Composición fotocrómica curable.

Una composición fotométrica curable que comprende:

[A] No menos de 0,1 partes y menos de 5,0 partes en masa de un monómero polimerizable radicalmente que tiene un grupo epoxi representado por la fórmula siguiente

(1):**Fórmula**

en la que R1 y R2 son, cada uno de forma independiente, un átomo de hidrógeno o grupo metilo, R3 y R4 son, cada uno de forma independiente, un grupo alquileno que tiene de 1 a 4 átomos de carbono que pueden estar sustituidos por un grupo hidroxilo o un grupo representado por la fórmula siguiente, y "a" y "b" son, cada uno, un número de 0 a 20 como valor promedio.**Fórmula**

[B] de 1,0 a 15,0 partes en masa de un monómero polimerizable radicalmente polifuncional representado por la fórmula (2) siguiente:**Fórmula**

en la que R5 y R6 son, cada uno de forma independiente, un átomo de hidrógeno o grupo alquilo, que tiene de 1 a 2 átomos de carbono, R7 es un grupo orgánico de trivalente a hexavalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, "c" es un número de 0 a 3 como valor promedio, y "d" es un número entero de 3 a 6. [C] de 1,0 a 30,0 partes en masa de al menos un monómero de di(met)acrilato seleccionado del grupo que consiste en un monómero de di(met)acrilato representado por la fórmula (3) siguiente, un monómero de di(met)acrilato representado por la fórmula formula (4) siguiente y di(met)acrilato de uretano que tiene un equivalente de (met)acrilo de no menor de 600:

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2008/073128.

Solicitante: TOKUYAMA CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1-1 Mikage-cho Shunan-shi, Yamaguchi 745-0053 JAPON.

Inventor/es: NAGOH, HIRONOBU, TAKENAKA,JUNJI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > SUSTANCIAS PARA APLICACIONES NO PREVISTAS EN OTRO... > Sustancias tenebrescentes, es decir, sustancias para... > C09K9/02 (Sustancias orgánicas tenebrescentes)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Copolímeros de compuestos que tienen uno o más... > C08F220/26 (Esteres que contienen oxígeno en adición al oxígeno del carboxi)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Procesos de polimerización > C08F2/44 (Polimerización en presencia de aditivos, p. ej. plastificantes, colorantes, cargas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización... > C08F290/06 (Polímeros previstos en la subclase C08G)

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Fragmento de la descripción:

Composición fotocrómica curable

Campo técnico

La presente invención se refiere a una composición fotocrómica curable que puede usarse de forma ventajosa para 5 fabricar un producto fotocrómico curado que tenga una excelente función fotocrómica.

Antecedentes de la técnica El fotocromismo es una función reversible que consiste en que un compuesto determinado cambia de color cuando es irradiado por luz solar o por luz que incluya radiación ultravioleta, tal como luz procedente de una lámpara de mercurio, y vuelve a su color original cuando se colocan en oscuridad y se detiene la irradiación, y se usa para varias aplicaciones. Se ha encontrado que los compuestos de fulgimida, los compuestos espirooxazina y los compuestos de cromeno son compuestos fotocrómicos que presentan este fotocromismo. Dado que se pueden obtener productos ópticos con propiedades fotocrómicas a partir de complejos de estos compuestos y plásticos, en la actualidad se están realizando numerosos estudios sobre complejos de compuestos fotocrómicos.

Por ejemplo, se aplica el fotocromismo al campo de las lentes oftálmicas. Una lente oftálmica fotocrómica que comprende un compuesto fotocrómico se colorear rápidamente en el exterior cuando es irradiada por la luz que contiene radiación ultravioleta, como la luz solar, para servir como gafas de sol, y se atenúa en el interior, donde no hay irradiación para servir como lente oftálmica transparente habitual. En la actualidad, la demanda de este tipo de lentes es cada vez mayor.

Las lentes oftálmicas fotocrómicas de plástico son las preferidas desde los puntos de vista de poco peso y

seguridad. Para proporcionar propiedades fotocrómicas a estas lentes de plástico, generalmente se mezcla el compuesto fotocrómico anterior. Como medio para mezclar el compuesto fotocrómico existe un procedimiento conocido en el que la superficie de una lente que no tiene propiedades fotocrómicas es embebida en un compuesto fotocrómico (en lo sucesivo en el presente documento se denominará “procedimiento de imbibición”) y un procedimiento en el que un compuesto fotocrómico se disuelve en un monómero y el monómero se polimeriza para obtener una lente fotocrómica directamente (en lo sucesivo en el presente documento se denominará “procedimiento de moldeo”) , Se han realizado varias propuestas para el procedimiento de imbibición (patente de EE.UU. Nº 5739243, patente de EE.UU. Nº 5973093 y el documento WO95/10790) y el procedimiento de moldeo (documentos JP-A 5 -306392, WO96/037574, WO01/005854, WO01/092414, WO02/028930 y WO2004/083268) .

Divulgación de la invención Las siguientes propiedades son necesarias para que estos compuestos fotocrómicos y productos ópticos de plástico tengan propiedades fotocrómicas y que contengan estos compuestos fotocrómicos desde el punto de vista de una función fotocrómica: (I) un nivel bajo de coloración (en lo sucesivo en el presente documento se denominará “coloración inicial”) en un rango visible antes de aplicar la luz ultravioleta, (II) un alto grado de coloración (en lo sucesivo en el presente documento se denominará “densidad óptica del color”) cuando se aplica la luz ultravioleta,

(III) una velocidad rápida desde el momento en el que se detiene la aplicación de la luz ultravioleta al momento en el que un compuesto vuelve a su estado original (en lo sucesivo en el presente documento se denominará “velocidad de decoloración”, (IV) alta durabilidad de esta función reversible, (V) alta estabilidad durante el almacenamiento, (VI) alta moldeabilidad de un producto óptico y (VII) alta resistencia mecánica de un producto óptico.

Con las tecnologías anteriores como antecedentes, se propone una lente de plástico fotocrómica que comprenda un compuesto de cromeno que apenas se descompone por la luz y rara vez ve una reducción de su capacidad de desarrollar calor, incluso cuando se aplica continuamente luz solar o una luz similar a la luz solar. Por ejemplo, las seis publicaciones y boletines anteriores concernientes a la tecnología del procedimiento de moldeo introducido anteriormente divulgan composiciones fotocrómicas curables que comprenden un monómero polimerizable que tiene un grupo acriloílo o grupo metacriloílo (en lo sucesivo en el presente documento se denominará “monómero de 45 (met) acrilato” o “monómero de di (met) acrilato” que tiene dos grupos (met) acrilo) , un compuesto epoxi y un compuesto cromeno. Los productos fotocrómicos curados (lentes de plástico fotocrómicas) que tienen una durabilidad excelente se pueden obtener a partir de estas composiciones curables.

No obstante, se puede producir un fenómeno de decoloración que deteriora los productos fotocrómicos curados anteriores en la estabilidad durante almacenamiento de una lente, es decir, gradualmente se manchan con rojo, que 50 es el color desarrollado, o amarillo en un estado inactivado (amarilleamiento) cuando estas lentes se almacenan durante un tiempo prolongado. Por tanto, existe margen de mejora. Especialmente, los productos curados mostrados en los ejemplos de las seis publicaciones y boletines anteriores no se han mejorado en cuando a la decoloración y no son excelentes en cuanto a las propiedades mecánicas (resistencia a la tracción) . Por tanto, todavía existe margen de mejora. Cuando se usa un compuesto de cromeno específico en combinación con los monómeros 55 polimerizables mostrados en el procedimiento anterior, se entiende que aparece marcadamente el problema de decoloración anterior, especialmente un fenómeno de decoloración roja.

Al mismo tiempo, para usar productos ópticos fotocrómicos para varios fines, no solo deben mostrar una función fotocrómica buena sino que también se pueden fabricar fácilmente a un coste bajo y con excelentes propiedades mecánicas u ópticas como productos ópticos fotocrómicos.

Como uno de los medios de fabricación de los productos ópticos fotocrómicos a un coste bajo, existe un procedimiento de producción en masa que usa una herramienta de fabricación de dietilenglicol carbonato de bisalilo (en lo sucesivo en el presente documento puede denominarse como habitualmente “CR-39") , que se usa como un material de propósito general para lentes oftálmicas y pueden proporcionar un producto curado que tiene un índice de refracción de 1, 50. Si los productos ópticos fotocrómicos se pueden producir en masa usando este procedimiento de fabricación, sus costes se pueden reducir, Por tanto, la necesidad de esta herramienta de fabricación es alta, incluso en el campo de las lentes plásticas fotocrómicas. Para fabricar el producto curado CR-39 usando esta herramienta de fabricación, se puede usar un procedimiento de moldeo usando un molde de cristal como procedimiento de fabricación de un producto curado CR-39 y se requiere una composición fotocrómica curable a partir del cual se puede fabricar un producto curado con un índice de refracción de 1, 50, el mismo índice de refracción que el del producto curado CR-39, para la fabricación de una lente que tenga la misma dioptría que el mismo molde.

Por tanto, los plásticos fotocrómicos enumerados en el procedimiento de imbibición anterior tienen un problema de que el proceso de fabricación se complica porque el material base de plástico obtenido está imbibido con un compuesto fotocrómico a través de la herramienta de fabricación se puede compartir fabricando el material base de plástico con un índice de refracción de 1, 50 con la herramienta de fabricación CD-39.

Las seis publicaciones y boletines anteriores también proponen que se puede obtener un producto curado que tenga un índice de refracción de 1, 50 a partir de una combinación... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición fotométrica curable que comprende:

[A] No menos de 0, 1 partes y menos de 5, 0 partes en masa de un monómero polimerizable radicalmente que tiene un grupo epoxi representado por la fórmula siguiente (1) :

en la que R1 y R2 son, cada uno de forma independiente, un átomo de hidrógeno o grupo metilo, R3 y R4 son, cada uno de forma independiente, un grupo alquileno que tiene de 1 a 4 átomos de carbono que pueden estar sustituidos por un grupo hidroxilo o un grupo representado por la fórmula siguiente, y “a” y “b” son, cada uno, un número de 0 a 20 como valor promedio.

[B] de 1, 0 a 15, 0 partes en masa de un monómero polimerizable radicalmente polifuncional representado por la fórmula (2) siguiente:

en la que R5 y R6 son, cada uno de forma independiente, un átomo de hidrógeno o grupo alquilo, que tiene de 1 a 2 átomos de carbono, R7 es un grupo orgánico de trivalente a hexavalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, “c” es un número de 0 a 3 como valor promedio, y “d” es un número entero de 3 a 6.

[C] de 1, 0 a 30, 0 partes en masa de al menos un monómero de di (met) acrilato seleccionado del grupo que consiste en un monómero de di (met) acrilato representado por la fórmula (3) siguiente, un monómero de di (met) acrilato representado por la fórmula formula (4) siguiente y di (met) acrilato de uretano que tiene un equivalente de (met) acrilo de no menor de 600:

en la que R8 y R9 son, cada uno de forma independiente, un átomo de hidrógeno o grupo metilo, R10 y R11 son cada uno de forma independiente, un grupo alquileno lineal o ramificado que tiene de 2 a 4 átomos de carbono, y "e" y "f" son, cada uno, un número entero, incluido el "0", con la condición de que cuando R8 y R9 son ambos grupos metilo, (e+f) es no menor de 7 y menor de 15 como valor promedio, cuando R8 es un grupo metilo y R9 es un átomo de hidrógeno, (e+f) es no menor de 5 y menor de 15 como valor promedio, y cuando R8 y R9 son ambos átomos de hidrógeno, (e+f) es no menor de 3 y menor de 15 como valor promedio,

en la que R12 y R13 son, cada uno de forma independiente, un átomo de hidrógeno o grupo metilo, R14 y R15 son cada uno de forma independiente, un átomo de hidrógeno o grupo metilo, “A" es un grupo orgánico divalente que tiene de 1 a 20 átomos de carbono y "g" y "h" son, cada uno, un número entero no inferior a 1, con la condición de que cuando R12 y R13 son ambos grupos metilo, (g+h) es no menor de 7 y menor de 15 como valor promedio, cuando R12 es un grupo metilo y R13 es un átomo de hidrógeno, (g+h) es no menor de 5 y menor de 15 como valor promedio, y cuando R12 yR13 son ambos átomos de hidrógeno, (g+h) es no menor de 3 y menor de 15 como valor promedio;

[D] más de 50, 0 partes y no más de 97, 9 partes en masa de un monómero de (met) acrilato a excepción de los componentes anteriores [A] a [C] y/o un monómero de tio (met) acrilato (la cantidad total de los componentes [A], [B], [C] y [D] es 100 partes en masa) ; y

[E] de 0, 001 a 10 partes en masa de un compuesto fotocrómico en base a 100 partes en masa del total de todos los monómeros polimerizables,

2. La composición fotocrómica curable de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el componente [D] contiene un monómero de (met) acrilato representado por la fórmula (6) siguiente:

en la que R20 y R21 son, cada uno de forma independiente, un átomo de hidrógeno o grupo metilo, y “1" y “m” son cada uno un número entero no inferior a 0, con la condición de que cuando R20 y R21 son ambos grupos metilo, (1+m) es no menor de 2 y menor de 7 como valor promedio, cuando R20 es un grupo metilo y R21 es un átomo de hidrógeno, (1+m) es no menor de 2 y menor de 5 como valor promedio, y cuando R20 y R21 son ambos átomos de hidrógeno, (1+m) es no menor de 2 y menor de 3 como valor promedio.

3. La composición fotocrómica curable de acuerdo con la reivindicación 2, en la que el componente [D] contiene un (met) acrilato de uretano polifuncional que tiene un equivalente de (met) acrilo no menor de 100 y menor de 600.

4. La composición fotocrómica curable de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el componente [D] contiene un monómero de (met) acrilato bifuncional representado por la fórmula (5) siguiente:

en la que R16 y R17 son, cada uno de forma independiente, un átomo de hidrógeno o grupo metilo, R18 y R19 son cada uno de forma independiente, un átomo de hidrógeno o grupo metilo, el grupo Y es uno cualquiera de los grupos -O-, -S-, -S (O2) -, -C (O) -, -CH2-,

-C (CH3) 2-, -C (CH3) (C6H5) -,

y "j" y "k" son, cada uno, un número entero no inferior a 1, con la condición de que cuando R16 y R17 son ambos grupos metilo, (j +k) es no menor de 2 y menor de 7 como valor promedio, cuando R16es un grupo metilo y R17 es un átomo de hidrógeno, (j+k) es no menor de 2 y menor que 5 como valor promedio, y cuando R16 y R17 son ambos átomos de hidrógeno, (j+k) es no menor de 2 y menor de 3 como valor promedio.

5. La composición fotocrómica curable de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el compuesto fotocrómico [E] contiene [E1] un compuesto de cromeno representado por la fórmula (7) siguiente:

en la que R101 es un grupo amino monovalente cíclico o acíclico que tiene de 2 a 10 átomos de carbono que pueden contener un heteroátomo excepto nitrógeno, R102, R103, R104, R105 y R106 son cada uno de forma independiente un grupo hidroxilo, un grupo alquilo, un grupo cicloalquilo, un grupo alcoxi, un grupo aralquilo, un grupo aralcoxi, un grupo arilo, un grupo amino sustituido que tiene un grupo alquilo o un grupo arilo, un grupo heterocíclico que tiene un heteroátomo y unido por el átomo de nitrógeno, grupo ciano, grupo nitro, átomo de halógeno, grupo halogenoalquilo o grupo halogenoalcoxi, R105 y R106 pueden estar unidos para formar un anillo, "a'", "b'", "c'" y "d'" representan el número de sustituyentes de R101, R102, R103 y R104, respectivamente, "a'" y "b'" son cada uno un número entero de 0 a 5, y "c'" y "d'" son cada uno un número entero de 0 a 4, con la condición de que cuando "a'", "b'", "c'" y "d'" son cada uno no menor de 2, los R101, R102, R103 yR104 pueden ser iguales o diferentes.

6. La composición fotocrómica curable de acuerdo con la reivindicación 5, en la que el compuesto fotocrómico [E] 25 contiene además [E2] un compuesto de cromeno representado por la fórmula (8) siguiente:

en la que R107, R108, R113 y R114 son cada uno de forma independiente un grupo hidroxilo, un grupo alquilo, un grupo cicloalquilo. un grupo alcoxi, un grupo aralquilo, un grupo aralcoxi, un grupo arilo, un grupo amino sustituido que tiene un átomo de nitrógeno como un heteroátomo y unido al átomo de nitrógeno, grupo ciano, grupo nitro, átomo 5 halógeno, grupo halogenoalquilo o grupo halogenoalcoxi, R109, R110, R111 y R112 son cada uno de forma independiente un átomo de hidrógeno, grupo hidroxilo, grupo alquilo, grupo cicloalquilo, grupo alcoxi, grupo aralquilo, grupo aralcoxi, grupo arilo, grupo amino sustituido que tiene un grupo alquilo o grupo arilo, grupo heterocíclico que tiene un átomo de nitrógeno como heteroátomo y unido al átomo de nitrógeno, grupo ciano, grupo nitro, átomo de halógeno, grupo halogenoalquilo o grupo halogenoalcoxi, R109 y R110, R111 y R112, y R109 y R111 pueden estar unidos para formar un anillo, y X' es un átomo de oxígeno, un enlace sencillo, un grupo representado por la siguiente fórmula (9) .

CR115R116

(9)

en la que R115 y R116 son, cada uno de forma independiente, un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un grupo alquilo, un grupo cicloalquilo, un grupo alcoxi, un grupo aralquilo, un grupo aralcoxi, un grupo arilo, un grupo amino sustituido que tiene un grupo alquilo o un grupo arilo, un grupo heterocíclico que tiene un átomo de nitrógeno como un heteroátomo o unido por el átomo de nitrógeno, un grupo ciano, un grupo nitro, un átomo de halógeno, un grupo halogenoalquilo o un grupo halogenoalcoxi, y R115 y R116 pueden estar unidos para formar un anillo,

o un grupo representado por la siguiente fórmula (10) :

NR117

(10)

en la que R117 anterior es un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un grupo alquilo, un grupo cicloalquio, un grupo 25 alcoxi, un grupo aralquilo, un grupo aralcoxi o un grupo arilo.

"e'", "f"', "g"', "h'", "i"' y "j"' representan el número de sustituyentes de R107, R108, CR109R110, CR111R112, R113 y R114, respectivamente, "e'" y "f'" son cada uno un número entero de 0 a 5, y "g'" y "h'" son cada uno un número entero de 0 a 2, e "i'" y "j"' son cada uno un número entero de 0 a 4, cuando "e'", "f'", "g'", "h'", "i'" y "j'" son cada uno no menor de 2, los R107, R108, CR109R110, CR111R112, R113 y R114 pueden ser iguales o diferentes.

7. La composición fotocrómica curable de acuerdo con la reivindicación 6, en la que el compuesto fotocrómico [E] contiene 100 partes en masa del compuesto de cromeno [E1] representado por la fórmula (7) anterior y de 10 a 300 partes en masa del compuesto de cromeno [E2] representado por la fórmula (8) anterior.