(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a)ポリマー基材の表面を処理して、該表面に反応性基を提供する工程；
(b)処理表面に、本質的に下記からなる接着剤層形成組成物を塗布する工程：
(i)以下の一般式で示される、表面を変性する量の有機官能性シラン：
【化１】
(Ｒ1)a(Ｒ2)bＳｉ(ＯＲ3)c
式中、各Ｒ1は、ビニル、アリル、ビニル官能性炭化水素基、アリル官能性炭化水素基、(メタ)アクリロイル官能性炭化水素基、スチリル官能性炭化水素基、メルカプト官能性炭化水素基および上記有機官能性基の混合物から選択される有機官能性基であり、該炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基および上記炭化水素基の混合物から選択され、２０未満の炭素原子を有し；各Ｒ2は、脂肪族基、芳香族基および上記炭化水素基の混合物から選択される、２０未満の炭素原子を有する一価の炭化水素基であり；各Ｒ3は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシアルキル基、アシル基、および上記基の混合物から選択される、２０未満の炭素原子の一価の有機基であり；文字aは１または２であり、bは０、１または２であり、そしてcは１、２または３であるが、a+b+cの合計が４であることを条件とする；
(ii)化学線に対する露出で酸を生成する触媒量の材料；および
(iii)溶媒和量の有機溶媒；
(c)工程(b)の接着剤層表面を、接着を改良する量の化学線に露出する工程；
(d)有機ポリマー形成被覆組成物を接着剤層の表面に塗布する工程；および
(e)ポリマー形成被覆組成物を硬化させる工程
を含む、有機ポリマー基材上に接着した有機重合層を形成する方法。
【請求項２】
工程(b)がさらに、工程(b)の接着剤層形成組成物に関連して有機官能性シランを加水分解する量の水を提供することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
さらに、工程(d)の有機ポリマー形成被覆組成物の塗布前に、工程(c)の接着剤層を有機溶媒で処理することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
Ｒ1は、ビニル、ビニル官能性炭化水素基、アリル官能性炭化水素基、(メタ)アクリロイル官能性炭化水素基、メルカプト官能性炭化水素基または上記有機官能性基の混合物であり、該炭化水素基は１０未満の炭素原子を有し；各Ｒ2は、１０未満の炭素原子を有する一価の炭化水素基であり；各Ｒ3は、１０未満の炭素原子の一価の有機基であり；aは１または２であり、bは０または１であり、およびcは１、２または３である、請求項１記載の方法。
【請求項５】
各Ｒ1は、(メタ)アクリロイル官能性炭化水素基、メルカプト官能性炭化水素基または上記有機官能性基の混合物であり、該炭化水素基は７未満の炭素原子を有し；各Ｒ3は、Ｃ1-Ｃ6アルキル、フェニル、アセチルまたはベンゾイルであり；aは１であり、bは０であり、cは３である、請求項４記載の方法。
【請求項６】
酸を生成する材料が、オニウム塩、ヨードシル塩、芳香族ジアゾニウム塩、メタロセン塩、スルホネートエステル基のアルファまたはベータ位にカルボニル基を含有する芳香族アルコールのスルホネートエステル、芳香族アミドまたはイミドのＮ-スルホニルオキシ誘導体、芳香族オキシムスルホネート、およびキノンジアジドから選択される、請求項１記載の方法。
【請求項７】
酸を生成する材料が、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩およびそれらの混合物から選択される、請求項６記載の方法。
【請求項８】
さらに、工程(b)の組成物が、工程(b)の接着剤層形成組成物に関連して感光性染料(類)を含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
工程(a)が、強アルカリ、活性化ガス、イオン化照射または該処理の組合せを用いる処理である、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
処理が強アルカリを用いる、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
接着した有機重合層が、ポリウレタン、ポリ(メタ)アクリレート、アミノプラスト樹脂、エポキシ樹脂、ポリ酸無水物およびアクリルアミドから選択される少なくとも１のポリマーを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
重合層がポリ(メタ)アクリレートである、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
ポリマー基材が、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(エチレングリコールビスメタクリレート)、ポリ(エトキシル化ビスフェノールＡジメタクリレート)、熱可塑性ポリカルボネート、ポリ(ビニルアセテート)、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、ポリチオウレタン、および、ジエチレングリコールビス(アリルカルボネート)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、エトキシル化ビスフェノールメタクリレートモノマー、ジイソプロペニルベンゼンモノマー、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およびそれらの混合物からなる群の構成部のポリマー、からなる群から選択される固体透明ポリマーである、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
固体透明ポリマーが1.48〜2.00の屈折率を有する光学的に透明な重合体である、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
光学的に透明な重合体が光学エレメントである、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
光学エレメントがレンズである、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
(a)ポリマー基材の表面を処理して、該表面に反応性基を提供する工程；
(b)処理表面に、本質的に下記からなる接着剤層形成組成物を塗布する工程：
(i)以下の一般式で示される、表面を変性する量の有機官能性シラン：
【化２】
(Ｒ1)a(Ｒ2)bＳｉ(ＯＲ3)c
式中、各Ｒ1は、ビニル、アリル、ビニル官能性炭化水素基、アリル官能性炭化水素基、(メタ)アクリロイル官能性炭化水素基、スチリル官能性炭化水素基、メルカプト官能性炭化水素基または上記有機官能性基の混合物から選択される有機官能性基であり、該炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基および上記炭化水素基の混合物から選択され、２０未満の炭素原子を有し；各Ｒ2は、脂肪族基、芳香族基および上記炭化水素基の混合物から選択される、２０未満の炭素原子を有する一価の炭化水素基であり；各Ｒ3は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシアルキル基、アシル基、および上記基の混合物から選択される、２０未満の炭素原子の一価の有機基であり；文字aは１または２であり、bは０、１または２であり、そしてcは１、２または３であるが、a+b+cの合計が４であることを条件とする；
(ii)化学線に対する露出で酸を生成する触媒量の材料；および
(iii)溶媒和量の有機溶媒；
(c)工程(b)の接着剤層表面を、接着を改良する量の化学線に露出する工程；
(d)ホトクロミック量のホトクロミック化合物(類)を含有する有機ポリマー形成被覆組成物を接着剤層の表面に塗布する工程；および
(e)重合性被覆を硬化させる工程
を含む、有機ポリマー基材上に接着した有機ホトクロミック重合層を形成する方法。
【請求項１８】
ホトクロミック化合物(類)が：
(a)400ナノメーター〜525ナノメーターの可視ラムダマックスを有する少なくとも１のホトクロミック化合物；および
(b)525ナノメーター以上〜700ナノメーターの可視ラムダマックスを有する少なくとも１のホトクロミック化合物
を含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
ホトクロミック化合物が、ベンゾピラン類、ナフトピラン類、フェナントロピラン類、キノピラン類、インデノ縮合したナフトピラン類、ベンゾオキサジン類、ナフトオキサジン類、スピロ(インドリン) ピリドベンゾオキサジン類、金属ジチゾネート類、フルギド類、フルギイミド類またはそれらの混合物である、請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
ポリマー基材と、少なくとも１のその表面上に請求項１記載の方法によって調製された接着した有機重合層との組合せを含む物品。
【請求項２１】
ポリマー基材と、少なくとも１のその表面上に請求項２記載の方法によって調製された接着した有機重合層との組合せを含む物品。
【請求項２２】
ポリマー基材と、少なくとも１のその表面上に請求項３記載の方法によって調製された接着した有機重合層との組合せを含む物品。
【請求項２３】
ポリマー基材と、少なくとも１のその表面上に請求項１７記載の方法によって調製された接着した有機ホトクロミック重合層との組合せを含むホトクロミック物品。
【請求項２４】
該物品がさらに、接着した有機ホトクロミック重合層の表面上に追加の被膜(類)を含む、請求項２３記載のホトクロミック物品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、一般に、有機重合層(例えばフィルムまたは被覆)を、ポリマー基材に設ける技術に関する。より詳しくは、本発明は、本質的に有機官能性シラン、照射活性化酸触媒および有機溶媒からなる組成物を使用して、有機ポリマー基材上に接着した層を作製する方法に関する。とりわけ、本発明は、ホトクロミック重合層をポリマー基材に接着して、合成された被覆基材、およびこのようなホトクロミック被覆基材を含む光学品に関する。さらに、本発明は、光学エレメント、例えばレンズに塗布される光学被膜のための市場において許容される「審美的な」基準を満たす、本発明の方法に基づいて作製されたホトクロミックおよび非ホトクロミック被覆光学品に関する。
【０００２】
ホトクロミック化合物は、太陽光または水銀灯の光中の紫外線照射のような紫外光を含む光照射に露出された場合に、可逆的な色の変化を示す。多くの種類のホトクロミック化合物が合成されており、太陽光により誘起される可逆的な変色または暗色化が望まれる用途への使用が示唆されている。最も広く説明されている種類のホトクロミック化合物は、オキサジン、ピランおよびフルギドである。
【０００３】
ホトクロミック層の形成に使用される重合可能な材料でのホトクロミック化合物の使用が開示されている。公開欧州特許出願第0 726 138号には、合成樹脂とホトクロミック層でできているレンズ基剤を含むプラスチックホトクロミックレンズの作製方法が記載されている。国際特許出願WO 96/34735号には、１またはそれ以上のホトクロミック添加剤を含有する接着マトリックス層を有する物品などの光学品およびその作製方法が記載されている。米国特許第4,756,973号には、レンズ部分およびスピロオキサジン化合物を含有するホトクロミック樹脂層からできているホトクロミックレンズが記載されている。
【０００４】
たいていの有機ポリマーの最外表面は非極性基が優勢であるため疎水性であり、そのためぬれるのが困難であることが報告されている。ある種のポリマーは界面エネルギーがかなり低いので、ポリマー表面をぬらす被覆を調製することが困難である。従来の被覆の多く、例えばポリマーに塗布される保護ハードコート、塗料、インクおよび接着剤は、親水性である。そのため、ポリマーの疎水性表面とは強力な結合を形成せず、ゆえにポリマーに十分に接着しない。
【０００５】
基材の界面エネルギーまたはぬれ特性を高めること、およびこのような基材に塗布される被覆中に存在する極性基と相互作用する官能基を提供することを目的とする、ポリマー基材に対する前処理方法が頻繁に使用されている。米国特許第4,425,403号、第１欄、第57-65行には、基材と基材に塗布される被覆材料との接着は、様々な種類の表面処理によって改善されることが記載されている。このような処理は、例えば、強アルカリまたは酸化処理材料を用いる化学処理、熱風処理、火炎清浄、電磁照射を用いる照射、コロナ放電、冷却プラズマによる活性化および類似物である。
【０００６】
熱可塑性基材に対するオルガノポリシロキサンハードコート接着におけるプライマー組成物として、接着力を高める手段としての有機官能性シランの使用が、米国特許第4,615,947号および5,025,049号に記載されている。無機重合ハードコートの接着で、オルガノシランをカップリング剤として使用することは、米国特許第5,733,463号に記載されている。これらの各特許には、無機マトリックス(例えば、シロキサン被覆または酸化チタンおよび酸化ケイ素の誘電堆積)と有機マトリックスとの結合でのシランの使用が記載されている。
【０００７】
被覆接着を得る方法およびポリマー基材上にホトクロミック層を作製する方法が存在するが、別法が求められている。迅速および経済的な方法による、透明なプラスチック基材上に接着したホトクロミックおよび非ホトクロミック層を作製することが、市場において必要とされている。
【０００８】
今回、接着した有機ポリマー層が有機ポリマー基材に速やかに設けられることが発見された。これは、ポリマー基材の表面を処理して、該表面上に反応性基を提供する；本質的に表面を変性する量の有機官能性シラン、化学線に対する露出で酸を生成する触媒量の材料、および溶媒和量の溶媒からなる第１の組成物の接着剤層を、処理された表面に塗布する；基材の被覆表面を、接着を改良する量の化学線に露出する；ホトクロミックまたは非ホトクロミック有機ポリマー形成組成物の第２の層を接着剤層被覆表面に塗布し、第２の組成物を硬化させる；ことを含む方法によって達成される。有機官能性シランを含有する第１の組成物を基材の表面に塗布するとき、シランを加水分解する量の水を提供できる；そしてこの被覆基材を、第２の有機ポリマー形成組成物を塗布する前に、有機溶媒で処理し得る。
【０００９】
発明の詳細な説明
有機官能性シランと基材表面上の反応性基との反応によって作製される基材の表面変性は、基材に塗布されるプライマー被覆の使用と、層厚さおよび機械的フィルム特性の両方において区別される。変性表面接着剤層(第１の組成物) の厚さは、１または数単分子層厚であり得、それはそれ自体の機械的フィルム特性に寄与しない。プライマーは一般に0.1〜10ミクロン厚さであり、複合物(すなわちプライマーおよび被覆)に応力がかかる場合、機械的負荷を支える、硬さ、引張強さおよび靭性といった適当な機械的フィルム特性を有しなければならない。
【００１０】
本発明の方法の意図された実施態様には以下の工程が含まれる：
(a)有機ポリマー基材の表面を処理して、該表面に反応性基を提供する工程；
(b)該処理した基材の表面に、本質的に下記からなる接着剤層形成組成物を塗布する工程：
(i)以下の一般式：
【化３】
(Ｒ1)a(Ｒ2)bＳｉ(ＯＲ3)c
式中、各Ｒ1は、ビニル、アリル、ビニル官能性炭化水素基、アリル官能性炭化水素基、(メタ)アクリロイル官能性炭化水素基、スチリル官能性炭化水素基、メルカプト官能性炭化水素基または上記有機官能性基の混合物から選択される有機官能性基であり、該炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基および上記炭化水素基の混合物から選択され、２０未満の炭素原子を有する；各Ｒ2は、脂肪族基、芳香族基および上記炭化水素基の混合物から選択される、２０未満の炭素原子を有する一価の炭化水素基であり；各Ｒ3は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシアルキル基、アシル基、および上記基の混合物から選択される、２０未満の炭素原子の一価の有機基であり；文字aは１または２であり、bは０、１または２であり、そしてcは１、２または３であるが、a+b+cの合計が４であることを条件とする、
で示される、表面を変性する量の有機官能性シラン；
(ii)化学線に対する露出で酸を生成する触媒量の材料；および
(iii)溶媒和量の有機溶媒；
(c)工程(b)の接着剤層表面を、接着を改良する量の化学線に露出する工程；
(d)有機ポリマー形成被覆組成物、すなわち主成分として無機酸化物(例えば、酸化ケイ素、酸化チタンなど)を有しない組成物を、接着剤層の表面に塗布する工程；および
(e)ポリマー形成被覆組成物を硬化させる工程。
【００１１】
他の意図された実施態様には、さらに、有機官能性シランを含有する組成物を処理した基材の表面に塗布する間に、工程(b)の接着剤層形成組成物に関連して、シランを加水分解する量の水を提供することが含まれる。この水は、有機官能性シランを含む組成物中に含め得、基材の表面から与えられおよび/または空気の水分として提供され得る。
【００１２】
より特定に意図した実施態様には、工程(c)の接着剤層を有機溶媒で処理し、有機ポリマー形成被覆組成物を塗布する前に、工程(b)で塗布した組成物の過剰および/または反応を起こしていない成分を取り除くことが含まれる。
【００１３】
本発明の方法を使用して、接着した有機重合層、すなわち改善された接着を有する層を、ポリマー基材上に作製する。接着した層は、本明細書中で、テープ試験Ｂ方法による接着の測定(Measuring Adhesion by Tape Test-Method B)を目的とする修正ＡＳＴＭ D-3359-93標準試験方法(modified ASTM D-3359-93 Standard Test Method)の測定値で、８０％接着力以上を示す層として定義され、これは、本発明の方法を使用していないポリマー基材に同一の層を塗布したものとの比較として、本明細書中の実施例パートＥに記載されている。
【００１４】
操作する実施例以外の、または特記された、本明細書中で使用された量、割合、範囲などを示す全ての数値は、全ての場合で"約"の用語で修正されていると理解されるべきである。
【００１５】
有機ポリマー基材の表面を処理して反応性基を提供することは、当業者に知られている様々な方法の使用により達成され得る。このような方法を使用する前に、表面を十分に洗浄して、汚染物、例えば離型剤、反応を起こしていないモノマー成分、ごみ, グリースなど、を除去してもよい。表面の汚染物を除去し、そして既にポリマー［すなわちＣＲ-３９(登録商標)ジエチレングリコールビス(アリルカルボネート)モノマーから調製されるプラスチックまたは熱可塑性ポリカルボネート、例えばビスフェノールＡホスゲンから得られる樹脂など］の表面上に存在する反応性基を露出する、有効な洗浄技術には、超音波洗浄、含水有機溶媒混合物、例えば、イソプロパノールと水またはエタノールと水の50:50混合物での洗浄、またはMICRO(登録商標)Liquid Laboratory Cleanerなどの界面活性剤製剤(International Products Corporationから入手できる)での洗浄が含まれる。
【００１６】
表面上の反応性基を露出するのに使用され得る方法には、紫外線照射処理；および強アルカリ水溶液(例えば水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム)を用いるヒドロキシル化による表面の腐食、が含まれる。このような溶液がフルオロ界面活性剤を含有してもよい。米国特許第3,971,872号、第３欄、第13〜25行；および米国特許第5,104,692号、第13欄、第10〜59行参照、これらの開示内容を出典明示により本明細書の一部とする。ある実施態様では、反応性ヒドロキシル基を有する腐食された表面を、12.5重量％水酸化ナトリウム水溶液中に３分間基材を浸漬することにより得ることができる。
【００１７】
プラズマまたは活性化ガスによる処理、すなわち通常圧または減圧下で生成するイオン、電子または励起ガスによる処理を使用して基材を腐食し、種々の反応性基、例えばアミノ、ヒドロキシルおよびチオール基を、それぞれアンモニア、酸素、および硫化水素ガスを使用して作製する。活性化ガスを発生させる方法の例には、コロナ放電、直電流を使用する高圧放電、低周波、高周波またはマイクロ波(減圧下)が含まれる。米国特許第4,904,525号、第６欄、第10〜40行参照、開示内容を出典明示により本明細書の一部とする。反応性基をプラズマで作製する方法は、Inagaki, N., Plasma Surface Modification and Plasma Polymerization, Technomic Publishing Co., Inc., pp. 1-98, 1996に記載されており、開示内容を出典明示により本明細書の一部とする。他の腐食方法には、米国特許第4,425,403号、第４欄、第9〜19行(開示内容を出典明示により本明細書の一部とする)に記載の、イオン化照射処理がある。
【００１８】
有機ポリマー基材の分子構造の切断により反応性基を作製すると報告されている他の表面処理は、ポリカルボネート基材を第１級および第２級アミンで処理し、ウレタン基を形成するものである。"Surface Treatment of Polycarbonate Films with Amine", Caldwell, J. R., et al, Journal of Polymer Science: パートC、第24号、15-23頁, 1968参照、開示内容を出典明示により本明細書の一部とする。
【００１９】
以下の、反応性基を作製する基材の表面処理で、有機官能性シランを含有する組成物を、被覆技術で知られている方法により塗布する。このような方法には、スピン被覆、カーテン被覆、ディップ被覆、またはスプレー被覆が含まれる。硬化した接着剤層の厚さは、単分子層から0.1ミクロン未満の範囲であり得る。
【００２０】
本明細書中で使用され定義されるフィルムは、プライマーと同程度の厚さ、すなわち0.1〜10ミクロンの範囲、を有する層である。被覆の厚さはフィルムの厚さとオーバーラップし、1ミクロン〜50ミクロンの範囲であってよい。さらに厚い層を、逐次的フィルムおよび/または被覆を設けて作製してもよい。
【００２１】
接着剤層形成組成物中の有機官能性シランの量は、表面を変性する量である。表面を変性する量とは、(1)基材表面上の反応性基と結合するのに十分な加水分解性基(ＯＲ3)を提供する、そして(2)本明細書中に定義する接着した有機ポリマー層を基材に対して作製するために、その後塗布されるポリマー形成被覆中の反応性の適合基と結合するのに十分な有機官能性基(Ｒ1)を提供する、ために必要な有機官能性シランの量である。組成物の総重量に基づく、組成物中の有機官能性シランの量(重量％で示す)は、１パーセント以上の、好ましくは２パーセント以上、さらに好ましくは５パーセント以上、例えば２５重量％以上の範囲であってよい。組成物中の有機官能性シランの量は、通常９０重量％未満、好ましくは７５重量％未満、例えば５０重量％未満である。使用される有機官能性シランの量は、これらの値(記載値を包含する)の任意の組合せの範囲である。
【００２２】
好ましくは、有機官能性シランは、以下の一般式で示される；
【化４】
(Ｒ1)a (Ｒ2)b Ｓｉ(ＯＲ3)c
式中、各Ｒ1は、ビニル、ビニル官能性炭化水素基、アリル官能性炭化水素基、(メタ)アクリロイル官能性炭化水素基、メルカプト官能性炭化水素基または上記有機官能性基の混合物であり、該炭化水素基は１０未満の炭素原子を有する；各Ｒ2は、１０未満の炭素原子を有する一価の炭化水素基である；各Ｒ3は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシアルキル基、アシル基、または上記基の混合物から選択される、１０未満の炭素原子の一価の基である；文字aは１または２であり、bは０または１であり、そしてcは１、２または３である。さらに好ましくは、各Ｒ1は、(メタ)アクリロイル官能性炭化水素基、メルカプト官能性炭化水素基または上記有機官能性基の混合物から選択され、該炭化水素基は７未満の炭素原子を有する；各Ｒ3は Ｃ1-Ｃ6アルキル、フェニル、アセチルまたはベンゾイルであり；文字aは１であり、bは０であり、そしてcは３である。
【００２３】
適切な有機官能性シランには下記が含まれる：ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリ(2-メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリ-t-ブトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、(3-アクリルオキシプロピル)ジメチルメトキシシラン、(3-アクリルオキシプロピル)メチルジメトキシシラン、(3-アクリルオキシプロピル)トリメトキシシラン、(メタクリルオキシメチル)ジメチルエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルジメチルエトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、スチリルエチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルメチルジエトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン。
【００２４】
有機官能性シラン上の加水分解性基(類)のエステル交換反応は、表面上に作製された反応性基と、水の存在を必要とすることなく起こり得ると考えられる。しかしながら、有機官能性シランの加水分解に必要な量、すなわちシランが加水分解する量の水を含めてもよい。この量は、通常、シランのモルにつき少なくとも1.5モルの水である。例えば、5グラムのメタクリルオキシプロピルトリメトキシシランを加水分解するのに、0.5グラムの水が必要とされる。もし足りるのであれば空気の水分で十分であるが、意図として組成物または基材の表面に水を加えることができる。
【００２５】
任意の材料、すなわち化学線に対する露出で酸を生成する化合物を、本発明の方法で使用される有機官能性シランを含有する組成物に使用してもよい。生成する酸は、ルイス酸またはプレンステッド酸であり得る。適切な酸生成化合物には、以下のものが含まれる：オニウム塩およびヨードシル塩、芳香族ジアゾニウム塩、メタロセン塩、o-ニトロベンズアルデヒド、ポリオキシメチレンポリマー(米国特許第3,991,033号に記載)、o-ニトロカルビノールエステル(米国特許第3,849,137号に記載)、o-ニトロフェニルアセタール、それらのポリエステルおよびエンドキャップ誘導体(米国特許第4,086,210号に記載)、スルホネートエステル基のアルファまたはベータ位にカルボニル基を含有するスルホネートエステルまたは芳香族アルコール(芳香族アルコールのスルホネートエステル)、芳香族アミドまたはイミドのＮ-スルホニルオキシ誘導体、芳香族オキシムスルホネート、キノンジアジド類、および鎖中にベンゾイン基を含有する樹脂(例えば米国特許第4,368,253号に記載)。これらの照射活性化酸触媒の例は、米国特許第5,451,345号に記載されている。
【００２６】
好ましくは、酸を生成する化合物は、カチオン性光開始剤(オニウム塩など)である。このような材料の例として、ジアリールヨードニウム塩およびトリアリールスルホニウム塩(Sartomer Company, Inc.からSarCat(登録商標) CD-1012およびCD-1011として市販されている)が含まれる。他の適切なオニウム塩は、米国特許第5,639,802号、第８欄、第59行〜第10欄、第46行に記載されている。このようなオニウム塩の例として、4,4'-ジメチルジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、フェニル-4-オクチルオキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ドデシルジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、[4-[(2-テトラデカノール)オキシ]フェニル]フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートおよびそれらの混合物が含まれる。
【００２７】
前述のオニウム塩を、感光性染料、例えばアクリジンおよびベンゾフラビンカチオン性染料、ベンゾフェノン型塩基性染料、ペリレン型、およびフルオロン型染料(米国特許第5,639,802号に記載)、と組合せて使用できる。フルオロン染料の例として2,4-ジヨード-6-ブトキシ-3-フルオロンがある。このような組合せの利点は、酸の放出の誘導に必要な化学線の波長が可視スペクトルに向かう方向に増大される、すなわち人間に有害な短紫外線波長を避けることができることである。
【００２８】
前記特許中の、酸を生成する化合物および感光性染料に関する記載は、出典明示により全体として本明細書に組込まれている。
【００２９】
単独でまたは感光性染料(類)と組合せて使用される、酸を生成する材料(すなわち、有機官能性シランを含有する組成物に使用する光化学反応触媒)の量は変えることができ、そして使用される特定の材料に依存する。有機官能性シランと表面との反応を触媒作用するのに必要とされる量のみ、すなわち触媒量が必要である。単独でまたは感光性染料(類)と組合せて使用される酸を生成する触媒を、組成物の総重量に基づいて0.01重量％以上〜5重量％の量で使用できる。
【００３０】
本発明の方法で使用される、有機官能性シランを含有する組成物中に含まれる適切な有機溶媒は、組成物の固体成分を溶かすことができ、組成物を塗布する表面の均一な塗布量を確保するのに適しているものである。例えば、反応性アミノ基を有する溶媒は、酸を生成する触媒とは不適合であろう。組成物中に存在する最小量の溶媒が溶媒和量であり、すなわち、組成物の固体成分を可溶化し、そして表面の均一な塗布量を提供するのに十分な量である。存在し得る最大量の溶媒は、次に塗布する重合層の接着の改善を実証する基材表面上の接着剤層の調製が可能な量である。経済上および環境保護を考慮して、通常、溶媒レベルは最小化されることが要求される。
【００３１】
適切な溶媒には下記が含まれるが、限定するものではない：ベンゼン、トルエン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、イソプロピルアルコール、プロピレンカルボネート、2-メトキシエチルエーテル、キシレン、シクロヘキサン、3-メチルシクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、テトラヒドロフラン、プロピオン酸アミル、プロピオン酸メチル、プロピレングリコールメチルエーテル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジエチレングリコールジベンゾエート、エチレングリコールのジアルキルエーテル、例えばジエチレングリコールジメチルエーテルおよびそれらの誘導体(CELLOSOLVE工業用溶媒として販売)およびそれらの混合物。
【００３２】
有機溶媒を用いる化学線への露出後に接着剤層を処理する所望の工程において、前述の溶媒を使用できる。処理工程は、溶媒を用いるスプレーまたは表面のすすぎ、表面を溶媒中に浸漬すること、または溶媒を浸したティッシュで表面をぬぐい取ることからなり得る。この工程には、反応を起こしていない材料を取り除き、本発明の方法によって作製される光学品の審美的欠陥の発生を減らすことが含まれ得る。
【００３３】
前述の化学反応に使用される光源は、化学線を発するもの、すなわち光化学的に活性な照射(日光など)である。好ましくは、この光源は紫外線光および/または可視光を発するものから選択される。光源は、水銀灯、ＦｅＩ3および/またはＧａＩ3でドープ処理した水銀灯、殺菌灯、キセノン灯、メタルハライド灯、タングステン灯、太陽灯、またはこのような灯の組合せであり得る。一般的に、光開始剤または光開始剤組合せ物の吸収スペクトルは電球のスペクトル出力と調和し、例えば硬化させる能力が最も高いものとしてはＨ電球、Ｄ電球、Ｑ電球および/またはＶ電球である。露出時間は、波長および光源の強度、光開始剤、および塗布層の厚さにより変えることができる。
【００３４】
被覆基材を露出する化学線の量は線量である。線量は、適切な器具(例えばElectronic Instrumentation and Technology, Inc.のUV Power PuckTM電気光学放射計)を使用して、平方センチメートルにおけるジュール(J/cm2)で測定され得る。後の基材表面上の接着剤層に対する重合層の塗布の接着の増強および接着した重合層の作製に必要な線量が、接着を改善する量である。この線量は、有機官能性シランの加水分解性基が反応し、基材表面上に作製した反応性基と結合する光化学反応を誘発するのに十分なものであるべきである。また、この線量は、有機官能性基間の反応を誘発し、それ故に後のポリマー形成被覆組成物の塗布で反応性の適合基との反応を妨げる量より少なくあるべきである。
【００３５】
接着を改善する量(250〜320ナノメーターの波長で測定した場合)は、0.1J/cm2以上10.0J/cm2未満、好ましくは0.2J/cm2〜8.0J/cm2、より好ましくは0.3〜7.0J/cm2の範囲であり得る。使用される化学線の量は、これらの値(記載値を包含する)の任意の組合せの範囲であり得る。光化学照射工程で、基材を室温、例えば２２℃に維持してもよく、または基材に損傷が生じる温度を下まわる高温度まで加熱してもよい。例えば、照射工程で、基材を２５〜１５０℃の温度に維持してもよい。
【００３６】
本発明との関連で、ポリマー形成被覆(または被覆組成物)の実際の性質は、本質的に有機物であること以外は重要ではない。本発明の本質はこのような被覆の基材への接着を改善することに関するので、何れの有機被覆、保護被覆、耐摩耗性被覆、抗反射被覆、ホトクロミック被覆などであっても、使用することができる。
【００３７】
本発明の方法で使用されるポリマー形成被覆組成物には、熱可塑性被覆または熱硬化性被覆をもたらす組成物が含まれる。このような被覆の例は、Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology、第４版、第６刊、669〜760ページに記載されており、この記載を出典明示により本明細書の一部とする。熱硬化性被覆を使用するのが好ましい。被覆は、透明、半透明または不透明であり得るが、透明なものが好ましい。基材の接着剤層表面に塗布される被覆は、ポリウレタン、アミノプラスト樹脂、ポリ(メタ)アクリレート、例えばポリアクリレートおよびポリメタクリレート、ポリ酸無水物、ポリアクリルアミド、およびエポキシ樹脂からなる群から選択される重合層を硬化により形成する被覆であり得る。好ましくは、ポリマー形成被覆組成物はポリ(メタ)アクリレート層を作製する。
【００３８】
ポリ(メタ)アクリレート層の調製に使用されるモノマーには、ペンタエリスリトール-ジ-、トリ-およびテトラ-アクリレート類、ペンタエリスリトール-ジ-、トリ-およびテトラ-メタクリレート類、ブタンジオール-ジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール-ジ(メタ)アクリレート、ノナンジオール-ジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリ(オキシアルキレンジメタクリレート類)、例えばポリエチレングリコール(600)ジメタクリレート、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類、エチレングリコールビスメタクリレートモノマー類、ポリ(エチレングリコール)ビスメタクリレートモノマー類、多価アルコールポリアクリレートモノマー類(トリメチロールプロパントリメタクリレートなど)、アルコキシル化多価アルコールポリアクリレートモノマー類(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類など)、ウレタンアクリレートモノマー類(米国特許第5,373,033号に記載など)、ポリ官能性、例えば、モノ-、ジ-または多官能性、アクリレートおよび/またはメタクリレートモノマー類、Ｃ1-Ｃ12アルキルメタクリレート類(メチルメタクリレートなど)、アルコキシル化フェノールメタクリレート類；ポリオール[(メタ)アクリロイル末端カルボネート]モノマー、例えば、2,5,8,10,13-ペンタオキサヘキサデセ-15-ン酸、15-メチル-9,14-ジオキソ-2[(2-メチル-1-オキソ-2-プロペニル)オキシ]エチルエステル；エポキシ類のアクリレートオリゴマー、ウレタン類、ポリアクリレートおよびポリエステル、および前述の材料の混合物が含まれ得る。
【００３９】
本発明の方法で使用されるポリマー形成被覆組成物を、本明細書中に記載した接着剤層形成組成物の塗布と同様の方法(例えばスピン被覆、ディップ被覆など)を使用して塗布することができる。硬化した被覆の厚さは1〜50ミクロンの範囲であり得る。200ミクロンまでの厚さを有する層を、順次塗布し、各被覆を硬化させることにより調製できる。
【００４０】
本発明のプロセスで使用されるポリマー形成被覆組成物は、さらに、被覆組成物または結果として生ずる硬化した層に所望の物理的特性；被覆組成物を基材に塗布し硬化させる使用プロセスで必要とされる；および/またはそれらから作成された硬化した被覆層を高める；を付与する添加の従来含有物を含んでもよい。このような添加含有物には、溶媒、レオロジー調整剤、可塑剤、酸化防止剤、安定剤、レベリング剤(例えば界面活性剤)、触媒(例えば重合開始剤、例えば熱および光重合開始剤、硬化抑制剤およびフリーラジカル捕捉剤が含まれる。
【００４１】
他の実施態様では、本発明のポリマー形成被覆組成物(類)はホトクロミックであり得る。活用し得るホトクロミック成分は有機ホトクロミック化合物である。このような化合物を、単独でまたは他の相補的ホトクロミック化合物と組合せて使用し得る。本明細書中に記載の、被覆組成物で使用される有機ホトクロミック化合物または同様物を含有する物質は、400〜700ナノメーターの範囲内の活性吸収最大を少なくとも１つ有する；これを、例えば溶解または分散させて、使用する被覆組成物中に取り入れ、接着したホトクロミック重合層を調製することができ、適切な色相で活性化する着色ができる。
【００４２】
特定に意図された１の実施態様では、有機ホトクロミック成分は下記を含む：
(a)400ナノメーター〜525ナノメーターの可視ラムダマックスを有する少なくとも１のホトクロミック有機化合物；および
(b)525ナノメーター以上〜700ナノメーターの可視ラムダマックスを有する少なくとも１のホトクロミック有機化合物
【００４３】
本発明のポリマー形成被覆組成物で使用されるホトクロミック化合物の例として、ベンゾピラン類、ナフトピラン類、例えばナフト[1,2-b]ピラン類およびナフト[2,1-b]ピラン類、フェナントロピラン類、キノピラン類、ベンゾオキサジン類、ナフトオキサジン類、スピロ(インドリン)ピリドベンゾオキサジン類およびインデノ縮合したナフトピラン類(米国特許第5,645,767号に記載)が含まれる。具体的な例として、米国特許第5,658,501号の新規なナフトピラン類、および該特許の第11欄、第57行〜第13欄、第36行に記載の相補的な有機ホトクロミック物質が含まれる。ここでの使用を意図した他のホトクロミック物質は、ホトクロミック金属ジチゾネート類、例えば水銀ジチゾネート類(例えば米国特許第3,361,706号に記載)；フルギド類およびフルギイミド類、例えば、3-フリルおよび3-チエニルフルギド類およびフルギイミド類(米国特許第4,931,220号、第20欄、第5行〜第21欄、第38行)、および前述の適切なホトクロミック物質の混合物である。
【００４４】
加えて、重合開始剤の効力に抵抗する型の有機ホトクロミック物質を、被覆組成物に加えることも意図される。このような有機ホトクロミック物質には、金属酸化物で被包されたホトクロミック顔料およびホトクロミック化合物が含まれ、後記のものは米国特許第4,166,043号および第4,367,170号に記載されている。
【００４５】
前記の特許中のこのようなホトクロミック化合物に関する開示は、参照して本明細書に全体に組み込まれている。本発明のホトクロミック被覆には、１のホトクロミック化合物または所望によりホトクロミック化合物の混合物が含有されうる。ホトクロミック化合物の混合物を使用し、特定の活性化色、ほぼニュートラルな灰色または褐色など、が達成できる。例えば、米国特許第5,645,767号、第12欄、第66行〜第13欄、第19行参照。
【００４６】
本明細書中に記載のポリマー形成被覆に使用されるホトクロミック物質の量は、活性化により肉眼で識別できるホトクロミック効果を引き起こすのに十分な量である。一般に、このような量をホトクロミック量として記載できる。
【００４７】
使用される前述のホトクロミック化合物の相対量は変えることができ、そしてこのような化合物の活性種の色の相対強度、および所望の最終色にある程度依存する。一般に、被覆組成物中に組み込まれるホトクロミック物質の量は、被覆組成物中の固形分の重量に対して0.1〜40重量％の範囲であり得る。好ましくは、ホトクロミック物質の濃度は、1.0〜30重量％、より好ましくは3〜20重量％、最も好ましくは5〜15重量％、例として7〜14重量％の範囲である。被覆中のホトクロミック物質の量は、これらの値(記載値を包含する)の任意の組合せの範囲であり得る。
【００４８】
本明細書中に記載のホトクロミック化合物(類)を、被覆組成物に添加しておよび/または被覆組成物に加える前に溶媒に溶かして、被覆組成物に組み込み得る。あるいは、あまり好ましくはないが、ホトクロミック化合物(類)を、吸収、浸透または他の移送方法で硬化した被覆に組み込んでもよく、これらの方法は当業者に知られている。
【００４９】
次いでポリマー形成被覆組成物を塗布し、被覆を硬化させる。選択するポリマー形成組成物に依存して、被覆は２２℃〜１５０℃の範囲の温度で硬化し得る。硬化した被覆を得るのに加熱が必要とされる場合は、温度８０℃〜加熱により基材が損傷を受ける温度を越える温度、例えば８０℃〜１４０℃、が通常使用される。例えば、ある有機重合材料は、被覆の硬化を目的として、基材に損傷が生じることなく、１〜１６時間、１３０℃まで加熱できる。被覆基材の硬化について温度範囲を記載したが、本明細書中の記載以外の温度を使用できることは当業者に認識され得るべきである。被覆組成物を硬化させる別の方法には、被覆中の重合可能な成分の重合反応を開始させるための、赤外線、可視、紫外線、ガンマまたは電子照射による被覆の照射が含まれる。
【００５０】
本発明の接着したポリマー形成被覆組成物用の基材となり得る有機重合材料の例は、ポリマー、すなわちモノマーおよびモノマー混合物のホモポリマーおよびコポリマー(米国特許第5,658,501号、第１５欄、第２８行〜第１６欄、第１７行に記載、出典明示により本明細書に組込まれている)である。
【００５１】
このようなモノマーおよびポリマーの例には下記が含まれる：ポリオール(アリルカルボネート)モノマー、例えばジエチレングリコールビス(アリルカルボネート)、このモノマーはCR-39の商標で市販されている；ポリオール(メタ)アクリロイル末端カルボネートモノマー；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；ジイソプロペニルベンゼンモノマー；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)；ポリ(ビニルアセテート)；ポリ(ビニルアルコール)；ポリ(ビニルクロライド)；ポリ(ビニリデンクロライド)；ポリウレタン、ポリチオウレタン、熱可塑性ポリカルボネート、例えばＬＥＸＡＮの商標で市販されているビスフェノールＡおよびホスゲンから誘導されるカーボネート連結樹脂；ＭＹＬＡＲの商標で市販されている材料のようなポリエステル；ポリ（エチレンテレフタレート）；ポリビニルブチラール；およびＰＬＥＸＩＧＬＡＳの商標で市販されている材料のようなポリ(メチルメタクリレート)、およびそれらの混合物。
【００５２】
より特定の意図としては、本発明の方法によって調製される接着したホトクロミックポリマー形成被覆組成物と、重合有機材料、例えば光学的に透明な重合体、すなわち、光学エレメント、例えば、平面および視野矯正眼用レンズ、窓、透明重合フィルム、自動車用透明体、例えば、ウインドシールド、飛行機用透明体、プラスチックシート材料など、光学的用途に適切な材料、との組合せである。このような光学的に透明な重合体は、約1.48〜約2.00、例えば、約1.495〜約1.7または1.95の範囲の屈折率を有し得る。
【００５３】
より特定に意図されているのは、本発明の方法によって調製された接着したホトクロミックポリマー形成被覆と光学エレメントを組合せて、ホトクロミック光学品を作製することである。このような物品は、光学エレメントに、本発明のプロセスによる接着したホトクロミック重合層を、そして所望により適切な付加的被覆(類)、例えば、保護、耐摩耗および/または抗反射被覆など、を順次塗布して調製され得る。接着したホトクロミック重合性被覆は、好ましくは光学被膜としての商業的に許容される「審美的」基準を満たし、最も好ましくは審美的欠陥を実質的に有しない。被覆レンズの審美的欠陥の例には、被覆の窪み、穴、混入、クラックおよびヒビ割れが含まれる。
【００５４】
以下の表に本発明の実施例で使用される組成物を記す。組成物Ａ〜Ｄの各材料(ホトクロミックポリマー形成被覆組成物である)の量(グラム)を表１に記載する。撹拌器を備えた適切な容器に、これらの材料を表の順に加えた。全ての材料を加え、撹拌器を回し、６０分間混合した。得られた溶液を、約２４時間または泡を実質的に有しなくなるまで静置した。
【００５５】
【表１】
0004638639.tif 000002
(1) 純度99％のＮメチルピロリドン溶媒
(2) 紫外線を照射すると青色を示す、ホトクロミックナフト[1,2-b]ピラン
(3) 紫外線を照射すると黄色を示す、ホトクロミックナフト[1,2-b]ピラン
(4) 2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド
(5) ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド
(6) ビニル重合触媒、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルペンタンニトリル)と公表されている、デュポン社から入手できる
(7) ビスフェノールＡエトキシル化(２ＥＯ/フェノール)ジメタクリレート
(8) ポリエチレングリコール(600)ジメタクリレート
(9) Irganox(登録商標)245、酸化防止剤、チバガイギー社から入手できる
(10) Tinuvin(登録商標)292、被覆用光安定剤、セバシン酸ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)およびセバシン酸メチル(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)と公表されている、チバガイギー社から入手できる
(11) ３Ｍから入手できるフッ素化界面活性剤
【００５６】
表２に、有機官能性シラン、溶媒および酸触媒の量(グラム)を組成物Ｅ〜Ｒで記載する。撹拌器を備えた適切な容器に、これらの材料を表の順に加えた。得られた混合物を６０分間撹拌した。溶液を0.45ミクロンフィルターに通して濾過して、溶けていない材料を取り除いた。
【００５７】
【表２】
0004638639.tif 000003
(12) メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン
(13) γグリシドオキシプロピルトリメトキシシラン
(14) イソプロピルアルコール
(15) ジエチレングリコールジメチルエーテル
(16) ジエチレングリコールジベンゾエート
(17) カチオン性光開始剤、[4[(2-テトラデカノール)オキシ]フェニル]フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートと公表されている、Sartomer Company, Inc.から入手できる
(18) カチオン性光開始剤、プロピレンカルボネート中５０重量％トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート塩混合物と公表されている、Sartomer Company, Inc.から入手できる
(19) 酢酸でｐＨ４.０に調整した脱イオン水
【００５８】
本発明を以下の実施例でより詳細に記載するが、この実施例に多くの修正および改変が当業者に明白であるので、これらは例示説明のみを目的としている。
【００５９】
実施例
パートＡ
CR-39(登録商標)モノマー(PPG Industries, Inc.から入手できる)から調製した一連の平面レンズブランクを使用した。レンズブランクは直径７０mmであった。比較例(ＣＥ)として使用するレンズを除く全てのレンズブランクを食器用洗剤(Lemon Scented Joy)および水で洗浄し、溶液の重量を基準として40重量％の水酸化ナトリウム水溶液中に室温で２０分間浸し、脱イオン水ですすいだ。
【００６０】
比較例として使用するレンズは、表面に反応性基を作製する処理をせずに組成物Ｇの溶液で表面を被覆した。組成物Ｅ〜Ｒの溶液を、1500の毎分回転数(rpm)でスピンしているレンズの表面に塗布し、組成物Ｅ、Ｆ、ＧおよびＭの溶液を７秒間および他の溶液を９秒間施した。レンズ毎に施した溶液の量は５〜９ミリグラムであった。
【００６１】
パートＢ
パートＡで調製した被覆レンズ全て(組成物Ｍで被覆したものを除く)を、紫外線照射に露出して硬化させた。組成物Ｍで被覆したレンズを、２グループに分けた：組成物Ｍ−１を１４０℃で１０分間加熱し、組成物Ｍ−２を１４０℃で２０分間加熱した。組成物ＬおよびＱの溶液で被覆されたレンズを、Dymax Corp.,のLight-Welder(登録商標)5000-EC ＵＶ光源で、光から４インチの間隔で１０秒間硬化させた。組成物Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｋ、Ｎ、ＯおよびＰの溶液で被覆されたレンズを、Fusion UV Systems、Inc.の６インチ長さの紫外線"Ｄ型"ランプ、３００ワット/インチの出力割合で、下４インチで３フィート/分の速さでコンベアベルト上を１つ通過させた。組成物Ｒの溶液で被覆されたレンズを、コンベヤベルト上を２つ通過させた。塗布した溶液を硬化させた後、さらなるプロセスの前に、各レンズをアセトンですすぐか、またはアセトンで浸したキムワイプ(登録商標)EX-Lなどのティッシュでそっとふき取り、食器用洗剤(Lemon Scent Joy)および水で洗浄し、イソプロピルアルコールですすぐかまたはイソプロピルを浸したティッシュでそっとふき取った。
【００６２】
パートＣ
組成物Ｉの溶液で被覆されたレンズのグループを、パートＢのコンベヤシステムで、Electronic Instrumentation and Technology, Inc.のUV Power PuckTM 電気光学放射計測定の、４の異なる線量の紫外線照射にかけた。記録のＵＶ線量は、250〜260ナノメーター(nm)のＵＶ−Ｃおよび280〜320nmのＵＶ−Ｂで測定した線量の合計である。パートＢの記載のようにレンズをすすぎ、そして本明細書の後のパートＤの記載のようにホトクロミック被覆を塗布した後、各被覆レンズを、本明細書の後のパートＥの記載のように、被覆の接着について試験した。レンズに対する被覆接着のパーセンテージを、表３に記載する。
【００６３】
パートＤ
パートＢおよびＣで調製したレンズを、表１のホトクロミック被覆組成物で1500(rpm)でスピンしているレンズに、被覆組成物を約５秒間施して被覆し、硬化させておよそ２０ミクロンの被膜を作製した。組成物Ａを、組成物Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｍ、Ｎ、ＯおよびＰの溶液で処理したレンズに塗布した。組成物Ｂを、組成物Ｉ、Ｊ、ＫおよびＲの溶液で処理したレンズに塗布した。組成物Ｃを、組成物Ｌの溶液で処理したレンズに塗布し、組成物Ｄを組成物Ｑで処理したレンズに塗布した。
【００６４】
組成物Ｂで被覆されたレンズを、石英窓を有するチャンバー中に設置した。チャンバーに窒素を約３分間流した。レンズを、チャンバー中で、約４分間赤外線照射に露出して硬化させた。レンズは最大温度約１２４℃に達した。
【００６５】
被覆したレンズの残余物を、２つの方法のうちの１による紫外線照射に露出して硬化させた。組成物Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｍ、Ｎ、ＯおよびＰの溶液で処理したレンズを、パートＢに記載の、コンベヤベルト上を３フィート/分の速さで連続的に５つ通過上で露出して硬化させた。組成物ＬおよびＱの溶液で処理したレンズを、１００ppm未満の酸素を有する雰囲気中で、４００ワット/インチのヨウ化ガリウムでドープ処理した水銀灯２つ(１つはコンベヤ上３.５インチの位置、もう一方はコンベヤ上７インチの位置)の下を、２.３フィート/分で動くコンベヤで、紫外線光照射にかけた。
【００６６】
パートＥ
パートＤで処理したレンズに塗布したホトクロミック被覆の接着を、テープ試験Ｂ方法による接着の測定を目的とする修正ＡＳＴＭ D-3359-93標準試験方法の手順で測定した。標準方法を修正して、ドライ接着で試験した同一サンプル上の異なる位置でサンプルを沸騰水中に１時間保持した後の再試験を含めた。この試験の結果をウェット接着％として記録した。また、格子またはクロスハッチ模様を作成した後の残存被覆のパーセンテージを、テーププルを同じ範囲で３回行なった後の残存パーセンテージと同様に測定した。通常は、サンプルがドライ接着試験で落ちた場合は、ウェット接着試験にかけなかった。テープは３Ｍ #600クリヤーテープを使用した。結果を表４に記載する。
【表３】
0004638639.tif 000004
【表４】
0004638639.tif 000005
【００６７】
表３の結果は、組成物Ｉの溶液で処理したレンズは、幅広い線量範囲の紫外線照射に渡って良好な接着(すなわち、ドライおよびウェット接着試験において８０パーセント以上の接着)が得られたことを示している。また、最大ＵＶ線量試験で硬化させた処理の接着で、わずかな損失があることも示している。
【００６８】
表４の結果は、組成物Ｅ〜ＬおよびＭ−２で処理したレンズでは、良好な接着が得られたことを示している。組成物Ｍ−２は、塗布前に本発明の方法で使用されるシランの１つを加水分解し、そしてホトクロミック被覆の塗布前に処理表面を２０分間熱硬化させて調製した。組成物Ｍ−１で被覆したレンズ(１０分間熱硬化させたものである)は良好な接着を示さなかった。
【００６９】
組成物Ｎ(組成物Ｇの10重量％溶液である)で処理したレンズは幾らかの接着喪失を示した。組成物ＯおよびＰは、それぞれ、本発明の方法で使用される表面変性溶液の必須成分を欠いており、両方共不良接着を示した。組成物Ｑは、既知の接着力を高める手段、すなわちγグリシドオキシプロピルトリメトキシシランを含有するが、塗布したポリマー形成被覆と反応的に適合せず、不良接着を示した。組成物Ｒは、10重量％ＭＰＴＳおよび0.01重量％SarCat(登録商標)CD-1012を含有する溶液であるが、不良接着を示した。比較例で生じた不良接着結果は、組成物Ｇの溶液による処理の前に基材表面の腐食が必要であることを証明している。
【００７０】
特定の実施態様の詳細について本発明を説明してきたけれども、これらの詳細は本発明の視野を限定するものと理解されてはならない。本発明の視野は以下の請求の範囲によって定められる。