Brevet FR3008022A1 — publié le 20150109

PROCEDE DE FABRICATION D'UN ARTICLE OPTIQUE PAR IMBIBITION D'UN DERIVE DE BENZOTRIAZOLE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un article optique comprenant un substrat organique transparent absorbant les UV (ultra-violets), comprenant l'immersion du substrat organique dans un bain constitué d'une solution aqueuse renfermant un 2-(2-hydroxy-4-alkyloxyphenyl)-2H-benzotriazole, où le groupe alkyle est linéaire ou ramifié et renferme de 3 à 12 atomes de carbone. ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Les rayons UV de longueur d'onde comprise entre 200 et 400 nm sont connus pour être nocifs pour l'oeil humain. Ils sont notamment responsables d'une accélération du vieillissement oculaire susceptible d'engendrer une cataracte précoce ou de phénomènes plus extrêmes comme la photokératite ou "cécité des neiges". Pour prévenir les dommages oculaires provoqués par ces rayons, on incorpore habituellement des absorbeurs UV dans les lentilles ophtalmiques. L'absorbeur UV peut être incorporé dans la masse de la lentille, lors de la polymérisation des monomères formant le matériau de la lentille, ou en surface de celle-ci, par immersion de la lentille (ou imbibition) dans un bain contenant l'absorbeur UV. L'incorporation d'un absorbeur UV dans la lentille s'accompagne généralement d'un jaunissement indésirable de celle-ci, auquel on peut remédier en associant l'absorbeur UV à un colorant spécifique. La demande EP 1 085 348 divulgue un procédé d'incorporation d'un absorbeur UV dans une lentille sans entraîner de jaunissement de cette dernière. Ce procédé consiste à mélanger un absorbeur UV à base de benzotriazole, avec un monomère de type épisulfure ou diéthylèneglycol bis(allyl carbonate) qui est ensuite polymérisé pour former le matériau de la lentille. L'utilisation de cet absorbeur UV spécifique dans ce procédé particulier permet une absorption des UV longs. En outre, il a été suggéré dans la demande JP01-230003 un procédé d'imbibition d'une lentille à l'aide d'un autre dérivé de benzotriazole, le 2-(2-hydroxy-5-méthylphényl) benzotriazole. Il subsiste néanmoins le besoin de disposer d'un procédé simple et efficace pour obtenir une lentille présentant simultanément une coupure UV supérieure ou égale à 365 nm et un indice de jaune YI inférieur ou égal à 1,5. La Demanderesse a démontré que ce besoin pouvait être satisfait en incorporant un 5 2-(2-hydroxy-4-alkyloxyphényl)benzotriazole, par imbibition, dans une lentille ophtalmique. RESUME DE L'INVENTION La présente invention a par conséquent pour objet un procédé de fabrication d'un 10 article optique comprenant un substrat organique transparent absorbant les UV, comprenant l'immersion du substrat organique dans un bain constitué d'une solution aqueuse renfermant un 2-(2-hydroxy-4-alkyloxyphenyl)-2H-benzotriazole, où le groupe alkyle est linéaire ou ramifié et renferme de 3 à 12 atomes de carbone. L'invention a également pour objet l'utilisation d'un bain, constitué d'une solution 15 aqueuse renfermant une quantité efficace de 2-(2-hydroxy-4-alkyloxyphenyl)-2Hbenzotriazole, où le groupe alkyle est linéaire ou ramifié et renferme de 3 à 12 atomes de carbone, pour conférer à l'article optique une coupure UV supérieure ou égale à 365 nm et un indice de jaune YI inférieur ou égal à 1,5 et de préférence inférieur à 1 voire inférieur à 0,8. 20 DESCRIPTION DETAILLEE Le procédé selon l'invention comprend l'imbibition d'un substrat organique transparent à l'aide d'un absorbeur UV spécifique. Ce substrat organique peut être n'importe quel substrat organique afocal ou 25 correcteur couramment utilisé dans le domaine optique et en particulier ophtalmique. On peut citer à titre d'exemples les substrats en polycarbonate, en polyamide, en polyimide, en polysulfone, en copolymères de poly(éthylène téréphtalate) et de polycarbonate, en polyoléfines, notamment en polynorbornène, en homopolymères et copolymères d'allylcarbonates de polyols, notamment de diéthylèneglycol bis(allylcarbonate), en 30 polymères et copolymères de (méth)acrylates d'alkyle ou de (méth)acrylates aromatiques polyéthoxylés, notamment dérivés de bisphénol A, en polymères et copolymères thio(méth)acryliques, en poly(thio)uréthane, en polymères et copolymères époxy et en polymères et copolymères d'épisulfure. On préfère selon l'invention utiliser un substrat ayant un indice de réfraction inférieur à 1,6, qui présente généralement une coupure UV inférieure à 360 nm, tel qu'un substrat constitué d'un homopolymère ou d'un copolymère de diéthylèneglycol bis(allylcarbonate). Ce substrat est imprégné d'absorbeur UV par immersion du substrat organique dans un bain constitué d'une solution aqueuse de l'absorbeur UV. Ce dernier est choisi parmi les 2-(2-hydroxy-4-alkyloxyphenyl)-2H-benzotriazoles, dans lesquels le groupe alkyle est linéaire ou ramifié et renferme de 3 à 12 atomes de carbone, de préférence de 6 à 10 atomes de carbone. Il s'agit avantageusement d'un groupe octyle. L'absorbeur UV peut être présent dans le bain en une concentration comprise entre 0,1 et 5 % en poids, et de préférence comprise entre 0,5 et 1% en poids, par rapport au poids total du bain. Ce bain peut en outre contenir au moins un additif choisi dans le groupe constitué par : un agent dispersant, tel que l'acide dodécylbenzène sulfonique ou ses sels ou un ester d'acide gras éthoxylé ; un colorant tels que ceux commercialisés par HUNTSMAN sous les dénominations commerciales Teratop Blue NFB et Teratop Red NFR ; un pigment ; et leurs mélanges. La durée d'immersion de l'article optique dans le bain peut être comprise entre 30 minutes et 3h, et la température du bain est avantageusement comprise entre 80°C et 99°C, de préférence entre 90 et 96°C. Après imbibition, l'article optique peut être rincé à l'eau ou à l'aide d'un alcool inférieur tel que l'éthanol ou l'isopropanol. L'article optique peut ensuite être revêtu de différents revêtements et en particulier de l'empilement d'un ou plusieurs revêtements choisis parmi : un revêtement anti-abrasion, un revêtement anti-reflets, un revêtement anti-salissure, un revêtement antistatique, un revêtement anti-buée, un revêtement polarisant, un revêtemnt teinté et un revêtement photochromique. L'article optique comprend généralement au moins un revêtement anti-abrasion disposé sur le substrat soit directement, soit après interposition d'un revêtement de primaire anti-choc à base de latex. Ce revêtement anti-abrasion peut être formé à partir de (méth)acrylate d'alkyle, mais il est de préférence formé par voie sol-gel à partir d'au moins un époxyalcoxysilane et éventuellement d'au moins un alcoxysilane, tel que décrit dans la demande EP 0 614 957, par exemple. Le revêtement anti-abrasion peut en outre renfermer au moins un élément choisi parmi : un solvant, tel que le méthanol ; un catalyseur de condensation, tel qu'un composé renfermant plusieurs fonctions acide carboxylique ou anhydride carboxylique, de préférence l'acide itaconique ou en variante l'acide trimellitique ou l'anhydride trimellitique ; un catalyseur de durcissement, tel qu'un composé à base d'aluminium, en particulier l'acétylacétonate d'aluminium, le dicyandiamide ou leurs mélanges ; un tensioactif fluoré ou siliconé ; une charge inorganique, telle que la silice, sous forme de suspension colloïdale dans un solvant tel que l'eau et/ou un alcool ; un agent chélatant ; un absorbeur UV ; et leurs mélanges. Le revêtement anti-abrasion peut être appliqué sur le substrat selon des procédés connus, par exemple par centrifugation (spin coating), par immersion (dip coating), par étalement (bar coating), ou par pulvérisation (spray coating), de préférence par centrifugation. De préférence, le dépôt est réalisé par immersion. Après application sur le substrat, ce revêtement peut être durci par chauffage à l'étuve ou par infrarouge, typiquement à une température de 60°C à 200°C, par exemple de 80°C à 150°C, pendant une durée de 30 min à 3 heures. Eventuellement, un revêtement anti-reflet peut ensuite être appliqué par-dessus le revêtement anti-abrasion, suivant les mêmes procédés d'enduction. Les revêtements anti- reflets sont bien connus et comprennent classiquement un empilement monocouche ou multicouche de matériaux diélectriques tels que SiO, SiO2, A1203, MgF2, LiF, Si3N4, TiO2, ZrO2, Nb2O5, Y203, Hf02, Sc203, Ta205, Pr203 et leurs mélanges. On préfère utiliser un empilement multicouche comprenant une alternance de couches diélectriques minérales de haut indice de réfraction (IR > 1,55) et de bas indice de réfraction (IR EXEMPLES Exemple 1 : Fabrication d'une lentille absorbant les UV On a préparé un bain en ajoutant, dans 23 1 d'eau : 46 g de dodécylbenzènesulfonate de sodium ; 200 g de 2-(2-hydroxy-4-octyloxyphenyl)-2H-benzotriazole (Seesorb 707 de SHIPRO KASEI KAISHA) ; 4,6 g d'une dispersion de colorant blue (Teratop Blue NFB de HUNTSMAN) ; et 2,3 g d'une dispersion de colorant rouge (Teratop Red NFR de HUNTSMAN). Un substrat de lentille à base de polymère de diéthylène glycol bis(allylcarbonate), d'indice de réfraction 1.5 (Orma® d'ESSILOR), a été nettoyé à l'alcool isopropylique, puis immergé pendant 45 min dans ce bain porté à 94°C. Après immersion dans le bain, le substrat a été refroidi puis nettoyé en le plongeant pendant 5 minutes dans l'alcool isopropylique, afin d'éliminer tout dépôt résiduel en surface. Le substrat a ensuite été essuyé à l'aide d'un chiffon de type Suedine. Exemple 2 : Mesure de la coupure UV La lentille obtenue à l'exemple 1 a été analysée à l'aide d'un spectrophotomètre (Cary50). On a tracé la courbe du pourcentage de transmission de la lentille en fonction de la longueur d'onde. On a ensuite relevé la longueur d'onde correspondant à 1% de transmission, qui constitue la coupure UV du matériau. A titre de comparaison, on a également mesuré la coupure UV d'une lentille constituée du même substrat non traité par l'absorbeur UV, et d'une lentille imbibée de la même manière d'un absorbeur UV différent (UV 24 de CYTEC), qui est la 2,2'-dihydroxy4-méthoxy-benzophénone. - 6 - Parallèlement, on a mesuré l'indice de jaune conformément à la norme ASTM D1925. Pour chacun des absorbeurs UV testés, la coupure UV et l'indice de jaune ont été mesurés sur une série de cinq lentilles non correctrices et la moyenne des valeurs obtenues a été calculée. Les résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau suivant : Matériau Coupure UV Indice de jaune (YI) Orma® 355 nm 0,63 Orma® + Seesorb 707 369 nm 0,73 Orma® + UV 24 395 nm 3,35 Il ressort du tableau ci-dessus que seuls les substrats de lentille traités 10 conformément à l'invention présentent simultanément une coupure UV supérieure ou égale à 365 nm et un indice de jaune YI inférieur ou égal à 1,5. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un article optique comprenant un substrat organique transparent absorbant les ultra-violets, comprenant l'immersion du substrat organique dans un bain constitué d'une solution aqueuse renfermant du 2-(2-hydroxy-4-alkyloxypheny1)- 2H-benzotriazole, où le groupe alkyle est linéaire ou ramifié et renferme de 3 à 12 atomes de carbone. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le groupe alkyle est un 10 groupe alkyle linéaire ou ramifié renfermant de 6 à 10 atomes de carbone, de préférence un groupe octyle. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'article optique est une lentille ophtalmique. 15 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le substrat organique est un homopolymère ou un copolymère de diéthylène glycol bis(allylcarbonate). 20 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la durée d'immersion est comprise entre 30 minutes et 3h. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la température du bain est comprise entre 80°C et 99°C, de préférence entre 90°C et 96°C. 25 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le bain contient en outre au moins un additif choisi dans le groupe constitué par : un agent dispersant, un colorant, un pigment, et leurs mélanges. 30 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la concentration de 2-(2-hydroxy-4-alkyloxyphenyl)-2H-benzotriazole est comprise entre 0,1 et 5% en poids, de préférence entre 0,5 et 1% en poids, par rapport au poids total du bain. 9. Utilisation d'un bain, constitué d'une solution aqueuse renfermant une quantité efficace de 2-(2-hydroxy-4-alkyloxyphenyl)-2H-benzotriazole, où le groupe alkyle est linéaire ou ramifié et renferme de 3 à 12 atomes de carbone, pour conférer à l'article optique un seuil de coupure UV supérieur ou égale à 365 nm et un indice de jaune YI inférieur ou égal à 1,5 et de préférence inférieur à 1 voire inférieur à 0,8.