【手続補正書】
【提出日】平成20年1月25日(2008.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  精密複合物品       
【特許請求の範囲】
【請求項１】  層状複合物品であって、該層状複合物品は、基材と、該基材を覆って適切な位置で重合して該基材に結合している樹脂の不連続な層とを備え、該不連続な層は、完全に重合した非反応性デッドポリマー内の、反応性可塑剤の架橋したポリマー網目構造を含む、層状複合物品。
【請求項２】  請求項１に記載の層状複合物品であって、前記デッドポリマーが、熱可塑性物質、熱硬化性物質、熱可塑性エラストマー、および高性能工学熱可塑性物質からなる群から選択され、そして前記基材が、光学品質ガラス、フォトクロミックガラス、ビスアリルカーボネート、ハロゲン化芳香族ポリカーボネート、非ハロゲン化芳香族ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー、ポリスチレン−ｃｏ−ブタジエンコポリマー、ポリスチレン−ｃｏ−イソプレンコポリマー、ポシシクロヘキシルエチレン、ポリシクロヘキシルエチレン−ｃｏ−ブタジエンコポリマー、アモルファスポリオレフィン、ポリオレフィンコポリマー、およびポリウレタンからなる群から選択される、層状複合物品。
【請求項３】  前記樹脂が、硬化する前に半固体である、請求項１に記載の層状複合物品。
【請求項４】  前記樹脂が、前記基材の屈折率の約０．０５単位以内の屈折率を示す樹脂である、請求項１に記載の層状複合物品。
【請求項５】  光学用レンズまたは眼用レンズである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の層状複合物品。
【請求項６】  前記基材が、ビスフェノールＡのポリカーボネートである、請求項５に記載の層状複合物品。
【請求項７】  前記基材が、円環状の裏面を有し、そして前記樹脂の層が、多焦点前面を有するか、または前記基材が、多焦点前面を有し、そして前記樹脂の層が、円環状裏面を有する、請求項５に記載の層状複合物品。
【請求項８】  前記基材の両側に前記樹脂の層を備える、請求項７に記載の層状複合物品。
【請求項９】  前記基材が偏光フィルムである、請求項８に記載の層状複合物品。
【請求項１０】  前記樹脂の層が、フォトクロミック色素または顔料をさらに含む、請求項５に記載の層状複合物品。
【請求項１１】  請求項５に記載の層状複合物品であって、前記樹脂の層の表面上に表面改変材料をさらに含み、該表面改変材料が、引っ掻き抵抗性を与える材料、色素、顔料、低屈折率材料、もしくは静電防止材料であるか、またはヘテロ官能性添加剤であるか、あるいはこれらの材料の組み合わせである、層状複合物品。
【請求項１２】  前記樹脂の不連続な層が、前記基材に、半導体材料を介して結合されている、請求項１に記載の層状複合物品。
【請求項１３】  前記樹脂の不連続な層が、液晶ポリマーをさらに含む、請求項１に記載の層状複合物品。
【請求項１４】  請求項１に記載の層状複合物品であって、該層状複合物品は、電子ディスプレイデバイスであり、ここで前記樹脂の層は該デバイスの作用表面を被覆し、そしてここで該樹脂の層の表面は、該デバイスへの光の受容または該デバイスからの光の放出を制御する形状に成形される、複合物品。
【請求項１５】  層状複合物品を調製するための方法であって、該方法は、以下の工程：
基材の表面に半固体重合可能材料の層を形成する工程であって、該半固体重合可能材料は、反応性可塑剤、開始剤、およびデッドポリマーを含む、工程；
該半固体重合可能材料および該基材を鋳型キャビティに入れ、そして該半固体重合可能材料を重合エネルギー源に暴露しながら該半固体重合可能材料および該基材を圧縮して、該半固体材料を重合させて硬化させ、該基材に該半固体材料を結合させる工程、
を包含する、方法。
【請求項１６】  前記半固体重合可能材料が、プレフォームであり、そして該プレフォームと前記鋳型との両方が、凸面、凹面、または凸面と凹面との両方を有し、該プレフォームの任意の凸面が、該鋳型キャビティの対応する凸面の曲率半径より小さい曲率半径を有し、そして該プレフォームの任意の凹面が、該鋳型キャビティの対応する凹面の曲率半径より大きい曲率半径を有し、その結果、該プレフォームの圧縮により、該プレフォームが半径方向外向きに流れる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】  請求項１５に記載の方法であって、前記鋳型キャビティが、少なくとも１つの軸に沿ってほぼ無限の曲率半径を有する表面を有し、そして前記半固体重合可能材料は、圧縮の際に気泡または間隙を含むことなしに鋳型キャビティを満たすプレフォームである、方法。
【請求項１８】  前記半固体重合可能材料を、前記重合エネルギー源に暴露する前に、表面改変組成物で処理する工程をさらに包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】  前記半固体重合可能材料を重合エネルギー源に暴露する前に、該半固体重合可能材料および基材を、圧縮から生じる応力を減少させるために充分な時間にわたって高温で保持する工程をさらに包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】  前記半固体重合可能材料および前記基材を圧縮する前に、該半固体重合可能材料と該基材の中またはその間に半導体材料を配置する工程をさらに包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】  前記半固体重合可能材料が、液晶ポリマーをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】  前記半固体重合可能材料を２つの基材の間に配置する工程であって、該基材の両方が、レンズである、工程、および
該半固体重合可能材料を重合エネルギーに暴露しながら、該半固体重合可能材料を該レンズの間で鋳型キャビティ内で圧縮する工程、
を包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】  前記基材が電子ディスプレイデバイスである、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、重合および成形の分野に関する。より具体的には、本発明は、光学品質のレンズまたは他の透明な光学部品（ｏｐｔｉｃ）を、下にある基材上に迅速かつ安価に製造するためのプロセスに関する。本発明はまた、構成用の光学材料および得られる複合構造体に関する。
【０００２】
（発明の背景）
眼用レンズは、眼鏡の装着者の瞳孔に入る光線の焦点距離を変化させることによって、視覚を矯正するために使用される。患者が近視または遠視である場合には、この矯正は、シングルビジョンのレンズを使用することによって非常に単純になされ、ここで、このレンズの外側および内側の表面は、両方球状であるが、異なる曲率半径を有する。患者が一方または両方の眼において乱視を示す場合には、さらなるレベルの複雑さが生じる。この場合には、レンズの裏面は、同一表面上に２つの異なる曲率半径を与えることによって、円環状にされる。乱視を適切に矯正するためには、この円環状の表面の回転位置は、眼鏡の装着者の瞳孔に関して固定されなけらばならない（代表的に、眼鏡のフレームを用いて達成される）。マルチビジョンのレンズ（例えば、二焦点および二重焦点レンズ）を必要とする患者は、なお別のレベルの複雑さを導入する。この場合には、二焦点または二重焦点のポケット（「追加」ポケット）が、レンズの前面に成形されて、この追加ポケットの空間的分布に依存してこのレンズにわたる種々の焦点距離を補正するレンズを提供する。この最も通常の例は、近視（遠くにある物体を見るために眼鏡を必要とする）と遠視（文章を読むために二焦点ポケットを必要とする）との両方の人物である。
【０００３】
患者が、マルチビジョンレンズと乱視矯正との両方を必要とする場合には、円環状の裏面が、二焦点ポケットの位置および配向に関して、回転的に固定されなければならない。このことは、以下に議論する理由によって、プラスチック眼用レンズの高スループットの製造に対する障害を提供する。
【０００４】
ポリカーボネートは、眼用レンズの製造のための光学材料として、広範に使用される。ポリカーボネートは、１．５８６の屈折率、合理的に良好な光透過、および非常に良好な耐衝撃性を有する。ポリカーボネートレンズに引っ掻き抵抗性を与えることは、代表的に、二次コーティングを用いて達成されなければならない。
【０００５】
ポリカーボネートの眼用レンズは、射出成形によって形成される。射出成形は、高い射出圧力およびクランプ圧力を必要とするプロセスである。その結果、鋳型は、産業規模の設備に対して非常に高価である。さらに、鋳型を１つのものから別のものへと交換することは、時間を浪費し、そして射出成形システムに対する有意な量の停止時間、および擬似安定状態作動を得る前の有意な段取り時間を含む。
【０００６】
代表的な眼用レンズは、１／４のジオプター増分において＋２から−６ジオプターの処方の範囲、１／２の増分において０〜＋３の二焦点ポケット、ならびに１／４の増分において０から２への乱視矯正、および１度の増分において０〜９０度の特定の回転角を有する。従って、可能なバリエーションの全てを考慮すると、おおよそ１０５の異なる可能な処方が存在する。射出成形の観点においては、乱視矯正を伴うマルチビジョンレンズを包含する処方範囲を網羅するためには、約１５０の異なる前鋳型および７２０の異なる後鋳型を有することになる。これらの数は、他の設計特徴（例えば、非球状レンズまたは二重焦点レンズ）が考慮される場合には、なおさらに増加する。ほんの少数の改変を伴ってのポリカーボネートレンズの高容量の作製は、非常に経済的であり得る。しかし、鋳型が高価であり、そして交換時間が過剰であるので、乱視矯正を組み込むマルチビジョンレンズの射出成形は、その多数のバリエーションに起因して、実用的ではない。このような製造プロセスが経済的に実施され得る場合でさえも、長いツーリング交換時間は、全範囲の処方を供給される必要があり、レンズの費用をかなり追加する。基材のバリエーションの数が少ない場合には、これらの基材は射出成形または他の技術によって、経済的に製造され得る。従って、比較的多数の処方バリエーションを製造するために必要とされるものは、基材作製プロセスの後に、レンズまたはレンズブランク（すなわち、基材）に所望の後円環状表面または所望の前多焦点表面のいずれかを与え得る方法である。この分野におけるいくらかの研究がなされたが（例えば、米国特許第４，８７３，０２９号および同第５，５３１，９４０号）、使用される樹脂は液体であり、これは、この液体樹脂を固化前に鋳型内で適所に維持する際の、新たなセットの問題および複雑さを生じる。
【０００７】
眼用品（ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃｓ）の産業におけるさらなる困難は、フォトクロミックレンズの製造に関し、このレンズは、日光への暴露の際に色の変化を起こす、フォトクロミック色素を組み込む。不運なことに、フォトクロミック色素は、レンズ製造プロセスに対して感受性であることが周知である。この色素が、レンズ鋳造樹脂を重合させるために使用される過酸化物開始剤によって、攻撃または損傷されるか、あるいはこれらの色素は、立体障害または他の因子に起因して、レンズ材料に組み込まれる際に、その活性を失うかのいずれかである。これらの問題を回避する試みにおいて、これらの色素はしばしば、「インビビション」プロセスによって、レンズを作製した後に添加される。このプロセスにおいて、色素は、熱水浴中で、レンズに部分的に吸収（ｉｍｂｉｂｅｄ  ｏｒ  ａｂｓｏｒｂｅｄ）される。この場合には、認容可能な色素取込みを達成するために、高温での長い浸漬時間およびより軟質なレンズ材料が、しばしば使用されなければならない。レンズのほぼ表面の領域に濃縮された、得られるフォトクロミック色素の薄い層は、暗化状態において得られる色合いの程度と、経時的なフォトクロミック色素の疲労との両方の観点において、問題のある挙動を示す。
【０００８】
これらの性能の制限を克服するために、製造プロセスの間にレンズ材料全体にフォトクロミック色素を首尾よく組み込むポリマーマトリックスが、開発された（例えば、ＨｅｎｒｙおよびＶｉａｌ、米国特許第６，０３４，１９３号を参照のこと）。しかし、得られる材料は、比較的高価である。なぜなら、フォトクロミック色素がこの材料全体に分布するからである。製品は代表的に、半仕上レンズブランクであり、その２０〜９０％が引き続く表面処理プロセスの間に切削除去されるので、利用可能なフォトクロミック色素の大部分が処分され、そしてこの技術によって製造されるフォトクロミックレンズは、高価である。従って、表面処理の間にフォトクロミック含有材料がほとんどまたは全く失われないように、レンズの前面の材料層を提供するような様式で、フォトクロミックコーティング材料がレンズ表面に適用され得る場合が望ましい。さらに、このような層が約０．３ｍｍ〜２．０ｍｍの厚さであり得、その結果、レンズの寿命にわたる光退色および／または疲労の問題が最小にされる場合が、望ましい。
【０００９】
眼用品産業におけるなお別の問題は、重合したレンズの製造に関する。このようなレンズは、現在、偏光フィルムをガスケット付きの鋳型アセンブリに固定し、この偏光フィルムの両側で、固化可能な液体樹脂でこの鋳型を充填し、次いでこの樹脂を固化して、偏光フィルムが埋め込まれた半仕上レンズブランクを製造することによって、製造される。このアプローチには、問題がある。なぜなら、薄い最終レンズ製品を達成するためには、偏光フィルムとレンズ鋳型との間の間隔が、認容可能な厚みの仕上ったレンズを製造するために、小さく（約１ｍｍであるが、好ましくは１ｍｍ未満）維持されなければならないからである。フィルムと鋳型との間の小さな間隔は、毛細管力に起因して、フィルムを適所に維持する際に困難を提示する。充填時間の遅れおよび気泡の取り込みが、この製造スキームに関連する他の問題である。さらに、このプロセスにおいて代表的に使用される液体鋳造樹脂は、いずれかの位置で、約７％〜約１５％またはそれより大きく収縮するので、偏光フィルムと固化した樹脂との間の界面に、大きな応力勾配が存在し得る。界面における応力勾配は、代表的に、２つの表面間の接着を妨害するので、この加工スキームによって製造されるレンズは、しばしば、層間剥離による欠陥に悩まされる。
【００１０】
あるいは、鋳造、射出成形、または他の技術によって形成されるレンズ基材は、光学接着剤を使用して、偏光フィルムの両側に結合され得る。多焦点レンズのためのこのような加工スキームは、例えば、ＳｃｈｗｅｎｚｆｅｉｅｒおよびＨａｎｓｏｎによる米国特許第５，３５１，１００号に概説されている。不運なことに、認容可能な厚みの仕上ったレンズの製造は、出発レンズ基材が比較的薄いことを必要とする。レンズ基材は非常に薄くなければならないので（少なくとも１ｍｍ、好ましくは約０．５ｍｍ）、これらは脆く、そして取り扱いが困難である。このことは、光学接着剤を使用しての困難な結合プロセスを導く。なぜなら特に、最終のレンズの全体の厚みを増さないために、この接着剤層が非常に薄く保たれなければならないからである。そしてこの加工スキームから、しばしば低い収量が生じる。必要とされるものは、埋め込まれた偏光フィルムを有するレンズが、経済的に、かつ薄い輪郭（少なくとも約２ｍｍに等しく、より好ましくは約１．５ｍｍ以下）を有して作製され得る方法である。
【００１１】
光学部品（ｏｐｔｉｃｓ）産業において、接合ダブレットレンズの製造における問題が存在する。ダブレットおよびさらに高次の複合レンズシステムは、色の補正および他の機能を、光学ディスプレイシステムにおいて達成するために、使用される。このようなレンズは２つのレンズからなり、これらのレンズの各々が、他方のレンズの表面曲率におおよそ一致する、見かけ上１つの表面を有し、その結果、これら２つのレンズは、通常光学接着剤の補助によって、一緒に結合され得る。しかし、これらのレンズの間に光学接着剤を配置すること、およびこれらを適切な角度、間隔で、かつこれら２つのレンズの間の間隔に気泡も欠陥もなしに一緒に結合することは、非常に複雑であり、そして低収量の製造プロセスを生じる。不運なことに、これらのレンズは非常に価値があり、そして単一の欠陥が、両方のレンズが処分されなければならないことを示す。「接合ダブレット」またはより高次のレンズ複合体またはそれらの等価物が、光学接着剤および２つのレンズを一緒に結合することに関する困難なく製造され得る方法を有することが、所望である。
【００１２】
最後に、光学用品産業における問題は、電子デバイスの表面における光学部品の製造に関連する困難である。マイクロチップのような電子デバイスが、１つまたはほんの数個のデバイス（例えば、ＬＥＤ）からなる場合には、このチップは、カプセル化、取り扱い、および使用の間に付与され得る任意の外部応力に対して、比較的安定である。このことは、ＬＥＤデバイスのための視準光学部品をチップの表面上に提供するように成形される、熱可塑性シェルによってカプセル化された単一のＬＥＤデバイスの容易な製造によって、明示される。しかし、全て同じチップ上へのデバイスのアレイのための光学部品をカプセル化し、そして提供することが所望となる場合には、現在の製造プロセスは、さほど適切ではない。このことは、より大きなチップサイズ（例えば、約１ｃｍ２以上）が、チップの大きさが増加するにつれて、さらに壊れやすくなることに起因する。より大きなチップはまた、より価値がある。従って、単一のＬＥＤまたは他の小さなマイクロチップをカプセル化するために現在使用される、高圧の射出成形技術は、より大きなチップサイズには適切ではない。このような技術はまた、このようなプロセスにおいて使用される熱可塑性樹脂の粘度を低下させるために、この材料の流れを達成するために代表的に使用される高圧を用いてさえも、高温を必要とし、このことは、価値ある電子デバイスに対してさらなる危険を提示する。
【００１３】
光学構成要素をチップ表面上に鋳造する試みは、不運なことに、液体の取り扱いの困難およびガスケット取付けの要件は言うまでもなく、このような固化性液体樹脂の固化に関連する高度な収縮によって妨害される。固化から生じる収縮は、基材と光学部品との間の界面における高い応力レベルを導き、応力のかかった基材および基材と鋳造樹脂との間の乏しい接着を生じる。
【００１４】
従って、光学構成要素が、カプセル化または他の様式で、カプセル化材料の過度の収縮なしに、基材の表面に形成され得る手段を有することが、所望である。さらに、基材への損傷を防止するために、高圧高温射出成形プロセスの使用を回避することが、所望である。さらに、液体の取り扱いに関連する困難、およびそれによって必要とされるガスケット取付けアセンブリの排除が、光学構成要素−電子デバイス複合体の作製のために、さらに有利である。
【００１５】
（発明の要旨）
本発明は、上記問題を改善または軽減することを目的とする。本発明は、レンズまたは他の光学構成要素（すなわち、上層（ｓｕｐｅｒｓｔｒａｔｅｓ））の、基材の表面への直接の容易な形成を可能にする、方法およびその方法において使用するために適した材料に関する。この上層形成プロセスは、純粋な熱可塑性物質の加工と比較して低い温度および圧力で行われ、そして高スループット製造スキームで迅速に達成され得る。使用される材料は、当該分野において公知の固化可能液体処方物と比較して、固化の際に低い収縮を示すように有利に設計され、広範な種々の基材に対する優れた接着特性を生じる。
【００１６】
より具体的には、本発明のプロセスは、基材を得る工程；半固体様重合可能材料をこの基材の前または後の少なくとも一方の表面および／あるいは鋳型表面と接触させて配置する工程であって、ここでこの重合可能材料が、反応性可塑剤、開始剤、および必要に応じてデッドポリマーを含む、工程；得られる半固体／基材サンドイッチを鋳型アセンブリ内で圧縮および／または加熱する工程であって、ここで、この半固体重合可能材料と接触している鋳型は、所望の表面構造を有する、工程；ならびにこの半固体／基材サンドイッチを、重合エネルギー（これは、この半固体重合可能材料の固化と硬化とを同時に行う）の供給源に暴露して、仕上った物品を得る工程であって、この物品は、予め基材に永久に結合された、１つ以上の半固体層の複合サンドイッチである、工程を包含する。
【００１７】
眼用レンズに関して、本発明は、ポリカーボネートまたは他の光学品質の材料の有利な特性（特に、耐衝撃性）が、広範な種々のレンズ処方の射出成形または機械的切削の欠点なしに、多焦点レンズにおいて実現され得る作製方法に関する。この方法は、１つ以上の半固体重合可能材料でサンドイッチされた、ポリカーボネートまたは他の所望の基材を使用して、所望の構造および配置を有する複合レンズを与える。基材材料は、良好な耐衝撃性、弾性、フォトクロミック挙動などを与えるように、選択され得る。あるいは、本発明の上層材料は、良好な耐衝撃性、弾性、フォトクロミック挙動などを与えるように、処方され得る。得られる複合レンズは、ポリカーボネート基材を組み込む場合に特に優れた耐衝撃性を有し得るが、同時に、半固体成形プロセスの結果として、円環状曲面と多焦点ポケットの両方を備えて、容易に作製される。他の有利な特性（例えば、フォトクロミック挙動または偏光特性）が、基材または半固体材料の適切な選択によって、含まれ得る。
【００１８】
本発明にはまた、基材およびこの基材に永久に結合された固化した樹脂の少なくとも１つの層または上層を備える複合光学物品が含まれ、この固化した樹脂は、絡み合ったデッドポリマー内に反応性可塑剤の半貫入した架橋ポリマー網目構造を含む。１つの実施形態において、この反応性可塑剤ポリマー網目構造は、デッドポリマーとさらに架橋する。この複合物品の基材および上層の部分は、好ましくは、接合されたダブレットまたはより高次の複合レンズ構造体として機能し得る、一体的なモノリシック実体を形成する。この複合物品は、寸法安定性、内部鋳型キャビティの高忠実度複製、および高い耐衝撃性を示す。
【００１９】
１つの実施形態において、本発明の物品は、眼用レンズである。現在好ましい実施形態において、最終的なレンズは、マルチビジョンレンズであり、そしてさらに、乱視矯正を組み込み得る。
【００２０】
別の実施形態において、本発明の物品は、デバイス（基材）の活性表面を覆ってそこに永久に結合された、固化した樹脂の上層を備える、電子ディスプレイデバイスである。この固化した樹脂の表面は、このデバイスへの光の受信およびそのデバイスからの光の発光を制御するように、所望の構造に成形される。現在好ましい実施形態は、光捕獲電子デバイス、発光電子デバイス、または光変換電子デバイスを含む、１つ以上のマイクロチップを覆う光学アレイである。
【００２１】
（発明の詳細な説明）
用語「ａ」および「ａｎ」は、本明細書中および添付の特許請求の範囲で使用される場合に、「１以上」を意味する。
【００２２】
本発明の主要な利点は、基材材料の１つ以上の所望の特性（例えば、ポリカーボネートの場合には、耐衝撃性）を、半固体材料を成形することによって実現される利点と組み合わせることである。さらなる利点は、以下にさらに詳細に議論される。
【００２３】
本発明の複合光学物品は、基材、およびこの基材に永久に結合された、固化した樹脂の少なくとも１つの層または上層を備え、この固化した樹脂は、重合した反応性可塑剤とデッドポリマーとのポリマーブレンド、または重合した反応性可塑剤単独である。
【００２４】
本発明の光学レンズ基材組成物は、高い耐衝撃性または他の任意の所望の特性を、得られる複合レンズに提供するように、選択され得る。本発明の１つの実施形態によれば、光学レンズ基材として使用するために好ましいポリマーは、芳香族の、ハロゲン化または非ハロゲン化のポリカーボネートポリマーである。より好ましいポリマーは、ビスフェノールＡポリカーボネート、オルト−メトキシビスフェノールＡポリカーボネート、α，α’−ジクロロビスフェノールＡポリカーボネート、およびポリ（ジフェニルメタンビス（４−フェニル）カーボネート）であり、本発明による使用のために最も好ましい材料は、ビスフェノールＡポリカーボネートである。ビスフェノールＡポリカーボネートは、仕上げられたかまたは半仕上されたシングルビジョンレンズプレフォームの形態で、多数の市販の製造業者から市販されており、製造業者の例は、ＢＭＣ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．、Ｈｏｙａ  Ｌｅｎｓ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ、Ｅｓｓｉｌｏｒ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．、およびＳｏｄａ  Ｏｐｔｉｃａｌ，Ｉｎｃ．である。ビスフェノールＡポリカーボネートは、高い耐衝撃性、約１．５８の屈折率および約２８〜３０のアッベ数を有する。
【００２５】
他の基材材料が、同様に、本発明のために有用であり得る。例えば、光学品質またはフォトクロミックのガラス、ビスアリルカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー、ポリスチレン−ｃｏ−ブタジエンコポリマー、ポリスチレン−ｃｏ−イソプレンコポリマー、ポリシクロヘキシルエチレン、ポリシクロヘキシルエチレン−ｃｏ−ブタジエンコポリマー、アモルファスポリオレフィンおよびコポリオレフィン、ポリウレタン、またはこれらの誘導体などが、本発明において、１つ以上の基材材料として有利に使用され得る（多くの光学品質のガラスおよびプラスチックが、当該分野において公知である）。
【００２６】
本発明の実施において有用な基材は、２つの球状または非球状の表面からなる単純な度のない（すなわち、視準なしの）レンズであり得る。あるいは、一方の表面は球状または非球状であり得るが、他方の表面は、乱視矯正のための円環形状またはマルチビジョン矯正のための矯正処方部分のいずれかを有し得る。「マルチビジョン」および「多焦点」とは、本明細書中において、レンズ表面の１つ以上に、二焦点、三焦点、または二重焦点の領域が存在することを意味する。このような基材は、前面が多焦点であり、そして裏面が球状である場合、または裏面が円環状であり前面が球状である場合には、市販により容易に入手可能である。なぜなら、前面または裏面のいずれか単独に対する異なるバリエーションの数は、小さいからである。プラスチック基材の場合には、これらは当該分野において周知の標準的な射出成形または熱成形技術によって、容易に作製され得る。あるいは、基材は、その前面および裏面を構成する、異なる曲率半径を有し得る（すなわち、度のある表面）。このようなものは、本発明において、主要な光学矯正が、固化した樹脂層にではなく基材に組み込まれる場合に、そうであり得る。
【００２７】
用語「前面」とは、本明細書中および添付の特許請求の範囲において使用される場合に、眼用レンズの、着用者から最も離れた表面を意味する。前面は、通常、凸状または平坦であり、そしてまた代表的に、マルチビジョン矯正のポケットまたはゾーンを有する。用語「裏面」とは、本明細書中または添付の特許請求の範囲において使用される場合に、眼用レンズの、着用者に最も近い表面を意味する。裏面は、通常、凹状または平坦であり、そしてまた代表的に、乱視矯正のために使用される円環状曲面を有する。
【００２８】
偏光レンズが所望である場合には、本発明の実施の際に、偏光フィルムが、基材として働き得る。大部分の市販の偏光フィルムは、耐引っ掻き特性を提供し得ない比較的軟質な材料であるので、この偏光フィルム基材の両面に、上層を形成することが好ましい。このようなプロセスは、連続的に起こり得、最初に前上層を形成し、次いで後上層を形成する（またはその逆である）か、あるいは２つの上層が、半固体材料をこのフィルムの両側におき、そしてこの半固体材料を、前鋳型半体および後鋳型半体を使用して固化前に同時に圧縮することによって、同時に形成され得る。
【００２９】
従って、本発明の一般的な実施において、半固体の重合可能上層材料は、基材の前面と裏面との両方にか、既に所望の後曲面を有する基材の前面のみにか、または既に所望の前曲面を有する基材の裏面のみに、追加され得る。あるいは、半固体は、一方が所望の前面構造を有し、そして他方が所望の裏面構造を有する、２つの基材の間に追加され得る。次いで、得られる半固体／基材サンドイッチは、２つの鋳型半体間で圧縮される。本発明の１つの実施形態において、半固体材料は、鋳型／基材のいずれの凹表面よりも大きな凸曲率を有し、一方で鋳型／基材のいかなる凸表面に対しても鋳型または基材より小さいかまたはより平坦な凹状を有する、プレフォームである。引き続いて、このプレフォームは、この基材または鋳型の中央に置かれ得、その結果、この鋳型および／または基材が一緒に圧縮される場合に、この半固体は、これらの鋳型／基材と、その中央の近くで接触し、そしてその基材または鋳型の縁部に向かって半径方向外向きに流れる。このような配置は、半固体材料が、気泡、エアポケット、または他の空隙欠陥を、半固体と基材との間、半固体と鋳型との間、または半固体自体の内部に入れたりトラップしたりすることなく、基材と鋳型との間のギャップを埋めることを可能にする。
【００３０】
本発明の別の好ましい実施形態において、半固体の重合可能材料は、平坦かまたはほぼ平坦な円盤または板の形状を有する、プレフォームである。次いで、この円盤または板は、所望の配置の鋳型と基材との間にサンドイッチされ得る。温度および圧力の条件が適切に固定されている場合には、この平坦な半固体プレフォームは、気泡、エアポケット、または他の空隙欠陥を入れたりトラップしたりすることなく、湾曲した鋳型または基材に圧入され得る。この結果は、エアポケットまたは他の間隙欠損が、半固体と鋳型との間かまたは基材の表面に捕獲されることが予測され得る点で、驚くべきものである。しかし、本発明者らは、半固体が過剰に加熱（自由に流れ始めるように）されない場合には、エアポケットは搾り出され、そして接近する半固体と鋳型／基材表面との間から排除されるようであることを観察した。この観察は重要である。なぜならこれは、名目上平坦なシートから切り出すことによるなどして、製造がより容易かまたはより経済的な平坦な半固体プレフォームを提供し得るからである。無限の曲率半径を有する少なくとも１つの軸を有するプレフォーム形状（例えば、円筒形）の均一な製造でさえも、球状の曲状表面を有するプレフォームの製造より、さらに経済的であるはずである。後者の型のプレフォームは、通常、射出成形のような技術を必要とするが、前者の型のプレフォームは、最初に所望の二次元プロフィールを有するシートを押し出し、次いでこのシートから所望の形状を切り出すことによって、作製され得る。
【００３１】
半固体材料が基材の一つの側面にのみ成型される場合、基材は、半固体が所望の形状に圧縮される間、所望でないレベルの変形なしに基材を保持するのに十分に支持され得る。基材を支持するための１つの容易な方法は、基材の曲率または形状におよそ一致する鋳型ブランクを使用することである。２つの基材が半固体で間に挟まれる場合、基材は、また、基材の変形を妨げるのに十分な支持を有するべきである。これは、基材のおよその曲率を有する鋳型を使用することによって達成され得る。いずれの場合においても、鋳型の光学的質の表面はもはや必要ではない。
【００３２】
乱視矯正を有するマルチビジョン眼用レンズを製造する場合、マルチビジョン表面を有する他の鋳型または基材に対して円環曲面を有する鋳型または基材を回転させることによって、レンズの任意のマルチビジョン領域に対して円環曲面の所望の回転構成を生じる。従って、アドポケットに関して円環曲面の回転角度は、最終成型プロセスの間、「ダイヤルイン（ｄｉａｌｅｄ  ｉｎ）」される。これは、所与の範囲の処方を作るためにストックされなければならない鋳型または基材の目録を大きく減少させる。そして鋳型は比較的低温および／または低圧力の成型プロセスで半固体材料を形成するためにのみ使用されるので、鋳型は、射出成形操作に必要とされるよりも簡単でそして高価ではない。
【００３３】
一旦、半固体／基材サンドイッチが所望の形状に圧縮されると、このシステムは、半固体材料を硬化させるために重合エネルギーの供給源（例えば、ＵＶ光および／または温度；Ｘ線；ｅビーム；γ照射；マイクロ波照射；またはイオン開始）に暴露され、これによって、基材に結合された硬化され堅くされた樹脂基材が形成される。硬化時に、鋳型は分離され、基材と組み合わされた一つ以上の先の半固体層の複合材サンドイッチを生じる。ポリカーボネート基材が使用される場合、得られる複合材レンズは、例外的な耐衝撃性を有するが、半固体成型プロセスの結果として、円環曲率と多焦点ポケットとの両方を伴って容易に作製される。このようなレンズは、「ジャストインタイム」製造技術によって経済的に作製され得、従って、利用可能な処方および設計スタイル特徴をカバーするための、多数のレンズの目録の必要性を排除する。
【００３４】
上記処理スキームの現在好ましい実施形態は、基材の裏面に結合する上板（ｓｕｐｅｒｓｔｒａｔｅ）を含むマルチビジョン複合剤レンズの作製を含む。この基材は、ＣＲ−３９、ポリカーボネート、または多くの眼用レンズ材料のうちの別のものから作製される、市販の円環状シングルビジョンレンズまたはレンズブランクからなり得る。
【００３５】
この作製スキームの変形は、フォトクロミック色素を含む基材または上板を含む。好ましい実施形態は、所望の複合材レンズ構造を与えるために、レンズブランク基材の凸面に、比較的薄いフォトクロミック層（代表的には、約０．３ｍｍ〜約２ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ）を形成するためにフォトクロミック色素を含む半固体上板形成材料を使用する。この構成の利点は、レンズブランクが、高価なフォトクロミック色素含有材料をほとんどまたはまったく損失すことなく、（所望の処方を達成するために研削および研磨によって仕上げレンズを形成するためにブランクの裏面を変えて）表面を作られ得る。この構成のさらなる利点は、フォトクロミック色素が上板層を通して分散し得、従って、０．３ｍｍ〜約２ｍｍの所望のフォトクロミック層の厚みを与える。
【００３６】
フォトクロミック色素は、スピロオキサジン、スピロピラン、およびクロメンの一般的クラスから選択され得る。これらの型および他の多くのフォトクロミック色素は、文献において公知であり、市販されている。当業者は、過度な実験なしに、所望のデッドポリマー／反応性可塑剤系に適したフォトクロミック色素を選択し得る。
【００３７】
本発明のなお別の好ましい実施形態において、薄いプロフィールを有する偏光レンズが、偏光フィルム基材の両側面に上板を形成することによって作製される。この処理スキームにおいて、所望の複合材レンズの前面とおよそ同じ曲率を有する偏光フィルムが選択される。次いで、前面または裏面のいずれかに対して所望の形状（球形、非球形、多焦点、円環状など）を有する鋳型が、偏光フィルムとおよそ同じ曲率を有する支持体とともに選択される。次いで、半固体材料（望ましい場合、プレフォーム状態）が、反対側面に配置される支持体とともに、偏光フィルムのいずれかの面に配置される。次いで、適切な鋳型を使用して、支持された偏光フィルムと鋳型との間の所望の上板形状に半固体を圧縮し、その後、この支持体を除く。次いで、第２の半固体を偏光フィルムの他の側面に配置し（反対の鋳型および半固体上板を適所に維持する）、次いで、第２の鋳型を使用して、第１の上板の反対の偏光フィルムの側面に第２の上板を作製する。望ましい場合、第１の半固体上板は、第２の上板を形成する前に硬化され得るかまたは部分的に硬化され得るか、あるいは２つの半固体は、同時に硬化され得る。
【００３８】
得られる複合材レンズは、２つの先の半固体上板間に埋め込まれた偏光フィルムを有する。好ましくは、レンズの前部分を含む上板は、約０．５〜約１ｍｍの厚みであり、一方、裏の上板は、レンズがさらに上面を作られない場合、中心において等しい厚みであり、約１〜２ｍｍの厚みである複合材レンズを生じる。レンズが交互の裏面を与えるように表面が作られる場合、犠牲上板（ｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ  ｓｕｐｅｒｓｔｒａｔｅ）（通常、裏）は、約１５ｍｍの厚みであり得る。
【００３９】
現在開示される発明は、さらに、半固体材料を第１光学成分と接触させ、次いで所望の形状および所望の光学的質の表面を有する鋳型を使用して、第１光学成分と接触する第２光学成分の形状へと鋭くするように半固体を変形させることによって、「複合ダブレット」光学レンズの作製に関し得る。硬化し、そして鋳型を除いて、得られた生成物は、２つの光学レンズ成分が接触されて作製され、互いに効果的に結合される点で、複合ダブレット光学系と等価である。この技術は、第２の光学成分の形成プロセスと第１の光学成分に対する結合プロセスを組み合わせ、光学接着および分離結合工程の必要性を除く。さらなる利点は、半固体の表面が第１光学成分によって１つの側面に成型され、従って、２つの表面形状間の完全な一致を保証する。
【００４０】
本発明のプロセスの改変において、前面に成型されるマルチビジョンポケットを有する第１基材または前基材（裏面は、例えば、単純に球形であり得る）および前レンズの裏面と名目上同じ曲率を有する円環状裏面および前面を有する第２基材または裏基材が得られる。次に、半固体重合可能材料が、２つの基材レンズ間に配置され、これは、次いで、半固体材料が隙間を充填し、そして２つのレンズ間に層を形成するように、一緒に圧縮される。本発明の１つの実施形態において、半固体は、２つの基材の中心の周りに配置され得、その結果、基材が圧縮される場合、半固体が半径方向外向きに基材縁部に向かって流れる。このような構成によって、半固体が基材間の隙間を充填し得ながら、半固体と基材との間、半固体と鋳型との間、または半固体自身内の気泡、エアポケットまたは他の空隙欠陥の含むこと（ｅｎｔｒａｉｎｍｅｎｔ）を減少するかまたは除く。最後に、サンドイッチ全体が、半固体材料を硬化するために重合エネルギーの供給源に暴露され、２つの基材レンズを一緒に効果的に結合し、そして半固体材料もまた堅くする。２つのこのような基材レンズ層間に層を形成するように選択された半固体材料は、２つのレンズ間に耐衝撃性の層を形成するように、強靭で、ゴム様で、そして／または可撓性あるように処方され得る。ポリカーボネートが基材レンズとして使用される場合、このような構成は、前ポリカーボネート基材と裏ポリカーボネート基材との間にクッションまたは衝撃吸収層を設けることによって、ポリカーボネートの既に優れた耐衝撃性を改良する。
【００４１】
半固体層はまた、偏光フィルムが形成されそして半固体材料に（必要に応じて、２つの基材レンズの間に）捕捉されるように、液晶ポリマーを含むように処方され得る。あるいは、半導体材料（例えば、半導体フィルムまたは半導体チップ（例えば、ＬＥＤ））は、半固体材料を適用しそして圧縮する前に、半固体と基材との間にこのようなフィルムまたはチップを配置することによって、半固体に埋め込まれ得る。半導体材料はまた、半固体材料が半固体材料を適用しそして圧縮する前に、半導体材料を完全にカプセル化するように半固体材料内に配置され得る。いずれの場合においても、得られる複合材レンズは、中に埋め込まれ、そしてカプセル化される、発光、光捕捉、または光変更エレクトロニクスを有する。このようなシステムは、さらに、硬化可能な液体処方物のアナログよりも固有に低い収縮を生じるこれらの材料を硬化することに関連する低い収縮によって、本明細書中に意図される半固体処方物からさらに利点を得ることができる。
【００４２】
本発明の製造方法になお別の変形において、半固体重合可能材料は、ＬＥＤ、ＬＣＤ、または電子ディスプレイデバイスの１つ以上の表面に適用され得る。次いで、半固体組成物は、半固体材料と接触する鋳型によって圧縮されるか、圧搾されるかまたはその他で成形され得る。１つの実施形態において、半固体は、ディスプレイデバイスの活性表面上を流れ覆うように、鋳型によって圧搾される。次いで、デバイス／半固体／鋳型サンドイッチは、半固体材料を硬化および堅くするための重合エネルギーの供給源に暴露され、その後鋳型が除かれる。硬化された樹脂と周囲との間の得られる界面は、入射する光または出て行く光を方向づけるか、焦点を合わせるか、または焦点を外す表面を与える特定の所望の形状を有する。得られる物品は、カプセル材料が、デバイスへの光の受容またはデバイスからの光の発光を制御するための表面上のオプティクスに埋め込まれたカプセル化電子ディスプレイデバイスである。デッドポリマー（例えば、従来の熱可塑性樹脂）のみの使用と比較して、本発明の半固体材料は、低温および／または低圧力で電子デバイスの表面に成型され得、電子デバイスに与えられる応力が少なくなる。このような低応力という考えは、変化する電子デバイスのサイズが増加し続けるので特に重要である。
【００４３】
本発明のデバイスの上板は、半固体重合可能材料から形成される。本明細書および添付の特許請求の範囲中で使用される、用語「半固体」および「半固体様」は、本質的に、重合可能組成物が周囲下温度、周囲温度または高温でゴム様、タフィー様の塊であることを意味する。好ましくは、半固体の塊は、周囲温度および圧力またはそれ以下でしたたるのを防ぐのに十分な高い粘度を有するが、鋳型が少し加熱されるか、２つの鋳型半体を一緒に圧縮することによって及ぼされる圧力の結果として、または熱と圧力との両方の組み合わせの結果として、可鍛性であり、容易に変形し、鋳型表面に一致し得る。現在好ましい実施形態において、粘度は、材料が操作される（例えば鋳型に挿入される）温度で約２５，０００センチポアズ以上であり、好ましくは、５０，０００センチポアズ以上である。このような組成物は、非自由流動材料として鋳型アセンブリで操作され、保存され、そして容易に挿入され得るが、完全に重合され可塑化していないデッドポリマーでの同じ操作を実行するのに必要とされるよりも低い温度および／低い圧力で所望の形状に容易に変形されそして成形される。
【００４４】
この半固体組成物の利点は、それが例えば、スラブ、ディスク、ボールまたはシートに予備成型され得、これが次いで、介在するガスケットなしに、レンズまたは他の物体を規定する鋳型半体間で圧縮され得ることである。半固体組成物の固まり（ｇｌｏｂ）は、鋳型の１つの側面にわずかに高温で適用され得る。次いで、基材ならび／あるいは１つまたは両方の鋳型半体を半固体塊と接触させ、これを接近している鋳型半体または基材によって最終の所望形状に圧搾する。また、組成物が、その粘稠な半固体様の性質に起因して鋳型から出ない（閉じた鋳型をクランプで留める際、圧搾されて出ることを除く）ので、アセンブリのガスケットが必要ない。さらに、成型された塊は、鋳型を閉じた後にわずかに高温で維持されて（鋳型からの材料の損失なく）、もしあれば圧搾することにより導入される応力（複屈折）をアニールして、その後、このシステムを重合エネルギーの供給源（例えば、ＵＶ光または温度）に暴露されて網目構造形成（硬化）を引き起こす。
【００４５】
本発明に有用な半固体重合可能材料は、反応性可塑剤、重合開始剤および必要に応じてデッドポリマーの混合物を含む。組成物は、必要に応じて、当該分野で周知の他の添加剤（例えば、硬化の後に鋳型から物体の除去を容易にするための離型剤、非反応性の従来の可塑剤または可撓性化剤、顔料、色素、着色剤、有機または無機繊維性または粒子性強化または伸長充填剤、チキソトロープ剤、指示薬または安定化剤（風化剤または非黄変剤）、ＵＶ吸収剤、界面活性剤、流動補助剤、連鎖移動剤、抗反射剤、耐スクラッチ添加剤など）を含み得る。本明細書中に開示される本発明を実行するために、組成物は、（１）ある温度で鋳型アセンブリで操作および／または挿入のために高粘稠な半固体または固体様であり（すなわち、鋳型充填の間に必要とされる時間にわたって自由流動なし）、鋳型アセンブリが閉じた後に加熱されるかまたは冷却される処理温度で半固体または液体様（すなわち、変形可能）であり；（２）反応性可塑化剤の非存在下で対応するデッドポリマーよりも低い粘度を示し；そして（３）より高い粘度の材料が硬化の際に生じることのみが必要とされる。最も知られた材料系が加熱時により従順であるので、成型温度は、通常、必ずしもではないが、高い温度が鋳型への射出を容易にするために使用されない場合、操作温度以上であり、この場合、成型温度は、鋳型への挿入の前に材料の温度よりも望ましく冷却され得る。
【００４６】
原則として、同じ温度で半固体または固体として操作され得、そして所望の形状に一致（温度の変化および／または力の使用ありまたはなし）され得る、任意の反応性可塑剤系（デッドポリマーを有するかまたは有さない）は、本発明の実施のために使用され得る。後の重合を可能にする反応性基をなお保有する低分子量のポリマーまたはオリゴマーを使用して本発明の反応性半固体組成物を処方することが好ましくあり得る。このような処方物は、なお、本発明の範囲内である。なぜなら、この場合、低分子量分布を使用して、反応性可塑剤での可塑化に対して所望の粘度減少を達成するからである。
【００４７】
半固体材料は、１つの実施形態において、デッドポリマーを少なくとも１つの小分子種（これは、それ自身重合可能または架橋可能である）とともに混合することによって調製される。この小分子種は、本明細書中において、「反応性可塑剤」と呼ばれる。別の実施形態において、半固体重合可能材料は、デッドポリマーの存在なしで、反応性可塑剤または反応性可塑剤の混合物を含む。反応性可塑剤は、モノマー、架橋剤、オリゴマー反応剤、オリゴマー架橋剤、またはマクロマー反応剤またはマクロマー架橋剤（集合的に、マクロマーと呼ばれる）を包含し得る。反応性可塑剤は、それら自身の混合物であり得、これらは、一官能性、二官能性、三官能性、または他の同種または異種の多官能性化合物（異種反応性可塑剤は、２つ以上の異なるタイプの反応性官能基を有する可塑剤である）から構成される。
【００４８】
本明細書および添付の特許請求の範囲に使用される、用語「デッドポリマー」は、完全に重合され、一般的に非反応性のポリマーをいう。特定のポリマー化合物が使用される場合、デッドポリマーがその中にまたは鎖に接続されて不飽和部分を有さないとしても、デッドポリマーは、反応性可塑剤と反応し得る。デッドポリマーは、直鎖または分枝鎖、ホモポリマーまたはコポリマーであり得る。コポリマーの場合、配列の分布は、配列においてランダムであり得るか、またはブロックであり得る。ブロックコポリマーは、テーパー状であり得るか、またはグラフト化された側鎖を有し得る。デッドポリマーの構造は、分枝状、マルチ鎖、櫛形状、または星型状であり得る。ジブロック、トリブロック、またはマルチブロック構造全てが、本発明の範囲内にある。
【００４９】
従って、本発明の半固体組成物は、一つ以上の反応性可塑剤および完全に重合された固体の従来のポリマー（すなわち、デッドポリマー）を含む。このアプローチは、本発明の有用性を非常に広げる。なぜなら、多くの異なるデッドポリマー（通常の製造では中間的な遷移の半固体状態を通らないデッドポリマーを含む）が半固体組成物に組み込まれ得るからである。反応性可塑剤は、本発明において以下の点で独特の役割を演じる：反応性可塑剤は、同時に、（１）周囲温度以下で１つの所望のコンシステンシー（すなわち、短い時間にわたって容易な操作のために形状を維持し得る）および処理温度で別の所望のコンシステンシー（すなわち、所望の形状に圧縮されるかまたは形成されるのに十分な可鍛性）を有する組成物を与えるためにデッドポリマーを可塑化し；そして（２）デッドポリマーに対して重合可能な特徴を加えるかまたは回復する。
【００５０】
このスキームの１つの利点は、半固体材料（１つの実施形態において、デッドポリマーの可塑化版である）が、そうでなければデッドポリマー単独で可能であるよりも低い温度で流動化し得そして／または成型され得ることである。反応性可塑剤の硬化が代表的にこの可塑化効果を除去するので、硬化時にこの材料を効果的に堅くする。従来の処理において、鋳型から排出する前に、成型された重合部分を堅くするための温度の減少に頼らなければならない。従って、反応性可塑剤を含まない純粋なポリマーの成型および／または熱成形に対する本アプローチの有益な結果は、離型プロセスが本発明の半固体材料を用いてより迅速に起こり得ることである。なぜなら、硬化は、鋳型内の材料を堅くするために使用され得るからである。さらに、開口部から排出されるとき、重合可能材料を成形するためにダイまたは他のデバイスを使用するプロセスのために、本発明の半固体材料は、ダイイグジット（ｄｉｅ  ｅｘｉｔ）点またはその付近で硬化反応を含むことによって有益に堅くされ得るかまたは固体化され得る。反応性可塑剤の硬化は、望ましい場合、可塑化効果を減少または排除することによって、ダイイグジット温度における「溶融」強度を効果的に、増加する。遷移は、多官能性可塑剤が使用される場合、または硬化の間有意な架橋をする場合、特に述べられる。
【００５１】
半固体材料を所望の形状に成形するために使用される処理温度は、周囲温度よりも中程度に上または下であるように都合良く選択され得る。本発明の利点は、この処理温度が、従来のデッドポリマーのみを利用する同一の処理操作において使用されるよりも低くあり得る。半固体材料が硬化される場合、反応性可塑剤は、からまるデッドポリマー網目構造内の半分互いに貫き合う（ｓｅｍｉ−ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ）ポリマー網目構造を設定する。いくつかの場合において、反応性可塑剤は、完全な架橋網目構造を形成するためにデッドポリマー鎖の基と反応し得る。
【００５２】
反応性可塑剤およびデッドポリマーのタイプおよび相対量、得られる半固体物質、ならびに半固体物質を作製する方法が、ＰＣＴ番号ＷＯ／１７６７５に開示され、そして議論される（この開示全体が、本明細書中で参考として援用される）。
【００５３】
合計で、得られる処方物中の反応性可塑剤の量および組成は、処方物が半固体ようであり、そして鋳型内のガスケットの必要性なしに効果的に操作され得るような量および組成である。すなわち、反応性可塑剤は、所望の処理温度および圧力で可鍛性および鋳造性を可能にするのに十分な濃度で存在する；しかし、この混合物は、材料貯蔵温度（周囲温度、またはわずかに高いまたは低いように都合よく選択され得る）では自由に流動しない。反応性可塑剤の量は、一般的に、約０．１重量％から約１００重量％、好ましくは、約１重量％〜約５０重量％、より好ましくは約１５重量％〜約４０重量％である。
【００５４】
反応性可塑剤およびデッドポリマーのタイプおよび相対量は、混合物の時間および温度依存性の粘弾性の性質を示す。選択された組成物の粘弾性の性質は、幅広く種々であり得る。本発明の独特に処方された材料は、室温で固体として存在し得る（すなわち、混合物のガラス転移温度がなお室温より上であるが、必ず、純粋な成分のデッドポリマーまたは対応するポリマー混合物またはブレンドのガラス転移温度よりも低い）。このような系は、流動を誘導しそして成形操作を容易にするために熱可塑性物質が加熱されて、半固体状態を得るために高温を必要とし、反応性可塑剤の可塑化効果によって常に識別可能である。重合系を生じる可塑化および種々の物理的効果の概念は、種々のポリマーのテキストに記載される。２つの主要な可塑化効果は、反応性可塑剤の添加における所与の温度での低いＴｇおよび低い弾性率（および／または粘度）である。当該分野で周知の多くの他の測定可能な効果が存在する。例えば、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、１９６５、Ｐｌａｓｔｉｃｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓと題された、Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｓｙｍｐｏｓｉａの第４８巻を参照のこと。あるいは、半固体組成物は、周囲でガラス転移温度より高い材料を与えるように処方され得、このように、所望の形状に材料を成形するのに必要とされる熱がほとんどまたは全くないことを意味する。本明細書中に開示されるように本発明の実施のために、組成物は、同じ温度で鋳型アセンブリで操作および／または挿入するために高粘度の半固体または固体様であり、一方、純粋な成分のデッドポリマーと比較して反応性可塑剤の効果が識別可能であるさらなる要件とともに、鋳型アセンブリが閉じられた後に、加熱されるかまたは冷却される処理温度で、半固体または液体様である（すなわち、変形可能である）ことのみが必要である。
【００５５】
混合物が大部分または全体として反応性可塑剤からなる場合、操作のために望ましい半固体様コンシステンシーを達成するために冷却されるかまたは部分的に硬化され得る必要があり得る。同様に、鋳型アセンブリ温度（半固体成分が鋳型に挿入される温度）は、望ましくは、閉じる前に鋳型からしたたるかまたは漏れることを防ぐために、周囲温度より下または材料操作温度または射出温度より下であり得る。しかし、一旦、鋳型が閉じられると、これは、望ましい任意の圧力および温度（たとえこのような温度および圧力が鋳型内で自由に流動する組成物をもたらすとしても）に圧縮および加熱されて、内部鋳型への材料のコンフォメーションを誘導する（すなわち、成形温度において自由に流動する組成物が防止され、そして成形化合物が小さな穴（ｃａｖｉｔｙ）、チャネルなどに充填されなければならない微細な特徴の部分の成形のために望ましく選択され得る）。
【００５６】
本発明の実施のためにもっとも望ましい組成物は、代表的に、約１５％〜約４０％の反応性可塑剤からなる。一旦組み合わせられると、この好ましい混合物は、室温よりわずかに高い温度で半固体である組成物を提供し、その結果、これは、周囲条件下で過度な固着または変形なしに別の部分または物体として容易に操作され得る。この混合物は、高温で容易に均一化されて別の部分またはプレフォームに流出され得、これは、最終物体の所望の形状に粗く近づけられ、次いで、操作または保存のために冷却される。この好ましい混合物または部分が鋳型に配置され周囲温度よりわずかに高い温度に加熱されるか、あるいはそうではなくて成形されるかまたは圧縮されながら同時に加熱される場合、これらは、過度な耐性なしに所望の形状に変形する。このような処方物は、操作および貯蔵が室温で行われ得、一方、所望の形状への成形または成型が周囲からわずかにまたは中程度に除かれた温度で生じ得る点で好ましい。
【００５７】
デッドポリマーを用いないか、または少量のデッドポリマーのみを用いる場合、反応性可塑剤は、反応性オリゴマーまたは反応性の短いポリマー（少なくとも１つの反応性官能基を有する）でなければならない。この場合、反応性可塑剤は、より長鎖の分子、約１〜約１０００反復ユニット、そして好ましくは約１〜約１００反復ユニットとの間である。低分子量の反応性可塑剤の場合、この混合物は、下流の処理を必要とする半固体粘度を形成するように最初にわずかに重合され得る。あるいは、この混合物は、半固体粘度を形成するように冷却され得る。
【００５８】
重合開始剤をこの混合物に添加して成形後の重合を誘引する。このような開始剤は、当該分野で周知である。必要に応じて、離型剤のような、他の添加剤が加えられ、硬化後の鋳型からの物体の除去を容易にし得る。これには、以下が挙げられる：非反応性の従来の可塑剤（ｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒまたはｆｌｅｘｉｂｉｌｉｚｅｒ）、色素（ｐｉｇｍｅｎｔｓ、ｄｙｅｓ）、着色剤、有機繊維もしくは無機繊維または粒子強化剤、または押し出し充填剤、チキソトロープ剤、指示薬、インヒビターまたは安定化剤（風化または非黄変剤）、ＵＶ吸収剤、界面活性剤、流動補助剤（ｆｌｏｗ  ａｉｄ）、鎖移動剤、抗反応性剤、引っかき抵抗剤など。指示薬および他の必要に応じた添加剤は、完全な溶解およびデッドポリマーとの均一な混合を容易にするため、デッドポリマーと合わせる前に、反応性可塑剤成分に溶解され得る。あるいは、指示薬および他の必要に応じた添加剤が、重合の直前に混合物に添加され得、これは、熱指示薬が使用される場合に好ましいかもしれない。
【００５９】
半固体重合混合物中の成分は、手で混合されても、機械で攪拌されてもよい。この成分は好ましくはわずかに暖められ、そしてデッドポリマー成分を軟化する。任意の適切な混合デバイス（例えば、ブレンダー、ニーダー、押し出し機、ミル、インラインミキサー、スタティックミキサーなど）がこの混合物を機械的にホモジナイズするために用いられ得、環境温度以上の温度で必要に応じて混合されるか、または大気圧以上または以下で必要に応じて混合される。
【００６０】
この成分が機械的に攪拌されない間、任意の待機期間が可能である。この成分が保持容器中で最初に測定される時間の間に、そして機械的にまたは手動でホモジナイズされる時間の間に、任意の待機期間がとられ得る。あるいは、この成分は、混合デバイス中で測定され得る。この混合デバイスは、この成分を乾燥混合するために十分な時間操作され、次いで任意の待機期間が、さらなる混合が行われる前にとられ得る。この待機期間は、１時間から１日以上までのばせる。この待機期間は、実験的にそして過度の実験なしに選択され得る。なぜなら、その時間でエネルギー消費に関して最も効率的な全体的混合プロセスが得られるからである。これは、この重合可能な混合物がデッドポリマー成分の高い画分を含む場合に、特にこのデッドポリマーが環境温度でガラス状または剛直である場合に、特に利点であり得る。待機期間の利用はまた、このデッドポリマーが熱に感受性であり、そしてそのために、過度の分解なしに、軟化点以上の温度で長時間にわたって処理できない場合に特に利点があり得る。
【００６１】
本発明に関する好ましい半固体成分は、半固体とインターフェースするように選択された基材物質と適合する成分である。このような適合性および処理条件は、半固体物質と基材物質との間の界面で層分離、結晶化、または混濁が生じないように、選択されるべきである。このような因子は、用いられるいずれかのデッドポリマーのタイプおよび量ではなく、半固体に組み込まれた反応性可塑剤によって主に決定される。
【００６２】
好ましい上層組成物は、半固体物質中に用いられる反応性可塑剤が基材材料中に拡散し得るか、またはこの基材材料と少なくとも不適合ではない組成物である。理論によって束縛されることは望まないが、このような挙動が、勾配物質（ここで、化学的組成物は、半固体上層から基材物質への界面を横切る移動において徐々に変化する）を形成することによって、半固体と基材との間の接着を促進すると考えられる。半固体／基材サンドイッチの硬化の際、このような勾配物質は、内蔵型モノリシック実体を形成する；すなわち、それらは、例えば、従来のコーティングのインターフェース（界面）でみられる突然の組成上の変化ではなく、いくらか不明瞭なインターフェース（界面）を有する内蔵型基材−半固体組成物を表す。
【００６３】
ポリカーボネート基材を用いる場合、反応性可塑剤として、以下を使用することが有利であり得る：テトラヒドロフルフリルアクリラート、ベンジル（メタ）アクリラート、イソボルニル（メタ）アクリラート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリラート（そのエトキシル化、プロポキシル化、および他の類似のバージョンを含む）、特定のウレタンアクリラート、または他の反応性種（ポリカーボネートと限定的な適合性しか有さないことが見出され得る）。これらの上記の反応性可塑剤は、ポリカーボネートと十分な適合性を示し、３つの反応性可塑剤を含む半固体が、ポリカーボネート基材と合わされた場合に、強力に接着する層を形成する。半固体組成物の選択は、用いられるべき基材材料、ならびに最終合成レンズまたは他の物体の所望の最終特性および構成に依存するが、このような選択は、過度の実験なしに公知の方法によって当業者によって達成され得る。
【００６４】
他の好ましい半固体組成物は、本発明に従って用いられる基材に対して類似の屈折率を有するように処方される組成物であり得る。半固体と基材物質との間の屈折率を、約０．０５単位の屈折率内に適合することは、通常なんらかの光学的異常または他のインターフェース効果（２つの物質の間に存在し得る）を最小にする。あるいは、半固体組成物は、可能性のある最高または最低の屈折率を提供するように処方され得る。高い屈折率の処方物は、例えば、所定の厚さのレンズについて至適の修正力を最大にするために用いられ得る。（ここで、この厚みは、他のもののなかでも、前面と裏面との間の湾曲の半径の差異によって決定される）。低い屈折率の処方物は、例えば、レンズの前面または裏面から反射した光の量を減らすことが所望され得る。広範な処方物の自由度が、本発明によって開示される半固体組成物によって可能になり、そしてこのような自由度は、所望の屈折率を有する物質を提供するために有利に用いられ得る。
【００６５】
本発明によって開示される半固体物質の別の利点は、半固体物質が硬化の際、収縮が低いことである。「低い収縮（ｌｏｗ  ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）」とは、本発明の組成物の硬化の際の収縮が、代表的に、約８％より少なく、好ましくは約５％未満であることを意味する。この利点により、製造された部分が鋳型キャビティと高い複製忠実度を示す、成形処理が可能になる。換言すれば、重合可能処方物が、硬化の際にほとんど収縮しない（代表的には８％未満、より好ましくは５％未満）ので、硬化した部分は、硬化を通じておよび鋳型除去後に鋳型キャビティの形状を維持する。キャスティング実施の分野の現在の状況において大きく妨げとなりそして障害となる、収縮に関する問題（例えば、ひずみおよびはやすぎる鋳型除去）が排除される。さらに、完成したサンドイッチ構造は、残留応力をほとんど有しない。この高い複製忠実度は、光学的レンズのような正確かつ円滑な表面に依存する、光学的成分の処方において特に所望される。
【００６６】
収縮の問題は、本明細書において開示されるように、サンドイッチされた合成レンズの製造に関して、特に重要である。なぜなら純粋なモノマー（例えば、ビスアリルカーボネート、アクリレート、メタクリレートなど、これらは１５％まで収縮する）の従来の硬化に関する収縮は、特に樹脂がこの基材の片側にのみ付与される場合、またはこの基材が比較的薄い場合、用いられる基材物質のひずみをもたらし得る。得られた物体は、しばしば硬化した樹脂の配向に曲げられるかまたは包まれる。または、このような収縮は、硬化した樹脂および基材物質の界面で応力勾配を生じる。このような応力勾配は、言及されたひずみの生成は別として、また、この基材の表面上に硬化された液体樹脂から形成された合成レンズの、接着、層剥離、および耐久性の問題をもたらす。本発明の半固体物質は、従来技術で開示されたモノマーコーティングとは、この収縮が半固体組成物で大きく低下しており、それによって純粋なモノマー樹脂で以前に問題であったひずみ、接着、層剥離、および耐久性の問題を排除するという点で、明確に異なる。
【００６７】
半固体物質は、選択された基材−基材上構成について所望される場合、弾性がある、可塑性である、硬性である、衝撃耐性である、引っかき抵抗性であるなどのように処方され得る。
【００６８】
重合の前に、さらなる表面形成または表面改変反応性可塑剤に、半固体プレフォームをコーティングまたは曝すことによって、ＰＣＴ公開番号ＷＯ  ００／５５６５３（この開示全体が本明細書において参考として援用される）に開示されるように、勾配物質が形成され得る。この様式では、弾性のあるまたは可塑性の「層」または領域が、例えば、硬化した樹脂と基材物質との間の界面に特別に組み込まれ得る。このような勾配物質は、例えば、硬化した樹脂物質と基材との間のいずれかの残留応力を収容して救済するために用いられ得、お互いに強固に結合して層剥離する傾向にない物質での合成レンズを生成する。同様に、半固体プレフォーム（ｐｒｅ−ｆｏｒｍ）は、その最終産物が、プレフォームの外部表面付近にまたはそこ（特性の変更が所望される）に、引っかき抵抗性物質を含む表面改変組成物を吸収するか、さもなければ付与するかもしくは添加することによって、プレフォームのこのような領域またはエリア（外部表面付近にまたはそこ）に、硬さまたは引っかき抵抗性を付与されるように変更され得る。別の例では、表面組成物は、色素または着色剤溶液であり得る。このような色素または顔料は、例えば、フォトクロミック、蛍光、ＵＶ吸収、または可視（色）であり得る。
【００６９】
半固体重合可能物質は、半固体を表面物質の浴に浸すことにより、表面−形成／改変組成物に対して暴露され得る。または表面物質は、コーティングおよびパターン作成／移動の分野の当業者に公知のプロセスによって、半固体プレフォーム上に蒸着、塗布、噴霧、スピン、印刷、または転写され得る。あるいは、表面形成／改変組成物は、噴霧、塗布、印刷、パターン付け、フローコーティングされ得るか、さもなければ、１つ以上の鋳型表面に塗布され、これが次に半固体物質（成形工程の前に表面改変物質の必要に応じた硬化または部分的硬化を伴う）と接触される。特定の表面形成または表面改変組成物が、硬化されていないまたは部分的に硬化した半固体プレフォームのゆるいスポンジ様構造に吸収されるかかまた流れ込み、引き続いて、半固体組成物が完全に硬化される場合、得られた固い重合網目構造内に捕獲される。他の場合、表面形成／改変組成物は、２つの組成物が硬化される場合、それ自体が重合可能であり、そして半固体プレフォームと内部浸潤性ポリマー網目構造を形成する。ある場合には、表面処理は、硬化した樹脂層の表面および内部組成物が異なり、そしてなおこの表面および内部が統合されておりモノリシックである、最終産物を考慮すれば、化学的、物理的またはその両方のいずれかで、ロックされる。
【００７０】
引っかき耐性強化の目的の表面形成物質は、半固体重合組成物の反応性可塑剤に適合性である多官能性架橋剤から選択され得、その結果、その物質はお互いに反応してモノリシックな最終産物を形成する。この意味で、「適合する」とは、表面処方物が好ましくは半固体組成物中に存在する反応性基と相互作用し得ることを意味する。引っかき耐性を付与するために用いられる処方物はしばしば１つ以上の高度に機能的な（すなわち、機能的に等価であるかまたは３より大きい）反応性種からなる。合成物質の表面近位領域におけるこのような高度に機能的な種の重合は、緊密に架橋された、引っかき抵抗性の外層（硬化した樹脂層にモノリシックに組み込まれている）を生成する。このような架橋剤の例としては、トリアクリレートおよびテトラアクリレート、およびこれらの多官能性アクリレートのエトキシル化またはプロポキシル化バージョンが挙げられるがこれらに限定されない。表面処方物における閉塞したナノ粒子また、例外的引っ掻き抵抗性を付与し得る。ナノ組成物の当業者は、ナノ合成文献を用いた用途に本発明を容易に適応させ得る。
【００７１】
表面形成物質として有用なフォトクロミック色素は、以下の文献に考察されている：「Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍｅｓ」、Ａ．Ｖ．Ｅｌｓｔｏｖ編、Ｃｏｎｓｕｌｔａｎｔｓ  Ｂｕｒｅａｕ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ  ａｎｄ  Ｌｏｎｄｏｎ，１９９０；「Ｐｈｙｓｉｃｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍｉｃ  Ｇｌａｓｓｅｓ」、Ａ．Ｖ．Ｄｏｔｓｅｎｋｏ，Ｌ．Ｂ．Ｇｌｅｂｏｒ、およびＶ．Ａ．Ｔｓｅｋｈｏｍｓｋｙ、ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ、Ｂａｌｔｏｎ  ＲｏｕｇｅおよびＮｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９８８；「Ｐｈｏｔｏ−Ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｆｏｒ  Ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｅｍｏｒｙ」Ｍ．Ｉｒｉｅ編、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、ＡｍｓｔｅｒｄａｍおよびＮｅｗ  Ｙｏｒｋ、１９９４。この色素はそれ自体が、反応性基を有し、この反応基がこの物体の表面近位領域に、それを化学的にロックするか、またはこの色素は全体として不活発であり得る。後者の場合、この色素は、重合後、色素分子を囲む高密度に架橋した網目構造によって、この物体の表面領域に保持される。本発明のプロセスは、従来技術の方法の着色を上回って大きく拡大されるべき着色のための色素の選択を可能にする。熱分解に対して感受性の色素は、有機媒体に溶解する色素のように、表面形成組成物として利用され得る。Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ、Ａｌｄｒｉｃｈ、ＢＡＳＦ、ＤｕＰｏｎｔなどのような業者から市販されている多くの色素は、有機培地に溶ける。水溶性色素もまた、表面処方物（極性または荷電されている）を用いることにより、または単に、この色素を不活性な極性媒体（例えば、水、エタノール、エチレングリコール、アセトンなど）（これは、硬化の前に物体への色素の取り込みを促進する）に溶解することにより、本発明に可能な候補物である。
【００７２】
低い屈折率のモノマーおよび架橋剤は、例えば、低反射率（例えば、抗反射適用のため）を提供するように表面形成組成物として用いられ得る。このような組成物は、ビニルまたは（メタ）アクリル化シリコーン、ならびに過フッ化または部分的にフッ化したアクリレートおよびメタクリレートおよびビニルエーテル（例えば、ビニルトリフルオロアセテート、トリフルオロエチルアクリレート、ペンタデカフルオロオクチルアクリレート、ヘキサフルオロブチルメタクリレート、過フルオロエチレングリコールジアクリレートなど）を含む。これらの過フッ化化合物はまた、シリコーンアクリレートで行うように、最終生成物の離型離特性を強化し得る。
【００７３】
帯電防止モノマーまたは不活性添加物は、合成レンズ中に帯電防止荷電表面を提供するため、表面形成組成物として用いられ得る。帯電防止表面は、ごみの粒子の収集を最小にし、光の透過を増大して清澄にし、クリーニングの必要性および頻度を減少する。反応性および不活性の帯電防止添加物は、周知であり、そして文献中に十分に列挙されている。
【００７４】
異種機能性の添加物は、半固体組成物の物体の表面近位領域中に組み込むための表面形成組成物として用いられ得る。これらの異種機能性添加物は、次いで将来の反応性部位として、または次のフィルムもしくはコーティングの接着プロモーターとして働き得る。例えば、モノアクリレートエポキシ、ヒドロキシアクリレート、アミノビニルエーテル、または無水ビニルは、ビニル基の反応により、この合成物体の表面領域に化学的に組み込まれ得る。次いで、このエポキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、または無水基は、ビニルベースの重合以外の化学反応を用いて、引き続くフィルムまたはコーティングを捕獲するか、それと反応するか、および／またはその接着を促進するために用いられ得る。
【００７５】
（実施例）
半固体組成物の調製のための２つの例示的プロセススキームを、以下に考察する。多くの改変体が、重合反応操作およびポリマー処理および成形の分野の当業者によって記載され得る。従って、本発明は、これらの２つの処理実施例の実施形態によって限定されない。
【００７６】
バッチ式の処理は、プレフォームからの正確なキャスティングを提供する。デッドポリマー、反応性可塑剤、および開始剤の包装（必要に応じて抗酸化剤、安定化剤、などの他の添加剤を含む）は、温度コントローラーおよび真空能を装備されたミキサー中で一緒に混合され（成分が機械的に混合されない間、必要に応じて待機期間をともなう）、空洞または気泡のない半固体重合可能組成物を形成する。半固体組成物は、ミキサーから排出され、そして排出物がスラブ（ディスク、パック、ボール、ボタン、シートなど）にキャスティングされ、これが本発明の組成物の引き続く調製物のためのプレフオームとして働く。あるいは、半固体組成物の押し出されたストランドは、プレフォームにスライスまたは細切れにされ得る。下流の操作において、プレフォーム（これは暫定的に室温でもしくは冷蔵温度で貯蔵され得るか、または取り扱いおよび貯蔵を容易にするために部分的に硬化さえされ得る）が、回収され、鋳型中の少なくとも１つの基材と共に配置され、形成され、そして重合エネルギーの供給への暴露を介して所望の形状へと硬化され、最終の合成の光学レンズ物体を生成する。現在好ましい実施形態において、このプレフォームは、鋳型半体の間でサンドイッチされ、ここで鋳型が閉じられる際に、短時間加熱されて、必要な場合物質のコンプライアンスを強化し、そしてＵＶもしくは熱硬化によって浸漬暴露（ｆｌｏｏｄ−ｅｘｐｏｓｅ）される。
【００７７】
連続的プロセスを繰り返して、デッドポリマー、反応性可塑剤、および開始剤の包装（必要に応じて抗酸化剤、安定化剤、などの他の添加剤を含む）を、押し出し器中で一緒に混合する。この物質が押し出し器に導入される前には必要に応じて待機期間が存在する。この時間の間に、この成分は最初にお互いと接触されるが、機械的に攪拌されはしない。定期的に、この押し出し器は、決まった量の半固体反応性可塑剤−デッドポリマー組成物を、基材を含有する温度制御鋳型キャビティ中への暖かい塊として、排出する。この鋳型（前／後ろ鋳型アセンブリの伸縮性フィットを示す）を次に、閉じる。必要に応じた待機期間によって、この塊（ｇｌｏｂ）の圧搾によって導入されたいずれの応力もなお上昇した温度で焼きなまされ得る。最後に、捕獲された物質は、重合エネルギー源に暴露される。
【００７８】
（物質設計の考慮）
半固体重合可能組成物は、デッドポリマーとモノマーまたはオリゴマー反応性希釈液の組み合わせを含む。これらの反応性希釈液は、少量用いる場合、現実には可塑剤の役割を果たす。物質を軟化するためのプラスチックに単に残る不活性な可塑剤の代わりに、反応性希釈液／可塑剤は、最初にポリマーを軟化し、成形プロセスを容易にし得る（従来の無可塑熱可塑性物質の処理に比べて低温の成形プロセスを可能にする）；しかし、硬化の際、重合した反応性可塑剤は、正確な形状およびポリマーの形態にロックする（そしてまた、反応性可塑剤それ自体にロックし、その結果それらは、経時的にこの物質を漏出しないか、または外に滲出しない）。
【００７９】
一旦重合すれば、反応した可塑剤は、もはやデッドポリマーを硬化の前と同程度まで軟化しない。硬化した部分の硬さは、反応性可塑剤の化学的構造および機能性および用いたデッドポリマー、その濃度、分子量、ならびにデッドポリマー鎖に対する架橋およびグラフトの程度によって決定される。さらに、連鎖終止剤が、可塑剤の反応によって形成されるポリマーの分子量および架橋の程度を制限するために重合の前に処方物に添加され得る。従って、硬化した部分の最終の機械的特性を変更するために一定量のコントロールを添加する。重合は、同時に、有意な収縮を生じない（反応性可塑剤の全体的に低い濃度または反応性実体の低い集団に起因して）、それで完成した物体は寸法が安定なままで残り、鋳型キャビティに対する高い忠実度の複製が得られる。鋳型キャビティの正確な幾何的複製は、比較的低い成形温度および重合による外部温度の低さに起因してさらに保持される。
【００８０】
基礎的な物質設計の検討に関する引き続く考察は、このプロセスで利用されるデッドポリマーのタイプに基づいて２つのカテゴリーに分割される。１つのカテゴリーは、デッドポリマーとして標準的熱可塑性物質で始まる。これらには、以下が挙げられるがこれらに限定されない：例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリビニルピロリドン、ポリカプロラクトン、およびポリエーテルイミド。熱可塑性物質は、必要に応じて、硬化の際、架橋を促進するために、ポリマー骨格に結合した（コポリマー化した、接合した、あるいは取り込まれた）少量の反応性実体を有する。それらは、アモルファス（非結晶）または結晶であり得る。それらは、工業的熱可塑性物質に分類されるか、またはそれらは、生分解性であり得る。これらの実施例は、本発明の実施の際に可能な組成物の範囲を限定することは意味せず、単に、本発明の開示のもとで可能である熱可塑性化合物の広範な選択を例示するにすぎない。反応性可塑剤は、上記のような熱可塑性ポリマーと混合されて、寸法上正確な物体に容易に成形され得る半固体様組成物を与え得る。硬化の際、この物体の寸法的な安定性は、正確な三次元形状または正確な表面特徴を与えるようにロックされる。熱可塑性ポリマーは、完成した成形された物体において、光学的清澄性、高い屈折率、低い複屈折、特別な衝撃耐性、良好な熱安定性、高い酸素透過度、ＵＶ透過性またはブロック、低コスト、またはこれらの特性の組み合わせを得るために選択され得る。
【００８１】
他のカテゴリーは、デッドポリマーとして「熱可塑性エラストマー」を利用する。例示的な熱可塑性エラストマーは、一般的構造「Ａ−Ｂ−Ａ」の３ブロックコポリマーであり、ここでＡは、熱可塑性剛直ポリマー（すなわち、環境温度以上のガラス転移温度を有する）であり、そしてＢは、エラストマー性（ゴム状）ポリマー（環境温度以下のガラス転移温度）である。純粋な状態では、ＡＢＡは、微小層分離形態を形成する。この形態は、このポリマー中の（Ａ）および（Ｂ）の相対的な量に依存して、ゴム状鎖（Ｂ）に接続されそして囲まれた剛直なガラスポリマー領域（Ａ）、またはガラス状（Ａ）連続層に囲まれたゴム層（Ｂ）の閉塞からなる。特定の合成条件および処理条件下で、この形態は、関係するドメインのサイズが可視光の波長よりも短いような形態である。従って、このようなＡＢＡコポリマーからなる部分は、透明かまたは悪くても半透明であり得る。熱可塑性エラストマーは、加硫なしに、従来のゴム加硫の特性と同様のゴム様特性を有するが、ガラス状ポリマー領域のガラス転移点以上の温度で熱可塑性物質として流れる。剪断および伸長にかかわる溶融挙動は、従来の熱可塑性物質の挙動と類似である。商業的に重要な熱可塑性エラストマーは、ＳＢＳ、ＳＩＳ、ＳＥＢＳで例示される。ここでＳは、ポリスチレンであり、そしてＢは、ポリブタジエンであり、Ｉは、ポリイソプレンであり、そしてＥＢは、エチレンブチレンコポリマーである。多くの他のジ−ブロックまたはトリ−ブロック候補物（例えば、ポリ（芳香族アミド）−シロキサン、ポリイミドシロキサン、およびポリウレタン）が公知である。ＳＢＳおよび水素化ＳＢＳ（すなわち、ＳＥＢＳ）は、Ｓｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｋｒａｔｏｎ（登録商標））由来の周知の製品である。ＤｕＰｏｎｔ’ｓ  Ｌｙｃｒａ（登録商標）もまたブロックコポリマーである。
【００８２】
熱可塑性エラストマーを処方物のための開始デッドポリマーとして選択する場合、特別に衝撃抵抗性の部分が、反応性可塑剤との混合によって製造され得る。熱可塑性エラストマーは、それ自体で、化学的に架橋せず、そして成形のために比較的高温の処理が必要であり、冷却の際、寸法上不安定な、縮んだまたは湾曲した部分をもたらす。反応性可塑剤は、それ自体で硬化する場合、比較的ガラス状の、剛直な網目構造を形成するように選択され得るか、または比較的軟性のゴム状の網目構造を形成する（ただし比較的高い収縮を伴う）ように選択され得る。熱可塑性エラストマーおよび反応性可塑剤を一緒に混合する場合、それらは、可塑性の網目構造を形成し、優れた衝撃吸収性と衝撃耐性特性を有する。「衝撃抵抗性」とは、偶発的な物体によって攻撃される際の破壊または粉砕に対する抵抗性を意味する。この処方物中で用いられるデッドポリマーおよび反応性可塑剤の性質に依存して、最終硬化物質は、開始デッドポリマーよりも硬いか、または伸縮性があり得る。特別な硬度を示す合成物質は、ポリマー鎖にそって重合可能基を含む熱可塑性エラストマー（例えば、ＳＢＳ３ブロックコポリマーなど）を用いて製造され得る。
【００８３】
さらに、適合性システムが同定される場合、透明物質がキャストされ得る。「適合性」は、デッドポリマー（ｄｅａｄ  ｐｏｌｙｍｅｒ）が反応性可塑剤によって溶媒和される熱力学的な状態のことをいう。従って、構造的な類似性を有する分子セグメントは、相互溶解を促進する。ポリマー上の芳香族部分は、一般的に、芳香族可塑剤中で溶解し、逆もまた同様である。親水性および疎水性は、所定のデッドポリマーと共に混合するために反応性可塑剤を選択する際に、さらに考慮される。部分的な適合性が室温で観測される場合のみの場合でさえ、この混合物は、わずかに増加した温度でしばしば均一になり、すなわち、多くのシステムは、わずかに上昇した温度で透明になる。このような温度は、周囲温度よりわずかに高いか、または１００℃の近くまで及び得る。このような場合、この反応成分は、上昇温度で急激に曲がり、システムが冷却する前に適合性形態を「ロックイン（ｌｏｃｋ−ｉｎ）」し得る。従って、物質および処理アプローチの両方が、光学的に透明な部分を作製するために開発され得る。光学的に透明な部分および寸法的に正確な部分が、広範の強力な適用を有する。ポリカーボネートエラストマーおよび熱可塑性エラストマーを使用して、適切な反応性可塑剤パッケージと共に混合することにより、有用な処方物を作製し得る。本明細書中に記載されるプロセス革命を用いて、強力に新規な材料システムが開発され得る。
【００８４】
光学的に透明で、かつ高衝撃耐性材料を開発するための好ましい処方物は、シクロオレフィンＺｅｏｎｏｒ（デッドポリマーとしてＺｅｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販）のようなシクロオレフィンポリマーおよび／またはシクロオレフィンコポリマー（ポリオレフィン）を使用する。１以上のＺｅｏｎｏｒグレード（１０２０Ｒ、１０６０Ｒ、１４２０Ｒ、１６００など）に基づく処方物は、良好な光学特性、衝撃耐性、熱安定性、良好な硬度、低い水吸収性、および低い密度（約１．０１ｇ／ｃｃ（純粋なポリマー））を展開する。
【００８５】
光学的に透明でかつ高衝撃耐性材料を開発するための別の好ましい処方物は、約７５％までのスチレンを含む、スチレンリッチＳＢＳトリ−ブロックコポリマーを使用する。これらのＳＢＳコポリマーは、Ｓｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｋｒａｔｏｎ（登録商標）、Ｐｈｉｌｌｉｐｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｋ−Ｒｅｓｉｎ（登録商標））、ＢＡＳＦ（Ｓｙｒｏｌｕｘ（登録商標））、Ｆｉｎａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｆｉｎａｃｌｅａｒ（登録商標））、Ａｓａｈｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ａｓａｆｌｅｘ（登録商標）））から市販される。高衝撃耐性および良好な光学的透明性に加えて、これらのスチレンリッチコポリマーは、高屈折率（すなわち、１．４９９よりも大きな屈折率）および密度のような他の所望の特定を示す。この混合物の屈折率が特に重要に考慮される場合、高い屈折率のポリマーは、デッドポリマー成分の１以上として使用され得る。このようなポリマーの例としては、ポリカーボネートおよびハロゲン化ポリカーボネート；ポリスチレンおよびハロゲン化ポリスチレン；ポリスチレン−ポリブタジエンブロックコポリマーならびにそれらの水素化およびハロゲン化体（これらの全ては、直鎖、分枝鎖、スター形状、または非対称の分枝鎖もしくはスター形状体）；ポリスチレン−ポリイソプレンブロックコポリマーおよびそれらの水素化およびハロゲン化体（これらの全ては、直鎖、分枝鎖、スター形状、または非対称の分枝鎖もしくはスター形状体）；ポリビニルカルバゾール；ポリビニルナフチレン；ポリビニルビフェニル；ポリナフチル（メタ）アクリレート；ポリビニルチオフェン；ポリスルホニル；ポリフェニレンスルフィド；ウレアフェノール、もしくはナフチルホルムアルデヒド樹脂；ポリビニルフェノール；塩素化または臭素化ポリスチレン；ポリ（フェニルα−またはβ−ブロモアクリレート）；ポリビニリデンクロリドもしくはポリビニリデンブロミドなどが挙げられる。一般に、芳香族の量、硫黄の量および／またはハロゲンの量（特に、ブロミン）の増加は、材料の屈折率を増加させるための当業者に周知の効果的な手段である。これらの特性は、光学レンズに特に好ましく、これは、低プロフィール装置に所望され、そして水に耐性である、非常に薄く、軽重量の眼鏡の製造を可能にし得る。
【００８６】
あるいは、エラストマー、熱硬化性（例えば、未硬化状態のエポキシド、メラミン、アクリル化エポキシド、アクリル化ウレタンなど）、および他の熱硬化性プラスチック組成物が、本発明の実施の間に好ましくは利用され得る。
【００８７】
このような材料の混合物はまた、所望の特性を有する寸法的に安定な部分を作製するために有利に使用され得る。例えば、衝撃改良剤が、このような材料システムの衝撃強度を改良するために種々の熱可塑剤または熱可塑性エラストマーにブレンドされ得る。このような場合、反応性可塑剤の存在は、ブレンドされるポリマーの軟化温度を低くすることによって容易となる。温度感受性材料が高いＴｇポリマーでブレンドされる場合に、これは、特に有用である。光学的に透明な材料が所望される場合、この混合成分は、光の散乱が減少するように、同一の屈折率（同一屈折率（ｉｓｏ−ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ））を有するように選択され得る。同一屈折率成分が利用可能でない場合、反応性可塑剤はまた、２種の混合することができないポリマー間のドメインサイズを、光の波長未満に減少させることを助け、これにより、他の状態では不透明であった、光学的に透明なポリマー混合物を製造し得る。
【００８８】
反応性希釈剤（可塑剤）をわずかに使用し得るか、あるいは混合物を使用して、所定のデッドポリマーの希釈を容易にし得る。この反応性官能基は、アクリレート、メタクリレート、アクリル無水物、アクリルアミド、ビニル、ビニルエステル、ビニルハライド、ビニルシラン、ビニルシロキサン、（メタ）アクリル化ヘテロサイクル、ジエン、アリルなどであり得る。他のあまり知られていない重合可能な官能基は、調査され得る（例えば、エポキシド（硬化剤）およびウレタン（イソシアネートとアルコールとの間の反応））。実際に、任意のモノマーは、本発明に従って、反応性可塑剤として使用され得るが、好ましくは、周囲温度またはそれよりわずかに高温で液体として存在し得る可塑剤が提供され、そして適切なインヒビターの存在下で光または熱のような重合エネルギーの供給源の適用で用意に重合する。
【００８９】
アクリレートまたはメタクリレート官能基を含む、反応性モノマー、オリゴマー、および架橋剤は、周知であり、そして、Ｓａｒｔｏｍｅｒ、ＲａｄｃｕｒｅおよびＨｅｎｋｅｌから市販されている。Ｒａｄｃｕｒｅはまた、ＵＶ硬化シクロ脂肪族エポキシ樹脂を供給する。結紮およびＤａｒｏｃｕｒシリーズのような光開始剤は、周知であり、そしてＣｉｂａ  Ｇｅｉｇｙから市販されており、Ｅｓａｃｕｒｅシリーズは、Ｓａｒｔｏｍｅｒから市販されている。アゾビスイソブチロにトリル（ＡＩＢＮ）、ベンゾイルペルオキシド、ジキュミルペルオキシド、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、およびペル硫酸カリウムは、周知であり、そしてＡｌｄｒｉｃのような化学供給源が利用可能である。ビニル、ジエニル、およびアリル化合物は、ベンゾフェノンのような、複数の化学供給源から利用可能である。開始剤を参照のために、例えば、ポリマーＨａｎｄｂｋ，Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ，Ｅ．Ｈ．Ｉｍｍｅｒｇｕｔ編、第３版、Ｗｉｌｅｙ，Ｎｗｗ  Ｙｏｒｋ，１９８９を参照のこと。以下で本発明者は、アクリレート（２、３の場合において、メタクリレート）を、処方物アプローチの柔軟性を例示するために使用する。小分子または大分子のいずれかの構造（例えば、アクリルアミド、ビニルエーテル、ビニル、ジエンなど）に基づく、他の反応基を用いる類似の構造は、開示されたキャストプロセスと組み合わせて使用し得る。
【００９０】
デッドポリマー反応性可塑剤混合物の適合性は、以下の実施例１に例示されるように、室温またはわずかに高い温度で得られた物質の光学的透明性をチェックすることによって実証される。このような適合性を達成するために使用され得る、反応性可塑剤のより大きな多様性を実証するために、本研究者は、市販の化合物の１００〜１０００のリストから２、３個のみを示す。例えば、モノ官能性物質としては、イソデシルアクリレート、ヘキサデシルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ビニルベンゾエート、テトラヒドロフルフリルアクリレート（またはメタクリレート）、カプロラクトンアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、およびブチルアクリレートなどが挙げられるが、これらに限定されない。二官能性物質としては、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ４２０（Ｈｅｎｋｅｌ）、ポリブタジエンジアクリレート（またはジメタクリレート）、Ｅｂｅｃｒｙｌ８４０２（Ｒａｄｃｕｒｅ）、ビスフェノールＡジアクリレート、エトキシル化（プロポキシル化）ビスフェノールＡジアクリレート（およびそのエトキシル化またはプロポキシル化誘導体）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（およびそのエトキシル化またはプロポキシル化誘導体）、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ６１７３（独自の多官能性のアクリル化オリゴマー（Ｈｅｎｋｅｌ））、ならびにＳａｒｔｏｍｅｒ（ＳＲシリーズ）、Ｒａｄｃｕｒｅ（Ｅｂｅｃｒｙｌシリーズ）、およびＨｅｎｋｅｌ（Ｐｈｏｔｏｍｅｒシリーズ）からの脂肪族および芳香族のアクリル化オリゴマーの全ホストが挙げられるが、これらに限定されない。
【００９１】
高い屈折率の材料が所望される場合、従って、反応性可塑剤は、高い屈折率を有するように選択され得る。上記の可塑剤に加えて、このような反応性可塑剤の例としては、ブロム化または塩素化フェニル（メタ）アクリレート（例えば、ペンタブロモメタクリレート、トリブロモアクリレートなど）、ブロム化または塩素化ナフチルまたはビフェニル（メタ）アクリレート、ブロム化または塩素化スチレン、トリブロモネオフェニル（メタ）アクリレート、ビニルナフチレン、ビニルビフェニル、ビニルフェノール、ビニルカルバゾール、ビニルブロミドまたはビニルクロリド、ビニルデンブロミドまたはビニリデンクロリド、ブロモエチル（メタ）アクリレート、ブロモフェニルイソシアネートなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００９２】
以下の実施例は、本発明の実施を例示するために提供され、そして任意の様式で、本発明の範囲を規定することも限定することも意図しない。
【００９３】
以下の実施例１〜８は、重合の前の熱力学的適合性を示す材料のペアを発見するために設計する。実施例９〜１１は、光硬化の際に、光学的に透明なままであるシステムを示し、そして高い屈折率を示す物質システムをさらに例示する。３級、４級、および多成分の混合物を、二成分の実施例から得られた知識に基づいて処方し得る。一般に、小さな分子量である希釈剤は、より大きな程度の収縮を有する。しかし、これらの希釈剤はまた、代表的により良好な可塑剤である。これに対して、オリゴマー可塑剤は、あまり収縮しないが、これらは、低い溶媒和能および低い粘性減少を示す。従って、反応性可塑剤の混合物は、最適な適合性、処理特性および収縮特性を与えるために調製され得る。実施例１２〜１７は、本発明に従って調製され得る例示的な複合体レンズを提供する。
【００９４】
（実施例１．実験プロトコール）
意図される少量の反応性可塑剤を予め充填したバイアルに、デッドポリマーを添加する。攪拌により、この混合物を均一にする間、穏やかな熱を適用する。得られ半固体様の塊を視覚的に観測し、そして種々の温度での光学的透明性を記録した。完全な透明性は、成分混和性の指標であった。かすかな霞みは、部分的な混和性を示唆し、そして不透明度は、非混和性に等しい（相分離の結果としての光散乱）。従って、デッドポリマー反応性可塑剤の多くの対が、調査され得る。
【００９５】
実施例２〜８は、この手順の後の、システム混和性および部分的混和性のいくつかの知見を報告する。
【００９６】
（実施例２．Ｋｒａｔｏｎ−ベースシステム）
以下のポリマーを、実施例１に記載のプロトコールを使用して研究した。この付随の表は、ポリマー特性を要約する。
【００９７】
【表１】
2003523537.tif 000001
Ｓ＝スチレン、ＥＢ＝エチレンブチレン、Ｂ＝ブタジエン、Ｉ＝イソプレン。
【００９８】
ヘキサンジオールジアクリレートは、Ｇ１６５０を除く、全てのＫｒａｔｏｎサンプルを十分に溶媒和し、これは、部分的に混和性を示す。Ｐｈｏｔｏｍｅｒ４２００は、Ｄ１１０１、Ｄ１１０７、Ｄ４１４１、Ｄ４２４０ｐ、およびＧ１６５７を高温で溶媒和する。Ｐｈｏｔｏｍｅｒ４２００（オリゴマージアクリレート）は、Ｇ１６５２を部分的に溶媒和する。ポリブタジエンジメタクリレート（ＳａｒｔｏｍｅｒＣＮ３０１）は、Ｄ１１１６、Ｄ１１０２、およびＤ４１４１を高温で部分的に溶媒和する。Ｅｂｅｃｒｙｌ８４０２は、Ｇ１６５７を溶媒和する。イソデシルアクリレートは、上記のＫｒａｔｏｎｓの全てと適合性である。ヘキサデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、およびステアリルアクリレートは、Ｋｒａｔｏｎを高温で溶媒和する。
【００９９】
Ｋｒａｔｏｎを溶媒和する他のモノマーとしては、ブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ベンジルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、およびビニルベンゾエートが挙げられる。一般に、脂肪族アクリレートは、弾性のＫｒａｔｏｎを良好に溶媒和する。エトキシル化ビフェノールＡジアクリレート（４２４の平均分子量）は、Ｋｒａｔｏｎ  Ｄ４２４０ｐ、Ｄ１１０７、Ｄ４１４１、およびＤ１１０２のみをわずかに溶媒和する。
【０１００】
（実施例３．スチレンリッチＳＢＳシステム）
Ｋｒａｔｏｎ  Ｄ１４０１Ｐは、直鎖スチレンリッチＳＢＳトリブロックコポリマーである。Ｋｒａｐｔｏｎ  Ｄ１４０１Ｐを溶媒和する反応性可塑剤としては、ビニルベンゾエート；テトラヒドロフルフリルアクリレート；ベンジル（メタ）アクリレート；イソボルニル（メタ）アクリレート；ブチルアクリレート；ブチルアクリレート；オクチルアクリレート；イソデシルアクリレート；ブタンジオールジアクリレート；ヘキサンジオールジアクリレート；エトキシル化ビフェノールＡジアクリレート；およびトリメチロールプロパントリアクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。フェニルチオエチルアクリレートなどのような硫黄含有モノマーがまた、ＳＢＳ−ベースポリマーを十分溶媒和する。硫黄含有モノマーのさらなる利点は、これらの取込みにより硬化樹脂のより高度なＡｂｂｅ数が得られることである。
【０１０１】
スチレンリッチＳＢＳトリブロックコポリマーを含む熱力学的に適合性のシステムを得るために、Ｋｒａｔｏｎ  Ｄ１４０１Ｐが、他のＳＢＳコポリマーによって置換され、例えば、これらのコポリマーは、Ｐｈｉｌｌｉｐｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｋ−Ｒｅｓｉｎ）、ＢＡＳＦ（Ｓｔｙｒｏｌｕｘ）、Ｆｉｎａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｆｉｎａｃｌｅａｒ）、およびＡｓａｈｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ａｓａｆｌｅｘ）から市販されている。
【０１０２】
（実施例４．ＰＭＭＡ−ベースシステム）
この研究を、分子量２５，０００のポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）サンプルを用いて実施した。多くの反応性可塑剤は、ＰＭＭＡと適合性であることを見出した。これらは、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ４２００；Ｐｈｏｔｏｍｅｒ６１７３；多くのアルコキシル化多官能性アクリレートエステル（例えば、プロポキシル化グリセロールトリアクリレート）；ウレタンアクリレート（例えば、Ｅｂｅｃｒｙｌ８４０２（脂肪族）およびＥｂｅｃｒｙｌ４８２７、４８４９および６７００（芳香族））；テトラヒドロフルフリルアクリレート；ベンジルアクリレート；ブチルアクリレート；ブタンジオールジアクリレート；ヘキサンジオールジアクリレート；オクチルデシルアクリレート；イソボロニルアクリレート；およびエトキシル化ビスフェノールＡジアクリレートである。
【０１０３】
（実施例５．ポリスチレン−ベースシステム）
ポリスチレンを溶媒和するアクリル化可塑剤としては、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ４２００、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソデシルアクリレートが挙げられる。ビスフェノールＡジアクリレート、ヘキサデシルアクリレート、およびステアリルアクリレートは、高温（例えば、約１００℃）で適合性を示す。
【０１０４】
（実施例６．ポリカルボネートベースシステム）
ビスフェノールＡジアクリレート、アルコキシル化ビスフェノールＡジアクリレート、シクロ脂肪族エポキシ樹脂、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、およびテトラヒドロフルフリルアクリレートは、とりわけ、高温におけるポリカルボネートの溶媒に対する有用性が見出された。数種の芳香族ウレタンアクリレートが、この成分の適合性を助けるために上記の化合物と共に混合され得る。
【０１０５】
（実施例７．ＡＲＴＯＮベースシステム）
ＡＲＴＯＮ  ＦＸ４７２７Ｔ１（ＪＳＲ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）を溶媒和する反応性可塑剤は、ベンジルアクリレート；イソボルニルアクリレート；イソボルニルメタクリレート；ブチルアクリレート；オクチルアクリレート；イソオクチルアクリレート；イソデシルアクリレート；ラウリルアクリレート；べへニルアクリレートである。脂肪族アクリレートは、ＡＲＴＯＮを非常に良好に溶媒和する。
【０１０６】
（実施例８．ＺＥＯＮＥＸベースシステム）
オクチルアクリレート、ブチルアクリレート、およびイソオクチルアクリレートは、Ｚｅｏｎｅｘ４８０Ｒ（Ｎｉｐｐｏｎ  Ｚｅｏｎ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ）を溶媒和する。イソボロニル（メタ）アクリレートは、Ｚｅｏｎｅｘ４８０ＲおよびＥ４８Ｒ、およびＺｅｏｎｏｒ１４２０Ｒ、１０２０Ｒおよび１６００Ｒを溶媒和する。ラウリルアクリレートおよびべへニルアクリレートは、ＺＥＯＮＥＸ４８０ＲおよびＥ４８Ｒを高温で溶媒和する。モノマーの混合物に添加され得るさらなる多官能性アクリレートとしては、ヘキサンジオールジアクリレート、ドデカンジオールジメタクリレート、およびトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカンジメタノールジアクリレートが挙げられる。
【０１０７】
（実施例９．透明な光硬化システム）
デッドポリマー、反応性可塑剤、および光開始剤を含む混合物を、実施例１に記載のプロトコールによって混合した。この反応性可塑剤の量は、代表的に３％〜２５％であり、そして光開始剤は、１重量％〜５重量％であった。例示的な光開始剤としては、ＳａｒｔｏｍｅｒからのＥｓａｃｕｒｅ  ＫＴ０４６およびＣｉｂａ  ＧｅｉｇｙからのＩｒｇａｃｕｒｅ１８４が挙げられる。
【０１０８】
得られた半固体組成物をわずかに加熱し（約１００℃以下）、平面ガラスプレートの間をプレスし、そしてＵＶ光によって暴露（ｆｏｏｄ−ｅｘｐｏｓｅ）した。迅速な重合を観測し、これにより、透明でかつ固体様の物資に導いた。
【０１０９】
透明な光硬化システムの例は、実施例３によって繰り返された、Ｋｒａｔｏｎ  Ｄ１４０１Ｐベースシステム；実施例４によって繰り返されたＰＰＭＡ−ベースシステム；実施例７によって繰り返されたＡＲＴＯＮ−ベースシステムを含む。Ｋｒａｔｏｎ  Ｄ１４０１Ｐベースシステムはまた、例外的な衝撃耐性を示した。
【０１１０】
（実施例１０．高い屈折率を有する透明な光硬化システム）
デッドポリマー、反応性可塑剤、および光開始剤を含む混合物を、実施例１に記載されるプロトコールによって混合し、そして実施例９に記載されるようにさらに処理した。このデッドポリマーは、Ｋｒａｔｏｎ  Ｄ１４０１Ｐであり、そしてこの反応性可塑剤は、ベンジルアクリレートであり、８８／１２の重量比で混合した。Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４を、システムの全重量に基づいて２重量％で混合物に添加した。ＵＶ硬化により、２．４ｍｍの厚さを有する平面サンプルを提供し、これは、７００ｎｍの波長で８８％の光透過を示した。この硬化したサンプルの屈折率は、室温でナトリウムＤラインで１．５７８であった。
【０１１１】
（実施例１１．待機期間および圧縮成形を使用する透明系）
スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマーのＫ−Ｒｅｓｉｎ  ＫＲ０３−ＮＷ（Ｃｈｅｖｒｏｎ−Ｐｈｉｌｌｉｐｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｂａｒｔｌｅｓｖｉｌｌｅ，Ｏｋｌａｈｏｍａ）を、スチレン−メチルメタクリレートコポリマーのＮＡＳ−２１（Ｎｏｖａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ｏｆ  Ｃｈｅｓａｐｅａｋｅ，Ｖｉｒｇｉｎｉａ）と、３０：７０の重量比で物理的に混合した。このポリマーおよびモノマー混合物を、８０：２０の重量比でバイアルに添加した。このモノマー混合物は、ベンジルメタクリレート（「ＢＭＡ」）とエトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート（１のエトキシ化度）との９：１のブレンドからなった。栓をしたバイアルを、７０℃の対流式オーブン内に１週間静置し、その後、この混合物に、開始剤（Ｄａｒｏｃｕｒ  １１７３，Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｅ製）を０．５重量％の量で添加し（この系の全重量に基づく）、そして１５０℃に設定したホットプレートを使用して、加熱しそして手で混合しながら、この系に溶解した。
【０１１２】
サンプルを欠陥のないディスク形状に成形するために、約５ｇの半固体混合物を、Ｃａｒｖｅｒ，Ｉｎｃ．製の圧縮鋳型（カタログ番号  ２０９１．２）の一方の面に置かれたガスケット（ガスケットタイプＡＳ５６８Ａ、ダッシュ＃２２２、ＭｃＭａｓｔｅｒ−Ｃａｒｒ製）の中央に入れた。この鋳型を閉じ、そして約２７０°Ｆの加熱プラテンを有する水圧プレスに移した。次いで、約７トンの力をこのプラテンに１０分間付与した。圧縮後、このプラテンを、プロセス水を使用して、周囲温度まで迅速に冷却した。この圧縮鋳型を取り外し、そして約２ｍｍ圧および５５ｍｍの直径の気泡を含まないディスクを取り出した。次いで、このディスクを加熱した石英プレートの間に配置し、これを次いでわずかに圧縮し、この半固体ディスクをこの石英プレートの表面に適合させた。次いで、このアセンブリを９０℃のホットプレートにのせ、そしてＵＶ光をこの石英プレートの上側に直ちに照射して、この半固体ディスクを硬化した。ＵＶ光源は、フラッドバルブを備えたＢｌａｋ−Ｒａｙ  Ｍｏｄｅｌ  Ｂ  １００ＡＰ  Ｌｏｎｇｗａｖｅ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  Ｌａｍｐ（Ｕｖｐ，Ｕｐｌａｎｄ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）であった。硬化の約１０分後、このサンプルおよびプレートを、このホットプレートから取り出し、そして室温まで冷却した。次いで、このサンプルをプレートからとりだし、良好な光透過性および８３〜８４の範囲のショアーＤ硬度測定値を示すディスク形状の硬化樹脂を得た。
【０１１３】
（実施例１２．複合レンズのための半固体プレフォーム）
約０．３６ｇのＢＭＡおよび０．０４ｇのエトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート（「ＢｉｓＡＤＭＡ」−ＳＲ３４８、Ｓａｒｔｏｍｅｒ製）をバイアル中で混合した。Ｋ−Ｒｅｓｉｎ  ＫＲ０３−ＮＷとＮＡＳ−２１の３０：７０のブレンド（１．６ｇ）をこのバイアルに添加し、そしてこの混合物を、全てのポリマー粒子が反応性可塑剤で被覆されるように撹拌した。このバイアル中の最終的な組成は、以下であった：８０重量％のポリマーおよび２０重量％の反応性可塑剤。多くのバイアルをこの様式で調製し、キャップし、そして７０℃のオーブンに入れ、数日から１週間静置して、可塑剤をポリマーに溶媒和させた。
【０１１４】
この期間の後、この混合物をバイアルから取り出し、そして１５０℃のホットプレート上でスパチュラを用いて混合した。約１重量％の光開始剤、Ｄａｒｏｃｕｒ  １１７３（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ）を添加し、そして半固体系になるまで混合した。上記の様式で混合した約１８ｇの材料を、Ｔｅｆｌｏｎシート（１００ｍｍ×１００ｍｍ）に移し、これをステンレス鋼タイル（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）上で静置した。内径３インチ、厚さ５ｍｍのスチール棒をこのランプルの周りに置き、このスチール棒の内側は、直径２．２５”インチ、３／１６”圧のＢｕｎａ−Ｎ  Ｏリングであった。次いで、このサンプルを、その上部に別のＴｅｆｌｏｎシートを配置し、次いで別のステンレス鋼タイルを配置することによって、挟んだ。これらの部品の全ては、ＭｃＭａｓｔｅｒ−Ｃａｒｒ  Ｓｕｐｐｌｙ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。このスチールタイルを、次いで、Ｃａｒｖｅｒ水圧プレス（モデル番号３９１２）内に配置し、２４０°Ｆに設定した加熱プラテンに取り付けた。５０００ポンドの力を、１０分間このサンプルに付与し、その後、これをこのプラテン内の冷却チャネルを通る流水で６０°Ｆまで冷却した。圧力を解除し、そして半固体ポリマーディスクを、直径約７０ｍｍおよび厚さ５ｍｍのタイルから取り出した。
【０１１５】
（実施例１３．半完成ポリカーボネートレンズ基材および前側半固体基材層から形成される多焦点複合レンズ）
実施例１２のディスク型プレフォームを上層として使用した。前面上の６．２５のベースカーブ（ｂａｓｅ  ｃｕｒｖｅ）を有する半完成ポリカーボネートレンズを基材として使用した。半完成ポリカーボネートレンズを、５％  ＫＯＨに一晩浸漬し、表面上の引っ掻き防止コーティングを処理して、上層の接着を促進した。６．２５のベースカーブおよび二焦点アドポケット（ａｄｄ  ｐｏｃｋｅｔ）を有するガラス鋳型を、複合レンズの前面のための鋳型として使用した。鋳型の取り外しを容易にするために、このガラス鋳型を、メーカの指示書に従って、Ｒｅｌｉｓｓｅ  ２５２０（Ｎａｎｏｆｉｌｍ，Ｌｉｔｄ．，Ｖａｌｌｅｙ  Ｖｉｅｗ，Ｏｈｉｏ）で処理した。このプレフォームを、前側レンズ鋳型とポリカーボネート版完成レンズとの間に配置した。前側レンズ鋳型／プレフォーム／ポリカーボネートレンズサンドイッチを、次いで、Ｃａｒｖｅｒ水圧プレス内に配置し、２１０°Ｆに設定した温度制御した上部プラテンおよび下部プラテンを取り付けた。わずかな陽圧を適用し（１ポンド未満の力）、同時に、このプレフォームは、プラテンにより提供される熱に起因して軟化した。圧縮すると、二焦点ポケット領域を含む、鋳型表面とポリカーボネート基材との間のキャビティに満たされた半固体プレフォームは、中心から縁部に向かって半径方向外側に流れる。欠陥は観察されなかった。得られた半固体上層は、二焦点ポケットの外側の領域の厚さが約１ｍｍであった。
【０１１６】
次いで、基材−上層−鋳型サンドイッチを、この鋳型から取り出し、約９０℃に設定したホットプレート上に置き、そしてレンズ鋳型を通して投射される紫外光で硬化した。このＵＶ光源は、フラッドバルブを備えたＢｌａｋ−Ｒａｙ  Ｍｏｄｅｌ  Ｂ  １００ＡＰ  Ｌｏｎｇｗａｖｅ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  Ｌａｍｐ（ＵＶＰ製、Ｕｐｌａｎｄ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）であった。約１０分間進行される硬化（この時間の間に、半固体上層は硬化し、ポリカーボネート基材に融合する）は、複合レンズ構造を形成し、これは次いで、室温まで冷却される。ポリカーボネートブランク／硬化樹脂サンドイッチを、次いで、前側レンズ鋳型から分離し、半完成ポリカーボネートレンズ基材に以前に接着した半固体上層から成る複合レンズを得る。
【０１１７】
この複合レンズは、２つの層の間の脱積層の徴候を有さない端部を有する。この複合レンズはまた、９５℃の水浴に５分間と０℃の水浴に５分間との間で、交互に浸漬され、この全ては、層の脱積層の徴候を有さなかった。
【０１１８】
（実施例１４．完成ポリカーボネートレンズ基材および前側半固体上層から形成されるフォトクロミック複合レンズ）
フォトクロミック色素（例えば、「Ｔｈｕｎｄｅｒｓｔｏｒｍ  Ｐｕｒｐｌｅ」、Ｊａｍｅｓ  Ｒｏｂｉｎｓｏｎ製）を、反応性可塑剤のイソボルニルメタクリレート（「ＩＢＭＡ」−ＳＲ  ４２３Ａ、Ｓａｒｔｏｍｅｒ）中１重量％濃度で溶媒和した。得られた色素溶液を、次いで、濾過して、いずれの微粒子も除去した。
【０１１９】
約０．１ｇの色素溶液を、０．１ｇのＩＢＭＡおよびさらなる反応性可塑剤としての０．２ｇのエトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート（ＢｉｓＡＤＭＡ−ＳＲ３４８、Ｓａｒｔｏｍｅｒ）がすでに入ったシンチレーションバイアルに添加し、そしてこの混合物全体に色素が分散するように撹拌した。１．６ｇのＫ−Ｒｅｓｉｎ  ＫＲ０３−ＮＷをこのバイアルに添加し、そしてポリマー粒子が反応性可塑剤で被覆されるように、この混合物を撹拌した。バイアル中の最終の組成は、以下であった：０．８重量％  ポリマー、２０重量％  反応性可塑剤。色素は、全重量の０．０５重量％で存在した。約８ｇの材料を、次いで、実施例１２の手順に従って処理して、フォトクロミック色素を含み、直径約７０ｍｍおよび厚さ２ｍｍの半固体プレフォームを形成した。
【０１２０】
このプレフォームを、次いで、平坦な完成したカーボネートの単視（ｓｉｎｇｌｅ  ｖｉｓｉｏｎ）レンズを裏側基材として使用した以外は、実施例１３に記載されるように処理した。このポリカートネート基材は、約１ｍｍ厚であり、６．００のベースカーブを有し、そしていずれの表面上も引っ掻き防止コーティングで処理されておらず、従って、ＫＯＨ処理は使用しなかった。また、約６．２５のベースカーブを有する球形前側レンズ鋳型を使用して、成形の間に、軟固体プレフォームの外面を成形した。この結果は、完成したポリカーボネートレンズ基材に前に接着した半固体フォトクロミック色素含有上層（約１ｍｍ厚）からなる複合レンズであり、この複合レンズは、約２ｍｍ厚であった。
【０１２１】
このサンプルは、熱水浴と冷水浴との間を移動され得、そして上層と基材層との間の脱積層の徴候を有さない末端を有した。太陽光に暴露して、レンズを暗くするフォトクロミック反応を行い、そしてこのフォトクロミック反応は、直接太陽光から取り出すと逆転した。
【０１２２】
（実施例１５．半完成ポリカーボネートレンズ基材および前側半固体上層から形成されるフォトクロミック複合レンズ）
引っ掻き防止コーティングポリカーボネート半完成レンズを基材として使用した以外は、実施例１４の手順に従った。この基材を実施例１３のようにＫＯＨで処理した。得られた複合レンズは、ポリカートネート半完成レンズに結合した約１ｍｍ厚のフォトクロミック上層を含んだ。この複合レンズもまた、良好な接着特性、ならびに太陽光における可逆的フォトクロミック反応を示した。
【０１２３】
（実施例１６．半完成ＣＲ−３９レンズ基材および前側半固体上層から形成されるフォトクロミック複合レンズ）
コーティングしていないＣＲ−３９半完成レンズを基材として使用した以外は、実施例１４の手順に従った。この基材は、ＫＯＨで処理しなかった。得られた複合レンズは、ＣＲ−３９半完成レンズに結合した約１ｍｍ厚のフォトクロミック上層を含んだ。この複合レンズはまた、良好な接着特性、ならびに太陽光における可逆性フォトクロミック反応を示した。
【０１２４】
（実施例１７．２つのポリカートネート基材および中心半固体層から形成される複合レンズ）
半固体組成物を、Ｋｒａｔｏｎ  Ｄ４２４０Ｐおよびテトラヒドロフルフラールアクリレートを４：１の比で混合することによって形成した。ＵＶ開始剤のＩｒｇａｃｕｒｅ  １８４を２重量％の量で添加した。第１のまたは前側のポリカートネート基材を得、これは平面を有し、前面および裏面上の４．５のベースカーブを有し、そして前面上に成形された＋２の二焦点ポケットを有した。第２のまたは裏面のポリカートネート基材もまた得られ、これは前面および裏面上の６．５のベースカーブ（レンズ鋳型の表面に対して−２のジオプター補正）、および負荷された２／１のジオプターシリンダーを有し、円環状の裏面を得た。このポリカートネート基材は、この円環状裏面を二焦点ポケットを整列して、ゼロ度の円柱角を得るように回転される。半固体組成物を、その凹面上の前側ポリカーボネート基材の中心付近に配置し、次いで、２つの基材を一緒に圧縮し、その結果、この半固体は、基材の縁部に向かって中心から外側に流れることによってそれらの間のキャビティを満たす。得られる複合レンズは、前側および裏側のポリカーボネート基材を含み、その間の硬化樹脂は、この２つの基材を一緒に結合する。このレンズは、前面および非点補正のための整列された円環状裏面に構築された二焦点ポケットを有する。脚注：この円柱の整列は、半固体材料の圧縮の前に前側基材に対して裏側基材を単に回転させることによって、回転の他の所望の程度を有するレンズを形成するように容易に調節され得る。得られたレンズはまた、非常に衝撃抵抗性である。