustrato no se deteriora incluso después de almacenarla a altas
temperaturas y alta humedad durante un tiempo prolongado.
Otro objeto más de la presente invención es
proporcionar artículos ópticos que tengan una capa de recubrimiento
curada de la composición de recubrimiento de la presente
invención.
Otros objetos y ventajas de la presente
invención resultan evidentes a partir de la siguiente
descripción.
De acuerdo con la presente invención, los
objetos y ventajas anteriores de la presente invención se consiguen
mediante una composición de recubrimiento que comprende:
100 partes en peso de una mezcla de monómero
polimerizable por radicales que comprende:
- (A2)
- del 0,01 al 20% en peso de un compuesto de maleimida, y
- (B2)
- del 80 al 99,99% en peso de otro compuestos polimerizable por radicales diferente del componente (A2),
- (D1)
- de 0,01 a 20 partes en peso del compuesto fotocrómico y
cualquier compuesto distinto de amina o hasta 20
partes en peso de un compuesto de amina.
\vskip1.000000\baselineskip
En una realización preferida, la invención
proporciona una composición como se ha definido anteriormente, en
la que basándose en el peso de todos los monómeros polimerizables
por radicales el componente (B2) comprende:
(i)
- (A1)
- del 0,1 la 20% en peso de al menos un monómero polimerizable por radicales seleccionados entre el grupo constituido por un monómero polimerizable por radicales que tiene un grupo silanol o un grupo que produce un grupo silanol por hidrólisis y un monómero polimerizable por radicales que tiene un grupo isocianato,
- (B1)
- del 0,1 al 50% en peso de un monómero polimerizable por radicales, excluyendo los monómeros que contienen sólo grupos oxicarbonilo derivados de un grupo acriloíloxi y un grupo metacriloíloxi como grupos oxicarbonilo y distintos del componente (A1), que tiene al menos un grupo oxicarbonilo en una molécula, y
- (C1)
- del 10 al 99,79% en peso de otro monómero polimerizable por radicales diferente de los componentes (A1) y (B1), o
(ii) del 0,1 al 20% en peso del componente (A1)
y del 60 al 99,89% en peso del componente (C1), o
(iii) del 0,1 al 50% en peso del componente (B1)
y del 30 al 99,8% en peso del componente (C1), o
(iv) del 80 al 99,99% en peso del componente
(C1).
\vskip1.000000\baselineskip
Se ha encontrado que la composición de
recubrimiento de la presente invención está basada en los siguientes
hallazgos (i) a (iii), que se han obtenido en el proceso de estudio
para conseguir una mejora de un agente de recubrimiento fotocrómico
(denominado en lo sucesivo en este documento "agente de
recubrimiento fotocrómico adhesivo". El agente de recubrimiento
se describe en el documento de la Publicación Internacional Nº WO
03/011967), que ha sido propuesto por los presentes inventores como
un agente de recubrimiento capaz de proporcionar una capa de
recubrimiento que tiene una alta adhesión a un sustrato y que
comprende "una composición curable que comprende cantidades
específicas de un monómero polimerizable por radicales que contiene
un monómero polimerizable por radicales que tiene un grupo silanol
o un grupo que produce un grupo silanol por hidrólisis, un compuesto
de amina y un compuesto fotocrómico". Más específicamente,
aunque una capa fotocrómica obtenida usando el agente de
recubrimiento fotocrómico adhesivo muestra una alta adhesión, la
adhesión baja cuando la capa fotocrómica se almacena a alta humedad
durante un tiempo prolongado y la capa de recubrimiento se desprende
en algunos casos. De esta manera, para obtener una composición de
recubrimiento cuya adhesión a un sustrato no baja ni siquiera
cuando se almacena en unas condiciones tan duras como las descritas
anteriormente, se han realizado numeroso experimentos. Como
resultado, los presentes inventores han obtenido (i) el hallazgo de
que los objetos anteriores se consiguen añadiendo un monómero
polimerizable por radicales (excluyendo uno que contiene sólo un
grupo oxicarbonilo derivado de un grupo (met)acriloíloxi como
un grupo oxicarbonilo) que tiene al menos un grupo oxicarbonilo en
una molécula o un compuesto de maleimida al agente de recubrimiento
fotocrómico adhesivo, (ii) el hallazgo de que el mismo efecto puede
obtenerse aún sin contener el monómero basado en silano anterior
cuando se añade el compuesto de maleimida y (iii) el hallazgo de
que, en estos casos, cuando se forma una capa de adhesivo sobre la
superficie de un sustrato de lente por adelantado, una capa de
recubrimiento fotocrómico se adhiere al sustrato sin contener el
compuesto de amina. Los presentes inventores han completado la
composición anterior de la presente invención basándose en estos
hallazgos.
De acuerdo con la presente invención, los
objetos y ventajas anteriores de la presente invención se consiguen
mediante un artículo óptico que tiene una capa de recubrimiento que
comprende un producto curado de la composición de recubrimiento de
la presente invención formado sobre al menos una superficie de un
sustrato que puede transmitir luz.
La presente invención proporciona también el uso
de la composición de recubrimiento de la presente invención para
recubrir una sustancia que puede transmitir luz.
\vskip1.000000\baselineskip
La composición de la presente invención puede
proporcionar una capa de recubrimiento fotocrómico que tiene una
alta adhesión a un sustrato, como en el caso del agente de
recubrimiento fotocrómico adhesivo anterior, cuando se forma una
capa adhesiva sobre el sustrato de lente por adelantado. De estas
composiciones, las composiciones que contienen el compuesto de
amina en una cantidad de 0,1 a 20 partes en peso, basado en 100
partes en peso del monómero polimerizable tienen una característica
de que proporcionan una capa de recubrimiento fotocrómico que se
adhiere bien a un sustrato sin formar una capa adhesiva por
adelantado y tiene una adhesión de alta durabilidad.
En lo sucesivo en este documento, la presente
invención se describirá adicionalmente.
El monómero polimerizable por radicales como el
componente (A1) es al menos uno seleccionado entre el grupo
constituido por un monómero polimerizable por radicales (en lo
sucesivo en este documento puede denominarse simplemente
"monómero de sililo") que tiene un grupo silanol o un grupo que
produce un grupo silanol por hidrólisis y un monómero polimerizable
por radicales (en lo sucesivo en este documento puede denominarse
simplemente "monómero de isocianato") que tiene un grupo
isocianato.
El monómero polimerizable por radicales como el
componente (B1) es un monómero polimerizable por radicales distinto
del componente (A1) anterior y es un monómero polimerizable por
radicales (en los sucesivo en este documento puede denominarse
simplemente "monómero que contiene una unión éster")
(excluyendo uno que contiene sólo un grupo oxicarbonilo derivado de
un grupo (met)acriloiloxi como un grupo oxicarbonilo) que
tiene al menos un grupo oxicarbonilo en una molécula.
Adicionalmente, el componente (C1) es un
monómero polimerizable por radicales diferente de los componentes
(A1) y (B1) anteriores.
En una realización, el componente (B2) comprende
del 0,1 al 20% en peso del componente (A1), del 0,1 al 50% en peso
del componente (B1) y del 30 la 99,79% en peso del componente (C1).
Cuando el contenido del componente (A1) es menor del 0,1% en peso,
no puede obtenerse una adhesión suficiente, mientras que cuando es
mayor del 20% en peso, una propiedad fotocrómica, tal como la
densidad del color desarrollado o una velocidad de decoloración, se
deteriora cuando está contenido un compuesto fotocrómico. Mientras
tanto, cuando el contenido del componente (B1) es menor del 0,1% en
peso, no puede obtenerse una adhesión suficiente, mientras que
cuando es mayor del 50% en peso, es difícil de satisfacer una
propiedad fotocrómica, tal como una densidad del color desarrollado
o una velocidad de decoloración, y todas las propiedades físicas,
incluyendo viscosidad y adhesión de la composición, cuando está
contenido un compuesto fotocrómico. Es adecuado desde el punto de
vista del efecto que el componente (A1) constituya del 0,5 la 20%
en peso, particularmente del 1 al 10% en peso de todos los monómeros
polimerizables, el componente (B1) constituya del 0,5 al 40% en
peso, particularmente del 1 al 30% en peso de todos los monómeros
polimerizables y el equilibrio es el componente (C1).
El monómero polimerizable por radicales como el
componente (A2) en la composición de recubrimiento es un compuesto
de maleimida. Adicionalmente, el monómero polimerizable por
radicales, el componente (B2) es un monómero polimerizable por
radicales distinto del componente (A2) anterior. El componente de
monómero polimerizable por radicales de la segunda composición de
recubrimiento comprende del 0,01 al 20% en peso del componente (A2)
y del 80 al 99,99% en peso del componente (B2). Cuando el contenido
del componente (A2) es menor del 0,01% en peso, no puede obtenerse
una adhesión suficiente, mientras que cuando su contenido es mayor
del 20%, el componente (A2) a menudo es un sólido, de manera que su
solubilidad respecto al componente (B2) es un problema, y una
propiedad fotocrómica, tal como una densidad del color desarrollado
o una velocidad de decoloración, se deteriora cuando está contenido
un compuesto fotocrómico. Es adecuado desde el punto de vista del
efecto que el contenido del componente (A2) sea del 0,05 al 15% en
peso, particularmente del 0,1 al 10% en peso y el equilibrio es el
componente (B2).
La composición de recubrimiento de la presente
invención puede servir como un agente de recubrimiento capaz de
formar una capa de recubrimiento fotocrómico que tiene buenas
propiedades fotocrómicas y que permanece adherida a un sustrato
incluso cuando se almacena a alta humedad durante un tiempo
prolongado conteniendo el compuesto fotocrómico en una cantidad de
0,01 a 20 partes en peso y el compuesto de amina en una cantidad no
mayor de 20 partes en peso basado en 100 partes en peso del total
del componente de monómero polimerizable por radicales.
Adicionalmente, cuando una lente fotocrómica se produce usando dicho
agente de recubrimiento, el espesor de una capa de recubrimiento
fotocrómico debe hacerse tan grueso como, por ejemplo,
aproximadamente 40 \mum, tal como para obtener una densidad del
color desarrollado suficiente, dependiendo del contenido del
compuesto fotocrómico. A partir de un agente de recubrimiento que
tiene una viscosidad a 25ºC de 20 a 500 cP, una capa de
recubrimiento gruesa, uniforme, puede formarse fácilmente por un
método sencillo, tal como recubrimiento por centrifugación.
En lo sucesivo en este documento, los monómeros
polimerizables usados en la presente invención se describirán
adicionalmente.
\vskip1.000000\baselineskip
El monómero de sililo usado como el componente
(A1) se refiere a un compuesto que tiene un grupo silanol
(eSi-OH) o un grupo que produce un grupo silanol
por hidrólisis y un grupo polimerizable por radicales. Como el
monómero de sililo, pueden usarse compuestos conocidos que
satisfagan dichas condiciones sin ninguna restricción.
Los ejemplos específicos del grupo que produce
un grupo silanol por hidrólisis en el monómero de sililo anterior
incluyen un grupo alcoxisililo
(\equivSi-O-R; R es un grupo
alquilo), un grupo ariloxisililo
(\equivSi-O-Ar; Ar es un grupo
arilo que puede estar sustituido), un grupo sililo halogenado
(\equivSi-X; X es un átomo de halógeno) y un
grupo sililoxisililo
(\equivSi-O-S\equiv). De estos
grupos, debido a razones tales como facilidad de producción de un
grupo silanol, facilidad de síntesis y almacenamiento y pequeña
influencia de un grupo separado de un átomo de silicio por una
reacción sobre las propiedades físicas de un producto curado, el
grupo alcoxisililo o el grupo sililoxisililo, particularmente un
grupo alcoxisililo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, se prefiere
y un grupo metoxisililo o un grupo etoxisililo es el más
preferido.
Los ejemplos ilustrativos del grupo
polimerizable por radicales en el monómero de sililo anterior
incluyen grupos polimerizables por radicales conocidos tales como
un grupo (met)acriloílo {(met)acriloílo se refiere a
acriloílo o metacriloílo}; los grupos derivados de un grupo
(met)acriloílo, por ejemplo, un grupo
(met)acriloiloxi, un grupo (met)acriloilamino y un
grupo (met)acriloiltio; un grupo vinilo; un grupo alilo; y un
grupo estirilo. Cuando el grupo polimerizable por radicales es el
grupo vinilo, el grupo alilo o el grupo estirilo, el grupo
polimerizable por radicales puede tener un sustituyente. Los
ejemplos ilustrativos del sustituyente incluyen un grupo alquilo o
un grupo alquilo halogenado que tiene de 1 a 4 átomos de carbono,
tal como un grupo metilo, etilo, propilo, butilo, clorometilo o
trifluorometilo; un átomo de halógeno; un grupo ciano; un grupo
nitro y un grupo hidroxilo. Adicionalmente, cuando el grupo
polimerizable por radicales es el grupo (met)acriloilamino,
un grupo orgánico tal como un grupo alquilo, arilo o arilo,
sustituido o no sustituido, puede unirse al átomo de nitrógeno de
la amida del grupo. De estos grupos polimerizables por radicales, el
grupo polimerizable por radicales en el monómero de sililo anterior
es preferiblemente el grupo (met)acriloílo o el grupo
(met)acriloiloxi y, más preferiblemente, el grupo
(met)acriloiloxi, desde los puntos de vista de fácil
disponibilidad y buena capacidad de polimerización.
Los ejemplos ilustrativos de monómeros de sililo
que pueden usarse adecuadamente en la presente invención incluyen
compuestos representados por las siguientes fórmulas (1) a (3).
\vskip1.000000\baselineskip
En la fórmula (1), R^{1} es un grupo alquilo o
un grupo arilo, cada R^{2} y R^{3} es, independientemente, un
grupo alquilo, un grupo arilo o un grupo acilo, A es un resto
orgánico di- o tetra-valente, Y es un grupo
polimerizable por radicales, a es un número entero de 1 a 3, b y c
son, independientemente, un número entero de 0 a 2 y d y e son,
independientemente, un número entero de 1 a 3, con la condición de
que a + b + c + d = 4.
\vskip1.000000\baselineskip
En la fórmula (2), cada R^{2} y R^{3} es,
independientemente, un grupo alquilo, un grupo arilo o un grupo
acilo, A es un resto orgánico di- o tetra-valente, Y
es un grupo polimerizable por radicales, b y c son,
independientemente, un número entero de 0 a 2, y d y e son,
independientemente, un número entero de 1 a 3, con la condición de
que b + c + d = 3.
En la fórmula (3), R^{1} es un grupo alquilo o
un grupo arilo, cada R^{2} y R^{3} es, independientemente, un
grupo alquilo, un grupo arilo o un grupo acilo. R^{4} es un grupo
vinilo, a es un número entero de 1 a 3, b y c son,
independientemente, un número entero de 0 a 2, con la condición de
que d sea un número entero de 1 a 3 y que a + b + c + d = 4.
En las fórmulas (1) y (3) anteriores R^{1} es
un grupo alquilo o un grupo arilo. Desde los puntos de vista de
facilidad de producción de un grupo silanol por hidrólisis y
estabilidad de almacenamiento, se prefiere un grupo alquilo que
tenga de 1 a 10 átomos de carbono en la cadena principal o un grupo
arilo que tenga de 6 a 10 átomos de carbono que constituyen el
anillo. Adicionalmente, el grupo alquilo o el grupo arilo pueden
tener un sustituyente. Los ejemplos ilustrativos de sustituyentes
para el grupo arilo incluyen un grupo alquilo que tiene de 1 a 10
átomos de carbono, tal como un grupo metilo, un grupo etilo o un
grupo propilo; y un grupo alquilo halogenado que tiene de 1 a 10
átomos de carbono tal como un grupo clorometilo y un grupo
trifluorometilo. Los ejemplos ilustrativos de sustituyentes para
los grupos alquilo y arilo incluyen un grupo alcoxi que tiene de 1
a 10 átomos de carbono tal como un grupo metoxi, un grupo etoxi y un
grupo butoxi; un grupo acilo que tiene de 2 a 10 átomos de carbono
tal como un grupo acetilo, un grupo propionilo, un grupo oleílo y un
grupo benzoílo; un grupo amino y un grupo amino sustituido que
tiene de 1 a 10 átomos de carbono, tal como un grupo metilamino, un
grupo etilamino, un grupo dimetilaminio y un grupo dietilamino; un
átomos de halógeno tal como un átomo de flúor, un átomo de cloro y
un átomo de bromo; un grupo hidroxilo; un grupo carboxilo; un grupo
mercapto; un grupo ciano y un grupo nitro.
Los ejemplos específicos de dicho grupo alquilo
sustituido o no sustituido que tiene de 1 a 10 átomos de carbono en
la cadena principal incluyen grupos metilo, etilo, propilo, butilo y
clorometilo. Los ejemplos específicos del grupo arilo, sustituido o
no sustituido, que tiene de 6 a 10 átomos de carbono que constituyen
el anillo incluyen grupos fenilo, toluílo y sililo.
Desde los puntos de vista de facilidad de
producción de un grupo silanol por hidrólisis y estabilidad durante
el almacenamiento, R^{1} es más preferiblemente un grupo alquilo,
mucho más preferiblemente un grupo alquilo que tiene de 1 a 4
átomos de carbono, aún más preferiblemente un grupo metilo o
etilo.
Cada R^{2} y R^{3} en las fórmulas (1) a (3)
anteriores es, independientemente, un grupo alquilo, un grupo arilo
o un grupo acilo. Los ejemplos ilustrativos de los grupos alquilo y
arilo incluyen los mismos grupos que los descritos con respecto al
R^{1} anterior y los ejemplos preferidos de los mismos incluyen
también los mismos grupos que los descritos con respecto al R^{1}
anterior. Adicionalmente, el grupo acilo es preferiblemente un grupo
acilo que tiene de 2 a 10 átomos de carbono y puede ser un grupo
acilo alifático o un grupo acilo aromático. Los ejemplos específicos
del grupo acilo incluyen grupos acetilo, propionilo y benzoílo.
A en las formulas (1) y (2) anteriores es un
resto orgánico di- o tetra-valente, preferiblemente
un resto orgánico di- o tetra-valente que tiene de 1
a 30 átomos de carbono. La estructura del resto orgánico no está
particularmente limitada y puede tener una cadena o sustituyente
lateral. Adicionalmente, en la estructura, el resto orgánico puede
contener una unión distinta de una unión
carbono-carbono, tal como una unión éter, una unión
amida, una unión amino, una unión uretano, una unión tioéter o una
unión sulfona y puede contener también un grupo oxa (carbono de
cetona). Los ejemplos ilustrativos de sustituyentes que pueden estar
contenidos en el resto orgánico incluyen átomos de halógeno tales
como átomos de flúor, cloro y bromo, un grupo hidroxilo, un grupo
amino, un grupo mercapto, un grupo ciano y un grupo nitro.
Como el resto orgánico A, un resto orgánico que
tiene de 1 a 10 átomos de carbono es el más preferido. Los ejemplos
específicos del mismo incluyen un grupo alquileno que tiene de 1 a
10 átomos de carbono tal como los grupos metileno, etileno,
propileno, trimetileno y butileno; un grupo alquilendioxi que tiene
de 1 a 10 átomos de carbono, tal como los grupos metilendioxi,
etilendioxi, propilendioxi y butilendioxi; y los siguientes grupos,
con o sin los sustituyentes anteriores, se enlazan al mismo.
(En las fórmulas anteriores, u es un número
entero de 1 a 5 y cada u' y u''' es un número entero de 1 a 3).
Y en las fórmulas (1) y (2) anteriores es el
mismo grupo polimerizable descrito anteriormente y es
preferiblemente un grupo (met)acriloílo o un grupo
(met)acriloiloxi.
De los monómeros de sililo representados por las
fórmulas (1) a (3) anteriores, se prefiere el monómero de sililo
representado por la fórmula (1). De los monómeros de sililo
representados por la fórmula (1), un monómero de sililo representado
por la siguiente fórmula (4) es particularmente adecuado.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(En la fórmula anterior, R^{5} es un átomo de
hidrógeno o un grupo metilo, R^{6} es un grupo alquileno que tiene
de 1 a 10 átomos de carbono, R^{7} es un grupo alcoxilo que tiene
de 1 a 4 átomos de carbono, R^{8} es un grupo alquilo que tiene de
1 a 4 átomos de carbono, a es un número entero de 1 a 3 y b es un
número entero de 0 a 2, con la condición de que a + b = 3).
En la fórmula (4) anterior, R^{5} es un átomo
de hidrógeno o un grupo metilo, y R^{6} es un grupo alquileno que
tiene de 1 a 10 átomos de carbono. Los ejemplos ilustrativos del
grupo alquileno representado por R^{6} que tiene de 1 a 10 átomos
de carbono en la cadena principal incluyen grupos etileno,
propileno, trimetileno y butileno. R^{7} es un grupo alcoxilo que
tiene de 1 a 4 átomos de carbono y los ejemplos ilustrativos del
mismo incluyen grupos metoxi, etoxi, propoxi y butoxi. R^{8} es un
grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono y los ejemplos
ilustrativos del mismo incluyen grupos metilo, etilo, propilo y
butilo.
Los ejemplos específicos de los monómeros de
sililo representados por las fórmulas (1) a (3) anteriores incluyen
\gamma-metacriloiloxipropiltrimetoxisilano,
\gamma-metacriloiloxipropiltrietoxisilano,
\gamma-metacriloiloxipropilmetildimetoxisilano,
(3-acriloiloxipropil)dimetilmetoxisilano,
(3-acriloiloxipropil)metildimetoxisilano,
(3-acriloiloxipropil)trimetoxisilano,
3-(N-alilamino)propiltrimetoxisilano,
alildimetoxisilano, aliltrietoxisilano, aliltrimetoxisilano,
3-aminofenoxidimetilvinilsilano,
4-aminofenoxidimetilvinilsilano,
3-(3-aminopropoxi)-3,3-dimetil-1-propeniltrimetoxisilano,
buteniltrietoxisilano, 2-(clorometil)aliltrimetoxisilano,
dietoxivinilsilano, 1,3-diviniltetraetoxidisiloxano,
docoseniltrietoxisilano,
O-(metacriloiloxietil)-N-(trietoxisililpropil)-uretano,
N-(3-rnetacriloiloxi-2-hidroxipropil)-3-aminopropiltrietoxisilano,
metacriloiloxietoxitrimetilsilano,
(metacriloiloximetil)dimetiletoxisilano,
metacriloiloximetiltrietoxisilano,
metacriloiloximetiltrimetoxisilano,
metacriloiloxipropildimetiletoxisilano,
metacriloiloxipropildimetilmetoxisilano,
metacriloiloxipropiltris(metoxietoxi)silano,
7-octeniltrimetoxisilano,
1,3-bis(metacriloiloxi)-2-trimetilsiloxipropano,
tetraquis(2-metacriloiloxietoxi)silano,
triviniletoxisilano, trivinilmetoxisilano, vinildimetiletoxisilano,
vinildifeniletoxisilano, vinilmetildiacetoxisilano,
vinilmetildietoxisilano, vinilmetildimetoxisilano,
O-(viniloxietil)-N-(trietoxisililpropil)uretano,
viniloxitrimetilsilano, vinilfenildietoxisilano,
vinilfenilmetilmetoxisilano, viniltriacetoxisilano, vinil
tri-t-butoxisilano,
viniltrietoxisilano, viniltriisopropenoxisilano,
viniltriisopropoxisilano, viniltrimetoxisilano
viniltrifenoxisilano, y vinil
tris(2-metoxietoxi)silano. Estos
monómeros de sililo pueden usarse solos o en mezclas de dos o
más.
De éstos,
\gamma-metacriloiloxipropiltrimetoxisilano,
\gamma-metacriloiloxipropiltrietoxisilano,
\gamma-metacriloiloxipropilmetildimetoxisilano,
(3-acriloiloxipropil)dimetilmetoxisilano,
(3-acriloiloxipropil)metildimetoxisilano,
(3-acriloiloxipropil)trimetoxisilano,
(metacriloiloximetil)dimetiletoxisilano,
metacriloiloximetiltrietoxisilano,
metacriloiloximetiltri-
metoxisilano, metacriloiloxipropildimetiletoxisilano y metacriloiloxipropildimetilmetoxisilano, que son monómeros de sililo representados por la fórmula (4) anterior, pueden usarse particularmente adecuadamente.
metoxisilano, metacriloiloxipropildimetiletoxisilano y metacriloiloxipropildimetilmetoxisilano, que son monómeros de sililo representados por la fórmula (4) anterior, pueden usarse particularmente adecuadamente.
\vskip1.000000\baselineskip
En la presente invención, puede usarse un
monómero de isocianato como el componente (A1) en lugar del monómero
de sililo anterior o junto con el monómero de sililo, tal como para
mejorar la adhesión a un sustrato y a una capa de recubrimiento
duro. Como el monómero de isocianato, puede usarse cualquier
compuesto conocido que tenga un grupo isocianato (-NCO) y un grupo
polimerizable por radicales, sin ninguna restricción. Los ejemplos
ilustrativos de dichos monómeros de isocianato incluyen aquellos
representados por las siguientes fórmulas (5) y (6):
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R^{9} es un átomo de
hidrógeno o un grupo metilo, y R^{10} es un grupo
alquileno,
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R^{11} es un átomo de
hidrógeno o un grupo metilo, y R^{12} es un grupo
alquileno.
En las fórmulas (5) y (6) anteriores, R^{10} y
R^{12} representan un grupo alquileno. Como el grupo alquileno,
se prefiere un grupo alquileno que tiene de 1 a 10 átomos de
carbono. Los ejemplos específicos de los mismos incluyen grupos
metileno, etileno, propileno, trimetileno y butileno.
Los ejemplos específicos de monómeros de
isocianato que pueden usarse adecuadamente incluyen etoxi
metacrilato de 2-isocianato y
4-(2-isocianatoisopropil)estireno. Estos
monómeros de isocianato pueden usarse solos o en mezclas de dos o
más.
Como el monómero que contiene una unión éster,
que es el componente (B1), puede usarse cualquier monómero
polimerizable por radicales conocido (excluyendo aquellos que
contienen solo grupos oxicarbonilo derivados de un grupo acriloiloxi
y un grupo metacriloiloxi como grupos oxicarbonilo) que tenga al
menos un grupo oxicarbonilo {grupo -O-C(=O) o grupo
-C(=O)-O-} en una molécula, sin ninguna
restricción.
Los ejemplos ilustrativos del monómero que
contiene una unión éster incluyen los compuestos representados por
las siguientes fórmulas (7), (8), (10) y (12):
en la que R^{13} es un grupo
alquileno que tiene de 1 a 10 átomos de carbono que puede tener un
sustituyente, R^{14} es un átomo de hidrógeno o un grupo metilo,
R^{15} es hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos
de carbono que puede tener un sustituyente, X es un resto orgánico
divalente, q es 1 ó 2, y q' es 0 ó 1, con la condición de que q +
q' =
2,
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que h es un número entero de
0 a 10, R^{16} es un átomo de hidrógeno o un grupo metilo, cada
R^{17} y R^{18} es, independientemente, un grupo
(met)acriloiloxi o un grupo representado por la siguiente
fórmula
(9):
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R^{19} es un grupo
alquileno que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, R^{20} es un
grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, y h' es un
número entero de 0 ó 1, B es un resto orgánico trivalente y D es un
resto orgánico divalente, con la condición de que cuando h es 0,
cualquiera de R^{17} y R^{18} es un grupo representado por la
fórmula anterior
(9)
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R^{21} es un átomo de
hidrógeno o un grupo metilo, cada R^{22} y R^{23} es,
independientemente, un grupo alquileno que tiene de 1 a 10 átomos de
carbono, V es un átomo de hidrógeno o un grupo representado por la
siguiente fórmula
(11):
(11)-R^{24}-U
en la que R^{24} es un grupo
alquileno que tiene de 1 a 10 átomos de carbono y U es un grupo
alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un átomo de
hidrógeno, un anillo de benceno o un grupo (met)acriloiloxi,
y r es un número entero de 1 a
10,
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R^{25} es un grupo
alquileno que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, v es un número
entero de 1 a 5, v' es un número entero de 1 a 6, v'' es un número
entero de 0 a 5 y v' + v'' =
6.
Adicionalmente, la fórmula anterior implica que
uno cualquiera de los dos grupos monovalentes mostrados fuera de
los paréntesis está unido a los seis sitios no enlazados del grupo
hexavalente mostrado en el paréntesis.
R^{13} en la fórmula (7) anterior es un grupo
alquileno que tiene de 1 a 10 átomos de carbono que puede tener un
sustituyente y R^{14} representa un átomo de hidrógeno o un grupo
metilo. Los ejemplos ilustrativos del grupo alquileno que tienen de
1 a 10 átomos de carbono como R^{13} incluyen grupos metileno,
etileno, propileno, trimetileno y butileno. Adicionalmente, cuando
el grupo alquileno tiene un sustituyente, los ejemplos ilustrativos
del sustituyente incluyen átomos de halógeno tales como átomos de
flúor, cloro y bromo; un grupo hidroxilo; un grupo amino; un grupo
mercapto; un grupo ciano y un grupo nitro.
R^{15} en la fórmula (7) anterior es un átomo
de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de
carbono que puede tener un sustituyente. Los ejemplos ilustrativos
del grupo alquilo que pueden tener un sustituyente incluyen un grupo
metilo, un grupo etilo, un grupo propilo, un grupo butilo y grupos
alquilo sustituidos obtenidos sustituyendo al menos un átomo de
hidrógeno de los grupos alquilo anteriores con al menos un
sustituyente seleccionado entre el grupo que consiste en átomos de
halógeno tales como átomos de flúor, cloro y bromo; un grupo
hidroxilo; un grupo amino; un grupo mercapto; un grupo ciano y un
grupo nitro.
X en la fórmula (7) anterior es un resto
orgánico divalente y los ejemplos preferidos del mismo incluyen
restos orgánicos divalentes que tienen estructuras de anillo, por
ejemplo, un anillo aromático tal como un anillo de benceno, un
anillo de hidrocarburo saturado tal como un anillo de ciclohexilo y
un anillo de hidrocarburo insaturado tal como un anillo de
ciclohexeno. De estos, desde el punto de vista de fácil
disponibilidad de una materia prima, un grupo fenileno, un grupo
ciclohexileno y un grupo ciclohexeleno son los más preferidos como
X.
R^{16} en la fórmula (8) anterior es un átomo
de hidrógeno o un grupo metilo, y R^{17} y R^{18} son un grupo
(met)acriloiloxi o un grupo representado por la fórmula (9)
anterior. R^{19} en la fórmula (9) anterior es un grupo alquileno
que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, y R^{20} es un grupo
alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono. Los ejemplos
ilustrativos del grupo alquileno como R^{19} incluyen grupos
metileno, etileno, propileno, trimetileno y butileno. Los ejemplos
ilustrativos del grupo alquilo como R^{20} incluyen grupos metilo,
etilo, propilo y butilo.
Adicionalmente, B en la fórmula (8) anterior es
un resto orgánico trivalente y D es un resto orgánico divalente. B
y D no están particularmente limitados y pueden contener una unión
distinta de una unión carbono-carbono tal como una
unión éster, una unión éter, una unión amida, una unión tioéter una
unión sulfonilo y una unión uretano en la cadena principal.
Preferiblemente, B es un resto orgánico derivado de un hidrocarburo
lineal o ramificado que tiene de 3 a 10 átomos de carbono o un
resto orgánico derivado de un hidrocarburo aromático que tiene de 6
a 10 átomos de carbono y D es preferiblemente un resto orgánico
derivado de un hidrocarburo alifático lineal o ramificado que tiene
de 1 a 10 átomos de carbono o un hidrocarburo aromático que tiene
de 6 a 10 átomos de carbono. Los ejemplos adecuados de B incluyen
grupos trivalentes derivados de un anillo de benceno y un anillo de
piridina. Los ejemplos adecuados de D incluyen grupos etileno,
propileno, trimetileno, butileno y fenileno.
R^{21} en la fórmula (10) anterior es un átomo
de hidrógeno o un grupo metilo, y R^{22} y R^{23} representan
un grupo alquileno que tiene de 1 a 10 átomos de carbono. El grupo
alquileno puede ser lineal o ramificado y los ejemplos específicos
del mismo incluyen grupos metileno, etileno, propileno, trimetileno,
butileno y pentileno.
V en la fórmula (10) anterior es un átomo de
hidrógeno o un grupo representado por la fórmula (11) anterior.
R^{24} en la fórmula (11) anterior es un alquileno que tiene de 1
a 10 átomos de carbono. El grupo alquileno puede ser lineal o
ramificado. Los ejemplos específicos de los mismos incluyen grupos
metileno, etileno, propileno, trimetileno, butileno y pentileno.
Adicionalmente, U en la fórmula (11) anterior es un grupo alquilo
que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un átomo de hidrógeno, un
anillo de benceno o un grupo (met)acriloiloxi.
R^{25} en la fórmula (12) anterior es un grupo
alquileno que tiene de 1 a 10 átomos de carbono. El grupo alquileno
puede ser lineal o ramificado y los ejemplos específicos del mismo
incluyen grupos metileno, etileno, propileno, trimetileno, butileno
y pentileno.
Los ejemplos específicos de los monómeros que
contienen uniones éter representados por las fórmulas (7), (8), (10)
y (12) anteriores incluyen hidrógeno ftalato de
2-acriloiloxietilo, hidrógeno ftalato de
2-acriloiloxipropilo, hidrógeno ftalato de
2-acriloiloxipropilhexahidro, hidrógeno ftalato de
2-acriloiloxipropiltetrahidro, ftalato de
2-acriloiloxietil-2-hidroxietilo,
ftalato de 2-acriloiloxietilhexahidro, ftalato de
2-acriloiloxietilo, ftalato de
bis(2-acriloiloxihidroxipropilo), ftalato de
bis(2-acriloiloxihidroxipropiltetrahidrohidrógeno),
ftalato de 2-metacriloiloxietilhexahidro, ftalato
de
2-metacriloiloxietil-2-hidroxipropilo,
ftalato de bis(2-metacriloiloxietilo), ácido
2-metacriloiloxietilsuccínico, ácido
2-acriloiloxietilsuccínico, ácido
2-metacriloiloxietilmaleico, ácido
2-acriloiloxietilmaleico, un oligómero de poliéster
tetrafuncional que tiene un peso molecular de 2.500 a 3.500 (tal
como EB80 de DAICEL UCB CO., LTD.), un oligómero de poliéster
tetrafuncional que tiene un peso molecular de 6.000 a 8.000 (tal
como EB450 de DAICEL UCB CO., LTD.), un oligómero de poliéster
hexafuncional que tiene un peso molecular de 45.000 a 55.000 (tal
como EB1830 de DAICEL UCB CO., LTD.), un oligómero de poliéster
tetrafuncional que tiene un peso molecular de 10.000 (tal como
GX8488B de Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.),
benzoato de ácido acrílico de neopentil glicol, diacrilato de
neopenti glicol de ácido hidroxipiválico, hidrógeno succinato de
\beta-metacriloiloxietilo, un oligómero de
acrilato de poliéster difuncional que tiene un peso molecular de
250 a 3.000 (tal como PHOTOMER 5007 y PHOTOMER 5018 de SAN NOPCO
LIMITED; M-6100 y M-6500 de
TOA-GOSEI CO., LTD.), un acrilato de poliéster que
tiene tres o más grupos funcionales y un peso molecular de 300 a
2.000 (tal como M-7100 y M-8530 de
TOAGOSEI CO., LTD.), un copolímero acrílico acrilado que tiene un
peso molecular de 9.000 a 17.000 (tal como EB1701 de DAICEL UCB CO.,
LTD.), monoestearato de diacrilato de pentaeritritol que tiene un
peso molecular de 300 a 500 (tal como M-233 de
TOAGOSEI CO., LTD.), monoacrilato de
\omega-carboxi-policaprolactona
que tiene un peso molecular de 180 a 1.500 (tal como FA3 y FA5 de
DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.), un acrilato de policaprolactona
hexafuncional que tiene un peso molecular de 900 a 3.000 (tal como
KAYARAD DPCA-20 y DPCA-60 de Nippon
Kayaku Co., Ltd.), monometacrilato de
\omega-carboxi-policaprolactona
que tiene un peso molecular de 200 a 1.500 (tal como FM3 y FM5 de
DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.), BEAMSET101 de Arakawa Chemical
Industries, Ltd., poliésteres insaturados UNIDIC
V-3265, V-3270 y
V-3121 de DAINIPPON INK AND CHEMICALS, INC., SR9008
y SR9012 de THERTOMER CO., LTD., y RA1050 y RA2003 de Mitsui
Chemicals, Inc. Además de los ejemplos anteriores, los monómeros que
contienen unión éster incluyen KAYAMER PM-2 y
PM-21 de Nippon Kayaku Co., Ltd.
La composición de la presente invención puede
contener también un monómero polimerizable por radicales (denominado
en lo sucesivo en este documento "otro monómero") como el
componente (C1) desde los puntos de vista de resistencia a
disolvente después del curado, propiedades del producto curado,
tales como dureza y resistencia térmica, y propiedades
fotocrómicas, tales como densidad del color desarrollado, una
velocidad de decoloración y durabilidad.
Aunque dicho componente monomérico (C1) no está
particularmente limitado, se prefiere un compuesto que tiene un
grupo (met)acriloílo o un grupo (met)acriloiloxi como
un grupo polimerizable por radicales desde los puntos de vista de
fácil disponibilidad y buenas propiedades de curado. Adicionalmente,
desde los puntos de vista de resistencia al disolvente después del
curado, propiedades del producto curado, tales como dureza y
resistencia térmica y propiedades fotocrómicas, tales como densidad
del color desarrollado y velocidad de decoloración, una combinación
de un monómero (denominado en lo sucesivo en este documento
"monómero de alta dureza") que muestra una dureza Rockwell,
escala L, de 60 o mayor cuando se homopolimeriza y un monómero
(denominado en lo sucesivo en este documento "monómero de dureza
baja") que muestra una dureza Rockwell, escala L, de 40 o menor
cuando se homopolimeriza, se usa más preferiblemente como el
componente monomérico (C1). En este caso, también es posible usar
un monómero polimerizable por radicales (denominado en lo sucesivo
en este documento "monómero de dureza media") que muestra una
dureza Rockwell, escala L, mayor de 40 y menor de 60 cuando se
homopolimeriza en combinación con el monómero de alta dureza y el
monómero de baja dureza.
El monómero de alta dureza, el monómero de baja
dureza y el monómero de dureza media anteriores puede mezclarse
juntos y usarse según sea apropiado. Para equilibrar la resistencia
al disolvente después del curado, las propiedades del producto
curado tales como dureza y resistencia térmica y las propiedades
fotocrómicas tales como densidad del color desarrollado y velocidad
de decoloración de la composición curable, la cantidad del monómero
de baja dureza en el componente monomérico (C1) es preferiblemente
del 5 al 70% en peso y la cantidad del monómero de alta dureza es
preferiblemente del 5 al 95% en peso. Adicionalmente, es
particularmente preferido que como el monómero de alta dureza que
va a estar contenido, un monómero que tiene tres o más grupos
polimerizables por radicales esté contenido en otros monómeros
polimerizables por radicales en una cantidad de al menos el 5% en
peso. Como para la composición adecuada del componente monomérico
(C1) anterior, el monómero de baja dureza, el monómero de dureza
media y el monómero de alta dureza suman hasta el 100% en peso.
La dureza Rockwell, escala L, es la dureza
medida de acuerdo con JIS-B7726, y midiendo la
dureza del homopolímero de cada monómero, puede determinarse
fácilmente si el monómero satisface las condiciones de dureza
anteriores. Siendo más específicos, puede comprobarse fácilmente
polimerizando el monómero para obtener un producto curado que tenga
un espesor de 2 mm, manteniendo el producto curado en una habitación
a 25ºC durante 1 día y después midiendo la dureza Rockwell, escala
L, del producto curado usando un medidor de dureza Rockwell como se
muestra en los Ejemplos que se describirán posteriormente.
Adicionalmente, un polímero que se va a someter a la medición
anterior de la dureza Rockwell, escala L, es un polímero obtenido
por polimerización por colada de un monómero cargado en condiciones
donde el 90% o más del monómero se polimeriza. La dureza Rockwell,
escala L, de un producto curado resultante de la polimerización en
dichas condiciones se mide como un valor casi constante.
Adicionalmente, por separado de la clasificación
por dureza como se ha descrito anteriormente, un monómero
polimerizable por radicales (denominado en lo sucesivo en este
documento "monómero epoxi") que tiene al menos un grupo epoxi
y al menos un grupo polimerizable por radicales en una molécula está
contenido preferiblemente en el componente monomérico (C1). Puesto
que la dureza Rockwell, escala L, de un polímero afectado por la
estructura de un monómero, el monómero epoxi incluye un monómero
cuya dureza Rockwell, escala L, del homopolímero es de 60 o mayor y
un monómero cuya dureza Rockwell, escala L, del homopolímero es de
40 o menor. Es decir, el monómero epoxi incluye un monómero que se
clasifica en un monómero de alta dureza, un monómero de baja dureza
o un monómero de dureza media.
En lo sucesivo en este documento estos
componentes monoméricos (C1) se describirán adicionalmente.
Un monómero de alta dureza tiene un efecto de
mejorar la resistencia frente al disolvente, dureza y resistencia
térmica de un producto curado. Como un monómero de alta dureza que
presenta el efecto más eficazmente, se prefiere un monómero
polimerizable por radicales que muestra una dureza Rockwell, escala
L, de 65 a 130 cuando se homopolimeriza.
El monómero de alta dureza es un compuesto que
preferiblemente tiene de 2 a 15 grupos polimerizables por radicales,
más preferiblemente de 2 a 6 grupos polimerizables por radicales.
Los ejemplos ilustrativos del mismo incluyen los compuestos
representados por las siguientes fórmulas (13) a (16):
en la que R^{26} es un átomo de
hidrógeno o un grupo metilo, R^{27} es un átomo de hidrógeno, un
grupo metilo o un grupo etilo, R^{28} es un resto orgánico tri- a
hexa-valente, f es un número entero de 0 a 3, f' es
un número entero de 0 a 3 y g es un número entero de 3 a
6,
en la que R^{29} es un átomo de
hidrógeno o un grupo metilo, R^{30} es un átomo de hidrógeno, un
grupo metilo, un grupo etilo o un grupo hidroxilo, E es un resto
orgánico divalente que contiene un grupo cíclico, e i y j son un
número entero positivo o 0, de manera que la media de i + j es de 0
a
6,
en la que R^{31} es un átomo de
hidrógeno o un grupo metilo, y F es un grupo alquileno que tiene de
2 a 9 átomos de carbono en la cadena principal y que puede tener una
cadena
secundaria,
en la que R^{32} es un átomo de
hidrógeno, un grupo metilo o un grupo etilo, y k es un número entero
de 1 a
6.
R^{26}, R^{29} y R^{31} en las fórmulas
(13) a (16) anteriores son un átomo de hidrógeno o un grupo metilo.
Es decir los compuestos representados por las fórmulas (13 a (15)
tienen de 2 a 6 grupos (met)acriloiloxi.
R^{27} en la fórmula (13) anterior es un átomo
de hidrógeno, un grupo metilo o un grupo etilo. Adicionalmente,
R^{28} es un resto orgánico tri- o hexa-valente.
El resto orgánico no está particularmente limitado y puede contener
una unión distinta de una unión carbono-carbono, tal
como una unión éter, una unión amida, una unión tioéter, una unión
sulfonilo y una unión uretano en la cadena principal. Para que el
compuesto muestre una dureza Rockwell, escala L, de 60 o mayor
cuando se homopolimeriza, R^{28} es preferiblemente un resto
orgánico que tiene de 1 a 30 átomos de carbono, más preferiblemente
un resto orgánico que tiene de 1 a 15 átomos de carbono y puede
tener una unión éter y/o una unión uretano. Adicionalmente, cada f y
f' es, independientemente, un número entero de 0 a 3. Cuando estos
f y f' son mayores de 3, es posible que la dureza Rockwell, escala
L, del monómero cuando se homopolimeriza sea menor de 60.
Adicionalmente, para que el compuesto muestre una dureza Rockwell,
escala L, de 60 o mayor, el total de f y f' es preferiblemente de 0
a 3.
Los ejemplos específicos del monómero de alta
dureza representado por la fórmula (13) anterior incluyen
trimetacrilato de trimetilolpropano, triacrilato de
trimetilolpropano, trimetacrilato de tetrametilolmetano, triacrilato
de tetrametilolmetano, trimetacrilato de trimetilolpropano,
tetrametacrilato de tetrametilolmetano, tetraacrilato de
tetrametilolmetano, trimetacrilato de trietilenglicol de
trimetilolpropano, triacrilato de trietilenglicol de
trimetilolpropano, tetraacrilato de pentaeritritol etoxilado,
tetrametacrilato de pentaeritritol etoxilado, trimetacrilato de
pentaeritritol, tetrametacrilato de pentaeritritol, hexaacrilato de
dipentaeritritol, tetraacrilato de oligómero de uretano, uretano de
oligómero de hexametacrilato, hexaacrilato de oligómero de uretano,
y tetraacrilato de ditrimetilolpropano.
R^{30} en la fórmula (14) anterior es un átomo
de hidrógeno, un grupo metilo, un grupo etilo o un grupo hidroxilo.
Adicionalmente, E es un resto orgánico divalente que contiene un
grupo cíclico. Como el resto orgánico, puede usarse cualquier resto
orgánico que contenga un grupo cíclico y el resto orgánico puede
contener una unión distinta de una unión
carbono-carbono tal como una unión éter, una unión
amida, una unión tioéter, una unión sulfonilo y una unión uretano
en la cadena principal. Los ejemplos ilustrativos del grupo cíclico
contenido en E incluyen grupos fenileno, ciclohexileno y
adamantileno y los siguientes grupos cíclicos.
El grupo cíclico contenido en E es
preferiblemente un grupo fenileno, particularmente preferiblemente
un grupo representado por la siguiente fórmula:
en la que G es un átomo de oxígeno,
un átomo de azufre o un grupo seleccionado entre el grupo que
consiste en -S(O_{2})-, -C(O)-, -CH_{2}-, -CH=CH-,
-C(CH_{3})_{2}- y
-C(CH_{3})(C_{6}H_{5})-, cada R^{33} y R^{34} es,
independientemente, un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de
carbono o un átomo de halógeno y cada I e I' es,
independientemente, un número entero de 0 a
4.
E es más preferiblemente un grupo representado
por la siguiente fórmula:
Adicionalmente, en la fórmula (14), i y j son un
número entero positivo o 0 de manera que la media de i + j es 0 a 6.
Excepto en el caso de que ambos i y j sean 0, el compuesto
representado por la fórmula (14) se obtiene generalmente como una
mezcla de compuestos cuyos i y j son diferentes, y es difícil de
aislar los compuestos. Por consiguiente, i y j se representan por la
media de i y j. La media de i y j es preferiblemente 2 a 6.
Los ejemplos específicos del compuesto
representado por la fórmula (14) anterior incluyen dimetacrilato de
bisfenol A,
2,2-bis(4-metacriloiloxietoxifenil)propano,
y
2,2-bis(3,5-dibromo-4-metacriloiloxietoxifenil)
propano.
F en la fórmula (15) es un grupo alquileno que
tiene de 2 a 9 átomos de carbono en la cadena principal y que puede
tener una cadena secundaria. Los ejemplos ilustrativos del grupo
alquileno que tienen de 2 a 9 átomos de carbono en la cadena
principal incluyen grupos etileno, propileno, trimetileno, butileno,
neopentileno, hexileno y nonileno. Cuando la cadena principal tiene
más de 9 átomos de carbono, es posible que la dureza Rockwell,
escala L, cuando el monómero se homopolimeriza sea menor de 60. Los
ejemplos específicos del compuesto representado por la fórmula (15)
anterior incluyen diacrilato de etilenglicol, dimetacrilato de
etilenglicol, dimetacrilato de 1,4-butilenglicol,
dimetacrilato de 1,9-nonilen glicol, dimetacrilato
neopentilen glicol y diacrilato de neopentilen glicol.
R^{32} en la fórmula (16) anterior es un átomo
de hidrógeno, un grupo metilo o un grupo etilo, y k es un número
entero de 2 a 6. Cuando k es mayor de 6, es posible que la dureza
Rockwell, escala L, cuando el monómero se homopolimeriza sea menor
de 60. k es preferiblemente 3 ó 4. Los ejemplos específicos del
compuesto representado por la fórmula (16) incluyen dimetacrilato
de dietilenglicol, dimetacrilato de trietilenglicol, dimetacrilato
de tetraetilenglicol, dimetacrilato de tripropilenglicol y
dimetacrilato de tetrapropilenglicol.
Estos monómeros polimerizables por radicales que
muestran una dureza Rockwell, escala L, de 60 o mayor cuando se
homopolimerizan pueden usarse solos o en mezclas de dos o más.
De los compuestos representados por las fórmulas
(13) a (16) anteriores, hay compuestos que muestran una dureza
Rockwell, escala L, menor de 60 cuando se homopolimerizan,
dependiendo de una combinación de sustituyentes. En este caso,
estos compuestos se clasifican en monómeros de baja dureza o
monómeros de dureza medida.
Adicionalmente, hay monómeros de alta dureza que
no están representados por las fórmulas (13) y (16) anteriores. Los
ejemplos ilustrativos de los mismos incluyen diglicidil metacrilato
de bisfenol A, bisglicidil metacrilato de etilenglicol y metacrilato
de glicidilo.
La composición curable de la presente invención
contiene preferiblemente un monómero de baja dureza que muestra una
dureza Rockwell, escala L, de 40 o menor cuando se homopolimeriza,
además del monómero de alta dureza anterior.
El monómero de baja dureza tiene efectos sobre
hacer fuerte a un producto curado y mejorar la velocidad de
decoloración del compuesto fotométrico.
Los ejemplos ilustrativos de dicho monómero de
baja dureza incluyen monómeros difuncionales representados por las
siguientes formulas (17) y (18) y monómeros monofuncionales
representados por las siguientes formulas (19) y (20):
en la que R^{35} es un átomo de
hidrógeno o un grupo metilo, cada R^{36} y R^{37} es,
independientemente, un átomo de hidrógeno, un grupo metilo o un
grupo etilo, Z es un átomo de hidrógeno o un átomo de azufre, M es
un número entero de 1 a 70 y m' es un número entero de 0 a 70, con
la condición de que cuando R^{35} es un átomo de hidrógeno m es
un número entero de 1 a 70 y cuando R^{35} es un grupo metilo, m
es un número entero de 7 a
70,
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R^{38} es un átomo de
hidrógeno o un grupo metilo, cada R^{39} y R^{40} es,
independientemente, un átomo de hidrógeno, un grupo metilo, un grupo
etilo o un grupo hidroxilo, I es un resto orgánico divalente que
contiene un grupo cíclico, y cada i' y j' es un número entero
positivo cuya media i' + j' es de 8 a
40,
en la que R^{41} es sin átomo de
hidrógeno o un grupo metilo, cada R^{42} y R^{43} y es,
independientemente, un átomo de hidrógeno, un grupo metilo o un
grupo etilo, R^{44} es un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo,
alquenilo, alcoxialquilo o haloalquilo que tiene de 1 a 25 átomos de
carbono, un grupo arilo que tiene de 6 a 25 átomos de carbono o un
grupo acilo que tiene 2 a 25 átomos de carbono distinto de un grupo
(met)acriloílo, Z es un átomo de oxígeno o un átomo de
azufre, n es un número entero de 1 a 70 y n' es un número entero de
0 a 70, con la condición de que cuando R^{41} es un átomo de
hidrógeno, n es un número entero de 1 a 70 y cuando R^{41} es un
grupo metilo, n es un número entero de 4 a
70,
en la que R^{45} es un átomo de
hidrógeno o un grupo metilo y R^{46} es un grupo alquilo que tiene
de 1 a 40 átomos de carbono, con la condición de que cuando R^{45}
es un átomo de hidrógeno, R^{46} es un grupo alquilo que tiene de
1 a 20 átomos de carbono y cuando R^{45} es un grupo metilo,
R^{46} es un grupo alquilo que tiene de 8 a 40 átomos de
carbono.
En las fórmulas (17) a (20) anteriores,
R^{35}, R^{38}, R^{41} y R^{45} son un átomo de hidrógeno o
un grupo metilo. En otras palabras, los monómeros de baja dureza
generalmente tienen hasta dos grupos (met)acriloiloxi o
grupos (met)acriloiltio como un grupo polimerizable.
Cada R^{36} y R^{37} en la fórmula (17)
anterior es, independientemente, un átomo de hidrógeno, un grupo
metilo o un grupo etilo y Z es un átomo de oxígeno o un átomo de
azufre. Adicionalmente, cuando R^{35} es un átomo de hidrógeno,
es decir, cuando el monómero tiene un grupo acriloiloxi o un grupo
acriloiltio como un grupo polimerizable, m es un número entero de 7
a 70, mientras que cuando R^{35} es un grupo metilo, es decir,
cuando el monómero tiene un grupo metacriloiloxi o un grupo
metacriloiltio como un grupo polimerizable, m es un número entero
de 1 a 70. Adicionalmente, m' es un número entero de 0 a 70. Los
ejemplos específicos de monómero de baja dureza representados por
la fórmula (17) incluyen di(met)acrilatos de
alquilenglicol tales como diacrilato de trialquilenglicol,
diacrilato de tetraalquilenglicol, diacrilato de nonilalquilenglicol
y dimetacrilato de nonilalquilenglicol.
Cada R^{39} y R^{40} en la fórmula (18)
anterior es, independientemente, un átomo de hidrógeno, un grupo
metilo o un grupo etilo. Adicionalmente, I es un resto orgánico
divalente que contiene un grupo cíclico. Los ejemplos de I son
iguales a los presentados como ejemplos de E, que es un grupo
cíclico en la fórmula general (14) anterior, i' y j' en la fórmula
(18) son enteros tales que la media de i' + j' es de 8 a 40,
preferiblemente de 9 a 30. Debido a la misma razón que para i y j
en la fórmula (14) anterior, i' y j' se representan generalmente
como la media de i' + j'. Los ejemplos específicos del monómero de
baja dureza representado por la fórmula (18) incluyen
2,2-bis(4-acriloiloxipropilenglicolfenil)propano
que tiene un peso molecular medio de 776.
Cada R^{42} y R^{43} en la fórmula (19)
anterior es, independientemente, un átomo de hidrógeno, un grupo
metilo o un grupo etilo. R^{44} es un átomo de hidrógeno, un grupo
alquilo, alquenilo, alcoxialquilo o haloalquilo que tiene de 1 a 25
átomos de carbono, un grupo arilo que tiene de 6 a 25 átomos de
carbono o un grupo acilo que tiene de 2 a 25 átomos de carbono
distintos de un grupo acriloílo. Los ejemplos ilustrativos de los
grupos alquilo y alquenilo que tienen de 1 a 25 átomos de carbono
incluyen grupos metilo, etilo, propilo y nonilo. Adicionalmente,
estos grupos alquilo y alquenilo pueden ser lineales o ramificados y
pueden estar sustituidos con un sustituyente tal como un átomo de
halógeno, un grupo hidroxilo, un grupo arilo o un grupo epoxi. Los
ejemplos ilustrativos del grupo alcoxialquilo que tiene de 1 a 25
átomos de carbono incluyen grupos metoxibutilo, etoxibutilo,
butoxibutilo y metoxinonilo. Los ejemplos ilustrativos del grupo
arilo que tienen de 6 a 25 átomos de carbono incluyen grupos
fenilo, toluilo, antranilo y octilfenilo. Los ejemplos ilustrativos
del grupo acilo distintos de un grupo (met)acriloílo,
incluyen grupos acetilo, propionilo, butirilo, valerilo y oleílo.
Cuando R^{41} es un átomo de hidrógeno, es decir, cuando el
monómero tiene un grupo acriloiloxi o un grupo acriloiltio como un
grupo polimerizable, n en la fórmula (19) es un número entero de 1 a
70, mientras que cuando R^{41} es un grupo metilo, es decir,
cuando el monómero tiene un grupo metacriloiloxi o un grupo
metacriloiltio como un grupo polimerizable, n es un número entero de
4 a 70, y n' es un número entero de 0 a 70.
Los ejemplos específicos del monómero de baja
dureza representado por la fórmula (19) incluyen
(met)acrilatos de polialquilenglicol tales como un
metacrilato de polietilenglicol que tiene un peso molecular medio de
526, un metacrilato de polietilenglicol que tiene un peso molecular
medio de 360, un metacrilato de metil éter polietilenglicol que
tiene un peso molecular medio de 475, un metacrilato de metil éter
polietilenglicol que tiene un peso molecular de medio de 1.000, un
metacrilato de polipropilenglicol que tiene un peso molecular medio
de 375, un metacrilato de polipropileno que tiene un peso molecular
medio de 430, un metacrilato de polipropileno que tiene un peso
molecular medio de 622, un metacrilato de metil éter
polipropilenglicol que tiene un peso molecular medio de 620, un
metacrilato de politetrametilenglicol que tiene un peso molecular
medio de 566, un metacrilato de octilfenil éter polietilenglicol que
tiene un peso molecular medio de 2.034, un metacrilato de nonil
éter polietilenglicol que tiene un peso molecular medio de 610, un
metacrilato de metil éter polietilentioglicol que tiene un peso
molecular medio de 640 y metacrilato de perfluoroheptil etilenglicol
que tiene un peso molecular medio de 498.
R^{45} en la fórmula (20) anterior es un átomo
de hidrógeno o un grupo metilo. Cuando R^{45} es un átomo de
hidrógeno, R^{46} es un grupo alquilo que tiene de 1 a 20 átomos
de carbono, mientras que cuando R^{45} es un grupo metilo,
R^{46} es un grupo alquilo que tiene de 8 a 40 átomos de carbono.
Estos grupos alquilo pueden ser lineales o ramificados y pueden
estar sustituidos con un sustituyente tal como un átomo de halógeno,
un grupo hidroxilo, un grupo alcoxilo, un grupo acilo o un grupo
epoxi. Los ejemplos específicos del monómero de baja dureza
representado por la fórmula (20) incluyen metacrilato de estearilo,
metacrilato laurilo, metacrilato de etilhexilo, acrilato de metilo,
acrilato de etilo, acrilato de butilo y acrilato de laurilo.
De los monómeros de baja dureza representados
por estas fórmulas (17) a (20), el metacrilato de metil éter
polietilenglicol que tiene un peso molecular medio de 475, el
metacrilato de metil éter polietilenglicol que tiene un peso
molecular medio de 1.000, el diacrilato de trialquilen glicol,
diacrilato de tetraalquilenglicol, diacrilato de
nonilalquilenglicol, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato
de butilo y acrilato laurilo son particularmente preferidos.
Estos monómeros polimerizables por radicales que
muestran dureza Rockwell, escala L, de 40 o menor cuando se
homopolimerizan pueden usarse solos o en una mezcla de dos o
más.
De los compuestos representados por las fórmulas
(17) a (20) anteriores, hay compuestos que muestran una dureza
Rockwell, escala L, mayor de 40 cuando se homopolimerizan,
dependiendo de una combinación de sustituyentes. En ese caso, estos
compuestos se clasifican en los monómeros de alta dureza o monómeros
de dureza media anteriores.
\vskip1.000000\baselineskip
El otro monómero puede contener también un
monómero que no es ni el monómero de alta dureza anterior ni el
monómero de baja dureza anterior, es decir, un monómero (monómero de
dureza media), cuya dureza Rockwell, escala L, del homopolímero es
mayor de 40 y menor de 60. Los ejemplos ilustrativos de dicho
monómero de dureza media incluyen monómeros monofuncionales
polimerizables por radicales tales como (met)acrilatos
difuncionales, por ejemplo, dimetacrilato de politetrametilenglicol
que tiene un peso molecular medio de 650, un dimetacrilato de
politetrametilenglicol que tiene un peso molecular medio de 1.400 y
bis(2-metacriloiloxietiltioetil)sulfuro;
compuestos de alilo polivalentes, por ejemplo, alil diglicol
carbonato; compuestos de éster tioacrílico polivalentes y
compuestos de éster tiometacrílico polivalentes, por ejemplo,
1,2-bis(metacriloiltio)etano,
bis(2-acriloiltioetil)éter y
1,4-bis(metacriloiltiometil)benceno;
ácidos carboxílicos insaturados, por ejemplo, ácido acrílico, ácido
metacrílico y anhídrido maleico; compuestos de éster acrílico y
compuestos de éster metacrílico, por ejemplo, metacrilato de metil,
metacrilato de butilo, metacrilato de bencilo, metacrilato de
fenilo, metacrilato de 2-hidroxietilo y metacrilato
de bifenilo; compuestos de éster fumárico, por ejemplo, fumarato de
dietilo y fumarato de difenilo; compuestos de éster tioacrílico y
compuestos de éster tiometacrílico, por ejemplo, tioacrilato de
metilo, tioacrilato de bencilo y tiometacrilato de bencilo;
compuestos de vinilo, por ejemplo, estireno, cloroestireno,
metilestireno, vinilnaftaleno, dímero de
\alpha-metilestireno, bromoestireno,
divinilbenceno y vinilpirrolidona; y (met)acrilatos que
tienen de 6 a 25 átomos de carbono en la cadena de hidrocarburo y
que tienen un enlace insaturado en una molécula, por ejemplo,
metacrilato de oleílo, metacrilato de nerol, metacrilato de
geraniol, metacrilato de linalool y metacrilato de farnesol.
Un monómero epoxi está contenido preferiblemente
en el componente monomérico (C1) de manera que mejora adicionalmente
la adhesión entre una capa de recubrimiento y un sustrato y mejora
la durabilidad de un compuesto fotocrómico cuando el compuesto
fotocrómico está contenido en la capa de recubrimiento. Como dicho
monómero epoxi, se prefiere un compuesto que tiene un grupo
(met)acriloiloxi como un grupo polimerizable por
radicales.
El monómero epoxi se representa preferiblemente
por la siguiente fórmula (21):
en la que cada R^{47} y R^{50}
es, independientemente, un átomo de hidrógeno o un grupo metilo,
cada R^{48} y R^{49} es, independientemente, un grupo alquileno
que tiene de 1 a 4 átomos de carbono o un grupo representado por la
siguiente
fórmula:
en la que G' es un átomo de
oxígeno, un átomo de azufre o un grupo seleccionado entre el grupo
que consiste en -S(O_{2})-, -C(O)-, -CH_{2}-,
-CH=CH-, -C(CH_{3})_{2}- y -C(CH_{3})
(C_{6}H_{5})-, cada R^{51} y R^{52} es, independientemente,
un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono o un átomo de
halógeno y cada P y P' es, independientemente, un número entero de
0 a 4, y cada s y t es un número entero de 0 a
5.
Los ejemplos ilustrativos de los grupos
alquileno que tienen de 1 a 4 átomos de carbono representados por
R^{48} y R^{49} incluyen grupos metileno, etileno, propileno,
trimetileno y butileno. Adicionalmente, estos grupos alquileno
pueden estar sustituidos con un grupo hidroxilo, un átomo de
halógeno o similares.
Adicionalmente, como un grupo representado por
la siguiente fórmula como R^{48} y/o R^{49},
un grupo representado por la
siguiente fórmula es el más
preferible.
Los ejemplos específicos del monómero epoxi
representado por la fórmula (21) anterior incluyen acrilato de
glicidilo, metacrilato de glicidilo, metacrilato de
\beta-metilglicidilo, metacrilato de monoglicidil
éter de bisfenol A, metacrilato de 4-glicidiloxi,
3-(glicidil-2-oxietoxi)-2-hidroxipropil
metacrilato,
3-(glicidiloxi-1-isopropiloxi)-2-hidroxipropil
acrilato,
3-(glicidiloxi-2-hidroxipropiloxi)-2-hidroxipropil
acrilato y metacrilato de polietilenglicol de glicidiloxi que tiene
un peso molecular medio de 540. De éstos, acrilato de glicidilo,
metacrilato de glicidilo y metacrilato de polietilenglicol de
glicidiloxi que tiene un peso molecular medio de 540 se prefieren
particularmente.
Estos monómeros epoxi están contenidos
adecuadamente en el componente monomérico (C1) en una cantidad del
0,01 al 30% en peso, particularmente adecuadamente del 0,1 al 20% en
peso.
Como el compuesto de maleimida (el compuesto de
maleimida también es un monómero que muestra capacidad de
polimerización por radicales), que es el componente (A2) de la
composición de recubrimiento de la presente invención, puede usarse
cualquier compuesto conocido que sea maleimida o derivados de la
misma sin ninguna restricción. Los ejemplos preferidos de dichos
compuestos incluyen compuestos representados por las siguientes
fórmulas (1') a (3'):
en la que R^{01} es un grupo
alquilo sustituido o no sustituido, un grupo arilo sustituido o no
sustituido o un grupo cicloalquilo sustituido o no
sustituido,
en la que W^{0} es un resto
orgánico
divalente,
en la que Q^{0} es un resto
orgánico divalente y R^{02} es un átomo de hidrógeno o un grupo
sulfonato
sódico.
R^{01} en la fórmula (1') anterior representa
un grupo alquilo sustituido o no sustituido, un grupo arilo
sustituido o no sustituido o un grupo cicloalquilo sustituido o no
sustituido. Desde el punto de vista de fácil disponibilidad,
R^{01} es preferiblemente un grupo alquilo que tiene de 1 a 20
átomos de carbono, particularmente de 1 a 15 átomos de carbono, un
grupo arilo que tiene de 6 a 10 átomos de carbono que constituyen
el anillo o un grupo cicloalquilo que tiene de 3 a 10 átomos de
carbono que constituyen el anillo. Adicionalmente, los grupos
alquilo, arilo y cicloalquilo pueden tener sustituyentes. Los
ejemplos ilustrativos de sustituyentes para los grupos arilo y
cicloalquilo incluyen grupos alquilo que tienen de 1 a 10 átomos de
carbono, tales como grupos metilo, etilo, propilo, isobutilo y
t-butilo; grupos alquilo halogenados que tienen de 1
a 10 átomos de carbono tales como grupos clorometilo y
trifluorometilo; grupos alcoxilo que tienen de 1 a 10 átomos de
carbono tales como grupos metoxi, etoxi y butoxi; grupos éster que
tienen de 2 a 10 átomos de carbono, tales como grupos metil éster y
etil éster; grupos acilo que tienen de 2 a 10 átomos de carbono
tales como grupos acetilo, propionilo, oleílo y benzoílo; un grupo
amino y grupos amino sustituidos que tienen de 1 a 10 átomos de
carbono tales como grupos metilamino, etilamino, dimetilamino y
dietilamino; átomos de halógeno tales como átomos de flúor, cloro y
bromo; un grupo hidroxilo; un grupo carboxilo; un grupo mercapto, un
grupo ciano y un grupo nitro. Mientras tanto, los ejemplos
ilustrativos de sustituyentes para el grupo alquilo son iguales que
los sustituyentes anteriores excepto que los grupos alquilo tienen
de 1 a 10 átomos de carbono.
Los ejemplos ilustrativos del grupo alquilo como
R^{01} incluyen grupos metilo, etilo, propilo, isopropilo,
butilo, t-butilo y laurilo. Los ejemplos
ilustrativos del grupo arilo sustituido o no sustituido que tiene
de 6 a 10 átomos de carbono que constituyen el anillo incluyen
grupos fenilo, toluilo y sililo. Los ejemplos ilustrativos del
grupo arilo sustituido o no sustituido que tienen de 3 a 10 átomos
de carbono que constituyen el anillo incluyen grupos ciclopropilo,
ciclobutilo, ciclopentilo y ciclohexilo.
W^{0} en la fórmula (2') anterior es un resto
orgánico divalente, preferiblemente un resto orgánico divalente que
tiene de 1 a 50 átomos de carbono. La estructura del resto orgánico
está particularmente limitada y puede tener una cadena secundaria o
un sustituyente. Adicionalmente, en la estructura, el resto orgánico
pueden contener una unión distinta de una unión
carbono-carbono tal como una unión éter, una unión
amida, una unión amino, una unión uretano o una unión tioéter y
también puede contener un grupo oxa (carbono de cetona). Los
ejemplos ilustrativos de sustituyentes que pueden estar contenidos
en el resto orgánico incluyen átomos de halógeno tales como átomos
de flúor, cloro y bromo; grupos alquilo tales como grupos metilo y
etilo, un grupo metoxi, un grupo hidroxilo, un grupo amino y un
grupo mercapto.
Como el resto orgánico divalente representado
por W^{0} un resto orgánico divalente que tiene de 1 a 30 átomos
de carbono es el más preferido. Los ejemplos específicos de los
mismos incluyen grupos alquileno que tienen de 1 a 15 átomos de
carbono, tales como grupos metileno, etileno, propileno, trimetileno
y butileno; y los siguientes grupos con o sin los sustituyentes
anteriores se unen a los mismos.
Q^{0} en la fórmula (3')anterior es un resto
orgánico divalente, preferiblemente un resto orgánico divalente que
tiene de 1 a 30 átomos de carbono. La estructura del resto orgánico
no está particularmente limitada y puede tener una cadena
secundaria o un sustituyente. Adicionalmente, en la estructura, el
resto orgánico puede contener una unión distinta de una unión
carbono-carbono tal como una unión éter, una unión
amida, una unión amino, una unión uretano o una unión tioéter y
puede contener también un grupo oxa (carbono de cetona). Los
ejemplos ilustrativos de sustituyentes que pueden estar contenidos
en el resto orgánico incluyen átomos de halógeno tales átomos de
flúor, cloro y bromo; grupos alquilo tales como grupos metilo y
etilo; un grupo metoxi, un grupo hidroxilo, un grupo amino y un
grupo mercapto.
Como el resto orgánico representado por Q^{0},
un resto orgánico que tiene de 1 a 15 átomos de carbono es más
preferido. Los ejemplos específicos del mismo incluyen grupos
alquileno que tienen de 1 a 15 átomos de carbono tales como grupos
metileno, etileno, propileno, trimetileno y butileno; y los
siguientes grupos con o sin los sustituyentes anteriores se unen a
los mismos.
Adicionalmente, R^{02} en la fórmula anterior
es un átomo de hidrógeno o un grupo sulfonato sódico (es decir, un
grupo "-SO_{3}Na").
Los ejemplos específicos de compuestos maleimida
que pueden usarse adecuadamente entre los compuestos de maleimida
representados por las fórmulas (1') a (3') anteriores incluyen
N-fenil maleimida,
N-(2-clorofenil)maleimida,
N-(4-clorofenil)maleimida,
N-(2-bromofenil)maleimida,
N-(2,4,6-tribromofenil)maleimida,
N-(2-metilfenil)maleimida,
N-(3-metilfenil)maleimida,
N-(2,6-dimetilfenil)maleimida,
N-(4-etilfenil)maleimida,
N-(2,6-dietilfenil)maleimida,
N-(4-hidroxifenil)maleimida,
N-(4-carboxifenil)maleimida,
N-(4-etilesterfenil)maleimida,
N-(4-acetilfenil)maleimida,
N-(4-metoxifenil)maleimida,
N-ciclohexil maleimida,
N-(2-clorociclohexil)maleimida,
N-(3-metilciclohexil)maleimida,
N-metil maleimida, N-propil
maleimida, N-isopropil maleimida,
N-butil maleimida,
N-(t-butil)maleimida, N-octil
maleimida, N-lauril maleimida,
N,N'-(1,4-fenilen)bismaleimida,
4,4'-difenilmetano bismaleimida,
bis(3-etil-5-metil-4-maleimidefenil)metano,
2,2-bis[4-(4-maleimidefenoxi)fenil]propano,
m-maleimidebenzoil-N-hidroxisuccinimida
éster,
sucinimidil-4-(N-maleimidemetil)ciclohexano-1-carboxilato,
succinimidil-4-(p-maleimidefenil)butirato,
sal sódica de
N-(4-maleimidebutiriloxi)sulfosuccinimida,
sulfosuccinimidil-4-(N-maleimidemetil)ciclohexano-1-carboxilato,
y
sulfosuccinimidil-4-(p-maleimidefenil)butirato.
Estos compuestos de maleimida pueden usarse solos o en una mezcla de
dos o más.
\vskip1.000000\baselineskip
El componente (B2) de la composición de
recubrimiento no está particularmente limitado siempre y cuando sea
un monómero polimerizable por radicales diferente del componente
(A2) anterior. Sin embargo, desde los puntos de vista de
resistencia al disolvente después del curado, propiedades del
producto curado, tales como dureza y resistencia térmica y
propiedades fotocrómicas tales como densidad del color desarrollado,
velocidad de decoloración y durabilidad, la composición de
recubrimiento contiene adecuadamente el componente (C1). En este
caso, el componente (C1) contiene adecuadamente un monómero de alta
dureza y un monómero de baja dureza y un monómero de dureza media y
un monómero epoxi según se requiera, como se describe en este
documento. Adicionalmente, para el propósito de mejorar
adicionalmente la adhesión a un sustrato, el componente (B2)
contiene adecuadamente al menos uno seleccionado entre el grupo que
consiste en el componente (A1) anterior y el componente (B1)
anterior. Cuando el componente (B2) contiene el componente (A1), se
consigue una buena adhesión entre una película de recubrimiento que
comprende un producto curado de la segunda composición de
recubrimiento y una película de recubrimiento duro formada sobre la
película de recubrimiento.
Es decir, el componente (B2) es adecuadamente
cualquiera de los siguientes (i) a (iv).El "% en peso" de cada
componente en los siguientes (i) a (iv) es un valor tal que el peso
total de todos los monómeros polimerizables en la segunda
composición de recubrimiento es el 100%.
(i)
- (A1)
- del 0,1 al 20% en peso de al menos un monómero polimerizable por radicales seleccionado entre el grupo que consiste en un monómero polimerizable por radicales que tiene un grupo silanol o un grupo que produce un grupo silanol por hidrólisis y un monómero polimerizable por radicales que tiene un grupo isocianato,
- (B1)
- del 0,1 al 50% en peso de un monómero polimerizable por radicales (excluyendo monómeros que contienen únicamente grupos oxicarbonilo procedentes de un grupo acriloiloxi y un grupo metacriloiloxi como grupos oxicarbonilo) distinto del componente (A1) anterior que tiene al menos un grupo oxicarbonilo en una molécula, y
- (C1)
- del 10 al 99,79% en peso de un monómero polimerizable por radicales diferente de los componentes (A1) y (B1) anteriores.
(ii) del 0,1 al 20% en peso del componente (A1)
anterior y del 60 al 99,89% en peso del componente (C1)
anterior.
(iii) del 0,1 al 50% en peso del componente (B1)
anterior y del 30 al 99,89% del componente (C1) anterior.
(iv) del 80 al 99,99% en peso del componente
(C1) anterior.
En los aspectos (i) y/o (ii) anteriores, cuando
el contenido del componente (A1) en todos los componentes
monoméricos polimerizables es menor del 0,1% en peso, no se observa
un efecto de mejorar adicionalmente la adhesión, aunque cuando el
contenido es mayor del 20% en peso, una propiedad fotocromática, tal
como una densidad del color desarrollado o una velocidad de
decoloración, se deteriora cuando está contenido un compuesto
fotocrómico. Adicionalmente, cuando el contenido del componente
(B1) en todos los componentes de monómero polimerizable es menor
del 0,1% en peso, no se observa el efecto de mejorar adicionalmente
la adhesión, mientras que cuando el contenido es mayor del 50% en
peso, es difícil de satisfacer una propiedad fotocrómica, tal como
una densidad del color desarrollado o una velocidad de decoloración
y todas las propiedades físicas, tales como viscosidad y adhesión
de la composición, cuando está contenido un compuesto fotocrómico.
Desde el punto de vista del efecto, el componente (B2) contiene
adecuadamente del 0,5 al 20% en peso del componente (A1) y/o del 0,5
al 40% en peso del componente (B1), particularmente del 1 al 10% en
peso del componente (A1) y/o del 1 al 30% del componente (B2),
basado en el peso total de todos los componentes de monómero
polimerizable.
\vskip1.000000\baselineskip
Como el compuesto fotocrómico usado en la
presente invención, puede usarse cualquier compuesto que tenga una
propiedad fotocrómica, sin ninguna restricción. Como compuestos
fotocrómicos, compuestos de fulgimida, compuestos de espirooxazina,
compuestos de cromeno y similares se conocen bien. En la presente
invención, estos compuestos fotocrómicos pueden usarse sin
restricciones particulares.
Como el compuesto de fulgimida anterior, pueden
usarse adecuadamente compuestos de espirooxazina y compuestos de
cromeno, los compuestos descritos en el documento
JP-A 02-28154 (el término
"JP-A", como se usa en este documento,
significa una "solicitud de patente japonesa publicada no
examinada"), JP-A 62-288830, y en
las memorias descriptivas de los documentos WO94/22850 y
W096/14596.
Adicionalmente, como compuestos que tienen
propiedades fotocrómicas excelentes, pueden usarse adecuadamente los
compuestos descritos en los documentos
JP-A-2001-114775,
JP-A2001-031670,
JP-A 2001-011067,
2001-011066 JP-A,
JP-A 2000-347346,
JP-A 2000-344762,
JP-A2000-344761,
JP-A2000-327676,
JP-A 2000-327675,
2000-256347 JP-A,
JP-A2000-229976,
JP-A 2000-229975,
2000-229974 JP-A,
JP-A 2000-229973,
2000-229972 JP-A,
JP-A 2000-219687,
2000-219686 JP-A,
JP-A 2000-219685,
JP-A 11-322739,
JP-A 11-286484, JP -A
11-279171, JP-A
10-298176, JP-A
09-218301, JP-A
09-124645, JP-A
08-295690, JP-A
08-176139 JP-A
08-157467.
De estos compuestos fotocrómicos, los compuestos
fotocrómicos basados en cromeno tienen una mayor durabilidad, que
es una propiedad fotocrómica, que otros compuestos fotocrómicos y,
en las composiciones de la presente invención, mejoran una densidad
del color desarrollado y una velocidad de decoloración, que son
propiedades fotocrómicas, más significativamente que otros
compuestos fotocrómicos. De esta manera, los compuestos fotocrómicos
basados en cromeno pueden usarse particularmente adecuadamente.
Además de estos compuestos fotocrómicos basados en cromeno, puesto
que los compuestos que tienen un peso molecular de 540 o mayor
mejoran las propiedades fotocrómicas, tales como una densidad del
color desarrollado y una velocidad de decoloración, de forma
particularmente significativa en las composiciones de la presente
invención, estos compuestos pueden usarse adecuadamente.
Los ejemplos específicos de compuestos adecuados
entre los compuestos fotocrómicos basados en cromeno incluyen
compuestos de cromeno que tienen las siguientes estructuras.
\vskip1.000000\baselineskip
Como estos compuestos fotocrómicos desarrollan
un tono de color apropiado, pueden mezclarse juntas diferentes
clases de compuestos fotocrómicos y usarse según sea apropiado.
En las composiciones de la presente invención,
el compuesto fotocrómico se añade adecuadamente en una cantidad de
0,01 a 20 partes en peso basado en 100 partes en peso de la mezcla
de monómero polimerizable por radicales. Cuando la cantidad de
compuesto fotocrómico es menor de 0,01 partes en peso, una densidad
del color desarrollado puede ser baja, mientras que cuando la
cantidad es mayor de 20 partes en peso, el compuesto fotocrómico no
se disuelve totalmente en los monómeros polimerizables y, por lo
tanto, se dispersa en la mezcla de manera no uniforme, de modo que
puede obtenerse como resultado una no uniformidad en la densidad del
color desarrollado. Por lo tanto, la cantidad de compuestos
fotocrómicos es más preferiblemente de 0,05 a 15 partes en peso,
particularmente preferiblemente de 0,1 a 10 partes en peso, basado
en 100 partes en peso de la mezcla de monómero polimerizable por
radicales. Adicionalmente, cuando las composiciones de la presente
invención se usan como un agente de recubrimiento para materiales
ópticos, puede obtenerse una densidad del color desarrollado
apropiada aumentando el contenido del compuesto fotocrómico cuando
el espesor de una capa de recubrimiento es menor y disminuyendo el
contenido del compuesto fotocrómico cuando el espesor de la capa de
recubrimiento es pequeño. Más específicamente, cuando el espesor de
la capa de recubrimiento es de aproximadamente 10 \mum, la
cantidad de compuesto fotocrómico es particularmente adecuadamente
aproximadamente de 5 a 15 partes en peso basado en 100 partes en
peso de la mezcla de monómero polimerizable por radicales y, cuando
el espesor de la capa de recubrimiento es de aproximadamente 50
\mum, la cantidad de compuesto fotocrómico es particularmente
adecuadamente de aproximadamente 0,1 a 5 partes en peso basado en
100 partes en peso de la mezcla de monómero polimerizable por
radicales.
Cuando una capa adhesiva se forma sobre la
superficie de un sustrato de lente por adelantado, la composición
de recubrimiento anterior puede proporcionar una capa de
recubrimiento fotocrómico que se adhiere al sustrato como en el
caso de un agente de recubrimiento fotocrómico adhesivo descrito en
la solicitud de patente japonesa Nº 2001-227.374
(que ya se ha abierto a inspección pública como el documento de
publicación internacional Nº 03/011967).
La capa adhesiva es una capa para adherir la
capa de recubrimiento al sustrato y se refiere a una capa formada
aplicando un adhesivo sobre el sustrato y curando el adhesivo
aplicado según se requiera. Como el adhesivo, pueden usarse
adhesivos conocidos sin ninguna restricción. Los ejemplos
específicos de adhesivos adecuados incluyen adhesivos de fotocurado
acrílicos M05, UT20, HV16, V300, A100 y A200 (productos de ARDEL CO,
LTD.). Estos adhesivos de fotocurado acrílicos pueden usarse
también añadiendo disolventes orgánicos tales como metanol, etanol
y alcohol isopropílico a los adhesivos según sea apropiado y
ajustando la mezcla resultante a una viscosidad adecuada.
Adicionalmente, un método para aplicar la capa de adhesivo no está
particularmente limitado y pueden usarse métodos de recubrimiento
conocidos sin ninguna restricción. Los ejemplos específicos de los
mismos incluyen métodos de aplicación del agente de recubrimiento
tales como métodos de recubrimiento por centrifugación,
recubrimiento por pulverización, recubrimiento por inmersión y
recubrimiento por inmersión-centrifugación.
Adicionalmente, si fuera necesario, puede realizarse un
pretratamiento sobre un sustrato en el que la capa adhesiva no se
ha aplicado aún y un sustrato sobre el que la capa adhesiva ya se ha
aplicado pero la composición de la presente invención aún no se ha
aplicado. Los ejemplos ilustrativos del pretratamiento incluyen un
tratamiento químico usando una solución acuosa básica o una
solución acuosa ácida, un tratamiento de pulido usando un agente de
pulido, tratamientos con plasma usando plasma atmosférico y plasma a
baja presión, un tratamiento de descarga corona, un tratamiento con
llama y un tratamiento con ozono UV. En vista de la adhesión entre
la lente de plástico y la capa de recubrimiento, se usa
adecuadamente un tratamiento alcalino, el tratamiento con plasma o
el tratamiento corona. Adicionalmente, pueden usarse dos o más de
los pretratamientos diferentes en combinación.
Aunque la composición de recubrimiento anterior
presenta el efecto anterior, tiene la excelente característica de
que puede proporcionar una capa de recubrimiento fotocrómico que
tenga una alta adhesión y una alta durabilidad de adhesión incluso
a un sustrato que no tenga una capa adhesiva cuando contiene
adicionalmente un compuesto de amina en una cantidad de 0,1 a 20
partes en peso, basado en 100 partes en peso de todos los
componentes del polímero por radicales. Sin embargo, este efecto
excelente cuando está contenida la cantidad específica del
compuesto de amina se presenta también cuando no está contenido el
compuesto fotocrómico (hágase referencia a los ejemplos que se
describirán posteriormente). Por lo tanto, las composiciones que
contienen un compuesto de amina en una cantidad de 0,1 a 20 partes
en peso, basado en 100 partes en peso de monómeros polimerizables
cuya composición es la misma que la de la composición de
recubrimiento y que no contienen un compuesto fotocrómico, son
útiles también como composiciones de recubrimiento. En lo sucesivo
en este documento, se describirán los compuestos de amina que
pueden usarse en la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Como el compuesto de amina, pueden usarse
compuestos que tienen un grupo amino sin ninguna restricción. Los
ejemplos específicos de compuestos de amina que pueden usarse
adecuadamente incluyen compuesto de amina de bajo peso molecular no
polimerizables tales como trietanolamina,
N-metildietanolamina, triisopropanolamina,
4,4-dimetilaminobenzofenona y diazabiciclooctano;
compuestos de amina que tienen un grupo polimerizable tales como
metacrilato de N,N-dimetilaminoetilo y metacrilato
de N,N-dietilaminoetilo; y compuestos de amina que
tienen un grupo sililo tales como
N-(hidroxietil)-N-metilaminopropiltrimetoxisilano,
dimetoxifenil-2-piperidinetoxisilano,
N,N-dietilaminometiltrimetilsilano y
(N,N-dietil-3-aminopropil)trimetoxisilano.
Estos compuestos de amina pueden usarse solos o
en una mezcla de dos o más. El compuesto de amina está contenido en
una cantidad de 0,1 a 20 partes en peso, basado en 100 partes en
peso de todos los monómeros polimerizables por radicales. Cuando la
cantidad del compuesto de amina es menor de 0,1 partes en peso o
mayor de 20 partes en peso, no se consigue un efecto de mejorar la
adhesión entre la capa de recubrimiento y un sustrato que no tiene
capa adhesiva. Además, cuando la cantidad de compuesto de amina es
mayor de 20 partes en peso, es posible que ocurra el
amarilleamiento de la capa de recubrimiento y las propiedades
fotocrómicos de la capa de recubrimiento fotocrómico a obtener se
deterioran desventajosamente. Desde el punto de vista del efecto,
el contenido del compuesto de amina es adecuadamente de 0,5 a 10
partes en peso, particularmente adecuadamente de 1 a 10 partes en
peso, basado en 100 partes en peso de todos los componentes de
monómero polimerizable por radicales.
Cuando la composición de recubrimiento se aplica
a la superficie de un sustrato, tal como una lente de plástico,
después de la adición de un iniciador de polimerización por
radicales a la composición y después se cura, la composición puede
proporcionar una película de recubrimiento (capa de recubrimiento)
que se adhiere a un sustrato y no se desprende fácilmente incluso
en condiciones de alta humedad y la composición puede usarse
adecuadamente como un agente de recubrimiento. En lo sucesivo en
este documento, se describirán los iniciadores de polimerización
por radicales que se usan en las composiciones de la presente
invención.
\vskip1.000000\baselineskip
La composición de recubrimiento contiene
preferiblemente un iniciador de fotopolimerización que puede curarse
por luz.
Las composiciones de recubrimiento de fotocurado
de la presente invención contienen preferiblemente un iniciador de
fotopolimerización que puede curarse por luz.
Los ejemplos específicos del iniciador de
fotopolimerización incluyen compuestos basados en óxido de
monoacilfosfina tales como óxido de
2,6-dimetilbenzoildifenilfosfina, óxido de
2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina, óxido de
2,6-diclorbenzoildifenilfosfina y óxido de
2,6-dimetoxibenzoildifenilfosfina; compuestos
basados en óxido de bisacilfosfina tales como óxido de
bis(2,6-dimetoxibenzoil)-2,4,4-trimetilpentilfosfina,
óxido de
bis(2,6-dimetilbenzoil)-2,4,4-trimetilpentilfosfina,
óxido de
bis(2,4,6-trimetilbenzoil)-2,4,4-trimetilpentil
fosfina, óxido de
bis(2,6-diclorobenzoil)-2,4,4-trimetilpentilfosfina,
óxido de
bis(2,4,6-trimetilbenzoil)-fenilfosfina
y óxido de
bis(2,4,6-trimetoxibenzoil)-fenilfosfina;
benzofenol, acetofenona, 4,4'-diclorobenzofenona,
metilfenilglioxilato, tioxantona, 2,4-dimetil
tioxantona, 2-metil tioxantona,
2-clortioxantona, diisopropil tioxantona,
2,4-dietil tioxantona, 2,4-dicloro
tioxantona, 2-isopropil tioxantona,
bis(\eta5-2,4-ciclopentadieno-1-il)-bis(2,6-difluoro-3-(1H-pirrol-1-il)-fenil)titanio,
3,3',4,4'-tetra(t-butilperoxicarbonil)benzofenona,
alcanforquinona, dibenzosuberona, 2-etil
antraquinona, 4',4''-dietilisoftalofenona,
9,10-fenantrenoquinona,
1-fenil-1,2-propanodiona-2(O-etoxicarbonil)oxima,
benzofenona, ortobenzoilbenzoato de metilo, ácido
ortobenzoilbenzoico, sulfuro de
4-benzoil-4'-metildifenilo,
2,2-dimetoxi-1,2-difeniletano-1-ona,
2-bencil-2-dimetilamino-1-(4-morfolinofenil)-butanona-1,
2-metil-1-[4-(metiltio)fenil]-2-morfolinopropano-1-ona,
1-hidroxi-ciclohexil-fenil-cetona,
1-[4-(2-hidroxietoxi)-fenil]-2-hidroxi-2-metil-1-propano-1-ona,
2-hidroxi-2-metil-1-fenil-propano-1-ona,
4-fenil benzofenona, hidroxi benzofenona,
3,3'-dimetil-4-metoxi
benzofenona, benzoína, metil éter benzoína, etil éter benzoína,
isopropil éter benzoína, isobutil éter benzoína,
4-fenoxidicloroacetofenona,
4-t-butil-dicloroacetofenona,
4-t-butil-tricloroacetofenona,
dietoxiacetofenona,
1-(4-isopropilfenil)-2-hidroxi-2-metilpropano-1-ona,
1-(4-dodecilfenil)-2-hidroxi-2-metilpropano-1-ona,
y
4-(2-hidroxietoxi)-fenil(2-hidroxi-2-propil)cetona.
Estos iniciadores de fotopolimerización se usan
preferiblemente en una cantidad de 0,001 a 5 partes en peso, basado
en 100 partes en peso de la mezcla de monómero polimerizable por
radicales. Los iniciadores de fotopolimerización anteriores pueden
usarse solos o en una mezcla de dos o más.
Adicionalmente, en la presente invención, en
lugar del iniciador de fotopolimerización o junto con el iniciador
de fotopolimerización, puede usarse un iniciador de polimerización
térmico. El iniciador de polimerización térmico no está
particularmente limitado y pueden usarse iniciadores de
polimerización térmicos conocidos. Los ejemplos representativos de
los mismos incluyen peróxidos de diacilo tales como peróxido de
benzoílo, peróxido de p-clorobenzoílo, peróxido de
decanoílo, peróxido de lauroílo y peróxido de acetilo; peroxi
ésteres tales como hexanoato de
t-butilperoxi-2-etilo,
bicarbonato de t-butilperoxi, neodecanato de
cumilperoxi y benzoato de t-butilperoxi; carbonatos
de peroxi tales como bicarbonato de diisopropilperoxi, dicarbonato
de di-2-etilhexilperoxi y carbonato
de di-sec-butiloxi; y compuestos azo
tales como 2,2'-azobisisobutilonitrilo,
2,2'-azobis(4-dimetilvaleronitrilo),
2,2'-azobis(2-metilbutilonitrilo)
y
1,1',-azobis(ciclohexano-1-carbonitrilo).
Las cantidades de estos iniciadores de
polimerización térmicos varían de acuerdo con las condiciones de
polimerización, las clases de iniciadores y las clases y
composición de monómeros polimerizables por radicales y no pueden
limitarse a cantidades particulares. Sin embargo, se usan
adecuadamente en una cantidad de 0,01 a 10 partes en peso, basado
en 100 partes en peso de la mezcla de monómero polimerizable por
radicales. Los iniciadores de polimerización térmica anteriores
pueden usarse solos o en una mezcla de dos o más.
\newpage
A la composición de recubrimiento, se le pueden
añadir también aditivos tales como un tensioactivo antioxidante
aceptor de radicales, estabilizador ultravioleta, agente de
liberación del molde, inhibidor de coloración, agente antiestático,
colorante fluorescente, colorante, pigmento, perfume y plastificante
para mejorar la durabilidad de un compuesto fotocrómico cuando se
añade el compuesto fotocrómico y para mejorar una velocidad de
desarrollo del color y una velocidad de decoloración y
moldeabilidad. Como estos aditivos, se usan compuestos conocidos,
sin ninguna restricción.
Por ejemplo, como el tensioactivo, pueden usarse
cualquier tensioactivo no iónico, aniónico y catiónico. Sin
embargo, el tensioactivo no iónico se usa preferiblemente desde el
punto de vista de la solubilidad en los monómeros polimerizables.
Los ejemplos específicos de tensioactivos no iónicos que pueden
usarse adecuadamente incluyen éster de ácido graso de sorbitano,
éster de ácido graso de glicerina, éster de ácido graso de
decaglicerina, éster de ácido graso de pentaeritritol de
propilenglicol, éster de ácido graso de polioxietilen sorbitano,
éster de ácido graso de polioxietilen sorbitano, éster de ácido
graso de polioxietilen glicerina, éster de ácido graso de
polietilenglicol, polioxietilen alquil éter, polioxietilen
fitoesterol fitoestanol, polioxietilen polioxipropilen alquil éter,
polioxietilen alquil fenil éter, aceite de ricino de
polioxietilen-aceite de ricino endurecido,
derivados de cera de abejas de polioxietilen
lanolina-alcohol de lanolina, amida de ácido graso
de polioxietilen alquilamina, condensado de formaldehído de
polioxietilen alquil fenilo y polioxialquilen alquil éter de cadena
sencilla. Estos tensioactivos pueden usarse en una mezcla de dos o
más. El tensioactivo se añade preferiblemente en una cantidad de
0,1 a 20 partes en peso, basado en 100 partes en peso de la mezcla
de monómero polimerizable por radicales.
Adicionalmente, como el antioxidante, aceptor de
radicales, estabilizador ultravioleta y absorbedor ultravioleta,
una amina con impedimentos estéricos estabilizadora de luz, un
antioxidante de fenol con impedimentos estéricos, un aceptor de
radicales fenólico, un antioxidante basado en azufre, un compuesto
basado en benzotriazol y un compuesto basado en benzofenona pueden
usarse adecuadamente. Este antioxidante, aceptor de radicales,
estabilizador ultravioleta y absorbedor ultravioleta pueden usarse
en una mezcla de dos o más. Adicionalmente, cuando se usan estos
compuestos no polimerizables, el tensioactivo y el antioxidante,
aceptor de radicales, estabilizador ultravioleta y absorbedor
ultravioleta pueden usarse en combinación. Este antioxidante,
aceptor de radicales, estabilizador ultravioleta y absorbedor
ultravioleta se añaden preferiblemente en una cantidad de 0,001 a
20 partes en peso, basado en 100 partes en peso de la mezcla de
monómero polimerizable por radicales.
Cuando las composiciones de recubrimiento se
usan como un agente de recubrimiento para materiales ópticos,
adecuadamente tienen una viscosidad a 25ºC, de 20 a 1.000 cP,
particularmente adecuadamente de 50 a 800 cP, más adecuadamente de
70 a 500 cP, porque una película de recubrimiento tiene un espesor
deseado se obtiene fácilmente por recubrimiento por centrifugación.
Con el intervalo de viscosidad, es fácil de ajustar el espesor de
una capa de recubrimiento que posteriormente se describe que es
bastante gruesa, de 10 a 100 \mum, y particularmente cuando se
añade un compuesto fotocrómico, las composiciones pueden presentar
propiedades fotocrómicas satisfactorias.
Para ajustar las viscosidades de las
composiciones a dicho intervalo, un monómero polimerizable por
radicales de alta viscosidad que tiene una viscosidad de 200 cP o
mayor, preferiblemente de 500 cP o mayor, más preferiblemente de
2.000 cP o mayor, se mezcla en las presentes composiciones según sea
apropiado, porque los monómeros polimerizables por radicales que
mejoran la adhesión y propiedades fotocrómicas a menudo tienen una
baja viscosidad de 100 cP o menor.
Adicionalmente, cuando las composiciones de
recubrimiento se usan como un material de recubrimiento para lentes
oftálmicas, los contenidos de los constituyentes, particularmente
los monómeros polimerizables por radicales, se ajustan
preferiblemente de manera que los índices de refracción de los
productos curados de las composiciones son casi iguales a aquellos
de las lentes oftálmicas. En general, los contenidos de los
constituyentes se ajustan de manera que los productos curados
tienen un índice de refracción de aproximadamente 1,48 a 1,75.
\vskip1.000000\baselineskip
En lo sucesivo en este documento, se describirán
las composiciones de la presente invención incluyendo la
composición de recubrimiento de la presente invención y los métodos
de preparación de la misma.
Los métodos para preparar las composiciones de
la presente invención no están particularmente limitados y las
presentes composiciones pueden prepararse fácilmente pesando
cantidades dadas de componentes y mezclándolas juntos. El orden de
adición de los componentes no está particularmente limitado. Es
decir, todos los componentes pueden añadirse simultáneamente, o
también es posible mezclar sólo los componentes monoméricos por
adelantado y después añadir y mezclar un compuesto fotocrómico y
otros aditivos justo antes de la polimerización, por ejemplo.
Cuando se almacena la composición de la presente invención que
contiene un compuesto de amina y un monómero epoxi como un monómero
polimerizable por radicales es preferible, para obtener una alta
estabilidad durante el almacenamiento, almacenar el monómero epoxi
y el compuesto de amina en envases separados y después mezclarlos
antes del uso. En este caso, otros componentes se separan y
almacenan en los dos envases anteriores.
\newpage
Como se ha descrito anteriormente, las
composiciones de la presente invención, particularmente las
composiciones de la presente invención que contienen compuestos
fotocrómicos, pueden usarse adecuadamente como agentes de
recubrimiento para sustratos de material óptico tal como lentes de
plástico. En lo sucesivo en este documento, se describirá un método
para usar las presentes composiciones en dicha aplicación.
Los sustratos de material óptico sobre los que
se aplican los agentes de recubrimiento que comprenden las
composiciones de la presente invención no están particularmente
limitados y se ejemplifican mediante materiales ópticos conocidos
tales como lentes oftálmicas de cristal y plástico, y vidrios para
ventanas de casas y automóviles. Estos agentes de recubrimiento se
usan particularmente adecuadamente en las lentes oftálmicas de
plástico.
Como las lentes oftálmicas de plástico, pueden
usarse lentes oftálmicas de plástico que comprenden una resina
(met)acrílica, una resina de policarbonato, una resina de
alilo, una resina tiouretano, una resina de uretano o una resina
tioepoxi. Sin embargo, las lentes de vidrio que comprenden una
resina de tiouretano, una resina de uretano, una resina tioepoxi o
una resina de alilo se usan particularmente adecuadamente porque
estas lentes de vidrio tienen una adhesión excelente para recubrir
las capas formadas por las composiciones de la presente invención y
una durabilidad de adhesión excelente (durabilidad de adhesión
particularmente cuando se almacenan en condiciones de alta
humedad).
Cuando los agentes de recubrimiento que
comprenden las composiciones de la presente invención se aplican a
un sustrato de lente de plástico, la lente de plástico se somete
preferiblemente a un pretratamiento con el fin de mejorar la
adhesión por adelantado. Los ejemplos ilustrativos del
pretratamiento incluyen un tratamiento químico que usa una solución
acuosa básica o una solución acuosa ácida, un tratamiento de pulido
usando un agente de pulido, tratamientos con plasma usando plasma
atmosférico y plasma a baja presión, un tratamiento de descarga
corona, un tratamiento con llama y un tratamiento con ozono UV. En
vista de la adhesión entre la lente de plástico y la capa de
recubrimiento, se usa adecuadamente un tratamiento alcalino, el
tratamiento con plasma o el tratamiento de descarga corona.
Adicionalmente, pueden usarse dos o más pretratamientos diferentes
en combinación como el pretratamiento para la lente de plástico.
Para formar la capa de recubrimiento sobre la
superficie de un sustrato, el agente de recubrimiento que comprende
la composición de la presente invención se aplica a la superficie o
superficies (superficie delantera y/o superficie trasera) del
sustrato y después se cura después de realizar dicho pretratamiento
según se requiera. Un método para la aplicación del agente de
recubrimiento no está particularmente limitado y pueden usarse
métodos de recubrimiento conocidos sin ninguna restricción. Los
ejemplos específicos de los mismos incluyen métodos de aplicación
del agente de recubrimiento tal como por métodos tales como
recubrimiento por centrifugación, recubrimiento por pulverización,
recubrimiento por inmersión y recubrimiento por
inmersión-centrifugación. El espesor de la capa de
agente de recubrimiento aplicado por dicho método (que corresponde
al espesor de la capa de recubrimiento curada) no está
particularmente limitado. Sin embargo, particularmente cuando se
añade un compuesto fotocrómico, el espesor es preferiblemente
relativamente grande, puesto que puede obtenerse una densidad del
color desarrollado satisfactoria y una durabilidad, que es una
propiedad fotocrómica, que también es buena, incluso si el
contenido de compuesto fotocrómico es bajo. Mientras tanto, sin
embargo, puesto que el amarilleamiento inicial aumenta a medida que
aumenta el espesor de la capa de recubrimiento, el espesor de la
capa de recubrimiento curada es preferiblemente de 10 a 100 \mum,
particularmente preferiblemente de 20 a 50 \mum. Dicha capa de
recubrimiento gruesa puede conseguirse fácilmente ajustando la
viscosidad a 25ºC de la composición curable al intervalo anterior
como se ha descrito anteriormente. Para comparación, una
composición de recubrimiento tal como un agente de recubrimiento
para recubrimiento duro que se usa generalmente sobre lentes de
plástico contiene un disolvente y similares para obtener una
película de recubrimiento uniforme, de manera que su viscosidad a
25ºC es generalmente de 5 cP o menor y el espesor de la capa de
recubrimiento obtenida a partir de la composición de recubrimiento
es de varios micrómetros o más pequeña. Comparado con dicho
espesor, el espesor anterior de 10 a 100 \mum es muy grande.
Adicionalmente, como un método de curado, se usa
un método de fotocurado o un método de curado térmico según sea
apropiado, de acuerdo con la clase de iniciador de polimerización
por radicales a usar. En vista de las propiedades físicas y el
aspecto de una película de recubrimiento obtenida, es adecuado
emplear un método que comprende curar el agente de recubrimiento
por irradiación de luz usando un iniciador de fotopolimerización y
calentando el agente curado para completar la polimerización. En
este caso, puede usarse un iniciador de polimerización térmica en
combinación con el iniciador de fotopolimerización. Como la fuente
de luz usada para el fotocurado, pueden usarse lámparas con o sin
electrodos tales como una lámpara de haluro metálico, una lámpara
de mercurio de presión muy alta, una lámpara de mercurio de presión
alta, una lámpara de mercurio de presión media, una lámpara
bactericida, una lámpara de xenón, un arco de carbono y una lámpara
de tungsteno. Adicionalmente, puede usarse un chorro de electrones
como la fuente de luz. En este caso, la capa de recubrimiento puede
curarse sin adición del iniciador de fotopolimerización.
Adicionalmente, los ejemplos ilustrativos del método de curado
térmico incluyen un método que comprende calentar el agente de
recubrimiento en un horno de polimerización de manera que se
polimerice térmicamente y un método que comprende irradiar el agente
de recubrimiento con luz infrarroja en un horno de polimerización
tal como para polimerizarlo y curarlo.
Los materiales ópticos sobre los que se ha
formado la capa de recubrimiento que comprende el producto curado
de la composición de la presente invención, como se ha descrito
anteriormente, pueden usarse tal cual son. Sin embargo, es más
preferible que los materiales ópticos se recubran con un material de
recubrimiento duro. La resistencia a abrasión de los materiales
ópticos puede mejorarse recubriéndolos con una capa de recubrimiento
duro. Como la capa de recubrimiento duro, pueden usarse capas de
recubrimiento duro conocidas sin ninguna restricción. Los ejemplos
ilustrativos de las capas de recubrimiento duro incluyen aquellas
obtenidas por recubrimiento y curado de agentes de recubrimiento
para recubrimiento duro que están compuestas esencialmente por un
agente de acoplamiento de silano o soles de óxidos de silicio,
zirconio, antimonio, aluminio y similares y aquellos obtenidos por
recubrimiento y curado de agentes de recubrimiento para un
recubrimiento duro que están compuestos esencialmente de polímeros
orgánicos. En la presente invención, la adhesión adecuada puede
obtenerse más firmemente y fácilmente incorporando el monómero de
sililo en la composición de recubrimiento.
Adicionalmente, también es posible someter la
capa de recubrimiento que comprende la composición de la presente
invención y, según se requiera, la capa de recubrimiento duro
formada sobre la capa de recubrimiento, a dicho procesamiento y
tratamientos secundarios como un tratamiento antirreflexión y un
tratamiento antiestático por deposición en fase vapor de una
película fina que comprende un óxido metálico tal como SiO_{2},
TiO_{2} o ZrO_{2} o el recubrimiento de una película fina que
comprende un polímero orgánico.
En lo sucesivo en este documento, la presente
invención se describirá adicionalmente con referencia a los Ejemplos
y Ejemplos Comparativos. Sin embargo, la presente invención no se
limitará a estos ejemplos.
\vskip1.000000\baselineskip
En lo sucesivo en este documento, se presentarán
las abreviaturas y nombres de los compuestos usados. Como para
otros monómeros polimerizables por radicales, la dureza Rockwell,
escala L, de los productos curados obtenidos cuando los compuestos
(monómeros) se homopolimerizan por polimerización por colada (que
comprende calentar los monómeros de 30ºC a 90ºC en 20 horas y
después polimerizarlos a 120ºC durante 2 horas) se presentan entre
paréntesis con "HOMO-HL". Las durezas se
midieron usando un medidor de dureza Rockwell AKASHI (modelo:
AR-10) después de que los productos curados se
mantuvieran en una habitación a 25ºC durante 1 día. El metacrilato
de glicidilo es un monómero epoxi.
\vskip1.000000\baselineskip
- Componente (Al): Monómero de sililo
- TMSiMA: \gamma-metacriloiloxipropiltrimetoxisilano
- DMSiMA: \gamma-metacriloiloxipropilmetildimetoxisilano,
- Componente (Al): monómero de isocianato
- MOI: metacrilato 2-isocianato etoxi,
- Componente (A2): compuesto de maleimida,
- PMI: N-fenil maleimida,
- LMI: N-lauril maleimida
- BMI-1: 4,4'-difenilmetano bismaleimida,
- BMI-2: 2,2-bis[4-(4-maleimidafenoxi)fenil]propano
- Componente (B1): monómero que contiene una unión éster,
- EB6A: hexaacrilato de oligómero de poliéster (DAICEL UCB CO., LTD., EB1830)
- HP: diacrilato de neopentil glicol de ácido hidroxipiválico,
- EBA: copolímero acrílico acrilado (DAICEL UCB CO, LTD.: EB1701) FA3: monoacrilato de \varpi-carboxipolicaprolactona que tiene un peso molecular medio de 458
- HOA: ácido 2-acriloiloxietilsuccínico
- HOB: ftalato de 2-acriloiloxietilhexahidro
- DPCA: hexaacrilato de dipentaeritritol modificado con policaprolactona que tiene un peso molecular medio de 1.200 (Nippon Kayaku Co., Ltd.: DPCA-60)
- Componente (C1): monómero polimerizable por radicales diferente del componente (A1) y del componente (B1)
- \text{*} Monómero de alta dureza
- TMPT: trimetacrilato de trimetilolpropano (HOMO-HL = 122)
- GMA: metacrilato de glicidilo (HOMO-HL = 80) (Nota: El monómero es un monómero epoxi.)
- BPE: 2,2-bis (4-metacriloiloxietoxifenil)propano (HOMO-HL = 110)
- U6A: hexaacrilato de oligómero de uretano (HOMO-HL = 100) (Shin-Nakamura Chemical Corporation: U-6HA)
- \text{*} Monómero de baja dureza
- 9GA: diacrilato de polietilenglicol que tiene un peso molecular medio de 532 (HOMO-HL <20)
- MePEGMA; metacrilato de polietilenglicol de éter metílico que tiene un peso molecular medio de 1.000 (HOMO-HL <20)
- BPEO:
- 2,2-bis (4-acriloiloxipolietilenglicolfenil)propano con un peso molecular medio de 776 (HOMO-HL <40)
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Cromeno 1 (denominado en lo sucesivo en este
documento también "c1"): Compuesto de la siguiente
estructura
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\vskip1.000000\baselineskip
Cromeno 2 (denominado en lo sucesivo en este
documento también "c2"): Compuesto de la siguiente
estructura
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Cromeno 3 (denominado en lo sucesivo en este
documento también "c3"): Compuesto de la siguiente
estructura
\vskip1.000000\baselineskip
Cromeno 4 (denominado en lo sucesivo en este
documento también "c4"): Compuesto de la siguiente
estructura
\vskip1.000000\baselineskip
Cromeno 5 (denominado en lo sucesivo en este
documento también "c5"): Compuesto de la siguiente
estructura
\vskip1.000000\baselineskip
Cromeno 6 (denominado en lo sucesivo en este
documento también "c6"): Compuesto de la siguiente
estructura
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Cromeno 7 (denominado en lo sucesivo en este
documento también "c7"): Compuesto de la siguiente
estructura
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Cromeno 8 (denominado en lo sucesivo en este
documento también "c8"): Compuesto de la siguiente
estructura
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
- NMDEA: N-metildietanolamina
- DMEMA: metacrilato de N,N-dimetilaminoetilo
\vskip1.000000\baselineskip
- CGI1800: mezcla que comprende
- 1-hidroxi-fenil-ciclohexil-fenil cetona y
- óxido de bis (2,6-dimetoxibenzoil)-2,4,4-trimetil-pentilfosfina en una proporción de 3:1
\vskip1.000000\baselineskip
- LS765: bis (1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidil)sebacato
\vskip1.000000\baselineskip
- CR39 (lente de plástico de resina de alilo; índice de refracción = 1,50)
- MR (lente de plástico de resina tiouretano; índice de refracción = 1,60)
- TE (lente de plástico de resina de tioepoxi; índice de refracción = 1,71)
- SPL (lente de plástico de resina de metacrilo; índice de refracción = 1,54)
- TR (lente de plástico de resina de uretano; índice de refracción = 1,53)
\vskip1.000000\baselineskip
- UT20 (adhesivo de fotocurado acrílico: ARDEL CO, LTD.)
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de Referencia
1
Cinco partes en peso de
N-metildietanolamina, 5 partes en peso de LS765, y
0,2 partes en peso de CGI1800 como un iniciador de polimerización
se añadieron a 100 partes en peso de monómeros polimerizables que
comprendían 10 partes en peso de
\gamma-metacriloiloxipropiltrimetoxisilano, 20
partes en peso de trimetacrilato de trimetilolpropano, 20 partes en
peso de diacrilato de polietilenglicol que tenía un peso molecular
medio de 532, 30 partes en peso de hexaacrilato de oligómeros de
uretano, 10 partes en peso de metacrilato de glicidilo y 10 partes
en peso de diacrilato de neopentil glicol de ácido hidroxipiválico.
Después se mezclaron totalmente tal como para obtener un agente de
recubrimiento de fotocurado A. La viscosidad cinemática de la
solución mixta se midió usando un viscosímetro de
Cannon-Fenske. La medición se realizó a 25ºC de
acuerdo con JIS K2283. Cuando la viscosidad de la muestra se
calculó a partir de la viscosidad cinemática obtenida y la
viscosidad específica de la muestra medida por adelantado usando la
expresión [viscosidad (cP) \cong viscosidad cinemática (cSt) x
viscosidad específica (G/cm^{3})], era de 110 cP.
\vskip1.000000\baselineskip
Preparación de la Muestra 1: Toda la superficie
convexa de una lente de plástico de resina de tiouretano (MR) se
sometió a un tratamiento con plasma a presión atmosférica durante 90
segundos usando un equipo de irradiación de plasma a presión
atmosférica (ST-7000 de KEYENCE CORPORATION) y la
superficie convexa se lavó después con aproximadamente 2 ml de agua
caliente a 40ºC. Después, el agente de recubrimiento de fotocurado A
se recubrió por centrifugación usando un recubridor de
centrifugación 1H-DX2 de MIKASA CO, LTD, aumentando
gradualmente la velocidad de giro (es decir, a 60 rpm durante 40
segundos, 400 rpm durante 2 segundos y después 600 rpm durante 4
segundos). Después, la lente se mantuvo con la superficie convexa
recubierta con el agente de recubrimiento A orientada hacia arriba
y después se expuso a una lámpara de haluro metálico equipada con un
reflector frío con una intensidad de exposición de aproximadamente
100 mW/cm^{2} en una atmósfera de gas nitrógeno durante 180
segundos tal como para curar el agente de recubrimiento A. Después,
la lente se mantuvo con la superficie convexa orientada hacia abajo
y después se calentó a 120ºC durante 1 hora. El espesor de la capa
de recubrimiento (capa de recubrimiento A) formada sobre la lente
de plástico se midió usando el equipo de medición de película fina
de Filmetrics Japan, Inc. Usando esta lente como una muestra
(muestra 1), se realizó un ensayo de adhesión 1 para evaluar la
adhesión entre la lente y la capa de recubrimiento que se describirá
posteriormente.
Preparación de la Muestra 2: Otra lente de
plástico que tenía una capa de recubrimiento (capa de recubrimiento
A) que comprendía el producto curado del agente de recubrimiento A
se obtuvo de la misma manera que se produjo la muestra 1. Entonces,
después de medir el espesor de la capa de recubrimiento, la lente de
plástico se lavó con acetona y después se secó al aire totalmente
para limpiarla. Después, la lente de plástico se sumergió en una
solución acuosa de NaOH al 10% durante 10 minutos y la lente de
plástico se lavó entonces totalmente con agua y se secó al aire de
nuevo. Esta lente se sumergió en un agente de recubrimiento para
recubrimiento duro (solución de recubrimiento duro TS56H de
Tokuyama Corporation), se extrajo a 30 cm/minuto, se
pre-secó a 60ºC durante 15 minutos y se calentó a
130ºC durante 2 horas tal como para curar el agente de
recubrimiento. De esta manera, se preparó una muestra (muestra 2)
que tenía la capa de recubrimiento duro.
Preparación de la Muestra 3: una muestra 3 se
preparó de la misma manera que la muestra 2.
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Sobre la superficie de la capa de recubrimiento
de la muestra 1 que se había dejado reposar a temperatura ambiente
durante 0,5 a 24 horas después del curado, se formaron 100
cuadrículas cada una de las cuales tenía un tamaño de 1 mm x 1 mm
usando un cuchillo de corte. Posteriormente, un ensayo de cuadrícula
en el que una cinta adhesiva disponible en el mercado se pegó sobre
las cuadrículas y se observó visualmente el grado de
desprendimiento de la capa de recubrimiento cuando se desprendió la
cinta adhesiva rápidamente, se realizó para evaluar la adhesión
entre la lente y la capa de recubrimiento. La evaluación se realizó
basándose en el número de cuadrículas no desprendidas de las 100
cuadrículas, es decir, según la siguiente escala de 5 puntos.
\newpage
- \circledcirc
- (número de cuadrículas no desprendidas después de la evaluación) / (número de cuadrículas antes de la evaluación = 100) = 100/100
- O:
- 99 a 95/100
- \Delta:
- 94 a 80/100
- \ding{115}:
- 79 a 50/100
- X:
- 49 o menos / 100
Los resultados se muestran en la Tabla 3 junto
con los resultados de los Ejemplos de Referencia.
\vskip1.000000\baselineskip
Sobre la superficie de la muestra 2 que se había
dejado reposar a temperatura ambiente durante 0,5 a 24 horas
después de la formación de la capa de recubrimiento duro, se
formaron 100 cuadrículas cada una de las cuales tiene un tamaño de
1 mm x 1 mm usando un cuchillo de corte y se realizó un ensayo de
cuadrícula como en el apartado (1) anterior para evaluar la
adhesión 2. Los resultados se muestran en la Tabla 3 junto con los
resultados de los Ejemplos de Referencia Adicionales. El número de
cuadrículas no desprendidas en este caso se refiere al número de
cuadrículas donde no se desprendió ni la capa de recubrimiento A ni
la capa de recubrimiento duro.
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Después de que la muestra 3 se hubiera dejado
reposar a una temperatura de 40ºC y una humedad del 90% HR durante
1 semana después de la formación de la capa de recubrimiento duro,
se realizó un ensayo de cuadrícula como en el apartado (1)
anterior. Los resultados se muestran en la Tabla 3 junto con los
resultados de otros Ejemplos de Referencia. El número de
cuadrículas no desprendidas en la evaluación se refiere al número de
cuadrículas donde ni la capa de recubrimiento A ni la capa de
recubrimiento duro se desprendieron como en el caso anterior
(2).
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Ejemplos de Referencia 2 a
10
Los componentes mostrados en la Tabla 1 se
mezclaron de la misma manera que se produjo el agente de
recubrimiento A para obtener los agentes de recubrimiento de
fotocurado B a F. Los componentes (C1) mostrados en la Tabla 1 son
monómeros polimerizables por radicales distintos de los componentes
(A1) (monómeros de sililo y/o monómeros de isocianato) y los
componentes (B1) (monómeros que contienen uniones éster).
Las muestras se prepararon de la misma manera
que en el Ejemplo de Referencia 1 excepto que se usaron los agentes
de recubrimiento y los sustratos de lente mostrados en la Tabla 3 y
las muestras se evaluaron. Los resultados de la evaluación se
muestran en la Tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos Comparativos 1 a
7
Los componentes mostrados en la Tabla 2 se
mezclaron de la misma manera que se produjo el agente de
recubrimiento A para obtener los agentes de recubrimiento de
fotocurado R, S y V. R y S son agentes de recubrimiento para
experimentos comparativos que no contienen un monómero que contenga
una unión éster y V es un agente de recubrimiento para un
experimento comparativo que no contiene un monómero de sililo ni un
monómero de isocianato.
Las muestras se prepararon de la misma manera
que en el Ejemplo de Referencia 1 excepto que se usaron los agentes
de recubrimiento y los sustratos de lente mostrados en la Tabla 4 y
las muestras se evaluaron. Los resultados de las evaluaciones se
muestran en la Tabla 4. Como para el Ejemplo comparativo 7, sólo se
evaluó la adhesión 1.
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\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Como queda claro a partir de la Tabla 3
anterior, las películas de recubrimiento obtenidas usando los
agentes de recubrimiento que comprenden las composiciones de los
Ejemplos Referencia 1 a 10 muestran una buena adhesión (adhesión 1)
a los sustratos de lente, una buena adhesión (adhesión2) a las capas
de recubrimiento duro y una buena adhesión (adhesión 3) después de
los ensayos de humedad. Mientras tanto, como se muestra mediante
los resultados de los Ejemplos Comparativos 1 a 6 en la Tabla 4,
cuando no hay un monómero que contenga una unión éster contenido en
los agentes de recubrimiento, la adhesión 3 es significativamente
mala, mientras que la adhesión 1 y la adhesión 2 son buenas.
Además, como se muestra en el Ejemplo comparativo 7, cuando no hay
"monómero de sililo y monómero de isocianato" contenido en el
agente de recubrimiento, ni siquiera es satisfactoria la adhesión
1.
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Ejemplos de Referencia Adicionales
1 a
17
Los componentes mostrados en las Tablas 1 y 2 se
mezclaron de la misma manera que se obtuvo el agente de
recubrimiento A para obtener los agentes de recubrimiento de
fotocurado G a Q que comprenden las composiciones de recubrimiento
que contienen compuestos fotocrómicos. Después, las muestras 1 a 3
se prepararon de la misma manera que el Ejemplo de Referencia 1
excepto que se usaron los agentes de recubrimiento y los sustratos
de lente mostrados en la Tabla 5 y las muestras 1 se midieron para
diversas propiedades fotocrómicos (una longitud de onda de
absorción máxima, una densidad del color desarrollado, una velocidad
de decoloración y durabilidad) por los siguientes métodos.
Adicionalmente, las adhesiones 1 a 3 de las muestras 1 a 3
anteriores se evaluaron como en el Ejemplo de Referencia 1. Los
resultados se muestran en la Tabla 5.
\vskip1.000000\baselineskip
La muestra se expuso a la lámpara de xenón
L-2480 (300 W) SHL-100 de Hamamatsu
Photonics Co., Ltd. mediante un filtro de AEROMAS (producto de
Corning Co., Ltd.) durante 120 segundos a 20ºC \pm 1ºC e
intensidades de chorro en la superficie del polímero a 365 nm de
2,4 mW/cm^{2} y 245 nm, de 24 de \mum/cm^{2} para desarrollar
color y la longitud de onda de absorción máxima en ese momento se
determinó usando un espectrofotómetro (fotodetector multicanal
instantáneo MCPD1000) de Otsuka Denshi Kogyo Co., Ltd. La longitud
de absorción máxima se refiere al tono de color en el momento del
desarrollo del color.
\vskip1.000000\baselineskip
La diferencia
{\varepsilon(120)-\varepsilon(0)}
entre la absorbancia {\varepsilon(0)} a la longitud de
onda anterior del producto curado no expuesto a luz y la absorbancia
{\varepsilon(120)} a la longitud de onda de absorción
máxima del producto curado después de exposición a la luz durante
120 segundos se determinó como la densidad del color desarrollado.
Puede decirse que cuanto mayor es este valor mejores son las
propiedades fotocrómicas.
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Después de que el producto curado se expusiera a
la luz durante 120 segundos, la exposición a la luz se detuvo y se
midió el tiempo "t1/2 (min)" (semi-vida de
decoloración) requerido por la absorbancia a la longitud de onda de
absorción máxima del producto curado para disminuir a 1/2 de la
{\varepsilon(120)-\varepsilon(0)}
anterior. Puede decirse que cuanto más corto este tiempo
(semi-vida de decoloración) más rápida es la
velocidad de decoloración, es decir, mejores son las propiedades
fotocrómicas.
\vskip1.000000\baselineskip
Para evaluar la durabilidad del color
desarrollado por irradiación de luz, se realizó el siguiente ensayo
de degradación. Es decir, la lente obtenida que tenía la capa de
recubrimiento que contenía un compuesto fotocrómico se sometió a una
aceleración de degradación durante 200 horas usando un medidor de
desgaste de xenón X25 SUGA TEST INSTRUMENTS CO., LTD.
Posteriormente, la evaluación de la densidad del color desarrollado
anteriormente se midió antes y después del ensayo, se midieron la
densidad del color desarrollado (A_{0}) antes del ensayo y la
densidad del color desarrollado (A_{200}) después del ensayo y el
valor de {(A_{200}/A_{0}) x 100} se tomó como una tasa residual
(%) que se usó como una medida de la durabilidad del color
desarrollado. Cuanto mayor es la tasa residual mayor es la
durabilidad del color desarrollado.
Ejemplos Comparativos 8 a
13
Los componentes mostrados en la Tabla 2 se
mezclaron de la misma manera que se obtuvo el agente de
recubrimiento A, de manera que se obtuvieron los agentes de
recubrimiento de fotocurado T y U que contenían compuestos
fotocrómicos. Después, las muestras 1 a 3 se prepararon de la misma
manera que en el Ejemplo de Referencia 1 excepto que se usaron los
agentes de recubrimiento y los sustratos de lente mostrados en la
Tabla 6 y las muestras 1 se midieron para diversas propiedades
fotocrómicas (una longitud de onda de absorción máxima, una densidad
del color desarrollado, una velocidad de decoloración y
durabilidad) por los mismos métodos usados en los Ejemplos de
Referencia Adicionales 1 a 17. Adicionalmente, las adhesiones 1 a 3
de las muestras anteriores 1 a 3 se evaluaron como en el Ejemplo de
Referencia 1. Los resultados se muestran en la Tabla 6.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Como queda claro a partir de la Tabla 5
anterior, las propiedades fotocrómicas y adhesiones de las muestras
(lentes de plástico fotocrómicas) preparadas usando los agentes de
recubrimiento que comprenden las composiciones de los Ejemplos de
Referencia Adicionales 1 a 17 son satisfactoriamente buenas.
Mientras tanto, como se muestra en la Tabla 6, en el caso de los
Ejemplos Comparativos 8 a 12, puesto que la composición de
recubrimiento de fotocurado (agente de recubrimiento T) contiene el
monómero de sililo y el monómero que contiene una unión éster como
monómeros polimerizables, las adhesiones no se degradan mucho, pero
las durabilidades, que son una de las propiedades fotocrómicas, se
degrada significativamente debido a un contenido excesivamente
grande de compuesto de amina. Adicionalmente, en el caso del
Ejemplo Comparativo 13, puesto que la composición de recubrimiento
de fotocurado (agente de recubrimiento U) no contiene monómero que
contenga una unión éster y contiene el monómero de sililo en una
cantidad mayor que la definida en la presente invención, las
adhesiones se degradan y las propiedades fotocrómicas (velocidad de
decoloración y durabilidad) se degradan también.
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Ejemplo de Referencia Adicional
18
Se preparó una muestra (espesor de la capa de
recubrimiento: 43 \mum) de la misma manera que en el Ejemplo de
Referencia adicional 1 excepto que se usó una composición de
recubrimiento que tenía la misma composición que la composición G
excepto porque no tenía un compuesto de amina y que se usó un
sustrato que tenía una capa adhesiva formada sobre el mismo y se
realizaron los ensayos de adición y se realizaron las evaluaciones
de las propiedades fotocrómicas sobre la muestra. Los resultados son
los siguientes: adhesión 1 = \circledcirc, adhesión 2 =
\circledcirc, adhesión 3 = \circledcirc, \lambdamáx = 610
(nm), densidad del color desarrollado = 0,77,
semi-vida de decoloración = 1,4 (min), durabilidad =
40%. La capa adhesiva se formó de la siguiente manera. Es decir, en
primer lugar, toda la superficie convexa de una lente de plástico
de resina de tiouretano (MR) se sometió a un tratamiento con plasma
a presión atmosférica durante 60 segundos usando un equipo de
irradiación de plasma a presión atmosférica
(ST-7000 de KEYENCE CORPORATION). Después, se
recubrió por centrifugación UT20 usando el recubridor de
centrifugación 1H-DX2 de MIKASA CO, LTD, cambiando
escalonadamente la velocidad de giro (es decir, a 50 rpm durante 20
segundos, 1.500 rpm durante 5 segundos y 600 rpm durante 4
segundos). Después, la lente se mantuvo con la superficie convexa
recubierta con UT20 orientado hacia arriba y expuesta a una lámpara
de haluro metálico equipada con un reflector frío con una
intensidad de exposición de aproximadamente 100 mW/cm^{2} en una
atmósfera de gas nitrógeno durante 120 segundos para curar el UT20.
De esta manera, se formó la capa adhesiva.
Se entiende, a partir de este resultado, que
incluso si se usa una primera composición de recubrimiento que no
contenía compuesto de amina puede obtenerse una capa de
recubrimiento fotocrómico que tiene buenas propiedades de adhesión y
fotocrómicas cuando se usa un sustrato que tiene una capa
adhesiva.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una muestra (espesor de la capa de
recubrimiento: 45 \mum) de la misma manera que en el Ejemplo de
Referencia adicional 18 excepto que se usó una composición de
recubrimiento que tenía la misma composición que la composición G
excepto porque no tenía componente BI ni el compuesto de amina, y se
realizaron los ensayos de adhesión y evaluaciones de las
propiedades fotocrómicas se hicieron sobre la muestra. Los
resultados son los siguientes: adhesión 1 = \circledcirc, adhesión
2 = \Delta, adhesión 3 = \ding{115}, \lambdamáx = 610 (nm),
densidad del color desarrollado = 0,81, semi-vida
de decoloración = 1,5 (min), durabilidad = 41%. Se entiende a partir
de este resultado que incluso cuando se usa un sustrato recubierto
con un adhesivo, no pueden obtenerse adhesiones satisfactorias
cuando se usa una composición de recubrimiento que no contiene un
monómero que contenga una unión éster.
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Ejemplo de Referencia
11
Tres partes en peso de
N-metildietanolamina, 5 partes en peso de LS765 y
0,2 partes en peso de CGI1800 como un iniciador de polimerización
se añadieron a 100 partes en peso de monómeros polimerizables que
comprendían 1,5 partes en peso de
4,4'-difenilmetano bismaleimida, 18,5 partes en peso
de trimetacrilato de trimetilolpropano, 30 partes en peso de
2,2-bis
(4-acriloiloxipolietilenglicolfenil) propano que
tenía un peso molecular medio de 776, 20 partes en peso de
diacrilato de polietilenglicol que tenía un peso molecular medio de
532, 20 partes en peso de hexaacrilato de oligómeros de uretano y
10 partes en peso de metacrilato de glicidilo. Después se mezclaron
totalmente de manera que se obtuvo un agente de recubrimiento de
fotocurado A'. La viscosidad cinemática de la solución mixta se
midió usando un viscosímetro de Cannon-Fenske. La
medición se realizó a 25ºC de acuerdo con JIS K2283. Cuando la
viscosidad de la muestra se calculó a partir de la viscosidad
cinemática obtenida y la viscosidad específica de la muestra medida
por adelantado usando la expresión [viscosidad (cP) = viscosidad
cinemática (cSt) x viscosidad específica (G/cm^{3})], era de 142
cP.
Preparación de la Muestra 1: Toda la superficie
convexa de una lente de plástico de resina de tiouretano (MR) se
sometió a un tratamiento con plasma a presión atmosférica durante 90
segundos usando un equipo de irradiación de plasma a presión
atmosférica (ST-7000 de KEYENCE CORPORATION), y la
superficie convexa se lavó después con aproximadamente 2 ml de agua
caliente a 40ºC. Después, el agente de recubrimiento de fotocurado A
se recubrió por centrifugación usando un recubridor de
centrifugación 1H-DX2 MIKASA CO, LTD. aumentando
gradualmente la velocidad de giro (es decir, a 60 rpm durante 40
segundos, 400 rpm durante 2 segundos y después 600 rpm durante 4
segundos). Después, la lente se mantuvo con la superficie convexa
recubierta con el agente de recubrimiento A' orientada hacia arriba
y después se expuso a una lámpara de haluro metálico equipada con un
reflector frío con una intensidad de exposición de aproximadamente
100 mW/cm^{2} en una atmósfera de gas nitrógeno durante 180
segundo para curar el agente de recubrimiento A'. Después, la lente
se mantuvo con la superficie convexa orientada hacia abajo y
después se calentó a 120ºC durante 1 hora. El espesor de la capa de
recubrimiento (capa de recubrimiento A') formada sobre la lente de
plástico se midió usando un equipo de medición de película fina de
Filmetrics Japan, Inc. Usando esta lente como una muestra (muestra
1), se realizó un ensayo de adhesión 1 para evaluar la adhesión
entre la lente y la capa de recubrimiento, que se describirá
posteriormente.
Preparación de la muestra 2: otra lente de
plástico que tenía una capa de recubrimiento (capa de recubrimiento
A') que comprendía el producto curado del agente de recubrimiento A'
se obtuvo de la misma manera que se produjo la muestra 1. Entonces,
después de medir el espesor de la capa de recubrimiento, la lente de
plástico se lavó con acetona y después se secó totalmente al aire
para limpiarla. Después, la lente de plástico se sumergió en una
solución acuosa de NaOH al 10% durante 10 minutos y la lente de
plástico después se lavó totalmente con agua y se secó al aire de
nuevo. Esta lente se sumergió en un agente de recubrimiento para
recubrimiento duro (solución de recubrimiento duro TS56H de
Tokuyama Corporation), se extrajo a 30 cm/min, se
pre-secó a 60ºC durante 15 minutos y se calentó a
130º durante 2 horas tal como para curar el agente de recubrimiento.
De esta manera, se preparó una muestra (muestra 2) que tenía la capa
de recubrimiento duro.
Preparación de la Muestra 3: Se preparó una
muestra 3 de la misma manera que la muestra 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Sobre la superficie de la capa de recubrimiento
de la muestra 1 que se había dejado reposar a temperatura ambiente
durante 0,5 a 24 horas después del curado, se formaron 100
cuadrículas cada una de las cuales tenía un tamaño de 1 mm x 1 mm
usando un cuchillo de corte. Posteriormente, un ensayo de cuadrícula
en el que una cinta adhesiva disponible en el mercado se pegó sobre
las cuadrículas y el grado de desprendimiento de la capa de
recubrimiento cuando se desprendió la cinta adhesiva rápidamente se
observó visualmente se realizó para evaluar la adhesión entre la
lente y la capa de recubrimiento. La evaluación se realizó basándose
en el número de cuadrículas no desprendidas de las 100 cuadrículas,
es decir, según la siguiente escala de 5 puntos.
- \circledcirc
- (número de cuadrículas no desprendidas después de la evaluación) / (número de cuadrículas antes de la evaluación = 100) = 100/100
- O:
- 99 a 95/100
- \Delta:
- 94 a 80/100
- \ding{115}:
- 79 a 50/100
- X:
- 49 o menos / 100
Los resultados se muestran en la Tabla 9 junto
con los resultados de los otros Ejemplos de Referencia.
\vskip1.000000\baselineskip
Sobre la superficie de la muestra 2 que se había
dejado reposar a temperatura ambiente durante 0,5 a 24 horas
después de la formación de la capa de recubrimiento dura, se
formaron 100 cuadrículas cada una con un tamaño de 1 mm x 1 mm
usando un cuchillo de corte y se realizó un ensayo de las
cuadrículas como en el apartado (1) anterior para evaluar la
adhesión 2. Los resultados se muestran en la Tabla 9 junto con los
resultados de los otros Ejemplos de Referencia. El número de
cuadrículas no desprendidas en este caso se refiere al número de
cuadrículas en el que no se desprendió ni la capa de recubrimiento
A', ni la capa de recubrimiento duro.
Después de que la muestra 3 se hubiera dejado
reposar a una temperatura de 40ºC y una humedad del 90% de HR
durante 1 semana y 1 mes después de la formación de la capa de
recubrimiento duro, se realizó un ensayo de cuadrículas como en el
apartado (1) anterior. La adhesión después de 1 semana del ensayo de
humedad se tomó como adhesión 3 y la adhesión después de 1 mes del
ensayo de humedad se tomó como adhesión 4. Los resultados se
muestran en la Tabla 9 junto con los resultados de otros Ejemplos de
Referencia. El número de cuadrículas no desprendidas en la
evaluación se refiere al número de cuadrículas donde no se
desprendió ni la capa de recubrimiento A' ni la capa de
recubrimiento duro como en el apartado (2) anterior.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos de Referencia 12 a
27
Los componentes mostrados en la Tabla 7 se
mezclaron de la misma manera que se produjo el agente de
recubrimiento A' para obtener los agentes de recubrimiento de
fotocurado B' a H', que comprendían composiciones de la presente
invención.
Las muestras se prepararon de la misma manera
que en el Ejemplo de Referencia 11 excepto que se usaron los
agentes de recubrimiento y los sustratos de lente mostrados en la
Tabla 9 y se usaron los pretratamientos para los sustratos de lente
mostrados en la Tabla 9 y se evaluaron las muestras. Los resultados
de las evaluaciones se muestran en la Tabla 9. Los procedimientos
específicos de los pretratamientos mostrados en la Tabla 9 son los
siguientes.
\vskip1.000000\baselineskip
Toda la superficie convexa del sustrato de lente
se sometió a un tratamiento con plasma a presión atmosférica
durante 90 segundos usando un equipo de irradiación de plasma a
presión atmosférica (ST-7000 de KEYENCE CORPORATION)
y la superficie convexa se lavó después con aproximadamente 2 ml de
agua a 40ºC y después se secó al aire.
\vskip1.000000\baselineskip
Toda la superficie convexa del sustrato de lente
se sometió a un tratamiento de descarga corona durante 90 segundos
usando COROJET 1000 de KYOTO ELECTRIC INSTRUMENT Co., LTD.
\vskip1.000000\baselineskip
Después de que el sustrato de lente se
sumergiera en un una solución acuosa de hidróxido sódico al 10%
calentada a 50ºC durante 6 minutos, el sustrato se lavó con agua
corriente durante aproximadamente 10 minutos y después se secó en un
horno a 80ºC durante 20 minutos.
\vskip1.000000\baselineskip
Se dispersaron partículas de alúmina que tenían
un diámetro de partícula de aproximadamente 1 \mum en agua
destilada y la solución se aplicó a un trozo de tela con la que se
frotó toda la superficie convexa del sustrato de lente. Después, el
sustrato se lavo con agua corriente y después se secó en un horno a
80ºC durante 20 minutos.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos Comparativos 15 a
20
Los componentes mostrados en la Tabla 8 se
mezclaron de la misma manera que se produjo el agente de
recubrimiento A' para obtener los agentes de recubrimiento de
fotocurado T' y U'. T' y U' son agentes de recubrimiento para
experimentos comparativos que no contiene un compuesto de
maleimida.
Las muestras se prepararon de la misma manera
que en el Ejemplo de Referencia 11 excepto que se usaron los agentes
de recubrimiento y los sustratos de lente mostrados en la Tabla 10 y
se usaron los pretratamientos para los sustratos de lente mostrados
en la Tabla 10 y las muestras se evaluaron. Los resultados de las
evaluaciones se muestran en la Tabla 10. Como para los Ejemplos
Comparativos 16 a 18, sólo se evaluó la adhesión 1.
Como queda claro a partir de la Tabla 9
anterior, las películas de recubrimiento obtenidas usando los
agentes de recubrimiento de los Ejemplos de Referencia 11 a 27
muestran una buena adhesión (adhesión 1) a los sustratos de lente,
una buena adhesión (adhesión 2) a las capas de recubrimiento duro y
una buena adhesión (adhesión 3) una semana después de los ensayos de
humedad. Sin embargo, puesto que las composiciones usadas en los
Ejemplos de Referencia 11 a 19 no contienen monómeros de sililo, se
observa una tendencia a que las adhesiones 2 y las adhesiones
(adhesión 4) después de 1 mes de los ensayos de humedad se degradan
ligeramente en los Ejemplos de Referencia 11 a 19, comparados con
los Ejemplos de Referencia 20 a 27 usando los monómeros de sililo.
Cuando no se usan los monómeros de sililo, se observan ligeros
deterioros en las adhesiones; sin embargo puesto que contienen los
compuestos de maleimida, las composiciones tienen muy buenas
adhesiones. Mientras tanto, como se muestra mediante los resultados
los Ejemplos Comparativos 15 a 20 en la Tabla 10, cuando no hay
compuestos de maleimida contenidos en los agentes de recubrimiento,
no se obtiene una adhesión 4 satisfactoria. En particular, como se
muestra en los Ejemplos Comparativos 15 a 19, cuando no hay
compuestos de maleimida, no hay monómeros de sililo y no hay
monómeros que contengan una unión éster contenidos en los agentes de
recubrimiento, ni siquiera es satisfactoria la adhesión 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 1 a
19
Los componentes mostrados en las Tablas 7 y 8 se
mezclaron de la misma manera que se obtuvo el agente de
recubrimiento A' para obtener los agentes de recubrimiento de
fotocurado I' a S' que comprenden composiciones de la presente
invención que contienen compuestos fotocrómicos. Después, las
muestras 1 a 3 se prepararon de la misma manera que en el Ejemplo
de Referencia 11 excepto que se usaron los agentes de recubrimiento
y los sustratos de lente mostrados en la Tabla 11 y se usaron los
métodos de pretratamiento mostrados en la Tabla 11 y las muestras 1
se midieron para diversas propiedades fotocrómicas (una longitud de
onda de absorción máxima, una densidad del color desarrollado, una
velocidad de decoloración y durabilidad). Adicionalmente, las
adhesiones 1 a 4 de las muestras 1 a 3 anteriores se evaluaron como
en el Ejemplo de Referencia 11. Los resultados se muestran en la
Tabla 11.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
Ejemplos Comparativos 21 a
26
Los componentes mostrados en la Tabla 2 se
mezclaron de la misma manera que se obtuvo el agente de
recubrimiento A' de manera que se obtuvieron los agentes de
recubrimiento de fotocurado W' y X' que contenían compuestos
fotocrómicos. Después, las muestras 1 a 3 se prepararon de la misma
manera que en el Ejemplo de Referencia 11 excepto que se usaron los
agentes de recubrimiento y los sustratos de lente mostrados en la
Tabla 2 y se usaron los métodos de pretratamiento para los
sustratos de lente mostrados en la Tabla 12 y las muestras 1 se
midieron para diversas propiedades fotocrómicas (una longitud de
onda de absorción máxima, una densidad del color desarrollado, una
velocidad de decoloración y durabilidad) de la misma manera que en
Ejemplos 1 a 19. Adicionalmente, las adhesiones 1 a 4 de las
muestras 1 a 3 anteriores se evaluaron como en el Ejemplo de
Referencia 11. Los resultados se muestran en la Tabla 12.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Como queda claro a partir de la Tabla 11
anterior, las propiedades fotocrómicas y adhesiones de las muestras
(lentes de plástico fotocrómicas) preparadas usando las segundas
composiciones de recubrimiento en los Ejemplos 1 a 19 son
satisfactoriamente buenas. Mientras tanto, como se muestra en la
Tabla 12, en el caso de los Ejemplos comparativos 21 a 25, puesto
que la composición de recubrimiento de fotocurado (agente de
recubrimiento W') contiene el compuesto de maleimida y similares
como los monómeros polimerizables por radicales, las adhesiones no
se degradan mucho, pero las durabilidades, que son una de las
propiedades fotocrómicas, se degradan significativamente debido a
que las composiciones contienen el compuesto de amina en una
cantidad mayor que la definida en la presente invención.
Adicionalmente, en el caso del Ejemplo Comparativo 26, puesto que la
composición de recubrimiento por fotocurado (agente de
recubrimiento X') no contiene compuesto de maleimida y contiene el
monómero sililo en una cantidad mayor que la definida en la
presente invención, las adhesiones se degradan y las propiedades
fotocrómicas se degradan también.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una muestra (espesor de la capa de
recubrimiento: 39 \mum) de la misma manera que en el Ejemplo 1
excepto que se usó una composición de recubrimiento que tenía la
misma composición que la de la composición I' excepto porque no
tenía un compuesto de amina y porque se usó un sustrato que tenía
una capa de adhesión formada sobre el mismo y se realizaron los
ensayos de adhesión y las evaluaciones de propiedades fotocrómicas
se realizaron sobre la muestra. Los resultados son los siguientes:
adhesión 1 = \circledcirc, adhesión 2 = \circledcirc, adhesión
3 = \circledcirc, adhesión 4 = O, \lambdamáx = 610 (nm),
densidad del color desarrollado = 0,76, semi-vida de
decoloración = 1,4 (min), durabilidad = 43%. La capa adhesiva se
formó de la siguiente manera. Es decir, en primer lugar, toda la
superficie convexa de una lente de plástico de resina de tiouretano
(MR) se sometió a un tratamiento con plasma a presión atmosférica
durante 60 segundos usando un equipo de irradiación de plasma a
presión atmosférica (ST-7000 de KEYENCE
CORPORATION). Después, se recubrió UT20 por centrifugación usando el
recubridor de centrifugación 1H-DX2 de MIKASA CO,
LTD. cambiando escalonadamente la velocidad de giro (es decir, a 50
rpm durante 20 segundos, 1.500 rpm durante 5 segundos y 600 rpm
durante 4 segundos). Después, las lentes se mantuvieron con la
superficie convexa recubierta con UT20 orientada hacia arriba y se
expusieron a una lámpara de haluro metálico equipada con un
reflector frío con una intensidad de exposición de aproximadamente
100 mW/cm^{2} en una atmósfera de gas nitrógeno durante 120
segundos tal como para curar el UT20. De esta manera, se formó la
capa adhesiva.
Se entiende a partir de este resultado que
incluso si se usa la segunda composición de recubrimiento que no
contiene compuesto de amina, puede obtenerse una capa de
recubrimiento fotocrómica que tiene una buena adhesión y buenas
propiedades fotocrómicas cuando se usa un sustrato que tiene una
capa adhesiva.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo Comparativo
27
Se preparó una muestra (espesor de la capa de
recubrimiento: 37 \mum) de la misma manera que en el Ejemplo 38
excepto que se usó una composición de recubrimiento que tenía la
misma composición que la de la composición I' excepto que no tenía
el componente A2 y no tenía compuesto de amina y se realizaron los
ensayos de adhesión y las evaluaciones de las propiedades
fotocrómicas se hicieron sobre la muestra. Los resultados son los
siguientes: adhesión 1 = \circledcirc, adhesión 2 = O, adhesión 3
= \Delta, adhesión 4 = \ding{115}, \lambdamáx = 610 (nm),
densidad del color desarrollado = 0,78, semi-vida
de decoloración = 1,3 (min), durabilidad = 41%. Se entiende a partir
de este resultado que incluso cuando se usa un sustrato recubierto
con un adhesivo, no pueden obtenerse adhesiones satisfactorias,
particularmente cuando se usa una composición de recubrimiento que
no contiene componente (A2) (compuesto de maleimida).
Como se ha descrito anteriormente con referencia
a los ejemplos, las composiciones de la presente invención pueden
aplicarse a la superficie de un sustrato de material óptico tal como
una lente de plástico y curarse tal como para formar una capa de
recubrimiento que tenga una buena adhesión al sustrato.
Adicionalmente, la capa de recubrimiento también tiene buena
adhesión a una capa de recubrimiento duro que puede formarse sobre
la capa de recubrimiento y no desprenderse nunca del sustrato cuando
el sustrato que tiene la capa de recubrimiento formada sobre el
mismo se almacena en condiciones de alta humedad durante un tiempo
prolongado. Además, los productos curados obtenidos mediante el
curado de las composiciones de la presente invención que contienen
compuestos fotocrómicos muestran buenas propiedades fotocrómicas. De
esta manera, dichas composiciones de la presente invención son
excelentes como un agente de recubrimiento (agente de recubrimiento
para conferir propiedades fotocrómicas) para producir lentes de
plástico fotocrómicas por un método de recubrimiento.
Claims (5)
1. Una composición de recubrimiento que
comprende:
100 partes en peso de una mezcla de monómeros
polimerizables por radicales que comprende:
- (A2)
- del 0,01 al 20% en peso de un compuesto de maleimida, y
- (B2)
- del 80 al 99,99% en peso de otro compuesto polimerizable por radicales diferente del componente (A2),
- (D1)
- de 0,01 a 20 partes en peso de un compuesto fotocrómico, y
ningún compuesto de amina o hasta 20 partes en
peso de un compuesto de amina.
2. La composición de la reivindicación 1, en la
que, basado en el peso de todos los monómeros polimerizables por
radicales, el componente (B2) comprende:
(i)
- (A1)
- del 0,1 al 20% en peso de al menos un monómero polimerizable por radicales seleccionado entre el grupo que consiste en un monómero polimerizable por radicales que tiene un grupo silanol o un grupo que produce un grupo silanol por hidrólisis y un monómero polimerizable por radicales que tiene un grupo isocianato,
- (B1)
- del 0,1 al 50% en peso de un monómero polimerizable por radicales, excluyendo los monómeros que contienen sólo grupos oxicarbonilo derivados de un grupo acriloiloxi y un grupo metacriloiloxi como grupos oxicarbonilo y otros distintos del componente (A1) que tiene al menos un grupo oxicarbonilo en una molécula, y
- (C1)
- del 10 al 99,79% en peso de otro monómero polimerizable por radicales diferente de los componentes (A1) y (B1), o
(ii) del 0,1 al 20% en peso del componente (A1)
y del 60 al 99,89% en peso del componente (C1), o
(iii) del 0,1 al 50% en peso del componente (B1)
y del 30 al 99,8% en peso del componente (C1), o
(iv) del 80 al 99,99% en peso del componente
(C1).
3. La composición de la reivindicación 1 ó 2 que
comprende el compuesto de amina en una cantidad de 0,1 a 20 partes
en peso.
4. Un artículo óptico que tiene una capa de
recubrimiento formada sobre al menos una superficie de un sustrato
que puede transmitir luz, comprendiendo la capa de recubrimiento un
producto curado de la composición de la reivindicación 1.
5. Uso de la composición de la reivindicación 1
para recubrir un sustrato que puede transmitir luz.
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