ES2287705T3

ES2287705T3 - Metodo de fabricacion de un cuerpo estratificado.

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Publication number: ES2287705T3
Application number: ES04717291T
Authority: ES
Inventors: Katsuhiro c/o Tokuyama Corporation MORI; Junji c/o Tokuyama Corporation Momoda; Naoto C/o Tokuyama Corporation TAKAHASHI
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 2003-03-05
Filing date: 2004-03-04
Publication date: 2007-12-16
Anticipated expiration: 2024-03-04
Also published as: EP1609538A4; DE602004007783T2; US20060269663A1; JP4327160B2; JPWO2004078364A1; DE602004007783D1; AU2004218587A1; WO2004078364A1; EP1609538B1; US8440267B2; EP1609538A1; AU2004218587C1; AU2004218587B2

Abstract

Un procedimiento para preparar un estratificado que comprende un material de base que tiene una superficie curvada convexa o cóncava y, sobre la superficie, una capa de cobertura que tiene un grosor desde 5 hasta 100 µm, el cual procedimiento comprende las etapas de: formar una película de revestimiento que tiene un grosor predeterminado aplicando un agente de revestimiento que contiene un monómero polimerizable y un compuesto fotocrómico y que tiene una viscosidad a 25°C desde 20 hasta 1000 mPa.s sobre la superficie curvada del material de base, en una atmósfera en la que la concentración de oxígeno es no menor que 1%, y después curar la película de revestimiento en una atmósfera de una concentración de oxígeno no mayor que 500 ppm por fotopolimerización mientras se mantiene sustancialmente la uniformidad del grosor de la película de revestimiento, en el que dicho curado de la película de revestimiento se comienza dentro de un periodo de paso del tiempo de fluidización (t), como se definemás adelante, desde el momento justo después de la compleción de la aplicación del agente de revestimiento. [Tiempo de fluidización (t)]: Se dejan caer 50 µl del agente de revestimiento sobre una posición predeterminada de una superficie lisa de placa de vidrio mantenida horizontalmente a la misma temperatura que la temperatura de las circunstancias donde se mantiene el material de base durante un periodo desde justo después de la compleción de la aplicación del agente de revestimiento hasta el comienzo del curado de la película de revestimiento. El agente de revestimiento se extiende de forma natural hasta que la extensión se completa. Después, se inclina la placa de vidrio de forma que el ángulo de elevación con respecto a la horizontal sea de 30 grados y se mantiene, el tiempo requerido para que la parte más remota de la periferia del agente de revestimiento se mueva 10 mm justo después de que la placa de vidrio se incline, se toma como el tiempo de fluidización (s).

Description

Método de fabricación de un cuerpo estratificado.

Ámbito técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar un estratificado que tiene un material de base sobre cuya superficie se forma una capa de revestimiento, por ejemplo, una lente de plástico que tiene una capa de revestimiento fotocrómica y las similares.

Antecedentes técnicos

Las gafas fotocrómicas son gafas cuyas lentes se colorean rápidamente en un exterior irradiado con luz que contiene rayos UV, tal como la luz solar, para funcionar como gafas de sol y que se decoloran en un interior irradiado sin tal luz para funcionar como gafas transparentes ordinarias, y las demandas de ellas crecen fuerte en los últimos años.

Conocidos como procedimientos para producir lentes de plástico que tienen una propiedad fotocrómica son un procedimiento en el que lentes que no tienen propiedad fotocrómica se impregnan en las superficies con compuestos fotocrómicos (en lo sucesivo, denominado un procedimiento de imbibición), un procedimiento en el que se disuelve un compuesto fotocrómico en un monómero y el monómero se polimeriza para obtener por ello directamente lentes fotocrómicas (en lo sucesivo, denominado un procedimiento en masa), y un procedimiento en el que un agente de revestimiento (en lo sucesivo, denominado un agente de revestimiento fotocrómico) que comprende un compuesto fotocrómico se aplica sobre las superficies de lentes de plástico para proporcionar una capa (capa de revestimiento fotocrómico) que tienen una propiedad fotocrómica (en lo sucesivo, denominado un procedimiento de revestimiento). Entre estos procedimientos, el procedimiento de revestimiento tiene una ventaja de que puede proporcionar propiedad fotocrómica a cualquier material de base para lentes en principio, comparado con los otros dos procedimientos. Además, en el procedimiento de imbibición, se tiene que usar como material de base para lentes un material de base blando en el que un compuesto fotocrómico sea susceptible de ser dispersado, y se tiene que usar una composición específica también en el procedimiento en masa con el fin de permitir que se revele la buena propiedad fotocrómica. No obstante, el procedimiento de revestimiento no tiene tal restricción con relación a los materiales de base.

Ejemplos de los agentes de revestimiento fotocrómico usados en el procedimiento de revestimiento pueden incluir uno fotopolimerizable (como se describe en el folleto del documento WO-2001/02449). Los presentes inventores también desarrollaron un agente de revestimiento fotocrómico fotocurable capaz de proporcionar una capa de revestimiento fotocrómico que tiene excelente adhesión a un material de base (como se describe en el folleto del documento WO-2003/011967, Solicitudes de Patentes Japonesas números 2002-354291 y 2002-372835).

Con el fin de formar una capa de revestimiento fotocrómico usando el agente de revestimiento fotocrómico fotopolimerizable, se aplica el agente de revestimiento sobre la superficie de un material de base para lentes y después se puede curar la película revestida del agente de revestimiento por irradiación con rayos ultravioletas u otras luces. No obstante, no se dice, sin embargo, que la técnica relacionada con el procedimiento de revestimiento ha sido llevada a cabo. Incluso en el caso de llevar a cabo el curado como se describe más arriba, se ha usado un aparato de fotocurado para revestimiento duro.

Como un aparato de esta clase, se conoce un aparato capaz de llevar a cabo automáticamente una serie de tratamientos desde la aplicación de un agente de revestimiento hasta fotopolimerización. El aparato tiene una estructura tal que se transporta automáticamente un material de base para lentes revestido con el agente de revestimiento a una estación de curado donde se equipa una fuente de luz para rayos ultravioletas dentro de una cubierta y se puede llevar a cabo una irradiación con rayos ultravioletas mientras se introduce gas nitrógeno en la cubierta (se remite al documento JP-A-2000-334369).

Se considera que el procedimiento de revestimiento con el anterior aparato puede ser un procedimiento usable como procedimiento para preparar una lente de plástico fotocrómica, no obstante, se ha encontrado que tiene tal problema que es difícil de preparar una capa de revestimiento fotocrómico de alta calidad llevando a cabo prácticamente el revestimiento con el agente de revestimiento fotocrómico. Como una de las razones, se considera que la velocidad de polimerización se reduce por la absorción de la luz del compuesto fotocrómico contenido en el agente de revestimiento y, por ello, sufre fácilmente inhibición de la polimerización debido al oxígeno residual en la atmósfera de polimerización. En el caso de preparar una lente que tenga suficientes propiedades fotocrómicas con el procedimiento de revestimiento, el grosor de la capa de revestimiento tiene que ser necesariamente mucho más grueso comparado con el grosor de la película de revestimiento duro (normalmente alrededor de 1 \mum), por ejemplo, más grueso que 5 \mum, preferentemente más grueso que 30 \mum, puesto que la concentración del compuesto fotocrómico en el agente de revestimiento fotocrómico tiene un límite. Por lo tanto, como otra de las razones, se considera cuando el grosor de la capa se hace que sea grande, la superficie de la capa sufre fácilmente la influencia del impedimento de la polimerización producido por el oxígeno, mientras que la parte profunda del mismo sufre ligeramente la influencia y, por ello, el grado de polimerización es desigual en la dirección del grosor. Por lo tanto, se considera que los problemas anteriores se pueden solucionar aumentando la velocidad de polimerización o llevando a cabo la polimerización en una atmósfera sustancialmente exenta de oxígeno.

No obstante, no se prefiere aumentar la cantidad de iniciador de fotopolimerización para impedir que se reduzca la velocidad de polimerización debido a inducir tal problema de reducir la durabilidad del compuesto fotocrómico. Además, en el caso de evitar el problema de la inhibición de la polimerización debida al oxígeno purgando suficientemente la atmósfera con un gas inerte tal como gas nitrógeno, lleva un largo periodo de tiempo reducir la concentración de oxígeno a un nivel no problemático purgando con un gas inerte después de depositar un material de base revestido con un agente de revestimiento en un aparato de polimerización. Como resultado, se encuentra además que el caso de usar un material de base que tenga una superficie curvada convexa o cóncava, tal como lentes para gafas, produce diferentes problemas que, incluso si el material de base está colocado horizontalmente, es imposible preparar una capa de revestimiento que tenga un grosor uniforme y prescrito porque el agente de revestimiento es fluido y la existencia de desigual-
dad de color en el momento de la coloración y la reducción de las propiedades ópticas de las lentes son inevitables.

En estas circunstancias, es un objeto de la presente invención crear un procedimiento para formar una capa de revestimiento de un material curado hecha de un agente de revestimiento sobre la superficie de un material de base que tenga una superficie curvada convexa o cóncava, tales como lentes para gafas o similares, y también crear un procedimiento para curar uniforme y homogéneamente una capa de agente de revestimiento incluso si tiene un gran grosor en estado no curado.

Los presentes inventores han estado estudiando con la mayor seriedad con el fin de resolver los problemas anteriores. Como resultado, los presentes inventores han tenido éxito al llevar a cabo la polimerización en una atmósfera deseada durante un periodo de tiempo muy corto desde la compleción del revestimiento usando un aparato de fotopolimerización en el que, además de una cámara de fotopolimerización para llevar a cabo la fotopolimerización, se provee una cámara preliminar de polimerización como una cámara precedente de la cámara de fotopolimerización, mientras que regulando previamente las atmósferas de ambas cámaras, un material de base revestido con un agente de revestimiento fotocurable se sujeta antes en la cámara preliminar de polimerización y después se traslada a la cámara de fotopolimerización mediante un medio de transporte específico. Además, usando el aparato, se han estudiado de forma variada diversas condiciones para preparar la capa de revestimiento favorable y tuvieron éxito para especificar la concentración de oxígeno capaz de ignorar la influencia de la inhibición de la polimerización debida al oxígeno y el tiempo capaz de ignorar la deformación durante un periodo desde el momento justo después de la formación de la película de revestimiento hasta el momento en llevar a cabo el curado de polimerización. Por lo tanto, la presente invención ha sido cumplida.

Como un método para aplicar el agente de revestimiento sobre la superficie de un material de base para lentes, se conoce un método de usar un aparato de revestimiento por centrifugación (método de revestimiento por centrifugación). El método de revestimiento por centrifugación comprende las etapas de alimentar un líquido de revestimiento (agente de revestimiento) sobre un material de base para lentes mantenido en rotación y después extender el líquido de revestimiento sobre la superficie del material de base haciendo girar el material de base y expulsando además el exceso de líquido de revestimiento haciendo girar rápidamente el material de base y, por lo tanto, regulando el grosor de la película deseado. El método de revestimiento por centrifugación ha sido empleado ampliamente como un procedimiento de aplicación de agente de revestimiento para formar una capa de revestimiento duro sobre la superficie de la lente debido a que tiene simplicidad de operación.

El caso de usar un agente de revestimiento fotocrómico con el método de revestimiento por centrifugación tiene las siguientes especialidades comparado con los métodos de revestimiento por centrifugación convencionales.

En primer lugar, puesto que es necesario dar suficientes propiedades fotocrómicas a una lente de material de base sólo mediante una capa de revestimiento fotocrómico en el método de revestimiento, el grosor de la película es necesario que sea grueso para que sea desde 5 hasta 100 \mum. Con el fin de formar fácilmente la película de revestimiento que tenga tal grosor, el agente de revestimiento fotocrómico se regula para que tenga una alta viscosidad de, por ejemplo, una viscosidad a 25ºC desde 20 hasta 1000 mPa.s y también que se extienda a una baja velocidad de rotación (comparada con el caso de usar agentes de revestimiento convencionales para revestimiento duro) de, por ejemplo, no mayor que 1000 rpm.

En segundo lugar, el material de base para lentes contiene normalmente un absorbente ultravioleta. En el caso de que la luz transmitida a través de tal lente (luz en la que han disminuido los rayos ultravioletas) sea irradiada sobre la capa de revestimiento fotocrómico, es difícil que el compuesto fotocrómico desarrolle coloración. De acuerdo con esto, en el caso de preparar una lente fotocrómica con el anterior "método de revestimiento", es necesario formar la capa de revestimiento fotocrómico sobre la superficie de la cara superficial frontal de la lente (la superficie opuesta a la superficie que mira hacia los ojos cuando se llevan puestas unas gafas), normalmente la superficie curvada convexamente.

No obstante, cuando se aplica el líquido de revestimiento fotocrómico que tiene una alta viscosidad con revestimiento por centrifugación sobre la superficie de la lente, el exceso de líquido de revestimiento, que no ha sido despedido en el momento de rotación rápida, permanece en la periferia del material de base de forma que el grosor de la periferia de la capa de revestimiento fotocrómico es más grueso que el de otras partes (engrosamiento de la periferia), produce problemas de forma que se induce desigualdad en el grosor de la capa de revestimiento y las propiedades ópticas de la lente se reducen. Esta permanencia de líquido se puede disminuir bastante eliminado la permanencia del líquido en la periferia del material de base por medio de un gálibo, tal como una espátula o similar, en el momento del revestimiento por centrifugación, pero el engrosamiento de la periferia no se puede disolver completamente.

En el caso de lentes para gafas, se procesa una lente sometida a revestimiento para que se ajuste a la forma de la llama y después se usa. Por lo tanto, puesto que la parte de la periferia donde el grosor es grande (parte gruesa de la periferia) se corta en el procesamiento, las lentes para gafas prácticamente no tienen los anteriores problemas en muchos casos. No obstante, las aplicaciones que usan lentes que no están sometidas a procesamiento de corte tienen todavía los anteriores problemas. Además, incluso en la aplicación de lentes para gafas, cuando las lentes que tienen un diámetro pequeño se someten a revestimiento, el área de la parte de la periferia gruesa se hace relativamente grande y no se puede ignorar su influencia. Además, cuando se someten a revestimiento lentes como planas que tienen una pequeña curvatura, se ha encontrado que la zona de la parte de la periferia gruesa está extendida (ocasionalmente, la zona alrededor de 10 mm separada de la periferia en la dirección del radio se convierte en una parte de la película periférica gruesa). Con el fin de aplicar "el método de revestimiento" a materiales de base para lentes que tienen diversas formas, es necesario estrechar más la zona de la parte de película periférica
gruesa.

En estas circunstancias, es un objeto de la presente invención crear un procedimiento que no cause engrosamiento de la periferia cuando se preparan productos que tengan una capa de revestimiento gruesa con un grosor, por ejemplo, desde 5 hasta 100 \mum, mediante el método de revestimiento por centrifugación que comprende aplicar un agente de revestimiento que tenga una alta viscosidad, tal como un agente de revestimiento fotocrómico, sobre la superficie de un material de base y después curar.

Como se describe anteriormente, debido a que el agente de revestimiento fluye después del revestimiento, a veces no se puede preparar una capa de revestimiento que tenga un grosor uniforme. Este problema se resolverá probablemente curando rápidamente la capa de revestimiento después de la formación de la película de revestimiento. Pero, en el caso de llevar a cabo la etapa de curado en una atmósfera de un gas inerte, la uniformidad del grosor de la película de revestimiento se deteriora ocasionalmente debido a que tarda cierto tiempo el purgado con gas. Por lo tanto, en consideración de la preparación industrial, el tiempo de mantener la uniformidad del grosor de la película de revestimiento es preferentemente más largo.

Como se describe anteriormente, es otro objeto de la presente invención crear una técnica capaz de mantener la uniformidad del grosor de la película de revestimiento durante un periodo de tiempo más largo después de la formación de la película de revestimiento.

Los presentes inventores han estado estudiando con la mayor seriedad con el fin de resolver los anteriores objetos. Como resultado, los presentes inventores encontraron que durante el tiempo desde la formación de una película revestida de agente de revestimiento con el método de revestimiento por centrifugación hasta su curado con irradiación de luz, el tiempo de mantener la uniformidad del grosor de la película revestida se puede prolongar manteniendo el material de base a baja temperatura. Por lo tanto, la presente invención se ha cumplido.

Descripción de la invención

La presente invención para alcanzar estos objetos se define en la reivindicación adjunta 1 y contiene las siguientes características:

(1) Un procedimiento para preparar un estratificado que comprende un material de base que tiene una superficie curvada convexa o cóncava y, sobre la superficie, una capa de cobertura que tiene un grosor desde 5 hasta 100 \mum, el cual procedimiento comprende las etapas de:

formar una película de revestimiento que tiene un grosor predeterminado aplicando un agente de revestimiento que contiene un monómero polimerizable y un compuesto fotocrómico sobre la superficie curvada del material de base, y después

curar la película de revestimiento en una atmósfera de una concentración de oxígeno no mayor que 500 ppm por fotopolimerización mientras que se mantiene sustancialmente la uniformidad del grosor de la película de revestimiento.

El material de base tiene típicamente una configuración de la proyección ortogonal de círculo o similar a círculo y tiene una superficie curvada que se va a revestir con el agente de revestimiento, en el que la relación (\Deltah/r) de diferencia de nivel {\Deltah (mm)) sobre la parte convexa o cóncava al radio {r (mm)} del material de base es desde 0,01 hasta 0,50,

el agente de revestimiento tiene una viscosidad a 25ºC desde 20 hasta 1000 mPa.s, y

la película de revestimiento se cura por fotopolimerización en una atmósfera en la que la concentración de oxígeno es no mayor que 500 ppm, dentro de un periodo de paso del tiempo de fluidización (t), como se define más adelante, desde el tiempo justo después de la compleción de la aplicación del agente de revestimiento.

[Tiempo de fluidización (t)]: Se dejan caer 50 \mul del agente de revestimiento sobre una posición predeterminada de una superficie lisa de placa de vidrio mantenida horizontalmente a la misma temperatura que la temperatura de las circunstancias donde se mantiene el material de base durante un periodo desde justo después de la compleción de la aplicación del agente de revestimiento hasta el comienzo del curado de la película de revestimiento. El agente de revestimiento se extiende de forma natural hasta que la extensión se completa. Después, se inclina la placa de vidrio de forma que el ángulo de elevación con respecto a la horizontal sea de 30 grados y se mantiene el tiempo requerido para que la parte más remota de la periferia del agente de revestimiento se mueva 10 mm justo después de que la placa de vidrio se incline se toma como el tiempo de fluidización (s).

Según la presente invención, el agente de revestimiento se aplica en una atmósfera en la que la concentración de oxígeno es por lo menos 1%, y el agente de revestimiento tiene una viscosidad a 25ºC desde 20 hasta 1000 mPa.s.

Después de formar la película de revestimiento que tiene un grosor predeterminado sobre el material de base, la película de revestimiento se cura por fotopolimerización, preferentemente mientras gira a una velocidad rotacional desde 20 hasta 1500 rpm a lo largo de un eje de rotación definido por una línea recta que pasa por un centro de la superficie curvada del material de base o cierto punto próximo al centro y también penetra a través del material de base en la dirección del grosor.

La formación de la película de revestimiento sobre la superficie curvada del material de base se lleva a cabo típicamente mediante un método de revestimiento por centrifugación y la permanencia de líquido del agente de revestimiento producida en la periferia del material de base se elimina durante el revestimiento por centrifugación.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista en perspectiva que muestra un aparato de fotopolimerización 1 usable en la presente invención.

La Fig. 2 es una vista en plano del anterior aparato (excluyendo una parte de fuente de luz).

La Fig. 3 es un corte transversal tomado a lo largo del eje X-Y en la Fig. 1.

La Fig. 4 es una realización preferida de una placa móvil (bandeja) capaz de deslizarse sobre un suelo.

La Fig. 5 es una realización de usar un aparato de fotopolimerización.

La Fig. 6 es otra realización de un aparato de fotopolimerización 10 usable en la presente invención.

Mejor modo de llevar a cabo la invención

El procedimiento para preparar un estratificado según la presente invención comprende las etapas de:

formar una película de revestimiento sobre la superficie curvada del material de base que tiene una superficie curvada convexa o cóncavamente, y después

curar la película de revestimiento en una atmósfera en la que la concentración de oxígeno sea no mayor que 500 ppm por fotopolimerización mientras se mantiene sustancialmente la uniformidad del grosor de la película de revestimiento.

El material de base usado en la presente invención no está particularmente limitado con tal que tenga una superficie curvada convexa o cóncavamente y, además, tenga preferentemente una forma de círculo o similar a círculo vista desde la dirección hacia arriba o hacia abajo (forma de proyección ortogonal) desde el punto de vista de llevar a cabo fácilmente el revestimiento por centrifugación. Además, desde el punto de vista de uniformizar fácilmente el grosor de la película de revestimiento que se va a formar sobre la superficie, el material de base tiene una relación (\Deltah/r) de diferencia de nivel {\Deltah (mm)} sobre la parte curvada convexa o cóncavamente que se va a revestir con el agente de revestimiento al radio {r (mm)} del material de base desde 0,01 hasta 0,50. El radio significa 1/2 del diámetro más pequeño cuando la forma de la proyección ortogonal es como un círculo. En el caso en que el material de base tenga una superficie convexa, la diferencia de nivel corresponde a la altura del punto más alto de la superficie convexa desde el plano horizontal definido por la periferia del material de base, mientras que en el caso de que el material de base tenga una superficie cóncava, la diferencia de nivel corresponde a la altura del espacio interno que se forma depositando el material de base sobre el plano horizontalmente plano de forma que la superficie cóncava esté hacia abajo. Además, debido a que es altamente útil emplear el procedimiento de la presente invención, se prefiere particularmente usar el material de base que tenga un diámetro desde 50 hasta 150 mm y un diámetro de curvatura sobre la superficie principal de por lo menos 50 mm.

El material de base, que no está particularmente limitado, comprende uno cualquiera de vidrios, plásticos, metales y cerámicos. El material de base hecho de los siguientes materiales se puede usar sin limitación particular. Ejemplos del material pueden incluir resinas plásticas tales como resina (met)acrílica, resina de policarbonato, resina alílica, resina de tiouretano, resina de uretano, resina tioepoxídica, poli(tereftalato de etileno), polipropileno, polietileno, poliestireno, resina epoxídica, poli(cloruro de vinilo), poli(tetrafluoruro de etileno), resina de silicona y las similares; metales tales como acero inoxidable (SUS), aluminio, cobre, hierro, y los similares; cauchos tales como caucho de estireno-butadieno, caucho de polibutadieno, caucho de isopreno, caucho acrílico, y los similares; y otros materiales conocidos tales como semiconductores, materiales de madera, vidrios inorgánicos, vidrios de cuarzo, papeles y cerámicos. No obstante, cuando los productos preparados mediante el procedimiento de preparación de la presente invención sean materiales ópticos, se prefiere usar un material de base que tenga transparencia.

Por ejemplo, en el caso de preparar productos ópticos tales como lentes fotocrómicas y similares [en este caso, la capa de revestimiento formada por el procedimiento de la presente invención (en lo sucesivo denominada a veces "capa de revestimiento" simplemente) tiene propiedades fotocrómicas], materiales de base similares a discos hechos de vidrio o resina, que se usan como una lente normal, se usan favorablemente como material de base. En general, las lentes de vidrio plástico tienen una superficie curvada, y muchas lentes tienen una superficie convexa que tiene forma curvada compleja. En la presente invención, tales lentes de vidrio se pueden usar como material de base sin ningún problema.

El material de base sometido a tratamientos superficiales tales como tratamiento de imprimación, tratamiento con plasma o tratamiento de descarga en corona se puede usar como material de base. Ejemplos de tales tratamientos superficiales pueden incluir tratamiento químico con una solución acuosa básica o solución acuosa ácida, tratamiento de pulido con un agente de pulido y tratamiento con plasma con plasma a presión atmosférica y plasma a baja presión, y los similares.

En el procedimiento de preparación de la presente invención, al principio, sobre la superficie curvada convexa o cóncava del material de base, se aplica un agente de revestimiento que comprende un monómero polimerizable como un componente esencial con un método de revestimiento por centrifugación o similar, para formar una película de revestimiento que tenga un grosor tal que el grosor curado sea un grosor esperado. En esta aplicación, el agente de revestimiento no está particularmente limitado en la medida en que contenga el monómero polimerizable como componente. No obstante, el agente de revestimiento necesita tener propiedades de curado fotopolimerizable porque el procedimiento es sencillo y, cuando se usa un material de base de resina como material de base, el material de base se deforma severamente por el calor o similar aplicado o generado en el tiempo de curado.

Además, puesto que el grosor de la capa de revestimiento de resina finalmente resultante se regula fácilmente para que esté en el intervalo desde 5 hasta 100 \mum, la viscosidad a 25ºC del agente de revestimiento es desde 20 hasta 1000 mPa.s. Cuando el agente de revestimiento tenga una viscosidad a 25ºC menor que 20 mPa.s, el problema de que la periferia de la película se hace gruesa, como se describe anteriormente, no se produce en el revestimiento por centrifugación. Por otra parte, cuando el agente de revestimiento tenga una viscosidad a 25ºC por encima de 1000 mPa.s, es difícil llevar a cabo el método de revestimiento por centrifugación. Se prefiere usar el agente de revestimiento que tenga una viscosidad a 25ºC desde 50 hasta 500 mPa.s, particularmente desde 80 hasta 200 mPa.s, desde el punto de vista de la efectividad de lo ventajoso de la presente invención y las propiedades de operación.

Como componentes para constituir el agente de revestimiento, se pueden usar sin limitación particular compuestos conocidos usados en las aplicaciones de esta clase. La composición del agente de revestimiento se puede determinar de acuerdo con los objetos, por ejemplo, mejora de la dureza de la superficie, alcanzar propiedades fotocrómicas, mejora de la resistencia al impacto, capa de revestimiento dura, capa antirreflexión, o las similares. Por ejemplo, en el caso de pretender mejorar la dureza de la superficie, la composición incluye preferentemente un monómero que tenga al menos tres grupos polimerizables por radicales y/o un monómero híbrido orgánico-inorgánico, mientras que, en el caso de alcanzar propiedades fotocrómicas, la composición incluye preferentemente un monómero polimerizable por radicales con el fin de mejorar las propiedades químicas y mecánicas de un producto curado tales como resistencia a los disolventes, dureza, resistencia al calor o las similares, o las propiedades fotocrómicas tales como densidad de la coloración, velocidad de desvanecimiento del color y las similares. El monómero polimerizable por radicales no está particularmente limitado y es posible usar compuestos conocidos que tengan un grupo polimerizable por radicales tal como un grupo (met)acriloilo, grupo (met)acriloiloxi, grupo vinilo, grupo alilo y grupo estirilo, sin ninguna limitación. Entre éstos, el compuesto que tenga un grupo (met)acriloilo o grupo (met)acriloiloxi como grupo polimerizable por radicales es preferible desde el punto de vista de disponibilidad y excelentes propiedades de curado.

El agente de revestimiento usado en la presente invención puede contener varias clases de aditivos tales como un compuesto fotocrómico, un iniciador de fotopolimerización, un compuesto de amina, un agente tensioactivo, un antioxidante, un depurador de radicales, un estabilizador de rayos ultravioletas, un absorbente de rayos ultravioleta, un agente antiestático, un colorante fluorescente, un colorante, un pigmento, un perfume, un plastificante, un disolvente orgánico y los similares, de acuerdo con el objeto de proporcionar la capa de revestimiento o para mejorar las propiedades de manipulación o la estabilidad al almacenamiento del agente de revestimiento y la estabilidad de la capa de revestimiento. En el caso de preparar una lente fotocrómica por el método de revestimiento, los diversos compuestos fotocrómicos, tales como un compuesto de cromeno, un compuesto de fulgimida o los similares, se usan preferentemente en una cantidad total desde 0,01 hasta 20% en peso, particularmente 0,05 hasta 5% en peso.

Ejemplos de los agentes de revestimiento usables apropiadamente en la presente invención pueden incluir agentes de revestimiento de curado fotopolimerizable que tengan una viscosidad desde 20 hasta 1000 mPa.s, particularmente 50 hasta 500 mPa.s, que comprenden 0,001 hasta 5 partes en peso del iniciador de fotopolimerización, 0,01 hasta 20 partes en peso, particularmente 0,05 hasta 15 partes en peso del compuesto fotocrómico basado en 100 partes en peso del monómero polimerizable por radicales. Los agentes de revestimiento contienen un agente de revestimiento apropiado para preparar la lente fotocrómica con el método de revestimiento descrito por los presentes inventores en el documento WO-A-03/011967 y las Solicitudes de Patente Japonesa números 2002-354291 y 2002-372835. Ejemplos de los agentes de revestimiento pueden incluir los siguientes agentes de revestimiento (1) a (4).

(1) El agente de revestimiento que tiene una viscosidad a 25ºC desde 100 hasta 140 mPa.s, comprende 100 partes en peso del monómero polimerizable compuesto de 5 partes en peso de \gamma-metacriloiloxipropiltrimetoxisilano, 20 partes en peso de trimetacrilato de trimetilolpropano, 35 partes en peso de 2,2-bis(4-metacriloiloxietoxifenil)propano, 10 partes en peso de hexaacrilato de oligómero de poliéster (Daicel UCB Co., Ltd. EB1830), 20 partes en peso de diacrilato de polietilenglicol que tiene un peso molecular promedio de 532 y 10 partes en peso de metacrilato de glicidilo, y 3 partes en peso del siguiente compuesto fotocrómico (I), 5 partes en peso de N-metildietanolamina, 5 partes en peso de sebacato de bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidilo) y, como iniciador de fotopolimerización, 0,4 partes en peso de IRUGACURE 1800.

(2) El agente de revestimiento que tiene una viscosidad a 25ºC desde 110 hasta 150 mPa.s, comprende 100 partes en peso de un monómero polimerizable compuesto de 1,5 partes en peso de bismaleimida de 4,4'-difenilmetano, 18,5 partes en peso de trimetacrilato de trimetilolpropano, 30 partes en peso de 2,2-bis(4-acriloiloxipolietilenglicol-fenil)propano que tiene un peso molecular promedio de 776, 20 partes en peso de diacrilato de polietilenglicol que tiene un peso molecular promedio de 532, 20 partes en peso de hexaacrilato de oligómero de uretano y 10 partes en peso de metacrilato de glicidilo, y además 3 partes en peso del compuesto fotocrómico, 3 partes en peso de N-metildietanolamina, 5 partes en peso de sebacato de bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidilo) y, como iniciador de fotopolimerización, 0,5 partes en peso de óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil)fenilfosfina.

(3) El agente de revestimiento que tiene una viscosidad a 25ºC desde 90 hasta 130 mPa.s, comprende 100 partes en peso del monómero polimerizable compuesto de 10 partes en peso de \gamma-metacriloiloxipropiltrimetoxisilano, 20 partes en peso de trimetacrilato de trimetilolpropano, 20 partes en peso de diacrilato de polietilenglicol que tiene un peso molecular promedio de 532, 30 partes en peso de hexaacrilato de oligómero de uretano, 10 partes en peso de metacrilato de glicidilo y 10 partes de diacrilato de neopentilglicol de ácido hidroxipiválico, y 3 partes en peso del compuesto fotocrómico, 5 partes en peso de N-metildietanolamina, 5 partes en peso de sebacato de bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidilo) y, como iniciador de polimerización, 0,4 partes en peso de óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil)fenilfosfina.

(4) El agente de revestimiento que tiene una viscosidad a 25ºC desde 110 hasta 150 mPa.s, comprende 100 partes en peso del monómero polimerizable compuesto de 10 partes en peso de metacrilato de 2-isocianatoetoxi, 15 partes en peso de trimetacrilato de trimetilolpropano, 40 partes en peso de 2,2-bis(4-metacriloiloxietoxifenil)propano, 10 partes en peso de hexaacrilato de oligómero de poliéster (Daicel UCB Co., Ltd. EB1830), 15 partes en peso de diacrilato de polietilenglicol que tiene un peso molecular promedio de 532 y 10 partes en peso de metacrilato de glicidilo, y 3 partes en peso del compuesto fotocrómico, 5 partes en peso de sebacato de bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidilo) y, como iniciador de fotopolimerización, 0,5 partes en peso de IRUGACURE 1800.

En el procedimiento de la presente invención, al principio, se aplica el agente de revestimiento sobre la superficie principal del material de base para formar una película de revestimiento. Como método para aplicar el agente de revestimiento, se pueden usar métodos de revestimiento convencionalmente conocidos tales como método de inmersión, método de pulverización o los similares. Particularmente, se prefiere usar el método de revestimiento por centrifugación desde el punto de vista de preparar una película de revestimiento que tenga un grosor uniforme con un procedimiento sencillo.

El método de revestimiento por centrifugación comprende las etapas de alimentar una cantidad prescrita del agente de revestimiento (líquido de revestimiento) sobre la superficie de un material de base, hacer girar el material de base a lo largo de un eje de rotación definido por una línea recta que pasa por el centro de la superficie principal del material de base o cierto punto próximo al centro y que penetra a través del material de base en la dirección del grosor y extendiendo de ese modo el agente de revestimiento sobre la superficie del material de base para formar una película de revestimiento que tenga grosor uniforme. Este método se emplea generalmente para formar una película de revestimiento sobre la superficie posterior de una lente que tenga una superficie cóncava (la superficie orientada hacia los ojos cuando se llevan puestas unas gafas) en el ámbito de las lentes para gafas y los aparatos usados en el método de revestimiento por centrifugación han estado disponibles comercialmente. Tal aparato tiene generalmente una estructura tal que comprende un medio para sujetar y hacer girar el material de base que comprende un servomotor y un adaptador de fijación para sujetar el material de base que conecta con un eje de rotación del servomotor y un medio de alimentación del agente de revestimiento, tal como un dispensador o similar, y el agente de revestimiento se alimenta sobre la superficie principal del material de base fijado en el medio anterior de forma que la superficie principal del material de base esté expuesta. El adaptador de fijación tiene generalmente una estructura tal que cuando se dispone una lente sobre la parte superior del adaptador, la superficie inferior de la lente y la superficie superior del adaptador forman un espacio cerrado y también el espacio se pasa por un pasaje hasta un dispositivo de escape exterior, y reduciendo la presión del espacio, se sujeta la lente dispuesta.

En el procedimiento de la presente invención, la aplicación con el agente de revestimiento se puede llevar a cabo en el anterior procedimiento usando el mismo aparato. No obstante, puesto que el agente de revestimiento usado en esta invención tiene una alta viscosidad, es difícil aplicar el agente de revestimiento sobre la superficie del material de base. Por lo tanto, con el fin de extender limpiamente una pequeña cantidad del agente de revestimiento sobre toda la superficie del material de base, se prefiere emplear los siguientes métodos de revestimiento por centrifugación. Un método comprende alimentar el agente de revestimiento mientras se mueve una boquilla para alimentar el agente de revestimiento a la dirección del radio del material de base haciendo girar el material de base a baja velocidad y aplicando por ello casi uniformemente el agente de revestimiento sobre casi toda la superficie del material de base. El otro método que usa cualquier medio auxiliar de extensión comprende alimentar el agente de revestimiento en la proximidad del centro del material de base dejando que el líquido de revestimiento entre en contacto con una película flexible en estado combado, moviendo la película flexible desde la vecindad de la parte central del material de base hacia la periferia haciendo girar el material de base y extendiendo por ello el agente de revestimiento sobre toda la superficie del material de base. Además, en el momento del revestimiento por centrifugación, se prefiere retirar el líquido estancado producido en la periferia del material de base poniendo en contacto un gálibo, tal como una espátula o similar, con el extremo del material de base con el fin de que se disminuya la zona de la periferia gruesa y se pueda preparar una película de revestimiento uniforme.

El grosor de la capa de revestimiento formada por el revestimiento por centrifugación es necesario que se corresponda con el grosor de la capa de revestimiento finalmente resultante. Considerando la relación de encogimiento en el curado, que depende de la clase de agente de revestimiento usado, se puede regular el grosor de la película regulando la temperatura atmosférica en el aparato de revestimiento por centrifugación y la velocidad rotacional y el tiempo de rotación del material de base. En la regulación, se prefiere someter cada agente de revestimiento usado a experimentación preliminar cambiando las condiciones del revestimiento por centrifugación y después examinar la relación entre cada condición y el grosor de la película de la capa de revestimiento finalmente resultante. Desde el punto de vista del gran mérito en el empleo del procedimiento de la presente invención, la zona de la capa de revestimiento finalmente resultante formada excluyendo la parte de la periferia gruesa (por ejemplo, 80% de toda la superficie principal de la zona central excluyendo la periferia) tiene un grosor promedio preferentemente desde 20 hasta 80 \mum, particularmente 25 hasta 60 \mum.

En el procedimiento de preparación de la presente invención, después de formar la película de revestimiento como se describe anteriormente, es necesario curar la película de revestimiento por fotopolimerización manteniendo sustancialmente la uniformidad del grosor de la película de revestimiento en una atmósfera en la que la concentración de oxígeno sea no mayor que 500 ppm. Puesto que la superficie del material de base para formar la película de revestimiento es una superficie curvada convexa o cóncava, cuando la película de revestimiento se deja reposar después de la formación de la película de revestimiento, el grosor de la película de revestimiento se cambia por pandeo del agente de revestimiento (fluidez con la gravedad del mismo). Por lo tanto, es necesario curar la película de revestimiento dentro del tiempo en que el grosor de la película está sustancialmente sin cambiar por tal fenómeno. Cuando se lleva a cabo la fotopolimerización en una atmósfera en la que la concentración de oxígeno está por encima de 500 ppm, no se puede preparar la capa revestida de resina satisfactoria por la influencia de la inhibición de la polimerización producida por el oxígeno. Particularmente, cuando el agente de revestimiento contiene el compuesto fotocrómico, la velocidad de polimerización es probablemente reducida por la función de absorción de luz del mismo. Por lo tanto, la influencia de la inhibición de la polimerización producida por el oxígeno se hace mayor, de forma que la polimerización a veces no se completa. Incluso si se completa la polimerización, puesto que el grosor de la película de revestimiento es grande y la velocidad de polimerización es diferente sobre la parte de la capa superficial y sobre la parte de la capa profunda de la capa de revestimiento, no se puede preparar la capa de revestimiento de resina que tenga propiedades uniformes. Desde el punto de vista del grosor de la película de la capa de revestimiento de resina y de la uniformidad de las propiedades de la misma, la concentración de oxígeno en la atmósfera al llevar a cabo la fotopolimerización es preferentemente no mayor que 300 ppm, particular y preferentemente no mayor que 100 ppm.

En la presente invención, la descripción de que la uniformidad del grosor de la película de revestimiento se mantiene sustancialmente significa el hecho de que en la zona de la capa de revestimiento de resina preparada curando la película de revestimiento excluyendo la parte de la periferia del material de base, cuando se designan cinco puntos a lo largo de la línea que pasa a través del centro del material de base con una distancia casi la misma desde el centro hasta el borde de la periferia, el coeficiente de variación CV del grosor de la película de la capa de revestimiento de resina en estos puntos es no mayor que 3%, preferentemente no mayor que 2,5%. La zona de la capa revestida de resina excluyendo la parte de la periferia del material de base es una zona que está dentro de una distancia prescrita desde el borde de la periferia de la película de polímero, y el área de la zona es al menos 70% del área de toda la superficie del estratificado. El tiempo desde la formación de la película de revestimiento hasta el comienzo de cambiar sustancialmente el grosor de la película de revestimiento no se puede determinar generalmente porque el tiempo varía dependiendo de la forma del material de base usado y de la clase (particularmente la viscosidad) del agente de revestimiento. No obstante, en el caso de usar el material de base que tenga una forma de proyección de círculo o similar a círculo y una relación (\Deltah/r) de una diferencia de nivel en la superficie curvada convexa o cóncava que se va a revestir con el agente de revestimiento {\Deltah (mm)} al radio {r (mm)} del material de base desde 0,01 hasta 0,50, y usando un agente de revestimiento que tenga una viscosidad a 25ºC desde 20 hasta 100 mPa.s, el grosor de la película de revestimiento no cambia sustancialmente durante el paso del tiempo de fluidización (t). De acuerdo con esto, cuando se usan tal material de base y agente de revestimiento, se prefiere curar la película de revestimiento con fotopolimerización en una atmósfera en la que la concentración de oxígeno sea no mayor que 500 ppm, dentro de un periodo del paso del tiempo de fluidización (t) justo después de la compleción del revestimiento por centrifugación.

El tiempo de fluidización (t) significa un tiempo (s) definido de una manera tal como la descrita a continuación. Es decir, se dejan caer 50 \mul del agente de revestimiento sobre una posición predeterminada de una superficie lisa de placa de vidrio mantenida horizontalmente a la misma temperatura que la temperatura de las circunstancias donde se mantiene el material de base durante un periodo desde justo después de la compleción de la aplicación del agente de revestimiento hasta el comienzo del curado de la película de revestimiento. El agente de revestimiento se extiende naturalmente hasta que se completa la extensión. Después, se inclina la placa de vidrio de forma que el ángulo de elevación con respecto a la horizontal sea de 30 grados y se mantiene, el tiempo requerido para que la parte más remota de la periferia del agente de revestimiento se mueva 10 mm desde justo después de que la placa de vidrio se incline se toma como el tiempo de fluidización (s). El tiempo de fluidización tiene una tendencia de que cuanto menor sea la medida de la temperatura atmosférica, mayor es el tiempo de fluidización.

Por lo tanto, durante un periodo desde justo después de la compleción de la aplicación del agente de revestimiento hasta el comienzo del curado de la película de revestimiento, se desea mantener el material de base sobre el que se ha formado la película de revestimiento bajo las circunstancias en que la temperatura no sea mayor que la temperatura ambiente, preferentemente desde 5 hasta 20ºC, particular y preferentemente 10 hasta 18ºC.

El método para curar la película de revestimiento con fotopolimerización en una atmósfera en la que la concentración de oxígeno sea no mayor que 500 ppm mientras que se mantiene sustancialmente el grosor de la película de revestimiento no está particularmente limitado y, por ejemplo, usando un aparato capaz de llevar a cabo la formación de la película y la fotopolimerización en un espacio sellado, la fotopolimerización se puede llevar a cabo justo después de la formación de la película de revestimiento mientras que la concentración de oxígeno en el espacio sellado se mantiene para que sea no mayor que 500 ppm. En la presente invención, el curado de la película de revestimiento se puede completar únicamente por fotopolimerización, o se puede usar un método para completar el curado de la película de revestimiento mediante el uso combinado de polimerización térmica después de la fotopolimerización. Ejemplos de polimerización térmica pueden incluir un método de polimerizar térmicamente con calor en un horno de polimerización, un método de curado irradiando con rayos infrarrojos en un horno de polimerización y los similares.

Además, incluso en el caso de llevar a cabo la formación de la película de revestimiento con revestimiento por centrifugación o similar en una atmósfera, la concentración de oxígeno en la atmósfera de polimerización se puede reducir para que no sea mayor que 500 ppm dentro de un periodo en el que el grosor de la película de revestimiento no cambie sustancialmente llevando a cabo la polimerización usando un aparato de fotopolimerización para curar la capa del agente de revestimiento curable por fotopolimerización formada sobre la superficie del material de base, dicho aparato de fotopolimerización comprende:

una fuente de luz (A),

una cámara de fotopolimerización (B) que comprende un medio de control de atmósfera (b1) para controlar la atmósfera de la cámara, un techo (b2) que tiene una abertura de transmitancia de luz (b2-1), una abertura (b3) capaz de sacar y meter el material de base sujeto en una plataforma que sujeta el material de base (S) capaz de sujetar horizontalmente el material de base en un estado tal que la capa del agente de revestimiento fotopolimerizable sea una superficie superior, y una parte de acomodación (b4) para la plataforma que sujeta el material de base capaz de acomodar la plataforma que sujeta del material de base que puede sujetar el material de base horizontalmente, y la cual cámara se usa para curar la capa del agente de revestimiento fotopolimerizable formada sobre la superficie del material de base sujeto sobre la plataforma que sujeta el material de base acomodada en la parte de acomodación por la luz incidente de la fuente de luz a través de la abertura de transmitancia de la luz,

una cámara preliminar de la polimerización (C) para sujetar contemporáneamente el material de base, la cual cámara comprende un medio de control de atmósfera (c1) para controlar la atmósfera interior, una abertura (c2) que tiene una puerta (c2-1) con función de abrir y cerrar para sacar y meter el material de base o la plataforma que sujeta el material de base sobre la que se sujeta el material de base, entre el interior del aparato y el exterior del mismo, una abertura (c3) capaz de sacar y meter la plataforma que sujeta el material de base sobre la cual se sujeta el material de base, la cual abertura conecta con la abertura (b3) de la cámara de fotopolimerización directamente o a través de un pasaje, y una parte de acomodación (c4) para una plataforma que sujeta el material de base capaz de acomodar la plataforma que sujeta el material de base en un estado tal que el material de base esté sujetado horizontalmente, y

un medio de trasladar el material de base (D) para trasladar la plataforma que sujeta el material de base sobre la que se sujeta el material de base, entre la parte de acomodación (b4) de la plataforma que sujeta el material de base y la parte de acomodación (c4) de la plataforma que sujeta el material de base, mientras el material de base se mantiene en estado horizontal. El aparato tiene una función tal que el material de base pueda ser dispuesto en una atmósfera deseada durante un corto periodo de tiempo. Cuando se usa el anterior aparato, hay tales ventajas que la aplicación del agente de revestimiento con el método de revestimiento por centrifugación se puede llevar a cabo en una atmósfera en la que la concentración de oxígeno sea no menor que 1% y se puede usar un aparato de revestimiento por centrifugación comercialmente disponible como tal. De acuerdo con esto, en el procedimiento de preparación de la presente invención se prefiere usar el aparato anterior.

En lo sucesivo, se explica el anterior aparato de fotopolimerización típico con referencia a los dibujos y también se describe el procedimiento para formar una capa de revestimiento usando el aparato de acuerdo con el procedimiento de la presente invención. La vista en perspectiva del aparato de fotopolimerización 1 típico se muestra en la Fig. 1, la vista en plano (excluyendo una parte de la fuente de luz) del mismo se muestra en la Fig. 2, y la vista en corte tomada a lo largo del eje X-Y se muestra en la Fig. 3.

Como se muestra en la Fig. 1, el aparato de fotopolimerización 1 comprende básicamente una fuente de luz A, una cámara de fotopolimerización B y una cámara preliminar de polimerización C, y la cámara de fotopolimerización y la preliminar de polimerización tienen cada una, en ellas, un medio de traslado D del material de base capaz de trasladar la plataforma que sujeta el material de base S sobre la que se sujeta un material de base 2 en estado horizontal.

La fuente de luz A se sujeta sobre la cámara de fotopolimerización B mediante un medio de sujeción, no mostrado, en una posición donde la luz emitida desde la fuente de luz A entra en el interior de la cámara de fotopolimerización B a través de una abertura b2-1. La fuente de luz A está dispuesta fuera de la cámara de fotopolimerización B de forma que la fuente de luz se pueda mantener fácilmente y también se pueda disminuir el volumen de la cámara de fotopolimerización y, además, la atmósfera interior se pueda controlar durante un corto periodo de tiempo mediante un método tal como purga con gas nitrógeno o similar.

La fuente de luz A es una fuente para generar luz (rayos de energía activa) tales como rayos ultravioletas producidos por una lámpara sin electrodo o similar y se conecta a una fuente eléctrica y a un aparato de control no mostrado. Además, cerca de la fuente de luz A, se puede disponer una soplante con el fin de enfriar la fuente de luz.

El medio de sujeción para sujetar la fuente de luz no está particularmente limitado con tal que se pueda fijar la fuente de luz y, por ejemplo, es posible emplear un medio de sujeción para sujetar con un brazo fijado en un soporte fijado en un bloque de soporte. En el caso de que el medio de sujeción comprenda un vástago de tornillo rotatorio sustancialmente extendido hacia arriba capaz de ser accionado de forma rotatoria por un motor o similar, y un brazo que tenga un orificio para atornillar el vástago de tornillo, el accionamiento de forma rotatoria del vástago de tornillo eleva y baja la fuente de luz A fijada sobre el brazo para regular la posición de la fuente de luz A.

Como fuente de luz A usada en la irradiación de luz, se pueden usar sin ninguna limitación fuentes de luz conocidas convencionalmente, la fuente de luz se puede seleccionar apropiadamente en consideración de la longitud de onda activa o similar de un iniciador de polimerización usado. En general, el método de descarga de la fuente de luz se clasifica aproximadamente en una fuente de luz de descarga de electrodo y una fuente de luz de descarga sin electrodo por la forma de emitir luz. El primero es un método de emitir luz con una lámpara aplicando un voltaje sobre un electrodo, y el último es un método de emitir luz con una lámpara controlando la energía de microondas sin necesidad de electrodo. Se puede emplear cualquiera de las fuentes de luz de descarga. Ejemplos de fuente de luz de descarga de electrodo pueden incluir lámpara de mercurio de alta presión sin ozono, lámpara de mercurio de alta presión con ozono, lámpara de mercurio de ultra alta presión, lámpara de mercurio de alta presión que contiene un metal halogenado tal como hierro halogenado o galio halogenado, lámpara esterilizada, lámpara de arco de criptón, lámpara de arco de carbono, lámpara de xenón, lámpara de tungsteno, lámpara de haluro de metal, lámpara de indio, lámpara de talio y las similares. Ejemplos de fuente de luz de descarga sin electrodo pueden incluir burbuja H, burbuja H plus, burbuja D, burbuja V, burbuja M, burbuja Q y las similares. Estas fuentes de luz se pueden usar individualmente en combinación con dos o más clases sin discriminación entre fuentes de luz de descarga de electrodo y las fuentes de luz de descarga sin electrodo. Además, se pueden usar haces de electrones como una fuente de luz y, en este caso, es posible curar la película de revestimiento sin adición del iniciador de fotopolimerización.

Además, con el fin de disminuir el volumen de luz de la luz emitida desde la fuente de luz A o cortar la luz que tenga una zona de longitud de onda específica, se puede disponer un filtro entre la fuente de luz y el material de base. Por ejemplo, es posible usar un filtro de corte de rayos ultravioletas, filtro de corte de vidrio de sosa duro o de rayos térmicos.

La cámara de fotopolimerización B es una cámara que tiene un techo b-2 en el que al menos una parte del mismo está compuesta de una abertura b2-1 hecha de material que transmite la luz, tal como cuarzo, vidrio de borosilicato, vidrio de sosa o similar, que se puede someter a procesamiento de frotamiento. La cámara de fotopolimerización B tiene, en ella, un espacio para acomodar la plataforma que sujeta el material de base S específicamente descrita más tarde, a saber, la parte de acomodación b4 para la plataforma que sujeta el material de base. La parte de acomodación está dispuesta en una posición que, en el caso de emitir luz desde la fuente de luz A, la luz transmitida a través de la abertura b2-1 puede irradiar el material de base sobre el que se ha formado sobre la superficie la película de revestimiento del agente de revestimiento fotopolimerizable, sujetado sobre la plataforma que sujeta el material de base acomodada en la parte de acomodación. Además, sobre la cámara de fotopolimerización B, se provee una abertura b3 para sacar o meter la plataforma que sujeta el material de base S y, cuando la abertura está cerrada, la cámara se puede sellar.

La plataforma que sujeta el material de base que sujeta sobre ella el material de base trasladada a la cámara de fotopolimerización B desde la abertura b3 se acomoda en la parte de acomodación b4 y, después, se cura mediante irradiación de luz la capa de agente de revestimiento del material de base. Después de curar, el material de base, que ha sido sujetado sobre la plataforma que sujeta el material de base, se traslada de nuevo a través de la abertura b3 fuera de la cámara. Trasladando el material de base que ha sido sometido a curado de esta manera, el material de base se puede sacar de la cámara sin perturbar la atmósfera de la cámara, que ha sido regulada antes, es decir, sin introducir aire que contiene oxígeno en la cámara. Además de la abertura b3, la cámara de fotopolimerización B puede tener una abertura para sacar el material de base o la plataforma que sujeta el material de base sujeta con el material de base fuera del aparato, con tal que la abertura necesite tener un medio de sellado capaz de sellar la abertura, tal como una puerta de abierto-cerrado, una tapa desmontable o similar. En este caso, se prefiere proveer un medio que prohíba entrar un aire exterior en la cámara en el momento de sacar el material de base.

Además, la cámara de fotopolimerización B tiene un medio para el control de la atmósfera b1 para controlar la atmósfera dentro de la cámara, de forma que la atmósfera dentro de la cámara, específicamente, la composición del gas atmosférico, se pueda controlar. El medio de control de la atmósfera b1 tiene un medio para introducir gas para introducir un gas inerte en la cámara y un medio de escape para extraer un gas en la cámara, específicamente, tiene un orificio para introducir gas b1-1 que conecta, a través de un conducto, con un dispositivo de control del caudal (no mostrado) y una bombona de gas inerte o un depósito de gas inerte (no mostrado), y un orificio de escape de gas b1-2 para extraer el gas fuera de la cámara. El orificio para introducir gas y el orificio de escape de gas se pueden conectar a una válvula de abierto-cerrado o una válvula de retención. El orificio de escape de gas se puede abrir opcionalmente a través de un conducto o ser conectado con un medio de escape forzado tal como una bomba de vacío o similar. Además, en la cámara de fotopolimerización B, preferentemente, se provee un detector F1 para detectar la concentración de gas oxígeno en la cámara.

En la Fig. 1, se muestra la cámara de fotopolimerización parecida a una caja, pero la forma de la cámara de fotopolimerización no está particularmente limitada con tal que satisfaga las anteriores condiciones y, por ejemplo, se puede usar una cilíndrica. El material de la cámara no está limitado, con tal que la abertura esté hecha de un material transmisor, ejemplos del mismo pueden incluir metales tales como acero inoxidable o similares y resinas. Con el fin de llevar a cabo con seguridad el control de la atmósfera en la cámara durante un corto periodo de tiempo, se prefiere usar un material capaz de dar suficiente resistencia para mantener el interior de la cámara bajo presión reducida o en estado presurizado. Con relación al suelo de la cámara de fotopolimerización B, en el caso de emplear un medio de traslado del material de base específico con relación al medio de traslado del material de base D como se describe más adelante, se prefiere usar una resina fluorada que tenga una baja resistencia a la abrasión superficial como material para constituir la parte de la capa superficial del suelo con el fin de que la plataforma que sujeta el material de base S se deslice fácilmente.

La cámara preliminar de polimerización C tiene una parte de acomodación c4 para una plataforma que sujeta el material de base capaz de acomodar la plataforma que sujeta el material de base sobre la que se mantiene horizontalmente el material de base, dos aberturas y un techo y se puede sellar cerrando las dos aberturas. Una de las dos aberturas es una abertura c2 capaz de introducir o sacar el material de base o la plataforma que sujeta el material de base S sobre la que se sujeta el material de base desde el exterior del aparato y una puerta de abierto-cerrado C2-1 capaz de sellar la abertura pertenece a la abertura. La otra abertura es una abertura c3 que conecta la abertura b3 de la cámara de fotopolimerización directamente o a través de un pasaje y que tiene un tamaño capaz para entrar o sacar la plataforma que sujeta el material de base sobre la que se sujeta el material de base. La cámara de fotopolimerización B y la cámara preliminar de polimerización C están conectadas entre sí por la abertura b3 y la abertura c3, y están preferentemente separadas por uno o dos o más separadores E que se pueden quitar y poner o de abertura-cierre desde el punto de vista de que cuando se introduce el material de base en la cámara preliminar de polimerización desde el exterior, la influencia producida por el cambio de la atmósfera en la cámara no afecta a la atmósfera de la cámara de fotopolimerización. Los separadores pueden ser una placa vertical giratoria capaz de dar vueltas en ambos lados, o un postigo deslizable. Además, los separadores pueden estar unidos con la plataforma que sujeta el material de base S como se describe más adelante. La forma y el material de la cámara preliminar de polimerización se pueden seleccionar arbitrariamente y básicamente puede ser el mismo que el de la cámara de fotopolimerización.

El material de base o la plataforma que sujeta el material de base S sobre la que se sujeta el material de base se introducen en la cámara preliminar de polimerización C desde el exterior a través de la abertura c2, y es mantenido temporalmente en la cámara. Después, la plataforma que sujeta el material de base S sobre la que se sujeta el material de base se introduce en la cámara de fotopolimerización B a través de las aberturas c3 y b3 sin pasar por el exterior del aparato (sin contacto con el aire) y, después, se cura la capa de agente de revestimiento recibiendo irradiación de luz. Después de curar, el material de base que ha sido sometido a curado se pasa de nuevo a través de la ruta inversa y se saca del aparato. La introducción del material de base se puede llevar a cabo introduciendo sólo el material de base y sujetándolo sobre la plataforma que sujeta el material de base previamente dispuesta en la cámara preliminar de polimerización, o sujetando el material de base sobre la plataforma que sujeta el material de base fuera del aparato e introduciendo el material de base junto con la plataforma que sujeta el material de base.

La cámara preliminar de polimerización C se provee con el fin de poner la película de revestimiento en una atmósfera sustancialmente libre de oxígeno inmediatamente después de la formación de la película de revestimiento compuesta del agente de revestimiento fotopolimerizable sobre el material de base para curar por ello la película de revestimiento bajo tal atmósfera. Para este fin, la cámara preliminar de polimerización C necesita tener un medio de control de atmósfera c1 para controlar la atmósfera interior de la misma. Como medio de control de atmósfera c1 es posible emplear el mismo que el medio de control de atmósfera b1 anterior. En la Fig. 2, se muestran un orificio para introducir gas c1-1 y un orificio de escape de gas c1-2 como ejemplo del medio de control de atmósfera c1.

La cámara de fotopolimerización y la cámara preliminar de polimerización en un estado tal que ambas estén separadas, se purgan previamente con un gas inerte tal como nitrógeno o similar usando el medio de control de atmósfera b1 y c1, y, después, el material de base se introduce rápidamente en la cámara preliminar de polimerización. Después, el material de base es trasladado a la cámara de fotopolimerización inmediatamente o después de extraer opcionalmente el oxígeno que ha entrado inevitablemente en la cámara en el momento de la introducción hasta un nivel no problemático a través del medio de control de atmósfera c1, de forma que el material de base se pueda colocar en una atmósfera en la que la concentración de oxígeno sea muy baja durante un periodo de tiempo muy
corto.

La cámara preliminar de polimerización C tiene preferentemente un detector F2 para detectar la concentración de gas oxígeno en la cámara. Usando el detector, se puede confirmar que la concentración de oxígeno en la cámara preliminar de polimerización ha alcanzado tal nivel que la concentración de oxígeno en la cámara de fotopolimerización no varía hasta el nivel problemático, incluso si la separación está abierta y, por ello, la operación se puede asegurar y la variación en la calidad de los productos resultantes se puede reducir.

El aparato de fotopolimerización 1 tiene un medio de traslado del material de base D capaz de trasladar la plataforma que sujeta el material de base S sobre la que se sujeta el material de base 2 entre la parte de acomodación b4 de la plataforma que sujeta el material de base y la parte de acomodación c4 de la plataforma que sujeta el material de base mientras que mantiene el material de base en estado horizontal. Cuando el material de base no se sujeta horizontalmente durante el traslado, no se puede preparar la película de revestimiento favorable porque se comba el agente de revestimiento sin curar. Como medio de traslado D es posible emplear medios de traslado conocidos capaces de satisfacer las condiciones anteriores. Ejemplos preferidos del mismo pueden incluir un transportador de cinta y una plataforma rodante capaz de controlar el arranque, la parada, la dirección de traslado, la velocidad de traslado y las similares desde el exterior, y una placa (bandeja) móvil de deslizamiento sobre el suelo. Además, dependiendo de la disposición de la cámara preliminar de polimerización, la cámara de fotopolimerización y el pasaje opcional, el material de base también se puede trasladar de tal forma que los suelos de ellas estén construidos por una parte de una plataforma giratoria y se gira la plataforma giratoria.

La Fig. 4 muestra una realización preferible de una placa (bandeja) móvil de deslizamiento sobre el suelo y la bandeja tiene una función como plataforma que sujeta el material de base S y una función como separador E. Es decir, la plataforma que sujeta el material de base S (la bandeja anterior), como se muestra en la Fig. 4, tiene una superficie inferior plana y se puede deslizar sobre las superficies del suelo de la cámara preliminar de polimerización, la cámara de fotopolimerización y el pasaje opcionalmente dispuesto y, además, el material de base 2 se puede sujetar sobre la parte superior de la misma (sobre la parte superior se puede proveer la parte cóncava para ajustar el material de base, no mostrada en las figuras). La plataforma que sujeta el material de base S tiene piezas de pared E1 y E2 capaces de funcionar como separador E sobre la parte delantera (lado de la cámara de fotopolimerización) y la parte trasera (lado de la cámara preliminar de polimerización). La pieza de pared E2 puede tener un asa para mover la plataforma que sujeta el material de base S a mano o una varilla d1 que se mueve libremente hacia atrás y hacia delante en un estado en que la pared de la cámara preliminar de polimerización esté sellada, y es capaz de trasladar la plataforma que sujeta el material de base una distancia deseada hacia atrás y hacia delante empujando o tirando de la varilla. La Fig. 4 muestra la bandeja móvil que tiene una superficie inferior plana. Bajo la superficie inferior, se puede proveer una rueda o cojinete para mejorar las propiedades de deslizamiento, y la plataforma que sujeta el material de base se puede mover a lo largo con una guía para acomodar con seguridad en la parte de acomodación, tal como una acanaladura de guía o similar provista sobre la cámara preliminar de polimerización, la cámara de fotopolimerización y el pasaje opcional.

Con referencia a la Fig. 5, se describe con más detalle el medio de traslado del material de base usando la plataforma que sujeta el material de base S mostrado en la Fig. 4. El dibujo superior de la Fig. 5 muestra tal estado después de que la cámara de fotopolimerización B y la cámara preliminar de polimerización C sean purgadas a fondo con un gas inerte, tal como nitrógeno o similar (por ejemplo, hasta que la concentración de oxígeno sea no mayor que 300 ppm), el material de base 2 revestido con el agente de revestimiento es introducido desde la abertura c2 y sujetado sobre la plataforma que sujeta el material de base S. Incluso antes de introducir el material de base, se dispone la plataforma que sujeta el material de base S en la posición como la mostrada en la vista, y la pieza de pared E1 separa la cámara de fotopolimerización de la cámara preliminar de polimerización. Cuando se introduce el material de base, el oxígeno entre desde el exterior abriendo una puerta c2-1, pero la influencia no afecta a la cámara de fotopolimerización porque la cámara de fotopolimerización está separada de la cámara preliminar de polimerización. Además, puesto que la cámara preliminar de polimerización ha sido purgada previamente con un gas inerte, incluso si la cantidad de oxígeno introducida (que se puede confirmar mediante el detector F2) es tal que es un nivel problemático para llevar a cabo la polimerización en sí, se cierra inmediatamente la puerta c2-1 después de que se introduzca el material de base, de forma que la cantidad absoluta del mismo sea pequeña. Por lo tanto, incluso si el material de base introducido en la cámara preliminar de polimerización se traslada inmediatamente a la cámara de fotopolimerización, la influencia ejercida en la concentración de oxígeno en la cámara de fotopolimerización se puede reducir extremadamente. El traslado del material de base a la cámara de fotopolimerización se puede llevar a cabo trasladando la plataforma que sujeta el material de base S a la cámara de fotopolimerización B forzando una varilla d1. Después del traslado, ambas cámaras se separan por la pieza de pared E2 de la plataforma que sujeta el material de base. Además, después del traslado, se confirma la concentración de oxígeno justo para estar seguros (opcionalmente, se lleva a cabo adicionalmente una purga con el gas inerte durante un corto periodo de tiempo), y después, inmediatamente, se puede curar la capa de agente de revestimiento sobre la superficie del material de base con polimerización irradiando luz emitida desde la fuente de luz A. Puesto que la cámara de fotopolimerización B se mantiene en una baja concentración de oxígeno, la polimerización no está perturbada por el oxígeno, y puesto que el tiempo requerido desde la formación de la película de revestimiento hasta la polimerización es corto, es posible formar una película de revestimiento homogénea que tenga un grosor uniforme.

Como se describe anteriormente, el curado de la película de revestimiento se lleva a cabo rápidamente después de la formación de la película de revestimiento de forma que se pueda reducir la no uniformidad de grosor en la capa de revestimiento de resina o la formación de una parte de película gruesa en la periferia del material de base. No obstante, cuando la etapa de curado se lleva a cabo en una atmósfera de un gas inerte, tarda cierto tiempo llevar a cabo la purga con gas. Por lo tanto, en consideración a la operación industrial, el tiempo para mantener la uniformidad del grosor de la película de revestimiento es preferentemente más largo.

Para esta exigencia, durante el periodo desde justo después de la compleción de la aplicación del agente de revestimiento hasta el comienzo del curado de la película de revestimiento, la temperatura del ambiente en el que se sujeta el material de base se mantiene para que sea baja de forma que la fluidez de la película de revestimiento se reduzca y, por ello, se prolonga el tiempo capaz de mantener la uniformidad del grosor de la película de revestimiento. Además, en este procedimiento, el curado de la película de revestimiento se lleva a cabo mientras se hace girar el material de base provista sobre él la película de revestimiento, al tiempo de curar la película de revestimiento de forma que el tiempo capaz de mantener la uniformidad del grosor de la película de revestimiento se pueda prolongar aunque el efecto resultante sea menor que el anterior.

Es decir, en el procedimiento de preparación de la presente invención, después de formar la película de revestimiento del agente de revestimiento, se prefiere curar la composición fotopolimerizable sobre el material de base irradiando luz en una atmósfera en la que la concentración de oxígeno no sea mayor que 500 ppm, mientras que el material de base se hace girar a una velocidad rotacional desde 20 hasta 1500 rpm a lo largo de un eje de rotación definido por una línea recta que pasa por el centro de la superficie principal del material de base o cierto punto próximo al centro y penetra a través del material de base en la dirección del grosor. Haciendo girar el material de base al tiempo del curado, se puede llevar a cabo el curado sin que retenga exceso de agente de revestimiento (composición líquida fotocurable) introducido por la fuerza en la zona extremadamente estrecha de la periferia del material de base durante el revestimiento por centrifugación y, por ello, la anchura de la periferia gruesa de la película se puede estrechar y se puede mantener la uniformidad del grosor de la película de revestimiento. En el caso de emplear el método de revestimiento por centrifugación como método para revestir con el agente de revestimiento, el eje de rotación anterior es preferentemente el mismo que el eje de rotación en el momento del revestimiento por centrifugación.

En la presente invención, en el momento de la irradiación de la luz haciendo girar el material de base, la velocidad rotacional debería estar en el intervalo desde 20 hasta 1500 rpm. Cuando la velocidad rotacional no sea mayor que 20 rpm, la zona de permanencia de líquido similar a una rosquilla no es barrida suficientemente en la dirección de la periferia del material de base porque la fuerza centrífuga producida por la rotación es débil. Cuando la velocidad rotacional está por encima de 1500 rpm, no se hace caso del flujo hacia la dirección de la periferia del agente de revestimiento producido por la fuerza centrífuga y, por ello, el grosor de la película regulado en cierto grosor en el momento del revestimiento por centrifugación se cambia grandemente o el aparato es ensuciado por el agente de revestimiento esparcido. La velocidad rotacional del material de base en el momento de la irradiación de la luz se puede determinar dentro del anterior intervalo de velocidad rotacional tomando en consideración la viscosidad del agente de revestimiento usado y el grosor de película requerido de la película de revestimiento, y es preferentemente desde 50 hasta 1000 rpm, particularmente 100 hasta 600 rpm, desde el punto de vista del efecto. Además, la velocidad rotacional anterior es preferentemente menor que la velocidad rotacional en la extensión de la película de revestimiento desde el punto de vista de mantener el grosor de la película regulado en el momento del revestimiento por centrifugación.

En la presente invención, mientras se hace girar el material de base, se aplica irradiación de luz sobre la capa del agente de revestimiento formada sobre la superficie principal del material de base para curar la capa. El tiempo para empezar la rotación del material de base no está particularmente limitado con tal de que no desaparezca la fluidez del agente de revestimiento por la irradiación de luz. No obstante, se prefiere empezar la rotación a más tardar simultáneamente o justo antes de empezar la irradiación de luz desde el punto de vista del efecto. En el caso de aplicar el agente de revestimiento con el método de revestimiento por centrifugación, la irradiación de luz se puede llevar a cabo sin detener la rotación después de la compleción del revestimiento por centrifugación si la estructura del aparato puede ajustarse a la irradiación de luz.

Con referencia a los dibujos, se describe a continuación el aparato de fotopolimerización 10 capaz de curar la película de revestimiento haciendo girar el material de base. La Fig. 6 muestra una vista en perspectiva de un aparato típico de fotopolimerización 10. El aparato de fotopolimerización 10 tiene una fuente de luz 11, una parte giratoria que sujeta el material de base 20 y una tapa 30. La parte giratoria que sujeta el material de base 20 tiene una función capaz de sujetar y hacer girar el material de base para tratamiento, tal como lentes de vidrio y similares, y tiene una estructura tal que cuando el material de base está dispuesto sobre la parte superior, el espacio sellado se hace por la superficie inferior del material de base y la superficie superior la parte giratoria que sujeta el material de base. Sobre la superficie superior de la parte giratoria que sujeta el material de base, se proveen orificios de ventilación 21 y se conectan a una bomba de aire no mostrada. Reduciendo la presión del espacio sellado con la bomba de aire, es posible sujetar el material de base montado sobre la parte giratoria que sujeta el material de base 20. La parte giratoria que sujeta el material de base conecta con un servomotor no mostrado y puede girar el material de base montado sobre la parte giratoria que sujeta el material de base 20 con un eje de rotación, no mostrado, como centro.

La tapa 30 se sujeta mediante un brazo 34 conectado a una varilla de soporte 50 provista sobre una base de soporte 40 y se puede trasladar hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la varilla de soporte. El traslado de la tapa se lleva a cabo haciendo funcionar un cilindro de aire 51 conectado con la varilla de soporte 50. Sobre la base de soporte 40, se provee una base de soporte de la tapa 60 que tiene en la superficie superior de la misma un anillo tórico 61, y, cuando se desciende la tapa, el anillo tórico 61 se adhiere a la parte inferior de la tapa y, por ello, se puede sellar el interior de la tapa. La tapa 30 tiene un portillo para introducir gas 31 y un portillo de escape 32. Se introduce un gas desde el portillo para introducir gas 31 y se extrae desde el portillo de escape 32 y, por ello, la atmósfera del interior de la tapa se puede purgar con el gas introducido. Sobre la parte superior de la tapa 30, se fija una placa de abertura 33 hecha de vidrio y, a través de la placa de abertura, se irradia luz UV emitida desde la fuente de luz 11 superior dentro de la tapa 30 y, por ello, se puede curar el agente de revestimiento revestido sobre el material de base.

Como se describe anteriormente, el aparato de fotopolimerización usado preferentemente en la presente invención se describe sobre la base de los dibujos, pero la presente invención no debería estar limitada por los dibujos del aparato de fotopolimerización usado preferentemente.

Ejemplos

En lo sucesivo, la presente invención se describirá con más detalle con referencia a los siguientes Ejemplos, no obstante, la presente invención no debería estar limitada por los Ejemplos.

Ejemplo 1

Sobre la superficie de un material de base para lentes hecho de resina de tiouretano (lente plano-convexa: grado 0,00, \Deltah/r = 0,18), se aplicó un agente de revestimiento fotocrómico que tenía la siguiente composición mediante un método de revestimiento por centrifugación para formar una película de revestimiento que tenía un grosor de alrededor de 40 \mum. Después, usando un aparato como el mostrado en la Fig. 1, se curó la película de revestimiento con los siguientes procedimientos (1) a (5) para preparar una lente de plástico que tenía una capa de revestimiento fotocrómico sobre su superficie (producto lente). Los procedimientos (3) y (4) se llevaron a cabo a temperatura de cámara de 25ºC (el tiempo de fluidización "t" del agente de revestimiento a la temperatura de la cámara de 25ºC fue de 10 s).

Las especificaciones del aparato de fotopolimerización usado en esta invención son las siguientes.

A Fuente de luz: Una lámpara de UV sin electrodo (F300SQ) fabricada por Fusion UV Systems.

B Cámara de polimerización por luz:

Volumen: alrededor de 4000 cm^{3}.

Material de la ventana: Vidrio duro (vidrio de borosilicato).

Medio de control de la atmósfera: Un orificio para introducir gas capaz de regular el caudal de un gas nitrógeno de alta pureza (concentración de oxígeno: no mayor que 5 ppm) en el intervalo desde 250 hasta 350 cm^{3}/s, y un orificio de escape.

Sensor de concentración de oxígeno: MKI-50SU fabricado por Osaka Oxygen Industries Ltd.

C Cámara preliminar de polimerización:

Volumen: alrededor de 14000 cm^{3}.

Medio de control de la atmósfera: Un orificio para introducir gas capaz de regular el caudal de un gas nitrógeno de alta pureza en el intervalo desde 250 hasta 350 cm^{3}/s, y un orificio de escape.

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Composición del agente de revestimiento fotocrómico

\bullet\gamma-metacriloiloxipropiltrimetoxisilano: 10 partes en peso,

\bullet trimetacrilato de trimetilolpropano: 15 partes en peso,

\bullet hexaacrilato de oligómero de poliéster: 15 partes en peso,

\bullet metacrilato de glicidilo: 10 partes en peso,

\bullet diacrilato de polietilenglicol que tiene un peso molecular promedio de 532: 10 partes en peso,

\bullet 2,2-bis-(4-acriloiloxipolietilenglicolfenil)propano que tiene un peso molecular promedio de 776: 40 partes en peso,

\bullet N-metildietanolamina: 5 partes en peso,

\bullet sebacato de bis(1,1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidilo): 5 partes en peso

\bullet IRUGACURE 1800: una mezcla de 1-hidroxiciclohexilfenil-cetona con óxido de bis(2,6-dimetoxibenzoil)-2,4,4,-trimetilpentilfosfina en una relación de 3/1: 0,4 partes en peso, y

\bullet compuesto fotocrómico que tiene la siguiente fórmula: 2,5 partes en peso

1

El agente de revestimiento fotocrómico tiene una viscosidad a 25ºC de 113 mPa.s.

Procedimiento de curado

(1) Al principio, como pretratamiento de un material de base, se llevó a cabo el pretratamiento para el material de base para lentes hecho de resina de tiouretano (lente plano-convexa: grado 0,00, diámetro alrededor de 70 mm) en una solución alcalina acuosa.

(2) La cámara preliminar de polimerización y la cámara de fotopolimerización se purgaron con nitrógeno introduciendo gas nitrógeno a un caudal de 300 cm^{3}/s. Después de que se confirmara que la concentración de oxígeno alcanzaba hasta 500 ppm o menos, se aplicó suficientemente mezclado el anterior agente de revestimiento fotocrómico sobre el material de base para lentes que había sido sometido al pretratamiento usando un aparato de revestimiento por centrifugación 1H-DX2 fabricado por MIKASA, de forma que el grosor de la película fuese alrededor de 40 \mum.

(3) El material de base para lentes que tenía sobre él la capa de revestimiento fotocrómico formada se trasladó velozmente a la cámara preliminar de polimerización y se dispuso sobre una plataforma que sujeta el material de base colocada previamente en la cámara preliminar de polimerización. En este procedimiento, la concentración de oxígeno en la cámara preliminar de polimerización se elevó hasta alrededor de 1 hasta 3%.

(4) Después de que se dispusiera el material de base sobre la plataforma que sujeta el material de base, se trasladó inmediatamente la plataforma que sujeta el material de base desde la cámara preliminar de polimerización hasta la cámara de fotopolimerización, después, se purgó la cámara de polimerización con nitrógeno durante alrededor de 5 s, y después se encendió el interruptor de la fuente de luz. En este momento, la concentración de oxígeno en la cámara de fotopolimerización no era mayor que 500 ppm, más específicamente no mayor que 100 ppm, y la concentración de oxígeno era casi la misma que la que había antes del traslado de la plataforma que sujeta el material de base. El tiempo transcurrido para trasladar el material de base para lente después de la compleción del revestimiento por centrifugación hasta la cámara de fotopolimerización fue de alrededor de 5 s en total.

(5) La irradiación de luz se llevó a cabo durante 3 minutos y después se recoció el material de base a 120ºC durante 1 h y, por lo tanto, estaba preparado un producto de lente.

Con relación al producto de lente resultante, la parte central y la parte periférica del material de base se evaluaron sobre el grosor de la película de la capa de revestimiento y las propiedades fotocrómicas mediante los siguientes métodos (I) a (IV). Los resultados se muestran en la Tabla 1.

(I) Grosor de la película de la capa fotocrómica

Para estimar el grosor de la película de la parte central de la lente, se excluyó una parte que tenía un grosor de película de 110% o más comparada con el grosor de película de la parte más central de la lente. El grosor de la película de la capa de revestimiento restante se midió usando un aparato para medir películas finas fabricado por Filmetrics Co. Para evaluar la uniformidad del grosor de la película, se diseñan cinco puntos a lo largo de la línea que pasa a través del centro del material de base con casi la misma distancia desde el centro hasta la posición separada 5 mm del borde de la periferia, y se midió el grosor de la película de cada uno de los cinco puntos y, por ello, se determinó el coeficiente de variación, CV, del grosor de la película (el área de la superficie de la capa de revestimiento de la parte excluyendo la zona interior separada 5 mm de la periferia es alrededor de 72% del área de toda la superficie de la capa de revestimiento). El grosor de la película de la parte de la periferia de la lente se midió directamente con observación usando una mira telescópica KH-2700 fabricada por Hilox Co.

(II) Longitud de onda de máxima absorción (\lambdamax)

La lente resultante que tenía la capa fotocrómica se irradió con una lámpara de xenón L-2480 (300W) SLH-100 fabricada por Hamamatsu Photonics Co. a través de un filtro Aero Mass (fabricado por Corning Co.) a una temperatura de 20ºC \pm 1ºC a una intensidad de haz sobre la superficie del polímero de 365 nm = 2,4 mW/cm^{2},
245 nm = 24 \muW/cm^{2} durante 120 s para desarrollar el color. En esta irradiación, se determinó la longitud de onda de absorción máxima mediante un espectrofotómetro (fotodetector multicanal instantáneo MCPD 1000) fabricado por Otsuka Electron Industries. La longitud de onda de absorción máxima se refiere al tono de color en el momento de desarrollo del color.

(III) Densidad de coloración

Se determinó la diferencia entre la absorbancia {\varepsilon(120)} a la longitud de onda de absorción máxima después de la irradiación de luz durante 120 s y la absorbancia {\varepsilon(0)} a la misma longitud de onda del producto curado sin irradiación de luz {\varepsilon(120)-{\varepsilon(0)} y se tomó como densidad de coloración. Se dice que cuanto mayor sea la densidad de coloración, más excelentes son las propiedades fotocrómicas.

(IV) Desigualdad de color

El producto de lente resultante se expuso a la luz solar fuera para desarrollar el color. Cuando la densidad de coloración fue estable, se evaluó visualmente la desigualdad de la densidad de coloración en la zona excluyendo la parte de la periferia de la lente.

A: No se observó en absoluto desigualdad de coloración.

B: Se observó algo de desigualdad de coloración.

C: Se observó claramente desigualdad de coloración en la densidad de coloración.

Ejemplo Comparativo 1

Se preparó un ejemplar de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que el procedimiento de curado se llevó a cabo de la siguiente manera, y se evaluó el ejemplar de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 1.

Procedimiento de curado

(1) El procedimiento se llevó a cabo de la misma manera que el procedimiento (1) en el Ejemplo 1.

(2)' Sobre el material de base para lentes sometido al pretratamiento, se aplicó agente de revestimiento fotocrómico suficientemente mezclado usando un aparato de revestimiento por centrifugación 1H-DX2 fabricado pro MIKASA Co., de forma que el grosor de la película fuese de 40 \mum. Durante el revestimiento, la cámara preliminar de polimerización y la cámara de fotopolimerización no se purgaron con nitrógeno y ambas cámaras se mantuvieron en una atmósfera de aire.

(3)' El material de base para lentes que tenía sobre él la capa de revestimiento fotocrómico formada se trasladó velozmente a la cámara preliminar de polimerización y se dispuso sobre la plataforma que sujeta el material de base colocada previamente en la cámara preliminar de polimerización.

(4)' Después de que se dispusiera el material de base en la plataforma que sujeta el material de base, se trasladó inmediatamente la plataforma que sujeta el material de base desde la cámara preliminar de polimerización hasta la cámara de fotopolimerización. Después, se purgó la cámara de polimerización con nitrógeno durante 240 s, y después se encendió el interruptor de la fuente de luz. En este momento, la concentración de oxígeno en la cámara de fotopolimerización era de 400 ppm. El caudal de gas nitrógeno fue de 300 cm^{3}/s.

(5) El procedimiento se llevó a cabo de la misma manera que el procedimiento (5) en el Ejemplo 1.

Ejemplos 2 y 3

En cada Ejemplo, se preparó un ejemplar de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se usó gas nitrógeno que tenía una concentración de oxígeno de 100 ppm (Ejemplo 2) o 500 ppm (Ejemplo 3), y el ejemplar se evaluó de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 1.

Ejemplo Comparativo 2

Se preparó un ejemplar de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se usó gas nitrógeno que tenía una concentración de oxígeno de 1000 ppm. No obstante, puesto que la concentración de oxígeno era tan alta como 1000 ppm, la capa superficial de la capa fotocrómica se disolvió en un disolvente, tal como acetona o similar, y de este modo se preparó una lente que estaba insuficientemente polimerizada. Puesto que esta lente estaba sin polimerizar, no se llevó a cabo su evaluación.

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Ejemplos Comparativos 3 y 4

En cada Ejemplo, se preparó un ejemplar de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto por llevar a cabo la purga con nitrógeno después del traslado del material de base para lentes a la cámara de fotopolimerización durante 30 s (Ejemplo Comparativo 3) o 60 s (Ejemplo Comparativo 4) en el procedimiento (4) de los procedimientos de curado descritos en el Ejemplo 1, y el ejemplar se evaluó de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 1.

Como está claro de los resultados de los Ejemplos 1 a 3, se confirma que, cuando se lleva a cabo la purga con nitrógeno de forma que la concentración de oxígeno sea no mayor que 500 ppm, antes del comienzo de la fotopolimerización, se puede obtener una lente que tenga una capa de revestimiento fotocrómico de un grosor comparativamente uniforme y propiedades fotocrómicas uniformes. Por el contrario, está claro de los Ejemplos Comparativos 1, 3 y 4, que, cuando la purga con nitrógeno se comienza después de que se aplique el agente de revestimiento fotocrómico sobre el material de base para lentes, lleva un largo periodo de tiempo disminuir la concentración de oxígeno hasta el nivel en que se puede comenzar la polimerización. Por lo tanto, el grosor de la película de la capa fotocrómica es desigual y no se pueden obtener suficientes propiedades fotocrómicas. Además, está claro del Ejemplo Comparativo 2, que, cuando se lleva a cabo la fotopolimerización en una atmósfera en la que la concentración de oxígeno sea de 1000 ppm, la capa fotocrómica está insuficientemente curada y sin polimerizar.

Ejemplo 4

Se preparó un ejemplar de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que el procedimiento de curado se llevó a cabo de la siguiente manera usando el aparato como el mostrado en la Fig. 6, y el ejemplar se evaluó de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los procedimientos (2)'' a (4)'' se llevaron a cabo controlando que la temperatura de la cámara fuese de 15ºC (el tiempo de fluidización "t" del agente de revestimiento a una temperatura de 15ºC fue de 20 s). Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 1.

Procedimiento de curado

(2)'' Sobre el material de base para lentes sometido al pretratamiento, se aplicó agente de revestimiento fotocrómico suficientemente mezclado usando un aparato de revestimiento por centrifugación 1H-DX2 fabricado pro MIKASA Co., de forma que el grosor de la película fuese de 40 \mum. Durante el revestimiento, se comenzó la introducción de nitrógeno a un caudal de 20 l/min desde un portillo de introducción de gas 31 del aparato de fotopolimerización 10 como el mostrado en la Fig. 6.

(3)'' El material de base para lentes que tenía sobre él la capa de revestimiento fotocrómico formada se dispuso velozmente sobre la parte rotacional 20 que sujeta el material de base del aparato de fotopolimerización 10 y se bajó una tapa 30 para sellar la tapa y después se comenzó la purga de la atmósfera.

(4)'' Usando una bomba de aire no mostrada, se unió firmemente el material de base para lentes sobre la parte rotacional que sujeta el material de base y, después de 10 s desde el comienzo de la purga con nitrógeno, el material de base se giró a una velocidad rotacional de 150 rpm y, después de 15 s desde el comienzo de la purga con nitrógeno, se encendió el interruptor de una fuente de luz 11 (lámpara de UV sin electrodo (F300SQ) fabricada por Fusion UV Systems). En este momento, la concentración de oxígeno en el interior de la tapa 30 era de 300 ppm. Se tardó 18 s desde la compleción del revestimiento por centrifugación hasta el comienzo de la irradiación de la luz.

Ejemplo 5

Se preparó un ejemplar de la misma manera que en el Ejemplo 4, excepto por usar un material de base para lentes que tenía una relación \Deltah/r de 0,06, y el ejemplar se evaluó de la misma manera que en el Ejemplo 4. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 1.

Ejemplo 6

Se preparó un ejemplar de la misma manera que en el Ejemplo 5, excepto que la purga con nitrógeno y el fotocurado se llevaron a cabo sin girar el material de base para lentes, y el ejemplar se evaluó de la misma manera que en el Ejemplo 5. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 1.

TABLA 1-1

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2

TABLA 1-2

3

Aplicabilidad industrial

Según el procedimiento de preparación de la presente invención, es posible formar eficazmente una capa de revestimiento grueso sobre la superficie de un material de base que tenga una superficie curvada. Además, la capa de revestimiento preparada en esta invención tiene una zona ancha en la que grosor es uniforme. Por lo tanto, el procedimiento de preparación de la presente invención se usa particular y preferentemente para la preparación de lentes de vidrio.

Claims

1. Un procedimiento para preparar un estratificado que comprende un material de base que tiene una superficie curvada convexa o cóncava y, sobre la superficie, una capa de cobertura que tiene un grosor desde 5 hasta 100 \mum, el cual procedimiento comprende las etapas de:

formar una película de revestimiento que tiene un grosor predeterminado aplicando un agente de revestimiento que contiene un monómero polimerizable y un compuesto fotocrómico y que tiene una viscosidad a 25ºC desde 20 hasta 1000 mPa.s sobre la superficie curvada del material de base, en una atmósfera en la que la concentración de oxígeno es no menor que 1%, y después

curar la película de revestimiento en una atmósfera de una concentración de oxígeno no mayor que 500 ppm por fotopolimerización mientras se mantiene sustancialmente la uniformidad del grosor de la película de revestimiento,

en el que dicho curado de la película de revestimiento se comienza dentro de un periodo de paso del tiempo de fluidización (t), como se define más adelante, desde el momento justo después de la compleción de la aplicación del agente de revestimiento.

[Tiempo de fluidización (t)]: Se dejan caer 50 \mul del agente de revestimiento sobre una posición predeterminada de una superficie lisa de placa de vidrio mantenida horizontalmente a la misma temperatura que la temperatura de las circunstancias donde se mantiene el material de base durante un periodo desde justo después de la compleción de la aplicación del agente de revestimiento hasta el comienzo del curado de la película de revestimiento. El agente de revestimiento se extiende de forma natural hasta que la extensión se completa. Después, se inclina la placa de vidrio de forma que el ángulo de elevación con respecto a la horizontal sea de 30 grados y se mantiene, el tiempo requerido para que la parte más remota de la periferia del agente de revestimiento se mueva 10 mm justo después de que la placa de vidrio se incline, se toma como el tiempo de fluidización (s).

2. El procedimiento para preparar un estratificado según la reivindicación 1, en el que un coeficiente de variación (CV) del grosor de la capa de cobertura que es al menos el 70% de la superficie, no es mayor que 3%.

3. El procedimiento para preparar un estratificado según la reivindicación 1 o 2, en el que el material de base tiene una configuración de la proyección ortogonal de círculo o similar a círculo y tiene una superficie curvada, que se va a revestir con el agente de revestimiento, que tiene una relación (\Deltah/r) de diferencia de nivel [\Deltah (mm)] sobre la superficie curvada convexa o cóncavamente a un radio [r (mm)] del material de base desde 0,01 hasta 0,50.

4. El procedimiento para preparar un estratificado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que después de formar la película de revestimiento que tiene un grosor predeterminado sobre el material de base, la película de revestimiento se cura por fotopolimerización mientras se hace girar a una velocidad rotacional desde 20 hasta 1500 rpm a lo largo de un eje de rotación definido por una línea recta que pasa por un centro de la superficie curvada del material de base o cierto punto próximo al centro y también penetra a través del material de base en la dirección del grosor.

5. El procedimiento para preparar un estratificado según la reivindicación 4, en el que la formación de una película de revestimiento sobre la superficie curvada del material de base se lleva a cabo mediante un método de revestimiento por centrifugación y la permanencia de líquido del agente de revestimiento producida en la periferia del material de base se elimina durante el revestimiento por centrifugación.