DE69930313T2 - Aminoplastharz-photochrome beschichtungszusammensetzung und photochrome gegenstände - Google Patents

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N. Cletus Murrysville WELCH
B. James Valencia O'DWYER
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Description

  • BEZUG AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen Anmeldung Serial No. 60/112,794, eingereicht am 18. Dezember 1998.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Beschichtungen, die ein Aminoplastharz, Komponente(n) mit wenigstens zwei verschiedenen funktionellen Gruppen und fotochrome(n) Substanz(en), hierin nachstehend als fotochrome Aminoplastharzbeschichtungen bezeichnet, umfassen. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf Gegenstände, die mit solchen fotochromen Beschichtungen beschichtet sind, und auf fotochrome Gegenstände, d. h. Polymerisate, die aus solchen polymerisierbaren Zusammensetzungen hergestellt sind. Noch spezieller bezieht sich diese Erfindung auf bestimmte fotochrome Aminoplastharzbeschichtungen, die, wenn sie auf einem Substrat vorhanden sind und aktivierender Lichtstrahlung ausgesetzt werden, verbesserte fotochrome Eigenschaften aufweisen. Ferner bezieht sich diese Erfindung auf fotochrome Aminoplastharzbeschichtungen, die industriell annehmbare "kosmetische" Standards für optische Beschichtungen erfüllen, die auf optische Elemente, z. B. Linsen, aufgebracht sind.
  • Fotochrome Verbindungen weisen eine reversible Farbänderung auf, wenn sie Lichtstrahlung einschließlich Ultraviolettstrahlen, wie der Ultraviolettstrahlung in Sonnenlicht oder dem Licht einer Quecksilberlampe, ausgesetzt werden. Es sind verschiedene Klassen von fotochromen Verbindungen synthetisiert und zur Verwendung in Anwendungen vorgeschlagen worden, in welchen eine sonnenlichtinduzierte reversible Farbänderung oder Abdunkelung erwünscht ist. Die häufigsten beschriebenen Klassen von fotochromen Verbindungen sind Oxazine, Pyrane und Fulgide.
  • Die Verwendung von Melaminharzen als eine potentielle Matrix für fotochrome Verbindungen in mehrschichtigen Gegenständen ist in der US-Patentschrift 4,765,973 und in den japanischen Patentanmeldungen 62-226134, 3-2864, 3-35236 und 61-268788 beschrieben worden. In der US-Patentschrift 4,756,973 und in JP 62-226134 wird Melaminharz in einer Liste von einigen unterschiedlichen Materialien genannt, aber spezifische Beispiele von Melaminen und Reaktanten zum Herstellen fotochromer Beschichtungen sind nicht beschrieben. JP 61-268788, 3-2864 und 3-35236 beschreiben die Reaktion eines Melaminharzes mit einem Acrylharz mit einer Hydroxylgruppe, einer Hydroxyl- oder Carboxyl- und einer Hydroxyl- und Carboxylgruppe.
  • Es ist nun festgestellt worden, dass fotochrome Aminoplastharzbeschichtungen, die gute fotochrome Eigenschaften aufweisen, d. h. Farbe und Verblassung bei annehmbaren Geschwindigkeiten und einen ausreichend dunkel gefärbten Zustand erreichen, und die "kosmetische" optische Beschichtungsstandards erfüllen, hergestellt werden können. Solche Beschichtungen ermöglichen die Herstellung von fotochromen Gegenständen unter Verwendung von Kunststoffen, in welchen fotochrome Verbindungen nicht richtig funktionieren und vermeiden die Anwendung von thermischen Übertragungsverfahren.
  • Die hierin beschriebenen neuen Beschichtungen weisen eine Fischer-Mikrohärte von wenigstens 45 bis 180 Newton pro mm2 auf. Gegenstände der vorliegenden Erfindung mit diesem Härtebereich sind geeignet für die Verarbeitung durch automatisierte Verfahrensvorrichtungen, ohne beschädigt zu werden. Die fotochrome Aminoplastbeschichtungszusammensetzung, die zum Bilden der fotochromen Beschichtung verwendet wird, kann auch zum Bilden eines fotochromen Aminoplastharzpolymerisats verwendet werden.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In den letzten Jahren sind fotochrome Gegenstände, insbesondere fotochrome Kunststoffmaterialien für optische Anwendungen, zum Gegenstand beträchtlicher Aufmerksamkeit geworden. Insbesondere sind fotochrome ophthalmische Kunststofflinsen aufgrund des Gewichtsvorteils, den sie gegenüber Glaslinsen bieten, untersucht worden. Darüber hinaus sind fotochrome transparente Gegenstände für Fahrzeuge, wie Automobile und Flugzeuge, aufgrund der potentiellen Sicherheitsmerkmale, die solche transparenten Gegenstände bieten, interessant geworden. Fotochrome Gegenstände, die am besten verwendbar sind, sind solche, in welchen die mit dem Gegenstand assoziierten fotochromen Verbindungen eine hohe aktivierte Intensität und annehmbare Färbe- und Verblassungsgeschwindigkeiten aufweisen.
  • Die Verwendung von fotochromen Beschichtungen ermöglicht die Herstellung von fotochromen Kunststoffgegenständen ohne die Notwendigkeit, die fotochrome(n) Verbindung(en) in das Kunststoffsubstrat einzuarbeiten, was die Notwendigkeit zum Entwickeln spezieller optischer Harzmaterialien zur Verwendung mit fotochromen Verbindungen vermeidet. Dies ist vorteilhaft, wenn der Kunststoff, z. B. thermoplastisches Polycarbonat, nicht genug inneres freies Volumen oder Polymerkettenflexibilität für die in den Kunststoff eingearbeiteten fotochromen Verbindungen hat, um richtig zu funktionieren. Die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Herstellung von fotochromen Gegenständen unter Verwendung solcher Kunststoffe. Ferner führt die Verwendung von fotochromen Beschichtungen zur wirksameren Verwendung von fotochromen Verbindungen durch Vermeiden der mit herkömmlicheren Übertragungsverfahren zum Herstellen fotochromer Verbindungen, z. B. Tränken oder Eindringen, verbundenen Verlusten.
  • Ausgenommen in den Ausführungsbeispielen oder wo sonst angegeben, sind sämtliche Werte, wie diejenigen, welche Wellenlängen, Mengen von Bestandteilen, Bereiche oder Reaktionsbedingungen ausdrücken, die in dieser Beschreibung und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet werden, als in sämtlichen Fällen mit dem Ausdruck "etwa" modifiziert zu verstehen.
  • Wenn die Beschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung als Beschichtung aufgebracht und gehärtet werden, weist die Beschichtung eine Fischer-Mikrohärte von wenigstens 45 Newton pro mm2, bevorzugt wenigstens 55, bevorzugter wenigstens 60 Newton pro mm2 auf. Typischerweise weist die gehärtete Beschichtung eine Fischer-Mikrohärte von nicht mehr als 180 Newton pro mm2, bevorzugt nicht mehr als 160 und bevorzugter nicht mehr als 150 Newton pro mm2 auf. Die Fischer-Mikrohärte der Beschichtung kann in dem Bereich zwischen jeder Kombination dieser Werte, einschließlich des angegebenen Bereichs liegen.
  • Die fotochromen Eigenschaften der gehärteten Beschichtung der vorliegenden Erfindung sind gekennzeichnet durch ein ΔOD nach 30 Sekunden von wenigstens 0,15, be vorzugt wenigstens 0,16 und am bevorzugtesten wenigstens 0,17, und ein ΔOD nach 8 Minuten von wenigstens 0,47, bevorzugt 0,50 und am bevorzugtesten wenigstens 0,55. Die fotochromen Eigenschaften sind ebenfalls gekennzeichnet durch eine Bleichgeschwindigkeit von nicht mehr als 180 Sekunden, bevorzugt nicht mehr als 150 und bevorzugter nicht mehr als 100 Sekunden – alle gemessen bei 85°F (29,4°C) und wie in Teil D von Beispiel 12 hierin beschrieben.
  • Aminoplastharzbeschichtungen mit Mikrohärten und fotochromen Leistungseigenschaften in den vorstehend genannten Bereichen können durch Ausgleichen der Mengen der Komponenten der vernetzbaren Zusammensetzung, die zum Herstellen der Beschichtungsmatrix verwendet wird, hergestellt werden. So sind z. B. die spezifischen Eigenschaften der Komponenten, welche die Beschichtungsmatrix oder das Polymerisat enthalten, welche die Mikrohärte und die fotochromen Leistungseigenschaften der Aminoplastharzmatrix bewirken, die Glasübergangstemperatur und das Molekulargewicht der Komponenten und die Vernetzungsdichte der resultierenden Matrix. Allgemein führt die Verwendung von Komponenten mit höheren Glasübergangstemperaturen und Molekulargewichten zu Beschichtungen und Polymerisaten mit einer erhöhten Mikrohärte und umgekehrt. Eine Erhöhung der Zahl von reaktiven Gruppen einer Komponente verursacht ebenfalls eine Erhöhung der Mikrohärte, vorausgesetzt, dass alle Gruppen umgesetzt werden. In dem letzteren Fall erhöht die Erhöhung der Zahl von reaktiven Gruppen, d. h. Vernetzungsstellen, die Dichte der gehärteten Beschichtung. Es wird jedoch angenommen, dass je härter die Beschichtung oder das Polymerisat ist, desto langsamer die Leistung der darin enthaltenen fotochromen Verbindung ist.
  • Der Beitrag einer besonderen Komponente, z. B. eine hydroxylfunktionelle Komponente, wie ein organisches Polyol, zu entweder der Härte oder der Weichheit der Beschichtung kann leicht bestimmt werden durch Messen der Fischer-Mikrohärte der resultierenden Aminoplastharzbeschichtung. Die Härte erzeugende Komponente, wie hierin definiert, ist eine Komponente, welche die Mikrohärte der Aminoplastharzbeschichtung mit Erhöhung ihrer Konzentration erhöht. In ähnlicher Weise ist die Weichheit erzeugende Komponente, wie hierin definiert, eine Komponente, welche die Mikrohärte der Aminoplastharzbeschichtung mit Erhöhung ihrer Konzentration erniedrigt. Beispiele von Härte erzeugenden organischen Polyolen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Polyole mit niedrigem Molekulargewicht, Amid enthaltende Polyole, mehrwertige Polyvinylalkohole, z. B. Poly(vinylphenol), Epoxypolyole und Polyacrylpolyole. Weichheit erzeugende organische Polyole umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Polyesterpolyole, Urethanpolyole und Polyetherpolyole, z. B. Polyoxyalkylene und Poly(oxytetramethylen)diole. Sämtliche der vorstehend genannten Polyole werden hierin nachstehend definiert.
  • Die fotochrome Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden durch Kombinieren einer fotochromen Komponente mit dem Reaktionsprodukt von Komponente(n) mit wenigstens zwei verschiedenen funktionellen Gruppen, ausgewählt aus Hydroxyl, Carbamat, Harnstoff oder Mischungen solcher funktioneller Gruppen, und einem Aminoplastharz, d. h. Vernetzungsmittel. Die Beschichtungszusammensetzung kann weiter Katalysator enthalten.
  • In der Beschichtungszusammensetzung können auch Lösemittel vorhanden sein. Wie hierin beschrieben, werden Lösemittel jedoch nicht in den hierin genannten Gewichtsverhältnissen und Gewichtsprozenten berücksichtigt. Sämtliche hierin verwendeten Gewichtsverhältnisse und Gewichtsprozente basieren auf den Gesamtfeststoffen in der Beschichtungszusammensetzung, falls nicht anders angegeben.
  • Typischerweise ist bzw. sind die Komponente(n) mit einer Mehrzahl von funktionellen Gruppen der vorliegenden Erfindung ein filmbildendes Polymer; eine Komponente, die kein filmbildendes Polymer ist, kann jedoch verwendet werden. Es ist jedoch notwendig, dass wenigstens die Kombination der Aminoplastharzkomponente mit der bzw. den Komponente(n) mit einer Mehrzahl von funktionellen Gruppen zu einer vernetzten polymeren Beschichtung führt.
  • Die Komponente(n) mit einer Mehrzahl von seitenständigen und/oder endständigen funktionellen Gruppen können wenigstens zwei Gruppen haben, ausgewählt aus:
    • a. Hydroxyl,
    • b. Carbamat, wiedergegeben durch die Struktur I oder II:
      Figure 00050001
      Figure 00060001
      worin A -C- oder -O- ist, R Wasserstoff oder C1-C18-Alkyl, bevorzugt C1-C6-Alkyl, ist, oder R an A gebunden ist und Teil eines 5- oder 6-gliedrigen Rings bildet, R' C1-C18-Alkyl ist,
    • (c) Harnstoff, wiedergegeben durch die folgende Struktur III:
      Figure 00060002
      worin B -N- ist, R'' Wasserstoff oder C1-C18-Alkyl, bevorzugt C1-C6-Alkyl, ist, oder R'' an B gebunden ist und Teil eines 5- oder 6-gliedrigen Rings bildet, oder
    • (d) Mischungen solcher funktioneller Gruppen mit der Maßgabe, dass die funktionelle Komponente oder Mischung von funktionellen Komponenten wenigstens zwei verschiedene funktionelle Gruppen bereitstellt, um mit dem Aminoplastharz zu reagieren.
  • Die funktionelle Gruppe enthaltende(n) Komponente(n), hierin nachstehend als funktionelle Komponente bezeichnet, kann ein Einzelmaterial mit wenigstens zwei verschiedenen funktionellen Gruppen oder eine Mischung von Materialien sein, von denen jedes zwei identische oder verschiedene funktionelle Gruppen haben kann mit der Maßgabe, dass wenigstens zwei verschiedene funktionelle Gruppen in der Mischung vorhanden sind. So kann z. B. die funktionelle Komponente eine Kombination eines Materials mit zwei hydroxylfunktionellen Gruppen und eines Materials mit zwei carbamatfunktionellen Gruppen sein.
  • Bevorzugt hat die funktionelle Komponente wenigstens zwei seitenständige und/oder endständige Gruppen, ausgewählt aus Hydroxyl, durch die Struktur I wiedergegebenes Carbamat und durch die Struktur III wiedergegebenen Harnstoff und Mischungen davon.
  • Bevorzugter werden die funktionellen Gruppen ausgewählt aus Hydroxyl, durch die Struktur I wiedergegebenes Carbamat und Mischungen davon. Die Komponente mit solchen funktionellen Gruppen kann ein Monomer, Polymer, Oligomer oder eine Mischung davon sein. Bevorzugt ist die Komponente ein Polymer oder Oligomer, wie ein Acrylpolymer, ein Polyesterpolymer oder -oligomer, ein Polyurethanpolymer oder -oligomer oder eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Materialien. Acrylpolymere oder -oligomere sind bevorzugte Materialien.
  • Die Acrylmaterialien der funktionellen Komponente sind Copolymere von einem oder mehreren Alkylestern von Acrylsäure oder Methacrylsäure und optional einem oder mehreren anderen polymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren. Geeignete Alkylester von Acryl- oder Methacrylsäuren, d. h. Alkylester von (Meth)acrylsäuren mit 1 bis 17 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe umfassen Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat. Geeignete copolymerisierbare ethylenisch ungesättigte Monomere umfassen aliphatische Vinylverbindungen; aromatische Vinylverbindungen; (Meth)acrylamidobutyraldehyddialkylacetal-Monomere, wie Acrylamidobutyraldehyddiethylacetal-(ABDA) und Methacrylamidobutyraldehyddiethylacetal-(MABDA)-Monomere; Poly(alkylenglycol)(meth)acrylat, z. B. Methoxypolyethylenglycolmonomethacrylat; Nitrile, wie Acrylnitril und Methacrylnitril; Vinyl- und Vinylidenhalogenide; Vinylester; säurefunktionelle Comonomere, wie Acryl- und Methacrylsäure; und Mischungen von solchen ethylenisch ungesättigten Monomeren. Eine weitere Beschreibung von ausgewählten ethylenisch ungesättigten Monomeren ist hierin nachstehend in Verbindung mit der Herstellung von Polyacrylpolyolen enthalten.
  • Hydroxylfunktionelle Komponenten können mit den Acrylmonomeren copolymerisiert werden, um dem Acrylmaterial Hydroxylfunktionalität zu verleihen. Beispiele von hydroxylfunktionellen Komponenten, die zum Herstellen der funktionellen Komponente der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf (a) Polyole mit niedrigem Molekulargewicht, d. h. Polyole mit einem Molekulargewicht-Gewichtsmittel von weniger als 500, z. B. aliphatische Diole, wie aliphatische C2-C10-Diole, Triole und mehrwertige Alkohole, (b) Polyesterpolyole, (c) Polyetherpolyole, (d) Amid enthaltende Polyole, (e) Polyacrylpolyole, (f) mehrwertige Polyvinylalkohole, (g) Epoxypolyole, (h) Urethanpolyole und (i) Mischungen solcher Polyole. Bevorzugt werden die organischen Polyole ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolen mit niedrigem Molekulargewicht, Polyacrylpolyolen, Polyetherpolyolen, Polyesterpolyolen und Mischungen davon. Bevorzugter werden die organischen Polyole ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyacrylpolyolen, Polyesterpolyolen, Polyetherpolyolen und Mischungen davon und am bevorzugtesten aus Polyacrylpolyolen, Polyetherpolyolen und Mischungen davon. Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck "Polyol", dass Materialien mit wenigstens zwei Hydroxylgruppen umfasst sind.
  • Beispiele von Polyolen mit niedrigem Molekulargewicht, die in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Tetramethylolmethan, d. h. Pentaerythrit, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Di(trimethylolpropan), Dimethylolpropionsäure, 1,2-Ethandiol, d. h. Ethylenglycol, 1,2-Propandiol, d. h. Propylenglycol, 1,3-Propandiol, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, d. h. Neopentylglycol, 1,2,3-Propantriol, d. h. Glycerin, 1,2-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,2,4-Butantriol, 1,2,3,4-Butantetrol, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol, 1,5-Pentandiol, 2,4-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 2,5-Hexandiol, 1,2,6-Hexantriol, 2-Methyl-1,3-pentandiol, 2,4-Heptandiol, 2-Ethyl-1,3-hexandiol, 1,4-Cyclohexandiol, 1-(2,2-Dimethyl-3-hydroxypropyl)-2,2-dimethyl-3-hydroxypropionat, sechswertigen Alkohol, d. h. Sorbit, Diethylenglycol, Dipropylenglycol, 1,4-Cyclohexandimethanol, 1,2-Bis(hydroxymethyl)cyclohexan, 1,2-Bis(hydroxyethyl)cyclohexan, Bishydroxypropylhydantoine, TMP/ε-Caprolactontriole, hydriertes Bisphenol A, Trishydroxyethylisocyanurat, das Alkoxylierungsprodukt von 1 mol 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan (d. h. Bisphenol A) und 2 mol Propylenoxid, ethoxyliertes oder propoxyliertes Trimethylolpropan oder Pentaerythrit mit einem Molekulargewicht-Zahlenmittel von weniger als 500 und Mischungen von solchen Polyolen mit niedrigem Molekulargewicht.
  • Polyesterpolyole sind bekannt und können ein Molekulargewicht-Zahlenmittel in dem Bereich von 500 bis 10000 haben.
  • Sie werden durch herkömmliche Techniken unter Verwendung von Diolen mit niedrigem Molekulargewicht, Triolen und mehrwertigen Alkoholen, die in der Technik bekannt sind, einschließlich aber nicht beschränkt auf die vorstehend beschriebenen Polyole mit niedrigem Molekulargewicht (optional in Kombination mit einwertigen Alkoholen), mit Polycarbonsäuren hergestellt.
  • Beispiele von geeigneten Polycarbonsäuren zur Verwendung beim Herstellen des Polyesters umfassen Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Tetrahydrophthalsäure, Tetrachlorphthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Methylhexahydrophthalsäure, Methylhexahydrophthalsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Fumarsäure, Hetsäure, Trimellithsäure, Tricarballylsäure und Mischungen davon. Anhydride der vorstehenden Säuren, wo sie existieren, können ebenfalls verwendet werden. Zusätzlich sind ebenfalls bestimmte Materialien verwendbar, die in einer ähnlichen Weise zu Säuren zum Bilden von Polyesterpolyolen reagieren. Solche Materialien umfassen Lactone, z. B. Caprolactone, Propiolacton und Butyrolacton, und Hydroxysäuren, wie Hydroxycapronsäure und Dimethylolpropionsäure. Wenn ein Triol oder mehrwertiger Alkohol verwendet wird, kann eine Monocarbonsäure, wie Essigsäure und/oder Benzoesäure, bei der Herstellung der Polyesterpolyole verwendet werden, und für einige Zwecke kann ein solches Polyesterpolyol erwünscht sein. Darüber hinaus umfassen Polyesterpolyole hierin Polyesterpolyole, die mit Fettsäuren oder Glyceridölen von Fettsäuren (d. h. herkömmliche Alkydpolyole, die eine solche Modifikation enthalten) modifiziert sind. Ein anderes Polyesterpolyol, das verwendet werden kann, ist ein Polyesterpolyol, hergestellt durch Umsetzen eines Alkylenoxids, z. B. Ethylenoxid, Propylenoxid usw., und der Glycidylester von Versatinsäure mit Methacrylsäure zum Bilden des entsprechenden Esters.
  • Polyetherpolyole sind bekannt und können ein Molekulargewicht-Zahlenmittel in dem Bereich von 500 bis 10000 haben. Beispiele von Polyetherpolyolen umfassen verschiedene Polyoxyalkylenpolyole, polyalkoxylierte Polyole mit einem Molekulargewicht-Zahlenmittel größer als 500, z. B. Poly(oxytetramethylen)diole und Mischungen davon. Die Polyoxyalkylenpolyole können nach bekannten Verfahren hergestellt werden durch Kondensieren von Alkylenoxid oder einer Mischung von Alkylenoxiden unter Verwendung von säure- oder basenkatalysierter Addition mit einem mehrwertigen Initiator oder einer Mischung von mehrwertigen Initiatoren, wie Ethylenglycol, Propylenglycol, Glycerin, Sorbit und Ähnliches. Erläuternde Alkylenoxide umfassen Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, z. B. 1,2-Butylenoxid, Amylenoxid, Aralkylenoxide, z. B. Styroloxid, und die halogenierten Alkylenoxide, wie Trichlorbutylenoxid usw. Die bevorzugteren Alkylenoxide umfassen Butylenoxid, Propylenoxid und Ethylenoxid oder eine Mischung davon unter Verwendung von beliebiger oder schrittweiser Oxyalkylierung. Beispiele von solchen Polyoxyalkylenpolyolen umfassen Polyoxyethylen, d. h. Polyethylenglycol, Polyoxypro pylen, d. h. Polypropylenglycol, und Polyoxybutylen, d. h. Polybutylenglycol. Das Molekulargewicht-Zahlenmittel von solchen Polyoxyalkylenpolyolen, die als weiches Segment verwendet werden, ist gleich oder größer als 600, bevorzugter gleich oder größer als 725 und am bevorzugtesten gleich oder größer als 1000.
  • Die Polyetherpolyole umfassen auch die bekannten Poly(oxytetramethylen)diole, hergestellt durch die Polymerisation von Tetrahydrofuran in Gegenwart von Lewis-Säure-Katalysatoren, wie Bortrifluorid, Zinn(IV)-chlorid und Sulfonylchlorid. Das Molekulargewicht-Zahlenmittel von Poly(oxytetramethylen)diolen, die als weiches Segment verwendet werden, liegt im Bereich von 500 bis 5000, bevorzugt von 650 bis 2900, bevorzugter von 1000 bis 2000 und beträgt am bevorzugtesten 1000.
  • Polyoxyalkylierte Polyole mit einem Molekulargewicht-Zahlenmittel von größer als 500 können durch die folgende allgemeine Formel I wiedergegeben werden:
    Figure 00100001
    worin m und n jeweils eine positive Zahl sind, die Summe von m und n 5 bis 70 beträgt, R1 und R2 jeweils Wasserstoff, Methyl oder Ethyl, bevorzugt Wasserstoff oder Methyl, sind, und A eine zweiwertige Verbindungsgruppe ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus geradkettigem oder verzweigtkettigem Alkylen (gewöhnlich 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthaltend), Phenylen, C1-C9-alkylsubstituiertem Phenylen und einer durch die folgende allgemeine Formel II wiedergegebenen Gruppe:
    Figure 00100002
    worin R3 und R4 jeweils C1-C4-Alkyl, Chlor oder Brom sind, p und q jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 4 sind,
    Figure 00110001
    eine zweiwertige Benzolgruppe oder eine zweiwertige Cyclohexangruppe bedeutet, und D O, S, -S(O2)-, -C(O)-, -CH2-, -CH=CH-, -C(CH3)2-, -(CH3) (C6H5)- oder
    Figure 00110002
    ist, wenn
    Figure 00110003
    die zweiwertige Benzolgruppe ist, und D O, S, -CH2- oder -C(CH3)2- ist, wenn
    Figure 00110004
    die zweiwertige Cyclohexangruppe ist. Bevorzugt ist das polyoxyalkylierte Polyol ein Polyol, worin die Summe von m und n 15 bis 40, z. B. 25 bis 35, beträgt, R1 und R2 jeweils Wasserstoff sind, und A eine zweiwertige Verbindungsgruppe gemäß der allgemeinen Formel II ist, worin
    Figure 00110005
    eine zweiwertige Benzolgruppe bedeutet, p und q jeweils 0 sind, und D -C(CH3)2- ist, und am bevorzugtesten die Summe von m und n 25 bis 35, z. B. 30, beträgt. Solche Materialien können durch Verfahren hergestellt werden, die in der Technik bekannt sind. Ein solches gewöhnlich verwendetes Verfahren umfasst das Umsetzen eines Polyols, z. B. 4,4'-Isopropylidendiphenol, mit einer Oxiran enthaltenden Substanz, z. B. Ethylenoxid, Propylenoxid, α-Butylenoxid oder β-Butylenoxid, zum Bilden eines Polyols, das gewöhnlich als ethoxyliertes, propoxyliertes oder butoxyliertes Polyol mit Hydroxyfunktionalität bezeichnet wird.
  • Beispiele von Polyolen, die zur Verwendung bei der Herstellung der polyalkoxylierten Polyole geeignet sind, umfassen die hierin beschriebenen Polyole mit niedrigem Molekulargewicht; Phenylendiole, wie ortho-, meta- und para-Dihydroxybenzol; alkylsubstituierte Phenylendiole, wie 2,6-Dihydroxytoluol, 3-Methylbrenzcatechin, 4-Methylbrenzcatechin, 2-Hydroxybenzylalkohol, 3-Hydroxybenzylalkohol und 4-Hydroxybenzylalkohol, Dihydroxybiphenyle, wie 4,4'-Dihydroxybiphenyl und 2,2'-Dihydroxybiphenyl, Bisphenole, wie 4,4'-Isopropylidendiphenol, 4,4'-Oxybisphenol, 4,4'-Dihydroxybenzolphenon, 4,4'-Thiobisphenol, Phenolphthalein, Bis(4-hydroxyphenyl)methan, 4,4'-(1,2-Ethen diyl)bisphenol und 4,4'-Sulfonylbisphenol, halogenierte Bisphenole, wie 4,4'-Isopropylidenbis(2,6-dibromphenol), 4,4'-Isopropylidenbis(2,6-dichlorphenol) und 4,4'-Isopropylidenbis(2,3,5,6-tetrachlorphenol), und Biscyclohexanole, die durch Hydrieren der entsprechenden Bisphenole hergestellt werden können, wie 4,4'-Isopropylidenbiscyclohexanol, 4,4'-Oxybiscyclohexanol, 4,4'-Thiobiscyclohexanol und Bis(4-hydroxycyclohexanol)methan.
  • Bevorzugt werden die Polyetherpolyole ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyoxyalkylenpolyolen, polyoxyalkylierten Polyolen, Poly(oxytetramethylen)diolen und Mischungen davon, und am bevorzugtesten aus Polyoxyalkylenpolyolen mit einem Molekulargewicht-Zahlenmittel von gleich oder größer als 1000, ethoxyliertem Bisphenol A mit annähernd 30 Ethoxygruppen, Poly(oxytetramethylen)diolen mit einem Molekulargewicht-Zahlenmittel von 1000 und Mischungen davon.
  • Amid enthaltende Polyole sind bekannt und werden typischerweise durch die Umsetzung von Disäuren oder Lactonen und hierin beschriebenen Polyolen mit niedrigem Molekulargewicht mit Diaminen oder Aminoalkoholen, wie hierin nachstehend beschrieben, hergestellt. So können z. B. Amid enthaltende Polyole durch die Umsetzung von Neopentylglycol, Adipinsäure und Hexamethylendiamin hergestellt werden. Die Amid enthaltenden Polyole können auch durch Aminolyse durch die Umsetzung von z. B. Carboxylaten, Carbonsäuren oder Lactonen mit Aminoalkoholen hergestellt werden. Beispiele von geeigneten Diaminen und Aminoalkoholen umfassen Hexamethylendiamine, Ethylendiamine, Phenylendiamin, Monoethanolamin, Diethanolamin, Isophorondiamin und Ähnliche.
  • Mehrwertige Polyvinylalkohole sind bekannt und können z. B. durch die Polymerisation von Vinylacetat in Gegenwart von geeigneten Initiatoren, gefolgt von der Hydrolyse wenigstens eines Teils der Acetatgruppen, hergestellt werden. Bei dem Hydrolyseverfahren werden Hydroxylgruppen gebildet, die direkt an das Polymergrundgerüst gebunden sind. Zusätzlich zu Homopolymeren können Copolymere von Vinylacetat und Monomeren, wie Vinylchlorid, hergestellt und in ähnlicher Weise hydrolysiert werden, um mehrwertige Polyvinylalkohol-Polyvinylchlorid-Copolymere zu bilden. Ebenfalls umfasst in dieser Gruppe sind Poly(vinylphenol)polymere und Copolymere von Poly(vinylphenolen), die durch Vinylpolymerisation von p-Vinylphenolmonomeren synthetisiert werden können.
  • Epoxypolyole sind bekannt und können z. B. durch die Umsetzung von Glycidylethern von Polyphenolen, wie Diglycidylether von 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan, mit Polyphenolen, wie 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan, hergestellt werden. Epoxypolyole mit variierenden Molekulargewichten und mittlerer Hydroxylfunktionalität können in Abhängigkeit von dem Verhältnis der verwendeten Ausgangsmaterialien hergestellt werden.
  • Urethanpolyole sind bekannt und können z. B. durch Umsetzen eines Polyisocyanats mit überschüssigem organischem Polyol zum Bilden eines hydroxylfunktionellen Produkts hergestellt werden. Beispiele von Polyisocyanaten, die bei der Herstellung von Urethanpolyolen verwendbar sind, umfassen Toluol-2,4-diisocyanat, Toluol-2,6-diisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Diphenylmethan-2,4'-diisocyanat, p-Phenyldiisocyanat, Biphenyldiisocyanat, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diphenylendiisocyanat, Tetramethylen-1,4-diisocyanat, Hexamethylen-1,6-diisocyanat, 2,2,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat, Lysinmethylesterdiisocyanat, Bis(isocyanatoethyl)fumarat, Isophorondiisocyanat, Ethylendiisocyanat, Dodecan-1,12-diisocyanat, Cyclobutan-1,3-diisocyanat, Cyclohexan-1,3-diisocyanat, Cyclohexan-1,4-diisocyanat, Methylcyclohexyldiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat, Hexahydrotoluol-2,4-diisocyanat, Hexahydrotoluol-2,6-diisocyanat, Hexahydrophenylen-1,3-diisocyanat, Hexahydrophenylen-1,4-diisocyanat, Polymethylenpolyphenolisocyanate, Perhydrodiphenylmethan-2,4'-diisocyanat, Perhydrodiphenylmethan-4,4'-diisocyanat und Mischungen davon.
  • Beispiele von organischen Polyolen, die bei der Herstellung von Urethanpolyolen verwendbar sind, umfassen hydroxylendständige Homopolymere von Butadien, die anderen hierin beschriebenen Polyole, z. B. Polyole mit niedrigem Molekulargewicht, Polyesterpolyole, Polyetherpolyole, Amid enthaltende Polyole, Polyacrylpolyole, mehrwertige Polyvinylalkohole und Mischungen davon.
  • Die Polyacrylpolyole sind bekannt und können durch Radikaladditionspolymerisationstechniken der hierin nachstehend beschriebenen Monomeren hergestellt werden. Bevorzugt haben die Polyacrylpolyole ein Molekulargewicht-Gewichtsmittel von 500 bis 50000 und eine Hydroxylzahl von 20 bis 270. Bevorzugter beträgt das Molekulargewicht-Gewichtsmittel 1000 bis 30000, und die Hydroxylzahl beträgt 80 bis 250. Am be vorzugtesten beträgt das mittlere Molekulargewicht 3000 bis 20000, und die Hydroxylzahl beträgt 100 bis 225.
  • Polyacrylpolyole umfassen, sind aber nicht beschränkt auf die bekannten hydroxylfunktionellen Additionspolymere und Copolymere von Acryl- und Methacrylsäuren, ihre Esterderivate, einschließlich, aber nicht beschränkt auf ihre hydroxylfunktionellen Esterderivate. Beispiele von hydroxylfunktionellen ethylenisch ungesättigten Monomeren, die bei der Herstellung der hydroxylfunktionellen Additionspolymere zu verwenden sind, umfassen Hydroxyethyl(meth)acrylat, d. h. Hydroxyethylacrylat und Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat, Hydroxybutyl(meth)acrylat, Hydroxymethylethylacrylat, Hydroxymethylpropylacrylat und Mischungen davon.
  • Bevorzugter ist das Polyacrylpolyol ein Copolymer von hydroxylfunktionellen ethylenisch ungesättigten (Meth)acrylmonomeren und anderen ethylenisch ungesättigten Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus vinylaromatischen Monomeren, z. B. Styrol, α-Methylstyrol, t-Butylstyrol und Vinyltoluol, vinylaliphatischen Monomeren, wie Ethylen, Propylen und 1,3-Butadien, (Meth)acrylamid, (Meth)acrylnitril, Vinyl- und Vinylidenhalogenide, z. B. Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, Vinylester, z. B. Vinylacetat, Alkylester von Acryl- und Methacrylsäuren mit 1 bis 17 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, einschließlich Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Isobornyl(meth)acrylat und Lauryl(meth)acrylat, epoxyfunktionellen ethylenisch ungesättigten Monomeren, wie Glycidyl(meth)acrylat, carboxyfunktionellen ethylenisch ungesättigten Monomeren, wie Acryl- und Methacrylsäuren und Mischungen solcher ethylenisch ungesättigter Monomerer.
  • Das bzw. die hydroxylfunktionelle(n) ethylenisch ungesättigte(n) (Meth)acrylmonomer(e) kann bzw. können bis zu 95 Gew.-% des Polyacrylpolyol-Copolymers enthalten. Bevorzugt enthält es bis zu 70 Gew.-% und bevorzugter enthält bzw. enthalten das bzw. die hydroxylfunktionelle(n) ethylenisch ungesättigte(n) (Meth)acrylmonomer(e) bis zu 45 Gew.-%, z. B. 40 Gew.-%, des gesamten Copolymers.
  • Die hierin beschriebenen Polyacrylpolyole können durch radikalinitiierte Additionspolymerisation des Monomers bzw. der Monomere und durch organische Lösungspolymerisationstechniken hergestellt werden. Die Monomere werden typischerweise in einem or ganischen Lösemittel oder einer Mischung von Lösemitteln aufgelöst, einschließlich Ketone, wie Methylethylketone, Ester, wie Butylacetat, das Acetat von Propylenglycol und Hexylacetat, Alkohole, wie Ethanol und Butanol, Ether, wie Propylenglycolmonopropylether und Ethyl-3-ethoxypropionat, und aromatische Lösemittel, wie Xylol und SOLVESSO 100, eine Mischung von hoch siedenden Kohlenwasserstofflösemitteln, erhältlich von Exxon Chemical Co.
  • Das Lösemittel wird zuerst auf Rückfluss, gewöhnlich 70 bis 160°C, erwärmt, und das Monomer oder eine Mischung von Monomeren und Radikalinitiator wird langsam zu dem unter Rückfluss siedenden Lösemittel während einer Zeit von etwa 1 bis 7 Stunden zugesetzt. Eine zu rasche Zugabe der Monomere kann eine ungenügende Umwandlung oder eine starke und rasche exotherme Reaktion hervorrufen, was ein Sicherheitsrisiko ist. Geeignete Radikalinitiatoren umfassen t-Amylperoxyacetat, Di-t-amylperoxyacetat und 2,2'-Azobis(2-methylbutannitril). Der Radikalinitiator ist typischerweise in dem Reaktionsgemisch in einer Menge von 1 bis 10%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, vorhanden. Das durch die hierin beschriebenen Verfahren hergestellte Polymer ist nicht geliert oder ungeliert und hat bevorzugt ein Molekulargewicht-Gewichtsmittel von 500 bis 50000 Gramm pro mol.
  • Das Molekulargewicht von geeigneten hydroxylfunktionellen Komponenten zur Herstellung von Zusammensetzungen der Erfindung kann innerhalb weiter Grenzen abhängig von der Natur der spezifischen Klassen von ausgewählten Polyolen variieren. Typischerweise kann das Molekulargewicht-Zahlenmittel von geeigneten Polyolen in dem Bereich von 62 bis 50000, bevorzugt von 1000 bis 20000, liegen, und das Hydroxyläquivalentgewicht kann in dem Bereich von 31 bis 25000, bevorzugt von 500 bis 10000, liegen. Die Molekulargewichte der Hydroxylgruppen enthaltenden Polymere werden durch Gelpermeationschromatografie unter Verwendung eines Polystyrolstandards bestimmt.
  • Carbamatfunktionelle Gruppen der Struktur I können als seitenständige Gruppen in das Acrylpolymer durch Copolymerisieren der Acrylmonomere mit einem carbamatfunktionellen Vinylmonomer, z. B. einem carbamatfunktionellen Alkylester von Methacrylsäure, eingearbeitet werden. Diese carbamatfunktionellen Alkylester werden durch Umsetzen von z. B. einem Hydroxylalkylcarbamat, wie das Reaktionsprodukt von Ammoniak und Ethylencarbonat oder Propylencarbonat, mit Methacrylsäureanhydrid hergestellt. Andere carbamatfunktionelle Vinylmonomere sind z. B. das Reaktionsprodukt von Hydroxyethylmethacrylat, Isophorondiisocyanat und Hydroxypropylcarbamat (was die Struktur I ergibt) oder das Reaktionsprodukt von Hydroxypropylmethacrylat, Isophorondiisocyanat und Methanol (was die Struktur II ergibt). Es können noch andere carbamatfunktionelle Vinylmonomere verwendet werden, wie das Reaktionsprodukt von Isocyansäure (HNCO) mit einem hydroxylfunktionellen Acryl- oder Methacrylmonomer, wie Hydroxyethylacrylat, und solche carbamatfunktionelle Vinylmonomere, die in der US-Patentschrift 3,479,328 beschrieben sind. Seitenständige Carbamatgruppen können auch in das Acrylpolymer durch Umsetzen eines hydroxylfunktionellen Acrylpolymers mit einem Alkylcarbamat mit niedrigem Molekulargewicht, wie Methylcarbamat, eingebaut werden. Es wird Bezug auf die japanische Veröffentlichung Kokai 51-4124 genommen. Es können auch hydroxylfunktionelle Acrylpolymere mit Isocyansäure umgesetzt werden, was seitenständige Carbamatgruppen ergibt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Herstellung von Isocyansäure in der US-Patentschrift 4,364,913 beschrieben ist. In ähnlicher Weise können hydroxylfunktionelle Acrylpolymere mit Harnstoff umgesetzt werden, was ein Acrylpolymer mit seitenständigen Carbamatgruppen ergibt.
  • Harnstoffgruppen der Struktur III können als seitenständige Gruppen in das Acrylpolymer durch Copolymerisieren der Acrylmonomere mit harnstofffunktionellen Vinylmonomeren, wie harnstofffunktionelle Alkylester von Acrylsäure oder Methacrylsäure, eingebaut werden. Beispiele umfassen das Kondensationsprodukt von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit einem Hydroxyalkylethylenharnstoff, wie Hydroxyethylethylenharnstoff. Andere harnstofffunktionelle Monomere sind z. B. das Reaktionsprodukt von Hydroxyethylmethacrylat, Isophorondiisocyanat und Hydroxyethylethylenharnstoff.
  • Die Acrylmaterialien, d. h. Polymere der die funktionelle Gruppe enthaltenden Komponente, können hergestellt werden durch die vorstehend beschriebenen Radikalpolymerisationsverfahren, die in Verbindung mit Polyacrylpolyolen beschrieben sind, oder durch Lösungspolymerisationstechniken in Gegenwart von geeigneten Katalysatoren. Solche Katalysatoren sind organische Peroxide oder Azoverbindungen (z. B. Benzoylperoxid oder N,N-Azobis(isobutyronitril). Die Polymerisation kann durch in der Technik herkömmliche Techniken in einer organischen Lösung durchgeführt werden, in welcher die Monomere löslich sind. Alternativ kann das Acrylpolymer durch wässrige Emulsions- oder Dispersionspolymerisationstechniken, die in der Technik bekannt sind, hergestellt werden.
  • Das Acrylpolymer hat typischerweise ein Molekulargewicht-Gewichtsmittel von etwa 500 bis 50000, bevorzugt von etwa 1000 bis 30000, bestimmt durch Gelpermeationschromatografie unter Verwendung eines Polystyrolstandards, und ein Äquivalentgewicht von weniger als 5000, bevorzugt in dem Bereich von 140 bis 2500, bezogen auf Äquivalente des reaktiven seitenständigen oder endständigen Hydroxyls, Carbamats, Harnstoffs oder Kombinationen solcher funktioneller Gruppen. Das Äquivalentgewicht ist ein berechneter Wert, bezogen auf die relativen Mengen der verschiedenen Bestandteile, die bei der Herstellung des Acrylmaterials verwendet werden, und basiert auf den Feststoffen des Acrylmaterials.
  • Polyester können ebenfalls in der Formulierung der funktionellen Komponente der Beschichtungszusammensetzung verwendet werden und können durch die Polyveresterung einer Polycarbonsäure oder eines Anhydrids davon mit Polyolen und/oder einem Epoxid hergestellt werden. Beispiele von geeigneten Materialien zum Herstellen von Polyestern sind hierin in Verbindung mit Polyesterpolyolen beschrieben. Polyester mit hydroxylfunktionellen Gruppen können durch die vorstehend beschriebenen Verfahren zum Herstellen von Polyesterpolyolen hergestellt werden.
  • Carbamatfunktionelle Gruppen der Struktur I können als seitenständige Gruppen in einen Polyester eingebaut werden, in dem zuerst ein Hydroxyalkylcarbamat gebildet wird, das mit den bei der Bildung des Polyesters verwendeten Polysäuren und Polyolen umgesetzt werden kann. Ein Polyesteroligomer kann durch Umsetzen einer Polycarbonsäure, wie die vorstehend genannte, mit einem Hydroxyalkylcarbamat hergestellt werden. Ein Beispiel eines Hydroxylalkylcarbamats ist das Reaktionsprodukt von Ammoniak und Ethylencarbonat oder Propylencarbonat. Das Hydroxylalkylcarbamat wird mit Säurefunktionalität auf dem Polyester oder der Polycarbonsäure kondensiert, was seitenständige Carbamatfunktionalität ergibt. Seitenständige carbamatfunktionelle Gruppen der Struktur I können auch in den Polyester eingebaut werden durch Umsetzen von Isocyansäure oder einem Alkylcarbamat mit niedrigem Molekulargewicht, wie Methylcarbamat, mit einem hydroxylfunktionellen Polyester. Seitenständige Carbamatfunktio nalität kann auch in den Polyester durch Umsetzen eines hydroxyfunktionellen Polyesters mit Harnstoff eingebaut werden.
  • Harnstoffgruppen der Struktur III können in den Polyester als seitenständige Gruppen eingebaut werden durch Umsetzen eines hydroxylfunktionellen Harnstoffs, wie ein Hydroxyalkylethylenharnstoff, mit den bei der Herstellung des Polyesters verwendeten Polysäuren und Polyolen. Ein Polyesteroligomer kann durch Umsetzen einer Polysäure mit einem hydroxylfunktionellen Harnstoff hergestellt werden. Polyurethan- oder Polyesterprepolymere mit endständigem Isocyanat können ebenfalls mit primären Aminen, Aminoalkylethylenharnstoff oder Hydroxylalkylethylenharnstoff zum Erhalt von Materialien mit seitenständigen Harnstoffgruppen umgesetzt werden. Die Herstellung dieser Polymere ist in der Technik bekannt und wird in der US-Patentschrift Nr. 3,563,957 beschrieben.
  • Polyurethane können ebenfalls bei der Formulierung der funktionellen Komponente in der Beschichtungszusammensetzung verwendet werden. Polyurethane können durch Umsetzen eines Polyisocyanats mit einem Polyester mit Hydroxylfunktionalität, der seitenständige Hydroxyl-, Carbamat- und/oder Harnstoffgruppen enthält, gebildet werden. Alternativ kann das Polyurethan durch Umsetzen eines Polyisocyanats mit einem Polyesterpolyol und einem Hydroxylalkylcarbamat oder Isocyansäure als getrennte Reaktanten hergestellt werden. Beispiele von geeigneten Polyisocyanaten sind aromatische und aliphatische Polyisocyanate, wobei aliphatische aufgrund der besserer Farb- und Haltbarkeitseigenschaften bevorzugt sind. Beispiele von geeigneten Diisocyanaten sind Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, 1,3-Phenylendiisocyanat, 1,4-Phenylendiisocyanat und Toluoldiisocyanat. Beispiele von geeigneten aliphatischen Diisocyanaten sind geradkettige aliphatische Diisocyanate, wie 1,4-Tetramethylendiisocyanat und 1,6-Hexamethylendiisocyanat.
  • Es können auch cycloaliphatische Diisocyanate verwendet werden und können ausgewählt werden, um dem Produkt Härte zu verleihen. Beispiele umfassen 1,4-Cyclohexyldiisocyanat, Isophorondiisocyanat, α,α-Xylylendiisocyanat und 4,4'-Methylenbis(cyclohexylisocyanat). Andere Polyisocyanate, die bei der Herstellung des Polyurethans verwendbar sind, sind in den vorstehend beschriebenen Verfahren zum Herstellen von Urethanpolyolen umfasst.
  • Die zum Herstellen der funktionellen Komponente verwendeten Polyester- oder Polyurethanmaterialien haben typischerweise ein Molekulargewicht-Zahlenmittel von etwa 300 bis 3000, bevorzugt etwa 300 bis 1500, bestimmt durch Gelpermeationschromatografie unter Verwendung eines Polystyrolstandards, und ein Äquivalentgewicht von etwa 140 bis 2500, bezogen auf Äquivalente von seitenständigem Hydroxyl, Carbamat, Harnstoff oder Kombinationen solcher funktioneller Gruppen. Das Äquivalentgewicht ist ein berechneter Wert auf der Grundlage der relativen Mengen der verschiedenen Bestandteile, die beim Herstellen des Polyesters oder Polyurethans verwendet werden, und basiert auf den Feststoffen des Materials.
  • Das Aminoplastharz der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist in der Zusammensetzung in Mengen von wenigstens 1 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 2 Gew.-% und bevorzugter wenigstens 5 Gew.-% enthalten. Typischerweise ist das Aminoplastharz in Mengen von nicht mehr als 30 Gew.-%, bevorzugt nicht mehr als 20 Gew.-% und am bevorzugtesten nicht mehr als 15 Gew.-% in der Beschichtungszusammensetzung vorhanden. Die Menge des Aminoplastharzes in der Beschichtungszusammensetzung kann in dem Bereich zwischen jeder Kombination dieser Werte, einschließlich der wiedergegebenen Werte, liegen. Aminoplastharze sind Kondensationsprodukte von Aminen oder Amiden mit Aldehyden. Beispiele von geeignetem Amin oder Amiden sind Melamin, Benzoguanamin, Glycoluril, Harnstoff und ähnliche Verbindungen. Das Aminoplastharz hat bevorzugt wenigstens zwei reaktive Gruppen.
  • Gewöhnlich ist der verwendete Aldehyd Formaldehyd, obwohl Produkte aus anderen Aldehyden, wie Acetaldehyd, Crotonaldehyd, Benzaldehyd und Furfural, hergestellt werden können. Die Kondensationsprodukte enthalten Methylolgruppen oder ähnliche Alkylolgruppen abhängig von dem jeweiligen verwendeten Aldehyd. Diese Alkylolgruppen können durch Reaktion mit einem Alkohol verethert werden. Verschiedene verwendete Alkohole umfassen einwertige Alkohole, die 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, wie Methanol, Ethanol, Isopropanol, n-Butanol, Pentanol und Hexanol. Bevorzugt werden Alkohole verwendet, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten.
  • Aminoplastharze sind im Handel erhältlich von American Cyanamid Co. unter der Marke CYMEL und von Monsanto Chemical Co. unter der Marke RESIMENE. Das bevorzugte Aminoplastharz zur Verwendung in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist ein alkyliertes Melamin-Formaldehyd-Kondensat, das sich in Produkten, wie CYMEL® 345-, 350- und/oder 370-Harzen findet. Kondensationsprodukte von anderen Aminen und Amiden können jedoch ebenfalls verwendet werden, z. B. Aldehydkondensate von Triazinen, Diazinen, Triazolen, Guanidinen, Guaniminen und alkyl- und arylsubstituierten Derivaten solcher Verbindungen, einschließlich alkyl- und arylsubstituierte Melamine. Einige Beispiele solcher Verbindungen sind N,N'-Dimethylharnstoff, Benzoharnstoff, Dicyandiamid, Formaguanamin, Acetoguanamin, Ammelin, 2-Chlor-4,6-diamino-1,3,5-triazin, 6-Methyl-2,4-diamino-1,3,5-triazin, 3,5-Diaminotriazol, Triaminopyrimidin, 2-Mercapto-4,6-diaminopyrimidin, 3,4,6-Tris(ethylamino)-1,3,5-triazin, Tris(alkoxycarbonylamino)triazin und Ähnliche.
  • Typischerweise werden die Menge der funktionelle Gruppe enthaltenden Komponente und der Aminoplastkomponente in den Beschichtungszusammensetzungen der Erfindung ausgewählt, um ein Verhältnis von Äquivalenten funktioneller Gruppen, d. h. Hydroxyl, Carbamat und/oder Harnstoff, zu Äquivalenten von reaktiven Aminoplastgruppen, d. h. Methylol- und/oder Methylolethergruppen, in dem Bereich von 0,5 bis 2:1 bereitzustellen. Dieses Verhältnis basiert auf berechneten Äquivalentgewichten und ist ausreichend, um eine vernetzte Beschichtung zu ergeben. Die funktionelle Komponente und die Aminoplastkomponente in Kombination können in der Beschichtungszusammensetzung in Mengen von 20 bis 99,9, bevorzugt von 60 bis 95% und bevorzugter von 70 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Harzfeststoffe, vorhanden sein.
  • Die Beschichtungszusammensetzung der Erfindung kann ein katalytisches Mittel zum Beschleunigen der Härtungsreaktion zwischen funktionellen Gruppen der die funktionelle Gruppe enthaltenden Komponente und den reaktiven Gruppen der Aminoplastkomponente umfassen. Beispiele von geeigneten Katalysatoren sind saure Materialien und umfassen Phosphorsäure oder substituierte Phosphorsäuren, wie Alkylsäurephosphat und Phenylsäurephosphat, Sulfonsäuren oder substituierte Sulfonsäuren, wie p-Toluolsulfonsäure, Dodecylbenzolsulfonsäure und Dinonylnaphthalinsulfonsäure. Die Menge von optionalem Katalysator ist eine katalytische Menge, d. h. eine Menge, die notwendig ist, um die Polymerisation von Monomeren zu katalysieren. Der Katalysator kann in einer Menge von 0,5 bis 5,0 Gew.-%, bevorzugt von 1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Harzfeststoffe vorhanden sein. Nach dem Zugeben einer katalytischen Katalysatormenge kann jede Art der Härtung der polymerisierbaren Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die für die spezifische Zusammensetzung und das Substrat geeignet ist, verwendet werden.
  • Lösemittel, die in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung vorhanden sein können, sind solche, die notwendig sind, um die festen Komponenten aufzulösen. Die minimale Menge von in der Beschichtungszusammensetzung vorhandenem Lösemittel ist eine solvatisierende Menge, d. h. eine Menge, die ausreichend ist, um die festen Komponenten in der Beschichtungszusammensetzung zu solubilisieren. So kann z. B. die Menge von vorhandenem Lösemittel in dem Bereich von 10 bis 80 Gew.-% liegen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung.
  • Geeignete Lösemittel umfassen, sind aber nicht beschränkt auf die folgenden: Benzol, Toluol, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Aceton, Ethanol, Tetrahydrofurfurylalkohol, Propylalkohol, Propylencarbonat, N-Methylpyrrolidon, N-Vinylpyrrolidinon, N-Acetylpyrrolidinon, N-Hydroxymethylpyrrolidinon, N-Butylpyrrolidinon, N-Ethylpyrrolidinon, N-(N-Octyl)pyrrolidinon, N-(N-Dodecyl)pyrrolidinon, 2-Methoxyethylether, Xylol, Cyclohexan, 3-Methylcyclohexanon, Ethylacetat, Butylacetat, Tetrahydrofuran, Methanol, Amylpropionat, Methylpropionat, Propylenglycolmethylether, Diethylenglycolmonobutylether, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, Ethylenglycol, Mono- und Dialkylether von Ethylenglycol und ihre Derivate, die als industrielle Lösemittel CELLUSOLVE von Union Carbide vertrieben werden, und Mischungen solcher Lösemittel.
  • Die fotochrome Aminoplastharz-Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann ferner zusätzliche herkömmliche Bestandteile enthalten, welche der Zusammensetzung erwünschte Charakteristiken verleihen oder welche für das verwendete Verfahren erforderlich sind, um die Zusammensetzung auf das Substrat aufzubringen und zu härten oder welche die daraus hergestellte gehärtete Beschichtung verstärken. Solche zusätzlichen Bestandteile umfassen Fließregelungsmittel, Egalisierungsmittel, z. B. oberflächenaktive Stoffe, Weichmacher, wie Benzoatester, Initiatoren, härtungshemmende Mittel, Radikalfänger, die Polymerkette abbrechende Mittel und die Haftung fördernde Mittel, wie Trialkoxysilane, bevorzugt mit einem Alkoxyrest von 1 bis 4 Koh lenstoffatomen, einschließlich γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Aminopropyltrimethoxysilan, 3,4-Epoxycyclohexylethyltrimethoxysilan und Aminoethyltrimethoxysilan.
  • Fotochrome Verbindungen, die in der bzw. den Aminoplastharz-Beschichtungszusammensetzung(en) der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind organische fotochrome Verbindungen. Solche Verbindungen können einzeln oder in Kombination mit anderen komplementären fotochromen Verbindungen verwendet werden. Organische fotochrome Verbindungen oder Substanzen, welche diese enthalten, die in der hierin beschriebenen Beschichtungszusammensetzung verwendet werden, haben wenigstens ein aktiviertes Absorptionsmaximum in dem Bereich von zwischen etwa 400 und 700 Nanometer. Solche Substanzen können in die Aminoplastharzzusammensetzung, die zum Herstellen der fotochromen Aminoplastharzbeschichtung verwendet werden, eingearbeitet, z. B. aufgelöst oder dispergiert, werden, und sich färben, wenn sie auf einen geeigneten Farbton aktiviert werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst die organische fotochrome Komponente insbesondere:
    • (a) wenigstens eine fotochrome organische Verbindung mit einem sichtbaren Lambda max von 400 Nanometer bis 525 Nanometer und
    • (b) wenigstens eine fotochrome organische Verbindung mit einem sichtbaren Lambda max von größer als 525 Nanometer bis 700 Nanometer.
  • Beispiele von geeigneten fotochromen Verbindungen zur Verwendung in der Aminoplastharz-Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfassen Benzopyrane, Naphthopyrane, z. B. Naphtho[1,2-b]pyrane und Naphtho[2,1-b]pyrane, Phenanthropyrane, Chinopyrane, Benzoxazine, Naphthoxazine, Spiro(indolin)pyridobenzoxazine und indenokondensierte Naphthopyrane, wie diejenigen, die in der US-Patentschrift 5,645,767 beschrieben sind. Spezifische Beispiele umfassen die neuen Naphthopyrane der US-Patentschrift 5,658,501 und die in dieser Patentschrift von Spalte 11, Zeile 57 bis Spalte 13, Zeile 36 beschriebenen komplementären organischen fotochromen Substanzen.
  • Andere fotochrome Substanzen, die hierin zur Verwendung in Betracht gezogen werden, sind fotochrome Metalldithizonate, z. B. Quecksilberdithizonate, die z. B. in der US- Patentschrift 3,361,706 beschrieben sind, Fulgide und Fulgimide, z. B. die 3-Furyl- und 3-Thienylfulgide und -fulgimide, die in der US-Patentschrift 4,931,220 in Spalte 20, Zeile 5 bis Spalte 21, Zeile 38 beschrieben sind, und Mischungen der vorstehend genannten geeigneten fotochromen Substanzen.
  • Die sich auf solche fotochromen Verbindungen beziehenden Beschreibungen in den vorstehend beschriebenen Patentschriften sind hierin durch Bezug in ihrer Gesamtheit eingeschlossen. Die fotochromen Beschichtungen der vorliegenden Erfindung können eine fotochrome Verbindung oder eine Mischung von fotochromen Verbindungen enthalten, wie erwünscht. Mischungen von fotochromen Verbindungen können verwendet werden, um bestimmte aktivierte Farben, wie ein neutrales Grau oder Braun, zu erzielen. Eine weitere Diskussion von Neutralfarben und Wegen zum Beschreiben solcher Farben findet sich in der US-Patentschrift 5,645,767, Spalte 12, Zeile 66 bis Spalte 13, Zeile 19.
  • Die Menge der hierin beschriebenen fotochromen Substanzen, die in der Beschichtung oder dem Polymerisat der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, ist eine Menge, die ausreichend ist, um eine mit dem bloßen Auge nach Aktivierung erkennbare fotochrome Wirkung zu erzeugen. Allgemein kann eine solche Menge als eine fotochrome Menge beschrieben werden.
  • Die relativen Mengen der vorstehend genannten verwendeten fotochromen Verbindungen variieren und hängen teilweise von den relativen Intensitäten der Farbe der aktivierten Spezies solcher Verbindungen und von der erwünschten Endfarbe ab. Allgemein kann die Menge der in die Beschichtungszusammensetzung eingearbeiteten fotochromen Substanz in dem Bereich von 0,1 bis 40 Gew.-% liegen, bezogen auf das Gewicht der Feststoffe in der Beschichtungszusammensetzung. Bevorzugt liegt die Konzentration von fotochromen Substanzen in dem Bereich von 1,0 bis 30 Gew.-%, bevorzugter von 3 bis 20 Gew.-% und am bevorzugtesten von 5 bis 15 Gew.-%, z. B. von 7 bis 14 Gew.-%.
  • Die hierin beschriebene(n) fotochrome(n) Verbindung(en) kann bzw. können in die Beschichtungszusammensetzung durch Auflösen oder Dispergieren der fotochromen Substanz mit einer Komponente, z. B. dem organischen Polyol, der Beschichtungszusam mensetzung eingearbeitet werden. Die fotochrome Substanz kann direkt zu der Beschichtungszusammensetzung zugesetzt werden, oder sie kann in Lösemittel aufgelöst werden, bevor sie zu der Komponente oder zu der formulierten Beschichtungszusammensetzung zugesetzt wird. Alternativ können die fotochromen Verbindungen in die gehärtete Beschichtung oder das Polymerisat durch Eintauchen, Permeation oder andere Übertragungsverfahren eingearbeitet werden, wie dem Fachmann bekannt ist.
  • Verträgliche (chemisch oder farbweise) Färbungen, d. h. Farbstoffe, können zu der Beschichtungszusammensetzung zugesetzt, auf den beschichteten Gegenstand aufgebracht oder auf das Substrat vor dem Beschichten aufgebracht werden, um ein ästhetischeres Ergebnis zu erzielen, aus medizinischen Gründen oder aus Modegründen. Der jeweilige ausgewählte Farbstoff variiert und hängt von dem vorgenannten Bedürfnis und dem zu erzielenden Ergebnis ab. In einer Ausführungsform kann der Farbstoff ausgewählt werden, um die aus den aktivierten fotochromen Substanzen resultierende Farbe zu ergänzen, z. B. um eine neutralere Farbe zu erreichen oder um eine bestimmte Wellenlänge von einfallendem Licht zu absorbieren. In einer anderen Ausführungsform kann der Farbstoff ausgewählt werden, um dem Substrat und/oder dem beschichteten Gegenstand einen erwünschten Farbton zu verleihen, wenn sich die fotochrome Substanz in einem nicht aktivierten Zustand befindet.
  • Adjuvansmaterialien können ebenfalls in die Beschichtungszusammensetzung mit den fotochromen Substanzen, vor, gleichzeitig oder nachfolgend zu dem Aufbringen oder der Einarbeitung der fotochromen Substanzen in die Beschichtungszusammensetzung oder die gehärtete Beschichtung eingearbeitet werden. So können z. B. Ultraviolettlichtabsorber mit fotochromen Substanzen vor ihrer Zugabe zu der Beschichtungszusammensetzung vermischt werden, oder solche Absorber können als eine Schicht zwischen die fotochrome Beschichtung und das einfallende Licht aufeinander geschichtet, z. B. übereinander gelegt, werden. Ferner können Stabilisatoren mit den fotochromen Substanzen vor ihrer Zugabe zu der Beschichtungszusammensetzung vermischt werden, um die Ermüdungsbeständigkeit der fotochromen Substanzen zu verbessern. Stabilisatoren, wie sterisch gehinderte Aminlichtstabilisatoren (HALS), Antioxidanzien, z. B. polyphenolische Antioxidanzien, asymmetrische Diaryloxalamidverbindungen (Oxanilidverbindungen) und Quencher mit Singulettsauerstoff, z. B. ein Nickelionkomplex mit einem organischen Liganden, oder Mischungen von Stabilisatoren werden in Betracht gezo gen. Sie können allein oder in Kombination verwendet werden. Solche Stabilisatoren sind in den US-Patentschriften 4,720,356, 5,391,327 und 5,770,115 beschrieben, die hierin durch Bezug eingeschlossen sind.
  • Die Beschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auf Substrate jeden Typs aufgebracht werden, wie z. B. Papier, Glas, keramische Materialien, Holz, Mauerwerk, Textilien, Metalle und polymere organische Materialien. Bevorzugt ist das Substrat ein polymeres organisches Material, insbesondere wärmehärtbare und thermoplastische polymere organische Materialien, z. B. thermoplastische Polymere vom Polycarbonattyp und Copolymere und Homopolymere oder Copolymere eines Polyol(allylcarbonats), die als organische optische Materialien verwendet werden.
  • Die Menge der auf das Substrat aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung ist eine Menge, die notwendig ist, um eine ausreichende Menge der organischen fotochromen Substanz(en) einzuarbeiten, um eine Beschichtung zu erzeugen, welche die erforderliche Änderung in der optischen Dichte (ΔOD) aufweist, wenn die gehärtete Beschichtung UV-Strahlung ausgesetzt wird. Die erforderliche Änderung in der optischen Dichte ist diejenige, welche, wenn eine Prüfung bei 85°F (29,4°C) durchgeführt wird, eine ΔOD von wenigstens 0,15 nach 30 Sekunden und von wenigstens 0,47 nach 8 Minuten ergibt. Die Bleichgeschwindigkeit der fotochromen Beschichtung (der fotochromen Verbindung(en) in der Beschichtung) sollte nicht mehr als 180 Sekunden betragen unter Verwendung der Prüfung für das fotochrome Ansprechen, das in Teil D von Beispiel 12 hierin beschrieben ist. Die aufgebrachte Beschichtung kann eine Dicke von wenigstens 5 Mikron, bevorzugt wenigstens 10 Mikron, bevorzugter wenigstens 20 Mikron, z. B. 25 Mikron, haben. Die aufgebrachte Beschichtung hat gewöhnlich ebenfalls eine Dicke von nicht mehr als 200 Mikron, bevorzugt nicht mehr als 100 Mikron und bevorzugter nicht mehr als 50 Mikron, z. B. 40 Mikron. Die Dicke der Beschichtung kann in dem Bereich zwischen jeder Kombination dieser Werte, einschließlich der genannten Werte, liegen. Es ist typisch, die Oberfläche des zu beschichtenden Substrats vor dem Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung zum Zweck der Reinigung der Oberfläche und der Förderung der Haftung zu behandeln. Wirksame Behandlungstechniken für Kunststoffe, wie diejenigen, die aus Diethylenglycolbis(allylcarbonat)-Monomer CR-39® oder thermoplastischem Polycarbonat, d. h. ein von Bisphenol A und Phosgen abgeleitetes Harz, hergestellt sind, umfassen das Reinigen mit Ultraschall, das Waschen mit einer wässrigen Mischung von organischem Lösemittel, z. B. eine 50:50-Mischung von Isopropanol:Wasser oder Ethanol:Wasser, UV-Behandlung, Behandlung mit aktiviertem Gas, z. B. Behandlung mit Plasma von niedriger Temperatur oder Koronaentladung, und chemische Behandlung, wie Hydroxylierung, d. h. Ätzen der Oberfläche mit einer wässrigen Lösung von Alkali, z. B. Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid, das auch einen Fluor enthaltenden oberflächenaktiven Stoff enthalten kann, vgl. die US-Patentschrift 3,971,872, Spalte 3, Zeilen 13 bis 25, US-Patentschrift 4,904,525, Spalte 6, Zeilen 10 bis 48 und US-Patentschrift 5,104,692, Spalte 13, Zeilen 10 bis 59, welche Oberflächenbehandlungen von polymeren organischen Materialien beschreiben.
  • Die zum Reinigen von Glasoberflächen verwendete Behandlung hängt von dem Schmutztyp ab, der auf der Glasoberfläche vorhanden ist. Solche Behandlungen sind dem Fachmann bekannt. Zum Beispiel Waschen des Glases mit einer wässrigen Lösung, die ein schwach schäumendes, leicht abspülbares Detergens enthält, gefolgt von Spülen und Trocknen mit einem flusenfreien Tuch, und Ultraschallbadbehandlung in erwärmtem (etwa 50°C) Waschwasser, gefolgt von Spülen und Trocknen. Eine Vorreinigung mit einem Reiniger auf Alkoholbasis oder einem organischen Lösemittel vor dem Waschen kann erforderlich sein, um Klebstoffe von Etiketten oder Bändern zu entfernen.
  • In einigen Fällen kann es notwendig sein, ein Grundiermittel auf die Oberfläche des Substrats vor dem Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung aufzubringen. Das Grundiermittel dient als Sperrbeschichtung, um eine Wechselwirkung der Beschichtungsbestandteile mit dem Substrat und umgekehrt zu verhindern, und/oder als Klebstoffschicht, um die Beschichtungszusammensetzung an das Substrat anhaften zu lassen. Das Aufbringen des Grundiermittels kann nach jedem der Verfahren erfolgen, die in der Beschichtungstechnologie verwendet werden, wie z. B. Sprühbeschichten, Wirbelbeschichten, Ausbreitungsbeschichten, Vorhangbeschichten, Taufbeschichten, Gießen oder Walzenbeschichten.
  • Die Verwendung von Schutzbeschichtungen, wobei einige von ihnen polymerbildende Organosilane enthalten können, als Grundiermittel zum Verbessern der Haftung von nachfolgend aufgebrachten Beschichtungen ist beschrieben worden. Insbesondere ist die Verwendung von nicht färbbaren Beschichtungen bevorzugt. Beispiele von im Han del befindlichen Beschichtungsprodukten umfassen SILVUE 124- und HI-GARD-Beschichtungen, erhältlich von SDC Coatings, Inc. bzw. PPG Industries, Inc. Zusätzlich kann es abhängig von der beabsichtigten Verwendung des beschichteten Gegenstands notwendig sein, eine bzw. mehrere geeignete Schutzbeschichtungen, d. h. eine abriebbeständige Beschichtung, auf die ausgesetzte Oberfläche der Beschichtungszusammensetzung aufzubringen, um Kratzer aufgrund von Friktion und Reibung zu verhindern. In einigen Fällen sind das Grundiermittel und die Schutzbeschichtungen austauschbar, d. h. die gleiche Beschichtung kann als Grundiermittel und als Schutzbeschichtung(en) verwendet werden. Andere Beschichtungen oder Oberflächenbehandlungen, z. B. eine färbbare Beschichtung, eine antireflektierende Oberfläche usw., können auch auf die gehärtete Beschichtung der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden.
  • Die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann unter Verwendung der gleichen Verfahren aufgebracht werden, die hierin für das Aufbringen des Grundiermittels und der Schutzbeschichtung(en) beschrieben sind, oder es können andere in der Technik bekannte Verfahren verwendet werden. Bevorzugt wird die Beschichtungszusammensetzung durch Wirbelbeschichtungs-, Vorhangbeschichtungs-, Tauchbeschichtungs- und Sprühbeschichtungsverfahren oder durch Verfahren aufgebracht, die zum Herstellen von Überzugsschichten verwendet werden. Solche Verfahren zum Herstellen von Überzugsschichten sind in der US-Patentschrift 4,873,027 beschrieben, die hierin durch Bezug eingeschlossen ist.
  • Nach dem Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung auf die behandelte Oberfläche des Substrats wird die Beschichtung gehärtet. Die Beschichtung kann abhängig von den für die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausgewählten Komponenten bei Temperaturen in dem Bereich von 22°C bis 200°C gehärtet werden. Falls eine Erwärmung erforderlich ist, um eine gehärtete Beschichtung zu erhalten, werden typischerweise Temperaturen zwischen 80°C und einer Temperatur, oberhalb der das Substrat aufgrund von Erwärmen geschädigt wird, z. B. 80°C bis 200°C, verwendet. So können z. B. bestimmte organische polymere Materialien auf 130°C für eine Zeit von 1 bis 16 Stunden erwärmt werden, um die Beschichtung zu härten, ohne eine Schädigung des Substrats hervorzurufen. Obwohl ein Temperaturbereich für die Härtung des beschichteten Substrats beschrieben worden ist, erkennt der Fachmann, dass Temperaturen, die von den hierin beschriebenen Temperaturen verschieden sind, verwendet werden können. Zusätzliche Verfahren zum Härten der fotochromen Aminoplastharz-Beschichtungszusammensetzung umfassen das Bestrahlen der Beschichtung mit Infrarot-, Ultraviolett-, sichtbarer, Mikrowellen- oder Elektronenstrahlung. Dies kann von einem Erwärmungsschritt gefolgt sein.
  • Bevorzugt erfüllt die erhaltene gehärtete Beschichtung industriell annehmbare "kosmetische" Standards für optische Beschichtungen. Beispiele von kosmetischen Fehlern von beschichteten Linsen umfassen ein orangenablöseartiges Aussehen, Löcher, Punkte, Einschlüsse, Risse und Craze-Bildung der Beschichtung. Am bevorzugtesten sind die unter Verwendung der fotochromen Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellten Beschichtungen im Wesentlichen frei von kosmetischen Fehlern.
  • Beispiele der polymeren organischen Materialien, die Substrate für die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung sein können, sind Polymere, d. h. Homopolymere und Copolymere, der Monomere und Mischungen von Monomeren, die in der US-Patentschrift 5,658,501 von Spalte 15, Zeile 28 bis Spalte 16, Zeile 17 beschrieben sind, was hierin durch Bezug eingeschlossen ist.
  • Beispiele solcher Monomerer und Polymerer umfassen: Polyol(allylcarbonat)-Monomere, z. B. Diethylenglycolbis(allylcarbonat), welches Monomer unter der Marke CR-39 vertrieben wird, Carbonat-Monomer mit endständigem Polyol(meth)acryloyl, Diethylenglycoldimethacrylat-Monomere, ethoxylierte Phenolmethacrylat-Monomere, Diisopropenylbenzol-Monomere, ethoxylierte Trimethylolpropantriacrylat-Monomere, Ethylenglycolbismethacrylat-Monomere, Poly(ethylenglycol)bismethacrylat-Monomere, Urethanacrylat-Monomere, Poly(ethoxyliertes Bisphenol A-Dimethacrylat), Poly(vinylacetat), Poly(vinylalkohol), Poly(vinylchlorid), Poly(vinylidenchlorid), Polyurethane, Polythiourethane, thermoplastische Polycarbonate, wie das carbonatvernetzte Harz, abgeleitet von Bisphenol A und Phosgen, welches unter der Marke LEXAN vertrieben wird, Polyester, wie das Material, das unter der Marke MYLAR vertrieben wird, Poly(ethylenterephthalat), Polyvinylbutyral und Poly(methylmethacrylat), wie das unter der Marke PLEXIGLAS vertriebene Material, und Mischungen davon.
  • Insbesondere in Betracht gezogen wird die Verwendung der Kombination der fotochromen Aminoplastharz-Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung mit polymeren organischen Materialien, wie optisch klare Polymerisate, d. h. Materialien, die für optische Anwendungen geeignet sind, wie optische Elemente, z. B. Plan- und ophthalmische Sehkorrekturlinsen, Fenster, klare polymere Filme, transparente Gegenstände für Fahrzeuge, z. B. Windschutzscheiben, transparente Gegenstände für Flugzeuge, Kunststofffolien usw.
  • Solche optisch klare Polymerisate können einen Brechungsindex haben, der in dem Bereich von 1,48 bis 2,00, z. B. von 1,495 bis 1,75 oder von 1,50 bis 1,66, liegen kann. Insbesondere werden aus thermoplastischen Polycarbonaten hergestellte optische Elemente in Betracht gezogen. Das Aufbringen der fotochromen Aminoplastharz-Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung auf einen polymeren Film in Form einer "Auflage" kann unter Verwendung der Verfahren durchgeführt werden, die in der US-Patentschrift 5,198,267, Spalte 17, Zeile 28 bis Spalte 18, Zeile 57 beschrieben sind.
  • Insbesondere wird die Verwendung der Kombination der fotochromen Aminoplastharz-Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung mit optischen Elementen in Betracht gezogen, um fotochrome optische Gegenstände herzustellen. Solche Gegenstände werden durch nacheinander erfolgendes Aufbringen eines Grundiermittels der fotochromen Aminoplastharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung und geeigneter bzw. geeigneten Schutzbeschichtung(en) auf das optische Element hergestellt. Die erhaltene gehärtete Beschichtung erfüllt bevorzugt industriell akzeptierbare "kosmetische" Standards für optische Beschichtungen und ist am bevorzugtesten frei von kosmetischen Fehlern.
  • In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die fotochrome Beschichtungszusammensetzung verwendet werden, um Polymerisate zu bilden, z. B. geformte feste optisch klare Polymerisate, wie hierin mit Bezug auf polymere organische Materialien definiert. Die Polymerisation der Beschichtungszusammensetzung kann durch Zugabe eines Katalysators zu der polymerisierbaren Zusammensetzung und Härten in einer Weise, die für die spezifische Zusammensetzung und die erwünschte Form geeignet sind, durchgeführt werden. Das erhaltene Polymerisat kann eine Dicke von 0,5 mm oder mehr haben.
  • In einer in Betracht gezogenen Ausführungsform wird eine zweiteilige Glaslinsenform mit desolvatisierter fotochromer Beschichtungszusammensetzung befüllt, d. h. die polymerisierbare Zusammensetzung, die eine minimale Lösemittelmenge enthält, das zusätzlich eine katalytische Menge von Phosphorsäure enthalten kann. Die Glasform wird verschlossen und in einen Ofen verbracht. Ein Wärmepolymerisationszyklus wird initiiert, der 10 bis 20 Stunden bei etwa 45 bis 110°C dauern kann. Danach wird die Form geöffnet, und die erhaltene Linse, d. h. das Polymerisat, wird entnommen. Die so hergestellte Polymerlinse wird dann während einer Zeit und bei einer Temperatur abgekühlt, die ausreichend sind, um Restspannungen in der Linse zu entfernen. Die Temperatur beträgt gewöhnlich zwischen 100 und 110°C, und das Abkühlen wird 1 bis 5 Stunden durchgeführt. Falls das fotochrome Material nicht in der polymerisierbaren Zusammensetzung enthalten war, kann es in das Polymerisat durch Tränkung, Eindringung oder andere Übertragungsverfahren eingearbeitet werden, die dem Fachmann bekannt sind.
  • In einer weiteren in Betracht gezogenen Ausführungsform kann eine halbfertige Einstärkenlinse (SFSV-Linse) mit einer anhaftenden Schicht der fotochromen vernetzbaren Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung durch ein Überformungsverfahren hergestellt werden. Typischerweise wird ein vorbestimmtes Volumen der fotochromen polymerisierbaren Zusammensetzung in einem Volumen verteilt, das durch eine kugelförmige negative Glasform begrenzt ist, die etwa der Vorderseitenoberflächenkurve und dem Außendurchmesser einer SFSV-Linse entspricht. Die Glasform wird mit einer kreisförmigen Polyvinylchlorid-Dichtung versehen, die sich etwa 0,2 mm über die Form erstreckt und einen Innenseitendurchmesser von etwa 4 mm weniger als den Außenseitendurchmesser der Glasform hat. Nachdem das Monomer verteilt ist, wird die SFSV-Linse vorsichtig auf die verteilte polymerisierbare Zusammensetzung verbracht, die sich zum Füllen des definierten Volumens ausbreitet. Eine kreisförmige Glasplatte mit einem Außenseitendurchmesser gleich oder größer als derjenige der Linse wird auf die Rückseitenoberfläche der Linse aufgebracht. Eine Zwinge wird so angeordnet, dass eine Seite der Zwinge sich auf der Vorderseitenoberfläche der negativen Form befindet, und die andere Seite sich auf der Rückseitenoberfläche der Glasplatte befindet. Die resultierende Anordnung wird verschlossen, indem der Umfang der Platte-Linse-Dichtung-Form unter Verwendung von Polyurethanband verklebt wird. Die Anordnung wird in einem Ofen 60 Minuten von 30 auf 95°C vorerwärmt, und anschließend wird die Temperatur von 95 auf 125°C erhöht und während eines 3 Stunden-Intervalls auf 82°C erniedrigt. Die An ordnung wird getrennt, indem ein Keil unter die Dichtung zwischen der Linse und der Form eingeführt wird. Die Linse hat nun eine anhaftende Schicht von 180 bis 200 Mikron. Falls das fotochrome Material nicht in der polymerisierbaren Zusammensetzung enthalten war, kann es in die anhaftende Schicht durch Tränkung, Eindringung oder andere Übertragungsverfahren eingearbeitet werden, die dem Fachmann bekannt sind.
  • Die vorliegende Erfindung wird insbesondere in den folgenden Beispielen beschrieben, die nur erläuternd sein sollen, da zahlreiche Modifikationen und Variationen darin für den Fachmann ersichtlich sind.
  • Zusammensetzung A
  • Die folgenden Materialien wurden in der beschriebenen Reihenfolge und Weise einem geeigneten Reaktionsgefäß zugesetzt, das mit einem Rührer, einer Fraktionierdestillationssäule, einem Kühler, einem Destillataufnahmegefäß, einem Stickstoffeinlass, einer inneren Temperatursonde, die mit einem äußeren elektronischen Regler verbunden war, und einem Heizmantel ausgerüstet war. Charge-1
    Material Gewicht (g)
    Trimethylolpropan 265,1
    Hexahydrophthalsäureanhydrid 1225,3
    Neopentylglycol 435,9
    2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 566,8
    Triphenylphosphit 2,75
    Butylzinnsäure 3,76
    Charge-2
    Material Gewicht (g)
    Triphenylphosphit 3,7
    Butylzinnsäure 3,7
    Charge-3
    Material Gewicht (g)
    DOWANOL PM-Carbamatlösung 2160,1
    Charge-4
    Material Gewicht (g)
    DOWANOL PM 876,3
  • Die Charge 1 wurde dem Reaktionsgefäß zugesetzt. Stickstoff wurde eingeführt, um die Reaktanten zu bedecken, und der Rührer wurde eingeschaltet. Nach dem Erwärmen der Reaktionsmischung auf 80°C wurde Stickstoff in die Reaktionsmischung eingesprüht, die 20 Minuten bei dieser Temperatur gehalten wurde. Das Erwärmen wurde unter fortgesetzter Stickstoffeinsprühung wieder aufgenommen, bis eine Reaktionstemperatur von 200°C bis 210°C erreicht war. Die Reaktion wurde in diesem Temperaturbereich gehalten, wobei Wasser abdestilliert wurde, bis ein Säurewert von 10,5 erreicht war. Die Temperatur der Reaktionsmischung wurde auf 140°C verringert, und die Fraktioniersäule wurde entfernt. Die Überkopfausrüstung des Systems wurde für einfache Vakuumdestillation umgebaut, und ein Zugabetrichter wurde dem Reaktor zugefügt. Die Charge 2 wurde der Reaktionsmischung zugesetzt. Die Charge 3 wurde dem Reaktionsgefäß durch den Zugabetrichter während einer Zeit von 4 Stunden zugesetzt.
  • Während der Zugabe der Charge 3 wurde ein verminderter Druck in dem System aufrechterhalten, um DOWANOL PM aus der Reaktionsmischung abzudestillieren. Nachdem die Charge 3 vollständig zugesetzt war, wurde die Destillation aufrechterhalten, indem der Druck im Inneren des Reaktionsgefäßes nach und nach verringert wurde, bis ein Druck von 60 mm Hg erreicht war. Die Reaktionsmischung wurde bei diesem Druck gehalten, bis die Destillation beendet war. Eine Probe wurde entnommen und hatte einen gemessenen Hydroxylwert von 8,2.
  • Die Charge 4 wurde der Reaktionsmischung zugesetzt. Die erhaltene Polymerlösung hatte einen gemessenen Gesamtfeststoffgehalt, bezogen auf das Gesamtlösungsgewicht, von 72,8%, eine Viskosität von Z2 auf der Gardner-Holt-Viskositätsskala, ein Molekulargewicht-Gewichtsmittel von 2288 und ein Molekulargewicht-Zahlenmittel von 1228, bestimmt durch Gelpermeationschromatografie unter Verwendung eines Polystyrolstandards.
  • Zusammensetzung B
  • Teil A
  • Die folgenden Materialien wurden in der beschriebenen Reihenfolge und Weise einem geeigneten Reaktionsgefäß zugesetzt, das mit einem Rührer, einer Rückflusssäule, Zugabegefäßen, Stickstoffeinlass, einer inneren Temperatursonde, die mit einem äußeren elektronischen Regler verbunden war, und einem Heizmantel ausgerüstet war: Charge-1
    Material Gewicht (Teile)
    DOWANOL PM-Lösemittel 192,6
    Charge-2
    Material Gewicht (Teile)
    Butylmethacrylat 1827,4
    Hydroxypropylacrylat 1260,2
    Methylstyrol-Dimer 63,0
    Charge-3
    Material Gewicht (Teile)
    DOWANOL PM-Lösemittel 85,8
    LUPEROX 575-Initiator 110,3
    Charge-4
    Material Gewicht (Teile)
    DOWANOL PM-Lösemittel 30,0
    Charge-5
    Material Gewicht (Teile)
    DOWANOL PM-Lösemittel 31,6
    LUPEROX 575-Initiator 31,6
    Charge-6
    Material Gewicht (Teile)
    DOWANOL PM-Lösemittel 20,0
  • Teil B
  • Die folgenden Materialien wurden in der beschriebenen Reihenfolge und Weise einem geeigneten Gefäß zugesetzt, das mit einem Rührer ausgerüstet war. Charge-1
    Material Gewicht (Teile)
    DOWANOL PM-Carbamatlösung 2836,2
    DOWANOL PM 15,0
  • Charge-2
  • Das gesamte Reaktionsprodukt von Teil A. Charge-3
    Material Gewicht (Teile)
    Triphenylphosphit 9,6
    Butylzinnsäure 2,4
    DOWANOL PM 10,0
    Charge-4
    Material Gewicht (Teile)
    DOWANOL PM-Lösemittel 925,0
    Ethyl-3-ethoxypropionat 950,0
  • Die Charge 1 von Teil A wurde dem Reaktionsgefäß zugesetzt. Das Gefäß wurde mit einer Mischung von Stickstoff/Sauerstoff im Verhältnis von 95:5 gespült, und der Rührer wurde eingeschaltet. Das Reaktionsgefäß wurde verschlossen, und der Innendruck wurde auf 240 mm Hg verringert. Das Reaktionsgefäß wurde mit Wärme beaufschlagt, bis eine Temperatur von 165°C erreicht war. Die Chargen 2 und 3 wurden dem Reaktionsgefäß getrennt in kontinuierlicher Weise während einer Zeit von 180 bzw. 188 Minuten zugesetzt. Die Zugabe der Charge 3 wurde 8 Minuten vor der Zugabe der Charge 2 begonnen. Zwei Stunden nach dem Beginn der Zugabe der Charge 3 wurde die Temperatur der Reaktionsmischung von 165°C auf 149°C während einer Zeit von 60 Minuten verringert. Als die Chargen 2 und 3 vollständig zugesetzt waren, wurde die Charge 4 der Reaktionsmischung als eine Spülung für die Charge 2 zugesetzt, und der Druck auf dem Reaktor wurde langsam entspannt. Wenn die Temperatur noch über 140°C lag, wurde die Charge 5 während 1 Stunde zugesetzt. Die Charge 6 wurde zu der Reaktionsmi schung als Spülung für die Charge 5 zugesetzt. Die Reaktionsmischung wurde eine weitere Stunde bei einer Temperatur von über 140°C gehalten, während gemischt wurde.
  • Die Charge 1 von Teil B wurde einem geeigneten zweiten Gefäß zugesetzt. Die Charge 2 wurde zugesetzt. Die Charge 3 wurde zugesetzt, und die Mischung wurde gerührt. Die erhaltene Mischung wurde in den Reaktor von Teil A während einer Zeit von 7,3 Stunden überführt. Während der Überführung wurde die Temperatur des Reaktors zwischen 131°C und 139°C gehalten. In dem Reaktionsgefäß wurde auch ein verminderter Druck aufrechterhalten, um die stetige Destillation von DOWANOL PM aus der Reaktionsmischung sicherzustellen. Nachdem die Überführung vollständig war, wurde der Druck in dem Reaktionsgefäß nach und nach verringert, um die Destillation aufrechtzuerhalten, bis ein Enddruck von 41 mm Hg erreicht war. Als die Destillation beendet war, wurde eine Probe entnommen, und der gemessene Hydroxylwert betrug 40,8.
  • Die Charge 4 wurde unter Mischen zu dem Reaktorinhalt zugesetzt. Die erhaltene Polymerlösung hatte einen gemessenen Gesamtfeststoffgehalt, bezogen auf das Gesamtlösungsgewicht, von 63,0%, eine Viskosität von Z minus auf der Gardner-Holt-Viskositätsskala und ein Molekulargewicht-Gewichtsmittel von 9107 und ein Molekulargewicht-Zahlenmittel von 3645, bestimmt durch Gelpermeationschromatografie unter Verwendung eines Polystyrolstandards.
  • Zusammensetzung C
  • Die folgenden Materialien wurden in der beschriebenen Reihenfolge und Weise einem geeigneten Reaktionsgefäß zugesetzt, das mit einem Rührer, einer Rückflusssäule, einem Zugabetrichter, Stickstoffeinlass, einer inneren Temperatursonde, die mit einem äußeren elektronischen Regler verbunden war, und einem Heizmantel ausgerüstet war: Charge-1
    Material Gewicht (g)
    SOLVESSO 100-Lösemittel 22,8
    Xylol 22,8
    Isobutanol 10,9
    Charge-2
    Material Gewicht (g)
    Butylacrylat 20,4
    Styrol 51,1
    Ethylimidazolidonmethacrylat 40,9
    Methylmethacrylat 163,4
    Charge-3
    Material Gewicht (g)
    Xylol 21,9
    SOLVESSO 100-Lösemittel 16,4
    VAZO-67-Initiator 12,8
    Charge-4
    Material Gewicht (g)
    SOLVESSO 100-Lösemittel 14,6
    VAZO-67-Initiator 2,04
  • Die Charge-1 wurde dem Reaktionsgefäß zugesetzt. Stickstoff wurde in das Gefäß bei laufendem Rührer eingeführt, und das Reaktionsgefäß wurde mit Wärme beaufschlagt, um eine Temperatur aufrechtzuerhalten, bei welcher Rückfluss des Lösemittels auftrat. Nach dem Erreichen der Rückflusstemperatur wurden die Chargen-2 und -3 getrennt zu dem Reaktionsgefäß in kontinuierlicher Weise während einer Zeit von 2 Stunden zugesetzt. Anschließend wurde die Charge-4 während einer halben Stunde zugesetzt, und die Reaktionsmischung wurde zusätzliche 1,5 Stunden bei der Rückflusstemperatur gehalten. Der Inhalt des Reaktionsgefäßes wurde dann abgekühlt und in einen geeigne ten Behälter überführt. Die erhaltene Polymerlösung hatte einen berechneten Gesamtfeststoffgehalt, bezogen auf das Gesamtlösungsgewicht, von etwa 77,9%. Das Polymer hatte ein Harnstoff-Äquivalentgewicht von etwa 1308, bezogen auf die Polymerfeststoffe.
  • Zusammensetzung D
  • Die folgenden Materialien wurden in der beschriebenen Reihenfolge und Weise einem geeigneten Reaktionsgefäß zugesetzt, das mit einem Rührer, einer Rückflusssäule, einem Zugabetrichter, Stickstoffeinlass, einer inneren Temperatursonde, die mit einem äußeren elektronischen Regler verbunden war, und einem Heizmantel ausgerüstet war: Charge-1
    Material Gewicht (g)
    SOLVESSO 100-Lösemittel 47,4
    Xylol 22,8
    Isobutanol 47,4
    Charge-2
    Material Gewicht (g)
    Hydroxypropylacrylat 159,3
    Butylacrylat 100,9
    Butylmethacrylat 58,4
    Styrol 106,2
    Ethylimidazolidonmethacrylat 21,2
    Methylmethacrylat 95,6
    Methylmethacrylat 5,6
    Charge-3
    Material Gewicht (g)
    Xylol 45,5
    SOLVESSO 100-Lösemittel 34,1
    VAZO-67-Initiator 26,5
    Charge-4
    Material Gewicht (g)
    SOLVESSO 100-Lösemittel 30,3
    VAZO-67-Initiator 4,25
  • Die Charge-1 wurde dem Reaktionsgefäß zugesetzt. Stickstoff wurde in das Gefäß bei laufendem Rührer eingeführt, und das Reaktionsgefäß wurde mit Wärme beaufschlagt, um eine Temperatur aufrechtzuerhalten, bei welcher Rückfluss des Lösemittels auftrat. Nach dem Erreichen der Rückflusstemperatur wurden die Chargen-2 und -3 getrennt zu dem Reaktionsgefäß in kontinuierlicher Weise während einer Zeit von 2 Stunden zugesetzt. Anschließend wurde die Charge-4 während einer halben Stunde zugesetzt, und die Reaktionsmischung wurde zusätzliche 1,5 Stunden bei der Rückflusstemperatur gehalten. Der Inhalt des Reaktionsgefäßes wurde dann abgekühlt und in einen geeigneten Behälter überführt. Die erhaltene Polymerlösung hatte einen berechneten Gesamtfeststoffgehalt, bezogen auf das Gesamtlösungsgewicht, von etwa 71,6%. Das Polymer hatte ein Molekulargewicht-Gewichtsmittel, gemessen durch Gelpermeationschromatografie unter Verwendung von Polystyrol als Standard, von etwa 13000, ein Harnstoff-Äquivalentgewicht von etwa 5240 und ein Hydroxy-Äquivalentgewicht von 1099, bezogen auf die Polymerfeststoffe.
  • Zusammensetzung E
  • Die folgenden Materialien wurden in der beschriebenen Reihenfolge einem geeigneten Gefäß zugesetzt
    Material Gewicht (g)
    Fotochrome Verbindung 1 6,75
    TINUVIN® 144 UV-Stabilisator 1,69
    BAYSILONE® PL-Farbzusatz 0,063
    pTSA 2,25
    CYMEL® 350-Harz 30,75
    NMP 30,28
  • Nachdem sämtliche Materialien dem Gefäß zugesetzt waren, wurde der Inhalt etwa 15 Minuten auf 60°C erwärmt.
  • Zusammensetzung F
  • Das verwendete Verfahren zum Herstellen der Zusammensetzung E wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass pTSA nicht verwendet wurde. Es wurden die gleichen Mengen der anderen Materialien in der Zusammensetzung E verwendet.
  • Zusammensetzung G
  • Die folgenden Materialien wurden in der beschriebenen Reihenfolge einem geeigneten Gefäß zugesetzt.
    Material Gewicht (g)
    Fotochrome Verbindung 1 13,5
    TINUVIN® 144 UV-Stabilisator 3,38
    BAYSILONE® PL-Farbzusatz 0,12
    CYMEL® 350-Harz 37,75
    NMP 79,03
  • Nachdem sämtliche Materialien dem Gefäß zugesetzt waren, wurde der Inhalt etwa 15 Minuten auf 60°C erwärmt.
  • Zusammensetzung H
  • Das verwendete Verfahren zum Herstellen der Zusammensetzung G wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 1,22 g pTSA zugesetzt wurden. Es wurden die gleichen Mengen der anderen Materialien in der Zusammensetzung G verwendet.
  • Beispiel 1
  • Die folgenden Materialien wurden in der beschriebenen Reihenfolge einem geeigneten Gefäß zugesetzt.
    Material Gewicht (g)
    Zusammensetzung A 2,85
    pTHF 1,36
    Zusammensetzung B 4,67
  • Nachdem sämtliche Materialien dem Gefäß zugesetzt waren, wurde der Inhalt bei 5000 Umdrehungen pro Minute (Upm) etwa 2 Minuten vermischt, falls notwendig, um eine klare Lösung zu erhalten.
  • Beispiel 2
  • Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 2,38 g der Zusammensetzung A verwendet wurden, und 1,7 g pTHF verwendet wurden. Es wurden die gleichen Mengen der anderen Materialien in der Zusammensetzung von Beispiel 1 verwendet.
  • Beispiel 3
  • Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 3,86 g der Zusammensetzung B anstelle der Zusammensetzung A verwendet wurden, und dass 1,02 g pTHF verwendet wurden. Es wurden die gleichen Mengen der anderen Materialien in der Zusammensetzung von Beispiel 1 verwendet.
  • Beispiel 4
  • Das Verfahren von Beispiel 3 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 3,31 g der Zusammensetzung B und 1,36 g pTHF verwendet wurden.
  • Beispiel 5
  • Das Verfahren von Beispiel 3 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 2,76 g der Zusammensetzung B und 1,7 g pTHF verwendet wurden.
  • Beispiel 6
  • Die folgenden Materialien wurden in der beschriebenen Reihenfolge einem geeigneten Gefäß zugesetzt.
    Material Gewicht (g)
    Zusammensetzung C 3,95
    pTHF 0,34
    Zusammensetzung G 5,35
  • Nachdem sämtliche Materialien dem Gefäß zugesetzt waren, wurde der Inhalt bei 5000 Upm etwa 2 Minuten vermischt, falls notwendig, um eine klare Lösung zu erhalten.
  • Beispiel 7
  • Das Verfahren von Beispiel 6 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 5,40 g der Zusammensetzung H anstelle der Zusammensetzung F verwendet wurden, und dass 3,07 g der Zusammensetzung C und 1,02 g pTHF verwendet wurden.
  • Beispiel 8
  • Das Verfahren von Beispiel 7 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 2,63 g der Zusammensetzung C und 1,36 g pTHF verwendet wurden.
  • Beispiel 9
  • Das Verfahren von Beispiel 6 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 4,77 g der Zusammensetzung D anstelle der Zusammensetzung C verwendet wurden, und dass kein pTHF verwendet wurde. Es wurden die gleichen Mengen der anderen Materialien in der Zusammensetzung von Beispiel 6 verwendet.
  • Beispiel 10
  • Das Verfahren von Beispiel 7 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 3,82 g der Zusammensetzung D anstelle der Zusammensetzung C verwendet wurden, und dass 0,68 g pTHF verwendet wurden. Es wurden die gleichen Mengen der anderen Materialien in der Zusammensetzung von Beispiel 7 verwendet.
  • Beispiel 11
  • Das Verfahren von Beispiel 10 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 3,34 g der Zusammensetzung D und 1,02 g pTHF verwendet wurden.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 3,33 g der Zusammensetzung A verwendet wurden, und dass 1,2 g pTHF verwendet wurden. Es wurden die gleichen Mengen der anderen Materialien in der Zusammensetzung von Beispiel 1 verwendet.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 1,9 g der Zusammensetzung A verwendet wurden, und dass 2,04 g pTHF verwendet wurden. Es wurden die gleichen Mengen der anderen Materialien in der Zusammensetzung von Beispiel 1 verwendet.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Das Verfahren von Beispiel 3 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 4,41 g der Zusammensetzung B und 0,68 g pTHF verwendet wurden. Es wurden die gleichen Mengen der anderen Materialien in der Zusammensetzung von Beispiel 3 verwendet.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Das Verfahren von Beispiel 3 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 2,20 g der Zusammensetzung B und 2,04 g pTHF verwendet wurden. Es wurden die gleichen Mengen der anderen Materialien in der Zusammensetzung von Beispiel 3 verwendet.
  • Vergleichsbeispiel 5
  • Das Verfahren von Beispiel 6 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 4,39 g der Zusammensetzung C verwendet wurden, und dass kein pTHF verwendet wurde. Es wurden die gleichen Mengen der anderen Materialien in der Zusammensetzung von Beispiel 6 verwendet.
  • Vergleichsbeispiel 6
  • Das Verfahren von Beispiel 6 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 3,51 g der Zusammensetzung C und 0,68 g pTHF verwendet wurden.
  • Vergleichsbeispiel 7
  • Das Verfahren von Beispiel 7 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 3,51 g der Zusammensetzung C und 0,68 g pTHF verwendet wurden.
  • Vergleichsbeispiel 8
  • Das Verfahren von Beispiel 7 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 2,2 g der Zusammensetzung C und 1,7 g pTHF verwendet wurden.
  • Vergleichsbeispiel 9
  • Das Verfahren von Beispiel 9 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 4,29 g der Zusammensetzung D und 0,34 g pTHF verwendet wurden.
  • Vergleichsbeispiel 10
  • Das Verfahren von Beispiel 10 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 4,29 g der Zusammensetzung D und 0,34 g pTHF verwendet wurden.
  • Vergleichsbeispiel 11
  • Das Verfahren von Beispiel 10 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 2,86 g der Zusammensetzung D und 1,36 g pTHF verwendet wurden.
  • Beispiel 12
  • Teil A
  • Die in den Beispielen 1 bis 11 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 11 hergestellten Lösungen wurden durch ein Wirbelbeschichtungsverfahren auf Linsenpresslinge, hergestellt aus CR-39®-Monomer, aufgebracht. Vor dem Aufbringen der Beschichtung wurde jeder Linsenpressling mit Detergens gewaschen, mit Wasser gespült, 3 Minuten in eine wässrige Kaliumhydroxidlösung mit einer Normalität von etwa 2,4, die auf etwa 50°C gehalten war, eingetaucht und dann zweimal mit entionisiertem Wasser gespült. Die Eintauch- und nachfolgenden Spülschritte wurden in einem Bramson-Ultraschallgerät Modell 5200 durchgeführt. Die Lösungen wurden auf jeder Linse verteilt, die mit 2000 Upm rotierte. Die mit Lösungen der Beispiele und Vergleichsbeispiele beschichteten Linsen wurden 40 Minuten in einem auf 140°C gehaltenen Konvektionsofen gehärtet.
  • Teil B
  • Die fotochromen beschichteten Prüflinsen, die in Teil A hergestellt waren, wurden einer Mikrohärteprüfung (Fh)-Prüfung unter Verwendung eines Fischerscope HCV, Modell H-100, erhältlich von Fischer Technology, Inc., unterworfen. Die Mikrohärte, gemessen in Newton (N) pro mm2, der beschichteten Prüfproben wurde bestimmt, indem drei Messungen bei einer Tiefe von 2 Mikron in dem Zentralbereich der Prüfprobe, hergestellt für jedes Beispiel, unter den Bedingungen einer Last von 100 Millinewton, 30 Lastschritten und 0,5 Sekunden Pausen zwischen Lastschritten durchgeführt wurden. Vor der Prüfung wurde jede Linse in einer geschlossenen Kammer mit einer Feuchtigkeit von nicht mehr als 50%, z. B. 30%, wenigstens 12 Stunden lang gelagert. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Teil C
  • Die fotochromen beschichteten Prüflinsen aus Teil B wurden in eine Siemens-Plasmaeinheit PE-1000 AC eingebracht. Die Linsen wurden mit Sauerstoffplasma unter den folgenden Bedingungen behandelt: die Leistung wurde auf 100 Watt eingestellt, der Gas druck betrug 38 Pascal, es wurde eine Gasfließgeschwindigkeit von 100 ml/Minute verwendet, und die Bearbeitungszeit betrug 60 Sekunden.
  • Die mit Plasma behandelten Linsen wurden mit einer HiGard® 1030-Beschichtungslösung durch ein Wirbelbeschichtungsverfahren beschichtet. Etwa 4 ml der HiGard® 1030-Beschichtungslösung wurden auf jeder Linse verteilt, die mit 1100 Umdrehungen pro Minute (Upm) 13 Sekunden rotierte. Danach wurden die Linsen in einem Ofen von 60°C 20 Minuten und dann in einem Ofen von 120°C drei Stunden erwärmt.
  • Teil D
  • Die in Teil C hergestellten fotochromen beschichteten Prüflinsen wurden auf fotochromes Ansprechen auf einer optischen Bank in der hierin nachstehend beschriebenen fotochromen Leistungsprüfung bei 85°F geprüft. Vor dem Prüfen auf der optischen Bank wurden die fotochromen Prüfproben Ultraviolettlicht von 365 Nanometer für etwa 20 Minuten ausgesetzt, um die fotochromen Verbindungen zu aktivieren, und dann etwa 20 Minuten in einen Ofen von 75°C verbracht, um die fotochromen Verbindungen zu bleichen (inaktivieren). Die beschichteten Prüfproben wurden dann auf Raumtemperatur abgekühlt, wenigstens zwei Stunden fluoreszierender Raumbeleuchtung ausgesetzt und dann wenigstens zwei Stunden vor der Prüfung auf einer optischen Bank bedeckt gehalten. Die Bank war mit einer 300 Watt Xenon-Bogenlampe, einem ferngesteuerten Verschluss, einem 3 mm KG-2-Schott-Bandfilter, das Strahlung von kurzer Wellenlänge entfernt, Neutraldichtefilter(n), einem Probenhalter für eine Quarzzelle zum Aufrechterhalten der Probentemperatur, in welchen die zu prüfende Prüfprobe eingeführt war, ausgerüstet.
  • Die Leistungsabgabe der optischen Bank, d. h. die Lichtdosis, der die Prüfprobe ausgesetzt wurde, war auf 0,67 Milliwatt pro Quadratzentimeter (mW/cm2) unter Verwendung eines tragbaren GRASEBY Optronics-Fotometer Modell S-371 (Seriennummer 21536) mit einem UV-A-Detektor (Seriennummer 22411) eingestellt. Der UV-A-Detektor wurde in den Probenhalter eingebracht, und die Lichtabgabe wurde gemessen. Einstellungen der Leistungsabgabe wurden durchgeführt durch Erhöhen oder Erniedrigen der Wattzahl der Lampe oder durch Zufügen oder Entfernen von Neutraldichtefiltern in dem Lichtweg.
  • Ein parallel gerichteter Überwachungslichtstrahl aus einer Wolframlampe wurde durch die Probe bei 30° senkrecht zu der Oberfläche der Linse geführt. Nach dem Durchgang durch die Linse wurde das Licht von der Wolframlampe durch ein 570 Nanometer-(nm)-Filter, das an einen Detektor angefügt war, gerichtet. Das 570 nm-Filter lässt Wellenlängen durch, die charakteristisch für die in den Beispielen verwendete fotochrome Verbindung sind. Die Ausgangssignale aus dem Detektor wurden mittels eines Radiometers verarbeitet. Die Kontrolle der Prüfbedingungen und die Datenerfassung wurden mittels Labtech Notebook Pro-Software und den empfohlenen Sammler-Verteiler durchgeführt.
  • Die Änderung der optischen Dichte (ΔOD) vom gebleichten Zustand zu dem abgedunkelten Zustand wurde bestimmt durch Ermitteln der anfänglichen Durchlässigkeit, Öffnen des Verschlusses der Xenon-Lampe zur Bereitstellung ultravioletter Strahlung zum Ändern der Prüfprobe aus dem gebleichten Zustand in einen aktivierten (d. h. abgedunkelten) Zustand bei ausgewählten Zeitintervallen, Messen der Durchlässigkeit im aktivierten Zustand und Berechnen der Änderung der optischen Dichte gemäß der Formel: ΔOD = log (% Tb/% Ta), wobei % Tb die prozentuale Durchlässigkeit im gebleichten Zustand ist, % Ta die prozentuale Durchlässigkeit im aktivierten Zustand ist, und der Logarithmus zur Basis 10 ist.
  • ΔOD wurde unter Verwendung eines 570 Nanometer-Filters nach den ersten 30 Sekunden der UV-Belichtung und dann nach 8 Minuten mit der optischen Bank gemessen, die bei einer Temperatur von 85°F (29,4°C) gehalten war. Die Bleichgeschwindigkeit (T 1/2) ist das Zeitintervall in Sekunden für ΔOD der aktivierten Form der fotochromen Verbindung in den beschichteten Prüfproben, um die Hälfte der höchsten ΔOD bei (85°F, 29,4°C) nach der Entfernung der Quelle von aktivierendem Licht zu erreichen. Ergebnisse für die fotochromen beschichteten Prüfproben für jedes Beispiel und Vergleichsbeispiel sind in der Tabelle 2 aufgeführt.
  • Tabelle 1
    Figure 00490001
  • Tabelle 2
    Figure 00500001
  • Die Ergebnisse der Tabelle 1 und 2 zeigen, dass die mit den Lösungen der Beispiele 1 bis 11 beschichteten Linsen die folgenden Eigenschaften hatten: Mikrohärteergebnisse, die in dem erwünschten Bereich von 45 bis 180 Newton/mm2 lagen, ΔOD von wenigstens 0,15 nach 30 Sekunden und wenigstens 0,47 nach 8 Minuten und eine Bleichge schwindigkeit von nicht mehr als 180 Sekunden, sämtliche geprüft bei 85°F (29,4°C). Sämtliche der mit den Lösungen der Vergleichsbeispiele beschichteten Linsen hatten ein Ergebnis für wenigstens eine der vorstehend genannten Eigenschaften, das außerhalb des erwünschten Bereichs lag.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf spezifische Einzelheiten von bestimmten Ausführungsformen davon beschrieben worden ist, ist nicht beabsichtigt, dass solche Einzelheiten als Beschränkungen des Bereichs der Erfindung angesehen werden, ausgenommen insoweit als sie von den beigefügten Patentansprüchen umfasst sind.

Claims (27)

  1. Gegenstand, enthaltend in Kombination ein Substrat und eine gehärtete Aminoplastharzbeschichtung, die photochrome Verbindung(en) auf wenigstens einer Oberfläche dieses Substrats enthält, wobei diese photochrome Aminoplastharzbeschichtung aus einer Beschichtungszusammensetzung hergestellt wurde, die (a) ein Reaktionsprodukt von (i) Komponente(n) mit Gruppen, die mit Aminoplastvernetzungsmitteln reaktiv sind, ausgewählt aus: (A) Hydroxyl, (B) Carbamat, das durch die folgenden Strukturen
    Figure 00520001
    wiedergegeben ist, worin A gleich -C- oder -O- ist, R gleich Wasserstoff oder C1-C18-Alkyl ist oder R an A gebunden ist und Teil eines 5- oder 6-gliedrigen Rings bildet, R' ein C1-C18-Alkyl ist, (C) Harnstoff, der durch die folgende Struktur wiedergegeben ist:
    Figure 00520002
    worin B gleich -N- ist, R'' gleich Wasserstoff oder C1-C18-Alkyl ist oder R'' an B gebunden ist und Teil eines 5- oder 6-gliedrigen Rings bildet, oder (D) Mischungen dieser Gruppen (A), (B) und (C), unter der Voraussetzung, dass diese Komponente oder Mischung von Komponenten wenigstens zwei unterschiedliche funktionelle Gruppen, ausgewählt aus (A), (B) oder (C), zur Verfügung stellt, und (ii) Aminoplastvernetzungsmittel mit wenigstens zwei Gruppen, die mit (a)(i) reaktiv sind, und (b) eine photochrome Menge einer (von) photochromen Verbindung(en) enthält, wobei diese Komponenten (a)(i), (a)(ii) und (b) in solchen Verhältnissen verwendet werden, um eine gehärtete Beschichtung zu erzeugen, die eine Fischer-Mikrohärte von wenigstens 45 bis nicht mehr als 180 N/mm2 und photochrome Eigenschaften aufweist, die durch ein ΔOD von wenigstens 0,15 nach 30 s und von wenigstens 0,47 nach 8 min und eine Bleichrate von nicht mehr als 180 s charakterisiert sind, alle Werte gemessen in dem Photochromen Leistungstest bei 29,4°C (85°F).
  2. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die gehärtete Beschichtung eine Fischer-Mikrohärte von wenigstens 55 bis nicht mehr als 160 N/mm2, ein ΔOD von wenigstens 0,16 nach 30 s und von wenigstens 0,50 nach 8 min und eine Bleichrate von nicht mehr als 140 s aufweist.
  3. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die gehärtete Beschichtung eine Fischer-Mikrohärte von wenigstens 60 bis nicht mehr als 150 N/mm2, ein ΔOD von wenigstens 0,17 nach 30 s und von wenigstens 0,55 nach 8 min und eine Bleichrate von nicht mehr als 100 s aufweist.
  4. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die photochrome Aminoplastharzbeschichtung weiterhin eine katalytische Menge eines Katalysators zur Beschleunigung der Härtungsreaktion zwischen den funktionellen Gruppen von (a)(i) und den reaktiven Gruppen des Aminoplasts von (a)(ii) enthält.
  5. Gegenstand nach Anspruch 4, wobei der Katalysator ausgewählt ist aus Phosphorsäure, substituierter Phosphorsäure, Sulfonsäure, substituierter Sulfonsäure oder Mischungen solcher Säuren.
  6. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei das Äquivalentverhältnis der Komponentengruppen (a)(i) zu Aminoplastgruppen (a)(ii) von 0,5 bis 2,0:1 reicht.
  7. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die Komponente(n) (a)(i) wenigstens 2 unterschiedliche Gruppen aufweist (aufweisen), die ausgewählt sind aus: (a) Hydroxyl und (b) Carbamat, das durch die folgende Struktur:
    Figure 00540001
    wiedergegeben ist, worin A gleich -C- oder -O- ist und R gleich Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl ist.
  8. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die funktionelle Komponente (a)(i) ausgewählt ist aus Polyacrylpolymeren, Polyesterpolymeren, Polyurethanpolymeren, organischen Polyolen oder Mischungen davon.
  9. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die funktionelle Komponente mit wenigstens zwei Hydroxylgruppen ausgewählt ist aus Polyacrylpolyolen, Polyetherpolyolen oder Mischungen davon.
  10. Gegenstand nach Anspruch 9, wobei das Polyacrylpolyol ein Copolymer von ethylenisch ungesättigtem (ungesättigten) Monomer(en) mit wenigstens zwei Hydroxylgruppen und wenigstens einem polymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomer, das frei von Hydroxylgruppen ist, ist.
  11. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die Aminoplastkomponente ein Kondensat von Melamin mit Formaldehyd und optional einem Alkohol mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist.
  12. Gegenstand nach Anspruch 11, wobei die Aminoplastkomponente ein Kondensationsprodukt von Melamin mit Formaldehyd und einem Alkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist.
  13. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die reaktiven Gruppen der Aminoplastkomponente ausgewählt sind aus Methylol-, Methylolethergruppen oder Kombinationen davon.
  14. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die photochrome(n) Komponente(n) enthält (enthalten): (a) wenigstens eine photochrome Verbindung mit einem sichtbaren Lambda max von 400 nm bis 525 nm und (b) wenigstens eine photochrome Verbindung mit einem sichtbaren Lambda max von mehr als 525 nm bis 700 nm.
  15. Gegenstand nach Anspruch 14, wobei die photochrome(n) Verbindung(en) Benzopyrane, Naphthopyrane, Phenanthropyrane, Chinopyrane, indenoanellierte Naphthopyrane, Benzoxazine, Naphthoxazine, Spiro(indolin)pyridobenzoxazine, Metalldithizonate, Fulgide, Fulgimide oder Mischungen davon ist (sind).
  16. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die photochrome Aminoplastharzbeschichtung eine Dicke von 5 bis 200 μm aufweist.
  17. Gegenstand nach Anspruch 16, wobei die photochrome Aminoplastharzbeschichtung eine Dicke von 10 bis 40 μm aufweist.
  18. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei dieses Substrat Papier, Glas, Keramik, Holz, Wandmaterial, Textil, Metall oder ein polymeres organisches Material ist.
  19. Gegenstand nach Anspruch 18, wobei das polymere organische Material ein festes transparentes Polymer ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Poly(methylmethacrylat), Poly(ethylenglykolbismethacrylat), poly(ethoxyliertem Bisphenol-A-dimethacrylat), thermoplastischem Polycarbonat, Poly(vinylacetat), Polyvinylbutyral, Polyurethan, Polythiourethanen und Polymeren der Mitglieder der Gruppe bestehend aus Diethylenglykolbis(allylcarbonat)monomeren, Diethylenglykoldimethacrylatmonomeren, ethoxylierten Phenolmethacrylatmonomeren, Diisopropenylbenzolmonomeren, ethoxylierten Trimethylolpropantriacrylatmonomeren und Mischungen davon.
  20. Gegenstand nach Anspruch 19, wobei dieses Substrat ein optisches Element ist.
  21. Gegenstand nach Anspruch 20, wobei dieses optische Element eine Linse ist.
  22. Gegenstand nach Anspruch 21, wobei der Brechungsindex dieser Linse von 1,48 bis 2,00 beträgt.
  23. Photochromer Gegenstand, enthaltend ein Polymerisat einer polymerisierbaren Zusammensetzung, die (a) das Reaktionsprodukt von (i) Komponente(n) mit Gruppen, die mit Aminoplastvernetzungsmitteln reaktiv sind, ausgewählt aus (A) Hydroxyl, (B) Carbamat, das durch die folgenden Strukturen
    Figure 00570001
    wiedergegeben ist, worin A gleich -C- oder -O- ist, R gleich Wasserstoff oder C1-C18-Alkyl ist oder R an A gebunden ist und Teil eines 5- oder 6-gliedrigen Rings bildet, R' eine C1-C18-Alkylgruppe ist, (C) Harnstoff, der durch die folgende Struktur wiedergegeben ist:
    Figure 00570002
    worin B gleich -N- ist, R'' gleich Wasserstoff oder C1-C18-Alkyl ist oder R'' an B gebunden ist und Teil eines 5- oder 6-gliedrigen Rings bildet, oder (D) Mischungen davon, unter der Voraussetzung, dass diese Komponente (a)(i) wenigstens zwei unterschiedliche funktionelle Gruppen bereitstellt, die aus (A), (B) oder (C) ausgewählt sind, und (ii) Aminoplastvernetzungsmittel mit wenigstens zwei Gruppen, die mit (a)(i) reaktiv sind, und (b) eine photochrome Menge einer (von) photochromen Verbindung(en), enthält, wobei diese Komponenten (a)(i), (a)(ii) und (b) in solchen Verhältnissen verwendet werden, um ein Polymerisat zu erzeugen, das eine Fischer-Mikrohärte von wenigstens 45 bis nicht mehr als 180 N/mm2 und photochrome Eigenschaften aufweist, die durch ein ΔOD von wenigstens 0,15 nach 30 s und wenigstens 0,47 nach 8 min und eine Bleichrate von nicht mehr als 180 s charakterisiert sind, alle Werte gemessen in dem Photochromen Leistungstest bei 29,4°C (85°F).
  24. Photochromer Gegenstand nach Anspruch 23, wobei diese polymerisierbare Zusammensetzung weiterhin eine katalytische Menge eines Katalysators enthält.
  25. Gegenstand nach Anspruch 23, wobei die reaktiven Gruppen der Aminoplastkomponente ausgewählt sind aus Methylol-, Methylolethergruppen oder Kombinationen davon.
  26. Photochromer Gegenstand nach Anspruch 23, wobei dieser Artikel eine Linse ist.
  27. Photochromer Gegenstand nach Anspruch 26, wobei diese Linse eine Dicke von mindestens 0,5 mm aufweist.
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