JP2022504049A - 貯蔵安定性熱硬化性ハイブリッドエポキシ官能性組成物及びそれから調製される透明熱硬化コーティング - Google Patents

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Abstract

本発明は、ケイ素原子に直接結合した少なくとも1個の加水分解性基を有するケイ素化合物ではない、2個又は3個のエポキシ基を有する少なくとも1種のエポキシモノマー、ケイ素原子に直接結合した少なくとも1個の加水分解性基と、炭素原子を通してケイ素原子に結合したエポキシ官能基を含む少なくとも1個の基とを有する少なくとも1個のケイ素原子を有する少なくとも1種のエポキシ化合物、及び/又はその水解物、少なくとも1種のエポキシ開環触媒、及び窒素原子がアルキル基、アルコキシ基又はオキシル基で置換されていることが可能である少なくとも2個の(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-基を含む少なくとも1種の化合物を含む熱硬化性組成物に関する。

Description

本発明は、改善されたポットライフ安定性を有する熱硬化性エポキシ官能性組成物、それから得られる耐摩耗性及び/又は耐擦傷性エポキシベースのコーティング、並びにそのようなコーティングを含有する、光スペクトルの選択された波長範囲における光の透過を少なくとも部分的にブロックすることができる光学物品、特に眼用レンズに関する。
光学分野においては、物品に種々の機械的及び/又は光学的特性を与えるために、コーティングによって物品をコーティングすることは一般的である。したがって、古典的に、眼用レンズ上に耐衝撃性、耐摩耗性/耐擦傷性及び/又は反射防止コーティングなどのコーティングが連続して形成される。
網膜への有害な光の透過を防ぐか、又は制限するために、光学物品に色又はフィルタ機能を付与することが望ましくなり得るが、これは、コーティングの耐摩耗性、透明度又は接着力などのその特性を変更することなく、なされなければならない。
実際に、人間によって感知される可視光は、380nmの波長から780nmの波長の範囲のスペクトル上にほぼ延在する。約400nmから約500nmの範囲のこのスペクトル部分は、高エネルギーの波長、基本的にブルーライトと一致する。
多くの研究(例えば、Kitchel E.,“The effects of blue light on ocular health”,Journal of Visual Impairment and Blindness Vol.94, No.6,2000又はGlazer-Hockstein and al., Retina, Vol.26,No.1.pp.1-4,2006を参照のこと)は、ブルーライト部分が人間の目の健康、特に網膜に対する光毒性影響を有することを示唆する。目に関する光生物学的研究によって、ブルーライトへの極端に長期の、又は激しい曝露によって、加齢黄斑変性(ARMD)又は白内障などの深刻な眼科疾患が誘発され得ることが実証された。したがって、特に危険性の高い波長バンド(420~450nm)に関して、有害である可能性のあるブルーライトへの曝露を制限することが奨励されている。
さらに、使用者の目に及ぼす紫外線光(UV光)の有害な影響を可能な限り排除することが必要である。紫外(UV)光は、100~380nmの範囲の発光スペクトル部分である。地球表面に到達するUVバンドの間でも、315nm~380nmの範囲のUVAバンド及び280nm~315nmの範囲のUVBバンドは、特に網膜に有害である。
さらに、780~1400nmの波長範囲を含む有害な近赤外線(NIR)への目の曝露を制限することが奨励されている。急激なNIR曝露が白内障を導くことは周知であるが、最近の調査では、慢性的なNIR曝露によっても白内障が引き起こされる可能性があるという強い推定が示された。
そのような損傷を緩和するために、例えば国際公開第2008/024414号パンフレットにおいて、吸収によって、又は反射によって、適切な波長範囲内で光を部分的に阻害する膜を含むレンズによって、UV光、NIR光及び/又は400nm~460nmのブルーライトスペクトルの問題となる部分を少なくとも部分的にカットすることが提案されている。これは、黄色染料を光学素子に組み込むことによって実行可能である。
国際公開第2018/095680号パンフレット及び欧州特許出願第17306651.5号明細書には、加水分解重合性ケイ素化合物ではない、2個又は3個のエポキシ基を含む少なくとも1種のエポキシモノマーと、ケイ素原子と直接結合した少なくとも1個の加水分解性基及び少なくとも1個のエポキシ基を有する少なくとも1個のケイ素原子を有する少なくとも1種のエポキシ化合物と、少なくとも1種のエポキシ開環触媒とを含む熱硬化性組成物が開示される。この組成物は、UV吸収剤及びフリーラジカル捕捉剤(例えばヒンダードアミン光安定剤及び酸化防止剤)をさらに含むことができる。
米国特許第8691926号明細書は、特定の量の光互変化合物及び特定の光安定剤、例えばビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケートと、本質的にアクリレートモノマーであり、且つエポキシモノマーではないモノマーとをブレンドすることによって調製された重合硬化性組成物を開示する。重合硬化性組成物は、優れた光互変性を有し、且つ高い長期貯蔵安定性を有する硬化製品を提供する。このことは、光互変化合物が長時間、硬化製品中に保持された後、分解していないことを意味する。コーティング組成物の貯蔵安定性は、評価されなかった。
これらのコーティング組成物の課題は、光学フィルタリング性能を有する光学物品を製造するために使用される大部分の吸収染料、特にペリレン、クマリン、ポルフィリン及びアクリジンなどの系統からの黄色染料が、UV線及び/又は日光に暴露された時に光安定性の問題を示すということである。
さらに、原位置でのコーティングプロセスのみを避けるために、以下の条件:低温(例えば冷凍庫中で-18℃)若しくは4℃(冷蔵庫中)などの特定の温度で貯蔵される場合、温度制御コーティングタンクなどの5~15℃の温度範囲で貯蔵される場合、及び/又は周囲温度で貯蔵される場合の少なくとも1つ又はそれ以上において、数週間、安定であり、且つディップコーティング又はスピンコーティングによって都合よく塗布可能であるエポキシコーティング組成物が必要とされている。
通常、-18℃において冷凍庫中に保持される場合、フィルタ機能を有するエポキシコーティング組成物は、コーティング特性並びに溶液パラメーター、例えば粘度及び固体含有量が変化することなく、少なくとも6ヵ月の貯蔵寿命を有する。しかしながら、温度が7℃以上まで増加した場合、それらは貯蔵安定性に関する問題を示し、コーティングプロセスパラメーター、例えばディップコーティングプロセスの場合、引き抜き速度及び乾燥時間などを適応させる必要性が導かれる。
上記を考慮すると、長期安定性を有し、且つ通常のハードコートと同様の擦傷及び摩耗に対する最終硬化コーティング耐性、透明性、基材及び追加の層に対する適合性及び接着性を有し、且つ改善された表面外観(低い曇り)、低い光分解と組み合わされた高い光フィルタリング効率などの全体的な性能を示すゾル-ゲルコーティング組成物が必要とされている。
そのような物品を製造する方法は、単純であり、実施が容易であり、再現可能であり、且つ最適化された硬化シーケンスを含むべきである。
驚くべきことに、この種類の化合物は通常、染料の光分解を避けるために使用されているが、前記コーティング組成物中に特定のヒンダードアミン光安定剤を組み込むことによって、室温でさえも(粘度及び固体含有量に関して)改善された貯蔵安定性を有するエポキシベースのコーティング組成物を得ることが可能であることが見出された。得られるコーティングの性能、特に高レベルの硬度、良好な接着力及び低い表面の曇りは維持される。
本発明の要求に取り組むために、そして従来技術の上記欠点を改善するために、出願人は、
(a)ケイ素原子に直接結合した少なくとも1個の加水分解性基を有するケイ素化合物ではない、2個又は3個のエポキシ基を有する少なくとも1種のエポキシモノマー、
(b)ケイ素原子に直接結合した少なくとも1個の加水分解性基と、炭素原子を通してケイ素原子に結合したエポキシ官能基を含む少なくとも1個の基とを有する少なくとも1個のケイ素原子を有する少なくとも1種のエポキシ化合物、及び/又はその水解物、
(c)少なくとも1種のエポキシ開環触媒、及び
少なくとも1種の化合物(e)であって、次式:
Figure 2022504049000001
(式中、R4は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はオキシル基を表す)を有する少なくとも2個の基を含む少なくとも1種の化合物(e)
を含む熱硬化性組成物を提供する。
上記組成物は、
(d)ケイ素原子に直接結合した少なくとも1個の加水分解性基を有するケイ素化合物ではない、4~8個のエポキシ基を含む少なくとも1種のエポキシモノマーをさらに含むことができる。
本明細書で使用される場合、物品がその表面上で1つ又はそれ以上の層又はコーティングを含む場合、「物品上に層又はコーティングを堆積させる」とは、層又はコーティングが、物品外コーティング、すなわち基材から最も遠く離れている被覆されていない(暴露)表面上に堆積することを意味する。
本明細書で使用される場合、基材/コーティング「上」にある、又は基材/コーティング「上に」堆積したコーティングは、(i)基材/コーティングより上に配置されるコーティング、(ii)基材/コーティングと必ずしも接触しているというわけではないコーティング、すなわち、1つ又はそれ以上の中間コーティングが、基材/コーティング及び関連コーティングの間にはさまれていてもよい(が、前記基材/コーティングは好ましくは接触する)コーティング、並びに(iii)基材/コーティングを必ずしも完全に被覆しているというわけではないコーティングとして定義される。「コーティング1はコーティング2の下に位置すると記載される」場合、コーティング2は、コーティング1よりも基材から遠く離れていることを理解すべきである。
本発明による光学物品は、好ましくは透明光学物品、特に光学レンズ又はレンズブランク、より好ましくは眼用レンズ又はレンズブランクである。
「眼用レンズ」という用語は、目を保護し、且つ/又は視力を矯正するために眼鏡フレームに適応されるレンズを意味するために使用される。前記レンズは、無限焦点、一焦点、二焦点、三焦点、累進レンズから選択することができる。眼科光学が本発明の好ましい分野であるが、本発明が、例えば、光学器械用レンズ、安全ゴーグル、特に写真撮影、天文学又は自動車産業用のフィルタ、光学観察レンズ、眼用バイザー、照明システムのレンズ、スクリーン、窓ガラスなどの特定の波長をフィルタリングすることが有益であり得る他の種類の光学素子に適用可能であることは理解されるであろう。
光学物品が光学レンズである場合、それは、本発明のコーティングによって、前部の主要表面、後部の主要側面又は両側面上でコーティングされてよい。本明細書で使用される場合、基材の後部表面は、物品を使用する時に、着用者の目から最も近い表面を意味するように意図される。これは一般的には凹面である。逆に基材の前部面は、物品を使用する時に、着用者の目から最も遠く離れている表面である。これは一般的に凸面である。光学物品は、平面物品であることも可能である。
基材は、本発明の意味において、未コーティングの基材を意味するものとして理解されるべきであり、且つ一般に2つの主要表面を有する。基材は、特に、光学物品、例えばガラスに取り付けられる眼用レンズの形状を有する光学的に透明な材料であり得る。これに関連して、「基材」という用語は、光学レンズ、特に眼用レンズのベース成分材料を意味するものとして理解される。この材料は、1つ又はそれ以上の機能性コーティング又は層の積層のための担体の機能をする。
本発明によるコーティングによって少なくとも1つの主要表面上でコーティングされる光学物品の基材は、一般に、眼用産業で使用される眼用グレードの透明材料から選択される、鉱物又は有機ガラス、例えば、熱可塑性若しくは熱硬化性プラスチックから製造される有機ガラスであってよい。
特に好ましい種類の基材材料としては、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート及びポリカーボネートのコポリマー、ポリオレフィン、例えばポリノルボルネン、アルキレングリコールビスアリルカーボネートの重合又は(共)重合から得られる樹脂、例えばジエチレングリコールビス(アリルカーボネート)のポリマー及びコポリマー(例えば、PPG Industries社によって商品名CR-39(登録商標)で市販されるもの、ジエチレングリコールビス(アリルカーボネート)を重合させることによって得られる市販のレンズは、ESSILORからORMA(登録商標)レンズとして参照される)、ポリカーボネート、例えば、ビスフェノールAから誘導されるもの、(メタ)アクリル若しくはチオ(メタ)アクリルポリマー及びコポリマー、例えばポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ウレタン及びチオウレタンポリマー及びコポリマー、エポキシポリマー及びコポリマー、エピスルフィドポリマー及びコポリマーが挙げられる。
コーティングを堆積させる前に、基材の表面は、通常、国際公開第2013/013929号パンフレットに開示されるように、堆積する層の接着力を向上させるため、物理的又は化学的表面活性化及びクリーニング処理を受ける。
光学物品は、本発明による熱硬化性組成物を熱硬化させることから得られるコーティングを有する少なくとも1つの主要表面を有する基材を含む。前記コーティングは、全てが少なくとも1つのエポキシ基を含む、化合物(a)、(b)及び任意選択的に(d)の重合から得られるエポキシコーティングである。本発明において、ハイブリッドエポキシコポリマーを含有するコーティングは、オルガノシラン(b)と一緒に、反応性ケイ素原子を含まない本発明によるエポキシ化合物(a)及び任意選択的に(d)を使用することによって生じるであろう。
本発明によるエポキシ化合物は環式エーテルであり、好ましくはエポキシド(オキシラン)である。本明細書で使用される場合、エポキシドという用語は、飽和3員環式エーテルを含有するエポキシ化合物のサブクラスを表す。化合物(a)、(b)及び(d)のエポキシ基は、好ましくはグリシジル基及び脂環式エポキシ基から、より好ましくはアルキルグリシジルエーテル基及び脂環式エポキシ基から選択される。
本特許出願において、「アルキル」という用語は、線形又は分枝状の、飽和又は不飽和の一価炭化水素ベースのラジカルであって、好ましくは1~25個の炭素原子を含有するものを意味する。アルキルという用語には、好ましくは1~8個の炭素原子、より好ましくは1~6個の炭素原子を含有する非環式基、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、ブチル及びn-ヘキシル基、並びに好ましくは3~7個の炭素原子を含有する脂環式及びシクロアルキル基、好ましくは4~8個の炭素原子を含有するシクロアルキルメチル基が含まれる。
一実施形態において、アルキル基は、sp3炭素原子を介して連結し、且つ1つ若しくはそれ以上のアリール基によって置換されていてもよく、且つ/又は1つ若しくはそれ以上のヘテロ原子、例えばN、S、O又はハロゲンを含み得る。列挙できる例としては、アリールアルキル基、例えばトリチル基(-CPh3)、ベンジル基又は4-メトキシベンジル基、アルコキシアルキル基、特にジアルコキシメチル基、例えばジエトキシメチル若しくはジメトキシメチル基、R11が任意選択的に置換アルキル若しくはアリール基を表すCH2CO2R11基が含まれる。
「シクロアルキル」という用語には、「ヘテロシクロアルキル」基、すなわち、環の1つ又はそれ以上の炭素原子が窒素、酸素、リン又は硫黄などのヘテロ原子によって置き換えられた非芳香族単環式又は多環式環も含まれる。ヘテロシクロアルキル基は、好ましくは1~4個の環内ヘテロ原子を含む。ヘテロシクロアルキル基は、1つ又はそれ以上の非芳香族環を含有する構造であり得る。
「脂環式」という用語は、1つ又は複数の任意選択的に縮合した環を含む、飽和又は不飽和であるが、非芳香族の炭素環式ラジカルを意味する。これは、アリール基に関して上記された基の1つ又はそれ以上によって任意選択的に置換されていてもよい。「脂環式」という用語には、「ヘテロ脂環式」基、すなわち、環の1つ又はそれ以上の炭素原子が窒素、酸素、リン又は硫黄などのヘテロ原子によって置き換えられた非芳香族単環式又は多環式環も含まれる。脂環式基は、好ましくはシクロアルキル基である。
「アリール」という用語は、1つの環のみを含む芳香族炭素環式ラジカル(例えばフェニル基)、又はいくつかの任意選択的に縮合した環を含む芳香族炭素環式ラジカル(例えばナフチル又はテルフェニル基)を意味し、これは、任意選択的に、限定されないが、アルキル(例えばメチル)、ヒドロキシアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシル、チオール、アミノ、ハロ(フルオロ、ブローモ、ヨード、又はクロロ)、ニトロ、アルキルチオ、アルコキシ(例えばメトキシ)、アリールオキシ、モノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アシル、カルボキシル、アルコキシカルボニル、アリールオキシカルボニル、ヒドロキシスルホニル、アルコキシスルホニル、アリールオキシスルホニル、アルキルスルホニル、アルキルスルフィニル、シアノ、トリフルオロメチル、テトラゾリル、カルバモイル、アルキルカルバモイル又はジアルキルカルバモイル基などの1つ又はそれ以上の基によって置換されていてもよい。或いは、芳香族環の2つの隣接した位置が、メチレンジオキシ又はエチレンジオキシ基によって置換されてもよい。
「アリール」という用語は、「ヘテロアリール」基、すなわち、芳香族環の1つ又はそれ以上の炭素原子が窒素、酸素、リン又は硫黄などのヘテロ原子によって置き換えられた芳香族環も含む。
本発明による化合物(a)は、ケイ素原子に直接結合した少なくとも1個の加水分解性基を有するケイ素化合物ではない、1分子あたり2個又は3個のエポキシ基を有する二官能性又は三官能性エポキシモノマーである。本出願において、Si-O-Si基は、加水分解性基ではないと考えられる。一実施形態において、化合物(a)は、いずれのケイ素原子も含まない。本出願において、オリゴマーはモノマーであると考えられる。
より好ましくは、本発明による化合物(a)は、組成物中に存在する他の重合性官能基と反応することができ、且つコーティングのポリマーマトリックスに結合するであろう、エポキシ基以外の他の反応性官能基を含有しない。言い換えると、好ましいエポキシ化合物は、「純粋な」エポキシ化合物である。
化合物(a)は、好ましくは2個又は3個のグリシジルエーテル基及び/又は脂環式エポキシ基を含む。グリシジルエーテル基は、好ましくはアルキルグリシジルエーテル基である。
グリシジルエーテルは、R1が一価の基を表す、以下の基:
Figure 2022504049000002
によって特徴づけられる合成化合物である。
好ましい脂環式エポキシ基は以下に示される。構造中の水素原子は、アリール基に関して置換基として上記されたものなどの1つ又はそれ以上の置換基によって置換されていてもよい。
Figure 2022504049000003
一実施形態において、化合物(a)は、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチル及びβ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基などのβ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)アルキル基を含む。
化合物(a)は、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル(Erisys(商標)GE-31、CVC thermoset Specialtiesから)トリメチロールメタントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(Erisys(商標)GE-30、CVC thermoset Specialtiesから)、トリフェニロールメタントリグリシジルエーテル、トリスフェノールトリグリシジルエーテル、テトラフェニロールエタントリグリシジルエーテル、テトラフェニロールエタンのテトラグリシジルエーテル、p-アミノフェノールトリグリシジルエーテル、1,2,6-ヘキサントリオールトリグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールトリグリシジルエーテル、グリセロールエトキシレートトリグリシジルエーテル、ヒマシ油トリグリシジルエーテル、プロポキシル化グリセリントリグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、水素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル(CVC Specialty ChemicalsからのEpalloy(登録商標)5000)、3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(UCB ChemicalsからのUvacure(登録商標)1500、Union CarbideからのUVR-6110及びUVR(登録商標)6105)、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート(Dow Chemical CompanyからのUVR-6128)、リモネンジエポキシド(6-メチル-3-(2-メチルオキシラン-2-イル)-7-オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン、Daicel Chemical Industries Ltd.からのCelloxide 3000)、1,3-ビス[2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル]テトラメチルジシロキサン(GelestからのSIB1092.0、式Xr)、ビスフェノールAジグリシジルエーテル樹脂(nは一般に0~25の範囲である、Shell ChemicalからのEpon 828、式Xb)、ヘキサヒドロフタル酸無水物ジグリシジルエステル(CibaからのCY(登録商標)184)及び式Xn及びXoのそれらの誘導体、並びにそれらのその混合物からなる群から選択することができる。エポキシ官能性の増加(2成分混合物、官能性=2.4)によって、Epalloy(登録商標)5000のより急速硬化型である、CVC Specialty ChemicalsからのEpalloy(登録商標)5001を使用することもできる。
本発明の一実施形態において、組成物は、4~8個、(好ましくは4~6個)のエポキシ基を含む多官能性エポキシモノマーである、つまり、ケイ素原子に直接結合した少なくとも1つの加水分解性基を有するケイ素化合物ではない、少なくとも1つの化合物(d)をさらに含む。一実施形態において、化合物(d)は、いずれのケイ素原子も含まない。
化合物(a)は、最終ポスト硬化後に高度官能性化合物(d)よりも低い架橋密度を有するコーティングを提供する。したがって、化合物(d)の存在は、耐摩耗性及び/又は耐擦傷性などのマトリックスの機械的特性を改善することができる。
より好ましくは、本発明による化合物(d)は、組成物中に存在する他の重合性官能基と反応することができ、且つコーティングのポリマーマトリックスに結合するであろう、エポキシ基以外の他の反応性官能基を含有しない。言い換えると、好ましいエポキシ化合物は、「純粋な」エポキシ化合物である。
化合物(d)は、好ましくは4~8個のグリシジルエーテル基及び/又は脂環式エポキシ基を含む。グリシジルエーテル基は、好ましくはアルキルグリシジルエーテル基である。
好ましい脂環式エポキシ基は、化合物(a)に関して示されたものと同一である。一実施形態において、化合物(d)は、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチル及びβ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基などのβ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)アルキル基を含む。
化合物(d)は、ジグリセロールテトラグリシジルエーテル、ペンタエリトリトールテトラグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル(CVC thermoset SpecialtiesからのErisys(商標)GE-60)、1,1,1-トリス-(p-ヒドロキシフェニル)エタントリグリシジルエーテル(CVC Specialty ChemicalsからのEPALLOY(登録商標)9000)、1,1,1-トリス-(p-ヒドロキシフェニル)メタントリグリシジルエーテル(CibaからのTactix 742)、テトラキス(4-ヒドロキシフェニル)エタンテトラグリシジルエーテル(Shell ChemicalからのEpon 1031、式Xi)、エポキシシクロヘキシルPOSS(登録商標)Cage Mixture(Hybrid PlasticsからのEP0408、8個のエポキシ基を有する、式Xd)、式Xsの2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル化合物(Gelestから入手可能)及びそれらの混合物からなる群から選択されることができる。
上記段落で挙げられる式と対応する化合物は、以下に表される。
Figure 2022504049000004
組成物は、好ましくは、組成物の全重量に対して、10~60重量%、より好ましくは20~55重量%、さらにより好ましくは30~50重量%のモノマー(a)及び(d)(存在する場合)を含む。
組成物は、好ましくは、組成物の全重量に対して、10~50重量%、より好ましくは15~50重量%、さらにより好ましくは20~45重量%の化合物(a)を含む。
化合物(d)が存在する場合、それらは、好ましくは、組成物の重量の1~25重量%、好ましくは5~20重量%を表す。
熱硬化性組成物は、ケイ素原子に直接結合した少なくとも1個の加水分解性基と、炭素原子を通してケイ素原子に結合したエポキシ官能基を含む少なくとも1個の基とを有する少なくとも1個のケイ素原子を有する1種のエポキシ化合物、及び/又はその水解物である、少なくとも1つの化合物(b)を含む。化合物(b)は、好ましくは、加水分解下にシラノール基を生じる2~6個、より好ましくは2又は3個の官能性基を有する。前記化合物は、有機化合物であると考えられ、且つ好ましくは式(II):
Rn’YmSi(X)4-n’-m(II)
(式中、R基は同一であるか、又は異なって、且つ炭素原子を通してケイ素原子に結合した、エポキシ基を含有しない一価有機基を表し、Y基は同一であるか、又は異なって、且つ炭素原子を通してケイ素原子に結合した、少なくとも1個のエポキシ基を含有する一価有機基を表し、X基は同一であるか、又は異なって、且つ加水分解性基又は水素原子を表し、m及びn’は、mが1又は2に等しく、且つn’+m=1又は2である整数である)を有する。
整数n及びmは、化合物IIの3つの群、すなわち、式RYSi(X)2の化合物、式Y2Si(X)2の化合物及び式YSi(X)3の化合物を定義する。これらの化合物の中で、式YSi(X)3を有するエポキシシランが好ましい。
Si-C結合を通してケイ素原子に結合した一価R基は、有機基である。これらの基は、限定されないが、飽和又は不飽和のいずれかの炭化水素基、好ましくはC1~C10基及びより良好なC1~C4基、例えばアルキル基、好ましくはC1~C4アルキル基、例えばメチル若しくはエチル、アミノアルキル基、アルケニル基、例えばビニル基、C6~C10アリール基、例えば任意選択的に置換されたフェニル基、特に1つ又はそれ以上のC1~C4アルキル基で置換されたフェニル基、ベンジル基、(メタ)アクリロキシアルキル基であり得る。
最も好ましいR基は、アルキル基、特にC1~C4アルキル基、理想的にはメチル基である。
X基は、加水分解時にOH基を導く。式IIの化合物中に最初にSiOH結合が存在し得ることに注目する価値がある。これは、この場合、水解物と考えられる。水解物はシロキサン塩も含む。
X基は、独立して、且つ限定されないが、アルコキシ基-O-R1を表し得、R1は、好ましくは線形又は分枝状アルキル又はアルコキシアルキル基、好ましくはC1~C4アルキル基、アシルオキシ基-O-C(O)R3を表し、R3は、好ましくはアルキル基、好ましくはC1~C6アルキル基、より好ましくはメチル又はエチル基、Cl及びBrなどのハロゲン基、アルキル若しくはシラン基などの1個若しくは2個の官能性基によって任意選択的に置換されたアミノ基、例えばNHSiMe3基、イソプロぺノキシ基のなどのアルキレノキシ基を表す。ヒドロキシル基は、加水分解性基であると考えられる。
最も好ましいエポキシシランは、式II中、n’=0、m=1であり、且つXがC1~C5アルコキシ基、好ましくはOCH3であるものである。
Si-C結合を通してケイ素原子に結合した一価Y基は、それらが少なくとも1個のエポキシ官能基、好ましくは1個のエポキシ官能基を含むため、有機基である。エポキシ官能基とは、酸素原子が、炭素含有鎖又は環式炭素含有系に含まれる2個の隣接した炭素原子又は隣接していない炭素原子に直接結合している原子の群を意味する。エポキシ官能基の中で、オキシラン官能基、すなわち、飽和3員環式エーテル基が好ましい。
好ましいY基は、式III及びIV:
Figure 2022504049000005
(式中、R2は、アルキル基、好ましくはメチル基若しくは水素原子、理想的には水素原子であり、a及びcは1~6の範囲の整数であり、且つbは0、1又は2である)の基である。
式IIIを有する好ましい基は、γ-グリシドキシプロピル基(R2=H、a=3、b=0)であり、且つ式IVの好ましい(3,4-エポキシシクロヘキシル)アルキル基は、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基(c=1)である。γ-グリシドキシエトキシプロピル基が利用されてもよい(R2=H、a=3、b=1)。
式IIの好ましいエポキシシランは、エポキシアルコキシシランであり、そして最も好ましくは1個のY基及び3個のアルコキシX基を有するものである。特に好ましいエポキシトリアルコキシシランは、式V及びVI:
Figure 2022504049000006
(式中、R1は1~6個の炭素原子を有するアルキル基、好ましくはメチル又はエチル基であり、且つa、b及びcは上記で定義された通りである)のものである。
そのようなエポキシシランの例としては、限定されないが、γ-グリシドキシメチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシメチルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシメチルトリプロポキシシラン、γ-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシエチルトリプロポキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシランが含まれる。他の有用なエポキシトリアルコキシシランは、米国特許第4,294,950号明細書、米国特許第4,211,823号明細書、米国特許第5,015,523号明細書、欧州特許第0614957号明細書、米国特許出願公開第2009/0311518号明細書、米国特許出願公開第2011/0058142号明細書(式I、VII及びVIIIの化合物)並びに国際公開第94/10230号パンフレットに記載されている。それらのシランの中で、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GLYMO)が好ましい。
本発明の一態様によると、加水分解-重合性化合物(b)は、一般に、組成物の他の成分に混合される前に加水分解される。加水分解は、当該技術において既知であるように、水の存在下で、酸性触媒(塩酸、酢酸など)を使用することによって実行されてよい。
組成物は、好ましくは、組成物の全重量に対して、1~15重量%、より好ましくは2~10重量%、さらにより好ましくは3~8重量%の化合物(b)を含む。
一実施形態において、組成物は、組成物中に存在する重合性化合物の全重量に対して、50重量%未満、より好ましくは40重量%未満、30重量%未満又は20重量%未満の化合物(b)を含む。
エポキシシランが一般に加水分解型であるにもかかわらず、エポキシシランの量は、その加水分解の前の初期前駆体の重量として、従来通りに定義される。アルコキシ基の加水分解によって関連アルコールが放出され、自発的に縮合するシラノール基が形成する。好ましくは、アルコキシシランは、加水分解性基、典型的にアルコキシ基を加水分解するために化学量論的量の水と反応する。
本発明のいくつかの態様において、組成物は、組成物の全重量に対して、25~60重量%、より好ましくは30~55重量%の化合物(a)、(d)(存在する場合)及び(b)を含む。それらのエポキシ化合物の乾燥抽出物重量は、好ましくは、組成物の乾燥抽出物重量の少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも92%又は少なくとも95%を表す。
一実施形態において、組成物は、比率:モノマー(a)及び(d)(存在する場合)の乾燥抽出物重量/化合物(b)の乾燥抽出物重量が、97/3~70/30、より好ましくは95/5~80/20の範囲であるようなものである。
別の実施形態において、組成物は、重量比:モノマー(a)/モノマー(d)が、100/0~50/50、より好ましくは100/0~60/40、さらにより好ましくは95/5~63/37の範囲であるようなものである。
組成物に、本発明によるエポキシ化合物(a)、(b)又は(d)ではない追加的な重合性エポキシ化合物を少量、典型的に組成物の全重量に対して20重量%未満、より好ましくは15重量%未満を添加することも可能である。この量は、10重量%未満、5重量%未満、そして0重量%であることも可能である。それらの乾燥抽出物重量は、好ましくは、組成物の乾燥抽出物重量の30%未満、より好ましくは20%未満、15%未満、10%未満及び5%未満を表す。この量は0%であることも可能である。そのような化合物の例は、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタンなどのモノオキセタン化合物である。
熱硬化性組成物は、組成物中に存在する重合性化合物(又はエポキシ化合物)の全重量に対して、少なくとも50重量%、好ましくは少なくとも60重量%、より好ましくは少なくとも75重量%、80重量%、85重量%、90重量%、95重量%又は100重量%の少なくとも1個のエポキシ基を有する化合物(好ましくは化合物(a)、(b)及び存在する場合、(d))を含む。
本発明による熱硬化性組成物は、好ましくは、組成物の全重量に対して、25重量%未満、より好ましくは20重量%未満のアクリル及び/又はメタクリルモノマー、より好ましくは非エポキシ含有モノマーを含む。この量は、10重量%未満又は5重量%未満、そして0重量%であることも可能である。言い換えると、一実施形態において、組成物は、いずれの非エポキシ官能性モノマーも含まない。
アクリル及び/又はメタクリルモノマーの乾燥抽出物重量は、好ましくは、組成物の乾燥抽出物重量の30%未満、より好ましくは25%未満、20%未満、10%未満、5%未満を表す。この量は0%であることも可能である。これらの量は、好ましくは、非エポキシ含有モノマーにも適用される。
乾燥抽出物重量は、米国特許出願公開第2012/0295084号明細書又は欧州特許第614957号明細書に開示されるように、理論的乾燥抽出物重量として算出することができる。
乾燥抽出物重量は、実験的に得ることもできる。化合物又は組成物の乾燥抽出物は、オーブン中100℃~110℃での揮発性溶媒の完全除去後の化合物又は組成物の全重量である。乾燥抽出物は、重量又は%NVMによる固体含有量パーセント不揮発性材料とも呼ばれる。固体を決定するための従来の手順はオーブン中で105℃~110℃で60分かかり、且つ試料パン及び試料の事前計量及び事後計量の両方を必要とする(ASTM名称:D2369及びD2926-80)。Sartoriusから購入された市販のMark 3固体分析器、又はCEMから購入されたSMART Turbo(商標)を使用する新規手順は、揮発性物質/湿分含有量及び材料の粘度次第で2~10分のみかかる。
本発明による組成物は、一般に、25~75重量%、好ましくは35~55重量%の固体(組成物の重量に対する乾燥抽出物重量)を含有する。
本発明の組成物は、都合よく、少量、好ましくは組成物の全重量に基づき0.005~1重量%、より好ましくは0.02~0.5重量%、さらにより好ましくは0.05~0.3%の少なくとも1種の表面活性化合物(界面活性剤)をさらに含む。界面活性剤は、最終コーティングの満足な表面をもたらす基材の良好な湿潤のために重要である。前記界面活性剤は、例えばポリ(アルキレングリコール)変性ポリジメチルシロキサン又はポリヘプタメチルシロキサン又はフルオロカーボン変性ポリシロキサンを含むことができる。好ましい界面活性剤は、3MからのNovec(登録商標)FC-4434(フルオロ脂肪族ポリマーエステルを含む非イオン性界面活性剤)、Unidyne(商標)NS-9013、及びCIBAからのEFKA(登録商標)3034(フルオロカーボン変性ポリシロキサン)などのフッ化界面活性剤である。
組成物のエポキシ化合物は、エポキシ開環触媒(化合物(c))の存在下で、重縮合及び/又は架橋反応を受ける。下にある基材に損傷を与えないように、又は他のコーティング若しくはコーティング成分に悪影響を引き起こさないように十分低い温度(好ましくは125℃以下、より好ましくは110℃以下)でエポキシ組成物を硬化させることが分かっている好ましい触媒としては、環式エーテル基の開環重合のために設計された(強)酸触媒、金属アニオンのアンモニウム塩及びアルミニウムベースの化合物が含まれる。
貯蔵安定性のある熱硬化性組成物を得るために、触媒は、貯蔵の間又は製造時の経時的なコーティング組成物中での重合又はプレポリマーの形成を防ぐために、室温においてエポキシ開環に触媒作用を及ぼすべきではない。このように、経時的な性能の変化を生じることなく、そのポット-ライフ及び貯蔵寿命が延長される。この点に関して、触媒は、好ましくはブロックされた触媒又は潜在触媒(例えば緩衝された酸触媒)である。潜在触媒は周囲温度で反応し得、組成物が経時的にわずかに変化することを引き起こし得るため、ブロックされた触媒が好ましい。ブロックされた触媒は、それらのそれぞれの脱ブロック化温度に到達するまで反応しない。好ましい触媒は、周囲温度(20℃)において不活性であり、そして一般に70~80℃以上までの加熱時にのみエポキシ開環に触媒作用を及ぼす。
例示的なブロックされた触媒又は潜在触媒は、トリフルオロメタンスルホン酸(トリフル酸)、ジノニルナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸(DNNDSA)及び/又はその金属塩、及びアンモニウムアンチモン六フッ化物(ルイス酸)をベースとするものであり、且つKing Industriesから入手可能であるもの、例えば、Nacure(登録商標)Super A233(トリフルオロメタンスルホン酸のジエチルアミン塩)、Nacure(登録商標)155(DNNDSAをベースとするブロックされた酸触媒)、Nacure(登録商標)Super XC-7231(現在はK-Pure(登録商標)CXC 1612の名称で販売されている、ブロックされたアンモニウムアンチモン六フッ化物触媒)、及びNacure(登録商標)Super XC-A218(25%固体)(現在はK-Pure(登録商標)CXC-1613の名称で販売されているもの)、トリフル酸の金属塩、ルイス酸(周囲温度においてその反応性を減少するために緩衝される)であり、後者が好ましい触媒の1つである。他の有用な触媒としては、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、又はBF3及びBCl3アミン錯体を含むルイス酸触媒などのカルボン酸無水物が含まれる。
別の実施形態において、触媒(c)は、アルミニウムキレート、アルミニウムアシレート及びアルミニウムアルコレートから選択される。それらのアルミニウム化合物が利用される場合、組成物は、好ましくは、酸触媒又は金属アニオンのアンモニウム塩などの他のエポキシ開環触媒を含まない。
さらに、アルミニウムベースの触媒は、上記の他の触媒よりも低い温度で、且つ短い時間で本組成物を硬化する(プレ硬化及びポスト硬化)。
アルミニウムアシレート及びアルミニウムアルコレートは、好ましくは一般式Al(OC(O)R)n(OR’)3-n及びAl(OSiR’’3)n(OR’)3-n(式中、R及びR’は、1~10個の炭素原子を含有する線形又は分枝鎖アルキル基であり、R’’は、1~10個の炭素原子を含有する線形又は分枝鎖アルキル基、フェニル部分、式OC(O)Rのアシレート部分(Rは上記で定義された通りである)であり、且つnは1~3の整数である)のものである。好ましくは、R’はイソプロピル又はエチル基であり、R及びR’’はメチル基である。
アルミニウムキレートは、アルミニウムアルコレート又はアシレートを、窒素又は硫黄を含まない、配位原子として酸素を含むキレート試薬、例えばアセチルアセトン、エチルアセトアセテート又はジエチルマロネートと反応させることによって形成され得る。それらは、Al(AcAc)3と記載されるアルミニウムアセチルアセトネート、エチルモノアルミニウム(アセトアセテート)ビスアセチルアセトネート、エチルビス(アセトアセテート)アルミニウムモノアセチルアセトネート、ジ-n-ブトキシアルミニウムエチルモノ(アセトアセテート)及びジ-i-プロポキシアルミニウムエチルモノ(アセトアセテート)から選択されてよい。そのような化合物の他の例は、欧州特許第0614957号明細書に挙げられる。エポキシ開環触媒がアルミニウムキレートである場合、コーティング組成物は、好ましくは、大気圧での沸騰温度が70~140℃の範囲である有機溶媒、例えばエタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、メチルエチルケトン又はテトラヒドロピランを含む。
触媒は、一般に、組成物の重量に基づき、0.01~5重量%、好ましくは0.1~3.5重量%、より好ましくは0.2~3重量%の範囲の量で使用される。
組成物は、一般に、少なくとも1つの溶媒を含有し、そしてそれは好ましくはグリコールモノエーテルである。グリコールモノエーテル溶媒は、一般に低い表面張力を示し、且つ好ましくは、アルキレングリコールC1~4アルキルモノエーテルから、より好ましくはエチレングリコールC1~4アルキルモノエーテル、プロピレングリコールC1~4アルキルモノエーテル、ジエチレングリコールC1~4アルキルモノエーテル、トリエチレングリコールC1~4アルキルモノエーテル、プロピレングリコールC1~4アルキルモノエーテル、ジプロピレングリコールC1~4アルキルモノエーテル、トリエチレングリコールC1~4アルキルモノエーテル、及びトリプロピレングリコールC1~4アルキルモノエーテルから選択される。最も好ましいグリコールモノエーテルは、プロピレングリコールメチルエーテルである。最も好ましいグリコールモノエーテルは、プロピレングリコールメチルエーテルである。そのような化合物は、1-メトキシ-2-プロパノール(主要異性体)及び2-メトキシ-1-プロパノールの混合物として、Dowanol PM(登録商標)の名称で、Dow Chemicalによって商業的に販売されている。
溶媒の全量は、使用される樹脂、光学物品の種類、及びコーティングプロセス次第である。溶媒の目的は、特定のコーティング厚さ範囲を達成するために使用されるコーティング器材によって決定される、良好な表面湿潤及び特定のコーティング粘度範囲を達成することである。溶媒は、典型的に、組成物の重量の25~75%、好ましくは35~70%、より好ましくは40~65%を表す。溶媒、特にグリコールモノエーテルの量が低い場合、一般に疎水性化合物である染料を満足に可溶化し得ない。
その中に組み込まれ得る染料に良好な溶解度、コーティング溶液のより長い貯蔵寿命をもたらすために、そして低い曇りなどの得られた物品のより良好な表面特性を達成するために、グリコールモノエーテルが組成物中に必要であることが見出された。ゾル-ゲル組成物中に存在する染料の高い溶解度のため、高レベルの光保護をもたらすことができる。
アルカノール(メタノール、エタノール、プロパノール等)、ケトン、炭酸プロピレン又は水などの追加的な溶媒を使用することができる。化合物(b)のための酸触媒として使用され得る塩酸は溶媒と見なされる。
本発明の一実施形態において、組成物は、組成物の全重量に対して30~55重量%のモノマー(a)、(d)(存在する場合)及び化合物(b)、並びに組成物の全重量に対して35~65重量%のグリコールモノエーテルから選択される少なくとも1つの有機溶媒を含む。
組成物は、Mが金属又はメタロイド、好ましくはSiを表し、同一又は異なるZ基が加水分解性基であり、且つyは4以上の金属又はメタロイドMの原子価である、式M(Z)yの少なくとも1つの化合物又はその水解物を含むことも可能である。そのような化合物は、米国特許出願公開第2011/0058142号明細書に詳細に記載されている。好ましい化合物は、同一又は異なるZ基がテトラエトキシシランなどの加水分解性基である、式Si(Z)4の化合物である。
本発明によると、コーティング組成物は、100~380nmの波長範囲(UV範囲)、380~780nmの波長範囲(可視範囲)及び/又は780~1400nmの波長範囲(近赤外範囲)に含まれる少なくとも1つの選択された波長範囲における光の透過を少なくとも部分的に阻害する化合物(h)として少なくとも1種の吸収染料を含むことができる。前記染料は、顔料及び着色剤の両方を指してもよく、すなわち、その媒体中で不溶性又は溶解性であることができる。染料は、水ベース又は(有機)溶媒ベースであることが可能である。
好ましい実施形態において、電磁スペクトルの380~780nm領域内の選択されたスペクトル範囲は、400nm~500nm、すなわち、ブルー波長範囲、より好ましくは415~455nmの範囲又は420~450nmの範囲である。
本開示において、(吸収)染料は、選択された波長範囲が400~500nmである場合、ブルーライトブロッキング染料と記載され、典型的に黄色染料である。
染料を含む光学物品は、光学物品の基材の少なくとも1つの幾何学的に定義された表面、好ましくは全ての主要表面を通る入射光の透過を阻害する。本明細書において、特に明記されない限り、光のブロッキングは、0°~15°の範囲、好ましくは0°の入射角に関して定義される。
網膜細胞アポトーシス又は加齢黄斑変性に対する高度な網膜細胞の保護を提供するために、染料は、好ましくは、吸収によって、415~455nmの波長範囲、より好ましくは420~450nmの範囲内の光の透過を少なくとも部分的に阻害する。
いくつかの場合において、ブルースペクトル、すなわち、420nm~450nm領域の比較的小部分を選択的にフィルタリングすることが特に望ましくなり得る。実際に、ブルースペクトルのあまりにも多くをブロッキングすることによって、暗所視、及び「概日サイクル」と呼ばれるバイオリズムを調節するための機構を妨害する可能性がある。したがって、好ましい実施形態において、染料は、465~495nm、好ましくは450~550nmの範囲の波長を有する光の5%未満をブロックする。本実施形態において、染料は、光毒性ブルーライトを選択的に阻害し、そして概日リズムに関係するブルーライトを透過させる。好ましくは、光学物品は、465~495nmの範囲の波長を有する光の少なくとも95%を透過させる。このような透過は、それぞれの波長範囲において目の感度に重要ではない465~495nmの範囲内の透過された光の平均である。別の実施形態において、染料は、465~495nmの範囲、好ましくは450~550nmの範囲の光を吸収しない。本明細書において、特に明記されない限り、透過率/透過は、0°~15°の範囲、好ましくは0°の入射角において、0.5~2.5mm、好ましくは0.7~2.0mm、より好ましくは0.8~1.5mmの範囲の厚さに関して、光学物品の中心で測定される。
一実施形態において、染料は、複数の色の出現を最小化するために、選択された波長範囲、好ましくは400~500nmの波長範囲外の可視スペクトルの領域を吸収しないか、又はほとんど吸収しない。この場合、染料は、選択された波長範囲、好ましくは400~500nmの波長範囲、より好ましくは415~455nm又は420~450nmの範囲の光の透過を選択的に阻害する。本明細書で使用される場合、特にそのように作用するように構成されない限り、選択された波長範囲外の波長の透過に対してほとんど、又は全く影響を及ぼすことがなく、それが明示された範囲内の少なくともいくつかの透過を阻害する場合、染料は波長範囲を「選択的に阻害する」。
染料は、好ましくは380~780nmの範囲、より好ましくは400~500nmの範囲内で吸収ピーク、理想的には最大吸収ピークを有する。特定の染料は、それらが狭い吸収ピークを有するという点で興味深く、したがって、いくつかの場合、例えば選択された波長範囲内で20nm以下のバンド幅を有する選択吸収フィルタが提供される。選択性特性は、一部において、染料分子の対称性によって提供され得る。そのような選択性は、色の視覚のゆがみを制限すること、暗所視に対する光フィルタリングの有害な影響を制限すること、そして概日リズムに対する影響を制限することを補助する。
本発明による染料は、一般に、ほとんどのコーティング成分と適合性を有する。それらは、それらがコーティングのマトリックス中で十分、且つ安定して分布するか、又は分散するように処理され、そして低い曇りを有する透明クリアな光学物品がもたらされる。
それが400~500nmの範囲内に吸収ピーク、理想的には最大吸収ピークを有するならば、この染料の化学特性は特に制限されない。
特定の実施形態において、染料は、1つ又はそれ以上のポルフィリン、ポルフィリン錯体、コリン、クロリン及びコルフィンを含むポルフィリンに関連する他の複素環、その誘導体、又はペリレン、クマリン、アクリジン、インドレニン(3H-インドールとしても知られている)、アントラキノン、アゾベンゼン、フタロシアニン、シアニン、キノリン、ベンゾトリアゾール、ニトロベンゼン、イソキノリン、イソインドリン、ジアリールメタン及びインドール-2-イリデン族を含む。誘導体は、付加又は置換によって一般に生じる物質である。好ましい染料は、オーラミンO及びポルフィリン染料などのジアリールメタン染料である。
染料は、クマリン343;クマリン314;ニトロベンゾキサジアゾール;ルシファーイエローCH;9,10-ビス(フェニルエチニル)アントラセン;プロフラビン;4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(4ジメチルアミノスチリル)-4H-ピラン;2-[4-(ジメチルアミノ)スチリル]-1-メチルピリジニウムヨージド、ルテイン、ゼアキサンチン、LUMOGEN(登録商標)F Yellow 083、T890、及びABS-419(登録商標)、ABS-420(登録商標)、ABS-425(登録商標)又はABS-430(登録商標)などのExciton Inc.から入手可能である狭い吸収ピークを有する黄色染料からなる群からの1つ又はそれ以上の染料を含み得る。
本発明において使用される染料の量は、100~380nm、380~780nm及び/又は780~1400nmの波長範囲内における光の満足な阻害を提供するために十分な量である。例えば、染料の強度及び要求される阻害/保護の量次第で、コーティング組成物の重量に基づき0.005~0.50%又は0.01~0.2%の濃度で染料を使用することができる。本発明はこれらの範囲に限定されず、これは例証としてのみ提供されることは理解されるべきである。
一実施形態おいて、組成物は、着用者/使用者にとって、そして外部の観察者が見た場合に表面上許容できる、特に大部分は色中性として認められる外観を有する光学物品を得るために、少なくとも1種の色均衡化剤及び/又は光学増白剤をさらに含む。実際に、重合性組成物中に存在することが可能な染料又は特定のUV吸収剤などのブルーライトブロッキング手段は、「副作用」として光学物品で色合いを生じる傾向があり、色均衡化手段が利用されない場合、後者は黄色、茶色又は琥珀色のように見える。
本発明において、好ましくない黄色を少なくとも部分的に相殺するために使用される色均衡化剤は、好ましくは、青み剤、すなわち、オレンジ色から黄色の波長領域の可視光スペクトルにおいて吸収バンドを有し、且つ青色から青紫色までの色を示す化合物である。色均衡化剤は、本出願人の名前の下、国際公開第2017/077358号パンフレットに広範囲に記載される。
ブルーライト波長をブロックするシステムに対する色均衡化成分の配置、並びにブルーライトブロッキング成分及び色均衡化成分を含むさらなる例示的なシステムなどの本実施形態に関するより多くの詳細は、例えば、米国特許第8,360,574号明細書、国際公開第2007/146933号パンフレット、国際公開第2015/097186号パンフレット、国際公開第2015/097492号パンフレットにおいて見ることができる。
色均衡化成分は、一般に、光学材料の色調を調整するのに十分な量で、典型的にコーティング組成物の重量に対して、0.01~5重量%、より好ましくは0.02~2重量%、さらにより好ましくは0.03~0.5重量%で使用される。
本発明の光学物品は、光及び熱、特にUV光に一般に影響されやすい染料などの光学フィルタリング手段の光分解を制限するか、又は回避する。
熱硬化性組成物は、次式:
Figure 2022504049000007
(式中、R4は、水素原子、アルキル基、好ましくはC1~C6アルキル基、アルコキシ基、好ましくはC1~C12アルコキシ基又はオキシル基を表す)を有する少なくとも2個の基を含むヒンダードアミン光安定剤(HALS)である、少なくとも1つの化合物(e)を含む。点線は、基が連結している箇所を示す。
アルキル基の具体的な例としては、メチル及びエチル基が含まれる。アルコキシ基の具体的な例としては、シクロヘキシルオキシ、n-ウンデカノキシ及びn-オクチルオキシ基が含まれる。好ましいR4基は、H、メチル及びシクロヘキシルオキシである。
一実施形態において、化合物(e)は、少なくとも2個の(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-基を含む。別の実施形態において、化合物(e)は、少なくとも2個の(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-基を含む。
別の実施形態において、化合物(e)は、次式:
Figure 2022504049000008
(式中、R4は上記で定義された通りであり、且つnは、4~12、好ましくは5~10の範囲、理想的には8に等しい整数を表す)の化合物である。
好ましいヒンダードアミン光安定剤は、マロネート、セバケート又はトリアジン誘導体であり、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)-2-n-ブチル-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-ベンジル)マロネート(BASFからのTinuvin(登録商標)144)、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート(BASFからのTinuvin(登録商標)292、Johoku ChemicalからのJF-95中に存在する)、2,4-ビス[N-ブチル-N-(1-シクロヘキシルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)アミノ]-6-(2-ヒドロキシエチルアミン)-1,3,5-トリアジン(BASFからのTinuvin(登録商標)152)、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)セバケート(BASFからのTinuvin(登録商標)770、ChemturaからのLowilite 77)、ビス(1-オクチルオキシ-2,2,6,-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート(BASFからのTinuvin(登録商標)123に存在する)、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル-1-オキシル)セバケート、BASFからのTinuvin(登録商標)622(4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジンエタノールのブタン二酸ジメチルエステルポリマー)、テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)ブタン-1,2,3,4-テトラカルボキシレート(AdekaからのADK STAB LA-52)、テトラキス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ブタン-1,2,3,4-テトラカルボキシレート(AdekaからのADK STAB LA-57)、及びビス(1-ウンデカノキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)カーボネート(AdekaからのADK STAB LA-81)などである。
化合物(e)は、得られる光学物品に、光分解に対する保護を与え、且つ光安定剤として作用する。実際に、殆どの存在し得る染料及び特に黄色染料はUV光に影響されやすく、UV光による照射後に特定レベルの光分解が生じる。本コーティング組成物は、経時的に低い黄色変化を示す。
実験項において示されるように、化合物(e)は、エポキシコーティング組成物安定性に対する予想外の利益をも有する。本発明によるコーティング組成物は、劇的に改善された貯蔵又はポットライフ安定性を示す。
HALSは、一般に、コーティング組成物の重量に対して、0.05~3重量%、より好ましくは0.07~2重量%、さらにより好ましくは0.1~1重量%の範囲の量で使用される。
本発明の一実施形態において、組成物は、熱酸化からの保護を与える、少なくとも1つの酸化防止剤(g)をさらに含む。
好ましい酸化防止剤は、立体障害型フェノール、チオエーテル又はリン酸塩、好ましくは立体障害型フェノールである。それらは、商品名Irganox(登録商標)及びIrgafos(登録商標)でBASFから商業的に入手可能である。
酸化防止剤は、一般に、コーティング組成物の重量に対して、0.05~5重量%、より好ましくは0.1~2重量%、さらにより好ましくは0.2~1重量%の範囲の量で使用される。
フリーラジカル捕捉剤は、フリーラジカルの存在の形成を阻害するか、又は捕捉し、これにはヒンダードアミン光安定剤(HALS)及び酸化防止剤が含まれる。両フリーラジカル捕捉剤の組合せ、すなわち、酸化防止剤(g)とHALS化合物(e)との組合せは、光学フィルタリング手段への熱及び光分解からの最良の保護をもたらす。使用されるフリーラジカル捕捉剤の量は、コーティング組成物を安定させるために有効な量であり、それは選択された特定の化合物次第であり、且つ当業者によって容易に適応可能である。
光分解からの光学フィルタリング手段の保護は、光学物品上の少なくとも1つの鉱物/誘電層を含有する反射防止コーティングの存在によっても強化することができる。
本発明の一実施形態において、組成物は、UV光が(特に眼科のレンズ材料中で)網膜に到達するのを減少するか、又は防ぐため、そして基材材料自体を保護するため、したがって、それを風化することと脆性及び/又は黄色になることを防ぐにも、少なくとも1つのUV吸収剤(f)をさらに含む。前記UV吸収剤は、基材中に含まれる染料及び吸収剤の光分解も制限するか、又はさらには排除する。それを光学物品の表面に存在するコーティング中に組み込むこともできる。
UVスペクトルは、多くのバンド、特にUVA、UVB及びUVCバンドを有する。地球表面に到達するUVバンドの中で、315nm~380nmの範囲のUVAバンド及び280nm~315nmの範囲のUVBバンドは特に網膜に有害である。
本発明で使用され得るUV吸収剤は、好ましくは、400nmより短い波長、好ましくは385又は390nm未満のUV波長を有する光を少なくとも部分的にブロックする能力を有する。
最も好ましい紫外線吸収剤は、350nm~370nmの範囲で最大吸収ピークを有し、且つ/又は465~495nmの範囲、好ましくは450~550nmの範囲の光を吸収しない。一実施形態において、UV吸収剤は、可視光のいずれかの実質的な量を吸収しない。
好ましい実施形態において、UV吸収剤はブルーライトを少なくとも部分的にカットする能力を有し、そして、したがって、電磁スペクトルの可視ブルーライト範囲内の選択された波長範囲(400~500nmの領域)、特に危険性が増加する波長バンド、すなわち、415~455nmの範囲、好ましくは420~450nmの範囲に延在する吸収スペクトルを示す。
適切なUV吸収剤としては、限定されないが、置換ベンゾフェノン、例えば2-ヒドロキシベンゾフェノン、米国特許第4,304,895号明細書に開示される置換2-ヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシベンゾフェノン(Seesorb 102(登録商標))、2,7-ビス(5-メチルベンズオキサゾル-2-イル)-9,9-ジプロピル-3-ヒドロキシフルオレン、1,4-ビス(9,9-ジプロピル-9H-フルオレノ[3,2-d]オキサゾル-2-イル)-2-ヒドロキシフェニル、ヒドロキシフェニル-トリアジン、例えば2-ヒドロキシフェニル-s-トリアジン、及びベンゾトリアゾール化合物、例えばヒドロキシフェニルベンゾトリアゾールが含まれる。
UV吸収剤は、好ましくはベンゾトリアゾール化合物である。この系統群からの適切なUV吸収剤としては、限定されないが、2-(2-ヒドロキシフェニル)-ベンゾトリアゾール、例えば2-(2-ヒドロキシ-3-t-ブチル-5-メチルフェニル)クロロベンゾトリアゾール、n-オクチル-3-[3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェニル]プロピオネート(Eversorb 109(登録商標))、2-(2’-ヒドロキシ-5’-tオクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3’-メタリル-2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、又は他のアリルヒドロキシメチルフェニルベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール(Seesorb(登録商標)701)、2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、及び米国特許第4,528,311号明細書に開示される2-ヒドロキシ-5-アクリロキシフェニル-2H-ベンゾトリアゾールが含まれる。好ましいUV吸収剤は、ベンゾトリアゾール系統群である。商業的に入手可能な製品は、Tinuvin(登録商標)326、Tinuvin(登録商標)477、Tinuvin(登録商標)479、Tinuvin(登録商標)1130などのBASFからのTinuvin(登録商標)及びChimassorb(登録商標)化合物、Shipro Kasei KaishaからのSeesorb(登録商標)701及び703、Kyodo ChemicalsからのViosorb 550(登録商標)、並びにChemiproからのKemisorb 73(登録商標)及びBASFからのTCP Tinuvin Carbo Protectが含まれる。
UV吸収剤は、好ましくは組成物の重量の0.05~5%、好ましくは0.1~2.5%、より好ましくは0.2~2%を表す量で使用される。
コーティング組成物は、コーティングの硬度を増加させるため、そして任意選択的に得られたコーティングの屈折率を適応させるための少なくとも1種の金属酸化物又はメタロイド酸化物(フィラー)の粒子、例えばシリカをさらに含むことができる。それらは好ましくはコロイド形態で使用される。本実施形態に関するさらなる詳細は、に見ることができる。
組成物は、硬化/架橋剤(例えばシランカップリング剤、又はポリアミン、ポリチオール、ポリオール、ポリカルボン酸などのコモノマー)、内部離型剤(例えば、米国特許出願公開第2014/252282号明細書に記載されるもの)、レオロジー変性剤、流動及び染均添加剤、湿潤剤、消泡剤及び安定剤などの種々の添加剤を含むこともできる。組成物は、溶液又は分散体であることができる。
本発明は、
(i)光学物品の基材の少なくとも1つの主要表面上に本発明による熱硬化性組成物を堆積させること、
(ii)タックフリーコーティングを形成するために60℃以上の温度まで、前記熱硬化性組成物によってコーティングされた光学物品を加熱すること、
(iii)完全硬化コーティングを得るためにステップ(ii)の温度以上まで、前記タックフリーコーティングによってコーティングされた光学物品を加熱すること
を含む、光学物品を製造するためのプロセスにも関する。
本発明のエポキシコーティングは、光学物品の基材上に形成され、且つ前記基材と直接接触することが可能である。別の実施形態において、少なくとも1つのコーティングは、基材及び本エポキシコーティングの間に挟まれる。
堆積は、一般に、スピンコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティング、3D印刷、ロール-トゥ-ロールコーティング又はインクジェット印刷によって、好ましくはディップコーティング又はスピンコーティングによって、より好ましくはディップコーティングによって実行される。熱硬化性組成物の優れた貯蔵安定性及び良好な粘度性能によって、熱硬化性組成物を含有する浴中にそれらを単に浸漬することによる光学物品のコーティングが可能となる。
熱硬化性組成物の硬化は、一般に、2ステップ、すなわち、(接触に対して)タックフリーコーティングを形成するための一般に少なくとも5分間、好ましくは10~25又は30分間、典型的に15分間、少なくとも60℃、好ましくは少なくとも70℃、より好ましくは少なくとも75℃、典型的に60℃~100℃又は75℃~90℃の温度までの第1のプレ硬化ステップ(部分的硬化、ステップ(ii))、及び高度の硬化、好ましくは完全硬化コーティングを得るための1~4時間、一般に少なくとも2時間、好ましくは2.5~3.5時間、典型的に3時間、プレ硬化ステップの温度以上の温度、好ましくは少なくとも90℃又は95℃、より好ましくは少なくとも100℃、典型的に100~140℃、好ましくは100~115℃までタックフリーコーティングによってコーティングされた光学物品を加熱する第2のステップ(ポスト硬化ステップ(iii))で実行される。本プロセスによって、低い曇りを有する透明クリアコーティングが導かれる。
硬化コーティングの厚さは、必要とされる具体的な用途に適応されてよく、一般に0.5~50μm、好ましくは1~20μm、より好ましくは2~10μmの範囲である。コーティングの厚さは、特許請求された組成物の溶媒濃度及びコーティング条件、例えば、ディップコーティングによる堆積の場合、引き抜き速度を変更することによって容易に調整可能である。引き抜き時間が長いほど、最終乾燥コーティングは薄くなる。
その光学的及び/又は機械的特性を改善するために、いくつかの機能性コーティングによって基材の主要表面をコーティングすることができる。「コーティング」という用語が、基材と、及び/又は別のコーティング、例えば、ゾル-ゲルコーティング若しくは有機樹脂製のコーティングと接触し得るいずれの層、層スタック又は膜も意味することは理解される。コーティングは、湿式プロセス、ガス状プロセス及びフィルム複写を含む種々の方法によって堆積又は形成されてよい。本明細書で使用される機能性コーティングは、これらのコーティングに限定されないが、耐衝撃性コーティング、耐摩耗性及び/又は耐擦傷性コーティング、反射防止コーティング、偏光コーティング、フォトクロミックコーティング、静電防止コーティング、汚れ防止コーティング(疎水性及び/又は疎油性コーティング)、くもり防止コーティング、くもり防止コーティングの前駆体或いは2つ以上のそのようなコーティングから製造されるスタックから選択することができる。
最終製品中のさらなる層の耐衝撃性及び/又は接着力を向上させるプライマーコーティングは、好ましくはポリウレタンラテックス又はアクリルラテックスである。プライマーコーティング並びに耐摩耗性及び/又は耐擦傷性コーティングは、国際公開第2007/088312号パンフレットに記載されるものから選択され得る。
耐摩耗性及び/又は耐擦傷性コーティング(ハードコーティング)は、好ましくはポリ(メタ)アクリレート又はシランをベースとするハードコーティングである。本発明において推奨されるハード耐摩耗性及び/又は耐擦傷性コーティングとしては、シラン水解物ベースの組成物(ゾル-ゲルプロセス)、特にエポキシシラン水解物ベースの組成物、例えば米国特許出願公開第2003/0165698号明細書、並びに米国特許第4,211,823号明細書及び欧州特許第614957号明細書に記載されるものから得られるコーティングが含まれる。
反射防止コーティングは、慣習的にレンズ分野、特に眼用レンズにおいて使用されるいずれの反射防止コーティングでもあり得る。また周知であるように、反射防止コーティングは、国際公開第2013/098531号パンフレットに開示されるような誘電体材料(一般に1つ又はそれ以上の金属酸化物)及び/又はゾル-ゲル材料及び/又は有機/無機層から構成される単層又は多層スタックを慣習的に含む。これらは、好ましくは、高い屈折率を有する層(HI)及び低い屈折率を有する層(LI)を含む多層コーティングである。
反射防止コーティングの構造及び調製は、国際公開第2010/109154号パンフレット、国際公開第2011/080472号パンフレット及び国際公開第2012/153072号パンフレットにより詳細に記載される。
汚れ防止トップコートは、好ましくは反射防止コーティングの外側層上へ堆積される。原則として、その厚さは10nm以下であり、好ましくは1~10nm、より好ましくは1~5nmの範囲である。汚れ防止トップコートは、一般にフルオロシラン又はフルオロシラザン型のコーティングであり、好ましくはフルオロポリエーテル部分、より好ましくはパーフルオロポリエーテル部分を含むものである。これらのコーティングに関するより詳細な情報は、国際公開第2012076714号パンフレットに開示される。
プライマー、ハードコート、反射防止コーティング及び汚れ防止コーティングなどのコーティングは、スピンコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティング、真空下での蒸発、スパッタリング、化学蒸着及び積層を含む当該技術において既知の方法を使用して堆積され得る。
一実施形態において、本プロセスは、基材上に、本発明によるエポキシコーティング、耐衝撃性コーティング、耐摩耗性及び/又は耐擦傷性コーティング、並びに任意選択的に反射防止コーティング及び汚れ防止コーティングを形成することを含む。基材上に、ポリウレタン反応性ホットメルト接着剤(任意選択的)、本発明によるエポキシコーティング、耐衝撃性コーティング、耐摩耗性及び/又は耐擦傷性コーティング並びに反射防止コーティング(任意選択的)を形成するなど、低い曇り及び良好な接着力を示しながら、一般的なコーティング性能を維持するか、又は向上させるために、エポキシコーティングを種々のコーティング構成で適用することもできる。一実施形態において、本エポキシコーティングは、耐衝撃性コーティング並びに耐摩耗性及び/又は耐擦傷性コーティングの間に挟まれる。
本エポキシコーティングは、耐アルカリ性を提供するため、基材又は機能性コーティング上へ直接堆積される外部層として使用することもできる。別の実施形態において、国際公開第2011/075128号パンフレット又は米国特許第6,268,055号明細書に開示されるように、それは、フォトクロミック層などの下の層又は基材を物理的に取り扱うことから引き起こされる擦傷又は類似の表面的欠陥から保護するための保護コーティングとして使用される。
コーティングは、好ましくは互いの上に直接堆積される。これらのコーティングは一つ一つ堆積することができるか、又は例えば積層によって1つ又はそれ以上のコーティングのスタックを基材上に形成されることができる。
一実施形態において、他のコーティングが第2の製造部位に形成される間、本光学物品は、第1の製造部位において、基材上にエポキシコーティングを形成することによって調製される。
特にそれが色均衡化されている場合、本発明によるコーティングは、黄色度指数YIによって定量化することができる、改善された色特性を有する。本発明のコーティングの白色度は、発光物C観察者2°による標準ASTM E313に記載されるCIE三刺激値X、Y、Zに基づく比色測定によって定量化され得る。本発明によるコーティングを形成する光学材料は、好ましくは、上記標準に従って測定される場合、低い、すなわち、10未満、より好ましくは5未満の黄色度指数YIを有する。黄色度指数YIは、関係式YI=(127.69X-105.92Z))/Y(式中、X、Y及びZはCIE三刺激値である)による、ASTM法E313によって算出される。
本発明による光学物品は、好ましくは85又は87%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは92%以上、さらに良好には95%以上の可視スペクトルTvにおける相対的な光透過率を有する。前記Tv率は、好ましくは87%~98.5%、より好ましくは88%~97%、さらに良好には90%~96%の範囲である。系の「発光透過」とも呼ばれるTv率は、例えば標準NF EN 1836で定義されているものであり、各波長範囲における目の感度に応じて重み付けされた380~780nmの波長範囲の平均に関し、D65照明条件(昼光)で測定される。
以下の実施例は、より詳細であるが、非限定的な様式で本発明を例示する。別段の規定がない限り、本出願で開示される全ての厚さは、物理的な厚さに関する。表中で与えられる百分率は、重量百分率である。別段の規定がない限り、本出願で言及される屈折率は、550nmの波長において25℃で表される。
1.材料
実施例で使用される光学物品は、65mmの直径、1.50の屈折率、-2.00ジオプターの力及び1.2mmの厚さを有する、ESSILORからのORMA(登録商標)レンズ基材を含む。
エポキシコポリマーの種々のコーティング組成物が調製されて、下記の表に示される。組成物は、少なくとも1種の、2個又は3個のエポキシ基を含む非ケイ素含有二官能性又は三官能性エポキシモノマー(化合物(a))、0.10N HClで事前に加水分解された化合物(b)としての(Evonik Industriesからの)γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、金属キレート触媒(化合物(c)、アルミニウムアセチルアセトネート、Al(AcAc)3)、ヒンダードアミン光安定剤(化合物(e))、界面活性剤(Novec(登録商標)FC-4434、3Mによって販売される、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル中25重量%のフルオロ脂肪族ポリマーエステルを含む非イオン性界面活性剤である)、Savinyl Blue RS(溶媒可溶性金属錯体染料、Clariant International Ltd.により提供される色均衡化染料)、ABS-420(登録商標)(Exciton Inc.によって提供される狭い吸収ピークを有するブルーライトブロッキング黄色染料)、D&C Violet #2(1-ヒドロキシ-4-(p-トリルアミノ)アントラセン-9,10-ジオン、Sensient Corp.によって提供される色均衡化染料)、プロピレングリコールメチルエーテル(Dow Chemical CompanyからのDowanol(登録商標)PM)及び溶媒としてのメタノールを含む。
以下のヒンダードアミン光安定剤が使用された:Tinuvin(登録商標)144(ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)2-n-ブチル-(3,5-ジ-tert-ブチル-4ヒドロキシ-ベンジル)マロネート)、Tinuvin(登録商標)292(ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート及びメチル(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケートの混合物)、並びにTinuvin(登録商標)152(2,4-ビス[N-ブチル-N-(1-シクロヘキシルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)アミノ]-6-(2-ヒドロキシエチルアミン)-1,3,5-トリアジン)、全てBASFから入手可能であった。
以下の2個又は3個のエポキシ基を含む非ケイ素含有二官能性又は三官能性エポキシモノマー(化合物(a))が調査された:Erisys(商標)GE-31(CVC thermoset Specialtiesからのトリメチロールエタントリグリシジルエーテル(GE-31と略される))、Erisys(商標)GE-30(CVC thermoset Specialtiesからのトリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(GE-30と略される))及びCyracure(登録商標)UVR-6110(3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、UVR-6110と略される、Dow Chemicalからの脂環式ジエポキシ化合物)。
以下の4~8個のエポキシ基を含む非ケイ素含有多官能性エポキシモノマー(化合物(d))が、いくつかの実施例において使用された:Erisys(商標)GE-60(CVC thermoset Specialtiesからのソルビトールポリグリシジルエーテル(GE-60と略される))。
いくつかの組成物においては、Irganox(登録商標)245(トリエチレングリコールビス(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート、BASFから入手可能な酸化防止剤)、及びTinuvin(登録商標)477(ヒドロキシルフェニルトリアジン)、Tinuvin(登録商標)479(ヒドロキシルフェニルトリアジン)又はTinuvin(登録商標)1130(ヒドロキシルフェニルトリアゾール)などのBASFからのUV吸収剤などの他の任意選択的な化合物が含まれることも可能である。
使用された種々のエポキシ化合物及びヒンダードアミン光安定剤のいくつかの構造を以下に再び記載する:
Figure 2022504049000009
2.コーティング性能及び組成物安定性の評価
a)コーティングの耐摩耗性及び曇りを、国際公開第2012/173596号パンフレットに開示されるように決定した。特に、耐摩耗性は、ASTM F735-81標準に従うサンドバイエル(sand Bayer)試験によって測定した。曇りは、標準ASTM D1003-00に従って、BYK-GardnerからのHaze-Gard XL-211 Plus器機上で測定した。曇りは、入射光の軸からの2.5°より高く散乱する透過光のパーセンテージの大きさであるため、曇り値が小さいほど、曇り度が低い。一般に、本明細書に記載される光学物品に関して、0.3%以下、より好ましくは0.2%以下の曇り値が許容できる。
b)本発明のコーティングによる光毒性ブルーライトからの保護は、透過スペクトルに基づく光危険率関数B’(λ)によって計量される400nm~450nmの平均ブルーライト保護率BVCを算出することによって示すことができる。そのような率は、以下の関係式によって定義されて、0°入射で測定される:
Figure 2022504049000010
(式中、T(λ)は、0~17°、好ましくは0°の入射角において測定された所与の波長におけるレンズ透過率を表し、且つB’(λ)は、出願人の名称の下、国際公開第2017/077359号パンフレットの図1に示される光危険率関数を表す(相対的なスペクトル関数効率))。前記光危険率関数は、Paris Vision Institute及びEssilor Internationalの間での研究から得られる。この数字で、ブルーライトが428~431nmにおいて人間の目に最も危険であることが見られる。400~450nmのB’(λ)関数のいくつかの値を以下に示す:
Figure 2022504049000011
c)調製されたレンズの黄色度指数YIは、レンズの前面(凸面)側が検出器に直面し、且つ光が前記前面側から入射する状態で、反射測定によって、標準ASTM E 313-05に記載の通りに、白色背景上でHunterからのCary4000分光光度計を用いてCIE三刺激値X、Y、Zを測定することによって、上記の通りに算出された。観察者の視野角度からのYIのこの測定方法は、実際の着用状況に最も近い。
光分解に対する本発明のコーティングの耐性は、Q-sun試験の太陽条件への曝露後に評価された。Q-sun試験は、調製された物品をQ-SUN(登録商標)Xe-3キセノンチェンバー中に導入すること、20%(±5%)の相対湿度及び23℃(±5℃)の温度でQ-LABから購入される完全スペクトル日光を再現すること、そして40時間又は80時間、それらの凸面側を照射に暴露することからなる。Cary 4000分光光度計で再び物品を測定し、Q-sun試験によって生じた新たなYIパラメーター及びYI損失を得た。
d)上記Q-Sun試験を受けた後、米国特許第7476415号明細書及び米国特許出願公開第2014/037964号明細書に開示される通り、3M SCOTCH(登録商標)n°600透明テープを使用して、ISTM 02-010に従って、コーティングされた物品上で、クロスハッチテープ剥離接着力試験と記載される乾燥接着力試験を実行した。
e)コーティング溶液のポットライフ試験手順は、本明細書中記載される。
コーティング溶液の固体含有量は、CEM Corporationから購入されたSmart System 5 Microwave Moisture Analyzerによって測定される。Smart System 5は、100%の動力及び100℃を使用する一定の手順で設定される。Smart System 5は、100%の動力及び100℃を使用する一定の手順で設定される。計量紙を最初にチェンバー中で乾燥させるために微量天秤に配置し、そして試験溶液の約2gを紙上に適用する。2分後、揮発性物質/湿分含有物をチェンバー中で乾燥除去し、そしてスクリーン上に示される最終固体パーセント(%)で含有物の残りは紙上に残る。平均結果を得るために、各溶液に対して3回の測定を実行する。
コーティング溶液の粘度は、Brookfield Engineering Laboratories,Inc.から購入されたProgrammable DV-II+ Viscometerによって記録される。15~20グラムの範囲の試験溶液を、選択された心棒を中に含むステンレス鋼の管に適用し、次いで、VWR(登録商標)Heated Circulating Bath中、25℃の一定温度で加熱される。心棒の回転速度は、10%~100%トルクの間でデジタルディスプレイの読みを生じることが可能である30、50、60又は100rpmなどの粘度範囲に適合するように設定される。約5分後、スクリーン上での粘度の読みは一定になり、時間によってわずかなセンチポアズの変化があり(±0.02)、次いで、このセンチポアズ(cPs)値は溶液粘度として記録される。平均結果を得るために、各溶液に対して2~3回の測定を実行する。
試験溶液の固体含有量(%)及び粘度は、溶液が琥珀色Nalgene容器で完全に混合される第1日(1日目)に一度、測定される。次いで、溶液を撹拌ステージで連続的に撹拌して、5日間、室温で密封容器中に保持する(約50%湿気で21~23℃)。第6日(6日目)に、試験溶液の固体含有量(%)及び粘度を再び測定する。
3.コーティング組成物の調製、堆積及び硬化
エポキシ化合物(a)及び(d)(存在する場合)をNalgene容器中で混合した。溶媒(Dowanol(登録商標)PM及びメタノール)を添加し、そして溶液を60分間撹拌した。界面活性剤、染料、化合物(e)及びUV吸収剤などの任意選択的な成分を添加し、そして混合物をさらに30~60分間混合した。
化合物(b)、典型的にGlymoを0.5~1時間、0.1N HClと混合し、次いで他の成分に添加した。より均一な溶液を得るために、超音波又は撹拌プロセスを時々加えた。最後にAl(AcAc)3を添加した(エポキシ/溶媒/染料混合物に加水分解されたGlymoを添加した後)。
20~30秒間コロナ処理を使用して事前にクリーニングされ、次いで、石鹸水及び脱イオン水ですすぎ、空気中又はレンズ乾燥機によって乾燥させたOrma(登録商標)レンズ上にスピンコーティング(6分間400rpm、次いで10分間800rpm)によって堆積されたコーティング組成物C4、C4-1及びC4-2を除き、希釈されたNaOHによって事前にクリーニングされたOrma(登録商標)レンズの両表面を(5秒間500rpm、次いで10秒間1000rpm)、(2.0~2.5mm/秒の引き抜き速度で)コーティング組成物中でディップコーティングすることによって、それぞれのコーティング組成物を堆積させた。次いで、一般に20分間75~80℃でのプレ硬化ステップと、それに続く3時間100℃でのポスト硬化ステップを実行した。(乾燥)コーティング厚さは、4.5~5.5μmであった。
調製された配合物及びこれらの配合物の特徴を下記の表に示す。
Figure 2022504049000012
Figure 2022504049000013
Figure 2022504049000014
組成物の安定性
それに1種又はそれ以上の添加剤(HALS、UV吸収剤及び/又は酸化防止剤)が添加された、不十分な安定性を示す4つの参照エポキシ組成物を調製した(C1、C2、C3及びC4)。
同日に、これらの組成物の粘度及び固体重量含有量パラメーターを記録した(1日目)。次いで、これらの組成物のそれぞれを連続的に撹拌し、そして5日間、密封されたプラスチックビン中に室温(約50%湿気で21~23℃)で保持した。それらの粘度及び固体重量含有量パラメーターを6日目に再び記録した。
実施例C1及びC1-1~C1-6の比較により、HALS添加剤Tinuvin(登録商標)292及びTinuvin(登録商標)144のみが対照組成物C1の貯蔵安定性を改善することが示される。1日目及び6日目の間の(おそらく重合による)固体重量増加はより少ないが、1日目及び6日目の間の粘度増加は非常により少ない(参照組成物C1に関するΔ粘度=0.88に対してΔ粘度<0.2cPs)。調査された他の添加剤(UV吸収剤、酸化防止剤)は、参照組成物の変化を保持したか、又は組成物変化をさらに悪化させた(実施例C1-1~C1-4)。
第2の研究において、種々のHALS、UV吸収剤及び酸化防止剤を一緒に組み合わせ、そして参照組成物C1に添加し、それらがどのように組成物安定性(ポット-ライフ)に影響を及ぼすか調べた。(HALS+UV吸収剤)、(HALS+酸化防止剤)又は(HALS+酸化防止剤+UV吸収剤)の組合せが、粘度及び固体含有量の両方のわずかな増加を達成することができることが見出された。C1-8組成物に関して、Tinuvin(登録商標)292(HALS)の添加によって組成物粘度が劇的に安定した(Δ粘度=0.01cPs)ことは注目すべきであった。
これらの老化改善効果は、より高い量の触媒(c)を含む種々の参照組成物(C2、C3及びC4)中で選択された組合せで、添加剤Tinuvin(登録商標)477、Tinuvin(登録商標)144、Tinuvin(登録商標)152及びIrganox(登録商標)を添加することによって確認された。
コーティング性能
いくつかのコーティング構成を試験し、本エポキシコーティングが種々のコーティング構成の中間機能性層として使用可能であり、且つ機械的性能などの一般的なコーティング性能を維持又は改善することができることが示された:
構成1:レンズ/エポキシコーティング(包囲コーティングを包含まない)。
構成2:レンズ/エポキシコーティング/プライマーコーティング/ハードコート。
構成3:レンズ/エポキシコーティング/プライマーコーティング/ハードコート/反射防止コーティング。
プライマー層(ポリウレタン)及びハードコート(ポリシロキサン、屈折率:1.5)は、国際公開第2013/013929号パンフレットの実施例において使用されるものであり、且つディップコーティングによって堆積された。反射防止コーティングは、国際公開第2008/107325号パンフレットの実施例6のものであった。前記反射防止コーティングは減圧下での蒸発によって堆積され、厚さ150nmのSiO2副層及びスタックZrO2/SiO2/ZrO2/ITO/SiO2(層のそれぞれの厚さ:29、23、68、7及び85nm)を含む。ITO層は、スズでドープされた酸化インジウム(In2O3:Sn)の導電層である。
結果を以下に示す。
Figure 2022504049000015
本発明によるコーティングは、低い曇り(一般に0.1%)を示した。それらは、80時間のQ-sun試験曝露後、接着力試験に合格した。参照レンズ(実施例C1、C2、C3)との比較によって、構成1、2又は3において、添加剤(UV吸収剤、HALS、酸化防止剤)を含むコーティングは、曇り、サンドバイエル及び接着力などの類似したコーティング性能を保持することが示される。しかしながら、構成3において、レンズは、対照レンズより少ない黄色変化を示す(40時間のQ-sun試験後のYIの損失%がより低い)。
(ブルーライトカット染料を含むコーティングに関して)ブルーライトカット性能は良好であり、20~26%の範囲であり、40時間のQ-sun暴露後にわずかな光分解が生じていた。より高濃度のブルーライトカット染料は、ブルーライトからのより高い保護を有する物品を達成するために使用されることが可能である。
コーティング組成物がそれらの調製の6日後に堆積された場合、本発明によるコーティングの性能はほぼ同じであった。
コーティング組成物がそれらの調製の6日後に堆積された場合、本発明によるコーティングの性能はほぼ同じであった。
本開示の実施態様の一部を以下の[項目1]-[項目15]に記載する。
[項目1]
(a)ケイ素原子に直接結合した少なくとも1個の加水分解性基を有するケイ素化合物ではない、2個又は3個のエポキシ基を有する少なくとも1種のエポキシモノマー、
(b)ケイ素原子に直接結合した少なくとも1個の加水分解性基と、炭素原子を通してケイ素原子に結合したエポキシ官能基を含む少なくとも1個の基とを有する少なくとも1個のケイ素原子を有する少なくとも1種のエポキシ化合物、及び/又はその水解物、
(c)少なくとも1種のエポキシ開環触媒、及び
少なくとも1種の化合物(e)であって、次式:
Figure 2022504049000017
(式中、R は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はオキシル基を表す)を有する少なくとも2個の基を含む少なくとも1種の化合物(e)
を含む熱硬化性組成物。
[項目2]
グリコールモノエーテルから選択される少なくとも1種の有機溶媒をさらに含む、項目1に記載の組成物。
[項目3]
(d)ケイ素原子に直接結合した少なくとも1個の加水分解性基を有するケイ素化合物ではない、4~8個のエポキシ基を含む少なくとも1種のエポキシモノマーをさらに含む、項目1~2のいずれか一項に記載の組成物。
[項目4]
化合物(b)が、式:
n’ Si(X) 4-n’-m (II)
(式中、R基は同一であるか、又は異なって、且つ炭素原子を通してケイ素原子に結合した、エポキシ基を含有しない一価有機基を表し、Y基は同一であるか、又は異なって、且つ炭素原子を通してケイ素原子に結合した、少なくとも1個のエポキシ基を含有する一価有機基を表し、X基は同一であるか、又は異なって、且つ加水分解性基又は水素原子を表し、m及びn’は、mが1又は2に等しく、且つn’+m=1又は2である整数である)の化合物である、項目1~3のいずれか一項に記載の組成物。
[項目5]
(f)少なくとも1種のUV吸収剤をさらに含む、項目1~4のいずれか一項に記載の組成物。
[項目6]
(g)少なくとも1種の酸化防止剤をさらに含む、項目1~5のいずれか一項に記載の組成物。
[項目7]
(h)100~380nmの波長範囲、380~780nmの波長範囲及び/又は780~1400nmの波長範囲に含まれる少なくとも1つの選択された波長範囲における光の透過を少なくとも部分的に阻害する、少なくとも1種の吸収染料をさらに含む、項目1~6のいずれか一項に記載の組成物。
[項目8]
前記組成物中に存在する重合性化合物の全重量に対して、少なくとも50重量%、好ましくは少なくとも75重量%の少なくとも1個のエポキシ基を有する化合物を含む、項目1~7のいずれか一項に記載の組成物。
[項目9]
前記組成物の全重量に対して1~15重量%の化合物(b)を含む、項目1~8のいずれか一項に記載の組成物。
[項目10]
前記組成物の全重量に対して10~60重量%のモノマー(a)及び(d)(存在する場合)を含む、項目1~9のいずれか一項に記載の組成物。
[項目11]
化合物(e)が、前記組成物の全重量に対して0.05%~3%の範囲の量で存在する、項目1~10のいずれか一項に記載の組成物。
[項目12]
前記エポキシ基がグリシジル基及び脂環式エポキシ基から選択される、項目1~11のいずれか一項に記載の組成物。
[項目13]
モノマー(a)及び(d)(存在する場合)の乾燥抽出物重量/化合物(b)の乾燥抽出物重量の比率が97/3~70/30の範囲である、項目1~12のいずれか一項に記載の組成物。
[項目14]
項目1~13のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物の熱硬化から得られるコーティングを有する少なくとも1つの主要表面を有する基材を含む光学物品。
[項目15]
光学レンズ、好ましくは眼用レンズとしてさらに定義される、項目14に記載の光学物品。

Claims (15)

  1. (a)ケイ素原子に直接結合した少なくとも1個の加水分解性基を有するケイ素化合物ではない、2個又は3個のエポキシ基を有する少なくとも1種のエポキシモノマー、
    (b)ケイ素原子に直接結合した少なくとも1個の加水分解性基と、炭素原子を通してケイ素原子に結合したエポキシ官能基を含む少なくとも1個の基とを有する少なくとも1個のケイ素原子を有する少なくとも1種のエポキシ化合物、及び/又はその水解物、
    (c)少なくとも1種のエポキシ開環触媒、及び
    少なくとも1種の化合物(e)であって、次式:
    Figure 2022504049000016
    (式中、Rは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はオキシル基を表す)を有する少なくとも2個の基を含む少なくとも1種の化合物(e)
    を含む熱硬化性組成物。
  2. グリコールモノエーテルから選択される少なくとも1種の有機溶媒をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
  3. (d)ケイ素原子に直接結合した少なくとも1個の加水分解性基を有するケイ素化合物ではない、4~8個のエポキシ基を含む少なくとも1種のエポキシモノマーをさらに含む、請求項1~2のいずれか一項に記載の組成物。
  4. 化合物(b)が、式:
    n’Si(X)4-n’-m (II)
    (式中、R基は同一であるか、又は異なって、且つ炭素原子を通してケイ素原子に結合した、エポキシ基を含有しない一価有機基を表し、Y基は同一であるか、又は異なって、且つ炭素原子を通してケイ素原子に結合した、少なくとも1個のエポキシ基を含有する一価有機基を表し、X基は同一であるか、又は異なって、且つ加水分解性基又は水素原子を表し、m及びn’は、mが1又は2に等しく、且つn’+m=1又は2である整数である)の化合物である、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
  5. (f)少なくとも1種のUV吸収剤をさらに含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
  6. (g)少なくとも1種の酸化防止剤をさらに含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
  7. (h)100~380nmの波長範囲、380~780nmの波長範囲及び/又は780~1400nmの波長範囲に含まれる少なくとも1つの選択された波長範囲における光の透過を少なくとも部分的に阻害する、少なくとも1種の吸収染料をさらに含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
  8. 前記組成物中に存在する重合性化合物の全重量に対して、少なくとも50重量%、好ましくは少なくとも75重量%の少なくとも1個のエポキシ基を有する化合物を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の組成物。
  9. 前記組成物の全重量に対して1~15重量%の化合物(b)を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の組成物。
  10. 前記組成物の全重量に対して10~60重量%のモノマー(a)及び(d)(存在する場合)を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の組成物。
  11. 化合物(e)が、前記組成物の全重量に対して0.05%~3%の範囲の量で存在する、請求項1~10のいずれか一項に記載の組成物。
  12. 前記エポキシ基がグリシジル基及び脂環式エポキシ基から選択される、請求項1~11のいずれか一項に記載の組成物。
  13. モノマー(a)及び(d)(存在する場合)の乾燥抽出物重量/化合物(b)の乾燥抽出物重量の比率が97/3~70/30の範囲である、請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物。
  14. 請求項1~13のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物の熱硬化から得られるコーティングを有する少なくとも1つの主要表面を有する基材を含む光学物品。
  15. 光学レンズ、好ましくは眼用レンズとしてさらに定義される、請求項14に記載の光学物品。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI754918B (zh) * 2020-04-20 2022-02-11 財團法人紡織產業綜合研究所 光變色聚丙烯纖維及其製備方法

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4304895A (en) 1973-06-20 1981-12-08 Wesley-Jessen, Inc. Ultraviolet absorbing corneal contact lenses
JPS53111336A (en) 1977-03-11 1978-09-28 Toray Ind Inc Coating composition
JPS55110166A (en) 1979-02-16 1980-08-25 Ito Kogaku Kogyo Kk Coating composition
US4528311A (en) 1983-07-11 1985-07-09 Iolab Corporation Ultraviolet absorbing polymers comprising 2-hydroxy-5-acrylyloxyphenyl-2H-benzotriazoles
JPH0642002B2 (ja) 1983-07-29 1994-06-01 セイコーエプソン株式会社 プラスチックレンズ
US5385955A (en) 1992-11-05 1995-01-31 Essilor Of America, Inc. Organosilane coating composition for ophthalmic lens
FR2702486B1 (fr) 1993-03-08 1995-04-21 Essilor Int Compositions de revêtement antiabrasion à base d'hydrolysats de silanes et de composés de l'aluminium, et articles revêtus correspondants résistants à l'abrasion et aux chocs.
US6268055B1 (en) 1997-12-08 2001-07-31 Ppg Industries Ohio, Inc. Photochromic epoxy resin coating composition and articles having such a coating
JP2004170500A (ja) * 2002-11-18 2004-06-17 Seiko Epson Corp プラスチックレンズ及びその製造方法
JP5271496B2 (ja) 2004-11-09 2013-08-21 株式会社トクヤマ 重合硬化性組成物
US20080006368A9 (en) 2005-02-01 2008-01-10 Peiqi Jiang Process for applying a coating onto a surface of a lens substrate
FR2896886B1 (fr) 2006-02-02 2008-07-11 Essilor Int Procedes de fabrication d'un article revetu d'un film photochrome et leur application en optique ophtalmique
US8360574B2 (en) 2006-03-20 2013-01-29 High Performance Optics, Inc. High performance selective light wavelength filtering providing improved contrast sensitivity
EP3168675B1 (en) 2006-06-12 2018-03-14 High Performance Optics, Inc. Color balanced ophthalmic system with selective light inhibition
MX2009001978A (es) 2006-08-23 2009-05-15 High Performance Optics Inc Sistema y metodo para inhibicion selectiva de luz.
FR2909187B1 (fr) 2006-11-23 2009-01-02 Essilor Int Article d'optique comportant un revetement anti-abrasion et anti-rayures bicouche, et procede de fabrication
US7868090B2 (en) * 2006-12-28 2011-01-11 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Polyester molding compositions
FR2913116B1 (fr) 2007-02-23 2009-08-28 Essilor Int Procede de fabrication d'un article optique revetu d'un revetement anti-reflets ou reflechissant ayant des proprietes d'adhesion et de resistance a l'abrasion ameliorees
US8268907B2 (en) 2008-06-13 2012-09-18 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Photocurable acrylic coating compositions having good adhesion properties to a subsequent coating and corresponding coated substrates
FR2943798B1 (fr) 2009-03-27 2011-05-27 Essilor Int Article d'optique revetu d'un revetement antireflet ou reflechissant comprenant une couche electriquement conductrice a base d'oxyde d'etain et procede de fabrication
US8187676B2 (en) 2009-05-27 2012-05-29 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Process for preparing articles having anti-fog layer by layer coating and coated articles having enhanced anti-fog and durability properties
US8916622B2 (en) 2009-12-17 2014-12-23 Essilor Internatonal (Compagnie Générale d'Optique) Heat-curable epoxy functional composition and transparent heat-cured caustic-resistant hard-coatings prepared therefrom
FR2954832A1 (fr) 2009-12-31 2011-07-01 Essilor Int Article d'optique comportant un revetement antibuee temporaire ayant une durabilite amelioree
FR2968774B1 (fr) 2010-12-10 2013-02-08 Essilor Int Article d'optique comportant un revetement antireflet a faible reflexion dans le domaine ultraviolet et le domaine visible
EA024639B1 (ru) 2011-05-12 2016-10-31 Эссилор Энтернасьональ (Компани Женераль Д'Оптик) Оптическое изделие, содержащее покрытие-предшественник для противозапотевающего покрытия и временный слой, придающий противозапотевающие свойства, подходящее для проведения обработки краев
EA024640B1 (ru) 2011-06-13 2016-10-31 Эссилор Энтернасьональ (Компани Женераль Д'Оптик) Способ изготовления стойкого к истиранию оптического изделия
WO2013013929A1 (en) 2011-07-22 2013-01-31 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Optical article comprising a surfactant-based temporary antifog coating with an improved durability
WO2013057074A1 (de) 2011-10-18 2013-04-25 Bayer Intellectual Property Gmbh Polymer-zusammensetzung mit wärme-absorbierenden eigenschaften
FR2985255B1 (fr) 2011-12-28 2015-08-07 Ecole Polytech Article revetu d'un revetement interferentiel ayant des proprietes stables dans le temps.
US20140037964A1 (en) 2012-08-02 2014-02-06 Haipeng Zheng Optical Article Containing A Self-Healing Coating And Improved Initial Haze
JP6077321B2 (ja) * 2013-01-31 2017-02-08 株式会社日本触媒 硬化性樹脂組成物、光半導体封止材、及び、光半導体装置
JP6004581B2 (ja) * 2013-03-25 2016-10-12 日本化薬株式会社 エポキシ基含有シリコーン樹脂、エポキシ基含有シリコーン樹脂組成物、及びその硬化物
WO2015064310A1 (ja) * 2013-10-30 2015-05-07 日産化学工業株式会社 シルセスキオキサン化合物及び変性シリコーン化合物を含むインプリント材料
WO2015097492A1 (en) 2013-12-23 2015-07-02 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Transparent optical article having a reduced yellowness appearance
EP2887129B1 (en) 2013-12-23 2020-04-22 Essilor International Transparent optical article having a colorless appearance
KR101768294B1 (ko) * 2014-12-19 2017-08-16 삼성에스디아이 주식회사 실록산계 수지 및 이를 포함하는 코팅액 조성물
CA3003972A1 (en) 2015-11-06 2017-05-11 Essilor International Optical article cutting blue light
JP2018536894A (ja) 2015-11-06 2018-12-13 エシロール アンテルナショナルEssilor International 青色光及びuv光から保護する光学物品
CN108367546B (zh) * 2015-12-22 2020-06-16 株式会社钟化 复合体的制造方法及复合体
EP3327096A1 (en) 2016-11-23 2018-05-30 Essilor International Heat-curable hybrid epoxy functional composition and transparent heat-cured caustic-resistant coatings prepared therefrom
JP6696420B2 (ja) * 2016-12-27 2020-05-20 信越化学工業株式会社 シリコーン樹脂組成物及び光半導体装置

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