JPH07508937A - Lenses with high impact resistance and high scratch resistance - Google Patents

Lenses with high impact resistance and high scratch resistance

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JPH07508937A
JPH07508937A JP5518564A JP51856493A JPH07508937A JP H07508937 A JPH07508937 A JP H07508937A JP 5518564 A JP5518564 A JP 5518564A JP 51856493 A JP51856493 A JP 51856493A JP H07508937 A JPH07508937 A JP H07508937A
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lens
formwork
composition
wafer
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リム,フレドリック ジェイ.
ベイ,ヤング シー.
エス. ソーン,デイビッド
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2シー オプティックス, インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 高い耐衝撃性および高い耐スクラッチ性を有するレンズ本発明は、複合レンズ構 造の分野であり、かつ、特に高い耐衝撃性および高い耐スクラッチ性を示すポリ マー−ポリマー複合レンズ構造である。本発明は、また、眼科用レンズへのキャ ストに適する、高速で硬化するポリマー性組成物、これらの組成物から調製され るレンズ、およびレンズ製造のための装置を包含する。[Detailed description of the invention] Lens with high impact resistance and high scratch resistance The present invention provides a composite lens structure. It is a field of construction and has particularly high impact resistance and scratch resistance. It has a mer-polymer composite lens structure. The present invention also provides a cap for ophthalmic lenses. fast curing polymeric compositions prepared from these compositions suitable for and equipment for manufacturing lenses.

発明の背景 本明細書中で開示する発明は、眼科用レンズの製造分野における二つの問題に向 けられている。第一の問題は、高い耐衝撃性および高い耐スクラッチ性の両方を 有するレンズ構造を提供する必要である。第二の問題は、単にプラスチックレン ズブランクを研磨して所望の処方とする代わりに、顧客のためにその場で(on −site)プラスチックレンズを製造できるように、という眼鏡小売店からの 要望である。これらの分野における技術は、以下類を追って考慮される。Background of the invention The invention disclosed herein addresses two problems in the field of ophthalmic lens manufacturing. I'm being kicked. The first problem is that both high impact resistance and high scratch resistance It is necessary to provide a lens structure with The second problem is simply plastic Instead of polishing blanks to achieve the desired formulation, we -site) An eyeglass retailer asked us to manufacture plastic lenses. It is a request. Techniques in these areas are considered in the following categories:

、ス −1. 眼゛ レン 眼科用(処方)眼鏡および、処方ならびに非処方サングラスの両方は、伝統的に レンズ材料として無機ガラスを用いて調製されてきた。最近、有機ポリマーが代 替レンズ材料として導入された。現在、無機ガラスおよび有機ポリマーの両方が 、処方および非処方レンズ市場で中心的な役割を果たしている。, S-1. Eye Len Ophthalmic (prescription) glasses and both prescription and non-prescription sunglasses have traditionally been Lenses have been prepared using inorganic glasses as lens materials. Recently, organic polymers have taken over Introduced as a replacement lens material. Currently, both inorganic glasses and organic polymers , plays a central role in the prescription and non-prescription lens market.

ガラスは純粋な光学的性質を有する材料で、非常に耐スクラッチ性がある。しか し、ガラスは重く、容易に破損される。Glass is a material with purely optical properties and is extremely scratch resistant. deer However, glass is heavy and easily broken.

強化(熱的または化学的プロセスのどちらか)によって、耐衝撃性は改善される が、製造時間が長くなり、製造コストは増大するという欠点がある。プラスチッ クは耐衝撃性により優れており、軽量である。しかし、プラスチックの耐スクラ ッチ性はガラスに劣る。両材料の所望の品質を得るための手段として、背面ポリ マー層を有するプラン(piano)前面ガラスウェファ−という形態で、これ ら二材料は結合して用いられてきた。外面ガラス層は外側に凸で、ここで通常、 スクラッチ「発生」の大部分が起こっていた。このため、この構造によりスクラ ッチに対する保護が与えられる。内面プラスチック層はこの複合体の耐破損性を 高める。ガラス−プラスチック界面は、使用温度範囲全体(零下から標準的室温 より高温まで)で確実に強く接着しているように、化学的に結合させなければな らない。ガラス/プラスチック複合体の重大な欠点は、これら二材料の堅固な付 着は、特に応力および欠陥のないやり方での付着では、非常に困難であるという ことである。さらに、ガラスおよびたいていのプラスチック材料の固有の熱膨張 特性の不一致により、このような複合体は熱サイクルおよび熱衝撃の間に熱弾性 応力および潜在的欠陥を生じやすくなる。Impact resistance is improved by toughening (either thermal or chemical processes) However, it has the drawbacks of longer manufacturing time and increased manufacturing costs. plastic It has excellent impact resistance and is lightweight. However, plastic scratch resistance The tackiness is inferior to glass. Back poly as a means to obtain the desired quality of both materials. This is in the form of a piano front glass wafer with a layer of These two materials have been used in combination. The outer glass layer is outwardly convex, where typically Most of the scratch "outbreaks" were happening. Therefore, this structure protection against The inner plastic layer makes this composite fracture resistant. enhance The glass-plastic interface can be must be chemically bonded to ensure a strong bond (up to higher temperatures). No. A significant drawback of glass/plastic composites is the rigid attachment of these two materials. Deposition is said to be extremely difficult, especially in a stress-free and defect-free manner. That's true. Additionally, the inherent thermal expansion of glass and most plastic materials Due to the property mismatch, such composites exhibit thermoelastic properties during thermal cycling and thermal shock. Increased susceptibility to stress and potential defects.

一般に、耐スクラッチ性および耐衝撃性は同じポリマー材料では得にくい。前者 の特性には大きな内部凝集エネルギーを有する硬質材料が必要であるが、後者の 特性にはエラストマー的挙動(すなわち、急激な衝撃応力負荷条件下でのエラス トマー性)が必要である。2互2辺材料で耐スクラッチ性と耐衝撃性の両方を最 適化するのは、不可能ではないにしても、非常に困難である。Generally, scratch resistance and impact resistance are difficult to obtain with the same polymeric material. former requires a hard material with large internal cohesive energy; Properties include elastomeric behavior (i.e., elastomeric behavior under conditions of rapid impact stress loading). tomeric properties) is required. Two-sided material provides maximum scratch resistance and impact resistance. It is very difficult, if not impossible, to adapt.

Sandvigらに対する米国特許第4.544.572号は、薄い(50ミク ロンあるいはそれより薄い)耐摩耗性ポリマー性コーティングを有するポリマー 性眼科用レンズを開示している。このレンズは、エチレン性不飽和官能基を含有 する物質を含有する組成物の層をレンズ型枠の第一の面に塗布し、この組成物を 反応させて乾燥フィルムとし、固化可能な有機材料をこの型枠に充填し、そして その後この有機材料を硬化させることによって調製される。このプロセスは、背 面層の硬化性材料の注入前に第一層を部分的に硬化させなければならないので、 時間がかかる。この特許に述べられているように、1個のレンズを調製するのに 16時間までもかかり得る。さらに、この方法は、前面層に輪郭形成(cont our shaping)を与える手段を提供しない。No. 4,544,572 to Sandvig et al. Polymer with a wear-resistant polymeric coating (long or thinner) Discloses an ophthalmological lens. This lens contains ethylenically unsaturated functional groups applying a layer of a composition containing a substance to the first side of the lens mold; This mold is filled with a reactable, solidifiable organic material into a dry film, and It is then prepared by curing this organic material. This process Since the first layer must be partially cured before the injection of the surface layer curable material, it takes time. To prepare one lens, as described in this patent: It can take up to 16 hours. Additionally, this method provides contouring (contouring) in the front layer. our shaping).

高い耐スクラッチ性および高い耐衝撃性を有し、かつ、熱サイクルおよび熱衝撃 に際して熱弾性応力および欠陥を生じないレンズ材料の必要性は依然として残っ ている。また、層の接着中に材料に重大な応力および/あるいは欠陥を与えない 、高い耐スクラッチ性および高い耐衝撃性を有するレンズ複合体を調製する方法 への要求もある。さらに、比較的短時間で得られ、かつレンズの前面ウェファ− に輪郭形成を与える手段を提供する、高い耐スクラッチ性および高い耐衝撃性の レンズの調製方法を提供する強い要求がある。High scratch resistance, high impact resistance, and thermal cycle and thermal shock resistance There remains a need for lens materials that do not develop thermoelastic stresses and defects during ing. Also, it does not introduce significant stress and/or defects to the material during bonding of the layers. , a method for preparing lens composites with high scratch resistance and high impact resistance There is also a demand for Furthermore, it can be obtained in a relatively short time and the front wafer of the lens High scratch resistance and high impact resistance, providing a means of contouring There is a strong need to provide methods for preparing lenses.

ロ ブース ・・ 眼二 レンズの迅 を−′眼鏡小売店のような光学ディスペ ンサーによって今日販売されているプラスチック眼科用レンズの多くは、所望の 処方をジエチレングリコールビス(アリルカーボネート)樹脂(CR−39とし ても公知である)から作られている半完成レンズブランクの背面に機械加工する ことによって作成される。これらのブランクは、別の場所で、CR−39のため の出発モノマーを、可撓性ガスケットおよび拘束(restraints)で支 えられた1組のガラス型枠の間でキャストすることによって作製される。この型 枠アッセンブリーは、まず、精密な硬化スケジュールを用いてオーブンで加熱さ れる。次の重合プロセス中に、液状樹脂はガラス状固体に変わる。材料の16% までの収縮が重合および架橋中に起こる。型枠は、レンズブランクが所望の前面 曲率を有するように、収縮を考慮して設計されなければならない。半完成レンズ ブランクのかわりに、前面および背面の両方が指定の曲率を有する最終完成レン ズが要求された場合、設計の複雑さは増す。CR−39レンズを調製する際の別 の欠点は、これらのレンズが16時間もの硬化スケジュールを必要とすることで ある。B Booth... The speed of two-lens lenses - an optical display similar to that of an eyeglass retailer. Many of the plastic ophthalmic lenses sold today by The formulation is diethylene glycol bis(allyl carbonate) resin (CR-39). machined on the back of a semi-finished lens blank made from created by These blanks are available elsewhere for CR-39. The starting monomers are supported with flexible gaskets and restraints. It is produced by casting between a set of glass molds. This type The frame assembly is first heated in an oven using a precise curing schedule. It will be done. During the subsequent polymerization process, the liquid resin turns into a glassy solid. 16% of material Shrinkage up to and including shrinkage occurs during polymerization and crosslinking. The formwork is placed on the front side where the lens blank is desired. It must be designed with shrinkage in mind so that it has curvature. semi-finished lens Instead of a blank, the final finished lens has the specified curvature on both the front and back sides. The complexity of the design increases when more specifications are required. Different considerations when preparing CR-39 lenses The disadvantage is that these lenses require a curing schedule of up to 16 hours. be.

重合可能な組成物からその場でレンズをキャストすることは、キャスト中の重合 可能な材料の収縮および長い硬化時間に伴う問題が解決されれば、眼鏡小売店に とってレンズブランクの機械加工よりも好ましいであろう。その場でのキャスト の1つの利点は、キャストのために必要な設備がレンズの機械加工で使用される レンズ製造機および研磨装置よりも安価なことである。第2に、キャストプロセ スが機械加工プロセスよりも清潔で、かつ廃棄物の発生が少ないことである。Casting lenses in situ from polymerizable compositions involves polymerization during casting. Once the problems associated with possible material shrinkage and long curing times are resolved, optical retailers will This may be preferable to machining lens blanks. Cast on the spot One advantage is that the equipment required for casting is used in lens machining. It is cheaper than lens manufacturing machines and polishing equipment. Second, the casting process The process is cleaner and produces less waste than machining processes.

さらに、キャストを用いると、眼鏡小売店に対する完成レンズのコストが、レン ズブランクの機械加工によってレンズがtll!!された場合に比べ、特に非球 面、多焦点および進行性レンズに関して、低くなり得る。Additionally, using cast reduces the cost of finished lenses to optical retailers. The lens is perfect due to blank machining! ! Especially when compared to the case where For planar, multifocal and progressive lenses, it can be lower.

CR−39は、反応速度が遅いため、1時間加工ラボラトリ−でのレンズのキャ ストのための材料としては適さない。良好な耐摩耗性、耐化学薬品性、耐衝撃性 、透明性および一般的に優れた光学的性質のようなCR−39の望ましい性質の ほとんどを保持し、それにもかかわらず短時間で重合する材料を得ることは非常 に有益である。また、短時間でその場でレンズを製造するのに使用され得る装置 を得ることも有益である。CR-39 has a slow reaction rate, so it takes about 1 hour to process the lens in the processing laboratory. Not suitable as a material for strikes. Good abrasion, chemical and impact resistance , of CR-39's desirable properties such as transparency and generally excellent optical properties. It is very difficult to obtain a material that retains most and yet polymerizes in a short time. It is beneficial for Also, equipment that can be used to manufacture lenses on the spot in a short time It is also beneficial to obtain

ウレタンは眼科用レンズ用のコーティングに用いられてきた。Boekeler に対する米国特許第4.800.123号は、1分子あた03個あるいはそれよ り多くのアクリロールオキシ(acryl。Urethane has been used in coatings for ophthalmic lenses. Boekeler U.S. Pat. No. 4,800,123 to There are many acryloxy (acryl).

1oxy)基を有する、少なくとも1種の多官能性モノマー、および少なくとも 1種のN−ビニルイミド基を含有するモノマーを誉有する重合可能な組成物から 調製された、耐スクラッチ性コーティングを開示している。Colemanに対 する米国特許第4、435.450号は、ヒドロキシ末端プレポリマーの形成( これは、引き続き、比較的不揮発性のトリイソシアネートを用いて架ラスまたは レンズへの塗布を包含する、耐摩耗性のあるポリウレタンの薄いコーティングを 付与する方法を開示している。at least one polyfunctional monomer having 1oxy) groups, and at least From a polymerizable composition comprising a monomer containing one type of N-vinylimide group A scratch resistant coating prepared is disclosed. Against Coleman No. 4,435,450 describes the formation of hydroxy-terminated prepolymers ( This is followed by cross lazing or A thin coating of abrasion-resistant polyurethane that includes application to the lens. Discloses the method of granting.

Tohに対する米国特許第4.912.185号は、(^)ポリオキシアルキレ ングリコールジメタクリレートまたはジアクリレート、(B)少なくとも1種の 多官能性架橋剤、および(C)40重量%までの、2個から6個までの末端アク リル基またはメタクリル基を有するウレタン七ツマ−を含有する、眼科用レンズ 用の架橋可能なキャスト用組成物を開示している。この°185号特許で開示さ れた重合可能な組成物は、眼科用レンズ調製のための伝統的方法(重合可能な溶 液を多数の型枠に注ぎ、ブランケット照射でキャストし、加熱した後、取り外す )で使用されるように設計された。このキャスト方法では、空気抱き込み(ai r entrapment)から起こる問題を最小にするために、低粘度の重合 可能な溶液を使用する必要がある。°185号特許は、重合可能な溶液の粘度は 25°Cでおよそ200cpsを越えるべきではないと述べている。重合可能な 溶液中に40〜60重量%の範囲で存在するポリオキシアルキレングリコールジ アクリレートまたはジメタクリレートは、この組成物に対して粘度低下剤として 機能する。ポリオキシアルキレン部分は、以下に示すように、エチレンオキシド またはプロピレンオキシド繰り返し単位をベースとし、6〜11個のアルキレン オキシド繰り返し単位が好ましい。U.S. Pat. No. 4,912,185 to Toh (^) polyoxyalkylene glycol dimethacrylate or diacrylate, (B) at least one a polyfunctional crosslinker, and (C) up to 40% by weight of 2 to 6 terminal acrylates; Ophthalmic lens containing urethane heptamer having lyl group or methacrylic group Discloses a crosslinkable casting composition for. Disclosed in this °185 patent Polymerizable compositions prepared using traditional methods for the preparation of ophthalmic lenses (polymerizable solutions) Pour the liquid into multiple molds, cast with blanket irradiation, heat, and remove. ) was designed to be used. This casting method uses air entrainment (ai Low viscosity polymerization to minimize problems arising from entrapment It is necessary to use possible solutions. The °185 patent states that the viscosity of a polymerizable solution is It states that it should not exceed approximately 200 cps at 25°C. polymerizable Polyoxyalkylene glycol diol present in the solution in the range of 40-60% by weight Acrylates or dimethacrylates are used as viscosity reducing agents for this composition. Function. The polyoxyalkylene moiety is ethylene oxide, as shown below. or based on propylene oxide repeating units, with 6 to 11 alkylene Oxide repeat units are preferred.

゛185号特許では、メタクリレート末端ポリオキシアルキレングリコールは、 アクリル末端ポリオキシアルキレングリコールよりも好ましい。なぜなら、メタ クリレート末端ポリオキシアルキレングリコールの反応性が、アクリル末端ポリ オキシアルキレングリコールの反応性よりも低く、それによって、伝統的キャス トプロセスを使用すると、表面収差および内部応力が小さくなるからである。こ の組成物は、UVランプ下を2〜4回通った後、100 ’Cで1時間熱処理す ることによって充分に硬化し得ることがこの特許に示されている。In the '185 patent, the methacrylate-terminated polyoxyalkylene glycol is More preferred than acrylic-terminated polyoxyalkylene glycol. Because meta The reactivity of acrylate-terminated polyoxyalkylene glycols lower reactivity than that of oxyalkylene glycols, thereby reducing the reactivity of traditional CAS This is because surface aberrations and internal stresses are reduced by using the hard process. child The composition was heat treated at 100'C for 1 hour after passing under the UV lamp 2-4 times. It is shown in this patent that sufficient curing can be achieved by.

日本国特許第61064716号(CheII+、 Abstract 105 :192198b)は、アクリレートまたはメタクリレート、モノエポキシドと 臭素化ビスフェノールとの付加物、ポリイソシアネートおよびスチレンまたはジ ビニルベンゼンのような他の不飽和化合物を重合させることによって調製される 耐衝撃性の光学樹脂を開示している。Japanese Patent No. 61064716 (CheII+, Abstract 105 :192198b) is an acrylate or methacrylate, monoepoxide and Adducts with brominated bisphenols, polyisocyanates and styrene or di- prepared by polymerizing other unsaturated compounds such as vinylbenzene An impact resistant optical resin is disclosed.

収縮する材料の重合の分野における進歩は、David S、5oaneに対す る米国特許第5.114.632号および第5.110.514号に開示されて いる。簡単に述べると、重合可能な材料を、2個の、型枠の手部分(それらのど ちらか一方または両方がエネルギー、すなわち熱またはUVのどちらか、を伝達 する材料で構築されている)の間に導入する。ポリマー性材料の応力に関連する ボイドは、部分的に重合した材料を移動フロントにそって逐次的な(diffe rential)方法で重合させること(移動するポリマーの領域の前方の材料 は液体のままで、かつフロントが通過した材料は固化しているように)によって 除去される。典型的方法では、移動フロントはスリットであり、それを通してU Vまたは熱エネルギーが伝達される。移動するポリマー領域の前方のまだ液体で ある材料は、その後、収縮速度と等速度で自由に流動することができ、ボイドの ない、低応力の高分子網目状構造が形成される。この方法を用いると、キャビテ ーションまたは重合中の収縮によって生じたボイドを防止しながらレンズをキャ ストできる。この方法を、以下、「連続的重合」と呼ぶ。Advances in the field of polymerization of shrinkable materials are presented by David S., 5oane. No. 5.114.632 and U.S. Pat. No. 5.110.514. There is. Briefly, the polymerizable material is placed between the two hand sections of the formwork (whichever part of them Either or both transmit energy, either heat or UV (constructed with materials that will) be introduced during the installation. Related to stress in polymeric materials The voids cause the partially polymerized material to move along the diffe front. (rential) method to polymerize (material in front of the area of moving polymer) remains liquid and the material passed by the front solidifies) removed. In a typical method, the moving front is a slit through which the U V or thermal energy is transferred. With still liquid in front of the moving polymer region The material is then allowed to flow freely at a velocity equal to the shrinkage rate, and the void A low-stress polymer network is formed. Using this method, the cavity The lens can be mounted while avoiding voids caused by shrinkage or shrinkage during polymerization. I can strike. This method is hereinafter referred to as "continuous polymerization".

それゆえ、本発明の目的は、CR−39に関連する機械的および光学的特性を保 持しまたは凌ぎ、それにもかかわらずCR−39よりも速く硬化する重合可能な 組成物(重合してレンズとなる)を提供することである。It is therefore an object of the present invention to preserve the mechanical and optical properties associated with CR-39. Polymerizable that lasts or exceeds, yet cures faster than CR-39 The objective is to provide a composition that polymerizes to form a lens.

本発明のさらに他の目的は、1時間、好ましくは30分より短時間で連続的に重 合して最終製品になり得るポリマー性材料を提供することである。Yet another object of the invention is to continuously The objective is to provide polymeric materials that can be combined into a final product.

本発明の他の目的は、米国特許第5.110.514号および第5,114、6 32号で開示された連続的重合のための装置および方法と組み合わせた使用に適 する、高品質の眼科用レンズの製造のための重合可能な組成物を提供することで ある。Other objects of the invention are U.S. Pat. Suitable for use in conjunction with the apparatus and method for continuous polymerization disclosed in No. 32 by providing polymerizable compositions for the production of high quality ophthalmic lenses. be.

本発明のさらに他の目的は、連続的重合法を用いたレンズ製造装置を提供するこ とである。Still another object of the present invention is to provide a lens manufacturing apparatus using a continuous polymerization method. That is.

本発明の他の目的は、高い耐衝撃性かつ高い耐スクラッチ性を有するレンズ材料 を提供することである。Another object of the present invention is to provide a lens material having high impact resistance and high scratch resistance. The goal is to provide the following.

本発明の他の目的は、短い加工時間で、好ましくは眼鏡小売店のその場で、調製 され得る複合レンズを開発することである。Another object of the invention is to prepare the product with short processing time, preferably on the spot at the eyewear retailer. The objective is to develop a compound lens that can be used for various purposes.

本発明の他の目的は、大きな内部応力または欠陥のない、高い耐衝撃性かつ高い 耐スクラッチ性を有するレンズを提供することである。Other objects of the invention are high impact resistance and high An object of the present invention is to provide a lens having scratch resistance.

本発明のさらなる目的は、熱サイクルまたは熱衝撃中に熱弾性応力または破損を 生じないレンズ材料を提供することである。A further object of the invention is to reduce thermoelastic stress or failure during thermal cycling or thermal shock. The object of the present invention is to provide a lens material that does not generate

本発明の他の目的は、前面材料および背面材料が別々の染料で含浸され得る、予 備着色した(pre tinted)、あるいは予備着色可能な複合レンズを提 供することである。Another object of the invention is that the front material and the back material can be impregnated with different dyes. We offer pre-tinted or pre-tinted compound lenses. It is to provide.

本発明の他の目的は、進行性処方または多焦点処方を実現する一方で、全体的な 外部輪郭はなめらかなままである複合レンズを提供することである。Another object of the present invention is to achieve a progressive or multifocal prescription while providing a global The objective is to provide a compound lens whose external contour remains smooth.

発明の要旨 1つの実施態様では、発明は耐スクラッチ性の前面ポリマーウェファ−および耐 衝撃性の背面ポリマー層を有する複合レンズである。この独自の構造により、設 計の自由度は最大となり、そして容易かつ比較的迅速に製造される。この設計に よって、耐衝撃性および耐スクラッチ性を同時に最適化することが可能となる。Summary of the invention In one embodiment, the invention provides a scratch resistant front polymer wafer and a scratch resistant front polymer wafer. It is a composite lens with an impact-resistant back polymer layer. This unique structure allows The flexibility of the meter is maximized and it is easily and relatively quickly manufactured. to this design Therefore, it is possible to simultaneously optimize impact resistance and scratch resistance.

また、この設計は、予備着色、均一な、または制御された階調度(gradie nt)、彩色、および組み込まれた(built−in)反射防止特性のような 他の望ましい特徴をも与える。This design can also be used with pre-colored, uniform or controlled gradations. nt), coloring, and built-in anti-reflective properties. It also provides other desirable characteristics.

本明細書中で開示するレンズ構造は、あらかじめ製造されている前面ウェファ− に耐衝撃性の背面層を重合、あるいは接着することによって、その場で、たとえ ば、眼鏡小売店で、すばやくかつ容易に製造され得る。あらがしめ製造されてい る前面ウェファ−は、内側の凹状表面(背面層の凸状表面と接合する表面)上に 望みの輪郭を持つように作成され得る。The lens structure disclosed herein is based on a prefabricated front wafer. by polymerizing or gluing an impact-resistant back layer to the For example, it can be manufactured quickly and easily at an eyeglass retailer. Manufactured with defects The front wafer has an inner concave surface (the surface that joins the convex surface of the back layer). It can be created to have any desired contour.

この複合レンズには、進行性または多焦点の処方特性を組み込み得るが、全体的 な外部の輪郭はなめらがなままである。This compound lens may incorporate progressive or multifocal prescription characteristics, but overall The external outline remains smooth.

進行性多焦点矯正は、精巧な内部接合面輪郭の設計によって可能となる。Progressive multifocal correction is made possible by sophisticated internal interface contour design.

ポリマー−ポリマー複合レンズのどちらが一方の層あるいは両方の層は、同一あ るいは異なる染料で、同量または異なる量で、望み通りに予備着色され得る。1 つの実施態様では、一層を望みの染料で予備染色しくpre−1oaded)、 そしてもう一層を濃淡と色を微調整するのに用いる。Whether one or both layers of a polymer-polymer composite lens are the same or or may be precolored with different dyes, in the same or different amounts, as desired. 1 In one embodiment, one layer is pre-stained with the desired dye; Another layer is then used to finely adjust the shading and color.

別の実施態様では、反射防止コーティングを有するあらかじめ製造された前面層 が使用され得る。In another embodiment, a prefabricated front layer with an antireflective coating may be used.

この発明は、また、重合可能な組成物、およびそれによって形成されるポリマー を包含する。これは、ポリマー−ポリマー複合レンズのための耐衝撃性または耐 スクラッチ性の材料として有用であり、あるいは、商業的眼鏡小売店によるその 場でのプラスチックレンズ調製のための高速硬化材料として単独で使用し得る。The invention also provides polymerizable compositions and polymers formed thereby. includes. This is impact resistance or resistance for polymer-polymer composite lenses. Useful as a scratchable material or used by commercial eyewear retailers. It can be used alone as a fast-curing material for in-situ plastic lens preparation.

この重合可能な組成物は、以下のa)およびb)を含有する:a)20重量%と 90重量%との間の、かつ好ましくは少なくとも50重量%の、アクリレートま たはメタクリレート(あるいはアクリレートとメタクリレートの混合物)で末端 封止されたウレタン、エポキシ、またはポリエステルオリゴマー; b)5重量%と50から80重量%との間の、かつ好ましくは10重量%と40 重量%との間の、アクリレートまたはメタクリレートあるいはそれらの混合物で 末端封止された炭化水素ジオールまたは架橋可能なトリー、テトラ−1あるいは ポリ−アクリレートまたはメタクリレートまたはそれらの混合物のような任意の 希釈剤;および、C)フリーラジカル開始剤、U■吸収剤、離型剤、安定剤、染 料、酸化防止剤、および湿潤剤を包含するがそれらに限定されない、任意の従来 の希釈剤。This polymerizable composition contains a) and b): a) 20% by weight; between 90% and preferably at least 50% by weight of acrylate or or methacrylate (or mixture of acrylate and methacrylate) Encapsulated urethane, epoxy, or polyester oligomers; b) between 5% and 50 to 80% by weight, and preferably between 10% and 40% by weight acrylates or methacrylates or mixtures thereof, between % by weight end-capped hydrocarbon diols or crosslinkable tri-, tetra-1 or Any such as poly-acrylate or methacrylate or mixtures thereof diluent; and C) free radical initiator, U absorbent, mold release agent, stabilizer, dye Any conventional diluent.

この重合可能な組成物はU■照射を用いて、キャストされ得、耐衝撃性および耐 摩耗性がCR−39とほぼ等しいか、またはさらに良好な、曇りの少ない光学的 に透明な物体が製造される。一つの実施態様では、この重合可能な組成物は、2 00cpsより高い粘度を有する。This polymerizable composition can be cast using U radiation and has impact and resistant properties. Less foggy optical with abrasion properties almost equal to or better than CR-39 A transparent object is manufactured. In one embodiment, the polymerizable composition comprises 2 It has a viscosity higher than 00 cps.

好ましい実施態様では、この重合可能な組成物は、以下詳細に述べるように、使 用する重合可能な組成物、開始剤濃度、およびU〜I強度に依存して10分から 30分の時間範囲で、連続的重合法を用いてキャストされ得る。この流体が空気 を同伴(entrapping)することなくキャビティに導入され得るので、 図2で例示したような手順で、比較的高粘度の重合可能な溶液が、連続的重合法 を用いてキャストされ得る。高粘度の重合可能な溶液を使用できることによって 、モノマーおよびオリゴマーの種類と濃度の選択の自由度が高まる。より高含量 のオリゴマーが、レンズに優れた耐衝撃性を与えるために使用され得る。高い官 能性(およびそれゆえに高粘度)を有する希釈剤が、優れた耐摩耗性を与えるた めに使用され得る。In a preferred embodiment, the polymerizable composition is used as described in detail below. 10 minutes depending on the polymerizable composition used, initiator concentration, and U to I strength. It can be cast using a continuous polymerization method in a time range of 30 minutes. This fluid is air can be introduced into the cavity without entrapping the With the procedure illustrated in Figure 2, a relatively high viscosity polymerizable solution can be produced in a continuous polymerization process. can be cast using By being able to use highly viscous polymerizable solutions , the degree of freedom in selecting the type and concentration of monomers and oligomers increases. higher content oligomers may be used to give the lens superior impact resistance. high official diluent with high viscosity (and therefore high viscosity) to provide excellent wear resistance. It can be used for

特に、ウレタン、エポキシ、またはポリエステルのアクリレートまたはメタクリ レートオリゴマー(またはそれらの混合物)が、レンズに望みの耐摩耗性および 耐衝撃性を与え、かつ重合中に起こる収縮量を小さくするように選択される。In particular, acrylates or methacrylates of urethanes, epoxies, or polyesters. rate oligomers (or mixtures thereof) provide the desired abrasion resistance and It is selected to provide impact resistance and to reduce the amount of shrinkage that occurs during polymerization.

なぜなら、非反応成分の反応成分に対する割合が高いからである。これらのオリ ゴマーは、比較的粘度が高く、典型的には、希釈したとき、室温で1から100 メガポイズである。This is because the ratio of non-reactive components to reactive components is high. These ori Sesame has a relatively high viscosity, typically having a viscosity of 1 to 100% at room temperature when diluted. It's Megapoise.

従って、これらのオリゴマーは、少量よりも多い量でブランケット照射を用いる 伝統的なレンズ製造で使用するのには適当でない。例えば、Tohへの米国特許 第4.912.185号は、テトラアクリリックウレタンモノマーは、古典的技 術を用いたレンズ用の重合可能な組成物中に、組成物の40重量%までの濃度で 存在し得ると述べている。本明細書中で開示する重合可能な組成物では、ウレタ ンおよび/またはエポキシアクリレートまたはメタクリレートオリゴマーは、好 ましくは、重合可能な組成物の少なくとも50重量%である。Therefore, these oligomers can be prepared using blanket irradiation in larger amounts than in small amounts. Not suitable for use in traditional lens manufacturing. For example, the US patent to Toh No. 4.912.185 states that tetraacrylic urethane monomers are in a polymerizable composition for a surgical lens at a concentration of up to 40% by weight of the composition. states that it can exist. In the polymerizable compositions disclosed herein, the urethane and/or epoxy acrylate or methacrylate oligomers are preferred. Preferably at least 50% by weight of the polymerizable composition.

炭化水素ジオールジアクリレートまたはジメタクリレートのような希釈剤は、溶 液が型枠の間でキャストされ得るように粘度を下げるのに必要であるため、含有 される。この希釈剤は、また、疎水性および耐摩耗性のような、所望の機械的特 性を最終製品に与え得る。希釈剤は重合反応に参加するので、溶媒は蒸発しない 。この希釈剤は、分子量がオリゴマー(重量平均分子量400〜9000)より も非常に低く(典型的には600より低い)、かつそれゆえに重合中の体積あた りの収縮が大きい。重合可能な組成物中の希釈剤の典型的濃度は、50重量%よ り低く、好ましくは、10から40重量%の間である。Diluents such as hydrocarbon diol diacrylates or dimethacrylates The inclusion is necessary to reduce the viscosity so that the liquid can be cast between forms. be done. This diluent also provides desired mechanical properties such as hydrophobicity and abrasion resistance. can impart character to the final product. The diluent participates in the polymerization reaction, so the solvent does not evaporate . This diluent has a molecular weight lower than that of an oligomer (weight average molecular weight 400-9000). is also very low (typically less than 600) and therefore the volume per volume during polymerization is The shrinkage is large. Typical concentrations of diluent in polymerizable compositions range from 50% by weight. The content is low, preferably between 10 and 40% by weight.

重合可能な組成物は、また、プラスチックおよびガラスラミネート、および特別 な光学製品またはレンズのような、眼科用レンズ以外の材料のtgi製にも使用 され得る。Polymerizable compositions are also used in plastic and glass laminates, and special Also used for TGI manufacturing of materials other than ophthalmic lenses, such as optical products or lenses. can be done.

本発明はまた、連続的重合法を用いた、眼鏡小売店での眼科用レンズ調製に使用 し得る装置も包含する。The present invention also finds use in the preparation of ophthalmic lenses in optical retail stores using continuous polymerization methods. It also includes devices that can.

図面の簡単な説明 図1は、重合可能な組成物を眼科用レンズにする連続的重合で使用するキャリッ ジシステムの第1の実施態様の概略側断面図である。Brief description of the drawing Figure 1 shows a carrier used in the continuous polymerization of polymerizable compositions into ophthalmic lenses. 1 is a schematic side sectional view of a first embodiment of the system; FIG.

図2は、図1のキャリッジシステム実施態様の1部分の概略側断面図であって、 レンズ用型枠のシリンジによる充填の手順を示している。FIG. 2 is a schematic side cross-sectional view of a portion of the carriage system embodiment of FIG. This figure shows the procedure for filling a lens mold with a syringe.

図3は、図1のキャリッジシステム実施態様の別の1部分の概略側断面図であっ て、180度回転するレンズ用型枠を有し、移動可能なUV源の前に配置したも のである。3 is a schematic side sectional view of another portion of the carriage system embodiment of FIG. 1; FIG. The model has a lens mold that rotates 180 degrees and is placed in front of a movable UV source. It is.

図4は、ポリマー−ポリマーレンズ複合体の調製用装置の概略側断面図である。FIG. 4 is a schematic side sectional view of an apparatus for the preparation of polymer-polymer lens composites.

発明の詳細な説明 本明細書中で使用するときには、用語「硬質モノマー」または「硬質材料」は、 重合すると、使用温度(典型的には室温)がそのガラス転移温度より下であるポ リマー性材料を形成するモノマーまたは材料を言う。Detailed description of the invention As used herein, the term "hard monomer" or "hard material" refers to When polymerized, a polymer whose operating temperature (typically room temperature) is below its glass transition temperature Refers to monomers or materials that form remerizable materials.

本明細書中で使用するときには、用語「軟質モノマー」または「軟質部分」は、 重合の際、使用温度(典型的には室温)がそのガラス転移温度より上である材料 を形成するモノマーまたは部分を言う。As used herein, the term "soft monomer" or "soft moiety" A material whose temperature of use (typically room temperature) is above its glass transition temperature during polymerization A monomer or moiety that forms a

本明細書中で使用するときには、用語「アリール」は、フェニル、アルキルまた はハロゲンで置換されたフェニル、ナフタレン、あるいは、アルキルまたはハロ ゲンで置換されたナフタレン、あるいは、未置換のあるいはアルキルまたはハロ ゲンで置換されたより大きな芳香族を言う。As used herein, the term "aryl" refers to phenyl, alkyl or is halogen-substituted phenyl, naphthalene, or alkyl or halo naphthalene substituted with gen, or unsubstituted or alkyl or halo Refers to larger aromatics substituted with gen.

本明細書中で使用するときには、用語「アルキルアクリレート」は、H2C=C HC02Rを言う。ここで、Rは直鎖、分枝鎖、または環状のアルキル基で、好 ましくは、C1からCzoであり、かつ特に、メチル、エチル、プロピル、イソ プロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ペンチル、シクロペンチル、イソ ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、シクロヘキシル、3−メチ ルペンチル、2,2−ジメチルブチル、および2.3−ジメチルブチル、および 他のさらに長鎖の同族体を包含する。As used herein, the term "alkyl acrylate" refers to H2C=C Say HC02R. Here, R is a straight chain, branched chain, or cyclic alkyl group, and is preferably Preferably C1 to Czo, and especially methyl, ethyl, propyl, iso Propyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, cyclopentyl, iso Pentyl, neopentyl, hexyl, isohexyl, cyclohexyl, 3-methyl lupentyl, 2,2-dimethylbutyl, and 2,3-dimethylbutyl, and Other longer chain congeners are included.

本明細書中で使用するとき、ほかに指示がなければ、用語アルキルは、直鎖、分 枝鎖、または環状のアルキル基を言い、好ましくは、C1からCzoであり、か つ特に、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t− ブチル、ペンチル、シクロペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、 イソヘキシル、シクロヘキシル、3−メチルペンチル、2,2−ジメチルブチル 、および2,3−ジメチルブチル、および他のさらに長鎖の同族体を包含する。As used herein, unless indicated otherwise, the term alkyl refers to straight-chain, branched, Refers to a branched or cyclic alkyl group, preferably C1 to Czo, or In particular, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t- Butyl, pentyl, cyclopentyl, isopentyl, neopentyl, hexyl, Isohexyl, cyclohexyl, 3-methylpentyl, 2,2-dimethylbutyl , and 2,3-dimethylbutyl, and other longer chain congeners.

本明細書中で使用するときには、用語ジアクリレートおよびジメタクリレートは アクリレートおよびメタクリレートの混合物を包含する。As used herein, the terms diacrylate and dimethacrylate Includes mixtures of acrylates and methacrylates.

本明細書中で使用するときには、用語(メタ)アクリレートは、アクリレート、 メタクリレートのいずれか、またはそれらの混合物を言う。As used herein, the term (meth)acrylate refers to acrylate, methacrylate, or a mixture thereof.

本明細書中で使用するときには、用語[アルキルメタクリレート」は、H,C= C(CH,)CO,Rを言う。ここで、Rは直鎖、分枝鎖、または環状のアルキ ル基で、好ましくは、C1からCzoであり、かつ特に、メチル、エチル、プロ ピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ペンチル、シクロペン チル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、シクロヘキシル 、3−メチルペンチル、2,2−ジメチルブチル、および2,3−ジメチルブチ ル、および他のさらに長鎖の同族体を包含する。As used herein, the term [alkyl methacrylate] refers to H,C= C(CH,)CO,R. Here, R is a straight chain, branched chain, or cyclic alkyl group. group, preferably from C1 to Czo, and especially methyl, ethyl, proponent. Pyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, cyclopene Chil, isopentyl, neopentyl, hexyl, isohexyl, cyclohexyl , 3-methylpentyl, 2,2-dimethylbutyl, and 2,3-dimethylbutyl and other longer chain congeners.

本明細書中で使用するときには、用語「アリール」または「芳香族」は、フェニ ル、アルキルまたはハロゲンで置換されたフェニル、ナフタレン、または、アル キルあるいは/%ロゲンで置換されたナフタレン、あるいは、未置換のあるいは アルキルまたはハロゲンで置換されたより大きな芳香族を言う。As used herein, the term "aryl" or "aromatic" phenyl, naphthalene or alkyl substituted with naphthalene substituted with kill or /%rogen, or unsubstituted or Refers to larger aromatics substituted with alkyl or halogen.

用語アラルキルは、アルキル置換基を有するアリール基を言う。The term aralkyl refers to an aryl group having an alkyl substituent.

用語アルカリールは、アリール置換基を有するアルキル基を言う。The term alkaryl refers to an alkyl group having an aryl substituent.

本明細書中で使用するときには、用語アルケニルは、ほかに指示がない場合、直 鎖、分枝鎖、または環状(Cs−sの場合)の、少なくとも1個の二重結合を有 するC2からCzoの炭化水素を言う。As used herein, the term alkenyl refers directly to chain, branched, or cyclic (in the case of Cs-s), having at least one double bond. Refers to hydrocarbons from C2 to Czo.

本明細書中で使用するときには、用語オリゴマーは、重量平均分子量が400か ら9000の範囲の、好ましくは800と2500との間の、繰り返し単位を有 する化合物を言う。As used herein, the term oligomer has a weight average molecular weight of 400 or less. repeating units ranging from 800 to 9000, preferably between 800 and 2500. refers to a compound that

本明細書中で使用するときには、用語希釈剤は、材料の粘度を下げるため1こ使 用され、かつ、典型的には、600.CPSより低い粘度、および好ましくは室 温で150cpsより低い粘度を有する化合物を言う。As used herein, the term diluent is used to reduce the viscosity of a material. and typically 600. lower viscosity than CPS, and preferably chamber Refers to compounds that have a viscosity of less than 150 cps at elevated temperatures.

本明細書中で使用するときには、用語脂肪族は、C1からC7゜のアルキル、ア ルケニル、またはアルキニル基を言う。As used herein, the term aliphatic refers to C1 to C7 alkyl, aliphatic Refers to lekenyl or alkynyl group.

本明細書中で使用するときには、用語「連鎖重合」は、各反応が反応性粒子を消 費し、そして別の同様の粒子を生成する一連の反応がある重合プロセスを言う。As used herein, the term "chain polymerization" means that each reaction eliminates a reactive particle. Refers to a polymerization process in which there is a series of reactions that lead to the formation of similar particles.

反応性粒子は、ラジカル、アニオン、またはカチオンである。反応性粒子の重合 はく典型的な縮合反応におけるような)小分子の脱離なしで起こる。連鎖反応は 典型的にはエチレン性不飽和モノマ−により行われる。Reactive particles are radicals, anions, or cations. Polymerization of reactive particles The reaction occurs without elimination of small molecules (as in typical condensation reactions). chain reaction is Typically carried out with ethylenically unsaturated monomers.

本明細書中では、用語「モノマー」は、次々に相互に結合してポリマーを生じる 、小さな反応性分子を言う。As used herein, the term "monomer" refers to , refers to a small reactive molecule.

本明細書中で使用するときには、用語「不飽和炭化水素ポリマー」は、本質的に 炭素および水素原子からなり、がっポリマー中にアルケン(ビニル)基を含有す るポリマーを言う。As used herein, the term "unsaturated hydrocarbon polymer" essentially refers to Consists of carbon and hydrogen atoms and contains alkene (vinyl) groups in the polymer. refers to polymers that

本明細書中で使用するときには、用語「オリゴマー」は、20またはそれより少 ない繰り返し単位を有するポリマーを言う。As used herein, the term "oligomer" refers to 20 or fewer refers to a polymer that has no repeating units.

本明細書中で使用するときには、用語「高耐衝撃性材料」は、急激な力の急激な 負荷に破損することなく耐久し、かつ、眼科用レンズ用の耐衝撃性についての米 国食品医薬品層の要求(標準落球試験(satandard dropball  test))を満たす材料を言う。As used herein, the term "high impact resistant material" refers to A rice product that can withstand loads without breaking and has impact resistance for ophthalmic lenses. National food and drug layer requirements (standard dropball test) Refers to a material that satisfies the test).

本明細書中で使用するときには、用語「高耐スクラッチ性」材料は、実質的な表 面劣化がなく、摩耗に耐える材料を言う。As used herein, the term "highly scratch resistant" material refers to A material that resists wear without surface deterioration.

典型的な摩耗試験は、既知の垂直方向のカを試料に加える一方でスチールウール パッドを試料表面に対して横向きに動かすことからなる。高耐スクラッチ性材料 は、このプロセスの後、スクラッチをほとんど生じない。A typical abrasion test involves applying a known vertical force to the specimen while It consists of moving the pad laterally with respect to the sample surface. Highly scratch resistant material produces almost no scratches after this process.

■、ポリマーーポリマーレンズ ム 開示するように、本発明は、優れた耐衝撃性および耐スクラッチ性を示すポリマ ー−ポリマーレンズ複合体を包含する。■Polymer polymer lens As disclosed, the present invention provides polymers that exhibit excellent impact and scratch resistance. --Includes polymer lens composites.

前面ウェファ−は、非常に硬い、耐スクラッチ性ポリマー性材料であり、そして 背面ウェファ−は、高耐衝撃性ポリマー性材料である。はとんどのプラスチック の熱膨張特性は似ているので、ポリマー−ポリマー複合レンズの熱弾性応力は、 ガラス−ポリマー複合体に比べて太いに低減される。極端な温度によって小さな 応力が誘起されても、ポリマーは、たわむ、すなわち、弾性的に変形する(ある いは可塑的に変形する)、という傾向のおかげで、破局的に破損することはほと んどない。本明細書中で開示するポリマー複合体の場合、熱弾性応力場に伴うひ ずみ場(どちらも時間および温度依存性である)は、前面材料または背面材料の どちらかの究極的なひずみ(破損限界(failure 11m1t) )を越 えることはほとんどない。ガラス−ポリマーレンズとポリマー−ポリマーレンズ のこの決定的差異は、本発明の主要局面である。The front wafer is a very hard, scratch resistant polymeric material and The back wafer is a high impact resistant polymeric material. most plastic Since the thermal expansion properties of are similar, the thermoelastic stress of the polymer-polymer composite lens is This is greatly reduced compared to glass-polymer composites. small due to extreme temperatures Even when stress is induced, the polymer flexes, i.e. deforms elastically (some catastrophic failure is rare. It's not easy. For the polymer composites disclosed herein, the stress associated with the thermoelastic stress field is The strain field (both time and temperature dependent) is Exceeding either ultimate strain (failure limit (failure 11m1t)) There is very little that can be done. Glass-polymer lenses and polymer-polymer lenses This critical difference in is a key aspect of the invention.

精巧処理(refinements)を前面ウェファ−および背面層に分けるこ とによって、コスト、光透過性、前面ウェファ−の硬度、背面層の耐衝撃性、機 械加工性、着色、研磨加工性、および屈折率依存性の界面設計を包含する個々の 特性を最適化し得る。Separating refinements into front wafer and back layer cost, optical transparency, hardness of the front wafer, impact resistance of the back layer, and mechanical Individual features including machinability, coloration, polishability, and index-dependent interface design Properties can be optimized.

前面ポリマーウェファ−は、公知の方法を用いて、樹脂トランスファー成形また はキャスト(熱硬化性樹脂)または射出成形(熱可塑性樹脂)によって、低コス トで、均一な厚みを持つように大量生産され得る。The front polymer wafer is resin transfer molded or molded using known methods. is produced by casting (thermosetting resin) or injection molding (thermoplastic resin) at low cost. It can be mass-produced to have a uniform thickness.

レンズ複合体の背面層は、剛直で機械加工可能である(研磨に対して)。しかし 、この層は、また、充分な耐衝撃性を有する複合体構造を与えるように、充分な エラストマー的性質も示さなければならない。以下さらに詳細に開示するように 、マシ、70−楊子モデル(+narsha+allow−toothpick  model)超高分子網目状構造は、背面層用の理想的材料である。元来エラ ストマー的であるが充分に剛直な多くの他のブロックコポリマー、相互貫入網目 状構造、グラフトコポリマー、ランダムコポリマー、およびホモポリマーさえも 、それらが充分に光学的に透明で、かつ寸法安定性を有するかぎり、同じように 選択され得る。The back layer of the lens complex is rigid and machinable (versus polishing). but , this layer also has sufficient It must also exhibit elastomeric properties. As disclosed in further detail below , better, 70-Yoko model (+narsha+allow-toothpick model) The supramolecular network is an ideal material for the back layer. originally gills Many other block copolymers that are stomer-like but sufficiently rigid, interpenetrating networks shaped structures, graft copolymers, random copolymers, and even homopolymers , as long as they are sufficiently optically transparent and dimensionally stable. can be selected.

ポリマー−ポリマーレンズ複合体の使用は、前面および背面ウェファ−の性質の 個別の最適化および製作の容易さ以外にも、多くの利点を与える。The use of polymer-polymer lens composites depends on the nature of the front and back wafers. It offers many advantages besides individual optimization and ease of fabrication.

前面層あるいは背面層のみを着色したような、あるいは両層とも着色したような ポリマー−ポリマー複合体構造が作成され得る。ポリマーに対する染料化学は、 当業者には周知である。It looks like only the front layer or back layer is colored, or both layers are colored. Polymer-polymer composite structures can be created. Dye chemistry for polymers is Well known to those skilled in the art.

例として、前面ウェファ−は、一般に当業者に公知であるように、ウェファ−製 造後(であるが、複合体への組み込み前)、均一着色または階調着色のどちらが を与えるように着色され得る。前面ウェファ−は、典型的には厚みが均一なので 、得られたレンズは前面から見ると均一に着色されて見え得る。これらの大量生 産された着色前面ウェファ−は、以下に述べる方法のいずれかによってポリマー −ポリマー複合体に組み込まれる。背面層は、曲率形成すなわち処方のために保 持され得る。あるいは、背面層は、前面層とは異なった着色によって色および濃 淡の主体(host)を与え得る。By way of example, the front wafer may be made of wafer material, as is generally known to those skilled in the art. After construction (but before incorporation into the composite), whether uniform coloring or gradation coloring is used. It can be colored to give. The front wafer is typically of uniform thickness, so , the resulting lens may appear uniformly colored when viewed from the front. These large quantities The colored front wafer produced can be treated with polymers by any of the methods described below. - Incorporated into polymer composites. The back layer is preserved for curvature formation i.e. can be held. Alternatively, the back layer may be colored and darkened by a different coloration than the front layer. A host can be given.

本明細書中に記述されるポリマー−ポリマー複合体は、標準レンズと同様の方法 、たとえば、非常に多様な、一種または複数種の染料浴への浸漬によって染色さ れ得る。染料浴は、典型的には、高温、通常は沸点または沸点よりわずかに低い 温度に維持される。完成したレンズは、選択された浴に一定時間たとえば2分間 浸漬され、所望の色を得る。さらなる濃色については、時間をより長くかける。The polymer-polymer composites described herein can be manufactured in a manner similar to that of standard lenses. , for example, dyed by immersion in a very diverse dye bath or dye baths. It can be done. Dye baths are typically heated at high temperatures, usually at or slightly below the boiling point. maintained at temperature. The finished lens is placed in the selected bath for a certain period of time, e.g. 2 minutes. Dip and get the desired color. For darker colors, take longer.

階調色が望まれる場合は、レンズを浴から中程まで周期的に引き上げ、レンズの 半分だけが濃く、もう半分はわずかに着色されるようにする。If a tonal color is desired, periodically lift the lens from the bath to the middle of the bath. Make sure that only one half is dark and the other half is slightly colored.

熱硬化性前駆物質(一般に液状)もまた、最終ウェファ−形状にする樹脂トラン スファー成形の前に、染料、UV吸収剤(たとえば、メラミンまたは合成染料) 、酸化防止剤、離型剤などと共に添加され得る。Thermoset precursors (generally in liquid form) are also used in the resin tranform to form the final wafer. Dyes, UV absorbers (e.g. melamine or synthetic dyes) before sphering , an antioxidant, a mold release agent, etc.

この複合体構造の別の利点は、背面層の「厚み」である。Another advantage of this composite structure is the "thickness" of the back layer.

予備形成された前面ウェファ−は、すでに単なるコーティングより厚い、ある程 度の厚みを有しているので、特に、゛高耐衝撃性材料が使用される場合、背面層 は比較的薄くすることができ、それでもなお処方および耐破損性を達成し得る。The preformed front wafer is already thicker than just a coating, to some extent. The thickness of the back layer is particularly high when high-impact materials are used. can be made relatively thin and still achieve formulation and fracture resistance.

この背面ポリマー層は薄いので、この層の重合を開始するのに使用されるUV照 射の持続時間(dwell tiffle)は、比較的短くできる。さらに、発 熱重合/硬化反応に伴う熱除去および温度制御は、薄層の場合あまり面倒ではな い。この重合スピードによって眼鏡店でのその場でのレンズ製造が可能となる。Since this back polymer layer is thin, the UV radiation used to initiate polymerization of this layer The dwell time can be relatively short. In addition, Heat removal and temperature control associated with thermal polymerization/curing reactions are less troublesome for thin layers. stomach. This speed of polymerization allows on-site lens manufacturing at an optician.

前面ウェファ−(たとえばエポキシ)および背面層(例えば、実施例1で示すよ うに調製されるポリマー)は、屈折率がわずかにずれていてもよい。前面ウェフ ァ−は、厚みがだいたい均一あり得、そして、そのために処方にはほとんど寄与 しな°い。あるいは、曲率は、以下詳細に述べるように、その形状設計に組み込 まれ得る。A front wafer (e.g. epoxy) and a back layer (e.g. as shown in Example 1) The polymers prepared in this manner may have a slight shift in refractive index. front web The thickness of the coating material may be more or less uniform, and therefore contributes little to the formulation. I don't know. Alternatively, curvature can be incorporated into the shape design, as detailed below. It can be rare.

1つの実施形態では、前面ウェファ−は、その凸状表面に反射防止コーティング を有する。反射率は、入射光(強度)に対する反射された光(強度)の百分率と して測定される。In one embodiment, the front wafer has an anti-reflective coating on its convex surface. has. Reflectance is the percentage of reflected light (intensity) relative to the incident light (intensity). It is measured as follows.

0%に近い数値の反射率が理想的であるが、100%に近い数値は、ぎらつき( glare)の大きい輝表面を与える。反射防止コーティングは、レンズ表面か ら反射される光の量を低減するために使用される。これは、所望の表面に特定の 厚みおよび屈折率を有する誘電フィルムを堆積させることによって達成される。A reflectance value close to 0% is ideal, but a value close to 100% may cause glare ( Provides a bright surface with large glare. Is there an anti-reflection coating on the lens surface? used to reduce the amount of light reflected from This is a specific This is accomplished by depositing a dielectric film with a thickness and index of refraction.

コーティングの厚さは、影響を受ける光の波長を決定し、かつ、その波長の4分 の1程度である。一般に、眼科的応用では、選ばれる波長は、眼の感度がもっと も高い可視スペクトルの黄−縁部分にある。黄−縁領域のどちらか一方側の波長 で、反射光量は増加する。効率を高めるため、1枚より多い枚数のフィルムが表 面に堆積される。多層システムでは、高屈折率コーティングおよび低屈折率コー ティングの組み合わせが用いられる。二酸化ジルコニウム、二酸化チタン、およ び硫化亜鉛が一般に用いられる高屈折率層であり、フッ化セリウムおよびフッ化 マグネシウムがしばしば低屈折率層として用いられる。正しく適用された多層コ ーティングでは、光透過率は92%から99.5%まで増加され得る。これらの コーティングは、真空堆積として公知のプロセスによって付与し得る。反射防止 コーティングを眼科用レンズに塗布する会社は、VM Productsおよび 5ilor (どちらもカリフォルニアにある)を包含する。The thickness of the coating determines the wavelength of light affected and It is about 1. Generally, in ophthalmological applications, the wavelengths chosen are those for which the eye is more sensitive. It is also in the high yellow-fringe portion of the visible spectrum. Yellow - wavelength on either side of the edge region Therefore, the amount of reflected light increases. To increase efficiency, more than one film is displayed. deposited on the surface. Multilayer systems include high- and low-index coatings. A combination of tings is used. Zirconium dioxide, titanium dioxide, and Zinc sulfide and cerium fluoride are commonly used high refractive index layers, while cerium fluoride and zinc sulfide Magnesium is often used as the low index layer. Correctly applied multilayer coating In heating, the light transmission can be increased from 92% to 99.5%. these The coating may be applied by a process known as vacuum deposition. anti-reflection Companies that apply coatings to ophthalmic lenses include VM Products and 5ilor (both located in California).

後に前面および背面間の界面になる前面ウェファ−の面(前面ウェファ−の凹状 表面)は、あるいは、注意深く導入された回折パターン(蛾の眼をまねている) を有し得る。この模様は、マスター型枠内にあり得、かつ射出成形または樹脂ト ランスファー成形後、試料上に残る刻印であり得る。これらのパターン(屈折率 のずれを考慮後の)は、蛾の眼の動作原理に類似のやり方で、充分な反射防止効 果を生みだし得る。蛾の眼は、自然に作り出された回折パターンを有し、異なる 場所から反射されて返ってくる光は打ち消し合うように(d e 5truct ively)干渉し合う。このため、正味の反射率は、他のなめらかな表面から の反射率よりも明らかに低い。The surface of the front wafer that will later become the interface between the front and back surfaces (the concave surface of the front wafer) surface) or a carefully introduced diffraction pattern (mimicking a moth's eye) may have. This pattern can be in the master formwork and can be injection molded or resin molded. It can be an imprint left on the sample after transfer molding. These patterns (refractive index (after taking into account the deviation of can produce fruit. Moth eyes have naturally produced diffraction patterns and differ Light that is reflected and returned from a place cancels each other out (de 5 truct ively) interfere with each other. Therefore, the net reflectance from any other smooth surface is clearly lower than the reflectance of

二焦点および多焦点のポリマー−ポリマー複合レンズは、曲率形成する背面層と 重ねた、フレネル状の前面ウェファ−の使用によって容易に製造され得る。背面 層は重合された後、とぎ研磨/磨き研磨され得るか、または特定の型枠の半部分 を用いて既知の曲率を持つように生産され得る。Bifocal and multifocal polymer-polymer composite lenses have a curvature-forming back layer and It can be easily manufactured by the use of stacked, Fresnel-like front wafers. back After the layers have been polymerized, they can be honed/polished or formed into certain formwork halves. can be produced with known curvature using

二焦点、多焦点、進行性、および/または乱視レンズは、また、高屈折率ウェフ ァ−を前面に、低屈折率材料を背面層に、またはその逆に使うことによって、ポ リマー−ポリマー複合体から調製され得る。このやりかたでは、複合体の前面ウ ェファ−(凸状表面)および背面層(凹状表面)の外部表面は、球面であり得る 。進行性、二焦点、円筒状、非球面状または他の複雑な要求は、前面および背面 層間の界面での精巧な形状および輪郭によって実現し得る。光学的計算の当業者 は、コンピュータシミュレーションプログラムの助けにより、所望の表面容器( surface container)を容易に設計し得る。Bifocal, multifocal, progressive, and/or astigmatic lenses may also be made with high refractive index webs. By using a material on the front layer and a low index material on the back layer, or vice versa, the can be prepared from remer-polymer complexes. In this method, the front surface of the complex is The external surfaces of the front layer (convex surface) and the back layer (concave surface) can be spherical. . Progressive, bifocal, cylindrical, aspheric or other complex requirements can be achieved with front and back This can be achieved by elaborate shapes and contours at the interfaces between layers. Those skilled in the art of optical calculations With the help of computer simulation programs, the desired surface container ( surface container) can be easily designed.

これらの屈折率が内部で複雑にかかわり合う設計は、厚いレンズを用いないで要 求される矯正を達成し、よりかけごごちの良い眼鏡を生産するために使用され得 る。Designs in which these refractive indexes interact in a complex manner are required without using thick lenses. It can be used to achieve the desired correction and produce glasses that are comfortable to wear. Ru.

背面および/または前面層は、米国特許第5.114.632号および第5.1 10.514号で開示されている連続的重合プロセスおよび装置を用いて、キャ ビテーション、または重合中の材料の収縮によって起こるボイドを防ぐ方法で、 重合され得る。簡単には、部分的に重合した材料を2個の、型枠の、半部分(そ れらのどちらか一方または両方がエネルギー、すなわち熱またはUVを伝達する 材料で構築されている)に挿入する。ポリマー性材料の応力に関連するボイドは 、部分的に重合した材料を移動フロントにそって逐次的な方法で重合させること (移動するポリマーの領域の前方の材料は液体のままで、かっフロントが通過し た材料は固化しているように)によって除去され得る。典型的方法では、移動フ ロントはスリットであり、それを通してUVまたは熱エネルギーが伝達される。The back and/or front layers are described in U.S. Pat. 10.514 using the continuous polymerization process and equipment disclosed in No. 10.514. in a way that prevents biting, or voids caused by shrinkage of the material during polymerization. Can be polymerized. Simply put, the partially polymerized material is placed between two halves of the formwork. Either or both of them transfer energy, i.e. heat or UV constructed of materials). Stress-related voids in polymeric materials are , polymerizing partially polymerized material in a sequential manner along a moving front. (The material in front of the moving polymer region remains liquid and the front passes through.) The material may be removed by (as it solidifies). Typically, a moving frame is Ronto is a slit through which UV or thermal energy is transmitted.

移動するポリマーの領域前方のまだ液状の材料は、その後、収縮速度と等速度で 自由に流動することができ、そしてボイドのない、低応力の高分子網目状構造が 形成される。The still liquid material in front of the moving polymer region then moves at a velocity equal to the contraction rate. Free-flowing, void-free, low-stress polymer network It is formed.

本明細書中で記述するポリマー−ポリマーレンズ複合体は、「インサート」の周 囲の重合で調製されるレンズとは異なる。The polymer-polymer lens composite described herein has a periphery of an "insert". This is different from lenses that are prepared by polymerization.

インサート技術は、光硬化性または熱硬化性材料で、前面および背面部位の両方 を被覆することを包含胆する。インサート技術では、主要露出表面の両方が同一 材料でできているので、前面および背面層での望ましい性質の個別の最適化はで きない。軟質コアをとりまく堅い表面は、割れの開始が表面から始まるので、耐 衝撃性ではない。Insert technology uses light or thermoset materials for both the front and back areas. Includes covering. With insert technology, both major exposed surfaces are identical material, separate optimization of desired properties in the front and back layers is not possible. I can't. A hard surface surrounding a soft core is difficult to resist since crack initiation begins at the surface. It's not shocking.

予備形成された前面ポリマーウェファ−および背面ポリマー層に有用な硬化可能 な材料については、以下に詳細に説明される。他の好適な材料は、本明細書中参 考として援用する米国特許第4.544.572号に開示されている。Curable useful for preformed front polymer wafers and back polymer layers These materials are described in detail below. Other suitable materials are listed herein. No. 4,544,572, which is incorporated by reference.

1、高耐衝撃性ポリマー層の組成物 背面ポリマー層は、周知のレンズブランク材料であるCR−39と少なくとも同 じ耐衝撃性を示すべきである。この材料性能は、周知のFDA r落下球」試験 を用いて試験し得る。この材料は、同じ大きさおよび厚みのCR−39が耐久し たのと同一の高さから落下させた規格鋼鉄法の衝撃に持ちこたえるべきである。1. Composition of high impact resistant polymer layer The back polymer layer is at least as good as CR-39, a well-known lens blank material. It should exhibit the same impact resistance. This material performance is confirmed by the well-known FDA "Falling Ball" test. It can be tested using This material is as durable as CR-39 of the same size and thickness. It should be able to withstand the impact of a standard steel method dropped from the same height.

この背面層は、使用温度、一般には室温で寸法安定が良くなければならない。こ れらの要求を満たすポリマーは当業者には公知であって、本来エラストマー的で あるが充分剛直なブロックコポリマー、相互貫入網目状構造、グラフトコポリマ ー、ランダムコポリマー、および、ホモポリマーさえも包含する。ブロックまた はグラフトセグメントは、光を散乱しないように、分子サイズはどに小さくある べきである。This backing layer must be dimensionally stable at the operating temperature, generally room temperature. child Polymers meeting these requirements are known to those skilled in the art and are elastomeric in nature. but sufficiently rigid block copolymers, interpenetrating networks, and graft copolymers -, random copolymers, and even homopolymers. Block also The molecular size is so small that the grafted segments do not scatter light. Should.

好ましい高耐衝撃性の高分子網目状構造は、以下に説明される。耐衝撃性の層に 対して好ましいポリマー材料は、11部で詳細に説明する重合可能な組成物であ る。この目的に好適な材料であるポリマー性材料の別の例を以下に述べる。Preferred high impact polymeric networks are described below. impact resistant layer Preferred polymeric materials are the polymerizable compositions described in detail in Part 11. Ru. Other examples of polymeric materials that are suitable for this purpose are discussed below.

背面層に適当な材料は、軟質でエラストマー的な多官能性架橋部位によって相互 に連結した堅い構成要員(Ine!ber)を含有する高分子網目状構造である ことが発見された。重合は、これらの堅いモノマーがまず自己重合して、軟質架 橋での化学結合によって互いに結合している制御された長さの構成要員を生成す るように制御される。架橋(またはコア)は、空間にランダムに分散され、全体 的には剛直であるが耐衝撃性があり、かつ任意に透明な光学材料のための衝撃吸 収力を与える。硬質プラスチックの機械加工性(磨き研磨およびとぎ研磨)は保 持される一方、高分子網目状構造には、反発弾性が導入される。Suitable materials for the back layer are interconnected by soft, elastomeric, multifunctional cross-linking sites. It is a polymeric network structure containing rigid members (Ine!ber) connected to It was discovered that. In polymerization, these hard monomers first self-polymerize to form a soft crosslinker. Generate members of controlled length that are connected to each other by chemical bonds in bridges. controlled so that The crosslinks (or core) are randomly distributed in space and Shock absorption for optical materials that are generally rigid but impact resistant and optionally transparent. Gives yield. The machinability (polishing and honing) of hard plastics is maintained. On the other hand, rebound resilience is introduced into the polymer network structure.

高分子網目状構造は、軟質ジヨイント材料(架橋物質)を硬質モノマーまたは硬 質材料、およびフリーラジカル開始剤、または他の適切な重合開始剤と混合する ことによって調製され得る。硬質モノマーまたは硬質材料および軟質ジヨイント 材料は完全に混合可4能で、均質な溶液を形成しなければならない。この混合物 は、部分的に重合して、激しい撹拌によって蜂蜜状または糖蜜状の稠度(典型的 粘度は100センチポイズから1000ポイズの範囲)にすることができ、その 時点で、材料を型枠に注ぐか、またはシート上でキャストし、そして撹拌するこ となく重合を完了する。The polymeric network structure combines the soft joint material (crosslinked material) with hard monomers or hard material, and a free radical initiator, or other suitable polymerization initiator. It can be prepared by Hard monomer or hard material and soft joint The materials must be thoroughly mixable to form a homogeneous solution. this mixture partially polymerized to a honey- or molasses-like consistency (typical The viscosity can range from 100 centipoise to 1000 poise, and its At this point, the material can be poured into a mold or cast on a sheet and stirred. Polymerization is completed without any problems.

この方法の主要局面は、硬質および軟質反応成分の真の分散(分子レベルでの分 散)を確実にするために用いる、キャスト前重合または「予備重合」工程である 。軟質エレメントは、多官能性であるので、予備重合工程により効率よく軟質反 応成分の大部分が拘束され(tie up)、硬質および軟質反応成分のその後 の凝離はあり得ない。A key aspect of this method is the true dispersion (dispersion at the molecular level) of the hard and soft reactants. is a pre-cast polymerization or “prepolymerization” step used to ensure that . Since the soft element is polyfunctional, it can be efficiently made into a soft reaction through the prepolymerization process. Most of the reactive components are tied up and the hard and soft reactive components are then tied up. Separation of is impossible.

ポリマー性の剛直な構成要員(ストラット(struts))は、軟質のポリマ ー性多官能性架橋部位(軟質ジヨイント)に、両端部で結合される。開示するよ うに、本発明はまた、その剛直な骨格が節目状、分枝、あるいはランダムコイル 構造である硬質プラスチックを与える高分子網目状構造を包含する。Polymeric rigid components (struts) are made of soft polymeric It is bonded to a polyfunctional crosslinking site (soft joint) at both ends. I'll disclose In addition, the present invention also provides that the rigid skeleton may be knotted, branched, or randomly coiled. It includes a polymeric network that gives it a rigid plastic structure.

液晶(剛直棒状)ポリマーが、堅いセグメントとして使用され得る。人工的分子 屈曲部を有する液晶ストラットは、節目状である。高ガラス転移アモルファスポ リマーは、一般にランダムコイル構造である。これら幾何学的に線状の剛直な構 成要員に加えて、剛直な「ストラ・ント」はそれら自体、剛直な架橋剤によって さらに架橋され得る。Liquid crystal (rigid rod) polymers can be used as rigid segments. artificial molecules The liquid crystal strut with the bent portion has a joint shape. High glass transition amorphous po Reamers are generally random coil structures. These geometrically linear rigid structures In addition to the structural members, the rigid "strants" themselves are It can further be crosslinked.

一般に、可視光の波長と同程度またはそれより大きいサイズの不均質材料が導入 されると、透明な材料の光透過性は影響を受ける。本明細書中で述べる高分子網 目状構造では、架橋部位は分子サイズであるので、光散乱は検知されず、そして そのために材料の透明性に不利な影響はない。架橋分子が光の波長程度の寸法に 自己凝集しないかぎり、試料の透明性は保証される。Generally, heterogeneous materials with sizes comparable to or larger than the wavelength of visible light are introduced. If so, the light transmission of the transparent material will be affected. Polymer networks described herein In eye-like structures, the cross-linking sites are molecular size, so light scattering is not detected, and The transparency of the material is thereby not adversely affected. Cross-linked molecules have dimensions comparable to the wavelength of light As long as there is no self-agglomeration, the transparency of the sample is guaranteed.

この硬質および軟質セグメントは、シーフェンス分布または空間配列に置いて、 ランダム、交互、ブロック、またはグラフトであり得る。ランダムまたは交互コ ポリマーは、一般に、単相(single−phased)性であり、かつ、こ のために純粋な形態(pure for+n)では、光学的吸収帯があり得る以 外は、光透過性である。ブロックおよびグラフトコポリマーは、一般に、多相性 であり、かつ、相分離したドメインのサイズは、材料に光透過性を保持させるた め、小さくしなければならない。The hard and soft segments are placed in a sea fence distribution or spatial arrangement, Can be random, alternating, block, or grafted. Random or alternating Polymers are generally single-phased and In the pure form (pure for + n), there can be an optical absorption band. The outside is light transparent. Block and graft copolymers are generally polyphasic and the size of the phase-separated domains is determined to maintain optical transparency in the material. It has to be made smaller.

いずれの場合でも、最終的な機械的性質は、中間的なものである。本明細書中で 述べるポリマー性超網目状構造は、最高の機械的および光学的性質が組み合わさ れる。In either case, the final mechanical properties are intermediate. In this specification The described polymeric supernetwork combines the best mechanical and optical properties. It will be done.

a)剛直骨格の説明 硬質モノマーまたは硬質材料は、一旦、重合すると使用温度(典型的には常温) よりガラス転移温度が高く、光学的性質の良好な剛直な光透過性プラスチックを 与える高分子網目状構造の剛直骨格のために、選択される。このモノマーは、一 般に、アルケン誘導体のように、連鎖機構によって重合するモノマーである。好 ましい七ツマ−は、メチルメタクリレートである。他のアルケン誘導体は、他の アルキルメタクリレート、アルキルアクリレート、アリルまたはアリールアクリ レートおよびメタクリレート、シアノアクリレート、スチレン、α−メチルスチ レン、酢酸ビニルを包含するビニルエステル、塩化ビニル、メチルビニルケトン 、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メ タクリレートリル、アクリル酸およびメタクリル酸を包含する。これらのモノマ ーの混合物も重合プロセスで使用され得る。a) Description of rigid skeleton Once polymerized, the hard monomer or hard material can be used at the operating temperature (typically room temperature). A rigid, light-transmitting plastic with a higher glass transition temperature and better optical properties. It is chosen because of the rigid backbone of the polymer network that it provides. This monomer is Generally, it is a monomer that polymerizes by a chain mechanism, such as an alkene derivative. good A preferred salt is methyl methacrylate. Other alkene derivatives are Alkyl methacrylate, alkyl acrylate, allyl or aryl acrylate esters and methacrylates, cyanoacrylates, styrene, α-methylstyrene vinyl esters, including vinyl acetate, vinyl chloride, methyl vinyl ketone , vinylidene chloride, acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, metal Includes tacrylate, acrylic acid and methacrylic acid. These monomers Mixtures of - may also be used in the polymerization process.

これらのフッ素含有モノマーを包含する、一部ハロゲン化または完全ハロゲン化 (パーハロゲン化)した硬質モノマー(たとえば、2.2.2− )リフルオロ エチルメタクリレート、トリフルオロメチルメタクリレート、2.2.2.3. 4.4.4−ヘプタフルオロブチルメタクリレート、および2.2.2.2°、 2′、2−ヘキサフルオロイソブチルメタクリレートのような、一部または完全 にフッ素化されたC1からCフのフッ素含有メタクリル酸またはアクリル酸のエ ステルを包含するが、これに限定きれない)も、剛直骨格に使用し得る。Partially halogenated or fully halogenated, including these fluorine-containing monomers (perhalogenated) hard monomers (e.g. 2.2.2-) refluorinated Ethyl methacrylate, trifluoromethyl methacrylate, 2.2.2.3. 4.4.4-heptafluorobutyl methacrylate, and 2.2.2.2°, Partially or completely, such as 2', 2-hexafluoroisobutyl methacrylate fluorinated C1 to C fluorine-containing methacrylic acid or acrylic acid (including but not limited to stells) may also be used in rigid skeletons.

アクリレート末端のあるいは他の不飽和のウレタン、カーボネート、およびエポ キシも、剛直骨格に使用し得る。不飽和カーボネートの一例は、アリルジグリコ ールカーボネート(CR−39)である。不飽和エポキシは、グルシジルアクリ レート、グルシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテルおよび1,2− エポキシ−3−アリルプロパンを包含するが、これに限定されない。Acrylate-terminated or other unsaturated urethanes, carbonates, and epoxy Oxygen may also be used for rigid skeletons. An example of an unsaturated carbonate is allyl diglyco carbonate (CR-39). Unsaturated epoxy is glycidyl acrylic ester, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether and 1,2- Including, but not limited to, epoxy-3-allylpropane.

ビスフェノール−A−ビス−2−ヒドロキシプロピルメタクリレートおよびビス フェノール−A−ビス−2−ヒドロキシプロピルアクリレートもまた、硬質モノ マーとして使用し得る。さらに、アリルテレフタレート、アリルイソフタレート 、アリールテレフタレートまたはイソフタレート、あるいは、アクリルイソフタ レートまたはテレフタレートも使用し得る。Bisphenol-A-bis-2-hydroxypropyl methacrylate and bis Phenol-A-bis-2-hydroxypropyl acrylate is also a hard monomer. Can be used as a marker. In addition, allyl terephthalate, allyl isophthalate , aryl terephthalate or isophthalate, or acrylic isophthalate Rates or terephthalates may also be used.

エチレン性不飽和官能基を有する予備形成されたポリマーも、本明細書中で述べ る方法によって、より耐衝撃性が良くなる。アクリレート末端ノボラックが、ポ リマー性高分子網目状構造の剛直骨格として、または骨格中に使用し得る。アク リレート、メタクリレートまたは他の不飽和官能基を含有するように誘導体化さ れたポリウレタン、ポリマー性エポキシ、およびポリカーボネートは周知であり 、市販されている。Preformed polymers with ethylenically unsaturated functional groups are also mentioned herein. This method improves impact resistance. The acrylate-terminated novolac is It can be used as or in a rigid backbone of a remerizable polymeric network. Aku Derivatized to contain rylate, methacrylate or other unsaturated functional groups Polyurethanes, polymeric epoxies, and polycarbonates are well known. , is commercially available.

市販されている光硬化性材料の例は、Cray valley Product sによって販売されている5ynocure製品ライン(例えば、ビスフェノー ル−へのジアクリレート誘導体である5ynocure 3101、および脂肪 族ウレタンジアクリレートである5ynocure 3134)ならびに5he ll Corporationによって販売されているEpOn製品(例えば、 両方ともビスフェノール−Aのジグリシジルエーテルのジアクリレートである、 Epon 1001およびEpon 828)である。ビニル末端液晶ポリマー も使用し得る。Examples of commercially available photocurable materials include Cray valley Product 5ynocure product line (e.g. bisphenol) sold by 5ynocure 3101, a diacrylate derivative for 5ynocure 3134), which is a group urethane diacrylate, and 5he EpOn products sold by ll Corporation (e.g. both are diacrylates of the diglycidyl ether of bisphenol-A, Epon 1001 and Epon 828). vinyl terminated liquid crystal polymer may also be used.

ポリ(カルボニルジオキシ−1,4−フェニレンイソプロピリデン−1,4−7 ニー レン)は、Lexan、 MakrolonおよびMerlonという商 品名で販売されている。このポリカーボネートは広い温度範囲で良好な機械的性 質、良好な耐衝撃性および耐クリープ性、高い光透過性、および良好な寸法安定 性を有している。Poly(carbonyldioxy-1,4-phenyleneisopropylidene-1,4-7 Nielen) sells products called Lexan, Makrolon and Merlon. It is sold under the product name. This polycarbonate has good mechanical properties over a wide temperature range quality, good impact and creep resistance, high light transmission, and good dimensional stability It has a sexual nature.

ポリ(カルボニルジオキシ−1,4−フェニレンイソプロピリデン−1,4−フ ェニレン)のアリルまたはアクリレート誘導体のような、このポリマーの不飽和 誘導体は、本明細書中で述べるように、軟質部分を有するポリマーと反応させる ことによって、さらに耐衝撃性を高め得る。Poly(carbonyldioxy-1,4-phenyleneisopropylidene-1,4-ph) unsaturation of this polymer, such as allyl or acrylate derivatives of The derivative is reacted with a polymer having a soft portion, as described herein. By doing so, the impact resistance can be further improved.

光学グレードの、末端不飽和基を有するエポキシは、l、 2−プロピレンオキ シド、■、2−ブチレンオキシド、■、2−エポキシデカン、1.2−エポキシ オクタン、2.3−エポキシノルボルナン、1.2−エポキシ−3−エトキシプ ロパン、1.2−エポキシ−3−フェノキシプロパン、オキセタン、1.2−エ ポキシ−5−ヘキセン−1,2−エポキシエチルベンゼン、1.2−エポキシ− 1−メトキシ−2−メチルプロパン、パーフルオロヘキシルエトキシプロピレン オキシド、ベンジルオキシプロピレンオキシド、およびこれらの混合物から得ら れる末端不飽和を有するエポキシを包含する。Optical grade, terminally unsaturated epoxy is l,2-propylene oxy Sid, ■, 2-butylene oxide, ■, 2-epoxydecane, 1,2-epoxy Octane, 2,3-epoxynorbornane, 1,2-epoxy-3-ethoxyp Ropane, 1,2-epoxy-3-phenoxypropane, oxetane, 1,2-ethyl Poxy-5-hexene-1,2-epoxyethylbenzene, 1,2-epoxy- 1-methoxy-2-methylpropane, perfluorohexylethoxypropylene oxide, benzyloxypropylene oxide, and mixtures thereof. epoxies with terminal unsaturation.

硬質モノマーの混合物は、高分子網目状構造の調製に使用し得る。例えば、メチ ルメタクリレートは、メチルアクリレートまたはエチルアクリレートのような、 アルキルアクリレートまたはアリールアクリレートと組み合わせて重合され得る 。Mixtures of hard monomers can be used to prepare polymeric networks. For example, methi methacrylate, such as methyl acrylate or ethyl acrylate, Can be polymerized in combination with alkyl acrylates or aryl acrylates .

硬質モノマーは、成分が相容性、かつ混和性である限り、どのような割合ででも 混合され得る。アクリレートは、それらのエステルが相容性、典型的には長さが 同等である限り、全組成範囲でメタクリレートと混合され得る。アクリレートは 一般に、光化学的または熱的開始反応のいずれを用いても、メタクリレートより 迅速に重合する。Hard monomers can be used in any proportion as long as the components are compatible and miscible. Can be mixed. Acrylates are compatible with their esters, typically in length A whole range of compositions can be mixed with methacrylates as long as they are equivalent. Acrylate is Generally, using either photochemical or thermal initiation, methacrylate Polymerizes quickly.

さらに、末端または内部不飽和を有する予備形成されたポリマーは、エチレン性 不飽和を有する軟質部分の存在下で、硬質モノマーと共重合され得、高い耐衝撃 性を有する材料を形成し得る。In addition, preformed polymers with terminal or internal unsaturation are ethylenic In the presence of soft parts with unsaturation, can be copolymerized with hard monomers, high impact resistance It is possible to form a material with properties.

他の実施態様では、混合物を増粘させたり、扱いやすくしたり、総反応時間を短 縮したりするために、または他の理由のために、不活性ポリマーを出発混合物に 加え得る。この不活性のポリマー性材料は、最終材料の所望の性質に不利に影響 を及ぼさない任意のポリマーであり得、任意の量で使用し得る。不活性ポリマー は一般に、反応溶液中で他の成分と反応しないポリマーである。一つの実施態様 では、硬質モノマーまたは硬質材料の不活性ポリマーが、重合溶液に添加される 。例えば、メチルメタクリレートが高分子網目状構造中、で硬質モノマーとして 用いられる場合、ポリメチルメタクリレートが重合溶液に添加され得る。Other embodiments may thicken the mixture, make it easier to handle, or reduce the total reaction time. Inert polymers are added to the starting mixture for shrinkage or for other reasons. Can be added. This inert polymeric material adversely affects the desired properties of the final material. Any polymer that does not have a negative impact may be used in any amount. inert polymer is generally a polymer that does not react with other components in the reaction solution. One embodiment In, a hard monomer or an inert polymer of hard material is added to the polymerization solution. . For example, methyl methacrylate acts as a hard monomer in a polymer network structure. If used, polymethyl methacrylate may be added to the polymerization solution.

UV吸収剤、着色剤、および酸化防止剤のような添加剤も、最終生成物の所望の 性質を得るために重合混合物に添加し得る。例えば、R,B、 Seymour [、”5tate of the Art;^dditives for Pl astics” 、AcadeIIIic Press、New York、1 978を参照。Additives such as UV absorbers, colorants, and antioxidants may also improve the desired final product. It can be added to the polymerization mixture to obtain properties. For example, R, B, Seymour [,”5tate of the Art; ^dditives for Pl astics”, AcadeIIIic Press, New York, 1 See 978.

b)軟質ジヨイントの説明 ガラス転移温度が低く(室温より低温〜できるかぎり低温の範囲)、単独重合し たときに軟質で曲げやすい材料を与え、高温および低温まで安定で、かつ共重合 剤と相容性があり可溶性であるポリマーまたはオリゴマーが、高分子の軟質ジヨ イントとして使用するために選択される。軟質ジヨイントに使われるこのポリマ ーまたはオリゴマーは、光を散乱しないサイズでなければならず、そして、その ためにおよそ100ナノメータより小さく、かつ、最適には、およそ10ナノメ ータより小さい。b) Description of soft joint It has a low glass transition temperature (lower than room temperature to as low as possible) and is not homopolymerizable. When combined, it provides a soft and flexible material, is stable at high and low temperatures, and is copolymerized. A polymer or oligomer that is compatible and soluble with the polymeric soft polymer selected for use as an int. This polymer is used for soft joints. - or oligomers must be of a size that does not scatter light and that less than about 100 nanometers, and optimally about 10 nanometers. smaller than the data.

軟質ジヨイントに適したポリマーの例は、ビニル置換シロキサン、アリル置換シ ロキサン、アクリル末端または置換シロキサン、および、ビニル置換シロキサン 、アリル置換シロキサン、アクリル末端または置換シロキサンの一部あるいは完 全フッ素化誘導体、を包含する。例えば、ポリジメチルシロキサンは、ガラス転 移温度が一123℃であり、既知のポリマー性ガラス転移温度で最低である。ケ イ素原子に結合した二つのメチル基の一方が、ビニル基で置換されると、反応性 の多官能性ポリマーである、ポリビニルメチルシロキサン(PvMS)が生成す る。このポリマーは、軟質で、かつ、確立されたフリーラジカル化学によって種 々のモノマーと共重合し得る。Examples of polymers suitable for flexible joints are vinyl-substituted siloxanes, allyl-substituted siloxanes, Loxane, acrylic terminated or substituted siloxane, and vinyl substituted siloxane , allyl-substituted siloxane, acrylic-terminated or partially or completely substituted siloxane. perfluorinated derivatives. For example, polydimethylsiloxane The transition temperature is 1123°C, the lowest known polymeric glass transition temperature. Ke When one of the two methyl groups bonded to an ionic atom is replaced with a vinyl group, it becomes reactive. Polyvinylmethylsiloxane (PvMS), a multifunctional polymer, is produced. Ru. This polymer is soft and seeded using well-established free radical chemistry. It can be copolymerized with various monomers.

5i−0結合は非常に可撓性であり、そして衝撃に対してクッション効果を与え る。ポリビニルパーフルオロメチルシロキサンも、軟質ジヨイント材料として使 用し得る。The 5i-0 bond is highly flexible and provides a cushioning effect against impact. Ru. Polyvinyl perfluoromethylsiloxane is also used as a soft joint material. Can be used.

炭化水素多不飽和(多官能性)化合物(ホモポリマーおよびコポリマー両方、お よび特にオリゴマー)も、高分子網目状構造での軟質ジヨイントとして使用し得 る。炭化水素不飽和化合物は、他の方法のなかでも、ブタジェン、イソプレン、 およびクロロプレンのような共役ジエンの重合によって生成され得る。1.3− ジエンでは、二つの異なるタイプの重合反応が起こる。一つのタイプは、典型的 な連鎖重合で二重結合の一つまたはもう一方が重合することを含む。第2の経路 では、これら二つの二重結合は共奏的に働き、2位の炭素または4位の炭素のど ちらかで後続のモノマーと反応し得る、アリルラジカルを生成する(それぞれ、 1,2重合および1.4重合)。Hydrocarbon polyunsaturated (polyfunctional) compounds (both homopolymers and copolymers, and especially oligomers) can also be used as soft joints in polymeric networks. Ru. Hydrocarbon unsaturated compounds are produced by butadiene, isoprene, among other methods. and can be produced by polymerization of conjugated dienes such as chloroprene. 1.3- Two different types of polymerization reactions occur with dienes. One type is typical In a chain polymerization, one or the other of the double bonds is polymerized. second route In this case, these two double bonds act in concert, and either the carbon at the 2nd position or the carbon at the 4th position Either produces an allyl radical that can react with subsequent monomers (respectively, 1,2 polymerization and 1.4 polymerization).

1.2−ポリマーは、ペンダント不飽和を有するが、1.4−ポリマーはポリマ ー骨格に不飽和を有する。これらの共役ジエンの種々のタイプの重合生成物は、 本明細書中で述べる高分子網目状構造を調製するのに使用し得る。1.2-Polymer has pendant unsaturation while 1.4-Polymer has -Has unsaturation in the skeleton. The various types of polymerization products of these conjugated dienes are It can be used to prepare the polymeric networks described herein.

限定量の軟質セグメントを使用しながら光学的光透過性を保証するためには、分 子の相容性は必須である。相容性はたいてい、低分子量の軟質部分を使用するこ とによって最適化される。To guarantee optical transparency while using a limited amount of soft segments, Child compatibility is essential. Compatibility is often determined by the use of low molecular weight soft parts. Optimized by

C)末端鎖のつなぎ(tether) 上述のように調製される高分子網目状構造は、さらに、小さな二官能性または多 官能性の反応性分子、または小さな二官能性または多官能性反応性分子の混合物 を含有することによって架橋され得る。C) tether of terminal chains The polymeric networks prepared as described above can further be characterized by small difunctional or polyfunctional a functional reactive molecule or a mixture of small di- or polyfunctional reactive molecules can be crosslinked by containing.

連鎖反応によって重合する硬質モノマーのための架橋剤は、当業者には公知であ り、そして三または四官能性のアクリレートまたはメタクリレート、ジビニルベ ンゼン(DVD)、アルキレングリコール、およびポリアルキレングリコールの ジアクリレートおよびメタクリレート(エチレングリコールジメタクリレートお よびエチレングリコールジアクリレートを包含する)、ビニルまたはアリルアク リレートまたはメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジアリルジグリコールジカ ーボネート、ジアリルマレエート、ジアリルフマレート、ジアリルイタコネート 、ビニルエステル(ジビニルオキサレート、ジビニルマロネートなど)、ジアリ ルサクシネート、トリアリルイソシアヌレート、ビスフェノール−Δまたはエト キシ化ビスフェノール−Aのジメタクリレートまたはジアクリレート、メチレン またはポリメチレンビスアクリルアミドまたはビスメタクリルアミド(ヘキサメ チレンビスアクリルアミドまたはへキサメチレンビスメタクリルアミドを包含す る)、ジ(アルケン)3級アミン、トリメチロールプロパントリアクリレート、 ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジビニルエーテル、ジビニルスルホ ン、ジアリルフタレート、トリアリルメラミン、2−イソシアナトエチルメタク リレート、2−イソシアナトエチルアクリレート、3−イソシアナトプロピルア クリレート、■−メチルー2−イソシアナトエチルメタク1ル−ト、および1. 1−ジメチル−2−イソシアナトエチルアクlル−トを包含する。特に有用なの は、テトラエチレンク゛1ノコールジアクリレート、テトラエチレングリコール ジメタク1ル−ト、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリ コールジアクリレート、ヘキサンシオールジメタク1ル−ト、ヘキサンジオール ジアクリレート、および他の高級アルカン(C4からC+oを包含する力(これ 【こ訃艮定されなL))ジオールジアクリレートまたはジメタクリレートである 。これらの二官能性分子は、アクリレートまた(よメック1ル−ト間の比較的長 い橋かけによって距離が保たれ、可撓性を与える。Crosslinking agents for hard monomers polymerized by chain reactions are known to those skilled in the art. and tri- or tetrafunctional acrylate or methacrylate, divinyl base. (DVD), alkylene glycol, and polyalkylene glycol Diacrylates and methacrylates (ethylene glycol dimethacrylate and and ethylene glycol diacrylate), vinyl or allyl acrylate rylate or methacrylate, divinylbenzene, diallyl diglycol dica carbonate, diallyl maleate, diallyl fumarate, diallyl itaconate , vinyl esters (divinyl oxalate, divinyl malonate, etc.), diary Rusuccinate, triallylisocyanurate, bisphenol-Δ or etho Dimethacrylate or diacrylate of oxygenated bisphenol-A, methylene or polymethylene bisacrylamide or bismethacrylamide (hexame Including tyrene bisacrylamide or hexamethylene bismethacrylamide ), di(alkene) tertiary amine, trimethylolpropane triacrylate, Pentaerythritol tetraacrylate, divinyl ether, divinyl sulfonate Diaryl phthalate, triallylmelamine, 2-isocyanatoethylmethac rylate, 2-isocyanatoethyl acrylate, 3-isocyanatopropyl acrylate acrylate, ■-methyl-2-isocyanatoethyl methacrylate, and 1. Includes 1-dimethyl-2-isocyanatoethyl acrylate. especially useful is tetraethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol Dimethac 1 root, triethylene glycol diacrylate, triethylene glycol Cold diacrylate, hexanethiol dimethacrylate, hexanediol diacrylates, and other higher alkanes (including C4 to C+o), [This is not specified L)) It is a diol diacrylate or dimethacrylate. . These bifunctional molecules have a relatively long length between acrylates or Deep bridging maintains distance and provides flexibility.

架橋剤は、初期の予備重合工程の前に硬質モノマーま?= itポリマー、およ び軟質ジヨイントに添加される。添加する架橋剤の量で最終網目状構造がいかに しつ力1つと架橋するか力く決まる。架橋剤は、所望の結果を与える任意の量で 使用し1辱る。典型的には、0.1重量%から30重量%を趙えな0範囲で添加 される。Is the crosslinking agent used as a hard monomer before the initial prepolymerization step? = it polymer, and and soft joints. The final network structure depends on the amount of crosslinking agent added. One strong force strongly determines whether or not it will be crosslinked. The crosslinking agent can be added in any amount that gives the desired result. Used and humiliated. Typically added in the range of 0.1% to 30% by weight. be done.

一つの実施態様では、アクリレート末端ポ1ノフ゛タジエン(PB)が軟質ジヨ イント材料として用いられる。PB+よ所望の結果を与えるどんな分子量のもの でも良く、典型曲にζま、100からtoo、 oooである。硬質モノマーで あるメチルメタクgレートおよびベンジルアクリレート(または一般的な、アク 1ル−トまたはメタクリレートの芳香族エステル)の混合物(ま、PBとの重合 に対しては有用である。なぜなら、芳香族アク1ル−トまたはメタクリレートは 、PHの屈折率と同等またはほぼ同等になるようにベースポリマー材料の屈折率 を上昇させるからである。非限定的な例として、38%のベンジルメタクリレー トを62%のMMAと混合することによって、高耐衝撃性材料が調製され得る。In one embodiment, an acrylate-terminated monophytadiene (PB) is used as a soft resin. Used as an int material. PB+ of any molecular weight that gives the desired result. However, typical songs include ζma, 100 to too, ooo. with hard monomer Certain methyl methacrylates and benzyl acrylates (or common acrylates) 1 route or mixtures of aromatic esters of methacrylates (polymerization with PB) It is useful for Because aromatic acrylate or methacrylate is , the refractive index of the base polymer material to be equal or nearly equal to the refractive index of the PH. This is because it increases the As a non-limiting example, 38% benzyl methacrylate A high impact resistant material can be prepared by mixing the powder with 62% MMA.

次に、この混合物をPB (13,OOOMIII)とそれぞれ重量比73%対 27%で混合する。この溶液は均質である。光反応開始剤をわずかに添加すると 、この溶液は、後のキャスト工程でPBが相分離しないように予備重合され得る 。この材料の非常に薄い(l mm)ディスクは、亀裂(ひび割れさえも)なく 、FDAで必要な高さく50インチ)の8倍まで(すなわち400インチまで) FDA落下球試験に耐える。対照的に、同等の厚みのCR−39シートは、FD Aによって要求される高さく50インチ)に達する前にしばしば割れた。この基 本的処方に、テトラエチレングリコールジアクリレートまたはジメタクリレート 、またはトリエチレングリコールアクリレートまたはメタクリレート、またはヘ キサンジオールジアクリレートを、耐スクラッチ性を改善するために添加し得る 。この架橋剤を20%添加した後も、この試料は光透過性である。Next, this mixture was mixed with PB (13, OOOMIII) at a weight ratio of 73%, respectively. Mix at 27%. This solution is homogeneous. Adding a small amount of photoinitiator , this solution can be prepolymerized so that the PB does not phase separate in the later casting step. . Very thin (l mm) discs of this material are free from cracks (even cracks). , up to eight times the FDA-required height of 50 inches (i.e., up to 400 inches) Withstands FDA falling ball test. In contrast, a CR-39 sheet of comparable thickness has FD often cracked before reaching the height required by A (50 inches). This base This formulation contains tetraethylene glycol diacrylate or dimethacrylate. , or triethylene glycol acrylate or methacrylate, or Xanediol diacrylate may be added to improve scratch resistance . Even after adding 20% of this crosslinker, the sample is still light transparent.

d)網目状構造の調製 軟質ジヨイントがポリマー全体に均一に分散している高分子網目状構造を調製す るには、重合の初期段階で、硬質モノマーと軟質成分が、絶え間なく、かつ効率 良く撹拌されることが重要である。軟質成分および剛直成分が単に混合され、そ して静置かつ静止した(static、 quiescent)キャビティ中に 放置されて重合されると、重合中にこの2成分は相分離する傾向がある。重合前 の相分離は、濁った不透明な生成物の原因となる。さらに、この2成分は典型的 には異なる密度を有する。もし、静止したキャビティ内に長時間単独で放置する と、重い成分は底部へ移動し、そして、重合すると、重力場方向に勾配のある組 成をもつ生成物が生成する。ポリビニルメチルシロキサンおよびメチルメタクリ レートを組み合わせた場合、PVMSは容器の底部付近に集まる。この層を成し た混合物の重合によって、剛直な上方部分と軟質な下方部分とを有する生成物が 生成する。d) Preparation of network structure Preparing polymer networks in which soft joints are uniformly distributed throughout the polymer. In order to It is important that it is well stirred. The soft and rigid components are simply mixed; in a static, quiet cavity. If left to polymerize, the two components tend to phase separate during polymerization. Before polymerization Phase separation causes a cloudy, opaque product. Furthermore, these two components are typical have different densities. If left alone in a stationary cavity for a long time, , the heavier components move to the bottom, and when they polymerize, they form a group with a gradient in the direction of the gravitational field. A product with the following properties is produced. Polyvinylmethylsiloxane and methylmethacrylate When combining rates, the PVMS collects near the bottom of the container. This layer consists of Polymerization of the mixture results in a product having a rigid upper part and a soft lower part. generate.

好ましい実施態様では、重合の第1段階では、2成分がいかなる割合であっても 、重合を開始させる間、絶え間なく撹拌する。反応混合物の増粘、反応時間の短 縮、または他の理由のために、所望であれば、不活性ポリマーを重合混合物に添 加し得る。この予備重合工程は、ビーカーのような開放容器で、空気あるいは好 ましくはN2のような不活性ガスにさらして、達成し得る。初期コポリマーおよ び部分網目状構造が形成されるまで、絶え間なく撹拌して重合を進行させる。部 分的に重合した反応溶液の粘度は、この溶液を注入したあと長時間静かに放置し たときに相分離および層形成が起こらないところまで上昇する。最終的な型枠へ の充填および重合完了の前の、重合の早い段階中での撹拌を包含する部分的重合 により、遅い反応速度のせいか、または熱力学的理由のどちらかによって、相分 離または沈降が完全に抑制されることが保証される。なぜなら初期コポリマーは 、構造的に試料のどの部分でも同様で均一だからである。In a preferred embodiment, in the first stage of polymerization, the two components are present in any proportion. , stirring constantly while initiating the polymerization. Thickening of reaction mixture, shortening of reaction time If desired, for polymerization or other reasons, an inert polymer may be added to the polymerization mixture. can be added. This prepolymerization step is carried out in an open container such as a beaker with air or Preferably, this can be achieved by exposure to an inert gas such as N2. Initial copolymer and The polymerization is allowed to proceed with constant stirring until a partial network is formed. Department The viscosity of a partially polymerized reaction solution is determined by injecting this solution and leaving it undisturbed for a long time. The temperature rises to the point where phase separation and layer formation do not occur when the temperature increases. To the final formwork Partial polymerization involving stirring during the early stages of polymerization, prior to filling and completion of polymerization. , either due to slow reaction rates or for thermodynamic reasons, the phase separation It is ensured that separation or settling is completely suppressed. Because the initial copolymer This is because the structure is similar and uniform in all parts of the sample.

重合の第二段階では、部分的に重合した材料を、最終の静置かつ静止した型枠キ ャビティ、たとえば、レンズの型枠に注ぎ、透明で、光透過性であり、かつ組成 物勾配のない最終製品を形成する。正確な寸法、形状、および曲率を必要とする ので、射出成形、トランスファー成形、または圧縮成形は除外される。得られる 材料は、ラミネート製品あるいは純粋なプラスチック製品のどちらを望むかによ って、型枠の一方または両側にしっかりと付着し得ることも、あるいは、し得な いこともある。The second stage of polymerization involves transferring the partially polymerized material to a final, stationary formwork key. cavity, for example poured into a lens mold, is transparent, light-transmissive, and has a composition Forms a final product without material gradients. Requires precise dimensions, shape, and curvature Therefore, injection molding, transfer molding, or compression molding are excluded. can get The material depends on whether you want a laminate or pure plastic product. may or may not adhere firmly to one or both sides of the formwork. Sometimes it's bad.

例として、強いUV照射下では、およそ90%のメチルメタクリレートおよび1 0%ポリビニルメチルシロキサン(重量平均分子量が300〜上限値(光学的光 透過性を保証するのに充分なほど低い))から微量のPVMSを有し、事実上1 00%のメチルメタクリレートまでの混合物が、耐破損性の改善された光透過性 プラスチックを与える。実施例1で述べるように調製された90%メチルメタク リレートおよび10%ポリビニルメチルシロキサンのプラスチック網目状構造が 硬質コンクリート表面に高速度で投射されるとき、この材料は破砕(shatt er)、欠け(chipping)、または割れ(frBcture)なしに、 長い距離で反跳する。90%メチルメタクリレートおよび10%ポリビニルメチ ルシロキサンから調製される2ffIfflのシートでさえ、眼科用レンズにつ いての耐衝撃性に関する米国食品医薬品局の要求(標準落下球試験)を満たす。As an example, under strong UV irradiation, approximately 90% of methyl methacrylate and 1 0% polyvinylmethylsiloxane (weight average molecular weight 300 to upper limit (optical light) It has trace amounts of PVMS (low enough to ensure permeability) and virtually 1 Blends up to 00% methyl methacrylate provide improved light transmission with break resistance Give plastic. 90% methyl meth prepared as described in Example 1 A plastic network of rylate and 10% polyvinylmethylsiloxane When projected at high velocity onto a hard concrete surface, this material shatters. er), chipping, or cracking (frBcture), Recoil over long distances. 90% methyl methacrylate and 10% polyvinyl methacrylate Even 2ffIffl sheets prepared from luciloxane are not suitable for ophthalmic lenses. Meets the US Food and Drug Administration's requirements for impact resistance (standard falling ball test).

硬質および軟質モノマーの共重合は、その組成に応じて、中間的性質を有する最 終材料を与える。製品ポリマーが極端に剛直でも不必要に軟質でもないとき、一 般につり合いがとれる。The copolymerization of hard and soft monomers, depending on their composition, produces the best Give the final material. When the product polymer is neither extremely rigid nor unnecessarily soft, Generally balanced.

所望の結果を与える任意の成分割合が、この高分子網目状構造に用い得る。予備 重合工程および最終重合は、所望の製品を与える任意の温度で達成され得、そし て典型的には、常温から最低沸点成分の沸点までの範囲である。予備重合工程は 、典型的にはおよそ数分から数時間かかる。激しい撹拌を保証し、撹拌中の空気 の抱き込みを最小にすることによって、かつ、軟質ジヨイントが部分的に重合し た網目状構造全体に均一かつ永久に分布する程度まで予備重合工程を進行させる ことによって、光学的透明性は最適化され得る。Any component proportions that give the desired results can be used in the polymeric network. spare The polymerization step and final polymerization can be accomplished at any temperature that gives the desired product and Typically, the range is from room temperature to the boiling point of the lowest boiling component. The preliminary polymerization process is , which typically takes on the order of minutes to hours. Ensures vigorous stirring and eliminates air during stirring By minimizing the entrapment of the soft joint and preventing partial polymerization of the Allow the prepolymerization process to proceed to the extent that the polymer is uniformly and permanently distributed throughout the network. Thereby, the optical transparency can be optimized.

重合の完了は、開放型枠中で実施され、かつフリーラジカル反応が起こっている 場合、好ましくは不活性雰囲気で実行される。酸素がフリーラジカル重合を阻害 し、そして重合時間をひき延ばすことは公知である。物品を形成するのに閉鎖型 枠が使用される場合、その型枠は、ポリ(テトラフルオロエチレン)、シリコン ゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリエステルのような、非粘着性 の不活性材料から作成されるべきである。ガラス製および金属製型枠は、適切な 離型剤が使用されるなら、使用し得る。高耐衝撃性材料をラミネートとして使用 したい場合、型枠は、ラミネートが付着する材料から実際に成るか、あるいは、 その材料を含有し得る。Completion of polymerization is carried out in an open mold and free radical reactions are occurring. If so, it is preferably carried out under an inert atmosphere. Oxygen inhibits free radical polymerization It is known to do so and to prolong the polymerization time. Closed type for forming articles If a frame is used, the formwork may be made of poly(tetrafluoroethylene), silicone Non-stick, such as rubber, polyethylene, polypropylene, and polyester should be made from inert materials. Glass and metal formwork are suitable If a mold release agent is used, it may be used. High impact resistant material used as laminate If desired, the formwork may actually consist of the material to which the laminate will adhere, or may contain the material.

この重合の最終工程は、連続的重合方法および図4に記載の装置を用いて、重合 中の材料の収縮によって発生するキャビテーション、あるいはボイドを防ぐ方法 により行われる。The final step of this polymerization is carried out using a continuous polymerization method and the apparatus shown in Figure 4. How to prevent cavitation, or voids, caused by shrinkage of the material inside This is done by

図4において、型枠体310を断面図で示す。この型枠体は、特に凸状および凹 状表面を有する眼科用レンズ用に設計されている。図4に示されるデバイス31 0は、少なくとも2つの部分312および314から構成され、これらは共に合 わされてキャビティ316を形成する。キャビティ316は、成型しようとする 精密なレンズの形を有するように形成される。キャビティには、最終製品のレン ズの凸状表面になる凸状表面、および、背面ポリマー層318の凹状表面と接す る凹状表面を有する予め形成されたレンズ317が任意に挿入される。図4に記 載の装置は、予め形成されたウェファ−が最終的にレンズの背面層を形成し、そ して前面層がインサイチュで(in 5itu)で重合されるように応用され得 ることが理解されるべきである。成型に通常用いられるように、第一部分および 第二部分が組み合わされた時、ゲート320は型枠体310への導通蕗を提供す る。ゲート320を通してキャビティ316に原材料を供給するために使用され るリザーバー324は、ゲート320に導通している。リザーバー324は、図 4ではホッパ一様のデバイスとして示す。通気口322もまた、キャビティ31 6の充填を促進するために含まれ得る。ゲート318を通してキャビティ316 に原材料を供給する他の方法が、有効に使用され得ることは理解されるべきであ る。In FIG. 4, the form body 310 is shown in cross-section. This formwork body is particularly suitable for convex and concave Designed for ophthalmic lenses with shaped surfaces. Device 31 shown in FIG. 0 is composed of at least two parts 312 and 314, which are joined together. is bent to form a cavity 316. The cavity 316 is about to be molded. It is formed to have a precise lens shape. The cavity contains the final product lens. The convex surface of the layer contacts the convex surface of the back polymer layer 318 and the concave surface of the back polymer layer 318. A preformed lens 317 having a concave surface is optionally inserted. As shown in Figure 4. The device described above uses a preformed wafer that ultimately forms the back layer of the lens. may be applied such that the front layer is polymerized in situ (in 5 itu). It should be understood that The first part and When the second part is assembled, the gate 320 provides continuity to the formwork body 310. Ru. used to supply raw material to cavity 316 through gate 320. The reservoir 324 connected to the gate 320 is electrically connected to the gate 320 . The reservoir 324 is shown in FIG. 4 shows a device with a uniform hopper. The vent 322 also connects the cavity 31 6 may be included to facilitate filling. cavity 316 through gate 318 It should be understood that other methods of supplying raw materials to the Ru.

例えば、圧力下で原材料をキャビティ316に供給することは、適切であり得る 。For example, it may be appropriate to supply the raw material to the cavity 316 under pressure. .

図4に示され得るように、型枠体310は、エネルギー源に対して透過性の1つ の部分(ここでは、部分314として示される)を必ず有する。エネルギー源3 26は、型枠体310に対して移動可能であり、そしてゲート330のような焦 点手段(focusing tneans)を含む。エネルギー#326は、二 方向モーター334によって第二部分314にわたって駆動し得る。エネルギー 源326は、成型すべき材料に従って選択される。例えば、リザーバー320か ら成型キャビティ316に供給されるモノマー(反応混合物あるいはポリマー前 駆体)が、熱によって重合される場合は、エネルギー源326は、明らかに焦点 ゲート330における開口部328を通して焦点が合わされる熱源である。開口 部328は、好ましくは、第二部分314上にエネルギー面を合わせるように設 計される。エネルギー面は、実質的に焦点ゲート330の移動に対して垂直であ る。キャビティ316中で使用されるモノマーが、紫外光源または他の光源であ る場合には、エネルギー源326は、適切な波長の光であり得る。再び、光源を 付した状態で重合が行われる場合、第二部分314が、エネルギー源326で使 用される光の波長に対して透過性であることが必要とされる。熱を付する結果と して起こる重合の場合には、第二部分314は適当に薄く、そしてほとんどある いは全く断熱性のない材料から形成される。また、冷却用経路338を含み得る 。これらの経路は、時間依存性温度勾配が維持されるように選択的に使用され得 る。As can be seen in FIG. 4, the formwork body 310 is one that is transparent to the energy source. (shown here as portion 314). Energy source 3 26 is movable relative to the formwork body 310 and provides a focal point such as a gate 330. Includes focusing tneans. Energy #326 is two The second portion 314 may be driven by a directional motor 334 . energy Source 326 is selected according to the material to be molded. For example, reservoir 320 monomer (reaction mixture or pre-polymer) supplied to mold cavity 316 from If the precursor is thermally polymerized, the energy source 326 is clearly a focal point. A heat source is focused through the opening 328 in the gate 330. opening The portion 328 is preferably configured to align the energy plane onto the second portion 314. It is measured. The energy plane is substantially perpendicular to the movement of focus gate 330. Ru. The monomer used in cavity 316 is an ultraviolet light source or other light source. If so, the energy source 326 can be light at a suitable wavelength. Turn on the light source again When polymerization is carried out with the second portion 314 attached, the second portion 314 is It needs to be transparent to the wavelength of the light used. With the result of applying heat In the case of polymerization occurring as or made of a material with no insulation properties at all. It may also include a cooling path 338. . These routes can be used selectively so that time-dependent temperature gradients are maintained. Ru.

型枠体310に対する焦点ゲート330の移動は、エネルギー源326がキャビ ティ316の閉鎖端部336から開始してゲート32oまで移動しながら型枠体 3 ]、Oにわたってスキャンするように、制御される。Movement of the focal gate 330 relative to the formwork body 310 causes the energy source 326 to The formwork starts at the closed end 336 of the tee 316 and moves to the gate 32o. 3], is controlled to scan across O.

リザーバー324に含まれる反応混合物は、ゲート320を通してキャビティ3 16に絶えず再供給される。従って、重合は型枠310のより底端部あるいは閉 鎖端部336で起こるので、発生しそしてその結果ボイドとして現れる収縮は、 リザーバー324に含まれる反応混合物またはポリマー混合物によって即座に補 完される。反応混合物は高流動性であり、そして容易に流動して、既に反応が進 行した混合物部分の収縮による損失容積を満たすことは当然ながら理解される。The reaction mixture contained in reservoir 324 passes through gate 320 into cavity 3. 16 is constantly resupplied. Therefore, the polymerization may occur at the lower end of the formwork 310 or at the closed end. As it occurs at the chain end 336, the contraction that occurs and appears as a void is Immediately supplemented by the reaction mixture or polymer mixture contained in reservoir 324. It will be completed. The reaction mixture is highly fluid and flows easily, indicating that the reaction is already in progress. It will of course be understood that the loss of volume due to shrinkage of the mixture portion carried out is compensated for.

収縮によって形成された空間の未反応材料による即時置換は、傷および歪みのな い最終製品を保証する。型枠体310に対するエネルギー源326の移動は、必 然的に、閉鎖端部からゲートの端部へ安定した速度で重合が起こるように、閉鎖 端部336からゲート320へ移動する焦点ゲート330中の開口部328と共 に、開始しなければならない。Immediate replacement of the space formed by the contraction with unreacted material results in a free of scratches and distortions. ensuring a high-quality final product. Movement of the energy source 326 relative to the formwork body 310 is necessary. Naturally, the closure is made such that polymerization occurs at a steady rate from the closed end to the gate end. With opening 328 in focal gate 330 moving from end 336 to gate 320. must be started.

モノマーの性質に基づくエネルギー源326が熱源の場合、型枠体310にわた る焦点ゲートの移動は、重合が起こるよりも速い速度で第二部分314を通して 熱が伝わり得ない速度でなければならない。すなわち、熱エネルギー源326を 上方へ移動させる場合は、第二部分314は熱を吸収し、そして吸収した熱を重 合が起こるキャビティ316の底部へ伝達する。開口部328より上方の第二部 分の部分は、通路338を通して循環する冷却液によって成され得る冷却が保た れなければならない。従って、型枠キャビティ316に逐次的に熱を供給するこ とによって、部分314の底部に対し、部分314の上部が冷えた状態となる。When the energy source 326 based on the properties of the monomer is a heat source, the energy source 326 is a heat source. movement of the focal gate through the second portion 314 at a faster rate than polymerization occurs. The speed must be such that heat cannot be transferred. That is, the thermal energy source 326 When moving upward, the second portion 314 absorbs heat and to the bottom of cavity 316 where the coupling occurs. a second portion above the opening 328; The cooling that can be achieved by the cooling fluid circulating through the passages 338 is maintained. must be Therefore, it is possible to sequentially supply heat to the formwork cavity 316. As a result, the top of the portion 314 is colder than the bottom of the portion 314.

型枠310は、リザーバー324と共に、示された位置に通常の方法によって固 定(clafflp)される。リザーバー324は、反応混合物、この場合は、 容易にキャビティ316に流入するような材料である、開始剤および/または他 の触媒と共に充填されるモノマー、モノマー混合物、あるいはモノマー/架橋剤 の混合物で満たされる。キャビティ316を、重合が起こる前に充分に反応混合 物で満たされることを確保することが重要である。The formwork 310, together with the reservoir 324, is secured in the indicated position by conventional methods. (clafflp). Reservoir 324 contains the reaction mixture, in this case, Initiator and/or other materials that readily flow into cavity 316 monomers, monomer mixtures, or monomers/crosslinkers loaded with a catalyst of filled with a mixture of. Cavity 316 is thoroughly reactively mixed before polymerization occurs. It is important to ensure that you are filled with things.

従って、通気口322を型枠キャビティ316に設けることは適切であり得る。Therefore, it may be appropriate to provide a vent 322 in the formwork cavity 316.

通気口を用いる場合、重合が起こる前にそれは閉じられるかまたは封栓されなけ ればならない。通気口を閉じることは、型枠中へ空気を流入させ得ることよりも むしろ、重合中にキャビティ316に追加する反応混合物を導入することを補う 。If a vent is used, it must be closed or plugged before polymerization occurs. Must be. Closing the vents is more important than allowing air to flow into the formwork. Rather, it supplements the introduction of additional reaction mixture into the cavity 316 during polymerization. .

一旦、型枠キャビティ316が満たされると、エネルギー源322は活性化され 得、そして焦点ゲート324が、型枠体310に対して移動し、それによって熱 または光(適切な方)を型枠体に逐次的方法で付する。熱がエネルギー源である ならば、型枠の全面を焦点ゲート324が移動する前に、型枠体への熱伝導が型 枠の上部における重合を開始しないことを確保するために、型枠体の上端部の冷 却用経路338を起動させることは適切であり得る。Once the formwork cavity 316 is filled, the energy source 322 is activated. and the focal gate 324 is moved relative to the form body 310, thereby removing heat. or applying light (whichever is appropriate) to the formwork body in a sequential manner. Heat is the energy source If so, before the focal gate 324 moves over the entire surface of the formwork, the heat conduction to the formwork body is completed. Cooling of the upper end of the formwork body to ensure that polymerization does not start in the upper part of the formwork. It may be appropriate to activate the recovery path 338.

一旦、焦点ゲート330の移動が終わり、そして型枠体310中の重合が終わっ たならば、成型構造体は取り外され、そして成型された精密部分が取り出される 。Once the movement of the focus gate 330 is finished and the polymerization in the formwork body 310 is finished, If so, the molded structure is removed and the molded precision part is removed. .

フリーラジカル重合の当業者に公知のあらゆるUVあるいは熱フリーラジカル開 始剤は、本発明の方法の開始に使用し得る。UVおよび熱重合開始剤の例には、 ベンゾイルパーオキシド、アセチルパーオキシド、ラウリルパーオキシド、アゾ ビスイソブチロニトリル、t−ブチルパーアセテート、クミルパーオキシド、t −ブチルパーオキシド、t−ブチルヒドロパーオキシド、ビス(イソプロピル) パーオキシジカーボネート、ベンゾインメチルエーテル、2.2゛ −アゾビス (2゜4−ジメチルバレロニトリル)、ターシャリ−ブチルパーオクトエート、 フタル酸パーオキシド、ジェトキシアセトフェノン、およびターシャリ−ブチル パーオキシビバレート、ジェトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロへキ シルフェニルケトン、2.2−ジメトキシ−2−フェニル−アセトフェノン、お よびフェノチアジン、ジイソプロビルキサントゲンジスルワイドが包含される。Any UV or thermal free radical release method known to those skilled in the art of free radical polymerization may be used. Initiators may be used to initiate the process of the invention. Examples of UV and thermal polymerization initiators include: Benzoyl peroxide, acetyl peroxide, lauryl peroxide, azo Bisisobutyronitrile, t-butyl peracetate, cumyl peroxide, t -Butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, bis(isopropyl) Peroxydicarbonate, benzoin methyl ether, 2.2゛-azobis (2゜4-dimethylvaleronitrile), tert-butyl peroctoate, Phthalate peroxide, jetoxyacetophenone, and tert-butyl Peroxyvivalate, Jetoxyacetophenone, 1-Hydroxycyclohexyl Silphenylketone, 2,2-dimethoxy-2-phenyl-acetophenone, and phenothiazine, diisoprobyl xanthogen disulfide.

非黄変性生成物を提供する市販品の例は、Irgacure 184 (Cib a Geigy Corporationから販売、1−ヒドロキシシクロへキ シルフェニルケトン)であ所望の製品を製造するためにあらゆる量の開始剤を使 用し得る。典型的には、開始剤の量は、ハードモノマーの重量あたり0. 1% から5%であり、好ましくは0. 5%から3%である。An example of a commercially available product that provides a non-yellowing product is Irgacure 184 (Cib a.Sold by Geigy Corporation, 1-hydroxycycloheki Any amount of initiator can be used to produce the desired product (sil phenyl ketone). Can be used. Typically, the amount of initiator is 0.00000000000000000000 per weight hard monomer. 1% to 5%, preferably 0. It is 5% to 3%.

実施例1 メチルメタクリレートとポリビニルメチルシロキサンとの高分子網目 状構造の調製 メチルメタクリレート(94重量%)、ポリビニルメチルシロキサン(5重量% 、Mw 300〜500)、および1%のUV光開始剤(I rgacu re  )をay光(300〜400nlI′l)下で混合し、混合物が蜂蜜または糖 蜜と同等の稠度に達するまで激しく撹拌した。溶液を閉じたレンズ型枠に流し込 み、続いて、上記および図4に示すように、UV光で重合を行うことにより高度 に耐破砕性(Shatter resistant)の透明で光透過性の材料を 提供した。Example 1 Polymer network of methyl methacrylate and polyvinylmethylsiloxane Preparation of shaped structures Methyl methacrylate (94% by weight), polyvinylmethylsiloxane (5% by weight) , Mw 300-500), and 1% UV photoinitiator (I rgacu re ) under ay light (300-400nlI'l) until the mixture is honey or sugar. Stir vigorously until it reaches a consistency similar to honey. Pour the solution into a closed lens mold followed by polymerization with UV light as shown above and in Figure 4. Shatter resistant, transparent and light transmitting material provided.

実施例1で調製した材料の屈折率は相対的に大きく(約1゜51)、通常の炭化 水素ポリマーと無機ガラスとの間の屈折率であった。The refractive index of the material prepared in Example 1 is relatively high (approximately 1°51) and The refractive index was between that of hydrogen polymers and inorganic glasses.

実施例2 メチルメタクリレートと、スチレンと、ジビニルベンゼンと、ポリビ ニルメチルシロキサンとからの高分子網目状構造の調製 メチルメタクリレート(90重量%)、スチレン(5重量%)、ジビニルベンゼ ン(0,5%)およびポリビニルメチルシロキサン(3重量%)、ならびに1. 5%のUV光開始剤(シクロへキシルベンゾイン)をUV光(300〜400n m)下で混合し、混合物が蜂蜜または糖蜜と同等の稠度に達するまで激しく撹拌 する。溶液を閉じたレンズ型枠に流し込み、続いて、上記および図4に示すよう に、UV光で重合を行うことにより高度に耐破砕性の透明で光透過性の材料を提 供する。Example 2 Methyl methacrylate, styrene, divinylbenzene, and polyvinylbenzene Preparation of polymer networks from nylmethylsiloxane Methyl methacrylate (90% by weight), styrene (5% by weight), divinylbenze (0.5%) and polyvinylmethylsiloxane (3% by weight), and 1. 5% UV photoinitiator (cyclohexylbenzoin) was treated with UV light (300-400n m) mix under and stir vigorously until the mixture reaches a consistency similar to honey or molasses do. The solution is poured into a closed lens mold, followed by By polymerizing with UV light, we offer highly shatter-resistant transparent and light-transparent materials. provide

あるいは、ジビニルベンゼン以外の全てを最初に混合し、そして所望の稠度に達 するまでUVで重合させる。次いで、ジビニルベンゼンを混合物に加え、そして 型枠に流し込む。Alternatively, mix everything except divinylbenzene first and reach the desired consistency. Polymerize with UV until. Then add divinylbenzene to the mixture and Pour into the formwork.

実施例3 高衝撃性ポリカーボネートの調製液体モノマーを吸収ベッド(塩基性 アルミナ)に通過させることにより、アリルジグリコールカーボネート(CR− 39)を抑制剤からストリッピングする。次いで、これを、カーボネート98重 量%とPVMS2重量%との比でPVMSと混合する。次いで、材料を実施例1 に記載のように重合させる。Example 3 Preparation of high impact polycarbonate Liquid monomer was placed on an absorbent bed (basic Allyl diglycol carbonate (CR- 39) is stripped from the inhibitor. Next, this was coated with 98 weight carbonate. % by weight to 2% by weight of PVMS. Next, the materials were prepared in Example 1. Polymerize as described.

実施例4 高衝撃性光学グレードエポキシの調製5ynocure 3101  (95重量%)を、4.5重量%のポリブタジェンおよび0.5%の開始剤と混 合し、そして実施例1に記載のように重合させる。Example 4 Preparation of high impact optical grade epoxy 5ynocure 3101 (95% by weight) mixed with 4.5% by weight polybutadiene and 0.5% initiator. and polymerized as described in Example 1.

実施例5 メチルメタクリレートと、メチルアクリレートと、ポリビニルメチル シロキサンとの高分子網目状構造の調製 メチルメタクリレート(42,5重量%)およびメチルアクリレート(42,5 重重%)を混合し、そして、ポリビニルメチルシロキサン(4重量%、My 3 00〜500)および1%のUV光開始剤(Irgacure)をUV光(30 0〜400na+)下で混合し、混合物が蜂蜜または糖蜜と同等の稠度に達する まで激しく撹拌した。溶液を閉じたレンズ型枠に流し込み、続いて、上記および 実施例4に記載のように、UV光で重合を行うことにより高度に耐破砕性の透明 で光透過性の材料を提供した。Example 5 Methyl methacrylate, methyl acrylate, and polyvinyl methyl Preparation of polymer networks with siloxanes Methyl methacrylate (42,5% by weight) and methyl acrylate (42,5% by weight) % by weight), and polyvinylmethylsiloxane (4% by weight, My 3 00-500) and 1% UV photoinitiator (Irgacure) under UV light (30 0-400 na+) until the mixture reaches a consistency similar to honey or molasses. Stir vigorously. The solution is poured into a closed lens mold, followed by the above and As described in Example 4, highly shatter-resistant transparent materials can be obtained by polymerization with UV light. provided a light-transparent material.

実施例6 架橋剤としてエチレングリコールジメタクリレートを用いた、メチル メタクリレートとポリビニルメチルシロキサンとの高分子網目状構造の調製メチ ルメタクリレート(92重量%)、ポリビニルメチルシロキサン(5重量%)、 エチレングリコールジメタクリレート(1重量%)、および2%のUV光開始剤 (Irgacure)を混合し、次いで、混合物が蜂蜜または糖蜜と同等の稠度 に達するまで、激しく撹拌しなからU■先光下反応させる。溶液を閉じたレンズ 型枠に流し込み、続いて、上記のように、UV光で重合を行うことにより高度に 耐破砕性の透明で光透過性の材料を提供する。Example 6 Methyl using ethylene glycol dimethacrylate as a crosslinking agent Preparation of polymer network structure of methacrylate and polyvinylmethylsiloxane methacrylate (92% by weight), polyvinylmethylsiloxane (5% by weight), Ethylene glycol dimethacrylate (1% by weight), and 2% UV photoinitiator (Irgacure) and then mix until the mixture has a consistency equivalent to honey or molasses. Stir vigorously and allow the reaction to proceed under direct light until reaching . lens with closed solution It is poured into a mold and subsequently polymerized with UV light as described above. Provides a shatter resistant, transparent and light transmitting material.

あるいは、エチレングリコールジメタクリレートは、予備重合工程後に添加され 得る。Alternatively, ethylene glycol dimethacrylate is added after the prepolymerization step. obtain.

実施例7 従来のポリマーと高耐衝撃性ポリマーとの物理的特性の比較 実施例1で調製した高分子網目状構造(S−5と表記)の密度、屈折率、アツベ 数、曲げ弾性率、CTE(熱膨張係数)、ガラス転移温度、および可視光透過率 を、熱可塑性ポリカーボネート(Lexan)、およびPPG Industr iesより入手したアリルジグリコールカーボネート(CR39)から調製した 熱硬化性ポリカーボネートと比較した。結果を表1に提供する。Example 7 Comparison of physical properties between conventional polymer and high impact polymer Density, refractive index, and temperature of the polymer network structure (denoted as S-5) prepared in Example 1 number, flexural modulus, CTE (coefficient of thermal expansion), glass transition temperature, and visible light transmittance , thermoplastic polycarbonate (Lexan), and PPG Industry Prepared from allyl diglycol carbonate (CR39) obtained from I.E.S. Compared with thermosetting polycarbonate. The results are provided in Table 1.

(以下余白) 2、高耐スクラッチ性の前面ウェファ−の組成前面ウェファ−は、少なくとも裸 の(未コートまたは未処理の) CR−39それ自体と同等の耐スクラッチ性を 示す任意のポリマーから調製され得る。高耐衝撃性の高分子網目状構造の硬質成 分として用いるのに、所望の耐スクラッチ性を示す上記の任意の材料(軟質部分 を有さす、そして末端のつなぎを有するかまたは有さない)が、プラノ前面ウェ ファ−中に用いられ得る。あるいは、セクションIIに記載のポリマー組成物が 用いられ得る。(Margin below) 2. Composition of the front wafer with high scratch resistance The front wafer is at least bare Scratch resistance equivalent to CR-39 itself (uncoated or untreated) can be prepared from any polymer shown. Hard construction with high impact resistant polymer network structure Any material listed above that exhibits the desired scratch resistance (soft portion and with or without end tethers) are shown on the plano front wafer. It can be used in fur. Alternatively, the polymer compositions described in Section II can be used.

典型的な場合には、前面ウェファ−は、少なくとも100ミクロンに予備形成さ れたウェファ−であり、そしてさらに典型的には、典型的に0.5a+m 〜1 .5nmである。Typically, the front wafer is preformed to at least 100 microns. wafer, and more typically typically 0.5a+m to 1 .. It is 5 nm.

従来の耐スクラッチ性ポリマーとしては、CR−39、ポリメチルメタクリレー ト、およびポリカーボネートが挙げられる。Conventional scratch-resistant polymers include CR-39 and polymethyl methacrylate. and polycarbonate.

CR−39が長い間、材料として選択されてきた。それはPPG [ndust riesによって提供され、そして、本質的にアリルジグリコールカーボネート のポリマーである(これはまた、離型剤、染料成分、および/または酸化防止剤 を含み得る)。これは、レンズ材料として現在のマーケットリーダーである。ポ リメチルメタクリレ−) (PMMA)は耐スクラッチ性に乏しいが、精密な眼 科用材料として広く用いられてきた。CR-39 has long been the material of choice. It is PPG [ndust ries and essentially allyl diglycol carbonate polymer (which also contains mold release agents, dye components, and/or antioxidants). ). It is the current market leader as a lens material. Po (PMMA) has poor scratch resistance, but It has been widely used as a medical material.

ポリ(カルボニルジオキシ−1,4−フェニレンイソプロピリデン−1,4−フ ェニレン)のようなポリカーボネートは、CR39よりも高い屈折率および耐衝 撃性を有するが、典型的には、CR39よりも乏しい耐スクラッチ性を示す。Poly(carbonyldioxy-1,4-phenyleneisopropylidene-1,4-ph) Polycarbonates like CR39 have a higher refractive index and impact resistance than CR39. scratch resistance, but typically exhibits poorer scratch resistance than CR39.

耐スクラッチ性の前面プラスチックはまた、他の多くの透明で高性能なエンジニ アリング熱可塑性プラスチック(ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリエーテ ルスルホン、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート、および、他の非晶質 (ランダムコポリマー)ポリアミド、ポリエステル、およびウレタンを包含する が、これらが絶対に必須というわけではない)から選択され得る。非限定的な実 施例は以下に示すポリマーを包含する。The scratch-resistant front plastic is also compatible with many other transparent high-performance engineering Alling thermoplastics (polyetherimide, polyimide, polyether rusulfone, polysulfone, polyethylene terephthalate, and other amorphous (random copolymers) include polyamides, polyesters, and urethanes However, these are not absolutely required). non-limiting fruit Examples include the polymers shown below.

あるいは、透明で高性能のエンジニアリング熱硬化性樹脂(エポキシまたはビス マレイミドを包含するが、これらに限定されない)が用いられ得る。熱硬化性樹 脂は、プラノ(平面)ウェファ−を形成するために、樹脂のトランスファー成形 を必要とする。これとは対照的に、熱可塑性プラスチックは射出成形される。熱 硬化性樹脂用の多くの硬化剤(架橋剤)が存在し、公知であり、これには脂肪族 および芳香族アミンおよび無水物が挙げられる。単独重合したエポキシもまた用 いられ得る。前面ウェファ−材料として有用である、硬質で透明なエポキシのカ プセル材料が、集積回路保護のために、そしてLEDの被覆のために長い間処方 されてきた。Alternatively, clear, high-performance engineering thermosets (epoxies or bis including but not limited to maleimides) may be used. thermosetting wood Transfer molding of the resin to form a plano wafer Requires. In contrast, thermoplastics are injection molded. heat Many curing agents (crosslinking agents) exist and are known for curable resins, including aliphatic and aromatic amines and anhydrides. Homopolymerized epoxy can also be used. I can stay. Front wafer - A hard, transparent epoxy coating that is useful as a material. Puccell materials have long been formulated for integrated circuit protection and for coating LEDs. It has been.

IIl、ポリマー−ポリマー複合体の調製本明細書中に記載されるポリマー−ポ リマーレンズ複合体は、広い範囲の適用に理想的である種々の方法により調製さ れ得る。本発明は、眼鏡製造業者および小売り業者による、広く多様な高度に耐 衝撃性で高度に耐スクラッチ性のレンズの、その場での迅速な調製方法を包含す る。IIl, Preparation of Polymer-Polymer Composites Polymer-polymer conjugates described herein Rimmer lens complexes are prepared by a variety of methods that are ideal for a wide range of applications. It can be done. The present invention provides a wide variety of highly durable products by eyewear manufacturers and retailers. Includes a rapid, in-situ preparation method for impact-resistant, highly scratch-resistant lenses. Ru.

レンズの型枠としては、典型的には、図4に示すように、前面が金属またはガラ スの型枠、および背面がUv透過性または熱伝導性の型枠が挙げられる。これら の従来の型枠は、ポリマー−ポリマー複合体を製造するために用いられ得る。当 業者は、本明細書中の開示が与えられるならば、従来のレンズの型枠を用いる以 下に示す方法の一つを用いることにより、または、他の公知の方法によりこの複 合体を調製し得る。複合体は、予備形成した前面ウェファ−上で背面層を重合す ることにより、予備形成した背面層上で前面ウェファ−を重合することにより、 または、予備形成した背面ウェファ−上に、予備形成した前面ウェファ−を結合 することにより調製され得る。Typically, the lens mold has a metal or glass front surface, as shown in Figure 4. Examples include molds with a UV-transparent or thermally conductive back surface. these conventional molds can be used to manufacture polymer-polymer composites. Current Given the disclosure herein, one skilled in the art will be able to use a conventional lens mold. This duplication can be done by using one of the methods listed below or by other known methods. Consolidations can be prepared. The composite is prepared by polymerizing the back layer on a preformed front wafer. By polymerizing the front wafer on the preformed back layer by Alternatively, bond a preformed front wafer onto a preformed back wafer. It can be prepared by:

複合体のいずれかの層の表面を、グロー放電で改変することにより、表面の疎水 性または親水性が変化し、良好な結露防止特性または他の望ましい特性が得られ 得る。Surface hydrophobicity can be achieved by modifying the surface of either layer of the composite with a glow discharge. properties or hydrophilicity to provide good anti-condensation properties or other desirable properties. obtain.

あらかじめ調製した前面ウェファ−とあらかじめ調製したウニ −との ム ある実施態様において、ポリマー−ポリマーレンズ複合体は、あらかじめ調製し た耐スクラッチ性の前面ポリマーウェファ−と、あらかじめ調製した耐衝撃性の 背面ウェファ−とを接着剤で結合させることにより調製され得る。好ましい実施 態様では、前面は耐スクラッチ性ポリマーであり、そして背面は耐衝撃性ポリマ ーである。この二層は、ポリマー−ポリマーまたはポリマー−ガラスの複合体を 接着するための、当業者に公知の任意の接着性材料で接着され得る。好ましい実 施態様では、二層は、上記で詳細に説明したような部分的に重合した耐衝撃性材 料(上記の重合方法が続くことにより、インサイチュで重合する)で接着される 。A combination of a pre-prepared front wafer and a pre-prepared sea urchin In some embodiments, the polymer-polymer lens composite is pre-prepared. a scratch-resistant front polymer wafer and a pre-prepared impact-resistant polymer wafer. It can be prepared by bonding the back side wafer with an adhesive. preferred practice In embodiments, the front surface is a scratch resistant polymer and the back surface is an impact resistant polymer. - is. This bilayer consists of a polymer-polymer or polymer-glass composite. It may be adhered with any adhesive material known to those skilled in the art for adhesion. favorable fruit In embodiments, the bilayer is a partially polymerized impact resistant material as detailed above. adhesive (polymerized in situ by following the above polymerization method) .

前面および背面層は異なる曲率を有し得、従って、ポジティブまたはネガティブ のいずれかのレンズが作製され得る。The front and back layers can have different curvatures, thus positive or negative Any lens can be made.

実施例8 あらかじめ調製した前面レンズとあらかじめ調製した背面レンズとの 結合 前面ウェファ−は、CR−39、二焦点フラットトップ1■のウェファ−である 。実施例1に記載の材料が部分的に重合した材料(蜂蜜様の稠度)をインサイチ ュで連続的に重合させることにより、背面層(これもまたCR−39)を前面ウ ェファ−に接着させる。Example 8: Combination of a pre-prepared front lens and a pre-prepared back lens join The front wafer is a CR-39 bifocal flat top 1■ wafer. . The material described in Example 1 was partially polymerized (honey-like consistency) in situ. The back layer (also CR-39) was bonded to the front layer by successive polymerization in Glue it to the buffer.

ン した1面つェフ − での の ムもう一つの実施態様では、ポリマー−ポ リマーレンズ複合体は、あらかじめ調製した前面ポリマーウェファ−上で、背面 ポリマー層をインサイチュで重合させることにより調製され得る。この手順を実 施例9〜11に示す。In another embodiment, the polymer polymer The Rimmerlens composite is placed on a pre-prepared front polymer wafer and then It can be prepared by polymerizing the polymer layer in situ. Perform this step Shown in Examples 9-11.

実施例9 CR−39前面ウェファーおよびPVMS/MM^背面ウェファ−を 有するレンズの調製 CR−39rフラットトップ」 (二焦点性)の薄い前面ウェファ−(厚み約1 .21、および直径約7511IIn)を前面ウェファ−として用いる。ウェフ ァ−の裏側に、1■程度の空間を中に有するキャビティーを形成する。キャビテ ィー中へ、7%のPVMSおよび93%のMMAを部分的に重合した混合物を挿 入する。次いで、上記および図4に示すように、材料を重合させる。背面の型枠 は、透明でUV透過性の石英ガラスであり、精密な曲面の断片であるので、レン ズは、最終的に成形されるときに正確な処方を有する。Example 9 CR-39 front wafer and PVMS/MM^ back wafer Preparation of lenses with CR-39r flat top” (bifocal) thin front wafer (thickness approx. .. 21, and a diameter of about 7511 IIn) is used as the front wafer. web A cavity having a space of about 1 inch inside is formed on the back side of the core. cavite A partially polymerized mixture of 7% PVMS and 93% MMA was inserted into the chamber. Enter. The material is then polymerized as described above and shown in FIG. back formwork is transparent and UV-transparent quartz glass, and is a piece of precisely curved surface, so it cannot be viewed with a lens. The mold has a precise formulation when it is finally molded.

実施例10 エポキシの前面ウェファ−およびPVMS\■A背面層を有するレ ンズの調製 エポキシ(二無水物で硬化したノボラック)の薄い前面ウェファ−(プラノ6の 曲率、厚みIIIIrn、直径7bnm)を前面ウェファ−として用いる。ウェ ファ−に加えて、111程度の空間を中に有するキャビティーを形成する。キャ ビティー中へ、3%のPVMSと96%のMMAと1%のEGDMA (エチレ ンジグリコールジメタクリレート)とを部分的に重合した混合物を挿入する。次 いで、上記および図4に示すように、材料を重合させる。背面の型枠は、透明で UV透過性の石英ガラスであり、精密な曲面の断片であるので、レンズは、最終 的に成形されるときに正確な処方を有する。Example 10 Layer with epoxy front wafer and PVMS\■A back layer Preparation of lenses Thin front wafer of epoxy (dianhydride cured novolac) (Plano 6 curvature, thickness IIIrn, diameter 7bn) is used as the front wafer. We In addition to the fur, a cavity having about 111 spaces inside is formed. Kya 3% PVMS, 96% MMA and 1% EGDMA (Ethiele a partially polymerized mixture of diglycol dimethacrylate). Next The material is then polymerized as described above and in FIG. The back formwork is transparent The lens is made of UV-transparent quartz glass and is a precisely curved piece, so the final It has a precise formulation when molded.

実施例11PET(ポリエチレンテレフタレート)の前面ウェファ−およびPV MS/M^メチルアクリレートの背面層を有するレンズの調製 PETの薄い前面ウェファ−(プラノ6の曲率、厚み1+nIo、直径71mm )を前面ウェファ−として用いる。ウェファ−(こ加えて、1fflff1程度 の空間を中に有するキャビティーを形成する。Example 11 PET (polyethylene terephthalate) front wafer and PV Preparation of lenses with back layer of MS/M^methyl acrylate PET thin front wafer (plano 6 curvature, thickness 1+nIo, diameter 71 mm) ) is used as the front wafer. Wafer (in addition, about 1fflff1 form a cavity having a space inside.

キャビティー中へ、5%のpntsおよび95%のMMAを部分的番二重合した 混合物を挿入する。次いで、上記および図41こ示すように、材料を重合させる 。背面の型枠は、透明でUV透過性の石英ガラスであり、精密な曲面の断片であ るので、レンズ1よ、最終的に成形されるときに正確な処方を有する。Partially polymerized 5% pnts and 95% MMA into the cavity. Insert the mixture. The material is then polymerized as shown above and in Figure 41. . The back formwork is a transparent, UV-transparent quartz glass piece with a precision curved surface. Therefore, lens 1 has an accurate prescription when it is finally molded.

II+、眼科 レンズのた の 速 イボ17−1お びレンズ −1るた の 連続的重合方法を用いて30分またはそれ未満で硬イヒされ得、高品質の、耐衝 撃性および耐摩耗性材料となる、眼科用レンズの調製のための重合可能な組成物 が開示されてL)る。II+, Ophthalmology Lens No.17-1 and Lens-1 Ruta No. High quality, impact resistant material that can be cured in 30 minutes or less using continuous polymerization methods Polymerizable composition for the preparation of ophthalmic lenses resulting in impact- and abrasion-resistant materials is disclosed L).

本明細書で開示されているこの重合可能な組成物(よ、また、通常の方法および 当業者に既知の重合のための装置を用(九でも重合され得る。この組成物は、少 なくとも50重量%の、アクリレートまたはメタクリレート(あるいはアク1ル −トおよびメタクリレートの混合物)で末端封止されIこウレタン、エポキシ、 またはポリエステルオリゴマー(あるいはそれらの混合物)、任意の希釈剤、例 えばアクリレートまたはメタクリレートで末端封止された炭化水素ジオール、あ るいは低分子量の架橋可能なトリー、テトラ−1またはポリ−アクリレートある いはメタクリレートを含む。This polymerizable composition disclosed herein may also be prepared by conventional methods and methods. The composition can also be polymerized using equipment for polymerization known to those skilled in the art. At least 50% by weight of acrylate or methacrylate (or acrylate) urethane, epoxy, or polyester oligomers (or mixtures thereof), optional diluents, e.g. For example, hydrocarbon diols end-capped with acrylates or methacrylates, or low molecular weight crosslinkable tri-, tetra-1 or poly-acrylates. Contains methacrylate.

1、オリゴマー 得られるレンズの所望の物理的特性を得るためのオリゴマーの適当な選択は、重 要である。なぜなら、このオリゴマーは、上記重合可能な組成物の主要成分(重 量において)であるからである。アクリレートおよびメタクリレートで末端封止 されたオリゴマーから調製されるポリマーの顕著な光学および機械的特性が知ら れている。多様な材料をブレンドすることにより、所望の機械的特性が得られる ように合わせられ得るので、コーティング、接着剤、医療用プラスチック、レン ズ、光学繊維、およびグレージング材料を含む多数の用途の候補となる。1. Oligomer Proper selection of oligomers to obtain the desired physical properties of the resulting lens is an important It is essential. This is because this oligomer is the main component of the polymerizable composition (polymerizable composition). (in quantity). End-capping with acrylates and methacrylates The remarkable optical and mechanical properties of polymers prepared from synthesized oligomers are known. It is. Desired mechanical properties can be achieved by blending diverse materials Coatings, adhesives, medical plastics, lenses, etc. It is a candidate for numerous applications, including fiber optic lenses, optical fibers, and glazing materials.

3つのタイプのオリゴマーニアクリレートまたはメタクリレート(あるいはそれ らの混合物)で末端封止されたウレタン、ならびにアクリレートまたはメタクリ レート(あるいはそれらの混合物)で末端封止されたエポキシまたはポリエステ ルが、連続的重合方法を用いて眼科用レンズを調製するためには好ましいことが 見いだされた。一般的には、ウレタンオリゴマーは、最終のレンズに頑丈さくt oughness)および耐摩耗性を与えるが、エポキシおよびポリエステルオ リゴマーは、硬度および耐化学薬品性を与える。好適な実施態様においては、レ ンズの製造に用いられるこのオリゴマーは、400から9000までの範囲の分 子量を有するが、好ましくは800と2500との間である。高分子量のオリゴ マーは、可撓性に富みすぎるレンズを製造する一方、低分子量のオリゴマーは、 剛直すぎ、耐衝撃性が低いレンズを製造する。このオリゴマーの官能性(アクリ レートまたはメタクリレート)は、2から6の範囲であり得る。このオリゴマー は、最終処方物のの2ON量%と90重量%との間で、好ましくは組成物の50 %より多くの割合で、さらに典型的には組成物の50重量%と75重量%との間 で含有され得る。Three types of oligomeric acrylates or methacrylates (or urethane end-capped with a mixture of Epoxy or polyester end-capped with polyester (or mixtures thereof) is preferred for preparing ophthalmic lenses using continuous polymerization methods. Found. Generally, urethane oligomers are used to provide a sturdy structure to the final lens. epoxy and polyester Ligomers provide hardness and chemical resistance. In a preferred embodiment, the recorder This oligomer used in the manufacture of lenses has a molecular weight ranging from 400 to 9000. molecular weight, preferably between 800 and 2500. High molecular weight oligos oligomers produce lenses that are too flexible, while low molecular weight oligomers Producing lenses that are too rigid and have low impact resistance. The sensuality of this oligomer (acrylic (methacrylate or methacrylate) can range from 2 to 6. This oligomer is between 2ON% and 90% by weight of the final formulation, preferably 50% of the composition. %, more typically between 50% and 75% by weight of the composition. can be contained in

a)ウレタンアクリレート ポリウレタンは、ポリマーの骨格内に少なくとも2つの−NHCOO−結合を含 有する、ポリマーの一般的種類であり、任意には骨格内にエステル、エーテル、 ウレア、およびアミドなどの他の官能基を共に含有する。ウレタンオリゴマーか ら調製されるポリマーは、良好な耐摩耗性、頑丈さ、耐衝撃性のための可撓性、 透明性、および耐汚染性を示す。ウレタンをコーティング産業に有用なものとし ているこれらの特性は、眼科用製品の特質にもまた重要である。a) Urethane acrylate Polyurethanes contain at least two -NHCOO- bonds within the backbone of the polymer. A general class of polymers having, optionally, esters, ethers, Contains both urea and other functional groups such as amide. Urethane oligomer? The polymer prepared from the above has good abrasion resistance, toughness, flexibility for impact resistance, Demonstrates transparency and stain resistance. Making urethane useful for the coating industry These properties are also important for the properties of ophthalmic products.

ウレタンポリマーを調製するためには、当業者に既知の広範囲の方法がある。ウ レタンプレポリマーは、典型的には、多様な組成の脂肪族または芳香族のポリオ ール、ポリエステル、またはポリエーテルと化学量論量的に過剰なジイソシアネ ートとの反応生成物である。典型的には、上記ポリオール、ポリエステル、また はポリエーテルの末端水酸基の数は、2またはそれより多い。上記末端水酸基は ジイソシアネートと反応し、ウレタン結合を形成し、そして、末端がイソシアネ ート基でエンドキャップされたプレポリマーが得られる。NCO基10H基の化 学量論量比に依存して、イソシアネート末端オリゴマーの骨格内にもまた、ウレ タン結合が組み込まれ得る。There is a wide range of methods known to those skilled in the art for preparing urethane polymers. cormorant Rethane prepolymers are typically aliphatic or aromatic polyols of various compositions. polyester, polyester, or polyether with a stoichiometric excess of diisocyanene. It is a reaction product with Typically, the polyols, polyesters, or The number of terminal hydroxyl groups in the polyether is 2 or more. The above terminal hydroxyl group is Reacts with diisocyanate to form a urethane bond, and the terminal ends with isocyanate. A prepolymer end-capped with ate groups is obtained. Conversion of NCO group to 10H group Depending on the stoichiometry, urea may also be present within the backbone of the isocyanate-terminated oligomer. Tan bonds may be incorporated.

(1)ジイソシアネート、(2)ポリオール、ポリエステル、またはポリエーテ ル、あるいは(3)NCO基10H基の化学量論量比を変化させることにより、 異なるウレタンが得られ得る。ウレタンオリゴマーおよびポリマーの記載は、F r1sch、 K、 C,、^pplied Polymer 5cience (J、に、Craver & R,W、Te5sW)、54章、828頁。(1) diisocyanate, (2) polyol, polyester, or polyether or (3) by changing the stoichiometric ratio of NCO groups and 10H groups, Different urethanes can be obtained. Description of urethane oligomers and polymers is F r1sch, K, C,, ^pplied Polymer 5science (J, in, Craver & R, W, Te5sW), chapter 54, page 828.

AC3,0RPL、 Washington、 1975を参照のこと。See AC3,0RPL, Washington, 1975.

好適なジイソシアネートの例には、4.4′−ジフェニルメタンジイソシアネー ト(MD[、ICI Po1yurethanes Group、test D eptford、 New Jerseyより入手可能) 、 PB^2259 (MDIのより安定な水分散性バージョン、これもICI Po1yureth anes Groupより入手可能):3′ −イソシアナトメチル−3,5, 5−)リメチルシクロヘキシルイソシアネート(IPDIまたはイソホロンジイ ソシアネート、Huls Aa+erica、 Inc、より入手可能);2, 4−および2.6−トルエンジイソシアネート(TDI) ;エチレンジイソシ アネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、 ヘキサメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチ レンジイソシアネート、シクロへキシルジイソシアネート、メチレンビス−(4 −シクロヘキシルイソシアネート)、フェニレンジイソシアネート、ジフェニル エーテル−4,4′ −ジイソシアネート、2. 2. 4−トリメチルへキサ メチレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、テトラメチルキシレン ジイソシアネート、ポリエーテルジイソシアネート、ポリエステルジイソシアネ ート、ポリアミドジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、4,4°  −ジフェニルメタンジイソシアネート、トルイジンジイソシアネート、および ダイマー酸ジイソシアネート(2個の不飽和カルボン酸の反応生成物より調製さ れたジイソシアネート)が包含される。Examples of suitable diisocyanates include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate. (MD[, ICI Po1yurethanes Group, test D eptford, New Jersey), PB^2259 (A more stable water-dispersible version of MDI, also ICI Po1yureth available from anes Group): 3'-isocyanatomethyl-3,5, 5-) Limethylcyclohexyl isocyanate (IPDI or isophoronediyl) Socyanate, available from Huls Aa+erica, Inc.); 2, 4- and 2,6-toluene diisocyanate (TDI); ethylene diisocyanate Anate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, Hexamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, decamethyl diisocyanate, cyclohexyl diisocyanate, methylene bis(4 -cyclohexyl isocyanate), phenylene diisocyanate, diphenyl Ether-4,4'-diisocyanate, 2. 2. 4-trimethyl hexa Methylene diisocyanate, xylene diisocyanate, tetramethylxylene Diisocyanate, polyether diisocyanate, polyester diisocyanate Polyamide diisocyanate, dianisidine diisocyanate, 4,4° -diphenylmethane diisocyanate, toluidine diisocyanate, and dimer acid diisocyanate (prepared from the reaction product of two unsaturated carboxylic acids) diisocyanates).

ウレタンプレポリマーは、プレポリマーにアクリレートまたはメタクリレート基 を加えることにより放射線硬化可能となるように形成される。これは、典型的に は、イソシアネート末端オリゴマーとヒドロキシ置換されたアクリレートまたは メタクリレートとの反応により行われる。例としては、2−ヒドロキシエチル( メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ドデシル オキシヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートおよびグリセリン(メタ)アク リレートが包含されるが、これに限定されない。高い(メタ)アクリレート官能 性が、ジイソシアネート末端オリゴマーと、ペンタエリスリトールトリ (メタ )アクリレートのような化合物とを反応させることにより、得られ得る。このペ ンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートは、化合物1モルあたり、およそ 1当量の水酸基、および、3つの(メタ)アクリレート基を含む。あるいは、イ ソシアネートと反応し得る他の官能基を含むアクリレートまたはメタクリレート エステル、例えば、グリシジルアクリレートまたはメタクリレートなどのエポキ シ含有化合物、または、アミノアルキルまたはアミノアリールアクリレートまた はメタクリレートなどのアミノ含有エステルも、用い得る。Urethane prepolymers contain acrylate or methacrylate groups in the prepolymer. It is formed to be radiation curable by adding . This is typically is an isocyanate-terminated oligomer and a hydroxy-substituted acrylate or It is carried out by reaction with methacrylate. Examples include 2-hydroxyethyl ( meth)acrylate, 2-hydroxypropyl(meth)acrylate, dodecyl Oxyhydroxypropyl (meth)acrylate and glycerin (meth)acrylate Includes, but is not limited to, related. High (meth)acrylate functionality diisocyanate-terminated oligomer and pentaerythritol tri(meth) ) can be obtained by reacting with compounds such as acrylates. This page Taerythritol tri(meth)acrylate is approximately Contains one equivalent of hydroxyl group and three (meth)acrylate groups. Or Acrylates or methacrylates containing other functional groups that can react with isocyanates Ester, e.g. epoxy such as glycidyl acrylate or methacrylate or aminoalkyl or aminoaryl acrylates or Amino-containing esters such as methacrylates may also be used.

二官能性または三官能性ウレタンプレポリマーの限定されない例を、以下に示す : ここで、Pは、脂肪族または芳香族ポリエーテル、ポリエステル、またはポリオ ールであり、Rは、イソシアネート残基(ここにイソシアネート部分が結合して いた)であり、nは2または3であり、そして、Aは、オリゴマーのエンドキャ ップに用いられたヒドロキシル化アクリレートまたはメタクリレートの脂肪族( 典型的にはアルキル)または芳香族エステル部分である。2と6との間のアクリ レートまたはメタクリレート官能基を含むウレタン(メタ)アクリレートが、工 業的に容易に入手可能である。Non-limiting examples of di- or tri-functional urethane prepolymers are shown below. : Here, P is an aliphatic or aromatic polyether, polyester, or polyol. R is an isocyanate residue (to which the isocyanate moiety is bonded). ), n is 2 or 3, and A is the end cap of the oligomer. aliphatic ( typically an alkyl) or aromatic ester moiety. Acrylic between 2 and 6 Urethane (meth)acrylates containing ester or methacrylate functional groups are It is commercially readily available.

上記アクリレートまたはメタクリレート末端オリゴマーの特性は、骨格の構造に 依存する。アルキルエステルおよびエーテルは、芳香族エステルおよびエーテル に比べて、黄変が少なく、光に対して安定である。しかし、芳香族エステルおよ びエーテルは、組成物へ硬度を与え、これらに対応するアルキルエステルおよび エーテルに比べて高い屈折率を有する。The characteristics of the above acrylate or methacrylate-terminated oligomers depend on the structure of the backbone. Dependent. Alkyl esters and ethers are aromatic esters and ethers. It has less yellowing and is more stable against light. However, aromatic esters and The alkyl esters and ethers impart hardness to the composition, and their corresponding alkyl esters and It has a higher refractive index than ether.

これは、与えられた処方のためのレンズの厚みを薄くするためには好ましい。ポ リエステルをベースとしたウレタンアクリレートまたはメタクリレートは、ポリ エーテルをベースとしたウレタンアクリレートまたはメタクリレートに比べて、 通常硬い。なぜなら、ポリエステルは、より強い双極性相互作用および水素結合 性相互作用がウレタンセグメントとの間に起こり得る、より極性の結合構造およ びより塩基性の酸素を提供するからである。This is preferred to reduce lens thickness for a given prescription. Po Polyester-based urethane acrylates or methacrylates are Compared to ether-based urethane acrylates or methacrylates, Usually hard. Because polyester has stronger dipolar interactions and hydrogen bonds More polar bond structures and This is because it provides more basic oxygen.

ヒドロキシ末端ポリエステル開始材料は、しばしば、ジカルボン酸または無水物 とモノマー性グリコールまたはトリオールとから調製される。このジカルボン酸 または無水物には、アジピン酸、無水フタル酸、およびダイマー化リノール酸が 含まれるが、これに限定されない。グリコールの例には、エチレングリコール、 プロピレングリコール、1. 2−ブチレングリコール、1.4−ブチレングリ コール、1.6−ヘキジレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセロー ル、および1. 2. 6−ヘキサンドリオールが包含される。Hydroxy-terminated polyester starting materials are often dicarboxylic acids or anhydrides and a monomeric glycol or triol. This dicarboxylic acid or anhydrides include adipic acid, phthalic anhydride, and dimerized linoleic acid. Including, but not limited to. Examples of glycols include ethylene glycol, Propylene glycol, 1. 2-butylene glycol, 1,4-butylene glycol Cole, 1,6-hexylene glycol, trimethylolpropane, glycerol le, and 1. 2. Includes 6-hexandriol.

ウレタンオリゴマーを生成するために、広く用いられているポリエーテルジオー ルおよびポリオールには、ポリ(オキシプロピレン)グリコール、ポリ(1,4 −オキシブチレン)グリコール、アルキレンオキシドのランダムコポリマー、お よびテトラヒドロフランとアルキレンオキシドとのコポリマーが包含される。ジ イソシアネートモノマー、ポリオール基、および化学量論量比に依存して、異な る機械的および化学的特性を有するウレタンオリゴマーが得られる。The widely used polyether diol to produce urethane oligomers Polyols and polyols include poly(oxypropylene) glycol, poly(1,4 -oxybutylene) glycol, random copolymer of alkylene oxide, and copolymers of tetrahydrofuran and alkylene oxide. Ji Depending on the isocyanate monomer, polyol group, and stoichiometry, different Urethane oligomers with mechanical and chemical properties are obtained.

分枝ポリオール、ポリエステル、またはポリエーテルをベースとした分枝オリゴ マーもまた、重合可能な組成物として有用である。Branched oligos based on branched polyols, polyesters, or polyethers Polymers are also useful as polymerizable compositions.

ウレタンメタクリレートまたはアクリレートは1より多い官能基を有しているの で、重合した後に得られる材料は、熱可塑性よりもむしろ熱硬化の材料である。Urethane methacrylates or acrylates have more than one functional group. The material obtained after polymerization is a thermoset rather than a thermoplastic material.

この材料は一度キャストすると再加工することができないが、顕著な耐化学薬品 性および熱的−機械的安定性においては有利である。機械的な熱硬化特性に影響 する重要なファクターは、網目状構造中の架橋密度である。この密度が増加(こ れは、アクリレート基間の分子量の減少、または、オリゴマーの官能性の増加に より達成される)が、通常、高いTgおよびより優れた耐摩耗性の系をもたらす 。しかし可撓性が損なわれること(これは、低い耐衝撃性およびキャスト時の高 い収縮を引き起こす)もまた、高い架橋密度がもたらすものである。Although this material cannot be reworked once cast, it has remarkable chemical resistance It is advantageous in terms of properties and thermal-mechanical stability. Affects mechanical thermoset properties An important factor is the crosslink density in the network structure. This density increases (this This is due to a decrease in the molecular weight between the acrylate groups or an increase in the functionality of the oligomer. ) typically results in higher Tg and better wear-resistant systems. . However, flexibility is compromised (this results in lower impact resistance and higher (causing high shrinkage) is also a result of high crosslinking density.

本明細書に開示される重合可能な組成物に用いられ得る、安定な市販のアクリレ ートまたはメタクリレート末端ウレタンには、UCB Radcureにより市 販のウレタンアクリレート2264.284.488L 4866.8301、 および8804.5artoffler Coff1panyより市販のウレタ ンアクリレートCN955、CN960、CN961. CN963、およびC N970、Imperial Chemical Ind、より市販のウレタン アクリレートNR2075が含まれるが、これに限定されない。Stable commercially available acrylic resins that can be used in the polymerizable compositions disclosed herein For base- or methacrylate-terminated urethanes, the UCB Radcure Urethane acrylate 2264.284.488L 4866.8301, and 8804.5artoffler Ureta commercially available from Coff1pany Acrylate CN955, CN960, CN961. CN963, and C N970, a urethane commercially available from Imperial Chemical Ind. Includes, but is not limited to, acrylate NR2075.

b)エポキシおよびポリエステルアクリレートエポキシおよびポリエステルアク リレートおよびメタクリレートもまた、眼科用レンズのための高速硬化する重合 可能な溶液に含有されるためのオリゴマーとして有用である。なぜなら、これら の材料から調製されるポリマーは、硬度、耐化学薬品性、および高屈折率などの 所望の特性を示すからである。これらのモノマーから調製されたポリマーは、ウ レタン系に比べて、可撓性に劣り、従って耐衝撃性に劣り得る。b) Epoxy and polyester acrylate epoxy and polyester acrylate Rylates and methacrylates are also fast-curing polymers for ophthalmic lenses. It is useful as an oligomer for inclusion in possible solutions. Because these Polymers prepared from materials have properties such as hardness, chemical resistance, and high refractive index. This is because it exhibits desired characteristics. Polymers prepared from these monomers are Compared to rethane-based materials, they may be less flexible and therefore less impact resistant.

芳香族エポキシおよびポリエステルアクリレートおよびメタクリレートは、アル キルウレタンアクリレートまたはメタクリレートと比べて、光安定性に劣る。好 適な実施態様におし)では、ウレタンアクリレートまたはメタクリレートに代え てエポキシおよびポリエステルアクリレートを用いることはできないが、その代 わりに、エポキシおよびポリエステルアクリレートはウレタンアクリレートまた はメタクリレートオリゴマーと任意の適切な組み合わせにより用いられる。1つ の実施態様では、エポキシ、および、または、ポリエステルアクリレートまたは メタクリレートは、オリゴマーの総含量の0重量%から50重量%まで、含有さ れる。Aromatic epoxies and polyester acrylates and methacrylates Poor photostability compared to killurethane acrylates or methacrylates. good In a preferred embodiment), instead of the urethane acrylate or methacrylate Although epoxies and polyester acrylates cannot be used in Instead, epoxies and polyester acrylates are replaced by urethane acrylates or are used in any suitable combination with methacrylate oligomers. one In embodiments of epoxy and/or polyester acrylate or Methacrylates may be present from 0% to 50% by weight of the total oligomer content. It will be done.

エポキシアクリレートは、典型的には、エポキシド官能基と、アクリル酸、メタ クリル酸、またはそれらの混合物との反応により得られ、エステル化されたアク リレートまたはメタクリレート樹脂を形成する。二官能性エポキシ末端樹脂のた めの上記反応を以下に示す: ここで、Pは、脂肪族または芳香族鎖(任意に酸素、窯素、および硫黄などのへ テロ原子、ならびに骨格中にアミド、エステル、エポキシ、エーテル、およびア ミノなどの官能基を含む)を示し;Rは、H(アクリレートの場合)およびCH 3(メタクリレートの場合)である。アクリレートまたはメタクリレート基は、 次いで通常のフリーラジカル重合に供される。用いられる典型的なエポキシには 、脂肪族または芳香族グリシジルエーテル、エポキシフェノールノボラック、エ ポキシクレゾールノボラック、ポリアミンまたはポリアミドで修飾したエポキシ 、シクロ脂肪族エポキシ樹脂、およびその他が包含される。エポキシ部分の一部 は不飽和のまま残され得る。最終的なエポキシアクリレートまたはメタクリレー トオリゴマー性組成物には、(メタ)アクリレート、エポキシ、エステル、およ び酸が包含され得る。Epoxy acrylates typically contain epoxide functional groups and acrylic acid, meth Acrylic acid obtained by reaction with acrylic acid or mixtures thereof and esterified Forms rylate or methacrylate resins. For difunctional epoxy-terminated resins The above reaction is shown below: where P is an aliphatic or aromatic chain, optionally including oxygen, silica, and sulfur. Tero atoms, as well as amides, esters, epoxies, ethers, and atoms in the backbone. R is H (in the case of acrylate) and CH 3 (in the case of methacrylate). Acrylate or methacrylate groups are It is then subjected to conventional free radical polymerization. Typical epoxies used include , aliphatic or aromatic glycidyl ethers, epoxyphenol novolaks, Poxycresol novolac, epoxy modified with polyamine or polyamide , cycloaliphatic epoxy resins, and others. Part of the epoxy part can be left unsaturated. Final epoxy acrylate or methacrylate Oligomeric compositions include (meth)acrylates, epoxies, esters, and can be included.

エポキシアクリレートは、本明細書において参考のために援用されているKir k−Othmer、 Encyclopedia of Chenical T echnology、第2版、第3版、第8巻、第294−312頁(John  1ily & S。Epoxy acrylate is Kir k-Othmer, Encyclopedia of Chemical T technology, 2nd edition, 3rd edition, volume 8, pages 294-312 (John 1ily & S.

ポリエステルアクリレートは、アクリル酸また−はメタクリル酸を用いた、過剰 の水酸基を有するポリエステルのエステル化により調製される。水酸基末端ポリ エステルの調製物は、通常、アジピン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、アゼラ イン酸、またはダイマー性リノール酸のような酸と、モノマー性グリコール、ト リオール、およびε−カプロラクトンとを反応させることにより得られる。アル キルグリコールおよびトリオールは、限定されない例としては、エチレングリコ ール、プロピレングリコール、1,2−ブチレングリコール、1、 4−ブチレ ングリコール、および1,6ヘキシレングリコールをベースとし得る。用いられ るトリオールには、例えば、トリメチロールプロパン、グリセロール、および1 ,2゜6ヘキサントリオールが包含される。さらに高度に分枝した系もまた、よ り高い架橋密度を提供するために用いられ得る。Polyester acrylates are prepared in excess using acrylic or methacrylic acid. It is prepared by esterification of a polyester having hydroxyl groups. Hydroxyl group-terminated poly Preparations of esters are usually adipic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, azela Acids such as inic acid or dimeric linoleic acid and monomeric glycols, It is obtained by reacting lyol and ε-caprolactone. Al Kill glycols and triols include, by way of non-limiting example, ethylene glycol. alcohol, propylene glycol, 1,2-butylene glycol, 1,4-butylene glycol glycol, and 1,6 hexylene glycol. used Triols include, for example, trimethylolpropane, glycerol, and , 2°6 hexanetriol. More highly branched systems also can be used to provide higher crosslink density.

ポリエステルアクリレートは、弾性特性および剛直特性の両方を、最終製品に与 える。例えば、無水フタル酸またはイソフタル酸などの芳香族酸を含むポリエス テルは、最終製品に剛直性および耐熱性を与える。高度に分枝した系もまた、剛 直性、高い耐化学薬品性および耐熱性、硬度、ならびに低伸度を最終製品に与え る。Polyester acrylates provide both elastic and rigid properties to the final product. I can do it. For example, polyesters containing aromatic acids such as phthalic anhydride or isophthalic anhydride. Tel imparts rigidity and heat resistance to the final product. Highly branched systems are also rigid Gives the final product straightness, high chemical and heat resistance, hardness, and low elongation. Ru.

2、希釈剤 最終的に得られる樹脂の加工性を向上させるために、低粘度の反応性希釈剤を、 重合可能な組成物中に含有させる。この希釈剤はレンズ中に取り込まれるので、 所望の性質(例えば、疎水性、耐摩耗性および耐衝撃性)を与えるように、適切 に選択されるべきである。希釈剤は単官能性、二官能性、または多官能性であり 得る。ここで用語「官能性」とは放射による硬化において反応性である基(例え ば、アクリレートおよびメタクリレート)について言うために用いられる。2. Diluent In order to improve the processability of the final resin, a low viscosity reactive diluent is added. Contained in a polymerizable composition. This diluent is incorporated into the lens, so as appropriate to give the desired properties (e.g. hydrophobicity, abrasion resistance and impact resistance) should be selected. Diluents can be monofunctional, difunctional, or polyfunctional. obtain. The term "functionality" here refers to groups that are reactive in radiation curing (e.g. For example, acrylates and methacrylates).

一般に、重合可能な組成物のオリゴマー性成分および希釈剤成分のいずれに用い る場合でも、アクリレートの方がメタクリレートよりも好ましい。なぜなら、ア クリレートの方がメタクリレートよりも、よりすばやく硬化するため、製造時間 を短縮できるからである。Generally used in both the oligomeric and diluent components of polymerizable compositions. Acrylates are preferred over methacrylates even when Because a Acrylate cures more quickly than methacrylate, so manufacturing time This is because it can shorten.

希釈剤は重合可能な組成物中に用いられるウレタンアクリレートまたはメタクリ レート、あるいはエポキシアクリレートまたはメタクリレートと化学的に親和性 があるべきである。The diluent is the urethane acrylate or methacrylate used in the polymerizable composition. chemically compatible with acrylates or epoxy acrylates or methacrylates There should be.

組成物の重合において相分離が起こらない場合に、その希釈剤は親和性があると 見なされる。A diluent is said to be compatible if no phase separation occurs during the polymerization of the composition. be considered.

ひとつの実施態様においては、重合可能な組成物は以下のCH−= CRCO( X ) OCR= CHを炭化水素ジオール系列 ここでRはそれぞれ独立してHまたはメチルであり、そしてXはC2からCI4 の直鎖状または分枝状アルカンである。炭化水素ジオールおよび分枝状炭化水素 ジオールをベースとしたジアクリレートおよびジメタクリレートの方が、ポリオ キシアルキレングリコールジアクリレートまたはジメタクリレートよりも好まし い。炭化水素ジオールアクリレート系列の希釈剤(エチレングリコールジアクリ レートおよびジメタクリレート、1.4−ブタンジオールジアクリレートおよび ジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートおよびジメタクリ レート、デカメチレンジオールジアクリレートおよびジメタクリレート、および ネオペンチルジアクリレートおよびジメタクリレートを包含するがこれらに限定 されない)の方が、ポリオキシアルキレングリコールをベースとする系列よりも 、より疎水性である。これらはまた、洗浄剤としてしばしば用いられるアルコー ルのような極性溶媒による化学的な攻撃に対する耐性にも、より優れている。さ らに、ブタンジオールジアクリレートおよびジメタクリレートならびにヘキサン ジオールジアクリレートおよびジメタクリレートが、耐衝撃性を犠牲にすること なく、良好な硬度および耐摩耗性を与える。これらは、また、良好な光安定性を 与え、かつ低粘度である。ジアクリレートまたはジメタクリレート希釈剤の典型 的な濃度は0重量%と50重量%との間であり、そして好ましくは2重量%と2 0重量%との間である。In one embodiment, the polymerizable composition has the following CH-=CRCO( X) OCR=CH is a hydrocarbon diol series where R is each independently H or methyl, and X is C2 to CI4 linear or branched alkanes. Hydrocarbon diols and branched hydrocarbons Diol-based diacrylates and dimethacrylates are more effective against polio Preferred over xyalkylene glycol diacrylate or dimethacrylate stomach. Hydrocarbon diol acrylate series diluent (ethylene glycol diacrylate) ester and dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate and Dimethacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate and dimethacrylate ester, decamethylene diol diacrylate and dimethacrylate, and including but limited to neopentyl diacrylate and dimethacrylate ) than the series based on polyoxyalkylene glycols. , which is more hydrophobic. These also include alcohols, which are often used as cleaning agents. It is also more resistant to chemical attack by polar solvents such as solvents. difference In addition, butanediol diacrylate and dimethacrylate and hexane Diol diacrylates and dimethacrylates at the expense of impact resistance gives good hardness and wear resistance. They also have good photostability and low viscosity. Typical diacrylate or dimethacrylate diluents The concentration is between 0% and 50% by weight, and preferably between 2% and 2% by weight. 0% by weight.

他の実施態様では、強い熱硬化性網目状構造を提供するために、多官能性アクリ レートおよびメタクリレートを組成物中に含有させる。これらの高い官能性の系 は最終レンズ製品に良好な耐摩耗性を与える。例としては、トリー、テトラ−、 ペンタ−およびヘキサ−アクリレート化およびメタクリレート化脂肪族または芳 香族モノマーが包含される。これはエトキシ化されていてもよく、エトキシ化ト リメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシル化トリメチロー ルプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ (メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、グリ セリルプロポキシトリ (メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ (メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトール(メタ)アクリレート、トリメ チロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メ タ)アクリレート、ジ−トリメチロールプロパンが包含されるが、これらに限定 されない。このエトキシ化およびプロポキシル化上ツマ−は、任意の所望の量で 含有されるが、典型的には、3から9モルのエトキシレーションが含有され、T gの低下および高粘度という欠点はあるが、可撓性の向上、収縮の低減、および 低い毒性が提供される。In other embodiments, polyfunctional acrylics are used to provide a strong thermoset network. esters and methacrylates are included in the composition. These highly sensual systems gives good abrasion resistance to the final lens product. Examples include tree, tetra, Penta- and hexa-acrylated and methacrylated aliphatic or aromatic Aromatic monomers are included. It may be ethoxylated; Limethylolpropane tri(meth)acrylate, propoxylated trimethylol Lupropane tri(meth)acrylate, ethoxylated pentaerythritol tetra (meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, glycol Seryl propoxytri(meth)acrylate, dipentaerythritol penta (meth)acrylate, dipentaerythritol (meth)acrylate, trimester Tyrolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate t) Includes, but is limited to, acrylate and di-trimethylolpropane. Not done. The ethoxylated and propoxylated additives can be added in any desired amount. typically 3 to 9 moles of ethoxylation, T Although it has the disadvantages of lower g and higher viscosity, it offers improved flexibility, reduced shrinkage, and Low toxicity is provided.

3、開始剤 フリーラジカル重合の分野の当業者に公知の、任意のUVフリーラジカル開始剤 または熱フリーラジカル開始剤あるいはそれらの開始剤の混合物が、重合を開始 するために用いられ得る。光開始剤の混合物は、特定の場合において、より効率 的なラジカルの生成を提供し得るため、時には好ましい。3. Initiator Any UV free radical initiator known to those skilled in the art of free radical polymerization or a thermal free radical initiator or a mixture of these initiators to initiate the polymerization. It can be used to Mixtures of photoinitiators can be more efficient in certain cases is sometimes preferred because it can provide the generation of radical radicals.

開始剤は、非黄変性(non−yellowing)で、もしUV開始剤の場合 には広範囲な吸収スペクトルを有し、そして良好な硬化効率を有すべきである。The initiator should be non-yellowing, if UV initiator should have a broad absorption spectrum and good curing efficiency.

開始剤はまた、非毒性で、かつ低臭気であるべきである。重合可能な組成物中の 開始剤の濃度は、所望の生成物が提供される量であれば任意の量が用いられ得る が、典型的には、0.1から5重量%の範囲である。比較的低濃度(0,1から 0.8重量%)が、黄変を低減するため、好ましい。The initiator should also be non-toxic and have low odor. in a polymerizable composition. Any concentration of initiator can be used as long as it provides the desired product. typically ranges from 0.1 to 5% by weight. Relatively low concentration (from 0,1 0.8% by weight) is preferred because it reduces yellowing.

非黄変性の、数々の市販のUV開始剤がある。例としては、lrgacure  184 (1−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン)、およびC1ba  Geigy Corporationが販売するDarocur 2959また は1173、およびFratelli Laff1berti Esacure が販売するKIP 100F (2−ヒドロキシアルキルフェノール)が包含さ れるが、これらに限定されない。KIP 100FならびにDarocur 2 959および1173は液体であり、これらは、重合可能な組成物の他の成分と 容易に混和する。Irgacure 184は白色粉末であり、非常に良好な吸 光度および非黄変特性を有する。There are a number of commercially available UV initiators that are non-yellowing. For example, lrgacure 184 (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone), and C1ba Darocur 2959 sold by Geigy Corporation is 1173, and Fratelli Laff1berti Esacure Includes KIP 100F (2-hydroxyalkylphenol) sold by but not limited to. KIP 100F and Darocur 2 959 and 1173 are liquids and they are combined with other components of the polymerizable composition. Mixes easily. Irgacure 184 is a white powder with very good absorption. Has luminous intensity and non-yellowing properties.

他のUV開始剤および熱開始剤には、ベンゾフェノン、トリメチルベンゾフェノ ン、イソプロピルチオキサントン、およびエチル4−(ジメチルアミノ)ベンゾ エート、ベンゾイルパーオキシド、アセチルパーオキシド、ラウリルパーオキシ ド、アゾビスイソブチロニトリル、t−ブチルパーアセテート、クミルパーオキ シド、t−ブチルパーオキシド、t−ブチルヒドロパーオキシド、ビス(イソプ ロピル)パーオキシカーボネート、ベンゾインメチルエーテル、2,2゛ −ア ゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ターシャリ−ブチルパーオクトエ ート、フタリックパーオキシド、ジェトキシアセトフェノン、およびターシャリ −ブチルパーオキシピバレート、ジェトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシ クロへキシルフェニルケトン、2.2−ジメトキシ−2−フェニル−アセトフェ ノン、フェノチアジン、およびジイソプロピルキサントゲンジスルフィドが包含 される。Other UV and thermal initiators include benzophenone, trimethylbenzophenone, isopropylthioxanthone, and ethyl 4-(dimethylamino)benzo ate, benzoyl peroxide, acetyl peroxide, lauryl peroxide azobisisobutyronitrile, t-butyl peracetate, cumyl peroxide acid, t-butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, bis(isopropylene) peroxycarbonate, benzoin methyl ether, 2,2゛ -a Zobis(2,4-dimethylvaleronitrile), tert-butyl peroctoate phthalic peroxide, jetoxyacetophenone, and tertiary -butylperoxypivalate, jetoxyacetophenone, 1-hydroxysiloxane chlorhexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenyl-acetophene Includes non-, phenothiazine, and diisopropylxanthogen disulfides be done.

4、抑制剤 抑制剤は、ラジカルスカベンジャーとして作用し、通常の貯蔵条件下での重合を 抑制するために、重合可能な組成物に添加される。当業者に公知の任意の抑制剤 を、任意の効果的な濃度で用い得る。もっとも一般的な抑制剤は、ヒドロキノン (HQ)およびヒドロキノンモノメチルエーテル(ME HQ)である。HQは 高濃度では黄変を強めるさせることが見いだされているが、MEHQでは見いだ されていない。抑制剤のレベルは最小限にすべきである。なぜなら、抑制剤は重 合の開始および生長プロセスの速度を遅くするからである。4. Inhibitor Inhibitors act as radical scavengers and inhibit polymerization under normal storage conditions. It is added to the polymerizable composition to inhibit it. Any inhibitor known to those skilled in the art may be used at any effective concentration. The most common inhibitor is hydroquinone (HQ) and hydroquinone monomethyl ether (ME HQ). HQ is It has been found that high concentrations can intensify yellowing; It has not been. Inhibitor levels should be minimized. Because inhibitors are This is because it slows down the initiation of mating and the growth process.

最終調合物における典型的な濃度は、0.002〜0.2重量%に最適化される 。Typical concentration in the final formulation is optimized to 0.002-0.2% by weight .

5、UV安定剤 安定剤は、レンズの特性の経時変化を防止するために用いられ得る。安定剤には 、U■吸収剤(UVA)、ヒンダードアミン光安定剤(hindered li ght affline 5tabilizer) (HALS)、および酸化 防止剤(AO)が包含される。UVAは、入射するUV放射線を優先的に吸収し 、そのことにより、UV放射線がキャストされたポリマーに到達することを防止 する。例として、C1ba GeigyのTinuvin 328、Tinuv in 900、および、Tinuvin 1130が包含される。HALSは、 UV放射線を吸収する作用はないが、キャストされたポリマーがフリーラジカル と結びついて分解することを抑制する。例として、(iba GeigyのTi nuvin 292、およびTinuvin 144が包含される。5. UV stabilizer Stabilizers may be used to prevent the properties of the lens from changing over time. For stabilizers , U■ absorber (UVA), hindered amine light stabilizer (hindered li ght affline 5 tabilizer) (HALS), and oxidation Included are inhibitors (AO). UVA preferentially absorbs incoming UV radiation. , thereby preventing UV radiation from reaching the cast polymer. do. As an example, C1ba Geigy's Tinuvin 328, Tinuv In 900 and Tinuvin 1130 are included. HALS is Although it does not absorb UV radiation, the cast polymer absorbs free radicals. This prevents it from bonding with and decomposing. As an example, (iba Geigy's Ti nuvin 292, and Tinuvin 144.

AOもまた、フリーラジカル、特にパーオキシドラジカルに関連するラジカルを 消滅させる。これらは、一般には、光安定剤としては用いられない。例としては 、C1ba GeigyのI rganox 1010、Irganox 10 76が包含される。AO also destroys free radicals, especially those related to peroxide radicals. Extinguish. These are generally not used as light stabilizers. As an example , C1ba Geigy I rganox 1010, Irganox 10 76 are included.

レンズ材料は、キャストされた後も、抗UVコーティングを付与することによっ て、あるいはレンズを適切な溶液に浸漬することによって、UV放射線から保護 され得る。Even after the lens material is cast, it can be protected by applying an anti-UV coating. Protect against UV radiation by immersing the lens in a suitable solution. can be done.

6、他の添加剤 内部離型剤は、型枠からの離型性を向上させるために、重合可能な組成物に添加 され得るが、必ずしも必要ではなく、そしてもし可能ならば、避けるべきである 。なぜなら、透明性を低下させるからである。離型剤の例としては、ブチルステ アレート、ジオクチルフタレート、E、1. DuPont NeMoursa nd Conpanyが販売するZelec IJVおよびZelec NEが 包含される。6. Other additives Internal mold release agents are added to polymerizable compositions to improve mold release from the mold. can be done, but is not necessary, and should be avoided if possible . This is because it reduces transparency. An example of a mold release agent is butylsteel. Alate, dioctyl phthalate, E, 1. DuPont NeMoursa Zelec IJV and Zelec NE sold by nd Company Included.

他の添加剤、例えば染料および湿潤剤もまた包含され得る。Other additives may also be included, such as dyes and wetting agents.

7、重合の方法 従来の眼科用レンズ用キャスト方法に関連した収縮および硬化時間の長さの問題 は、本明細書で開示される重合可能な組成物を、前に詳細に記載したような連続 的重合法を用いてキャストすることによって解決される。連続的重合を用いると 、型枠の設計が簡単となる。樹脂の収縮を考慮した型枠を設計するために必要な 高価な試験が避けられる。連続的方法は、光硬化あるいは熱硬化のどちらかに容 易に適用される。7. Polymerization method Shrinkage and long curing times associated with traditional ophthalmic lens casting methods The polymerizable compositions disclosed herein can be synthesized in a continuous manner as previously described in detail. The problem is solved by casting using a polymerization method. Using continuous polymerization , the formwork design becomes easy. Necessary for designing formwork that takes resin shrinkage into consideration Expensive testing is avoided. Continuous methods are compatible with either light curing or heat curing. easily applied.

光硬化が、より簡便であり、そして一般に硬化時間が短いために、好ましい。光 硬化を適度に高い温度で行うと、さらに重合時間を短縮し得る。Light curing is preferred because it is more convenient and generally has shorter curing times. light Curing at a moderately high temperature may further reduce the polymerization time.

重合可能な組成物からレンズを製造するための装置は、好ましくは、以下を含む :キャリッジ枠;前記キャリッジ枠に取り付けられ、重合を開始し得るエネルギ ーを透過し得る凹型(あるいは凸型)型枠;前記キャリッジ枠にわたって駆動し 得る、移動ステージ:前記キャリッジ枠にわたって前記ステージを移動させるた めの手段;凸型(あるいは凹型)型枠、ここで凸型(あるいは凹型)型枠は前記 移動ステージに取り付けられ、そして凸型(あるいは凹型)型枠は透過性の凹型 (あるいは凸型)型枠の近傍に移動し、前記凸型型枠と前記凹型型枠との間に内 部キャビティを形成し得、この内部キャビティが、レンズの正確な寸法に対応す る;重合゛可能な組成物を前記内部キャビティに導入する手段:連続的方法で、 凹型(あるいは凸型)型枠を通して伝達するためのエネルギー源;および、重合 可能な組成物が導入される位置と反対側の位置から始めて重合可能な組成物が導 入される位置まで進行させながら、重合可能な材料をエネルギー源に連続的にさ らす手段。Apparatus for manufacturing lenses from polymerizable compositions preferably comprises: : Carriage frame; Energy source attached to the carriage frame and capable of starting polymerization. a concave (or convex) formwork that can pass through the carriage frame; obtaining, moving stage: for moving the stage across the carriage frame; means; convex (or concave) formwork, where the convex (or concave) formwork is attached to a moving stage, and the convex (or concave) formwork is a transparent concave (or convex) formwork, and move it to the vicinity of the convex formwork and the concave formwork. This internal cavity can accommodate the exact dimensions of the lens. means for introducing the polymerizable composition into said internal cavity: in a continuous manner; energy source for transmission through the concave (or convex) formwork; and polymerization The polymerizable composition is introduced starting from a position opposite to the position where the polymerizable composition is introduced. The polymerizable material is continuously exposed to an energy source as it advances to the point where it is inserted. A means of

連続的重合によるレンズの調製のための方法および装置の1つの実施態様を、図 1から3に示す。図1には、最終製品のレンズの凸状表面を形成する凹型型枠I O1および、最終製品のレンズの凹状表面を形成する凸型型枠20を備えるキャ リッジシステムを示す。好ましい実施態様においては、前記凸型型枠20は、移 動ステージ30に取り付けられる一方、凹型型枠10は、キャリッジ枠40の1 部分のホルダーにスナップされている。ランプ源に近接する面(すなわち前面型 枠)の耐摩耗性を、それよりも離れた面よりも大きくし得るが、実験で示された 。大部分の眼科用の小売りアウトレフトは、レンズの凹状表面をコーティングす る能力を有しているので、この実施態様は好ましい。逆の配置(すなわち、凸型 型枠がステージに取り付けられ、凹型型枠がホルダーに取り付けられる)もまた 可能である。ホルダーに取り付けられた型枠は、BK−7ガラスのようなUV透 過性の材料で形成されなければならない。One embodiment of the method and apparatus for the preparation of lenses by continuous polymerization is shown in FIG. Shown in 1 to 3. Figure 1 shows a concave formwork I that forms the convex surface of the final product lens. O1 and a carrier comprising a convex formwork 20 forming the concave surface of the final product lens. Showing ridge system. In a preferred embodiment, the convex formwork 20 is While attached to the moving stage 30, the concave formwork 10 is attached to one of the carriage frames 40. The pieces are snapped into holders. The side closest to the lamp source (i.e. front type) The wear resistance of the frame) can be made greater than that of surfaces further away, but . Most ophthalmic retail outlefts have a coating on the concave surface of the lens. This embodiment is preferred because it has the ability to Reverse arrangement (i.e. convex The formwork is attached to the stage and the concave formwork is attached to the holder) is also It is possible. The formwork attached to the holder is made of UV transparent material such as BK-7 glass. It must be made of a permeable material.

背面型枠20はUV透過性の必要がないことは注意すべきである。It should be noted that the back formwork 20 does not need to be UV transparent.

従って、金属製、非UV透過性ガラス製、あるいはプラスチ。Therefore, metal, non-UV transparent glass or plastic.

り製の型枠でさえ使用し得る。不注意な取り扱いをしなければガラス製あるいは 金属製の型枠は、長い使用期間を提供するにも関わらず、これらは非常に高価で 、容易に損傷し得る。Even molded formwork can be used. If not handled with care, the glass or Although metal formwork offers a long service life, they are very expensive. , can be easily damaged.

プラスチック製の型枠、特に射出成形され得るプラスチック製の型枠は、製造費 が安い。ポリスチレン、ポリエステル(PETあるいはPBT)、ポリアセター ル、ポリフッ化アルコール、テフロン、ポリアミド、ポリスルホン、ポリイミド などの、硬度、熱安定性、および最終製品の(成形済みの)部分を取り外し易い 低表面エネルギーを有する材料は、本発明の方法における型枠候補となり得る。Plastic formwork, especially plastic formwork that can be injection molded, is expensive to manufacture. is cheap. Polystyrene, polyester (PET or PBT), polyaceter polyfluorinated alcohol, Teflon, polyamide, polysulfone, polyimide such as hardness, thermal stability, and ease of removing (formed) parts of the final product. Materials with low surface energy can be formwork candidates in the method of the invention.

キャリッジ枠に取り付けられたこの型枠lOは、軸周りの回転度を表示するゴニ オメータ−として機能する外部リングによって封止され得る。この特徴は、非球 状型枠には必要である。特に非球面、多焦点、あるいは進行性のレンズを作る場 合、この回転には、ステージ20に取り付けられた型枠に関し、所望のシリンダ ー配向を調節することが要求される。This formwork lO attached to the carriage frame has a gonier that displays the degree of rotation around the axis. It can be sealed by an outer ring that acts as an ohmometer. This feature is a non-spherical It is necessary for shaped formwork. Especially when making aspherical, multifocal, or progressive lenses. In this case, this rotation involves the rotation of the desired cylinder with respect to the formwork attached to the stage 20. – Requires adjustment of orientation.

親ねじ50は、ステージ30をガイド棒60に沿って前後に動かす。距離指示装 置70は、ステージの位置を使用者に示す。The lead screw 50 moves the stage 30 back and forth along the guide bar 60. distance indicator The position 70 indicates the position of the stage to the user.

上記キャリッジは、流動性の重合可能な組成物を満たす2つの型枠LO120の 間のキャビティを形成する。図2は、図1のキャリッジシステムの実施態様の1 部分の概略側断面図であり、レンズ型枠を充填するための手順を示す。型枠を組 み合わせる前に、可撓性PvC、シリコン、あるいはゴムのような不活性な材料 、で作られた可撓性ガスケット100を、型枠■0の周囲に密着させる。次いで 剛直なりランプ110を上記ガスケットの周囲に取り付けて、支持させる。次い でステージ30を、上記型枠と型枠とが所望の距離だけ離れるように配置する。The carriage consists of two formworks LO120 filled with a flowable polymerizable composition. form a cavity between. FIG. 2 shows one embodiment of the carriage system of FIG. Figure 3 is a schematic side cross-sectional view of a section showing a procedure for filling a lens mold; Assemble the formwork Inert material such as flexible PvC, silicone, or rubber before bonding. A flexible gasket 100 made of , is tightly attached to the periphery of the formwork ■0. then A rigid lamp 110 is mounted around the gasket for support. Next Then, the stage 30 is arranged so that the molds are separated by a desired distance.

次いでブレーキあるいはロックシステムが、高圧下(30psiと50psiと の間)においてさえも前記ステージがそのロックされた位置に固定されているよ うに使用される。バックストップあるいはブレーキのような、あらゆる好適なロ ックシステムが使用され得る。好ましい実施態様において、Uv透過性型枠IO よりも、前記キャビティの内部は、光の散乱を防ぐために、黒であるかあるいは 反射防止コーティングで裏打ちされている。The brake or locking system is then operated under high pressure (30 psi and 50 psi). so that the stage is fixed in its locked position even during used in sea urchins. Any suitable mechanism, such as a backstop or brake A lock system may be used. In a preferred embodiment, the UV-transparent formwork IO The interior of the cavity is black or black to prevent light scattering. Lined with anti-reflective coating.

重合可能な樹脂は、リザーバー80に入れられ、そして多数の方法によって型枠 キャビティに導入され得る。モーター駆動ピストンのような機械的方法が使用さ れ得る。しかし、より簡単でそして好ましいシステムは、ガス圧を用いて流体を 動かすことである(図2を参照のこと)。ガスを流体から分離するためにピスト ンが付与され得る。しかし、ガスが流体に接している場合は、組成物中への酸素 の溶解を最小にするために、ガスは不活性(例えば窒素またはヘリウム)である ことが好ましい。リザーバーは、端部にバルブ85および先細りチップ90を有 する可撓性のプラスチックホースによって型枠キャビティに接続される。先細り チップを、ガスケットの底の小さい穴を通して押し出し、そして樹脂を導入する 。流体を、キャビティの底から流入して、泡を発生させることなく充填する。空 気を、ガスケットの上面の小さな通気口120から放出し得る。キャビティを充 填した後、キャップ130を、ねじ込み、通気口に栓をしてキャビティを密封す る。The polymerizable resin is placed in a reservoir 80 and molded into a mold by a number of methods. can be introduced into the cavity. Mechanical methods such as motor-driven pistons are used It can be done. However, a simpler and preferred system uses gas pressure to direct the fluid. (See Figure 2). piston to separate gas from fluid may be granted. However, if the gas is in contact with a fluid, oxygen into the composition The gas is inert (e.g. nitrogen or helium) to minimize dissolution of It is preferable. The reservoir has a valve 85 and a tapered tip 90 at the end. connected to the formwork cavity by a flexible plastic hose. tapered Push the chip through the small hole in the bottom of the gasket and introduce the resin . Fluid enters from the bottom of the cavity to fill it without creating bubbles. Sky Air can be released through small vents 120 on the top of the gasket. Fill the cavity After filling, screw the cap 130 and plug the vent to seal the cavity. Ru.

キャリッジを、連続的重合のために硬化ステーションに移送する。図3は、18 0度回転するレンズ用の型枠を有し、移動可能なUVfiの前に配置された、図 1のキャリッジシステムの実施態様の他の部分の概略側面図である。硬化ステー ションは、長波長UV光源(250nlr+から400nfflまで)150か らなり、好ましくは、移動ステージ160に取り付けられた平行光を放射する前 記光源からなる。U、 V、光は透過するが可視光およびIR放射線の透過は妨 げるような着色ガラスフィルター165が、光源による樹脂の照射加熱を最小に するために加えられる。モーター180および駆動システム190に取り付けら れた親ねじ170によって前記ステージが駆動する。このモーターは、好ましく は、所望のスキャン速度を設定しそして変化させるコンピューターのような制御 システムに接続される。0.25インチと2.0インチとの間の11整可能で垂 直に位置する開口部であるスリット200は、フレーム210に取り付けられ、 UV光の平坦な帯(planeband)を提供する。このフレームは、光源お よびスリットが単一のユニットとして移動し得るように移動ステージ160に取 り付けられる。好ましい実施態様では、連続的重合の間、キャリッジアセンブリ に対する光源/スリットアセンブリの移動は、UV光の平坦な帯がキャビティ2 30の上面から開始して樹脂の境界が位置する底面220の方へ移動しながらキ ャリッジにわたってスキャンするように制御される。The carriage is transferred to a curing station for continuous polymerization. Figure 3 shows 18 Figure 1, with a mold for a lens that rotates 0 degrees and is placed in front of a movable UV fi. 1 is a schematic side view of another portion of one embodiment of the carriage system; FIG. hardened stay The option is long wavelength UV light source (from 250nlr+ to 400nffl) 150 or Preferably, before emitting the parallel light attached to the moving stage 160, Consists of a light source. U, V, transmits light but prevents the transmission of visible light and IR radiation. The colored glass filter 165 minimizes irradiation and heating of the resin by the light source. added to do. Attached to motor 180 and drive system 190 The stage is driven by a lead screw 170. This motor is preferably Computer-like controls to set and vary desired scan speed connected to the system. 11 adjustable vertically between 0.25 inch and 2.0 inch The slit 200, which is a directly located opening, is attached to the frame 210, and Provides a planeband of UV light. This frame has a light source and and the slit are mounted on a translation stage 160 so that they can move as a single unit. can be attached. In a preferred embodiment, during continuous polymerization, the carriage assembly Movement of the light source/slit assembly to the cavity 2 causes a flat band of UV light to 30 and move toward the bottom surface 220 where the resin boundary is located. controlled to scan across the carriage.

キャリッジ140が、樹脂供給源がキャリッジの上面に再配置されるような方法 で回転する場合には、UV光の平坦な帯が樹脂の境界が位置するキャビティの底 面220から開始して上面230の方へ移動しながらキャリッジにわたってスキ ャンする逆の配置もまた可能である。しかし、この方法は、好ましい配置にさら に回転の工程の追加を要する。また、充填工程の間にキャビティ中の空気が完全 に除去されていない場合、充填後のキャビティの回転は、硬化中にトラップされ た空気泡がキャビティ中を上昇することを誘起し、欠陥レンズが製造される。回 転を含まない他の配置は、キャリッジを移動させ、そして光源およびスリットを 固定する配置である。Carriage 140 is arranged in such a way that the resin source is repositioned on the top surface of the carriage. When rotating at Skip across the carriage starting at surface 220 and moving toward top surface 230. The reverse arrangement for scanning is also possible. However, this method requires an additional rotation process. Also, the air in the cavity is completely removed during the filling process. If not removed, rotation of the cavity after filling will be trapped during curing. This induces air bubbles to rise through the cavity, producing a defective lens. times Other arrangements that do not involve moving the carriage and moving the light source and slit This is a fixed arrangement.

他の類似のスキームが、連続的的効果をもたらすために使用され得る。スリット の代わりに、カーテンが、供給ポート(port)の反対側の領域への最初のU V光の曝露を低下(あるいは上昇)させ得る。このカーテンは、レンズ全てがさ らされるまで移動する。この配置については、U■曝露時間はサンプルの全域に おいて一定ではなくて、その位置に依存することを注意すべきである。他の可能 な配置としては、レンズの中心から始めて間断なくスリットを開いていくもので ある。ここでは、レンズの中心部分は、最も長(UV光にさらされる。Other similar schemes can be used to provide continuous effects. slit Instead, the curtain connects the first U to the area opposite the supply port. V-light exposure can be reduced (or increased). This curtain has all lenses. Move until you are forced to move. For this arrangement, the U exposure time is It should be noted that it is not constant, but depends on its position. other possible A typical arrangement is to open the slits continuously starting from the center of the lens. be. Here, the central part of the lens is the longest (exposed to UV light).

このスキームの主な短所は、スリットが開口していく方向と反対側の端部に2つ の供給ポートを必要とすることである。The main disadvantage of this scheme is that there are two slits at the opposite end of the opening. supply port.

徐々に拡大するスリットの代わりに広がる孔(hole)を使用する場合は、た だ1つのポートを要するだけである。これは、絞り(diaphragm)を用 いて達成される。絞りを用いると、初期のUv@露頭域はレンズアセンブリの中 心にある小さな円形の孔である。この曝露領域は、絞りの開口によって次第に増 加する。間断ない絞りの開口によって、全てのレンズアセンブリが、充分に曝露 される。縁部がUV光にさらされる最後の領域になるので、この方法にはただ1 つのポートが必要である。If you want to use a widening hole instead of a gradually widening slit, It only requires one port. This uses a diaphragm. achieved. With the aperture, the initial Uv@ outcrop area is inside the lens assembly. It is a small circular hole in the heart. This exposed area is gradually increased by the aperture of the aperture. Add. Continuous aperture aperture ensures sufficient exposure of all lens assemblies be done. Since the edges will be the last area exposed to UV light, this method requires only one One port is required.

拡張速度は、サンプルの反応性、UV強度、および照射される部分の厚さに依存 した調整を要する。レンズアセンブリは、硬化方法の間、垂直あるいは水平に保 持され得る。Expansion rate depends on sample reactivity, UV intensity, and thickness of irradiated area It requires a lot of adjustment. The lens assembly may be held vertically or horizontally during the curing process. can be held.

リザーバー240に入れられる流動性の重合可能な組成物は、キャビティに絶え ず再供給される。典型的には20psiと50psiとの間の既知の正圧あるい は力が、重合工程の間シリンジに付与される。最適の圧力が、予定の流量、系の 粘度、および硬化速度によって指定される。従って、光にさらされた領域で重合 が起こるので、発生する収縮は、即座に追加の重合可能な組成物によって補完さ れる。重合可能な組成物は、高流動性であり、そして容易に流動して、既に重合 した混合物部分が収縮する間に損失した体積を充填する。収縮によって形成され た空間のほとんど即時の置換は、実質的に欠陥および歪みのない最終目的物を確 保する。The fluid polymerizable composition placed in the reservoir 240 is continuously placed in the cavity. It will be resupplied immediately. A known positive pressure typically between 20 psi and 50 psi or A force is applied to the syringe during the polymerization process. The optimum pressure is determined by the planned flow rate and system Specified by viscosity and curing rate. Therefore, polymerization occurs in areas exposed to light. occurs, so that the shrinkage that occurs is immediately supplemented by additional polymerizable composition. It will be done. Polymerizable compositions are highly fluid and easily flowable, already polymerized. Fill the volume lost during contraction of the mixture portion. formed by contraction Almost instant replacement of the created space ensures a final destination virtually free of defects and distortions. keep

任意の実施態様においては、連続的重合が終了した後、型枠キャビティ全体を包 括的Uv放射線にさらした後硬化工程を行い得る。欠陥が現れないことを確保に するために、レンズ全体を、収縮が最小であるような十分に高度な硬化状態にす る場合だけは、後硬化を行わなければならない。後硬化は、好ましくは、硬化プ ロセスにおける酸素による阻害を防ぐために成型品がまだ型枠中にあるときに行 われる。硬化プロセスの完了時に、型枠構造体は取り外され、そして精密キャス ト部分は取り出され得る。In an optional embodiment, after the continuous polymerization is completed, the entire mold cavity is covered. A curing step may be performed after exposure to concentrated Uv radiation. To ensure that defects do not appear In order to Post-curing must be carried out only if Post-curing is preferably a curing process. This is done while the part is still in the formwork to prevent oxygen inhibition during the process. be exposed. Upon completion of the curing process, the formwork structure is removed and the precision cast The part can be removed.

上記の装置は、球面、進行性および非球面レンズの製造に使用され得る。重合方 法完了後、最終製品のレンズは、任意に染料あるいはUV防止剤で着色され得る 。The above device can be used for manufacturing spherical, progressive and aspheric lenses. Polymerization method After completion of the process, the final product lenses can optionally be colored with dyes or UV inhibitors. .

図1から3に示される連続的重合法を用いて、本明細書に記載の重合可能な組成 物の種々の実施態様を用いて、−2,0のジオプトリー値(diopter p ower)を有する直径74ffIfflの最終製品の球面レンズを調製した。The polymerizable compositions described herein using the continuous polymerization method illustrated in FIGS. Using various embodiments of the article, a diopter value of -2,0 A final product spherical lens with a diameter of 74ffIffl was prepared.

開始剤および他の添加剤を希釈剤に添加し、そして激しく撹拌した。次にこの混 合物を、オリゴマーに加え、そしてサンプルをウォーターバス中で注意深くおよ そ50℃まで加熱し、そして2時間と3時間との間激しく撹拌しく撹拌は30分 から3時間までの範囲に及び得る)、オリゴマーが完全に溶液に溶は込むことを 確保することに注意した。次いで溶存ガスを除去するために真空オーブン中でこ の樹脂を脱ガスした。得られた重合可能な流体をリザーバーに注入し、そして中 央の間隔が211Iffl離れている2つのガラス製の型枠間に導入した(図2 を参照のこと)。このガラス製の型枠は、長波長口V放射線を透過するBK−7 ガラスで構築した。Initiator and other additives were added to the diluent and stirred vigorously. Next, this mixture Add the compound to the oligomer and carefully immerse the sample in a water bath. Heat to 50°C and stir vigorously for 2 and 3 hours, stirring for 30 minutes. to 3 hours) to ensure that the oligomers are completely dissolved in solution. I was careful to secure it. It is then heated in a vacuum oven to remove dissolved gases. The resin was degassed. Inject the resulting polymerizable fluid into the reservoir and It was introduced between two glass molds with a center spacing of 211 Iffl (Fig. 2 checking). This glass formwork is made of BK-7, which transmits long-wavelength V radiation. Constructed of glass.

型枠を外部離型剤でコートした。可撓性PvCガスケットおよびクランプアセン ブリを用いて型枠と型枠との間に流体を保持した。全硬化方法の間、25psi と35psiとの間の圧力を、流体上に維持した。上記ならびに米国特許第5. 114.632号に記載の160Wと300Wとの間の水銀蒸気ランプおよび水 平スリットアセンブリを用いて、組成物を連続的に重合した。スリットの開口を 0.5インチから1.0インチまで変化させた。連続的重合時間を8分から27 分まで変化させた。開始剤濃度を0.2重量%から0.5重量%まで変化させた 。The mold was coated with an external mold release agent. Flexible PvC gasket and clamp assembly A bridge was used to hold the fluid between the molds. 25 psi during the entire curing process A pressure between and 35 psi was maintained on the fluid. Above as well as U.S. Patent No. 5. Mercury vapor lamps between 160 W and 300 W and water as described in No. 114.632 The composition was polymerized continuously using a flat slit assembly. the opening of the slit It was varied from 0.5 inch to 1.0 inch. Continuous polymerization time from 8 minutes to 27 minutes It changed down to the minute. Initiator concentration was varied from 0.2 wt% to 0.5 wt% .

実施例12 眼科用プラスチックレンズの調製50重量%のRadcure 2 84ウレタンジアクリレート、20重量%のRadcure 8301ウレタン へキサアクリレート、29.6重量%のエトキシ化トリメチロールプロパントリ アクリレート、および0.4重量%のにIP 100F開始剤の混合物を調製し 、そして上記のように、374インチのスリットサイズを用いてキャストした。Example 12 Preparation of ophthalmic plastic lens 50% by weight Radcure 2 84 urethane diacrylate, 20% by weight Radcure 8301 urethane Hexaacrylate, 29.6% by weight ethoxylated trimethylolpropanetri Prepare a mixture of acrylate and 0.4 wt% IP 100F initiator. , and cast as above using a 374 inch slit size.

試料に22分間連続的に照射した。The sample was continuously irradiated for 22 minutes.

実施例13 眼科用プラスチックレンズの調製75重量%のRadcure 2 84ウレタンジアクリレート、24.6重量%のヘキサンジオールジアクリレー ト、および0.4重量%のDarocur 1173開始剤の混合物を調製し、 上記のようにキャストした。374インチのスリットサイズを用い、22分間照 射した。Example 13 Preparation of ophthalmic plastic lens 75% by weight Radcure 2 84 urethane diacrylate, 24.6% by weight hexanediol diacrylate and 0.4% by weight of Darocur 1173 initiator, Cast as above. Irradiated for 22 minutes using a slit size of 374 inches. I shot it.

実施例14 眼科用プラスチックレンズの調製75重量%のSartomer  963E75ウレタンジアクリレ゛−ト、24゜6重量%のペンタエリスリトー ルトリアクリレート、および0゜3重量%の[rgacure 184開始剤の 混合物を調製し、そして上記のようにキャストした。1インチのスリットサイズ を用い、18分間照射した。Example 14 Preparation of ophthalmic plastic lens 75% by weight Sartomer 963E75 urethane diacrylate, 24°6% by weight pentaerythritol triacrylate, and 0°3% by weight of [rgacure 184 initiator] A mixture was prepared and cast as described above. 1 inch slit size was used for 18 minutes.

実施例15 眼科用プラスチックレンズの調製37.5重量%のRadcure  264ウレタントリアクリレート、37゜5重量%の5artoffler  963E75ウレタンジアクリレート、24.7重量%のヘキサンジオール、お よび0.3重量%のDarocure 1173開始剤の混合物を調製し、そし て上記のようにキャストした。Example 15 Preparation of ophthalmic plastic lens 37.5% by weight Radcure 264 urethane triacrylate, 37° 5% by weight 5artoffler 963E75 urethane diacrylate, 24.7% by weight hexanediol, and 0.3% by weight of Darocure 1173 initiator, and and cast as above.

1インチのスリットサイズを用い、18分間作動させた。A 1 inch slit size was used and the run was for 18 minutes.

実施例16 眼科用プラスチックレンズの調製40重量%のRadcure 2 84ウレタンジアクリレート、40重量%のRadcure 264ウレタント リアクリレート、19.7重量%のトリメチロールプロパントリアクリレート、 および0.3重量%のIrgacure 184開始剤の混合物を調製し、そし て上記のようにキャストした。1インチのスリットサイズを用い、18分間照射 した。Example 16 Preparation of ophthalmic plastic lens 40% by weight Radcure 2 84 urethane diacrylate, 40% by weight Radcure 264 urethane trimethylolpropane triacrylate, 19.7% by weight and 0.3% by weight of Irgacure 184 initiator, and and cast as above. Irradiation for 18 minutes using 1 inch slit size did.

実施例17 眼科用プラスチックレンズの調製37.5重量%のRadcure  284ウレタンジアクリレート、37.5重量%のRadcure 264ウ レタントリアクリレート、24.7ffi量%のエトキシ化トリメチロールプロ パントリアクリレート、および0.3重量%のDarocure 1173開始 剤の混合物を調製し、そして上記のようにキャストした。1インチのスリットを 用い、18分間照射した。Example 17 Preparation of ophthalmic plastic lens 37.5% by weight Radcure 284 urethane diacrylate, 37.5% by weight Radcure 264 u Lethane triacrylate, 24.7ffi% ethoxylated trimethylolpropylene Pantriacrylate and 0.3% by weight Darocure 1173 start A mixture of agents was prepared and cast as described above. 1 inch slit was used and irradiated for 18 minutes.

実施例18 眼科用プラスチックレンズの調製43重量%のRadcure 2 84ウレタンジアクリレート、37重量%のRadcure 264ウレタント リアクリレート、10重量%のエトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレ ート、9.7重量%のトリメチロールプロパントリアクリレート、および0.3 重量%のKIP 100F開始剤の混合物を調製し、そして記載のようにキャス トした。1インチのスリットを用い、18分間照射した。Example 18 Preparation of ophthalmic plastic lens 43% by weight Radcure 2 84 urethane diacrylate, 37% by weight Radcure 264 urethane Reacrylate, 10% by weight ethoxylated trimethylolpropane triacrylate 9.7 wt% trimethylolpropane triacrylate, and 0.3 wt. Prepare a mixture of wt% KIP 100F initiator and cast as described. I did it. Irradiation was performed for 18 minutes using a 1 inch slit.

実施例19 眼科用プラスチックレンズの調製40重量%のRadcure 2 84ウレタンジアクリレート、40重量%のRadcure 264ウレタント リアクリレート、19.8重量%のエトキシ化ペンタエリスリトールテトラアク リレート、および0゜2重量%のIrgacure 184開始剤の混合物を調 製し、そして上記のようにキャストした。0.75インチのスリットサイズを用 い、15分間照射した。Example 19 Preparation of ophthalmic plastic lens 40% by weight Radcure 2 84 urethane diacrylate, 40% by weight Radcure 264 urethane Reacrylate, 19.8% by weight ethoxylated pentaerythritol tetraac A mixture of rylate and 0.2% by weight Irgacure 184 initiator was prepared. and cast as described above. Use a slit size of 0.75 inch. It was irradiated for 15 minutes.

実施例20 眼科用プラスチックレンズの調製37重量%のRadcure 2 84ウレタンジアクリレート、33重量%のRadcure 264ウレタント リアクリレート、29.8重量%のエトキシ化ペンタエリスリトールテトラアク リレート、および0゜2重量%のlrgacure 184開始剤の混合物を調 製し、そして上記のようにキャストした。0.75インチのスリットサイズを用 い、15分間照射した。Example 20 Preparation of ophthalmic plastic lens 37% by weight Radcure 2 84 urethane diacrylate, 33% by weight Radcure 264 urethane Reacrylate, 29.8% by weight ethoxylated pentaerythritol tetraac A mixture of lylate and 0.2% by weight lrgacure 184 initiator was prepared. and cast as described above. Use a slit size of 0.75 inch. It was irradiated for 15 minutes.

実施例21 眼科用プラスチックレンズの調製60重量%のRadcure 2 84ウレタンジアクリレート、10重量%のポリエステルアクリレート、29. 6重量%のエトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、および0.4 重量%のIrgacure 184開始剤の混合物を調製し、そして上記のよう にキャストした。0−75のスリットサイズを用い、18分間照射した。Example 21 Preparation of ophthalmic plastic lens 60% by weight Radcure 2 84 urethane diacrylate, 10% by weight polyester acrylate, 29. 6% by weight of ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, and 0.4% A mixture of wt% Irgacure 184 initiator was prepared and as described above. was cast. Irradiation was performed for 18 minutes using a slit size of 0-75.

実施例22 実施例12〜21で調製したレンズの評価実施例12〜21で調製 したレンズを、耐衝撃性および耐摩耗性について評価した。レンズの光学的倍率 を評価するために、N1konのレンズメーターを用いた。全てのレンズの光学 的倍率は、特定の倍率(−2,0ジオプトリー)の1/8ジオプトリ一未満であ り、レンズのどこにもシリンダー(cylinder)は見い出されなかった。Example 22 Evaluation of lenses prepared in Examples 12 to 21 Prepared in Examples 12 to 21 The lenses were evaluated for impact resistance and abrasion resistance. optical magnification of the lens In order to evaluate this, an N1kon lens meter was used. Optics of all lenses The target magnification is less than 1/8 diopter of the specified magnification (-2,0 diopters). No cylinder was found anywhere on the lens.

摩耗したレンズの曇りを読み取ることに基づ(Bayer試験法(ASTM F −735)を用いて、レンズの摩耗試験を行った。摩耗試験の結果を表2に示す 。これは、試験レンズとCR−39との間の耐摩耗性における差違を示している 。Based on reading the haze of worn lenses (Bayer test method (ASTM F)) -735), a lens abrasion test was conducted. The results of the wear test are shown in Table 2. . This shows the difference in abrasion resistance between the test lens and CR-39 .

FDA落下球試験を用いて耐衝撃性を評価した。FDAの規定では、5/8”ス テンレス鋼球ルを50インチの高さから落として衝撃を与えたときに、レンズが 割れないことが必要である。本明細書中で記載するように、調製した全てのレン ズがこの試験を簡単にパスしている。50インチの高さから落下させる際に、レ ンズが割れるまで球を徐々に重くしていく試験もまた行った。表2は、5/8” FDA球と比較したときに、レンズを割るのに必要とされる球の重量の増加を示 している。使用した最も重い重量は、5/8”球の8倍の重量であった。いくつ かの調製物は、この重量でさえも割れなかった。Impact resistance was evaluated using the FDA falling ball test. According to FDA regulations, 5/8” When a stainless steel ball is dropped from a height of 50 inches and subjected to an impact, the lens It is necessary that it does not break. All lenses prepared as described herein pass this test easily. When dropped from a height of 50 inches, Tests were also conducted in which the ball was gradually made heavier until the lens broke. Table 2 is 5/8” Indicates the increased weight of the ball required to break the lens when compared to the FDA ball. are doing. The heaviest weight used was eight times the weight of a 5/8” ball. The preparation did not crack even at this weight.

(以下余白) エ3 284 75 ETMPTA 25 1.3 >814 963E75  75 PETA 25 0.ci 3.4本発明を、その好ましい実施態様に関 して記載してきた。(Margin below) E3 284 75 ETMPTA 25 1.3 >814 963E75 75 PETA 25 0. ci 3.4 The present invention with respect to its preferred embodiments I have written it down.

本明細書中に記載される発明の変更および改変は、前述の発明の詳細な説明から 当業者に明らかである。これらの変更および改変の全てが、添付の請求の範囲の 範囲内に包含されることが意図される。Changes and modifications of the invention described herein may be apparent from the foregoing detailed description of the invention. It will be clear to those skilled in the art. All such changes and modifications may fall within the scope of the appended claims. is intended to be encompassed within the scope.

FIGURE2 フロントページの続き (51) Int、 C1,’ 識別記号 庁内整理番号G O2B 1/11 (81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。FIGURE2 Continuation of front page (51) Int, C1,' Identification code Office serial number G O2B 1/11 (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE.

DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、 PT、SE )、 AU、 CA、JPI (72)発明者 ペイ、ヤング シー。DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), AU, CA, JPI (72) Inventor Pei, Young C.

アメリカ合衆国 カリフォルニア 94588゜プレズントン、アパートメント  エイチ205、ストーンリッジ モール ロード(72)発明者 ソーン、デ ィピッド ニス。United States California 94588゜Pleasanton, Apartment H205, Stoneridge Mall Road (72) Inventor Thorne, De IPID varnish.

アメリカ合衆国 カリフォルニア 94610゜ピードモント、キング アベニ ュー109United States California 94610° Piedmont, King Ave. 109

Claims (44)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.以下の(i)および(ii)を含むポリマー−ポリマー複合レンズ: (i)耐スクラッチ性の前面ポリマーウェファーであって、少なくとも裸のCR −39それ自体と同等の硬度を有し、そして厚みが少なくとも100ミクロンで ある、ウェファー:ここで該ウェファーは、レンズの表側を形成する凸状表面と 、凹状表面とを有する;および (ii)少なくともCR−39と同等の耐衝撃性を有する、背面ポリマー層:こ こで該背面ポリマー層は、凹状表面および凸状表面を有し;そして、該前面ウェ ファーの凹状表面は、該背面層の凸状表面と接合している。1. Polymer-polymer composite lenses comprising (i) and (ii): (i) a scratch-resistant front polymer wafer with at least a bare CR; -39 has a hardness equivalent to itself and is at least 100 microns thick. a wafer: where the wafer has a convex surface forming the front side of the lens; , having a concave surface; and (ii) a back polymer layer with impact resistance at least equivalent to CR-39; the back polymer layer has a concave surface and a convex surface; and the front polymer layer has a concave surface and a convex surface; The concave surface of the fur joins the convex surface of the back layer. 2.前記耐スクラッチ性の前面ウェファーが、その凸状表面上に反射防止コーテ ィングを有する、請求項1に記載のポリマー−ポリマー複合レンズ。2. The scratch-resistant front wafer has an anti-reflective coating on its convex surface. 2. The polymer-polymer composite lens of claim 1, wherein the polymer-polymer composite lens has a ring. 3.前記前面ウェファーの凹状表面が、乱視を矯正する複合厚みプロフィールを 有する、請求項1に記載のポリマー−ポリマー複合レンズ。3. The concave surface of the front wafer provides a composite thickness profile that corrects astigmatism. The polymer-polymer composite lens according to claim 1, comprising: 4.前記前面ウェファーの凹状表面が、二焦点矯正を提供する複合厚みプロフィ ールを有する、請求項1に記載のポリマー−ポリマー複合レンズ。4. The concave surface of the front wafer has a compound thickness profile providing bifocal correction. 2. The polymer-polymer composite lens of claim 1, wherein the polymer-polymer composite lens has a 5.前記前面ウェファーの凹状表面が、進行性矯正を提供する複合厚みプロフィ ールを有する、請求項1に記載のポリマー−ポリマー複合レンズ。5. The concave surface of the front wafer has a composite thickness profile that provides progressive correction. 2. The polymer-polymer composite lens of claim 1, wherein the polymer-polymer composite lens has a 6.前記前面ウェファーの凹状表面が、レンズに反射防止特性を与える回折パタ ーンを有する、請求項1に記載のポリマー−ポリマー複合レンズ。6. The concave surface of the front wafer forms a diffractive pattern that gives the lens anti-reflection properties. 2. The polymer-polymer composite lens of claim 1, having a lens. 7.前記前面ポリマーウェファーの凸状表面が、二焦点または多複焦点矯正を提 供する、請求項1に記載のポリマー−ポリマー複合レンズ。7. The convex surface of the front polymer wafer provides bifocal or multifocal correction. The polymer-polymer composite lens according to claim 1, which provides a polymer-polymer composite lens according to claim 1. 8.前記耐衝撃性の背面レンズが、ブロックコポリマー、相互貫入網目状構造、 グラフトコポリマー、ランダムコポリマー、およびホモポリマーからなる群から 選択されるポリマーを含有する、請求項1に記載のポリマー−ポリマー複合レン ズ。8. the impact-resistant back lens comprises a block copolymer, an interpenetrating network; From the group consisting of graft copolymers, random copolymers, and homopolymers Polymer-polymer composite lens according to claim 1, containing selected polymers. Z. 9.前記背面ポリマーウェファーが、請求項21に記載の組成物を含有する、請 求項1に記載のポリマー−ポリマー複合レンズ。9. 22, wherein the backside polymer wafer contains the composition of claim 21. The polymer-polymer composite lens according to claim 1. 10.前記背面ポリマー層が、請求項21に記載の組成物を含有する、請求項1 に記載のポリマー−ポリマー複合レンズ。10. Claim 1, wherein the back polymer layer contains the composition of claim 21. The polymer-polymer composite lens described in . 11.前記耐スクラッチ性の前面ウェファーが、アリルジグリコールカーボネー トポリマー、ポリメチルメタクリレート、およびポリカーボネートからなる群か ら選択される物質を含有する、請求項1に記載の複合レンズ。11. The scratch-resistant front wafer is made of allyl diglycol carbonate. Polymer, polymethyl methacrylate, and polycarbonate The compound lens according to claim 1, containing a material selected from the group consisting of: 12.前記耐スクラッチ性の前面ウェファーが、ポリエーテルイミド、ポリイミ ド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート、なら びに他の非晶質(ランダムコポリマー)ポリアミド、ポリエステルおよびウレタ ンからなる群から選択される物質を含有する、請求項1に記載の複合レンズ。12. The scratch-resistant front wafer is made of polyetherimide, polyimide polyether sulfone, polysulfone, polyethylene terephthalate, and other amorphous (random copolymers) polyamides, polyesters and urethanes 2. A compound lens according to claim 1, containing a material selected from the group consisting of: 13.前記耐スクラッチ性の前面ウェファーが、アルキルメタクリレート、アル キルアクリレート、アリルまたはアリールアクリレートおよびメタクリレート、 スチレン、α−メチルスチレン、ビニルエステル、塩化ビニル、メチルビニルケ トン、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル 、メタクリロニトリル、グリシジルァクリレート、グリシジルメタクリレート、 アリルグリシジルエーテルおよび1,2−エポキシ−3−アリルプロパン、およ びそれらの混合物からなる群から選択されるモノマーのポリマーまたはコポリマ ーを含有する、請求項1に記載の複合レンズ。13. The scratch-resistant front wafer is made of alkyl methacrylate, alkyl methacrylate, Kill acrylates, allyl or aryl acrylates and methacrylates, Styrene, α-methylstyrene, vinyl ester, vinyl chloride, methylvinyl chloride ton, vinylidene chloride, acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile , methacrylonitrile, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether and 1,2-epoxy-3-allyl propane, and polymers or copolymers of monomers selected from the group consisting of and mixtures thereof; The composite lens according to claim 1, comprising: -. 14.前記モノマーが、メチルメタクリレートである、請求項13に記載の複合 レンズ。14. 14. The composite according to claim 13, wherein the monomer is methyl methacrylate. lens. 15.前記前面ウェファーが、不飽和ウレタン、カーボネート、またはエポキシ である、請求項1に記載の複合レンズ。15. The front wafer is made of unsaturated urethane, carbonate, or epoxy. The compound lens according to claim 1, which is. 16.前記前面ウェファーが、接着剤で背面層に取り付けられている、請求項1 に記載の複合レンズ。16. Claim 1, wherein the front wafer is attached to the back layer with an adhesive. Composite lens described in. 17.前記背面層が、前記前面ウェファー上に重合している、請求項1に記載の 複合レンズ。17. 2. The method of claim 1, wherein the back layer is polymerized onto the front wafer. compound lens. 18.ポリマー−ポリマーレンズ複合体を調製する方法であって、 少なくともCR−39が有するのと同等の耐スクラッチ性を有し、そして厚みが 少なくとも100ミクロンである、あらかじめ形成された耐スクラッチ性の前面 ポリマーウェファーを、少なくともCR−39と同等の耐衝撃性を有する、あら かじめ形成された背面ウェファーに、接着剤で取り付ける工程を包含する、方法 。18. 1. A method of preparing a polymer-polymer lens composite comprising: It has at least the same scratch resistance as CR-39, and the thickness is Preformed scratch resistant front surface that is at least 100 microns The polymer wafer has an impact resistance at least equivalent to CR-39. A method comprising adhesively attaching to a preformed back wafer. . 19.前記接着剤が連続的に重合する、請求項28に記載の方法。19. 29. The method of claim 28, wherein the adhesive is continuously polymerized. 20.ポリマー−ポリマーレンズ複合体を形成する方法であって、以下の工程を 包含する方法: a.第1の部分および第2の部分を有する型枠体を提供する工程:ここで該第1 の部分および第2の部分はそれらの間の内部キャビティの境界を定め、該キャビ ティは最終製品の正確な寸法に対応し、かつ閉鎖端部および開放端部を有し、該 開放端部は該閉鎖端部の反対側に位置し、該第1の部分および第2の部分うち少 なくともひとつは、該内部キャビティ中の重合可能な材料を、逐次的方法および 連続的方法によって、エネルギー源にさらすことを可能とし、そして、ここで凸 状表面および凹状表面を有し、少なくともCR−39が有するのと同等の耐スク ラッチ性を有し、そして厚みが少なくとも100ミクロンである、あらかじめ成 形されたウェファーが、該重合可能な材料が該ウェファーの該凹状表面上で硬化 するように、該型枠中に位置している;b.逐次的方法および連続的方法によっ て、該重合可能な材料の表面に与えるためのエネルギー源を提供する工程;c. 該型枠の該開放端部に重合可能な材料の源を提供する工程; d.該重合可能な材料があらかじめ成形された該前面ウェファーの凹状表面に接 するように、該重合可能な材料を該内部キャビティに充填する工程;および e.該閉鎖端部から始めて該開放端部の方へ向けて進行させながら、該重合可能 な材料を該エネルギー源に断続的にさらし、かつその間、該重合可能な材料を該 開放端部に間断なく供給する工程。20. A method for forming a polymer-polymer lens composite, the method comprising the following steps: How to include: a. providing a form body having a first portion and a second portion; and the second part delimit an internal cavity between them, and the second part defines an internal cavity between them; The tee corresponds to the exact dimensions of the final product and has a closed end and an open end. An open end is located opposite the closed end and a minor portion of the first portion and the second portion. At least one of the steps includes: discharging the polymerizable material in the internal cavity in a sequential manner and A continuous method allows exposure to an energy source, and here the convex It has a shaped surface and a concave surface, and has a scratch resistance at least equivalent to that of CR-39. a prefabricated material having latching properties and having a thickness of at least 100 microns; a shaped wafer, the polymerizable material curing on the concave surface of the wafer; positioned in the formwork so as to; b. by sequential and sequential methods. providing an energy source for imparting to the surface of the polymerizable material; c. providing a source of polymerizable material at the open end of the formwork; d. The polymerizable material contacts the preformed concave surface of the front wafer. filling the interior cavity with the polymerizable material so as to e. The polymerization is possible starting from the closed end and proceeding towards the open end. intermittently exposing the polymerizable material to the energy source; The process of continuously feeding the open end. 21.眼科用レンズを製造するための、フリーラジカル重合可能な組成物であっ て、以下のa)およびb)を含有する組成物: a)20重量%と90重量%の間の、アクレートまたはメタクリレート、あるい はアクリレートおよびメタクリレートの混合物で末端封止されたウレタン、エポ キシ、またはポリエステルオリゴマー、あるいはそれらの混合物;b)5重量% と80重量%との間の、アクリレートまたはメタクリレートで末端封止された炭 化水素ジオール、およびトリ−、テトラ−、またはポリ−アクリレートまたはメ タクリレート、またはそれらの混合物からなる群から選択される希釈剤。21. A free-radically polymerizable composition for producing ophthalmic lenses. A composition containing the following a) and b): a) between 20% and 90% by weight of acrylates or methacrylates, or is a urethane, epoxy resin end-capped with a mixture of acrylates and methacrylates. or polyester oligomer, or a mixture thereof; b) 5% by weight and 80% by weight of acrylate or methacrylate end-capped carbon Hydrogen diols, and tri-, tetra-, or poly-acrylates or A diluent selected from the group consisting of tacrylate, or mixtures thereof. 22.さらに、フリーラジカル開始剤、UV吸収剤、雛型剤、安定剤、染料、酸 化防止剤、および湿潤剤からなる群から選択される添加剤を含有する、請求項2 1に記載の組成物。22. In addition, free radical initiators, UV absorbers, templating agents, stabilizers, dyes, acids Claim 2, further comprising an additive selected from the group consisting of anti-fouling agents and wetting agents. 1. The composition according to 1. 23.前記希釈剤が、前記組成物中に10重量%から40重量%の間の量で存在 する、請求項21に記載の組成物。23. the diluent is present in the composition in an amount between 10% and 40% by weight; 22. The composition of claim 21. 24.前記ウレタンオリゴマーが、ポリオール、ポリエステル、およびポリエー テルからなる群から選択される物質から調製される、請求項21に記載の組成物 。24. The urethane oligomer is polyol, polyester, and polyether. 22. The composition according to claim 21, prepared from a material selected from the group consisting of . 25.前記ウレタンが、以下の構造の二官能性または多官能性プレポリマーであ る、請求項21に記載の組成物:▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、Pは脂肪族または芳香族ポリエーテル、ポリエステルまたはポリオール であり、Rはジイソシアネート残基(該残基にはイソシアネート部分が結合して いた)であり、nは2または3であり。そしてAは、ヒドロキシル化アタリレー トまたはメタクリレートの脂肪族または芳香族エステル部分である。25. The urethane is a difunctional or polyfunctional prepolymer having the following structure. The composition according to claim 21: ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ where P is an aliphatic or aromatic polyether, polyester or polyol and R is a diisocyanate residue (an isocyanate moiety is bonded to the residue). ), and n is 2 or 3. and A is hydroxylated atalaryl or methacrylate aliphatic or aromatic ester moiety. 26.前記ウレタン、エポキシ、またはポリエステルオリゴマーが、2個および 6個の間のアクリレートまたはメタクリレート基を含む、請求項21に記載の組 成物。26. The urethane, epoxy, or polyester oligomers are two and 22. A set according to claim 21, comprising between 6 acrylate or methacrylate groups. A product. 27.前記オリゴマーが、400および7000の間の分子量を有する、請求項 21に記載の組成物。27. 5. The oligomer has a molecular weight between 400 and 7000. 22. The composition according to 21. 28.前記オリゴマーが、800および2500の間の分子量を有する、請求項 21に記載の組成物。28. 6. The oligomer has a molecular weight between 800 and 2500. 22. The composition according to 21. 29.用いられる前記オリゴマーが二官能性ウレタンアクリレートおよび三官能 性ウレタンアクリレートの組み合わせである、請求項21に記載の組成物。29. The oligomers used are difunctional urethane acrylates and trifunctional urethane acrylates. 22. The composition of claim 21, wherein the composition is a combination of polyurethane acrylates. 30.前記オリゴマーが、50重量%および70重量%の間で含有される、請求 項21に記載の組成物。30. Claim wherein the oligomer is contained between 50% and 70% by weight. The composition according to item 21. 31.前記希釈剤が、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートおよびエトキシ 化ペンタエリスリトールトリ−またはテトラーアクリレートの混合物である、請 求項21に記載の組成物。31. The diluent is 1,6-hexanediol diacrylate and ethoxy A mixture of pentaerythritol tri- or tetraacrylates. 22. The composition according to claim 21. 32.前記希釈剤が、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートおよびエトキシ 化トリメチロールプロパントリアクリレートの混合物である、請求項21に記載 の組成物。32. The diluent is 1,6-hexanediol diacrylate and ethoxy 22. A mixture of trimethylolpropane triacrylates according to claim 21. Composition of. 33.前記希釈剤が、トリ、テトラ、またはそれらよりも多官能性のポリアクリ レートおよびメタクリレートまたはそれらの混合物からなる、請求項21に記載 の組成物。33. The diluent is tri-, tetra-, or polyacrylic with higher functionality. 22. Consisting of esters and methacrylates or mixtures thereof. Composition of. 34.請求項21に記載の組成物から調製されるレンズ。34. A lens prepared from the composition of claim 21. 35.重合可能な組成物からレンズを製造する装置であって、以下のi)〜vi ii)を有する装置:i)キャリッジ枠; ii)該キャリッジ枠に取り付けられた凹型型枠であって、重合を開始し得るエ ネルギーを伝達し得る凹型型枠;iii)該キャリッジ枠にわたって駆動し得る 、移動ステージiv)該キャリッジ枠にわたって該ステージを移動させるための 手段; v)該移動ステージに取り付けられた凸型型枠であって、害凸型型枠が該凹型型 枠の近傍に移動して、該凸型型枠と該凹型型枠との間に内部キャビティを形成し 得、該キャビティが該レンズの正確な寸法に対応する、凸型型枠;vi)重合可 能な組成物を該キャビティに導入する手段;vii)連続的方法で、該凹型型枠 を通して伝達するためのエネルギー源; viii)該重合可能な組成物が導入される位置と反対側の位置から始めて該重 合可能な組成物が導入される位置まで進行させながら、該重合可能な材料を該エ ネルギー源に連続的にさらす手段。35. An apparatus for manufacturing lenses from a polymerizable composition, comprising the following i) to vi: ii) a device comprising: i) a carriage frame; ii) a concave formwork attached to the carriage frame, which is capable of initiating polymerization; a concave formwork capable of transmitting energy; iii) capable of being driven across the carriage frame; , a moving stage iv) for moving the stage across the carriage frame; means; v) a convex formwork attached to the moving stage, the convex formwork being attached to the concave mold; moving near the frame to form an internal cavity between the convex formwork and the concave formwork; vi) a convex mold, in which the cavity corresponds to the exact dimensions of the lens; vi) polymerizable; vii) in a continuous manner, introducing a composition into the cavity; energy source for transmission through; viii) adding the polymerizable composition starting from a position opposite to the position where the polymerizable composition is introduced; The polymerizable material is advanced to the point where the polymerizable composition is introduced. A means of continuous exposure to a source of energy. 36.重合可能な組成物からレンズを製造する装置であって、以下のi)〜vi ii)を有する装置:i)キャリッジ枠; ii)該キャリッジ枠に取り付けられた凸型型枠であって、重合を開始し得るエ ネルギーを伝達し得る凸型型枠;iii)該キャリッジ枠にわたって駆動し得る 、移動ステージiv)該キャリッジ枠にわたって該ステージを移動させるための 手段; v)該移動ステージに取り付けられた凹型型枠であって、該凸型型枠が該凹型型 枠の近傍に移動して、該凸型型枠と該凹型型枠との間に内部キャビティを形成し 得、該キャビティが該レンズの正確な寸法に対応する、凹型型枠;vi)重合可 能な組成物を該キャビティに導入する手段;vii)連続的方法で、該凹型型枠 を通して伝達するためのエネルギー源; viii)該重合可能な組成物が導入される位置と反対側の位置から始めて該重 合可能な組成物が導入される位置まで進行させながら、該重合可能な材料を該エ ネルギー源に連続的にさらす手段。36. An apparatus for manufacturing lenses from a polymerizable composition, comprising the following i) to vi: ii) a device comprising: i) a carriage frame; ii) a convex formwork attached to the carriage frame, which is capable of initiating polymerization; a convex formwork capable of transmitting energy; iii) capable of being driven across the carriage frame; , a moving stage iv) for moving the stage across the carriage frame; means; v) a concave formwork attached to the moving stage, the convex formwork being attached to the concave mold; moving near the frame to form an internal cavity between the convex formwork and the concave formwork; vi) a concave mold, in which the cavity corresponds to the exact dimensions of the lens; vi) polymerizable; vii) in a continuous manner, introducing a composition into the cavity; energy source for transmission through; viii) adding the polymerizable composition starting from a position opposite to the position where the polymerizable composition is introduced; The polymerizable material is advanced to the point where the polymerizable composition is introduced. A means of continuous exposure to a source of energy. 37.前記エネルギー源が紫外線照射である、請求項35または36に記載の装 置。37. 37. The device according to claim 35 or 36, wherein the energy source is ultraviolet radiation. Place. 38.さらに、前記移動ステージに取り付けられた距離指示装置を有する、請求 項35または36に記載の装置であって、該距離指示装置が、該ステージの該キ ャリッジに対しての位置を使用者に示す、装置。38. The claim further comprises a distance indicating device attached to the moving stage. 37. The device according to item 35 or 36, wherein the distance indicating device is connected to the key of the stage. A device that indicates the user's position relative to the carriage. 39.重合可能な組成物を導入する前記手段が、シリンジまたはリザーバーであ る、請求項35または36に記載の装置。39. The means for introducing the polymerizable composition is a syringe or a reservoir. 37. The apparatus according to claim 35 or 36. 40.キャリッジにわたってステージを移動させるための前記手段が、親ねじを 有する、請求項35または36に記載の装置。40. Said means for moving the stage across the carriage includes a leadscrew. 37. The device according to claim 35 or 36, comprising: 41.前記ステージが、前記キャリッジに沿ってガイド棒上を移動する、請求項 35または36に記載の装置。41. 5. The stage of claim 1, wherein the stage moves on a guide bar along the carriage. 36. The device according to 35 or 36. 42.さらに、可撓性のあるガスケットを有する、請求項35または36に記載 の装置であって、前記凹型型枠および前記凸型型枠が隣接したときに、該ガスケ ットが該凹型型枠および凸型型枠の周囲に密着し、そして該ガスケットを通して 前記重合可能な組成物が導入される、装置。42. Claim 35 or 36, further comprising a flexible gasket. In the apparatus, when the concave formwork and the convex formwork are adjacent to each other, the gasket The gasket fits tightly around the concave formwork and the convex formwork, and passes through the gasket. A device into which said polymerizable composition is introduced. 43.さらに、前記ガスケットに取り付けられた剛直なクランプを有する、請求 項42に記載の装置。43. further comprising a rigid clamp attached to said gasket; 43. The device according to item 42. 44.さらに、前記ステージを所望の位置で前記キャリッジに固定する手段を有 する、請求項35または36に記載の装置。44. The stage further includes means for fixing the stage to the carriage at a desired position. 37. The apparatus according to claim 35 or 36.
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