JPH0445801B2 - - Google Patents

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JPH0445801B2
JPH0445801B2 JP61072398A JP7239886A JPH0445801B2 JP H0445801 B2 JPH0445801 B2 JP H0445801B2 JP 61072398 A JP61072398 A JP 61072398A JP 7239886 A JP7239886 A JP 7239886A JP H0445801 B2 JPH0445801 B2 JP H0445801B2
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JP
Japan
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photochromic
indoline
spiro
plastic article
film
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JP61072398A
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Japanese (ja)
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JPS61228402A (en
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Nooman Ueruchi Kuriitasu
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PPG Industries Inc
Original Assignee
PPG Industries Inc
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Publication date
Application filed by PPG Industries Inc filed Critical PPG Industries Inc
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Publication of JPH0445801B2 publication Critical patent/JPH0445801B2/ja
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  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

発明の説明 本発明は、ホトクロミツク合成プラスチツク物
品、時にレンズのようなホトクロミツク光学素子
に関する。さらに特に、本発明は、ホトクロミツ
ク合成プラスチツク物品の製造方に関する。ホト
クロミズムは、紫外線に暴露されると変色し、次
にこの紫外線源を除去すると元の色または状態に
戻る化合物が示す可逆的減少である。この性質を
示す化合物はホトクロミツク化合物と呼ばれてい
る。 ホトクロミツク化合物を合成プラスチツクホス
ト材料中へ含入(incorporate)させるために幾
つかの方法が用いられている。例えば、米国特許
第3212898号は、予め製造されたポリエステル樹
脂中にホトクロミツクベンゾスピロピランを懸濁
させることによる感光性組成物の製造を記載して
いる。米国特許第3666352号は、固化した可塑剤
入りに塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー中に水
銀チオカルバゾン化合物を分散し、このコポリマ
ーを2枚のプラスチツク層またはガラス層間にラ
ミネートすることによるホトクロミツクサングラ
スレンズの製造を記載している。 米国特許第3508810号は、ユニツトの2枚のガ
ラス板間に密閉されたポリビニルブチラール膜中
へホトクロミツク水銀ジチゾネートまたはベンゾ
スピロピラン化合物を含入(incorporating)さ
せることによる安全ガラスユニツトの製造を記載
している。1つの実施態様に於ては、ガラス板を
ホトクロミツクベンゾスピロピラン化合物で被覆
し、このホトクロミツクコーテイング上にポリビ
ニルブチラールプラスチツク膜を置き、そのポリ
ビニルブチラール膜上に第2のガラス板を置き、
この複合構造物を、オートクレーブ中で、135℃
(275゜F)の温度および1034kPa(150psig)の圧力
で硬化させる。同様に、米国特許第3522143号は、
シーテイング前の膜中にホトクロミツク金属ジチ
ゾネート化合物を混練または混合するかあるいは
膜の1つの表面上へコーテイングとしてポトクロ
ミツク物質を適用することによる、積層安全ガラ
スユニツト中のラミナまたは中間層としての使用
に適した材料の製造を記載している。 米国特許第4173672号は、熱可塑性ポリマーの
装飾膜例えばポリビニルブチラール膜で接合され
た2枚のガラスシートからなる装飾安全ガラスを
記載している。一時的セルロース支持シート例え
ば有機または無着色剤でつくつたカラー印刷を担
持する印刷紙から熱または圧力によつてカラー印
刷を熱可塑性ポリマーへ転写することによつて熱
可塑性ポリマーを装飾する。有機または無機着色
剤が介在熱可塑性膜中へ含浸されるまで、2枚の
ガラスシートと介在する装飾膜とに熱と圧力とを
かける。 米国特許第4,268134号は、2層の光学的に透
明なプラスチツク層間にホトクロミツクガラシー
トを介在させることによる軽量積層ホトクロミツ
クレンズの製造を記載している。米国特許第
4289497号は、ホトクロミツク化合物の溶液中へ
合成プラスチツクを浸漬することによりレンズ中
にホトクロミツク物質をインビビシヨンさせる勾
配ホトクロミツクを記載している。 米国特許第4286957号は、合成有機ポリマーホ
スト材料中にホトクロミツク物質を集積させるた
めに通常の“熱転写”技術を利用している。この
技術では、有機ホストの表面にホトクロミツク化
合物を塗布した後、180−220℃で30−45秒間加熱
して、熱転写によりホトクロミツク物質をホスト
材料中へ集積させる。この特許中に記載されてい
る幾つかのベンゾスピロピランの公表されている
融解範囲から、この特許に記載されている180−
220℃の加熱温度はかかるベンゾスピロピランの
融解温度を越えていることは明らかである。 本発明は合成プラスチツク材料中へのホトクロ
ミツク化合物(少なくとも1つの)の好都合な含
入(incorporating)方法を与えるプロセス工程
の組合わせの発見にある。本発明の方法の1つの
実施態様に於ては、キヤリヤポリマー樹脂中に溶
解されたホトクロミツク物質を含む、比較的薄
い、実質的に乾燥した均一な膜を合成プラスチツ
ク材料の少なくとも1つの表面に塗布する。次
に、この樹脂膜をホトクロミツク物質の融解温度
より低い温度に於て、実質的に一様に加熱するこ
とによつて、ホトクロミツク物質をプラスチツク
材料中へ含入(incorporated)させる。次に、ホ
トクロミツク物質の欠乏した樹脂膜をプラスチツ
ク材料の表面から除去する。 上記の方法は、サングラス、スキーゴーグル、
サンバイザ、カメラレンズ、光学フイルター、レ
ンズブランク、自動車の風防ガラス、眼用レンズ
のような光学的用途に有用なホトクロミツクプラ
スチツクフイルム、シート、キヤステイングの製
造を可能にする。本明細書中で用いられる“光学
素子”とはレンズおよび透明体
(transparencies)を含むものとする。 発明の詳細な説明 本発明の方法の1つの実施態様によれば、ホト
クロミツク物質、例えばスピロ(インドリン)型
ホトクロミツク化合物、をその中に溶解させてあ
るポリマー有機樹脂の薄い、実施的に乾燥した均
一な膜を合成プラスチツクホスト材料の少なくと
も1つの主表面、例えば実質的に平らな表面へ塗
布する。フイルムが塗布されるプラスチツク材料
は、実質的に平坦であつてもよく、あるいはレン
ズの凸面および(または)凹面のようにある程度
の曲率をもつていてもよい。本明細書中で用いら
れる“主表面”または“平らな表面”という用語
は、プラスチツクホスト材料の厚さによるがホス
ト材料の側面以外の1つの表面または2つ以上の
表面(平坦なまたは曲がつた)を意味するものと
する。好ましくは、膜は、実質的に平坦な、予め
製造された合成プラスチツクホスト材料の少なく
とも1つの主表面、より好ましくは両方の主表面
へ塗布される。 受容体表面へのホトクロミツク物質含有樹脂膜
の塗布は、実質的に一様な厚さの、実質的に乾燥
した、実質的にまだらのない膜またはコーテイン
グを生ずる方法で行われる。実質的にまだらのな
いとは、膜厚の不均一または一様でない溶媒除去
によつて生ずる固化樹脂の滴、隆起、筋、しみ、
斑点などが実質的にないことを意味する。膜の厚
さは臨界的ではないが、通常約0.0127−0.0762mm
(0.5−3.0ミル)、例えば0.0254−0.0508mm(1−
2ミル)である。膜は、ホトクロミツク物質が膜
から移動し、プラスチツクホスト材料の内部中へ
容易に浸透または拡散し、それによつてホトクロ
ミツク応答、すなわち紫外線に暴露するとき透過
率の変化を示し、透過率の変化を眼で見ることが
できるプラスチツク物品を製造することができる
ように十分に薄くなければならない。膜が厚過ぎ
ると、ホトクロミツク物質のホトクロミツク量を
意向させるために所要な温度および時間が過度と
なり、ホトクロミツク物質の分解をひき起こす可
能性がある。さらに、相対的にかなりの量のホト
クロミツク物質が厚い膜中に残り、ホトクロミツ
ク物質の損失により、あるいは使用済み膜からホ
トクロミツク物質を回収する費用が加わることに
より、方法へ不利な経済的負担がかかることにな
る。 プラスチツクホスト中に眼で見えるホトクロミ
ツク応答を達成するために所要なホトクロミツク
物質の量すなわちホトクロミツク量は変わること
ができ、一般に処理済みプラスチツク物品の紫外
線照射時に所望な変色の強さおよび使用するホト
クロミツク物質に依存する。所望な変色の強さが
大きければ大きい程、ホトクロミツク物質の所要
量は大きくなる。典型的には、プラスチツクホス
ト内に分散されたフオトクロミツク物質の量が1
つの平坦な表面に対して、6.45cm2(1in2)当たり
約0.2−1mgであるときにホトクロミツク応答を
得ることができる。一般に、ホトクロミツク物質
は、約1.0−5重量%、より通常には約1.5−3.5重
量%の量で樹脂溶液中に存在する。表現を変える
と、1つの好ましい実施態様に於て、ホトクロミ
ツク物質は、乾燥固体樹脂膜の約25−40重量%、
より好ましくは30−35重量%を構成する。また、
異なつた表面があるいは同じ表面の異なつた部分
または一部さえもが異なる膜厚および(または)
異なるホトクロミツク物質濃度を有し、それによ
つてプラスチツクホストの異なる部分の変色の強
さを変え得ることも意図される。 プラスチツクホスト材料の表面上に膜を形成す
るために用いられるポリマー樹脂は、ホトクロミ
ツク物質、例えばスピロ(インドリン)ナフトオ
キサジンのようなスピロ(インドリン)型ホトク
ロミツク物質の溶媒として働く。キヤリヤ樹脂と
ホトクロミツク物質との間の親和性すなわちキヤ
リヤ樹脂中に於けるホトクロミツク化合物の溶解
度は、好ましくは高くてはいけないが上述した濃
度に於て均一な溶液を形成するのに十分でなけれ
ばならない。すなわち、ホトクロミツク化合物
は、樹脂膜からホトクロミツク化合物を容易に除
去できるように、樹脂中にほんの僅かに可溶乃至
中程度に可溶でなければならない。例えば、もし
ホトクロミツク物質が樹脂中に無限にすなわち高
度に可溶であるならば、フオトクロミツク物質を
プラスチツクホストへ移行させるに要する駆動力
は、ホトクロミツク物質が樹脂中に僅溶乃至中程
度に可溶である場合よりもずつと高くなるであろ
う。さらに、移行の効率、すなわちホトクロミツ
ク物質の移行量(樹脂中の全量を基準にした)は
ずつと低くなるであろう。その上、より高い移行
効率を得るために移行の温度を上げると、ホトク
ロミツク物質の熱分解を促進する可能性がある。
しかし、乾燥樹脂膜中に於てホトクロミツク化合
物が結晶化または凝離することなく乾燥樹脂膜中
に例えば25−40重量%のホトクロミツク化合物濃
度を得るために、樹脂はホトクロミツク化合物に
対して十分な親和性を有していなければならな
い。もしホトクロミツク化合物が樹脂中にあまり
にも不溶性であるならば、フオトクロミクツ化合
物は樹脂から晶出し、固体樹脂膜中に局部的濃縮
または島を形成する。すなわち不均一なコーテイ
ングを形成する。かかることが起こるとまだらな
膜ができ、プラスチツク物品中へのホトクロミツ
ク化合物の移行が一様でなくなり、その結果、一
様でない色濃度を示す物品が得られ、望ましくな
い結果となる。同様に、樹脂は、これを塗布した
合成プラスチツクホスト材料の表面上に何らのき
ずも残さずに表面から容易に除去できるように、
合成プラスチツクホスト材料に強く接着してはな
らない。また、ホトクロミツク物質が移行する温
度に於て、樹脂は固体のままであつて、液体にな
つてはいけない。 上述した膜を形成するために用いることができ
る適当なポリマー樹脂の例は、ポリ塩化ビニル、
ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリビニルブチ
ラール、塩化ビニルと酢酸ビニルとのコポリマ
ー、塩化ビニルと塩化ビニリデンとのコポリマ
ー、ポリプロピオン酸ビニル、酢酸酪酸セスロー
ス、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メ
チル、ポリメタクリル酸メチル/ブチルのような
アクリル酸およびメタクリル酸の低級アルキル
(C1−C4)エステル、例えばメチルエステル、エ
チルエステル、n−ブチルエステル、イソブチル
エステルの重合物;およびポリ塩化ビニルと上記
のポリアクリレートとの混合物、例えばポリ塩化
ビニル約90部とポリメタクリル酸メチル約10部か
らポリ塩化ビニル約10部とポリメタクリル酸メチ
ル約90部までの混合物である。 ホトクロミツク物質含有樹脂は、実質的にまだ
らのないコーテイングを得るように実質的に乾燥
したコーテンイングをもたらす手段でプラスチツ
クホストの表面に塗布される。ホトクロミツク物
質含有樹脂キヤリヤ媒質は、一般に、包囲温度、
例えは室温(20−22℃)に於て易揮発性の有機溶
媒(1種以上の)中のホトクロミツク物質含有樹
脂の溶液からなる。好ましくは、溶媒は無色であ
る。溶液は、一般に、約1−5重量%のホトクロ
ミツク物質と、約2−10重量%の樹脂と、約85−
97重量%の溶媒とからなる。好ましくは、溶液は
約1.5−約3.5重量%ほホトクロミツク物質と、約
3−7重量%の樹脂と、約89.5−95.5重量%の溶
媒とからなる。 易揮発性または易蒸発性溶媒の例には、トルエ
ン、ベンゼン、キシレン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、メチルクロロホルム、
アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸プロピ
ル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸ブ
チル、メチルアルコール、エチルアルコール、ブ
タノール、イソプロパノール、2−メトキシエタ
ノール、アセトン、およびかかる溶媒の混合物が
含まれる。好ましくは、溶媒はトルエン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトンおよびか
か溶媒の混合物から選ばれる。 ホトクロミツク物質と樹脂と溶媒との溶液は適
宜の方法で、例えば樹脂およびホトクロミツク物
質を適当な溶媒に独立に溶解することによつて調
製することができる。得られた2つの溶液を、次
に混合して、プラスチツクホスト表面へコーテイ
ングを塗布するために用いられるホトクロミツク
物質含有樹脂の溶液を得る。 上述したホトクロミツク物質含有樹脂溶液を、
実質的に一様な厚さの実質的にまだらのないコー
テイングまたは膜を作るのに適した技術上公知の
方法で、プラスチツクホストの膜受取り表面の少
なくとも1つの主表面、例えば実質的に平坦な表
面へ塗布する。好ましくは、膜が形成されるや否
や得られた膜が実質的に乾しているような方法、
すなわちプラスチツクホストの受容体表面へ樹脂
を塗布したとき易揮発性溶媒が実質的に揮発し、
それによつて実質的に乾いた膜が残るような方法
で溶液を塗布する。使用できる塗布方法には、吹
付け、刷毛塗り、スピン塗り、浸漬塗り、および
ドロー・ダウンブレード(draw−down blade)
またはワイヤーバー(wire bar)の使用が含ま
れる。上記の方法の中で、吹付けが好ましい。吹
付けは、1つの好ましい様式に於て約1−20セン
チポアズ、例えば5センチポアズの粘度を有する
溶液の噴霧された小滴から良質な溶媒放出を可能
にする。吹付け溶液の粘度はその成分および各成
分の使用量に依存する。より好ましくは、溶液の
粘度は上記範囲の低い方の部分であり、例えば1
−10センチポアズである。 吹付けは、実質的に一様な厚さの薄いコーテイ
ングの調節された塗布をも可能にする。膜の厚さ
および一様性は、表面への吹付け回数およびスプ
レーガンから出るスプレーの形によつて調節する
ことができる。好ましくは、実質的に一様な厚さ
および組成の比較的薄い膜すなわち金質膜の作製
に於て受容体表面上への2−6回の吹付け溶液の
被覆を用いる。吹付け法では、吹付けされた溶液
が高表面積になるため、溶媒が容易に揮発するの
で、膜はプラスチツクホスト表面へ塗布された瞬
間に実質的に乾燥する。このため小滴、すじ、し
み、斑点または塗布膜が液体形のままである場合
のその他の欠陥の生成が防止される。 ホトクロミツク物質含有樹脂の溶液をプラスチ
ツクホストへ塗布する前に、樹脂が塗布されるプ
ラスチツクの表面を清浄化することが好ましい。
清浄化は、ごみおよびよごれを除去するために水
性媒質、例えば石けん水、で表面を洗うこと、お
よび(または)表面に存在する有機膜を除去する
ためにメチルクロロホルムまたはメチルエチルケ
トンのような有機溶媒で表面を洗うこと、および
(または)プラスチツク材料表面上に存在する静
電荷を除去することによつて行われる。静電気の
除去は、表面上の空気をイオン化して導電路を作
り、静電荷を扱い取るかあるいは中和する市販の
装置で行うことができる。 樹脂が塗布されるプラスチツク材料の表面は、
加熱工程中にホトクロミツク物質のインビビシヨ
ンに対して受容性でなければならない。受容体表
面がインビビシヨンを受けにくい場合には、ホト
クロミツク物質のプラスチツクホスト表面中への
拡散を改良するために、例えば表面を物理的また
は化学的にエツチングすることによつて処理する
ことができる。プラスチツクの製造中プラスチツ
クを僅かに硬化不足にするか、あるいは有機プラ
スチツクホストの製造に用いられるモノマー物質
(1種以上)へ可塑剤を添加することによつて、
通常、受容性表面を得ることができる。かかる方
法は重合技術では通常の方法である。 プラスチツクホスト材料の表面(1つ以上)へ
ホトクロミツク物質含有樹脂膜を塗布した後、実
質的に乾燥した膜を完全に乾燥させる。乾燥は、
通常、空気中に於て室温で行われるが、機会が許
されるときには樹脂膜内に於けるホトクロミツク
化合物の結晶化を防ぐ都の乾燥条件を用いること
ができる。その後で、被覆済みプラスチツク物品
を、用いたホトクロミツク化合物の融解温度より
低い温度に於て実質的に一様に加熱する。加熱
は、膜とプラスチツクホストとの実質的に一様な
加熱をもたらす適宜の方法で行うことができる。
好ましくは、加熱は、一様な加熱を可能にし、従
つてホトクロミツク化合物のプラスチツクホスト
中への移行のための一定の駆動力を可能にする通
常の熱風循環式オーブン中で行われる。加熱は、
真空中に於て、あるいは不活性雰囲気、例えば窒
素雰囲気、を用いて行うこともできる。 被覆済みプラスチツク物品が加熱される温度
は、用いられる特別なホトクロミツク化合物の融
解温度および蒸気圧ならびに合成プラスチツクホ
ストの軟化温度に依存する。かかる温度は、好ま
しくは、ホトクロミツク化合物の融解温度に近い
が融解温度より低くかつ合成プラスチツク物品の
軟化温度より低い温度であるべきである。さら
に、かかる温度、すなわち、ホトクロミツク物心
移行または含入(incorporation)温度は、ホト
クロミツク化合物の分解(熱分解)を最小にする
ような温度でなければならない。従つて、選ばれ
る移行温度は、顕著なホトクロミツク化合物の分
解およびプラスチツクホストの軟化を起こすこと
なくホトクロミツク化合物のプラスチツクホスト
への移行を十分に可能にするようにホトクロミツ
ク化合物の蒸気圧を上げるために十分な温度であ
る。ホトクロミツク化合物、例えばスピロ(イン
ドリン)型ホトクロミツク化合物の融解温度およ
び蒸気圧はその化合物の性質およびその置換基に
よつて変わるので、あらゆるホトクロミツク物質
に適用できる1つの温度範囲を示すことはできな
い。しかし、上記の必要条件が与えられると、当
業者は被覆済みプラスチツク物品を加熱するため
の適当な温度を容易に決定することができる。ホ
トクロミツク化合物の融解温度より約5−約50
℃、好ましくは5−10℃低い移行温度が、かかる
温度に於てホトクロミツク化合物の顕著な分解が
見られる場合以外は、意図される。一般に、スピ
ロ(インドリン)ナフトオキサジンホトクロミツ
ク化合物およびスピロ(インドリン)ピリドベン
ゾオキサジンホトクロミツク化合物に関して使用
することが意図される温度は約145−約160℃であ
る。特に、ホトクロミツク化合物:1,3,3,
5,6,−ペンタメチル−9′−メトキシスピロ
〔インドリノ−2,3′〔3H〕−ナフト〔2,1−
b〕〔1,4〕オキサジン〕、1,3,5,6−テ
トラメチル−3−エチルスピロ〔インドリン−
2,3′〔3,H〕ピリド〔3,2−f〕〔1,4〕
ベンゾオキサジン〕、1,3,3,4,5−(また
は1,3,3,5,6−ペンタメチルスピロ〔イ
ンドリン−2,3′〔3〕ピリド〔3,2−
〔1,4〕ベンゾオキサジン〕に対しては、約145
−約155℃の温度、例えば150−155′が意図され
る。 被覆済みプラスチツク物品は、上記移行温度に
於て、ホトクロミツク化合物の実質的な量すなわ
ちホトクロミツク量をプラスチツク物品の表面中
へ拡散しかつ表面下に浸透させるのに十分な時間
保持される。典型的には、加熱時間は、移行温度
に於て約15−約60分間、通常約20−約45分間であ
る。上記ホトクロミツクベンゾオキサジン化合物
では、25−30分間の加熱が適当である。 プラスチツクホスト材料の表面に付着した樹脂
膜からホトクロミツク化合物がプラスチツクホス
ト材料中へ移行する機構は正確にはわかつていな
い。移行は、熱的拡散、昇華、凝縮、あるいはこ
れらの機構の組合わせによつて達成され得ると仮
定される。どんな特別な機構(1つ以上の)であ
つても、ホトクロミツク化合物は、プラスチツク
サブストレートの内部中へ、通常その表面領域中
へ透過し、プラスチツクホスト材料内に永久的に
かつしつかりと含入(incoporated)される。こ
の方法で、ホトクロミツク物質のホトクロミツク
量がプラスチツクホストの平坦な表面中へかつ表
面を横切つて実質的に一様に移行される。 プラスチツク物品中へのホトクロミツク化合物
の移行後、被覆プラスチツクを冷却、例えば室温
に冷却し、次にフオトクロミツク物質の濃度が減
少した残留樹脂膜をプラスチツクホストの表面か
ら除去する。ホトクロミツク化合物消耗膜の除去
は、適当な方法、好ましくはプラスチツクホスト
の表面の光学的品質を損なわない方法で行うこと
ができる。通常、消耗膜は、メチルクロロホル
ム、トリクロロエチレン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン−
トルエン混合物のような適当な有機溶媒、あるい
はアセトン、二塩化エチレン、クロロホルム、ク
ロロベンゼン類のような他の溶媒と膜を接触させ
ることによつてプラスチツクサブストレートから
剥がされる。ホトクロミツク物質含有樹脂溶液の
調整に用いたものと同じ溶媒を残留樹脂膜の除去
に用いることができる。 膜と有機溶媒との適当な接触方法は、膜を選ば
れた溶媒(1種以上の)の蒸気に暴露し、蒸気を
プラスチツク材料表面上に凝縮、流下させ、それ
によつてホトクロミツク物質消耗樹脂膜を表面か
ら洗浄する蒸気脱脂装置で行われる。別法では、
プラスチツクサブストレートを溶媒浴中に浸漬す
るか、膜の溶媒を吹付けるか、あるいは膜をサブ
ストレートから物理的に剥がすことによつて樹脂
膜を除去することができる。 ホトクロミツク化合物消耗膜すなわち使用済み
膜をプラスチツク物品の表面から除去した後、水
あるいは例えば石けん溶液または洗剤溶液のよう
な他の適当な水性媒質で表面を洗浄しかつ乾燥す
ることができる。所望ならば、技術上公知の方
法、例えば通常の染料浴を用いる有機プラスチツ
ク材料の着色に用いられる通常の分散染料および
可溶性染料でプラスチツク物品を着色することが
できる。その後で、着色されたプラスチツク物品
を、例えば石けん水で洗浄し、乾燥する。プラス
チツク材料の着色は、使用済み樹脂膜の除去直後
に、かつ水性媒質による洗浄前に行うことができ
る。別法では、ホトクロミツク化合物を塗布する
前に着色を行うことができる。 本発明の方法に用いることができる合成プラス
チツクホスト材料は固体の透明な重合有機材料で
ある。好ましくは、ホスト材料は光学的に透明な
材料、すなわち眼用レンズのような眼用または光
学素子に適した材料、あるいは窓、風防ガラスな
どのような用途に有用な材料である。 本発明のホトクロミツク化合物と共に用いられ
る透明ホスト材料の例には、ポリオール(アリル
カーボネート)モノマーのポリマーおよびコポリ
マー、ポリアクリレート、ポリメタクリル酸メチ
ルのようなポリ(アルキルアクリレート)酢酸セ
ルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロ
ース、トリアセチルセルロース、酢酸プロピオン
酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、ポリ(酢酸
ビニル)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリウレタ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレ
ン、ポリ(スチレン−メタクリル酸メチル)コポ
リマー、ポリ(スチレン−アクリロニトリル)コ
ポリマー、ポリビニルピロリドン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ酪酸ビニル、ポリビニルブチラールが含
まれる。透明なポリマーおよびコポリマーの透明
なブレンドもホスト材料として適当である。好ま
しくは、ホスト材料は、レキサン(LEXAN)と
いう商標で発売されているポリ(4,4′−ジオキ
シジフエノール−2,2−プロパン)のようなポ
リカーボネート;ポリオール(アリルカーボネー
ト)、特にCR−39の商標で発売されているジエチ
レングリコールビス(アリルカーボネート)のポ
リマーおよびその例えば酢酸ビニルとのコポリマ
ー、例えばジエチレングリコールビス(アリルカ
ーボネート)80〜90%と酢酸ビニル10−20%との
コポリマー、特にビス(アリルカーボネート)80
−85%と酢酸ビニル15−20%とのコポリマー;酢
酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セ
ルロース;ポリエチレンおよびそのメタクリル酸
メチル、酢酸ビニル、アクリロニトリルとのコポ
リマー;酢酸酪酸セルロースから製造される光学
的に透明な重合有機材料である。プレキシグラス
(PLEXIGLAS)という商標で発売されている材
料のようなポリメタクリル酸メチルも約140℃未
満の融点をもつホトクロミツク物質と共に用いる
ことができる。 重合して透明なホスト材料を生成することがで
きるポリオール(アリルカーボネート)モノマー
は直鎖または分枝鎖の脂肪族液体ポリオールある
いは芳香族液体ポリオールのアリルカーボネー
ト、例えば脂肪族グリコールビス(アリルカーボ
ネート)化合物またはアルキリデンビスフエノー
ルビス(アリルカーボネート)化合物である。こ
れらのモノマーは、ポリオール例えばグリコール
の不飽和ポリカーボネートとして記載することが
できる。これらのモノマーは、技術上公知の方
法、例えば米国特許第2,370,567号および第
2,403,113号の方法で製造される。 ポリオール(アリルカーボネート)モノマーは
(上記式中、Rは不飽和アルコールから誘導さ
れる基で、通常、アリルまたは置換アリル基であ
り、R′はポリオールから誘導される基であり、
nは2−5の整数であり、好ましくは2である)
で示される。アリル基(R)は、2位に於て、ハ
ロゲン、特に塩素または臭素、あるいは1−4個
の炭素原子を含むアルキル基、一般にメチル基ま
たはエチル基で置換されていてもよい。R基は式
(上記式中、R0は水素またはハロゲンまたは
C1−C4アルキル基である) で示される。Rの特別な例には、アリル基、2−
クロロアリル基、2−ブロモアリル基、2−フル
オロアリル基、2−メタリル基、2−エチルアリ
ル基、2−イソプロピルアリル基、2−n−プロ
ピルアリル基、2−n−ブチルアリル基が含まれ
る。最も通常、Rはアリル基、H2C=CH−CH2
−である。 R′はポリオールから誘導される多価基であり、
ポリオールは脂肪族ポリオールまたは芳香族ポリ
オールであることができ、2個または3個または
4個または5個のヒドロキシ基を含む。典型的に
は、ポリオールは2個のヒドロキシ基を含み、す
なわちグリコールまたはビスフエノールである。
脂肪族ポリオールは直鎖または分枝鎖であること
ができ、2−10個の炭素原子を含む。通常、脂肪
族ポリオールは2−4個の炭素原子を有するアル
キレングリコールまたはポリ(C2−C4)アルキ
レングリコール、すなわちエチレングリコール、
プロピレングリコール、トリメチレングリコー
ル、テトラメチレングリコール、あるいはジエチ
レングリコール、トリエチレングリコールなどで
ある。 芳香族ポリオールは式 (上記式中、Aは非環式脂肪族炭化水素から誘
導される2価基、例えば1−4個の炭素原子を有
するアルキレンまたはアルキリデン基、例えばメ
チレン、エチレン、ジメチルメチレン(イソプロ
ピリデン)であり、Raは1−3個の炭素原子の
低級アルキル置換基を示し、pは0または1また
は2または3の整数である。好ましくは、ヒドロ
キシル基はオルト位またはパラ位にある) で示される。 基R′の特別な例としては、エチレン(−CH2
CH2−)、トリメチレン、メチルエチレン、テト
ラメチレン、エチルエチレン、ペンタメチレン、
ヘキサメチレン、2−メチルヘキサメチレン、オ
クタメチレン、デカメチレンのような2−10個の
炭素原子を含むアルキレン基;−CH2−O−CH2
−、−CH2CH2−O−CH2CH2−、−CH2−O−
CH2−CH2−、−CH2CH2CH2−O−
CH2CH2CH2−のようなアルキレンエーテル基;
−CH2−CH2−O−CH2CH2−O−CH2CH2−、
−CH2CH2CH2−O−CH2CH2CH2−O−
CH2CH2CH2−のようなアルキレンポリエーテル
基;−CH2CH2−O−CO−O−CH2CH2−、−
CH2CH2−O−CH2CH2−O−CO−O−
CH2CH2−O−CH2CH2−のようなアルキレンカ
ーボネート基およびアルキレンエーテルカーボネ
ート基;およびイソプロピリデンビス(パラーフ
エニル)すなわち が含まれる。最も通常、R′は−CH2CH2−または
−CH2CH2−O−CH2CH2−または−CH2CH2
O−CH2CH2−O−CH2CH2−である。 ポリオール(アリルカーボネート)モノマーの
特別な例には、エチレングリコールビス(2−ク
ロロアリルカーボネート)、エチレングリコール
ビス(アリルカーボネート)、ジエチレングリコ
ールビス(2−メタリルカーボネート)、ジエチ
レングリコールビス(アリルカーボネート)、ト
リエチレングリコールビス(アリルカーボネー
ト)、プロピレングリコールビス(2−エチルア
リルカーボネート)、1、3−プロパンジオール
ビス(アリルカーボネート)、1、3−ブタンジ
オールビス(アリルカーボネート)、1、4−ブ
タンジオールビス(2−ブロモアリルカーボネー
ト)、ジプロピレングリコールビス(アリルカー
ボネート)、トリメチレングリコールビス(2−
エチルアリルカーボネート)、ペンタメチレング
リコールビス(アリルカーボネート)、イソプロ
ピリデンビスフエノールビス(アリルカーボネー
ト)が含まれる。 本明細書に於て意図される本発明に用いること
ができる工業的に重要なポリオールビス(アリル
カーボネート)モノマーは である。ジエチレングルコールビス(アリルカー
ボネート)が好ましい。 ポリオール(アリルカーボネート)モノマーの
製造方法、すなわちそれぞれポリオール(または
アリルアルコール)のホスゲテーシヨン
(phosgenation)およびその後のアリルアルコー
ル(またはポリオール)によるエステル化による
製造方法のため、モノマー生成物はアリルカーボ
ネート基結合部分が1個以上のカーボネート基を
含む関連種を含む可能性がある。これらの関連種
は、式 (上記式中、Rは上で定義した通りであり、
Rbはジオールから誘導される2価基、例えばア
ルキレンまたはフエニレンであり、sは2−5の
整数である) で示すことができる。ジエチレングリコールビス
(アリルカーボーネート)の関連種は式 (上記式中、sは2−5の整数である)で示さ
れる。ポリオール(アリルカーボネート)モノマ
ーは、典型的には2−20重量%の関連種を含むこ
とができ、かかる関連種は、混合物として、すな
わち2、3、4などに等しいsによつて示される
関連種の混合物として存在することができる。 本発明の方法に用いることが意図されるホトク
ロミツク物質は、可視のホトクロミツク応答を与
えるスピロ(インドリン)型化合物を含む化合物
であり、上述した樹脂に中程度に可溶性であり、
プラスチツクホストに可溶であり、かつ前述した
ように、その溶解温度に近いが融解温度より低い
温度に於て顕著な分解なしに熱の印加により、プ
ラスチツクホスト表面上の膜からプラスチツクホ
ストへ容易に移行可能な化合物である。特に意図
されるホトクロミツク物質は、600未満、例えば
約250−450の分子量を有するスピロ(インドリ
ン)ピリドベンゾオキサジン、スピロ(インドリ
ン)ベンゾピラン、スピロ(インドリン)ナフト
ピラン、スピロ(インドリン)キノピラン、スピ
ロ(インドリン)ベンゾオキサジン、スピロ(イ
ンドリン)ピリドピラン、スピロ(インドリン)
ピリドオキサジンである。好ましいホトクロミツ
ク物質は上記のピリドベンゾオキサジンおよびナ
フトオキサジンである。 本発明に於て意図されるスピロ(インドリン)
ピリドベンゾオキサジンは、次式で示すことが
できる。 上記式中、R1は水素、C1−C8アルキル、例
えばメチル、エチル、プロピル、ブチルなど、フ
エニル、フエニル(C1−C4)アルキル、アリル、
およびモノーおよびジー置換フエニルであつて、
該フエニル置換基がC1−C4アルキルおよびC1
C5アルコキシ、例えばエトキシ、プロポキシ、
ブトキシ、ペントキシから選ばれる置換フエニル
からなる群から選ばれる。好ましくはR1は水素
またはC1−C4アルキルまたはフエニルまたはベ
ンジル基である。 式のR2およびR3は、おのおのが水素、C1
C5アルキル、フエニル、モノーおよびジー置換
フエニル、ベンジルからなる群から選ばれるか、
あるいは結合して6−8個の炭素原子(スピロ炭
素原子を含む)を含む脂環式環、ノルボニル、ア
ダマンチルからなる群から選ばれる環式環を形成
する。フエニル置換基は、C1−C4アルキルおよ
びC1−C5アルコキシ基から選ぶことができる。
好ましくは、R2およびR3は、おのおのがメチル、
エチルのようなC1−C5アルキルから選ばれる。
R2およびR3うちの一方が第三ブチル、第三アミ
ルのような第三アルキル基である場合には、他方
は、好ましく第三アルキル基以外のアルキル基で
ある。 式中のR4およびR5は、おのおのが水素、C1
−C5アルキル、ハロゲン、C1−C5アルコキシ、
ニトロ、シアノ、C1−C4ハロアルキル、C1−C4
ポリハロアルキル、C1−C8アルコキシカルボニ
ルから選ばれる。R4およびR5は、化合物のイン
ドリン部分の有効な炭素原子、すなわち4位また
は5位または6位または7位の炭素原子の任意の
2個の炭素原子上に存在することができる。好ま
しくは、置換基が水素以外である場合には、置換
基は4位と5位または5位と6位または4位と7
位または6位と7位に存在する。ハロゲンまたは
ハロアルキル置換基に関しては、任意のハロゲ
ン、すなわち塩素、臭素、ヨウ素、弗素を用いる
ことができ、塩素、臭素、トリフルオロメチルが
好ましい。好ましくは、R4およびR5は、水素、
C1−C2アルキル、例えばメチル、エチル、塩素、
臭素、C1−C5アルコキシ、例えばメトキシ、エ
トキシからなる群から選ばれる。 特に興味のあるホトクロミツク物質は、R1
メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、
n−ブチル、第二ブチル、イソブチル、第三ブチ
ルのようなC1−C4アルキルでありかつR2および
R3のおのおのがメチルまたはエチルまたはフエ
ニルでありかつR4およびR5のおのおのが水素ま
たはメチルまたはメトキシまたはクロロである式
で示されるホトクロミツク化合物である。 上述したスピロ(インドリン)ピリドベンゾオ
キサジンは、対応するニトロソーヒドロキシキノ
リン化合物を対応する遊離インドリン(フイツシ
ヤーの塩基)またはインドリウム塩、例えば塩化
物塩と反応させることによつて合成することがで
きる。両前駆体物質を、トルエンまたはイソプロ
パノールのような適当な溶媒中で、反応が完了す
るまで還流させる。インドリウム塩の反応成分と
して用いる場合には、トリエチルアミンのような
塩基が反応媒質中に存在する。例えば、上記ピリ
ドベンゾオキサジンおよびその合成を記載してい
るヨーロツパ特許出願第841113167.5号を参照さ
れたい。 適当なスピロ(インドリン)ピリドベンゾオキ
サジンの例には、R1、R2、R3、R4、R5が下記表
の通りである化合物が含まれる。
DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to photochromic synthetic plastic articles, sometimes photochromic optical elements such as lenses. More particularly, the present invention relates to methods of making photochromic synthetic plastic articles. Photochromism is the reversible reduction exhibited by compounds that change color upon exposure to ultraviolet light and then return to their original color or state upon removal of this ultraviolet light source. Compounds exhibiting this property are called photochromic compounds. Several methods have been used to incorporate photochromic compounds into synthetic plastic host materials. For example, US Pat. No. 3,212,898 describes the preparation of photosensitive compositions by suspending photochromic benzospiropyran in a pre-prepared polyester resin. U.S. Pat. No. 3,666,352 discloses the preparation of photochromic sunglass lenses by dispersing a mercury thiocarbazone compound in a solidified plasticized vinyl chloride-vinyl acetate copolymer and laminating the copolymer between two plastic or glass layers. Manufacture is listed. U.S. Pat. No. 3,508,810 describes the manufacture of a safety glass unit by incorporating photochromic mercury dithizonate or benzospiropyran compounds into a polyvinyl butyral membrane sealed between two glass plates of the unit. . In one embodiment, a glass plate is coated with a photochromic benzospiropyran compound, a polyvinyl butyral plastic film is placed on top of the photochromic coating, and a second glass plate is placed on top of the polyvinyl butyral film;
This composite structure was placed in an autoclave at 135°C.
Cured at a temperature of (275°F) and a pressure of 1034 kPa (150 psig). Similarly, U.S. Patent No. 3,522,143
Suitable for use as a lamina or interlayer in laminated safety glass units by kneading or mixing a photochromic metal dithizonate compound into the membrane before sheeting or by applying the potochromic material as a coating onto one surface of the membrane. The manufacture of the material is described. US Pat. No. 4,173,672 describes a decorative safety glass consisting of two glass sheets joined by a decorative film of thermoplastic polymer, such as a polyvinyl butyral film. The thermoplastic polymer is decorated by transferring the color print to the thermoplastic polymer by heat or pressure from a temporary cellulose support sheet, such as a printing paper carrying the color print made with organic or colorant-free materials. Heat and pressure are applied to the two glass sheets and the intervening decorative film until the organic or inorganic colorant is impregnated into the intervening thermoplastic film. U.S. Pat. No. 4,268,134 describes the production of lightweight laminated photochromic lenses by interposing a photochromic glass sheet between two optically clear plastic layers. US Patent No.
No. 4,289,497 describes gradient photochromics in which a photochromic material is imbibed into a lens by dipping a synthetic plastic into a solution of the photochromic compound. U.S. Pat. No. 4,286,957 utilizes conventional "thermal transfer" techniques to integrate photochromic materials into synthetic organic polymeric host materials. In this technique, a photochromic compound is applied to the surface of an organic host and then heated at 180-220°C for 30-45 seconds to integrate the photochromic substance into the host material by thermal transfer. From the published melting ranges of some of the benzospiropyrans described in this patent, the 180−
It is clear that the heating temperature of 220°C exceeds the melting temperature of such benzospiropyran. The present invention consists in the discovery of a combination of process steps which provides an advantageous method of incorporating photochromic compound(s) into synthetic plastic materials. In one embodiment of the method of the invention, a relatively thin, substantially dry, uniform film comprising a photochromic material dissolved in a carrier polymer resin is applied to at least one surface of a synthetic plastic material. Apply. The photochromic material is then incorporated into the plastic material by substantially uniformly heating the resin film at a temperature below the melting temperature of the photochromic material. The resin film depleted of photochromic material is then removed from the surface of the plastic material. The above method uses sunglasses, ski goggles,
It enables the production of photochromic plastic films, sheets, and castings useful for optical applications such as sun visors, camera lenses, optical filters, lens blanks, automobile windshields, and ophthalmic lenses. As used herein, "optical element" is intended to include lenses and transparencies. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to one embodiment of the method of the invention, a thin, substantially dry, homogeneous film of a polymeric organic resin having a photochromic substance, such as a spiro(indoline) type photochromic compound dissolved therein, is provided. A film is applied to at least one major surface of the synthetic plastic host material, such as a substantially flat surface. The plastic material to which the film is applied may be substantially flat or may have some degree of curvature, such as the convex and/or concave surfaces of a lens. As used herein, the term "major surface" or "flat surface" refers to one or more surfaces (flat or curved) other than the side surfaces of the host material, depending on the thickness of the plastic host material. ivy). Preferably, the membrane is applied to at least one major surface, more preferably both major surfaces, of a substantially planar prefabricated synthetic plastic host material. Application of the photochromic material-containing resin film to the receptor surface is carried out in a manner that results in a substantially uniform thickness, substantially dry, substantially mottled film or coating. Substantially free of mottling refers to droplets, bumps, streaks, or spots of solidified resin caused by uneven film thickness or uneven solvent removal;
This means that there are virtually no spots. Membrane thickness is not critical, but typically about 0.0127−0.0762mm
(0.5-3.0 mil), e.g. 0.0254-0.0508 mm (1-
2 mil). The membrane exhibits a photochromic response, i.e., a change in transmittance when exposed to ultraviolet light, in which the photochromic substance migrates out of the membrane and easily penetrates or diffuses into the interior of the plastic host material, causing the change in transmittance to be visible to the eye. It must be thin enough so that plastic articles can be made that can be seen on the screen. If the film is too thick, the temperature and time required to control the photochromic content of the photochromic material may be excessive, causing decomposition of the photochromic material. Additionally, a relatively significant amount of photochromic material remains in the thick film, placing an adverse economic burden on the process due to loss of photochromic material or by adding the cost of recovering photochromic material from spent membranes. become. The amount of photochromic material or amount of photochromic material required to achieve a visible photochromic response in the plastic host can vary and generally depends on the intensity of color change desired upon UV irradiation of the treated plastic article and the photochromic material used. Dependent. The greater the intensity of the desired color change, the greater the amount of photochromic material required. Typically, the amount of photochromic material dispersed within the plastic host is 1
For a flat surface, a photochromic response can be obtained at about 0.2-1 mg/in 2 . Generally, the photochromic material is present in the resin solution in an amount of about 1.0-5% by weight, more usually about 1.5-3.5% by weight. Stated differently, in one preferred embodiment, the photochromic material comprises about 25-40% by weight of the dry solid resin film.
More preferably it constitutes 30-35% by weight. Also,
Different surfaces or even different parts or portions of the same surface may have different coating thicknesses and/or
It is also contemplated that it may have different photochromic material concentrations, thereby varying the intensity of color change in different parts of the plastic host. The polymeric resin used to form the film on the surface of the plastic host material acts as a solvent for the photochromic material, for example a spiro(indoline) type photochromic material such as spiro(indoline) naphthoxazine. The affinity between the carrier resin and the photochromic substance, i.e. the solubility of the photochromic compound in the carrier resin, should preferably not be high but should be sufficient to form a homogeneous solution at the concentrations mentioned above. . That is, the photochromic compound must be only slightly to moderately soluble in the resin so that the photochromic compound can be easily removed from the resin film. For example, if the photochromic material is infinitely or highly soluble in the resin, the driving force required to transfer the photochromic material to the plastic host will be greater than the driving force required to transfer the photochromic material to the plastic host if the photochromic material is only slightly to moderately soluble in the resin. It will be much higher than in some cases. Furthermore, the efficiency of transfer, ie the amount of photochromic material transferred (based on the total amount in the resin), will become progressively lower. Moreover, increasing the temperature of transfer to obtain higher transfer efficiency may promote thermal decomposition of photochromic materials.
However, the resin has sufficient affinity for the photochromic compound to obtain a photochromic compound concentration of, for example, 25-40% by weight in the dry resin film without crystallization or segregation of the photochromic compound in the dry resin film. must have a sexual nature. If the photochromic compound is too insoluble in the resin, it will crystallize out of the resin and form local concentrations or islands in the solid resin film. That is, a non-uniform coating is formed. When this occurs, a mottled film results, resulting in uneven transfer of the photochromic compound into the plastic article, resulting in an article exhibiting uneven color density, an undesirable result. Similarly, the resin can be easily removed from the surface of the synthetic plastic host material to which it is applied without leaving any scratches on the surface.
Must not adhere strongly to synthetic plastic host materials. Also, at the temperature at which the photochromic material migrates, the resin must remain solid and not turn into a liquid. Examples of suitable polymeric resins that can be used to form the membranes described above include polyvinyl chloride,
Polyvinyl acetate, polyurethane, polyvinyl butyral, copolymer of vinyl chloride and vinyl acetate, copolymer of vinyl chloride and vinylidene chloride, polyvinyl propionate, cessrose acetate butyrate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polymethyl methacrylate Polymers of lower alkyl (C 1 -C 4 ) esters of acrylic acid and methacrylic acid such as /butyl, such as methyl ester, ethyl ester, n-butyl ester, isobutyl ester; and polyvinyl chloride and the above-mentioned polyacrylates. For example, from about 90 parts polyvinyl chloride and about 10 parts polymethyl methacrylate to about 10 parts polyvinyl chloride and about 90 parts polymethyl methacrylate. The photochromic material-containing resin is applied to the surface of the plastic host in a manner that provides a substantially dry coating to obtain a substantially mottled coating. The photochromic material-containing resin carrier medium is generally at ambient temperature,
For example, it consists of a solution of a photochromic substance-containing resin in a readily volatile organic solvent(s) at room temperature (20-22°C). Preferably the solvent is colorless. The solution generally contains about 1-5% by weight photochromic material, about 2-10% by weight resin, and about 85% by weight photochromic material.
97% by weight of solvent. Preferably, the solution comprises about 1.5% to about 3.5% by weight photochromic material, about 3% to 7% resin, and about 89.5% to 95.5% solvent. Examples of readily volatile or evaporative solvents include toluene, benzene, xylene, methyl ethyl ketone,
Methyl isobutyl ketone, methyl chloroform,
Included are acetonitrile, tetrahydrofuran, dioxane, cyclohexanone, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, isobutyl acetate, butyl acetate, methyl alcohol, ethyl alcohol, butanol, isopropanol, 2-methoxyethanol, acetone, and mixtures of such solvents. Preferably, the solvent is selected from toluene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and mixtures of such solvents. Solutions of photochromic material, resin, and solvent can be prepared in any suitable manner, for example, by independently dissolving the resin and photochromic material in a suitable solvent. The two resulting solutions are then mixed to obtain a solution of photochromic material-containing resin that is used to apply a coating to a plastic host surface. The photochromic substance-containing resin solution mentioned above is
at least one major surface of the film-receiving surface of the plastic host, such as a substantially flat Apply to the surface. Preferably, the method is such that the resulting film is substantially dry as soon as it is formed;
That is, when the resin is applied to the receptor surface of the plastic host, the easily volatile solvent is substantially volatilized.
The solution is applied in such a way that a substantially dry film is thereby left. Application methods that can be used include spraying, brushing, spin-on, dip-on, and draw-down blade.
or include the use of wire bars. Among the above methods, spraying is preferred. Spraying allows for good solvent release from the atomized droplets of the solution having a viscosity of about 1-20 centipoise, such as 5 centipoise, in one preferred manner. The viscosity of the spray solution depends on its components and the amount of each component used. More preferably, the viscosity of the solution is in the lower part of the above range, for example 1
−10 centipoise. Spraying also allows controlled application of thin coatings of substantially uniform thickness. The thickness and uniformity of the film can be controlled by the number of sprays applied to the surface and the shape of the spray exiting the spray gun. Preferably, 2 to 6 spray applications of the solution onto the receptor surface are used in preparing a relatively thin film or gold film of substantially uniform thickness and composition. In spraying methods, the high surface area of the sprayed solution allows the solvent to easily volatilize, so that the membrane is substantially dry upon application to the plastic host surface. This prevents the formation of droplets, streaks, spots, spots or other defects when the coating remains in liquid form. Prior to applying a solution of photochromic material-containing resin to a plastic host, it is preferred to clean the surface of the plastic to which the resin is applied.
Cleaning consists of washing the surface with an aqueous medium, e.g. soapy water, to remove dirt and grime, and/or with an organic solvent such as methyl chloroform or methyl ethyl ketone to remove any organic films present on the surface. This is done by washing the surface and/or removing any static charges present on the surface of the plastic material. Static charge removal can be accomplished with commercially available devices that ionize the air above the surface to create a conductive path to handle or neutralize the static charge. The surface of the plastic material to which the resin is applied is
It must be receptive to imbibition of the photochromic material during the heating process. If the receptor surface is not susceptible to imbibition, it can be treated to improve the diffusion of the photochromic material into the plastic host surface, for example by physically or chemically etching the surface. By slightly under-curing the plastic during the production of the plastic, or by adding plasticizers to the monomer material(s) used in the production of the organoplastic host.
Typically, a receptive surface can be obtained. Such methods are common in polymerization technology. After applying the photochromic material-containing resin film to the surface(s) of the plastic host material, the substantially dry film is allowed to dry completely. Drying is
It is usually carried out in air at room temperature, but when the opportunity permits drying conditions can be used to prevent crystallization of the photochromic compound within the resin film. The coated plastic article is then substantially uniformly heated at a temperature below the melting temperature of the photochromic compound used. Heating can be accomplished by any method that provides substantially uniform heating of the membrane and plastic host.
Preferably, heating is carried out in a conventional hot air circulation oven which allows uniform heating and thus a constant driving force for the transfer of the photochromic compound into the plastic host. The heating is
It can also be carried out in vacuum or using an inert atmosphere, such as a nitrogen atmosphere. The temperature to which the coated plastic article is heated depends on the melting temperature and vapor pressure of the particular photochromic compound used and the softening temperature of the synthetic plastic host. Such temperature should preferably be close to but below the melting temperature of the photochromic compound and below the softening temperature of the synthetic plastic article. Furthermore, such temperature, ie, the photochromic material migration or incorporation temperature, must be such that decomposition (thermal decomposition) of the photochromic compound is minimized. Therefore, the transition temperature selected should be sufficient to raise the vapor pressure of the photochromic compound sufficiently to allow the transfer of the photochromic compound to the plastic host without significant decomposition of the photochromic compound and softening of the plastic host. temperature. Because the melting temperature and vapor pressure of photochromic compounds, such as spiro(indoline) type photochromic compounds, vary depending on the nature of the compound and its substituents, it is not possible to provide a single temperature range that is applicable to all photochromic materials. However, given the above requirements, one skilled in the art can readily determine the appropriate temperature for heating the coated plastic article. Approximately 5 to 50 degrees higher than the melting temperature of the photochromic compound
C., preferably 5-10.degree. C. lower, is contemplated unless significant decomposition of the photochromic compound is observed at such temperatures. Generally, the temperature contemplated for use with spiro(indoline) naphthoxazine photochromic compounds and spiro(indoline) pyridobenzoxazine photochromic compounds is from about 145 to about 160°C. In particular, photochromic compounds: 1,3,3,
5,6,-Pentamethyl-9'-methoxyspiro[indolino-2,3'[3H]-naphtho[2,1-
b] [1,4]oxazine], 1,3,5,6-tetramethyl-3-ethylspiro[indoline-
2,3′[3,H]pyrido[3,2-f][1,4]
benzoxazine], 1,3,3,4,5-(or 1,3,3,5,6-pentamethylspiro[indoline-2,3'[ 3H ]pyrido[3,2- f ]
About 145 for [1,4]benzoxazine]
- a temperature of about 155°C, for example 150-155' is contemplated. The coated plastic article is held at the transition temperature for a sufficient period of time to cause a substantial amount of the photochromic compound to diffuse into and subsurface the surface of the plastic article. Typically, the heating time is about 15 to about 60 minutes, usually about 20 to about 45 minutes at the transition temperature. For the above photochromic benzoxazine compound, heating for 25 to 30 minutes is appropriate. The exact mechanism by which the photochromic compound migrates into the plastic host material from the resin film adhered to the surface of the plastic host material is not known. It is hypothesized that migration can be accomplished by thermal diffusion, sublimation, condensation, or a combination of these mechanisms. Whatever the special mechanism(s), the photochromic compound penetrates into the interior of the plastic substrate, usually into its surface area, and becomes permanently and firmly embedded within the plastic host material. (incorporated) In this manner, a photochromic quantity of photochromic material is transferred substantially uniformly into and across the flat surface of the plastic host. After transfer of the photochromic compound into the plastic article, the coated plastic is cooled, eg, to room temperature, and the residual resin film, which has a reduced concentration of photochromic material, is then removed from the surface of the plastic host. Removal of the photochromic compound consumable film can be carried out in any suitable manner, preferably in a manner that does not impair the optical quality of the surface of the plastic host. Typically, consumable membranes include methyl chloroform, trichloroethylene, methyl ethyl ketone,
Methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone
It is stripped from the plastic substrate by contacting the membrane with a suitable organic solvent such as toluene mixtures, or other solvents such as acetone, ethylene dichloride, chloroform, chlorobenzenes. The same solvent used to prepare the photochromic material-containing resin solution can be used to remove the residual resin film. A suitable method of contacting the membrane with an organic solvent involves exposing the membrane to vapors of the selected solvent(s) and allowing the vapors to condense and flow down onto the surface of the plastic material, thereby forming a photochromic material-consumable resin membrane. This is done using a vapor degreasing device that cleans the surface from the surface. Alternatively,
The resin film can be removed by dipping the plastic substrate in a solvent bath, spraying the film with a solvent, or physically peeling the film from the substrate. After the photochromic compound consumable or used film is removed from the surface of the plastic article, the surface can be washed with water or other suitable aqueous medium, such as a soap or detergent solution, and dried. If desired, the plastic articles can be colored by methods known in the art, such as conventional disperse and soluble dyes used in the coloring of organic plastic materials using conventional dye baths. Thereafter, the colored plastic article is washed, for example with soapy water, and dried. Coloring of the plastic material can be carried out immediately after removal of the used resin film and before cleaning with an aqueous medium. Alternatively, the coloring can be applied before applying the photochromic compound. Synthetic plastic host materials that can be used in the method of the invention are solid, transparent, polymeric organic materials. Preferably, the host material is an optically transparent material, ie, a material suitable for ophthalmic or optical devices, such as ophthalmic lenses, or useful for applications such as windows, windshields, etc. Examples of transparent host materials for use with the photochromic compounds of the present invention include polymers and copolymers of polyol (allyl carbonate) monomers, polyacrylates, poly(alkyl acrylates) such as polymethyl methacrylate, cellulose acetate, cellulose propionate, butyric acid. Cellulose, triacetylcellulose, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, poly(vinyl acetate), poly(vinyl alcohol), polyurethane, polyethylene terephthalate, polystyrene, poly(styrene-methyl methacrylate) copolymer, poly(styrene-acrylonitrile) Copolymers, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl chloride, polyvinyl butyrate, polyvinyl butyral. Transparent polymers and transparent blends of copolymers are also suitable as host materials. Preferably, the host material is a polycarbonate such as poly(4,4'-dioxydiphenol-2,2-propane) sold under the trademark LEXAN; a polyol (allyl carbonate), especially CR- Polymers of diethylene glycol bis(allyl carbonate) sold under the trademark 39 and their copolymers, e.g. Allyl carbonate) 80
-85% and vinyl acetate 15-20%; cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose butyrate; polyethylene and its copolymer with methyl methacrylate, vinyl acetate, acrylonitrile; optically transparent made from cellulose acetate butyrate It is a polymeric organic material. Polymethyl methacrylate, such as the material sold under the trademark PLEXIGLAS, can also be used with photochromic materials having melting points below about 140°C. Polyol (allyl carbonate) monomers that can be polymerized to produce transparent host materials include allyl carbonates of linear or branched aliphatic liquid polyols or aromatic liquid polyols, such as aliphatic glycol bis(allyl carbonate) compounds. or an alkylidene bisphenol bis(allyl carbonate) compound. These monomers can be described as unsaturated polycarbonates of polyols such as glycols. These monomers are made by methods known in the art, such as those of US Pat. Nos. 2,370,567 and 2,403,113. Polyol (allyl carbonate) monomer has the formula (In the above formula, R is a group derived from an unsaturated alcohol, usually an allyl or substituted allyl group, and R' is a group derived from a polyol,
n is an integer from 2 to 5, preferably 2)
It is indicated by. The allyl group (R) may be substituted in the 2-position by a halogen, especially chlorine or bromine, or an alkyl group containing 1 to 4 carbon atoms, generally a methyl or ethyl group. The R group is of the formula
(In the above formula, R 0 is hydrogen or halogen or
C 1 -C 4 alkyl group). Special examples of R include allyl group, 2-
Included are chloroallyl group, 2-bromoallyl group, 2-fluoroallyl group, 2-methallyl group, 2-ethylallyl group, 2-isopropylallyl group, 2-n-propylallyl group, and 2-n-butylallyl group. Most commonly R is an allyl group, H2C =CH- CH2
− is. R′ is a polyvalent group derived from polyol,
The polyols can be aliphatic or aromatic polyols and contain 2 or 3 or 4 or 5 hydroxy groups. Typically, polyols contain two hydroxy groups, ie, glycols or bisphenols.
Aliphatic polyols can be linear or branched and contain 2-10 carbon atoms. Usually aliphatic polyols are alkylene glycols having 2-4 carbon atoms or poly( C2 - C4 ) alkylene glycols, i.e. ethylene glycol,
These include propylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, diethylene glycol, and triethylene glycol. Aromatic polyols have the formula (In the above formula, A is a divalent group derived from an acyclic aliphatic hydrocarbon, such as an alkylene or alkylidene group having 1-4 carbon atoms, such as methylene, ethylene, dimethylmethylene (isopropylidene) , R a represents a lower alkyl substituent of 1-3 carbon atoms, and p is an integer of 0 or 1 or 2 or 3. Preferably, the hydroxyl group is in the ortho or para position. . A special example of the group R′ is ethylene (−CH 2
CH 2 −), trimethylene, methylethylene, tetramethylene, ethylethylene, pentamethylene,
Alkylene groups containing 2-10 carbon atoms such as hexamethylene, 2-methylhexamethylene, octamethylene, decamethylene; -CH 2 -O-CH 2
−, −CH 2 CH 2 −O−CH 2 CH 2 −, −CH 2 −O−
CH 2 −CH 2 −, −CH 2 CH 2 CH 2 −O−
Alkylene ether groups such as CH 2 CH 2 CH 2 −;
-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2 -,
−CH 2 CH 2 CH 2 −O−CH 2 CH 2 CH 2 −O−
Alkylene polyether groups such as CH 2 CH 2 CH 2 -; -CH 2 CH 2 -O-CO-O-CH 2 CH 2 -, -
CH 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2 -O-CO-O-
alkylene carbonate and alkylene ether carbonate groups such as CH2CH2 -O - CH2CH2- ; and isopropylidene bis(paraphenyl ) i.e. is included. Most commonly , R' is -CH2CH2- or -CH2CH2 - O- CH2CH2- or -CH2CH2-
O- CH2CH2 - O - CH2CH2- . Specific examples of polyol (allyl carbonate) monomers include ethylene glycol bis(2-chloroallyl carbonate), ethylene glycol bis(allyl carbonate), diethylene glycol bis(2-methallyl carbonate), diethylene glycol bis(allyl carbonate), triethylene glycol bis(allyl carbonate), Ethylene glycol bis(allyl carbonate), propylene glycol bis(2-ethylallyl carbonate), 1,3-propanediol bis(allyl carbonate), 1,3-butanediol bis(allyl carbonate), 1,4-butanediol bis (2-bromoallyl carbonate), dipropylene glycol bis(allyl carbonate), trimethylene glycol bis(2-
ethyl allyl carbonate), pentamethylene glycol bis(allyl carbonate), and isopropylidene bisphenol bis(allyl carbonate). The industrially important polyol bis(allyl carbonate) monomers that can be used in the invention contemplated herein are It is. Diethylene glycol bis(allyl carbonate) is preferred. Due to the method of preparation of polyol (allyl carbonate) monomers, i.e. by phosgenation of the polyol (or allyl alcohol) and subsequent esterification with the allyl alcohol (or polyol), respectively, the monomer product contains allyl carbonate group-binding moieties. may include related species containing one or more carbonate groups. These related species are represented by the formula (In the above formula, R is as defined above,
R b is a divalent group derived from a diol, such as alkylene or phenylene, and s is an integer from 2 to 5. Related species of diethylene glycol bis(allyl carbonate) have the formula (In the above formula, s is an integer of 2-5.) The polyol (allyl carbonate) monomer may typically contain 2-20% by weight of related species, such related species as a mixture, i.e., the related species indicated by s equal to 2, 3, 4, etc. Can exist as a mixture of species. Photochromic substances contemplated for use in the method of the invention are compounds containing spiro(indoline) type compounds that give a visible photochromic response, are moderately soluble in the resins mentioned above,
It is soluble in the plastic host and, as mentioned above, can be readily transferred from the film on the plastic host surface to the plastic host by application of heat without significant decomposition at temperatures close to but below its melting temperature. It is a migratable compound. The particularly intended hot cromitz substance is less than 600, for example, spiro (Indrin) pilidobenzooxazine, spillo (Indrin) benzopilan, spillo (Indrin) nappiran, spillo (indoline) mine pyran, spillo (indoline) kinopilan, spillo (Indrin) ) Benzoxazine, Spiro(Indoline) Pyridopyran, Spiro(Indoline)
It is pyridoxazine. Preferred photochromic materials are the pyridobenzoxazines and naphthoxazines mentioned above. Spiro (indoline) contemplated in the present invention
Pyridobenzoxazine can be represented by the following formula. In the above formula, R 1 is hydrogen, C 1 -C 8 alkyl, such as methyl, ethyl, propyl, butyl, phenyl, phenyl (C 1 -C 4 ) alkyl, allyl,
and mono- and di-substituted phenyl,
The phenyl substituents are C 1 -C 4 alkyl and C 1 -
C5 alkoxy, such as ethoxy, propoxy,
Selected from the group consisting of substituted phenyl selected from butoxy and pentoxy. Preferably R 1 is hydrogen or C 1 -C 4 alkyl or phenyl or benzyl group. R 2 and R 3 in the formula are each hydrogen, C 1
selected from the group consisting of C 5 alkyl, phenyl, mono- and di-substituted phenyl, benzyl;
Alternatively, they are combined to form a cyclic ring selected from the group consisting of an alicyclic ring containing 6-8 carbon atoms (including spiro carbon atoms), norbornyl, and adamantyl. Phenyl substituents can be chosen from C1 - C4 alkyl and C1 - C5 alkoxy groups.
Preferably, R 2 and R 3 are each methyl,
Selected from C1 - C5 alkyl such as ethyl.
When one of R 2 and R 3 is a tertiary alkyl group such as tert-butyl or tert-amyl, the other is preferably an alkyl group other than a tertiary alkyl group. In the formula, R 4 and R 5 are each hydrogen, C 1
-C5 alkyl, halogen, C1 - C5 alkoxy,
Nitro, cyano, C1 - C4 haloalkyl, C1 - C4
selected from polyhaloalkyl, C1 - C8 alkoxycarbonyl. R 4 and R 5 can be present on any two available carbon atoms of the indoline portion of the compound, ie, the 4- or 5- or 6- or 7-position carbon atoms. Preferably, when the substituent is other than hydrogen, the substituent is located at the 4- and 5-positions, or at the 5- and 6-positions, or at the 4- and 7-positions.
It exists in the 6th and 7th positions. Regarding halogen or haloalkyl substituents, any halogen can be used, ie chlorine, bromine, iodine, fluorine, with chlorine, bromine, trifluoromethyl being preferred. Preferably R 4 and R 5 are hydrogen,
C1 - C2 alkyl, such as methyl, ethyl, chlorine,
selected from the group consisting of bromine, C1 - C5 alkoxy, such as methoxy, ethoxy. Photochromic materials of particular interest are those in which R 1 is methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl,
C 1 -C 4 alkyl such as n-butyl, sec-butyl, isobutyl, tert-butyl and R 2 and
A photochromic compound represented by the formula in which each of R 3 is methyl, ethyl, or phenyl, and each of R 4 and R 5 is hydrogen, methyl, methoxy, or chloro. The spiro(indoline)pyridobenzoxazines mentioned above can be synthesized by reacting the corresponding nitrosohydroxyquinoline compounds with the corresponding free indolines (Fitscher's bases) or indolium salts, e.g. chloride salts. . Both precursor materials are refluxed in a suitable solvent such as toluene or isopropanol until the reaction is complete. When used as a reaction component of the indolium salt, a base such as triethylamine is present in the reaction medium. See, for example, European Patent Application No. 841113167.5, which describes the above-mentioned pyridobenzoxazines and their synthesis. Examples of suitable spiro(indoline)pyridobenzoxazines include compounds where R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 are as shown in the table below.

【表】 表中の化合物2は、1,3,3,4,5−
(または1,3,3,5,6−)ペンタメチルス
ピロ〔インドリン−2,3′〔3H〕ピリド〔3,2
〕〔1,4〕ベンゾオキサジン〕と命名する
ことができる。同様に、表中の化合物6は、
1、3、5,6−テトラメチル−3−エチルスピ
ロ(インドリン−2,3′〔3〕ピリド〔3,2
〕〔1,4〕ベンゾオキサジン〕と命名する
ことができる。表中の他の化合物は、異なる置
換基を考慮に入れて同様に命名することができ
る。 本発明に於て意図されるスピロ(インドリン)
ナフトオキサジンは次式XIで示される。 スピロ(インドリン)ナフトオキサジンおよび
その合成は、例えば米国特許第3562172号、第
3578602号、第4215010号に記載されている。 式XI中、R′1は、水素およびC1−C8アルキル、
例えばメチルから選ぶことができ、R′2、R′3は、
おのおの水素、C1−C5アルキル、フエニル、典
型的にはメチル、エチルのようなC1−C2アルキ
ルから選ぶことができ、R′4、R′5は、おのおの水
素C1−C5アルキル、ハロゲン、例えば塩素また
は臭素、ニトロ、シアノ、C1−C5アルコキシ、
C1−C5アルコキシカルボニルから選ぶことがで
き、R′6、R′7は、おのおの水素、ハロゲン、例え
ば塩素、臭素、C1−C4アルコキシから選ぶこと
ができる。 本発明に於て意図されるスピロ(インドリン)
ナフトオキサジンの特別な例には、置換基R′1
R′7が下記表の通りである化合物が含まれる。
[Table] Compound 2 in the table is 1,3,3,4,5-
(or 1,3,3,5,6-)pentamethylspiro[indoline-2,3'[3H]pyrido[3,2
-f ][1,4]benzoxazine]. Similarly, compound 6 in the table is
1,3,5,6-tetramethyl-3-ethylspiro(indoline-2,3'[ 3H ]pyrido[3,2
-f ][1,4]benzoxazine]. Other compounds in the table can be similarly named taking into account different substituents. Spiro (indoline) contemplated in the present invention
Naphthoxazine is represented by the following formula XI. Spiro(indoline)naphthoxazines and their synthesis are described, for example, in U.S. Pat.
It is described in No. 3578602 and No. 4215010. In formula XI, R′ 1 is hydrogen and C 1 -C 8 alkyl,
For example, it can be selected from methyl, R′ 2 and R′ 3 are
each hydrogen, C1 - C5 alkyl, phenyl, typically C1 - C2 alkyl such as methyl, ethyl; R'4 , R'5 is each hydrogen C1 - C5 alkyl, halogen such as chlorine or bromine, nitro, cyano, C1 - C5 alkoxy,
It can be selected from C1 - C5 alkoxycarbonyl, and R'6 , R'7 can each be selected from hydrogen, halogen, such as chlorine, bromine, C1 - C4 alkoxy. Spiro (indoline) contemplated in the present invention
Particular examples of naphthoxazines include the substituent R′ 1
Included are compounds in which R' 7 is as shown in the table below.

【表】 表中の化合物2は、1,3,3,5,6−ペ
ンタメチル−9′−メトキシスピロ〔インドリン−
2,3′〔3H〕−ナフト〔2,1−b〕〔1,4〕オ
キサジン〕と命名することができる。同様に、表
中の化合物6は、1,3,5,6−テトラメチ
ル−3−エチル−9′−メトキシスピロ〔インドリ
ン−2,3′〔3H〕−ナフト〔2,1−b〕〔1,
4〕オキサジン〕と命名することができる。表
中の他の化合物は、異なる置換基を考慮に入れて
命名することができる。 本発明に用いるために意図されるスピロ(イン
ドリン)ベンゾピランには、次式XIIで示される化
合物が含まれる。 スピロ(インドリン)ベンゾピランは技術上公
知である。これらのベンゾピランおよびその合成
は、米国特許第3100778号、第3212898号、第
3346385号ならびに英国特許第1418089号に記載さ
れている。 式XII中、R″1は水素またはC1−C4アルキルであ
ることができ、R″2、R″3は、おのおのが水素、
C1−C5アルキル、フエニル、例えばメチル、エ
チルのようなC1−C2アルキルであることができ、
R″4、R″5は、おのおのが水素、ハロゲン、例え
ば塩素または臭素、C1−C4アルキル、ニトロ、
シアノ、C1−C4アルコキシであることができ、
R″6、R″7は、おのおの水素、C1−C4アルコキシ、
ニトロ、フエニル、ハロゲン、例えば塩素または
臭素から選ぶことができる。 スピロ(インドリン)ベンゾピランの例には、
1,3,3−トリメチル−6′−ニトロ−スピロ
(2H−1−ベンゾピラン−2,2′−インドリ
ン);1,3,3−トリメチル−6′−ニトロ−
8′−メトキシ−スピロ(2H−1−ベンゾピラン
−2,2′−インドリイン);1,3,3−トリメ
チル−6′−ニトロ−8′−ブロモ−スピロ(2H−1
−ベンゾピラン−2,2′−インドリイン);1,
3,3−トリメチル−5′−ブロモ−6′−ニトロ−
8′−メトキシ−スピロ(2H−1−ベンゾピラン
−2,2′−インドリイン);1,3,3−トリメ
チル−5−クロロ−6′−ニトロ−スピロ(2H−
1−ベンゾピラン−2,2′−インドリン);1−
フエニル−3、3−ジメチル−6′−ニトロ−スピ
ロ(2H−1−ベンゾピラン−2,2′−インドリ
ン)が含まれる。 スピロ(インドリン)ナフトピランおよびスピ
ロ(インドリン)キノピランは、次式で示さ
れる。 上記式中、R1、R2、R3、R4、R5は、式X
に関して説明し通りであり、R6、R9は、おのお
の水素、C1−C4アルキル、C1−C4アルコキシ、
ニトロ、ハロゲン、例えば塩素または臭素から選
ぶことができ、Yはそれぞれ炭素または窒素であ
る。 スピロ(インドリン)ナフトピランの例には、
1,3,3−トリメチルスピロ〔インドリン−
2,2′−〔2H〕−ナフト〔1,2−b〕ピラン〕;
1,3,3,5,6−ペンタメチル−スピロ〔イ
ンドリン−2,2′−〔2H〕−ナフト〔1,2−b〕
ピラン〕;1,3,3−トリメチル−5−メトキ
シ−スピロ〔インドリン−2,2′−〔2H〕−ナフ
ト〔1,2−b〕ピラン〕;1,3,3−トリメ
チル−6′−クロロ−スピロ〔インドリン−2,
2′−〔2H〕−ナフト〔1,2−b〕ピラン〕;1,
3,3−トリメチル−6′−ニトロ−スピロ〔イン
ドリン−2,2′〔2H〕−ナフト〔1,2−b〕ピ
ラン〕が含まれる。 スピロ〔インドリン)キノピランの例には、ス
ピロ〔2H−インドール−2,3′−〔3H〕ピラノ
〔3,2−f〕キノリン;1,3,3−トリメチ
ルスピロ〔2H−インドール−2,3′−〔3H〕ピ
ラノ〔3,2−f〕キノリン;1,3,3,5,
6−ペンタメチルスピロ〔2H−インドール−2,
3′−〔3H〕ピラノ〔3,2−f〕キノリン;1,
3,5,6−テトラメチル−3−エチルスピロ
〔2H−インドール−2,3′−〔3H〕ピラノ〔3,
2−f〕キノリン;1,3,3−トリメチル−5
−メトキシスピロ〔2H−インドール−2,3′−
〔3H〕ピラノ〔3,2−f〕キノリン;5−クロ
ロ−1,3,3,6′−テトラメチルスピロ〔2H
−インドール−2,3′−〔3H〕ピラノ〔3,2−
f〕キノリンが含まれる。 スピロ(インドリン)−ベンゾオキサジン、−ピ
リドピラン、−ピリドオキサジンは次式で示
される。 上記式中、R1、R2、R3、R4、R5は式Xに
関して説明した通りであり、ZとYとは、それぞ
れ窒素と炭素、炭素と窒素、窒素と窒素であり、
R6、R9は式に関して説明した通りである。 本発明によれば、ジエチレングリコールビス
(アリルカーボネート)の重合物またはジエチレ
ングリコールビス(アリルカーボネート)と10−
20%の酢酸ビニルとのコポリマーまたはポリカー
ボネートのような有機プラスチツクホスト材料の
重合物を、清浄な表面を与えるためにメチルエチ
ルケルトンのような有機溶媒で脱脂する。この清
浄化表面上を高電圧放電ブラシを通過させること
によつて清浄化表面から静電荷を除去する。次
に、易揮発性有機溶媒中のスピロ(インドリン)
ピリドベンゾオキサジンのようなスピロ(インド
リン)型ホトクロミツク物質とポリ塩化ビニル樹
脂との溶液を、清浄化されかつ実質的に静電荷の
無いプラスチツクホスト表面(1つ以上の)へ、
例えば表面(1つ以上の)へ溶液を吹付けること
によつて、塗布し、それによつて約30−35%のホ
トクロミツク物質を含むポリマー樹脂の非常に薄
い、例えば厚さ約0.0127−0.0762mm(0.5−3ミ
ル)の、実質的に乾いたコーテイングまたは膜を
形成させる。この表面被覆されたプラスチツクホ
ストを、次に、加熱ゾーン内に於て、ホトクロミ
ツク物質の融解温度より低い温度に於て約10−60
分間処理し、それによつてポリマー樹脂コーテイ
ングからプラスチツクホストの表面下領域中へホ
トクロミツク物質を移行させる。冷後、ホトクロ
ミツク物質欠乏ポリマー樹脂膜をメチルエチルケ
トンのような有機溶媒と接触させることによつて
膜を除去する。ホトクロミツク処理されたプラス
チツクホストは、ホトクロミツク物質の色の補色
である通常の染料で随意に着色される。その後
で、表面を石けん水で洗浄して染料および有機溶
媒の残留物を除去し、該物品を乾燥する。次に、
このホトクロミツク(および随意に着色)処理さ
れたプラスチツクを、公知の成形法、例えば熱成
形法によつて、レンズのような形に成形する。 熱成形は、レンズ、例えばフラツトなレンズ
を、幾何形状が例えば半径9cmの球の小円形セグ
メントに対応している雌型上に置き、レンズを加
熱しかつ数分間該雌型に押しつけるレンズの熱処
理によつてフラツトなレンズを凹形に変形する方
法である。 本発明を、以下実施例によつて詳しく説明す
る。これらの実施例は、実施例中の数多くの変更
や変化が当業者には明らかである、ので、説明の
ためのみのものである。 実施例 アエスプレー可能なホトクロミツク物質含有溶
液を、17部のメチルエチルケトンおよび17部のト
ルエンに1部のホトクロミツク化合物を溶解する
ことによつて調製した。2部のポリ塩化ビニル樹
脂〔3Mカンパニー(3M Company)から発売さ
れているストリツプコート(Strip Coat)2253〕
を、約80/20トルエン−メチルイソブチルケトン
混合物9部に溶解した。得られた両溶液を混合
し、通常の空気霧化スプレーガンで、ジエチレン
グリコールビス(アリルカーボーネート)から製
造した2.54cm(1in)×5.08cm(2in)×0.32cm
(0.125in)の固体プラスチツククーポンに吹付け
た。溶液のクーポンへの塗布は、4連続被覆を用
いて行つた。クーポンの全表面積が、最高の膜一
様性を得るため多数回の被覆を受けた。得られた
膜は、クーポンへ塗布された瞬間に実質的に乾い
ていた。膜を完全に乾燥させ、被覆クーポンを、
空気循環式オーブン中で、160℃に於て20分間加
熱した。冷却後、ホトクロミツク物質消耗膜を、
アセトンまたはメチルエチルケトンで除去した。 ホトクロミツク化合物が中にインビビシヨンさ
れたこのクーポンを、キセノン高圧アーク燈で、
3.0mW/cm2の紫外線エネルギーレベルで照射し
た。アーク燈には、OX−1フイルターを取付け
た。30秒照明および4分(飽和)照明に於ける光
学密度変化(ΔOD)をラジオメーター(radio
meter)で測定した。347nm(λnax)に於ける紫
外線吸光度も分光光度計で測定した。 これらのデータを表に示す。
[Table] Compound 2 in the table is 1,3,3,5,6-pentamethyl-9'-methoxyspiro[indoline-
It can be named 2,3'[3H]-naphtho[2,1-b][1,4]oxazine]. Similarly, compound 6 in the table is 1,3,5,6-tetramethyl-3-ethyl-9'-methoxyspiro[indoline-2,3'[3H]-naphtho[2,1-b][ 1,
4] Oxazine]. Other compounds in the table can be named taking into account different substituents. Spiro(indoline)benzopyrans contemplated for use in the present invention include compounds of formula XII: Spiro(indoline)benzopyrans are known in the art. These benzopyrans and their synthesis are described in U.S. Pat.
3346385 as well as UK Patent No. 1418089. In formula XII, R″ 1 can be hydrogen or C 1 -C 4 alkyl, and R″ 2 , R″ 3 are each hydrogen,
can be C1 - C5 alkyl, phenyl, C1 - C2 alkyl such as methyl, ethyl;
R″ 4 and R″ 5 each represent hydrogen, halogen such as chlorine or bromine, C1 - C4 alkyl, nitro,
can be cyano, C1 - C4 alkoxy,
R″ 6 and R″ 7 are hydrogen, C1 - C4 alkoxy,
It can be chosen from nitro, phenyl, halogens such as chlorine or bromine. Examples of spiro(indoline)benzopyran include
1,3,3-trimethyl-6'-nitro-spiro (2H-1-benzopyran-2,2'-indoline);1,3,3-trimethyl-6'-nitro-
8'-Methoxy-spiro(2H-1-benzopyran-2,2'-indoline);1,3,3-trimethyl-6'-nitro-8'-bromo-spiro (2H-1
-benzopyran-2,2'-indoline); 1,
3,3-trimethyl-5'-bromo-6'-nitro-
8'-Methoxy-spiro (2H-1-benzopyran-2,2'-indoline);1,3,3-trimethyl-5-chloro-6'-nitro-spiro (2H-
1-benzopyran-2,2'-indoline); 1-
Includes phenyl-3,3-dimethyl-6'-nitro-spiro (2H-1-benzopyran-2,2'-indoline). Spiro(indoline)naphthopyran and spiro(indoline)quinopyran are represented by the following formulas. In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 are represented by the formula
As explained above, R 6 and R 9 each represent hydrogen, C 1 -C 4 alkyl, C 1 -C 4 alkoxy,
It can be chosen from nitro, halogen such as chlorine or bromine, Y being carbon or nitrogen respectively. Examples of spiro(indoline)naphthopyran include
1,3,3-trimethylspiro[indoline-
2,2′-[2H]-naphtho[1,2-b]pyran];
1,3,3,5,6-pentamethyl-spiro[indoline-2,2'-[2H]-naphtho[1,2-b]
pyran]; 1,3,3-trimethyl-5-methoxy-spiro[indoline-2,2'-[2H]-naphtho[1,2-b]pyran];1,3,3-trimethyl-6'- Chloro-spiro [indoline-2,
2′-[2H]-naphtho[1,2-b]pyran]; 1,
Includes 3,3-trimethyl-6'-nitro-spiro[indoline-2,2'[2H]-naphtho[1,2-b]pyran]. Examples of spiro[indoline]quinopyran include spiro[2H-indole-2,3'-[3H]pyrano[3,2-f]quinoline; 1,3,3-trimethylspiro[2H-indole-2,3 '-[3H]pyrano[3,2-f]quinoline; 1,3,3,5,
6-pentamethylspiro [2H-indole-2,
3′-[3H]pyrano[3,2-f]quinoline; 1,
3,5,6-tetramethyl-3-ethylspiro[2H-indole-2,3'-[3H]pyrano[3,
2-f]quinoline; 1,3,3-trimethyl-5
-methoxyspiro[2H-indole-2,3'-
[3H] Pyrano[3,2-f]quinoline; 5-chloro-1,3,3,6'-tetramethylspiro[2H
-indole-2,3′-[3H]pyrano[3,2-
f] Contains quinoline. Spiro(indoline)-benzoxazine, -pyridopyran, -pyridoxazine is represented by the following formula. In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and R 5 are as described for formula X, and Z and Y are nitrogen and carbon, carbon and nitrogen, and nitrogen and nitrogen, respectively,
R 6 and R 9 are as explained in relation to the formula. According to the present invention, a polymer of diethylene glycol bis(allyl carbonate) or diethylene glycol bis(allyl carbonate) and 10-
Polymerization of organoplastic host materials such as copolymers or polycarbonates with 20% vinyl acetate is degreased with organic solvents such as methyl ethyl keltone to provide a clean surface. The static charge is removed from the cleaned surface by passing a high voltage discharge brush over the cleaned surface. Next, spiro(indoline) in a readily volatile organic solvent
applying a solution of a spiro(indoline) type photochromic material, such as pyridobenzoxazine, and polyvinyl chloride resin to a cleaned and substantially static charge-free plastic host surface(s);
For example, by spraying the solution onto the surface(s), apply a very thin layer of polymer resin containing about 30-35% photochromic material, e.g. about 0.0127-0.0762 mm thick ( 0.5-3 mil) to form a substantially dry coating or film. The surface-coated plastic host is then heated in a heating zone for about 10-60 min at a temperature below the melting temperature of the photochromic material.
2 minutes, thereby transferring the photochromic material from the polymer resin coating into the subsurface region of the plastic host. After cooling, the film is removed by contacting the photochromic material-depleted polymer resin film with an organic solvent such as methyl ethyl ketone. The photochromic treated plastic host is optionally colored with a conventional dye that is complementary to the color of the photochromic material. Thereafter, the surface is washed with soapy water to remove dye and organic solvent residues, and the article is dried. next,
The photochromic (and optionally colored) plastic is molded into a lens-like shape by known molding methods, such as thermoforming. Thermoforming is a heat treatment of the lens in which a lens, for example a flat lens, is placed on a female mold whose geometry corresponds, for example, to a small circular segment of a sphere with a radius of 9 cm, the lens is heated and pressed against the female mold for several minutes. This is a method of deforming a flat lens into a concave shape. The present invention will be explained in detail below with reference to Examples. These examples are for illustrative purposes only, as numerous modifications and changes in the examples will be apparent to those skilled in the art. EXAMPLE A sprayable photochromic material-containing solution was prepared by dissolving 1 part photochromic compound in 17 parts methyl ethyl ketone and 17 parts toluene. 2 parts polyvinyl chloride resin (Strip Coat 2253 from 3M Company)
was dissolved in about 9 parts of an 80/20 toluene-methyl isobutyl ketone mixture. Both resulting solutions were mixed and sprayed with a regular air atomization spray gun into a 2.54 cm (1 in) x 5.08 cm (2 in) x 0.32 cm made from diethylene glycol bis(allyl carbonate).
(0.125in) solid plastic coupons. Application of the solution to the coupon was done using four consecutive coats. The entire surface area of the coupon was coated multiple times to obtain the highest film uniformity. The resulting film was substantially dry upon application to the coupon. Allow the membrane to dry completely and remove the coated coupon.
Heat in a circulating air oven at 160°C for 20 minutes. After cooling, the photochromic material consumable film is
Removed with acetone or methyl ethyl ketone. This coupon, which has a photochromic compound imbibed inside, is exposed to a xenon high-pressure arc light.
Irradiation was performed at a UV energy level of 3.0 mW/cm 2 . An OX-1 filter was attached to the arc lamp. The optical density change (ΔOD) during 30 seconds illumination and 4 minutes (saturated) illumination was measured using a radiometer.
Measured with a meter). Ultraviolet absorbance at 347 nm (λ nax ) was also measured with a spectrophotometer. These data are shown in the table.

【表】 表のデータは、本発明の方法が合成プラスチ
ツクホスト材料中へホトクロミツク化合物を含入
(incorporating)させるために有効であることを
示している。 以上、本発明を、特にスピロ(インドリン)ピ
リドベンゾオキサゾンおよびスピロ(インドリ
ン)ナフトオキサジホトキロミツク物質とプラス
チツクホストとしてのジエチレングリコールビス
(アリルカーボネート)の重合物とについて説明
したが、前期スピロ(インドリン)型ホトクロミ
ツク物質の代わりに本明細書中に記載した他のホ
トクロミツク物質を用いかつジエチレングルコー
ルビス(アリルカーボネート)の重合物の代わり
に本明細書中に記載した他のプラスチツクホスト
材料を用いることによつて実質的に同様な結果が
得られることが期待される。 本発明を、その幾つかの実施態様の特別な詳細
に関して説明したが、かかる詳細は、本発明の特
許請求の範囲に含まれる範囲以外には本発明の範
囲に対する限定とみなされるべきではない。
TABLE The data in the table demonstrate that the method of the present invention is effective for incorporating photochromic compounds into synthetic plastic host materials. Above, the present invention has been described in particular with respect to spiro(indoline) pyridobenzoxazone and spiro(indoline) naphthoxadiphotochylomic material and a polymer of diethylene glycol bis(allyl carbonate) as a plastic host. substituting the indoline type photochromic material with other photochromic materials described herein and substituting the polymer of diethylene glycol bis(allyl carbonate) with other plastic host materials described herein; It is expected that substantially similar results will be obtained. Although the invention has been described with respect to specific details of some embodiments thereof, such details are not to be construed as limitations on the scope of the invention other than as contained in the claims.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a)ホトクロミツク物質をその中に溶解させて
あるポリマー樹脂の実質的にまだらのない、実質
的に均一な膜をプラスチツク部品の少なくとも1
つの主表面上へ塗布する工程と、(b)膜担持プラス
チツク物品を、ホトクロミツク物質の融解温度に
近いが融解温度より低い温度に於て、ホトクロミ
ツク物質のホトクロミツク量をプラスチツク物品
の表面下中へ含入(incorporate)させるために
十分な時間加熱する工程と、(c)プラスチツク物品
の表面からホトクロミツク物質欠乏膜を除去する
工程とからなる合成プラスチツク物品へホトクロ
ミツク応答性を付与する方法。 2 膜の厚さが約0.0127〜0.0762mm(0.5〜3ミ
ル)である特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 ホトクロミツク物質がプラスチツク物品の表
面に塗布された乾燥膜の約25−40重量%を構成す
る特許請求の範囲第2項記載の方法。 4 ホトクロミツク物質とポリマー樹脂との易揮
発性溶媒溶液をプラスチツク物品の主表面(少な
くとも1つの)上へ吹付けることによつて膜を塗
布する特許請求の範囲第1項記載の方法。 5 膜が塗布されるや否や実質的に乾燥している
特許請求の範囲第4項記載の方法。 6 溶液の粘度が約1−20センチポアズである特
許請求の範囲第1項記載の方法。 7 主表面(少なくとも1つの)が清浄化されて
おりかつ静電荷が実質的に無い特許請求の範囲第
1項記載の方法。 8 膜担持プラスチツク物品を加熱する温度がホ
トクロミツク物質の融解温度より約5℃〜50℃低
い特許請求の範囲第1項記載の方法。 9 加熱時間が約15分〜60分である特許請求の範
囲第1項記載の方法。 10 有機溶媒と溶接させることによつて表面か
らホトクロミツク品質欠乏膜を除去する特許請求
の範囲第1項記載の方法。 11 ホトクロミツク物質がスピロ(インドリ
ン)型ホトクロミツク化合物である特許請求の範
囲第1項記載の方法。 12 ホトクロミツク物質がスピロ(インドリ
ン)ピリドベンゾオキサジンまたはスピロ(イン
ドリン)ナフトオキサジンである特許請求の範囲
第11項記載の方法。 13 プラスチツク物品がポリオール(アリルカ
ーボネート)モノマーのポリマー及びコポリマ
ー、ポリアクリレート、ポリ(アクリル酸アルキ
ル)、酢酸セルロース、トリアセチルセルロース、
酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロー
ス、ポリ(酢酸ビニル)、ポリ(ビニルアルコー
ル)、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリ(ス
チレン−メタクリル酸メチル)、ポリ(スチレン
−アクリロニトリル)並びにポリビニルブリラー
ルから選ばれる特許請求の範囲第11項記載の方
法。 14 プラスチツク物品が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、ジエチ
レングリコール(アリルカーボネート)と酢酸ビ
ニルとのコポリマー、ポリカーボネート、ポリビ
ニルブチラール、酢酸セルロース、プロピオン酸
セルロース、酪酸セルロース、酢酸酪酸セルロー
ス、、ポリスチレン、スチレンとメタクリル酸メ
チルまたは酢酸ビニルまたはアクリロニトリルと
のコポリマーから選ばれる特許請求の範囲第11
項記載の方法。 15 ホトクロミツク物質がスピロ(インドリ
ン)ピリドベンゾオキサジンまたはスピロ(イン
ドリン)ナフトオキサジンである特許請求の範囲
第14項記載の方法。 16 膜の厚さが約0.0127〜0.0762mm(0.5〜3ミ
リ)である特許請求の範囲第15項記載の方法。 17 ホトクロミツク物質がプラスチツク物品の
表面に塗布された乾燥膜の約25−40重量%を構成
する特許請求の範囲第16項記載の方法。 18 ホトクロミツク物質とポリマー樹脂との易
揮発性溶媒溶液をプラスチツク物品の主表面(少
なくとも1つの)上へ吹付けることによつて膜を
塗布する特許請求の範囲第16項記載の方法。 19 膜担持プラスチツク物品を加熱する温度が
ホトクロミツク物質の融解温度より約5℃〜50℃
低い特許請求の範囲第18項記載の方法。 20 加熱時間が約15分〜60分である特許請求の
範囲第19項記載の方法。 21 膜担持物品を加熱する温度が約145℃〜160
℃である特許請求の範囲第19項記載の方法。 22 ホトクロミツク欠乏膜をプラスチツク物品
表面から除去した後、プラスチツク物品を補色染
料で着色する工程をも含む特許請求の範囲第20
項記載の方法。 23 プラスチツク物品の表面にホトクロミツク
物質含有膜を塗布する前に、該物品を補色染料で
着色する特許請求の範囲第20項記載の方法。 24 (a) スピロ(インドリン)型ホトクロミツ
ク物質が中に溶存しているポリマー樹脂の実質
的にまだらの無い、実質的に均一な膜を合成プ
ラスチツク物品の少なくとも1つの主表面上に
塗布する工程であつて、該膜が該膜を塗布する
プラスチツク物品の表面の部分にわたつて実質
的に一様な厚さを有しかつ塗布されるや否や実
質的に乾燥しており、かつ該ポリマー樹脂がホ
トクロミツク物質の溶媒でありかつ工程(b)の含
入(incorporation)温度に於て固体のままで
ある塗布工程と、 (b) 該膜担持プラスチツク物品を、ホトクロミツ
ク物質の融解温度に近いが融解温度より低い温
度に於て、該プラスチツク物品の該表面中へホ
トクロミツク物質のホトクロミツク量を含入
(incorporate)させるのに十分な時間加熱する
工程と、 (c) その後でホトクロミツク物質欠乏膜をプラス
チツク物品の表面から除去する工程とからなる
合成プラスチツク物品へホトクロミツク応答性
を付与する方法。 25 膜の厚さが約0.0127−0.0762mm(0.5〜3ミ
ル)である特許請求の範囲第24項記載の方法。 26 膜の厚さが約0.0254−0.0508mm(1−2ミ
ル)である特許請求の範囲第25項記載の方法。 27 ホトクロミツク物質とポリマー樹脂との易
揮発性溶媒溶液をプラスチツク物品の表面(少な
くとも1つの)上に吹付けることによつて膜を塗
布しかつ該溶液が25−40重量%のホトクロミツク
物質を含有する乾燥膜を生ずるために十分なホト
クロミツク物質を含む特許請求の範囲第25項記
載の方法。 28 ホトクロミツク物質の融解温度より5℃〜
50℃低い温度に於ける加熱時間が15〜60分である
特許請求の範囲第27項記載の方法。 29 (a) プラスチツク物品がポリオール(アリ
ルカーボネート)モノマーのポリマーおよびコ
ポリマー、ポリアクリレート、ポリ(アクリル
酸アルキル)、酢酸セルロース、トリアセチル
セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、酢
酸酪酸セルロース、ポリ(酢酸ビニル)、ポリ
(ビニルアルコール)、ポリウレタン、ポリカー
ボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
スチレン、ポリ(スチレン−メタクリル酸メチ
ル)、ポリ(スチレン−アクリロニトリル)、ポ
リビニルブチラールから選ばれ、かつ、 (b) ホトクロミツク物質がスピロ(インドリン)
ピリドベンゾオキサジン、スピロ(インドリ
ン)ナフトオキサジン、スピロ(インドリン)
ベンゾピラン、スピロ(インドリン)ナフトピ
ラン、スピロ(インドリン)キノピラン、スピ
ロ(インドリン)ベンゾオキサジン、スピロ
(インドリン)ピリドピラン、スピロ(インド
リン)ピリドオキサジンから選ばれ、かつ (c) ポリマー樹脂がポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、
塩化ビニルと酢酸ビニルとのコポリマー、塩化
ビニルと塩化ビニリデンとのコポリマー、ポリ
プロピオン酸ビニル、酢酸酪酸セルロース、ア
クリル酸またはメタクリル酸のC1−C4エステ
ルの重合物、ポリ塩化ビニルと該アクリル酸エ
ステル重合物との混合物であつて10〜90部のポ
リ塩化ビニルと90〜10部のアクリル酸エステル
重合物とを含む混合物から選ばれる。 特許請求の範囲第25項記載の方法。 30 (a) プラスチツク物品がジエチレングリコ
ールビス(アリルカーボネート)のポリマー、
ジエチレングリコールビス(アリルカーボネー
ト)と酢酸ビニルとコポリマー、ポリカーボネ
ート、ポリビニルブチラール、酢酸セルロー
ス、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロー
ス、酢酸酪酸セルロース、ポリスチレン、スチ
レンとメタクリル酸メチルまたは酢酸ビニルま
たはアクリロニトリルとのコポリマーから選ば
れ、かつ (b) ホトクロミツク物質がスピロ(インドリン)
ピリドベンゾオキサジン、スピロ(インドリ
ン)ナフトオキサジンから選ばれ、かつ (c) ポリマー樹脂がポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリビニルブチラール、塩化ビニルと酢
酸ビニルとのコポリマー、ポリプロピオン酸ビ
ニル、酢酸酪酸セルロース、ポリアクリル酸メ
チル、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニ
ルと該アクリル酸エステル重合物との混合物で
あつて、10〜90部のポリ塩化ビニルと90〜10部
のアクリル酸エステル重合物とを含む混合物か
ら選ばれる 特許請求の範囲第29項記載の方法。 31 ホトクロミツク物質とポリマー樹脂との易
揮発性有機溶媒溶液をプラスチツク物品の表面
(少なくとも1つの)上に吹付けることによつて
膜を塗布し、かつ該溶液が25−40重量%のホトク
ロミツク物質を含む乾燥膜を生ずるために十分な
ホトクロミツク物質を含む特許請求の範囲第30
項記載の方法。 32 膜担持プラスチツク物品を加熱する温度が
ホトクロミツク物質の融解温度より約5℃〜50℃
低い温度でありかつ加熱時間が約15分〜60分であ
る特許請求の範囲第31項記載の方法。 33 膜担持プラスチツク物品を加熱する温度お
よび時間がそれぞれ145℃〜160℃および20分〜45
分である特許請求の範囲第32項記載の方法。
Claims: 1. (a) a substantially spotless, substantially uniform film of a polymeric resin having a photochromic substance dissolved therein;
(b) applying a photochromic amount of the photochromic material into the subsurface of the plastic article at a temperature near but below the melting temperature of the photochromic material; A method for imparting photochromic responsiveness to a synthetic plastic article, comprising the steps of: heating for a sufficient period of time to incorporate; and (c) removing a photochromic material-depleted film from the surface of the plastic article. 2. The method of claim 1, wherein the membrane has a thickness of about 0.5 to 3 mils. 3. The method of claim 2, wherein the photochromic material comprises about 25-40% by weight of the dry film applied to the surface of the plastic article. 4. The method of claim 1, wherein the film is applied by spraying a solution of the photochromic material and polymeric resin in a readily volatile solvent onto the major surface(s) of the plastic article. 5. The method of claim 4, wherein the film is substantially dry as soon as it is applied. 6. The method of claim 1, wherein the viscosity of the solution is about 1-20 centipoise. 7. The method of claim 1, wherein the major surface (at least one) is clean and substantially free of static charge. 8. The method of claim 1, wherein the temperature at which the membrane-supported plastic article is heated is about 5 DEG C. to 50 DEG C. below the melting temperature of the photochromic material. 9. The method of claim 1, wherein the heating time is about 15 minutes to 60 minutes. 10. The method of claim 1, wherein the photochromic quality deficient film is removed from the surface by welding with an organic solvent. 11. The method according to claim 1, wherein the photochromic substance is a spiro(indoline) type photochromic compound. 12. The method of claim 11, wherein the photochromic substance is a spiro(indoline)pyridobenzoxazine or a spiro(indoline)naphthoxazine. 13. Plastic articles are polymers and copolymers of polyol (allyl carbonate) monomers, polyacrylates, poly(alkyl acrylates), cellulose acetate, cellulose triacetate,
From cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, poly(vinyl acetate), poly(vinyl alcohol), polyurethane, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polystyrene, poly(styrene-methyl methacrylate), poly(styrene-acrylonitrile) and polyvinylbrylal The method of claim 11 selected. 14 The plastic article is a polymer of diethylene glycol bis(allyl carbonate), a copolymer of diethylene glycol (allyl carbonate) and vinyl acetate, polycarbonate, polyvinyl butyral, cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate butyrate, polystyrene, styrene and methacrylate. Claim 11 selected from copolymers with methyl acid or vinyl acetate or acrylonitrile.
The method described in section. 15. The method of claim 14, wherein the photochromic substance is spiro(indoline)pyridobenzoxazine or spiro(indoline)naphthoxazine. 16. The method of claim 15, wherein the membrane has a thickness of about 0.5 to 3 millimeters. 17. The method of claim 16, wherein the photochromic material comprises about 25-40% by weight of the dry film applied to the surface of the plastic article. 18. The method of claim 16, wherein the film is applied by spraying a solution of the photochromic material and polymeric resin in a readily volatile solvent onto the major surface(s) of the plastic article. 19 The temperature at which the membrane-supported plastic article is heated is approximately 5°C to 50°C below the melting temperature of the photochromic material.
The method of lower claim 18. 20. The method of claim 19, wherein the heating time is about 15 minutes to 60 minutes. 21 The temperature at which the membrane-supported article is heated is approximately 145°C to 160°C.
20. The method according to claim 19, wherein the temperature is .degree. 22 Claim 20 also includes the step of coloring the plastic article with a complementary dye after removing the photochromic depletion film from the surface of the plastic article.
The method described in section. 23. The method of claim 20, wherein the plastic article is colored with a complementary dye before the photochromic material-containing film is applied to the surface of the article. 24 (a) applying a substantially mottled, substantially uniform film of a polymeric resin having a spiro(indoline) type photochromic material dissolved therein on at least one major surface of a synthetic plastic article; the film has a substantially uniform thickness over a portion of the surface of the plastic article to which it is applied and is substantially dry once applied, and the polymeric resin is (b) coating the film-bearing plastic article at a temperature close to but at a melting temperature of the photochromic material, which is a solvent for the photochromic material and remains solid at the incorporation temperature of step (b); (c) heating at a lower temperature for a time sufficient to incorporate a photochromic amount of photochromic material into the surface of the plastic article; 1. A method of imparting photochromic responsiveness to a synthetic plastic article, the method comprising the step of: removing it from the surface. 25. The method of claim 24, wherein the membrane has a thickness of about 0.5 to 3 mils. 26. The method of claim 25, wherein the membrane has a thickness of about 1-2 mils. 27. Applying a film by spraying a solution of a photochromic substance and a polymeric resin in a readily volatile solvent onto the surface (at least one) of the plastic article, and the solution containing 25-40% by weight of the photochromic substance. 26. The method of claim 25, comprising sufficient photochromic material to produce a dry film. 28 5°C higher than the melting temperature of photochromic substances
28. The method according to claim 27, wherein the heating time at a temperature 50°C lower is 15 to 60 minutes. 29 (a) Where the plastic articles are polymers and copolymers of polyol (allyl carbonate) monomers, polyacrylates, poly(alkyl acrylates), cellulose acetate, cellulose triacetate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, poly(vinyl acetate), selected from poly(vinyl alcohol), polyurethane, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polystyrene, poly(styrene-methyl methacrylate), poly(styrene-acrylonitrile), polyvinyl butyral, and (b) the photochromic substance is spiro(indoline).
Pyridobenzoxazine, Spiro(Indoline) Naphthoxazine, Spiro(Indoline)
selected from benzopyran, spiro(indoline)naphthopyran, spiro(indoline)quinopyran, spiro(indoline)benzoxazine, spiro(indoline)pyridopyran, spiro(indoline)pyridoxazine, and (c) the polymer resin is polyvinyl chloride, polyvinyl chloride, Vinyl acetate, polyurethane, polyvinyl butyral,
Copolymers of vinyl chloride and vinyl acetate, copolymers of vinyl chloride and vinylidene chloride, vinyl propionate, cellulose acetate butyrate, polymers of C1 - C4 esters of acrylic acid or methacrylic acid, polyvinyl chloride and the acrylic acid A mixture containing 10 to 90 parts of polyvinyl chloride and 90 to 10 parts of an acrylic acid ester polymer is selected. The method according to claim 25. 30 (a) the plastic article is a polymer of diethylene glycol bis(allyl carbonate);
selected from copolymers of diethylene glycol bis(allyl carbonate) and vinyl acetate, polycarbonate, polyvinyl butyral, cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate butyrate, polystyrene, copolymers of styrene and methyl methacrylate or vinyl acetate or acrylonitrile, and (b) the photochromic substance is spiro (indoline).
pyridobenzoxazine, spiro(indoline)naphthoxazine, and (c) the polymer resin is polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyvinyl butyral, copolymer of vinyl chloride and vinyl acetate, polyvinyl propionate, cellulose acetate butyrate. , polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, a mixture of polyvinyl chloride and the acrylic ester polymer, comprising 10 to 90 parts of polyvinyl chloride and 90 to 10 parts of the acrylic ester polymer 30. The method of claim 29, wherein the method is selected from mixtures. 31 Apply a film by spraying a solution of a photochromic material and a polymeric resin in a readily volatile organic solvent onto the surface(s) of a plastic article, and the solution contains 25-40% by weight of the photochromic material. Claim 30 comprising sufficient photochromic material to produce a dry film comprising:
The method described in section. 32 The temperature at which the membrane-supported plastic article is heated is approximately 5°C to 50°C below the melting temperature of the photochromic material.
32. The method of claim 31, wherein the temperature is low and the heating time is about 15 minutes to 60 minutes. 33 The temperature and time for heating the membrane-supported plastic article are 145°C to 160°C and 20 minutes to 45°C, respectively.
33. The method of claim 32, wherein the method is:
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