(57)【要約】ポリマー物品を調製するための方法であって、型（１８）に重合可能な組成物を導入する工程；上記型内の組成物を、シール手段を使用してシールする工程；上記型を対流式硬化用オーブン（１０）の中に置く工程；上記重合可能な組成物を、上記組成物を部分的に硬化させるに十分な硬化サイクルに供する工程；上記型を上記対流式硬化用オーブンから取り出す工程；必要に応じて、上記シール手段を上記型から外す工程；上記型を、上記対流式硬化用オーブンの中に置かれている補助硬化チャンバ（１６）の中に置く工程、または上記型を、上記対流式硬化用オーブン内にある補助硬化チャンバの中に置く工程；上記重合可能な組成物をさらなる硬化サイクルに供して、上記組成物の重合を完了させ、それによって、硬化されたポリマー物品を形成する工程；および上記硬化したポリマー物品を上記型から外す工程を包含する方法を提供する。
2021535001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形されたポリマー物品を調製するための方法であって、上記方法は、
（ａ）重合可能な組成物を提供する工程；
（ｂ）前記重合可能な組成物を、型の型キャビティーに導入する工程；
（ｃ）前記型キャビティー内の重合可能な組成物を、シール手段を使用してシールする工程；
（ｄ）（ｃ）の型を、硬化用オーブンに置く工程；
（ｅ）前記型キャビティー内の重合可能な組成物を、前記重合可能な組成物を少なくとも部分的に硬化させるために十分な硬化サイクルに供し、それによって、前記型キャビティー内で少なくとも部分的に硬化したポリマー物品を形成する工程；
（ｆ）前記型を前記硬化用オーブンから取り出す工程；
（ｇ）必要に応じて、前記シール手段を前記型から外す工程；
（ｈ）前記（ｇ）の型を補助硬化チャンバに置き、これを次いで、前記硬化用オーブンの中に置くか、または（ｇ）の型を、前記硬化用オーブンの中に配置されている補助硬化チャンバの中に置く工程；
（ｉ）前記型キャビティー内の少なくとも部分的に硬化した重合可能な組成物を、前記重合可能な組成物の重合を完了させるために十分なさらなる硬化サイクルに供し、それによって、前記型キャビティー内で硬化したポリマー物品を形成する工程；および
（ｊ）前記硬化したポリマー物品を前記型から外す工程、
を包含する方法。
【請求項２】
（ｇ）において、前記シール手段は、前記型から外される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ｄ）の前に、前記（ｃ）の型は、補助硬化チャンバ内に置かれ、これは次いで、前記硬化用オーブン内に置かれる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記（ｉ）の型を、（ｊ）の前に、前記補助硬化チャンバから取り出す工程をさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記重合可能な組成物は、少なくとも１種のフリーラジカルで重合可能なモノマーを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記重合可能な組成物は、７０℃またはこれより高い温度において１０時間の半減期を有する少なくとも１種の重合開始剤を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記重合可能な組成物は、少なくとも１種のポリオール（アリルカーボネート）モノマーおよび／または少なくとも１種のイソヘキシドビス（アリルカーボネート）モノマーを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１種のポリオール（アリルカーボネート）モノマーは、ジエチレングリコールビス（アリルカーボネート）モノマーを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記重合開始剤は、ｔｅｒｔ−アミルペルオキシ２−エチルヘキシルカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ２−エチルヘキシルカーボネート、ポリエーテルポリ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソブチレート、ｔｅｒｔ−アミルペルオキシアセテート、ｔｅｒｔ−アミルペルオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシアセテート、ブチル４，４−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）バレレート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ベンゾイルペルオキシド、１，１−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔｅｒｔ−アミルペルオキシ）シクロヘキサン、１，１−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン、２，２−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ブタン、ジクミルペルオキシド、１−ｔ−アミルペルオキシ−１−メトキシシクロヘキサン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、１，１−ジメチルプロピル１−メトキシシクロヘキシルペルオキシド、およびこれらの混合物からなる群より選択される、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記補助硬化チャンバは、金属シート、金属箔、複合材ファブリック、および前述の組み合わせからなる群より選択される熱伝導性物質から構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記複合材ファブリックは、シリコーンコーティングしたファイバーグラスファブリックまたはアルミニウム処理ファイバーグラスファブリックのうちの少なくとも一方を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記型は、ガラスから構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
（ｅ）において、前記型キャビティー内の重合可能な組成物は、２％〜１５％  アリル官能基変換を達成するために十分な硬化サイクルに供される、請求項７に記載の方法。
【請求項１４】
（ｅ）において、前記型キャビティー内の重合可能な組成物は、２％〜８％  アリル官能基変換を達成するために十分な硬化サイクルに供される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記シール手段は、（ｉ）ガスケットおよび／または（ｉｉ）接着テープを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記型は、正面部分および後面部分を含み、一方は他方から間隔が空いており、それによって、それらの間に前記型キャビティーを規定し、前記型の正面部分および後面部分の各々は、外部空間および内部空間を有し、前記正面部分の内部表面および前記後面部分の内部表面は各々、０．０〜１０．０ディオプターの曲率を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記成形されたポリマー物品は、光学レンズ、シールドおよびバイザー、窓、鏡、液晶セル要素、ディスプレイ要素、および防御要素からなる群より選択される光学要素である、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記成形されたポリマー物品はレンズである、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記硬化用オーブンは、対流式硬化用オーブンである、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
（ｈ）において、前記型は、補助硬化チャンバ内に取り囲まれる、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年８月２４日出願の米国仮出願第６２／７２２，６０５号および２０１９年２月２２日出願の米国仮出願第６２／８０８，９６６号（これらの各々は、その全体において本明細書に参考として援用される）に基づく優先権の利益を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、より高い硬化温度を必要とする成形されたポリマー物品（例えば、成形された光学物品）を調製するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
アリルカーボネートモノマー組成物は、透明なコーティング、光学レンズおよび他の光学物品、ならびに他の成形された物品として使用するために重合され得る。このようなアリルカーボネートモノマー組成物の重合は、従来は、１種またはこれより多くのフリーラジカル開始剤（例えば、有機ペルオキシ開始剤）を組成物の中に含めることによって達成される。最も一般に使用される有機ペルオキシフリーラジカル開始剤の１つは、イソプロピルペルオキシジカーボネート（「ＩＰＰ」）である。しかし、ＩＰＰは、周囲温度で分解し、従って、特別な輸送および取り扱い手段を必要とする。より安定なフリーラジカル開始剤は利用可能であるが、これらの開始剤は概してより高い硬化温度を必要とする。いくつかのフリーラジカルで重合可能な組成物に関しては、これらのより高い硬化温度は、最終硬化生成物において重大な不良を生じ得る。例えば、成形された光学物品の場合、このような高い硬化温度は、硬化し、成形された物品の表面および／または縁部のひび割れを生じ得る。
【０００４】
従って、不良を低減し得かつより高い硬化温度を使用する場合に遭遇した他の問題を回避し得るより安定なフリーラジカル開始剤を含むフリーラジカルで重合可能な組成物を利用して、成形されたポリマー物品を調製するための方法を提供することは、望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の要旨
本発明は、成形されたポリマー物品を調製するための方法であって、上記方法は、
（ａ）フリーラジカルで重合可能な組成物を提供する工程；
（ｂ）上記重合可能な組成物を、型（例えば、正面部分および後面部分を有し、一方は他方から間隔が空いており、それによって、それらの間に型キャビティーを規定する型）の型キャビティーに導入する工程；
（ｃ）上記型キャビティー内の重合可能な組成物を、シール手段を使用してシールする工程；
（ｄ）上記（ｃ）の型を硬化用オーブン（例えば、対流式硬化用オーブン）の中に置く工程；
（ｅ）上記型キャビティー内の重合可能な組成物を、上記重合可能な組成物を少なくとも部分的に硬化させるために十分な硬化サイクルに供し、それによって、上記型キャビティー内で少なくとも部分的に硬化したポリマー物品を形成する工程；
（ｆ）上記型を上記硬化用オーブンから取り出す工程；
（ｇ）必要に応じて、上記シール手段を上記型から外す工程；
（ｈ）上記（ｇ）の型を、補助硬化チャンバの中に置き、次いで、これを、上記硬化用オーブンの中に置くか、または（ｇ）の型を、上記硬化用オーブン内に配置されている補助硬化チャンバの中に置く工程；
（ｉ）上記型キャビティー内の少なくとも部分的に硬化した重合可能な組成物を、上記重合可能な組成物の重合を完了させるために十分なさらなる硬化サイクルに供し、それによって、上記型キャビティー内で硬化したポリマー物品を形成する工程；および
（ｊ）上記硬化したポリマー物品を上記型から外す工程、
を包含する方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、硬化サイクルの間の補助硬化チャンバ内の硬化環境の温度プロフィールのグラフを示す。
【０００７】
【図２】図２は、硬化サイクルの間の硬化チャンバにおける全通気面積に対する破損（ｆｒａｃｔｕｒｅ  ｆａｉｌｕｒｅｓ）のパーセントのグラフを示す。
【０００８】
【図３】図３は、実施例のレンズを調整するために使用されている硬化用オーブン時間／温度プロフィールのグラフを示す。
【０００９】
【図４】図４は、補助硬化チャンバの例を含む硬化用オーブンの側面の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
発明の詳細な説明
任意の作業実施例（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｅｘａｍｐｌｅ）におけるもの以外に、または別段示されなければ、本明細書および請求項において使用される成分の量、反応条件などを表す全ての数字は、全ての場合において用語「約（ａｂｏｕｔ）」によって修飾されていると理解されるべきである。よって、逆に別段示されなければ、以下の明細書および添付の請求項の中で示される数値パラメーターは、本発明によって得られるべき所望の特性に応じて変動し得る近似値である。少なくとも、および均等論の適用を請求項の範囲に限定しようとする試みとしてではなく、各数値パラメーターは少なくとも、報告された有効数字の数を考慮して、および通常の丸め技法を適用することによって、解釈されるべきである。
【００１１】
本発明の広い範囲を示す数値範囲およびパラメーターが近似値であるにも拘わらず、具体例において示される数値は、可能な限り正確に報告される。しかし、任意の数値は、それらそれぞれの試験測定において見出される標準偏差から必然的に生じるある種のエラーを内在的に含む。
【００１２】
また、本明細書で記載される任意の数値範囲が、その中で包含される全ての部分範囲を含むことが意図されることは、理解されるべきである。例えば、「１〜１０（１  ｔｏ  １０）」という範囲は、その記載される最小値１と記載される最大値１０との間の（その最小値および最大値を含む）全ての部分範囲を含む、すなわち、１に等しいまたはこれより大きい最小値および１０に等しいまたはこれより小さい最大値を有することが意図される。
【００１３】
本明細書および添付の請求項において使用される場合、冠詞「１つの、ある（ａ）」、「１つの、ある（ａｎ）」および「上記、この、その（ｔｈｅ）」は、明示的にかつ明確に１つへの言及に限定されるのでなければ、複数への言及を含む。
【００１４】
本明細書および添付の請求項において使用される場合、語句「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」は、リストにおいて使用される場合、リストの中の各個々の構成要素および構成要素の任意の組み合わせを含む代替の実施形態を包含することが意味される。例えば、リスト「Ａ、Ｂ、および／またはＣ」は、Ａ、もしくはＢ、もしくはＣ、またはＡ＋Ｂ、もしくはＡ＋Ｃ、もしくはＢ＋Ｃ、またはＡ＋Ｂ＋Ｃを含む７つの別個の実施形態を包含することが意図される。
【００１５】
本明細書で提示されるとおりの本発明の種々の局面および例は各々、本発明の範囲に関して非限定的であることが理解されるべきである。
【００１６】
先に述べたように、本発明は、成形されたポリマー物品を調製するための方法に関する。上記方法は、
（ａ）フリーラジカルで重合可能な組成物を提供する工程；
（ｂ）上記重合可能な組成物を、型（例えば、正面部分および後面部分を有し、一方は他方から間隔が空いており、それによって、それらの間に上記型キャビティーを規定する型）の型キャビティーに導入する工程；
（ｃ）上記型キャビティー内の重合可能な組成物を、シール手段を使用してシールする工程；
（ｄ）上記（ｃ）の型を硬化用オーブン（例えば、対流式硬化用オーブン）の中に置く工程；
（ｅ）上記型キャビティー内の重合可能な組成物を、上記重合可能な組成物を少なくとも部分的に硬化させるために十分な硬化サイクルに供し、それによって、上記型キャビティー内で少なくとも部分的に硬化したポリマー物品を形成する工程；
（ｆ）上記型を上記硬化用オーブンから取り出す工程；
（ｇ）必要に応じて、上記シール手段を上記型から外す工程；
（ｈ）（ｇ）の型を、補助硬化チャンバの中に置き、次いで、これを、上記硬化用オーブンの中に置くか、または（ｇ）の型を、上記硬化用オーブン内に配置されている補助硬化チャンバの中に置く工程；
（ｉ）上記型キャビティー内の少なくとも部分的に硬化した重合可能な組成物を、上記重合可能な組成物の重合を完了させるために十分なさらなる硬化サイクルに供し、それによって、上記型キャビティー内で硬化したポリマー物品を形成する工程；および
（ｊ）上記硬化したポリマー物品を上記型から外す工程、
を包含する。
【００１７】
上記方法での使用に適した重合可能な組成物は、成形された物品の製造において有用な、当該分野で認識されるフリーラジカルで重合可能な組成物のうちのいずれかであり得る。例えば、上記フリーラジカルで重合可能な組成物としては、少なくとも１種のフリーラジカルで重合可能なモノマーを含むものが挙げられ得るが、これらに限定されない。例示的で非限定的なフリーラジカルで重合可能なモノマーとしては、ポリオール（アリルカーボネート）モノマー、例えば、ジエチレングリコールビス（アリルカーボネート）モノマーのようなＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，  Ｉｎｃ．，によって商品名ＣＲ-３９の下で販売されるアリルジグリコールカーボネートモノマー（これらのバリエーションの全てを含む）；ポリオール（メタ）アクリロイル末端化カーボネートモノマー；ジエチレングリコールジメタクリレートモノマー；エトキシル化フェノールメタクリレートモノマー；エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートモノマー；エチレングリコールビスメタクリレートモノマー；ポリ（エチレングリコール）ビスメタクリレートモノマー；ウレタンアクリレートモノマー；ポリ（エトキシル化ビスフェノールＡジメタクリレート）モノマー、または前述のうちのいずれかの混合物が挙げられ得る。さらに、適切な重合用組成物は、米国公開番号２０１７／００６６８７６  Ａ１の段落［００１６］〜［００５０］において詳細に記載されるものを含み得、その記載部分は、本明細書に参考として援用される。
【００１８】
さらに、本明細書で記載されるフリーラジカルで重合可能な組成物のうちのいずれかは、イソヘキシドビス（アリルカーボネート）モノマーを含み得る。例えば、上記フリーラジカルで重合可能な組成物は、イソソルビドビス（アリルカーボネート）、イソイジドビス（アリルカーボネート）、イソマンニドビス（アリルカーボネート）、およびこれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１種のイソヘキシドビス（アリルカーボネート）モノマーを含み得る。このようなイソヘキシドビス（アリルカーボネート）モノマーの調製は、米国公開番号２０１８／００５１１１５  Ａ１の段落［００１７］〜［００３４］に詳細に記載され、その記載部分は、本明細書に参考として援用される。
【００１９】
また、本明細書で記載されるフリーラジカルで重合可能な組成物のうちのいずれかは、エチレングリコールビス（アリルカーボネート）、ジエチレングリコールビス（アリルカーボネート）、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、１，３，５−トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリス（アリルカーボネート）、トリメチロールプロパントリス（アリルカーボネート）、ペンタエリスリトールテトラ（アリルカーボネート）、グリセロールトリス（アリルカーボネート）、ジトリメチロールプロパンテトラ（アリルカーボネート）、ジアリルイタコネート、ジペンタエリスリトールヘキサ（アリルカーボネート）、およびこれらの混合物からなる群より選択されるフリーラジカルで重合可能なモノマーを含み得る。他の適切なモノマーとしては、例えば、ビスクロロホルメートもしくはトリスクロロホルメートのうちの少なくとも一方、アリルアルコール、および少なくとも１種のポリオールの反応生成物を含み得る。このようなモノマーの調製は、米国公開番号２０１８／００５１１１５  Ａ１の段落［００３５］〜［００３７］に詳細に記載され、その記載部分は、本明細書に参考として援用される。ジアリルカーボネートおよび少なくとも１種のポリオールのトランスエステル化反応生成物を含むモノマーもまた、適している。このようなモノマーの調製は、米国公開番号２０１８／００５１１１５  Ａ１の段落［００３８］（本明細書に参考として援用される）に詳細に記載される。
【００２０】
本発明の方法は、前述の重合可能な組成物のうちのいずれか（特に、アリルジグリコールカーボネートモノマーを含むもの）、およびポリ（アリルカーボネート）モノマー（例えば、ジエチレングリコールビス（アリルカーボネート）モノマー）を使用して成形されたポリマー物品を調製するために有用である。
【００２１】
上記フリーラジカルで重合可能なモノマーに加えて、上記重合可能な組成物は、フリーラジカルを生成し得る物質（すなわち、フリーラジカル開始剤（例えば、有機ペルオキシ化合物））の開始量（ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ  ａｍｏｕｎｔ）を含む。本発明の方法において使用される重合用組成物は、７０℃またはこれより高い温度において１０時間の半減期（例えば、８０℃またはこれより高い温度において１０時間の半減期）を有する少なくとも１種の重合開始剤を含む。
【００２２】
適切な重合開始剤の例としては、以下からなる群より選択されるものが挙げられ得るが、これらに限定されない：ｔｅｒｔ−アミルペルオキシ２−エチルヘキシルカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ２−エチルヘキシルカーボネート、ポリエーテルポリ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソブチレート、ｔｅｒｔ−アミルペルオキシアセテート、ｔｅｒｔ−アミルペルオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシアセテート、ブチル４，４−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）バレレート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ベンゾイルペルオキシド、１，１−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔｅｒｔ−アミルペルオキシ）シクロヘキサン、１，１−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン、２，２−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ブタン、ジクミルペルオキシド、１−ｔ−アミルペルオキシ−１−メトキシシクロヘキサン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、１，１−ジメチルプロピル１−メトキシシクロヘキシルペルオキシド、およびこれらの混合物。
【００２３】
上記重合可能な組成物を開始し重合するために使用されるフリーラジカル開始剤の量は、そのタイプおよび量が、上記組成物に存在するモノマーの重合を開始および持続させるために十分である限りにおいて、使用される特定の開始剤に応じて変動してもよく、そして変動する。
【００２４】
種々の従来の添加剤が、重合可能な組成物の中に含まれ得る（例えば、光安定剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、離型剤、染料、顔料、ラジカル重合可能でない柔軟化添加剤（例えば、アルコキシル化フェノールベンゾエートおよびポリ（アルキレングリコール）ジベンゾエート）、抗酸化剤（例えば、ヒンダードフェノール抗酸化剤）、および重合インヒビターまたは貯蔵寿命安定化剤）。
【００２５】
本発明の方法において、重合可能な組成物は、型（例えば、ガラス型）の型キャビティーに導入される。上記型は、正面部分および後面部分を有し得、これらは、一方が他方から間隔が空いており、それによって、それらの間に型キャビティーを規定する。上記型の正面部分および後面部分の各々は、外部表面および内部表面を有する。上記正面部分の内部表面および上記後面部分の内部表面は各々、０．０〜１０．０ディオプターの曲率を有する。
【００２６】
重合可能な組成物は、型キャビティーに導入される。次いで、上記重合可能な組成物は、シール手段を使用して、上記型キャビティー内にシールされる。上記シール手段は、上記型の正面部分および後面部分を一緒に保持し得る任意の適切な物質から構成され得る。上記シール手段は、重合可能な組成物の構成要素（すなわち、重合可能なモノマーおよびフリーラジカル開始剤）と適合性の物質を含むべきであり、１３０℃程度の高い処理温度に耐え得るべきである。適切なシール手段としては、当該分野で周知であるように、例えば、ガスケット（例えば、ゴム製ガスケット）、および／または接着テープが挙げられ得る。あるいは、上記シール手段は、上記充填された型の正面部分および後面部分を固定するために１またはこれより多くのクランプを含み得る。また、多数のシール手段が、上記型キャビティー内の重合可能な組成物をシールするために組み合わせて使用され得ることは、理解されるべきである。
【００２７】
次いで、上記重合可能な組成物を含むシールされた型は、硬化用オーブン（例えば、対流式硬化用オーブン）の中に置かれ、上記型キャビティー内の重合可能な組成物は、上記重合可能な組成物を少なくとも部分的に硬化させるために十分な硬化サイクルに供され、それによって、上記型キャビティー内で少なくとも部分的に硬化したポリマー物品を形成する。あるいは、上記重合可能な組成物を含むシールされた型は、まず、補助硬化チャンバの中に置かれ得、次いで、これは、上記硬化用オーブンの中に置かれ、上記型キャビティー内の重合可能な組成物は、上記重合可能な組成物を少なくとも部分的に硬化させるために十分な硬化サイクルに供され、それによって、上記型キャビティー内で少なくとも部分的に硬化したポリマー物品を形成する。本明細書で使用される場合、語句「少なくとも部分的に硬化させる（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｐａｒｔｉａｌｌｙ  ｃｕｒｅ）」および類似の用語は、重合可能な組成物が、上記組成物がゲル化に起因して流動性を失う点をわずかに超える（すなわち、ゲル化点をわずかに超える）組成物の構成要素を重合するために十分な条件に供される。例えば、重合可能な組成物がアリルモノマーを含む実施形態において、上記ゲル化点をわずかに上回る点は、２％〜５０％  アリル官能基変換が達成される（例えば、２％〜４０％、または２％〜３０％、例えば、１０％〜３０％、または１５％〜２５％、または２％〜２０％、または２％〜１５％、または２％〜１０％、または２％〜８％、または２％〜６％  アリル官能基変換が達成される）点として特徴づけられ得る。
【００２８】
少なくとも部分的に硬化したポリマー物品を含む型は、次いで、硬化用オーブンから取り出され、シール手段は、その型から外されてもよいし、外されなくてもよい。一般に、上記シール手段は、プロセスのこの時点で型から外される。次いで、上記型は、補助硬化チャンバ（対流式硬化用オーブンの外側にある）の中に置かれ、上記型を含む補助硬化チャンバは、次いで、硬化用オーブンの中に置かれ得る；または上記型は、上記硬化用オーブン内に既に配置されている補助硬化チャンバの中に置かれ得る。上記型が上記補助硬化チャンバの中に置かれた後、上記補助硬化チャンバは閉じられる。「閉じられる（ｃｌｏｓｅｄ）」とは、上記型が上記補助硬化チャンバ内に取り囲まれることが意味される。例えば、上記型は、全ての側面で、上記補助硬化チャンバによって囲まれる。
【００２９】
上記型キャビティー内に少なくとも部分的に硬化した重合可能な組成物を含む上記型（上記閉じられた補助硬化チャンバ内にある）は、次いで、上記重合可能な組成物の重合を完了させるために十分なさらなる硬化サイクルに供され、それによって、上記型キャビティー内で硬化したポリマー物品を形成する。ここで本明細書および請求項において使用される場合、「重合を完了させる（ｃｏｍｐｌｅｔｅ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）」または「硬化を完了させる（ｃｏｍｐｌｅｔｅ  ｃｕｒｅ）」とは、上記少なくとも部分的に硬化した重合可能な組成物が、（上記組成物のアリル構成要素のうちの）５０％より高いアリル基変換（例えば、６０％より高いアリル基変換、例えば、７０％より高いアリル基変換、例えば、８０％より高いアリル基変換、例えば、９０％より高いアリル基変換）を生じる条件に供されることが意味される。また、重合を完了させるまたは硬化を完了させるは、５０％より高く１００％まで（１００％を含む）アリル基変換（例えば、５０％より高く９５％まで（９５％を含む）アリル基変換、例えば、５０％より高く９０％まで（９０％を含む）アリル基変換、例えば、５０％より高く８５％まで（８５％を含む）アリル基変換、例えば、５０％より高く８０％まで（８０％を含む）アリル基変換、例えば、５０％より高く７５％まで（７５％を含む）アリル基変換、または５０％より高く７０％まで（７０％を含む）アリル基変換）として特徴づけられ得る。次いで、上記硬化したポリマー物品は、上記型から外される。
【００３０】
上記補助硬化チャンバの構築に依存して、上記硬化したポリマー物品は、上記型から取り出され得る／外され得る一方で、上記補助硬化チャンバは、上記硬化用オーブンの中に留まり、次いで、上記硬化したポリマー物品は、上記型から外され得る。あるいは、上記補助硬化チャンバは、上記硬化用オーブンから取り出され得／外され得、上記型は、上記補助硬化チャンバから取り出され得／外され得、次いで、上記硬化したポリマー物品は、上記型から外され得る。
【００３１】
当業者は、上記型キャビティー内の重合可能な組成物の少なくとも部分的硬化を達成するために使用される硬化温度および硬化時間（「硬化サイクル（ｃｕｒｅ  ｃｙｃｌｅ）」）、ならびに上記型キャビティー内の重合可能な組成物の完全な硬化が、上記重合可能な組成物を構成する上記重合可能なモノマーおよび重合開始剤に依存することを理解する。
【００３２】
補助硬化チャンバは概して、剛性または非剛性であり得、多くの当該分野で認識される熱伝導性物質のうちのいずれかから構成され得る。例えば、このような熱伝導性物質としては、金属シート、金属箔、複合材ファブリック、および前述の組み合わせからなる群より選択されるものが挙げられ得るが、これらに限定されない。適切な複合材ファブリックは、本発明の方法によって必要とされる条件（例えば、少なくとも１３０℃の温度、有機溶媒に対する化学的耐性、およびファブリック可撓性および不透過性の特性）を満たし得る任意の複合材ファブリックを含み得る。適切な複合材ファブリックの非限定的な例としては、シリコーンコーティングしたファイバーグラスファブリックおよび／またはアルミニウム処理ファイバーグラスファブリックが挙げられ得るが、これらに限定されない。
【００３３】
補助硬化チャンバは、充填された型が中に取り囲まれ得ることを条件として任意の構成において構築され得る。例えば、それは、底部、４つの側面、および頂部またはふたを有するボックスの形態にあり得る。あるいは、上記補助硬化チャンバは、複合材ファブリックで覆われた、充填された型の１またはこれより多くのトレイから構成され得る。充填された型の多数のトレイが使用される場合、上記トレイは、層間に空間を設けて積み上げられ得、「積み上げたもの（ｓｔａｃｋ）」全体が複合材ファブリックで覆われる。補助硬化チャンバが絶対的にシールされる（例えば、気密）ことは必要ではないが、上記補助硬化チャンバの内部は、好ましくは、十分に取り囲まれる。上記補助硬化チャンバは、上記硬化用オーブン内部から外され、その結果、その充填された型は、上記補助硬化チャンバ内で取り囲まれたままであると同時に、上記硬化用オーブンの中に置かれ得、そこから外され得る。また、多数の補助硬化チャンバが、上記硬化サイクルの間に上記硬化用オーブン内で同時に置かれ得ることは、理解されるべきである。
【００３４】
驚くべきことに、上記で記載されるとおりの硬化サイクルの間に上記硬化用オーブン（例えば、対流式硬化用オーブン）内で補助硬化チャンバを使用すると、より高い収率で商業的に許容可能な成形された物品が生じることが見出された。理論によって拘束されないが、上記補助硬化チャンバ内に充填された型を取り囲むと、上記型内の重合可能な組成物の構成要素の発熱性重合反応によって生成される熱の位置が制限されると考えられる。これは、対流式硬化用オーブン環境内の気流の循環とともに起こり得る発熱過程の熱の迅速な除去／放熱を妨げる。一定期間の後に、上記補助硬化チャンバー内の温度は、上記対流式硬化用オーブン環境の温度と平衡化する。前述は、発熱過程の期間の間の補助硬化チャンバ内の硬化環境の温度プロフィールを示す図１によって図示され、これは、同じ期間の間の硬化用オーブン内の環境のものとは異なる。
【００３５】
さらに、上記補助硬化チャンバ内に充填された型を囲むと、上記組成物構成要素の重合の間に上記重合可能な組成物によって放出される揮発物質が保持されることは、注記される。チャンバ通気の量と不良（例えば、壁または縁部のひび割れ）を示す成形された物品の割合との間には、強い相関関係が存在する。この相関関係は、図２にグラフとして示されるデータによって図示される。本発明の方法は、表面のひび割れおよび／または縁部のひび割れ不良がない、またはこのような不良の低減された量を有する硬化したポリマー物品（特に、硬化された光学レンズ）のより高い収率を生じる。
【００３６】
先に言及されるように、本発明の方法は、成形された光学物品（例えば、光学要素、例えば、平面レンズおよび眼鏡レンズを含む光学レンズ）、シールドおよびバイザー、窓、鏡、アクティブまたはパッシブ液晶セル要素またはデバイス、およびディスプレイ要素（例えば、スクリーン（例えば、携帯電話、タブレット、ＧＰＳ、投票計算機、販売時点情報管理デバイスまたはコンピュータースクリーンのようなデバイス上のタッチスクリーンを含む）、写真フレーム、モニター、ウェアラブルディスプレイ、もしくは防御要素におけるディスプレイシート）を調製するために特に適切である。このような物品は、１またはこれより多くの光が影響を与える特性（例えば、色合い、フォトクロミック、および／または分極特性）を示す光学物品を含んでもよいし、含まなくてもよい。
【００３７】
図４は、内部１２および一対の棚１４を有する対流式硬化用オーブンの形態にある硬化用オーブン１０を図示する。一対の補助硬化チャンバ１６は、棚１４上に置かれる。型１８は、補助硬化チャンバ１６の内部２０の中に置かれる。
【００３８】
本発明は、以下の実施例においてより詳細に記載される。実施例は、例証としてのみ意図される。なぜならその中での多くの改変およびバリエーションは、当業者に明らかであるからである。
【実施例】
【００３９】
第１部．    補助硬化チャンバ構築
実施例において使用される補助硬化チャンバを、以下に記載されるように調製した。
【００４０】
実施例１
ボックス様囲いとして構成される補助硬化チャンバを、調製した。そのボックス様囲いは、２９２ｍｍ幅×３３０ｍｍ深さ×１０２ｍｍ高さという寸法を有した。底部および２つの対向する側面は、１．９ｍｍ厚の亜鉛メッキ鋼から構築した。正面、頂部および後面を、各接している辺の周りを０．２４ｍｍ厚のアルミ箔で巻いて覆った。そのようにして調製した補助硬化チャンバは、およそ１０リットルの容積を有した。
【００４１】
実施例２
ボックス様囲いとして構成される補助硬化チャンバを、調製した。そのボックス様囲いは、４５１ｍｍ幅×３８１ｍｍ深さ×１５２ｍｍ高さという寸法を有した。その底部、側面、正面および後面を、１．８ｍｍ厚のアルミニウムから構築した。その頂部を、各接している辺の周りを０．２４ｍｍ厚のアルミニウム箔で巻いて覆った。そのようにして調製した補助硬化チャンバは、およそ２６リットルの容積を有した。
【００４２】
実施例３
ボックス様囲いとして構成される補助硬化チャンバを、調製した。そのボックス様囲いは、４５１ｍｍ幅×３８１ｍｍ深さ×１５２ｍｍ高さという寸法を有した。その底部を、１．８ｍｍ厚のアルミニウムから構築した。その側面、正面、後面および頂部を、ＴＡＲＰＳＮＯＷ（登録商標）から購入した０．６ｍｍ厚、１７オンスのシリコーンコーティングしたファイバーグラスファブリックから構築した。そのようにして調製した補助硬化チャンバは、およそ２６リットルの容積を有した。
【００４３】
実施例４
ボックス様囲いとして構成される補助硬化チャンバを、調製した。そのボックス様囲いは、５７１ｍｍ幅×４９５ｍｍ深さ×４１９ｍｍ高さという寸法を有した。その側面、正面、後面および頂部を、０．６ｍｍ厚、１７オンスのシリコーンコーティングしたファイバーグラスファブリックから構築した。その底部を、１．８ｍｍ厚のアルミニウムから構築した。そのようにして調製した補助硬化チャンバは、およそ１１９リットルの容積を有した。
第２部．    実施例において使用される重合可能な組成物
表１
【表１】
2021535001.tif 000003
1  アリルジグリコールカーボネートモノマーの混合物（PPG  Industriesから市販される）.
2  アリルジグリコールカーボネートモノマーの混合物（PPG  Industriesから市販される）
3  1,1-ジメチルプロピル  1-メトキシシクロヘキシルペルオキシド（Arkemaから市販される）.
4  離型製品（Technick  Productsから市販される）.
5  ベンゾフェノンタイプUV吸収剤.
【００４４】
第３部．    成形された光学物品の調製
成形されたレンズを調製するための一般的手順：
型キャビティーを、８３ｍｍ直径のガラスの型を用いて、シール手段としてテープを使用してアセンブルした；その型の曲率構成は、以下の表３に記載されるとおりの２ｍｍ中心厚および屈折力（ｏｐｔｉｃａｌ  ｐｏｗｅｒ）を有する最終的な単焦点（「ＦＳＶ」）レンズを生じた。重合可能な組成物を、モノマーおよびペルオキシド、および残りの成分を合わせることによって調製し、次いで撹拌し、真空下で脱気した。そのようにして調製した重合可能な組成物を型に導入し、その型を、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、１３μｍ）；イソフタレートポリエステルポリウレタン（３．５μｍ）；ＰＥＴ（２６μｍ）を含む３層にした裏打ち上をポリ（ジメチルシロキサン）接着テープでシールした。各重合可能な組成物に関して、示された数のキャスト型を、プルグラム可能なコントローラーおよび１３７リットルのチャンバ容積を有する機械的対流式オーブンの中に置いた。キャストした型の各バッチを、以下の表２中および硬化サイクルをグラフとして表す図３に以下に記載されるオーブン温度プロフィール（「硬化スケジュール」）に供した。特定された経過時間において、表３に示されるように、硬化スケジュールプログラムを一時停止した。そのキャストした型を、オーブンから取り出した；次いで、テープを全ての型アセンブリから外した。
表２
【表２】
2021535001.tif 000004
【００４５】
比較実施例ＣＥ−５およびＣＥ−６において、型アセンブリを、対流式オーブンの中に戻して直接置き（すなわち、補助硬化チャンバを使用しなかった）、その硬化スケジュールプログラムを再開した。本発明の方法を表す実施例７〜１２に関しては、そのアセンブリをまず、以下の表３に示されるように、補助硬化チャンバの中に置き、次いで、補助硬化チャンバ全体を、対流式オーブンの中に戻して置き、その硬化スケジュールプログラムを再開した。
【００４６】
硬化スケジュールが一旦完了した後、それぞれの型アセンブリを、オーブン／補助硬化チャンバから取り出し、その硬化したレンズを型から外した。その型から外したレンズを、目に見える破損またはひび割れに関して評価した。破損もしくはひび割れがないか、または周囲の破損もしくはひび割れが縁部から２ｍｍ未満の領域に制限されているレンズを、許容可能とみなした。硬化サイクルの間に自然に型から外れたいかなるレンズも、許容可能とみなさなかった。次いで、許容可能とみなしたそれらレンズを、「壁」のひび割れ（「壁ひび割れ」と報告される）の存在または非存在に関してさらに評価した。壁ひび割れもない許容可能なレンズの数も記録した。その報告された「％  収率合計」を、「許容可能な」レンズの数を型キャストの総数で除算することによって計算した。報告された「％  壁ひび割れなし」を、壁ひび割れがない許容可能なレンズの数を許容可能なレンズの総数で除算することによって決定した。各実施例に関して型キャストの数、最終収率（％  収率合計）および「％  壁ひび割れなし」を、以下の表３に報告する。
表３
【表３】
2021535001.tif 000005
【００４７】
上記の表３に提示されるデータは、成形されたポリマー物品（例えば、レンズ）を調製するために本発明の方法を使用することによって提供される収率における顕著な改善および壁ひび割れ不良の低減を例証する。
【００４８】
本発明は、以下の非限定的な箇条（ｃｌａｕｓｅ）のうちの１またはこれより多くによってさらに特徴づけられ得る：
【００４９】
箇条１．  成形されたポリマー物品を調製するための方法であって、上記方法は、
（ａ）フリーラジカルで重合可能な組成物を提供する工程；
（ｂ）上記重合可能な組成物を、型（例えば、正面部分および後面部分を有し、一方は他方から間隔が空いており、それによって、それらの間に型キャビティーを規定する型）の型キャビティーに導入する工程；
（ｃ）上記型キャビティー内の重合可能な組成物を、シール手段を使用してシールする工程；
（ｄ）上記（ｃ）の型を硬化用オーブン（例えば、対流式硬化用オーブン）の中に置く工程；
（ｅ）上記型キャビティー内の重合可能な組成物を、上記重合可能な組成物を少なくとも部分的に硬化させるために十分な硬化サイクルに供し、それによって、上記型キャビティー内で少なくとも部分的に硬化したポリマー物品を形成する工程；
（ｆ）上記型を上記硬化用オーブンから取り出す工程；
（ｇ）必要に応じて、上記シール手段を上記型から外す工程；
（ｈ）上記（ｇ）の型を、補助硬化チャンバの中に置き、次いで、これを、上記硬化用オーブンの中に置くか、または（ｇ）の型を、上記硬化用オーブン内に既に位置づけられているかもしくは配置されている補助硬化チャンバの中に置く工程；
（ｉ）上記型キャビティー内の少なくとも部分的に硬化した重合可能な組成物を、上記重合可能な組成物の重合を完了させるために十分なさらなる硬化サイクルに供し、それによって、上記型キャビティー内で硬化したポリマー物品を形成する工程；および
（ｊ）上記硬化したポリマー物品を上記型から外す工程、
を包含する方法。
【００５０】
箇条２．  （ｇ）において、上記シール手段は、上記型から外される、箇条１に記載の方法。
【００５１】
箇条３．  （ｄ）の前に、上記（ｃ）の型は、補助硬化チャンバに置かれ、これは次いで、上記硬化用オーブン内に置かれる、箇条１または２に記載の方法。
【００５２】
箇条４．  （ｊ）の前に、上記（ｉ）の型を、上記補助硬化チャンバから取り出す工程をさらに包含する、箇条１〜３のいずれかに記載の方法。
【００５３】
箇条５．  上記重合可能な組成物は、少なくとも１種のフリーラジカルで重合可能なモノマーを含む、箇条１〜４のいずれかに記載の方法。
【００５４】
箇条６．  上記重合可能な組成物は、７０℃またはこれより高い温度において、１０時間の半減期を有する少なくとも１種の重合開始剤を含む、箇条１〜５のいずれかに記載の方法。
【００５５】
箇条７．  上記重合可能な組成物は、少なくとも１種のポリオール（アリルカーボネート）モノマーおよび／または少なくとも１種のイソヘキシドビス（アリルカーボネート）モノマーを含む、箇条１〜６のいずれかに記載の方法。
【００５６】
箇条８．  上記重合可能な組成物は、ジエチレングリコールビス（アリルカーボネート）モノマーを含む、箇条１〜７のいずれかに記載の方法。
【００５７】
箇条９．  上記重合開始剤は、ｔｅｒｔ−アミルペルオキシ２−エチルヘキシルカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ２−エチルヘキシルカーボネート、ポリエーテルポリ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソブチレート、ｔｅｒｔ−アミルペルオキシアセテート、ｔｅｒｔ−アミルペルオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシアセテート、ブチル４，４−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）バレレート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ベンゾイルペルオキシド、１，１−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔｅｒｔ−アミルペルオキシ）シクロヘキサン、１，１−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン、２，２−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ブタン、ジクミルペルオキシド、１−ｔ−アミルペルオキシ−１−メトキシシクロヘキサン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、１，１−ジメチルプロピル  １−メトキシシクロヘキシルペルオキシド、およびこれらの混合物からなる群より選択される、箇条１〜８のいずれかに記載の方法。
【００５８】
箇条１０．  上記補助硬化チャンバは、金属シート、金属箔、複合材ファブリック、および前述の組み合わせからなる群より選択される熱伝導性物質から構成される、箇条１〜９のいずれかに記載の方法。
【００５９】
箇条１１．  上記補助硬化チャンバは、シリコーンコーティングしたファイバーグラスファブリックまたはアルミニウム処理ファイバーグラスファブリックのうちの少なくとも一方を含む複合材ファブリックから構成される、箇条１〜１０のいずれかに記載の方法。
【００６０】
箇条１２．  上記型は、ガラスから構成される、箇条１〜１１のいずれかに記載の方法。
【００６１】
箇条１３．  （ｅ）において、上記型キャビティー内の重合可能な組成物は、２％〜１５％  アリル官能基変換を達成するために十分な硬化サイクルに供される、箇条７〜１２のいずれかに記載の方法。
【００６２】
箇条１４．  （ｅ）において、上記型キャビティー内の重合可能な組成物は、１０％〜３０％  アリル官能基変換を達成するために十分な硬化サイクルに供される、箇条７〜１２のいずれかに記載の方法。
【００６３】
箇条１５．  （ｅ）において、上記型キャビティー内の重合可能な組成物は、１５％〜２５％  アリル官能基変換を達成するために十分な硬化サイクルに供される、箇条７〜１２のいずれかに記載の方法。
【００６４】
箇条１６．  （ｅ）において、上記型キャビティー内の重合可能な組成物は、２％〜８％  アリル官能基変換を達成するために十分な硬化サイクルに供される、箇条７〜１３のいずれかに記載の方法。
【００６５】
箇条１７．  上記シール手段は、（ｉ）ガスケットおよび／または（ｉｉ）接着テープを含む、箇条１〜１６のいずれかに記載の方法。
【００６６】
箇条１８．  上記型の正面部分および後面部分の各々は、外部表面および内部表面を有し、上記正面部分の内部表面および上記後面部分の内部表面は各々、０．０〜１０．０ディオプターの曲率を有する、箇条１〜１７のいずれかに記載の方法。
【００６７】
箇条１９．  上記成形されたポリマー物品は、光学レンズ、シールド、バイザー、窓、鏡、液晶セル要素、ディスプレイ要素、および防御要素からなる群より選択される光学要素である、箇条１〜１８のいずれかに記載の方法。
【００６８】
箇条２０．  上記成形されたポリマー物品はレンズである、箇条１〜１９のいずれかに記載の方法。
【００６９】
箇条２１．  上記硬化用オーブンは、対流式硬化用オーブンである、箇条１〜２０のいずれか１つに記載の方法。
【００７０】
箇条２２．  （ｈ）において、上記型は、上記補助硬化チャンバ内で取り囲まれる、箇条１〜２１のいずれか１つに記載の方法。
【００７１】
本発明の具体的実施形態は、詳細に記載されてきたが、それらの詳細に対する種々の改変および選択肢が、本開示の教示全体に照らして開発され得ることは、当業者によって認識される。よって、本明細書で開示される特定の実施形態は、例証に過ぎず、発明の範囲に関する限定であることは意図されず、発明の範囲は、添付の請求項ならびにその任意のおよび全ての均等物の全範囲によって示されるべきである。
【図１】
2021535001.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2021535001.tif 000011
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