TW315386B - Fully-hydrolized ketimine silane/epoxide silane copolymer liquid hardcoating compositions & processes for dipcoating polycarbonate spectacle lenses - Google Patents

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A7 B7 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（ 少2〜6微米之優良液體硬塗層作爲基礎塗層，這些ar塗層 在任何塑膠鏡片基材上有優異許多的機械耐久性。在日本與 其他遠東東方市場，大部分之塑膠尺兀鏡片是硬塗覆，然後 以此方式AR表塗覆。一旦AR塗覆後，鏡片不能著色，但在 這些市場，Rx鏡片只有低許多之百分率是著色的（典型上低 於20%)。類似情況，在歐洲大部*Rx玻璃與高指數塑膠鏡 片是AR塗覆，及比較少數是著色的。由於以單甲基矽烷爲 基礎之塗層與聚碳酸酯之折射率不相配，從如此的AR_塗覆 /單甲基矽酮塗覆之聚碳酸酯鏡片獲得較差的抗反射塗層性 能》於是期企能有一種硬塗層其具有折射率更接近聚碳酸酯 心折射率者，供用作AR塗覆之聚碳酸酯^^鏡片之基礎塗層 。AR塗覆方法也包括熱循環方法，考以脆性是一項顧慮， 及雖然该AR塗層薄膜是極薄（遠低於丨微米），它也是極脆， 因此更加壓迫該硬塗層與基材邊界粘著與耐水鍵。於是經發 現水沸試驗（鏡片溫度自室溫幾乎立即至1〇〇。匸）之熱衝擊及 /或周期性溫度試驗預示由於這些塗層之碎裂或脱層之衰壞 先前技藝 炫正視藉環氧化物官能性之矽烷與胺基官能性矽烷反應生 成之硬塗覆共聚物之化學家族，咸信K〇(ja (US 3,961,977, 1976年6月8曰頒授）是第一位預料如此的—種组合物可能用於 作爲硬塗層至模製之塑膠物件上。K〇da之組合物揭示一種 部分水解之聚矽氧烷’其係自限量之水，限於水解石矽上之 有效烷氧基之僅10〜40 %生成者。然而爲防止過早的凝膠 41564.DOC · 6 · 本承張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T A7- _____B7_____ 五、發明説明（4 ) 化作用，以極稀的水溶液施用這些部分水解之Koda組合物 。Koda例1僅含6%固質，具黏度約5厘泊；Koda例2含 1 1.2 %固質及黏度是6.3厘泊。雖然Koda示浸塗之聚碳酸酯 及對其作刮損試驗，Koda對其用於Rx眼鏡鏡片之適合性保 持緘默。事實上，當完全烘箱固化至最高硬度時，Koda组 合物是本質上不能著色。

Taniyama (US 4，167,537; US 4,241，116; US 4，196,014)遵循

Koda及聲稱對其有所改進。上述之Taniyama第一.個專利敎導 在這些碎燒在一起反應之前，沒有預水解；Taniyama第二個 專利有一個預水解之例，在矽上只有"3 %之總甲氧"水解；

Taniyama之第三個專利沒有提及此問題。一如Koda，

Taniyama對可著色性及AR塗覆相容饵與其他方面保持緘默 ’及一般上對用於處方聚破酸酯眼鏡鏡片之適合性保持缄默 〇 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 II--n I I--衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

，1T

Treadway (US 4,378,250，1983 年3 月 29 日頒授）聲稱對 Koda與Taniyama之先前技藝有所改進，是藉首先將該胺基· 官能梦燒基團與嗣族之一成員反應以生成_亞胺，是以，，封 住"該胺官能性以降低其與該環氧化物官能性過早反應以造 成不受控制之粘度增加及/或該液態塗覆組合物之凝膠化作 用之趨向。Treadway聲稱其組合物能増加部分水解之程度爲 完全水解所需之化學計算水量（3莫耳之水對每一莫耳之三烷 氧矽烷）之自最低40〇/o(K〇da之上限）至高達8〇%，Treadway 仍聲稱在液態中具可接受的穩定性供使用。遍及丁^以…叮之 申請專利説明書與申請項目中，對水解所作之每—參照載列 41564 DOC η

經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 ^15386 A7- __B7__ 五、發明説明（5 ) 石夕燒之部分水解。Treadway之最佳方式要求6 0〜8 0 %部分 水解（第1 〇攔，7〜1 5行），及其聲稱耐磨性是"關鍵性視水 解之量而定"（第11欄，62〜69行）。Treadway也提及輞亞胺" 藉吸收水分分解"（第9欄，5 1 - 5 5行）。Treadway對水解之甚 且更高的程度之後果保持緘默，但是由於Treadway聲稱改進 先前技藝之塗覆穩定性，過早凝膠化作用可能是爲何其未在 水解百分率方面推至更高。雖然Treadway籌劃用於塑膠鏡片， 其基材是CR-39，從未是聚碳酸醋。Treadway施加塗層至塑膠基 材之方法是藉流動塗覆法或以繞金屬線之棒塗抹，從未是藉 浸塗法9 Treadway未言及可著色性及/或與AR表塗層之相容 性之事。

Sallavanti (US 4,800，122, 1989年元月丨24曰頒授）是酮亞胺與 環氧化物梦燒共聚物之最晚近先前技藝，但Sallavanti以多官 能有機胺替代Treadway之胺基-官能珍燒，作爲生成網亞胺 反應之原料。與Treadway不同，Sallavanti致力於浸塗聚碳酸 酯眼鏡鏡片之適合性，與其可著色性，及在著色浴作業期間 與之後至少充分的耐水性以保持粘著。Sallavanti未言及塗覆 浴穩定性、使用難易、或其他處理限制之事》然而， Sallavanti方法之化學穩定性是可疑，可以從其建議於冰點以 下之溫度使用該塗覆方法見之··"·..典型上，維持該溶液於 3 0T之作業溫度（第5欄，3 2〜3 3行）》冷卻循環浴之傳統 方法’諸如使用心/殼型熱交換器與冷凍水，有4 5 T之作業 低限。不可能以任何循環冷凍水通過任何熱交換器以維持浴 溫度於30 °F，至爲顯然。無可避免地，此類型之浸塗槽勢 4I564.DOC _ 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） ----------f丨— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A7, ________B7 五、發明説明（6 ) 須使用有循環’相-變換冷媒之浸沉旋管以維持該浴之3 〇下 低溫。如此的冷卻旋管也使浴污染之機會大爲增加及成爲維 持浴純淨之一個問題，由於這些旋管不久即被凝膠片塗覆。 尚有’於鏡片自30 T之塗覆浴取出之時，周遭空氣必須是 非常、非常乾，否則會發生"起霧"《防止此鏡片起霧勢須保 持該塗覆乾燥區域之空氣遠低於30下以下之露點，此是非 系不尋常者’甚至在空氣調節之空間亦然，是以實行 Sallavanti之方法會需要特別的除濕設施。 發明目的 本發明之一個目的是製作貯放_穩定完全·水解之環氧化物 矽烷（成分"A")與酮亞胺-胺基矽烷（成分"B")成分，其可以 在以後於使用之前混合在一起，以在砵體浸塗浴中作成主要 薄膜生成成分’適合用於聚碳酸酯眼鏡鏡片，及藉使用該2_ 碎燒共聚物，•反應產物，•不需要汽提除去過量溶劑或未反應成 分之任何隨後步驟以儘可能最低的製造成本製作此2 _妙燒共 _聚物塗層。 本發明之另一目的是製作這些2_矽烷共聚物組合物，當其 浸塗至聚碳酸酯鏡片時，其熱-固化成爲透明薄膜，具良好 硬度與对鋼織刮損，但比先前技藝所述之所觀察到之塗層起 霧與溶劑溶蝕之特性問題有所改進，及消除使用乾燥劑空氣 乾燥器械之任何需要，在本方法中施用該液趙塗層與蒸發， 及能成功地乾燥這些塗層薄膜。 本發明之另一目的是製作這些2_矽烷共聚物組合物，當其 受熱衝擊與濕氣時具有改進的耐脆衰敗（塗層碎裂或發生裂 41564.DOC 0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297公釐） m - - In. 111 i ί·ι ml ^- - I I I— ——In (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7. --------— B7 五、發明説明（7 ) 紋）及對聚碳酸酯鏡片基材粘著損失。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明义另一目的是製作這些2_矽烷共聚物組合物，當其 與選用之夕έ把有機樹脂改質劑配方時其共固化，以生成透 月薄膜至永碳酸自旨目艮鏡鏡片上，此薄膜具良好硬度與讨鋼絨 刮損但也是易於藉浸入至染料槽中著色。 本發明之另一目的是製作這些2-矽烷共聚物组合物，當其 與選用之其他多官能有機樹脂改質劑配方時，其共固化以生 成透明薄膜至聚碳酸g旨眼鏡鏡片上，此薄膜具良好硬度與耐 鋼織刮損，也是極適於作爲在眞空沉積抗反射多層沉積塗層 之下之基礎塗層。 概要說明 根據上述之理由，浸塗聚碳酸酯尺^眼鏡鏡片之特殊需求 不僅需要H1化d層薄膜硬度與耐刮損，且需要與隨後的著 色及/或A R塗覆方法相容。化學上，胺基碎燒與環氧化物梦 烷之70全水解共聚物生成本發明之熱固化硬塗層之基本化學 月幹，雖然多g能有機樹脂改質劑在交連期間也可以"共-固 化至该骨幹中，也可以考慮是以加添特殊的所需性質至該 固化之硬塗層薄膜。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 本發明苴以二種化學反應製作該液體塗覆共聚物： 1 .該兩種矽烷成分分別水解（以後在一起反應）： a) 以化學計算過量之水完纟水解一種具有大體上三個坡 氧基在矽上之環氧化物-官能碎燒： b) 以化學計算過量之水完全水解—種具有大體上三個烷 氧基在矽上之胺基-官能矽烷； 41564.DOC _ 10 · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇X297公教） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 315386 Α7· Β7 Γ· ~ ~ -— 五、發明説明（8 ) 2. 酮亞胺之生成，藉以化學計算過莫耳量之一種酮揮發性 溶劑與該完全水解之胺基-官能梦娱•成分反應，以生成_種 完全水解之酮亞胺矽烷成分其具潛在的封端胺官能性； 3. "濃稠化”該液體硬塗覆料至所需之共聚合程度，藉將該 完全水解之酮亞胺矽烷成分與該完全水解之環氧化物_官能 矽燒成分反應。 可以不依照以上所列之次序進行首兩種反應。例如，可以 在進行該完全水解該胺基-官能矽烷之第一反應之前，進行 該酮亞胺生成之第二反應。或本質上可以同時進行第二反應 與第一反應。但未發現改變此次序有任何改進。 爲本説明書中所述之理由’以以至少一種多官能反濟 性薄膜-生成有機樹脂改質劑稀釋此2咩分之基本反應混合物 爲佳，及最容易的作法或許是在這些3個反應終了時，以另 外的酮揮發性溶劑但也至少一些比該選用之酮揮發性溶劑具 較慢蒸發率之醇稀釋此液體硬塗覆料也或許是最容易的作法 。在該3個反應全部發生之前，可以選擇性加入該多官能共_ 反應性薄膜-生成有機樹脂改質劑至該反應劑之一種或兩者 。本申請者已有如此作法，但發現如此作法沒有利點。尚有 ，在該3個反應全部發生之前，可以選擇性但不是較可取以 這些溶劑預-稀釋反應劑。如此作法只是使反應緩慢，及未 發現有何不利之處》 在實際使用時，鏡片製造者可以庫存此兩種完全咚解之矽 烷成分，經發現兩者均有極佳的長程儲存壽期（典型上6〜 12個月已令人滿意）。鏡片製造者典型上將混合此兩種成分 41564.DOC · I】 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21^)x297公廣----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中夹梂準局員工消費合作社印衆 _________B7______ 五、發明説明（9 ) 之只是足夠的量，以生成預期用於最近期生產計畫之液體硬 塗覆浸塗浴所需之量（甚至當儲存於凍櫃中，該混合浴典型 上僅可保存1〜2個月）’及不宜將混合浴閒置於室溫。 以對該2成分（該完全水解之環氧化物矽烷（成分，a 與_ 亞胺胺基矽烷（成分’ B |)之混合物進行，，濃稠化"步驟爲佳， 而不是只立即使用該混合物，藉在使用前將該兩種先行製備 之液禮成分包括該完全水解之胺基矽烷（於轉化爲酮亞胺發 燒之後）與該完全水解之環氧化物矽烷在一起反應。此"濃拥 化”步驟是共聚合至所需之聚合度（分子數目），及於室溫進 行（小時數），或可以熱加速（以分鐘計），倘若濃稠化相同的 配方至相同的程度於恆定固質％藉粘度上升監測），兩種方 式可以獲致相等的結果》 、 可以加入較少量之其他薄膜-生成成分至該配方以増進諸 如可著色性與薄膜強韌性或濕粘著性質。尚有該浸塗鏡片塗 層薄膜之總體機械性質主要是該兩種矽烷之此共聚物之機械 性質》 當與某些共-反應性樹脂改質劑配方時，獲得極深色的可 著色性有合理但稍爲降低的薄膜硬度。自一個化學组群，在 其中該化學组群之每一成員每分子有至少兩個有機官能反應 性基團者，選擇該多官能共-反應性薄膜-生成有機樹脂改質 劑。此兩個（或多於兩個）有機-官能反應性基團是環氧化物 或三聚氰胺或羥基或脲有機-官能性，是以在該脱揮發之薄 膜之1 C -階段，熱固化期間此多官能共-反應性薄膜-生成有機 樹脂改質劑能共反應，以使交連密度降低減至最小同時在該 41564.DOC - 12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ ' --- 1^1^- ^^^^1 n^f n^—^· ^^^^1 1^1 ^mt n^— ^^^^1 n-^i 1J J-: 口 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 五、發明説明（10) 固化之薄膜中獲致改進的可著色性及/或改進的耐水粘著及/ 或耐熱衝擊/脆性。 詳細説明 本發明之液體硬塗覆溶液之基本组成是： a.不揮發性薄膜-生成成分共聚合在一起，部分在該液體 浸塗覆料狀態及部分在熱-固化交連反應期間，包括： i) 一種完全水解之環氧化物官能梦炫·; ii) 一種完全水解之胺基-官能矽烷藉與至少化學計算過 量酮反應轉化爲酮亞胺矽烷•·及 b .揮發性溶劑混合物主要包含酮及也一種較該酮具較慢蒸 發率之醇作爲尾料溶劑（tail solvent)。 在較可取的具體體系中，至少一種f官能有機樹脂改質劑 是選自一個组群其每個分子有至少兩個或多個有.機-官能基 團，該有機官能基團是環氧化物或三聚氰胺或羥基或脲。可 以於該完全水解之環氧化物矽烷（成分W )與酮亞胺-胺基矽 烷（成分’B〇混合後加入該選用之樹脂改質劑，或選擇性加 入至該適當的成分中。例如，已加入該選用之二-或三-官能 環氧化物樹脂改質劑至成分A中，對儲存穩定性或固化之薄 膜性能沒有不利影響。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 可以藉任何習用方法，包括浸、流、旋、與噴施用本發明 之塗覆组合物，雖然爲光學熱塑膠眼鏡鏡片之兩側之以最低 成本高產量自動塗覆，時常選用浸塗法。 1.矽烷成分之完全水解 理論上言之，任何三烷氧矽烷當以化學計算量之水於適於 41564.DOC - 13 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 五、發明説明（ 11 A7, B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 水解之pH條件下（對非極性矽烷類諸如環氧化物而言，敎科 書之水解條件是中度酸pH 3〜5 ;對胺基_官能矽烷而言， 在驗性侧自行催化地立即發生水解）完全水解時，可期望生 成凝膠。倘若矽烷是二烷氧而非三烷氧時，可以期望1〇〇% 水解與縮合至梦燒氧鍵以生成直鏈聚合物甚類似碎酮油或石夕 酮橡膠樹膠聚合物，視分子數目或聚合之程度而定。然而， 就二烷氧矽烷而τ，有成長爲三維網路，是即凝膠化，之潛 力存在，如是正是單甲基三烷氧矽烷於完全水解之適當pH 條件下縮合至快速凝膠化之典型情況。 出乎意料，本發明之三烷氧_官能胺基矽烷與環氧矽烷之 疋全水解，未造成快速凝膠化。特定言之，經以過量之水水 解這些較可取的矽烷（縮甘油氧丙基$甲氧矽烷與胺基丙基 二乙氧矽烷），証實已經發生水解反應·藉觀察反庳混合物放 熱-經發現於罜溫儲存仍有甚良好的長程穩定性。例如，用 104%化學計算比之水（每莫耳之三烷氧矽烷312莫耳）產生 頗低粘度之反應混合物（不加任何溶劑或其他稀釋劑），完全 水解之胺基矽烷（"淨"）與完全水解之環氧矽烷（"淨"）兩者， 於室溫條件儲存超過6個月後，顯示沒有可察覺的粘度上升 。随後’ i成功地使用甚且更高的過量水，€致相似的結果 (110%化學計算量之水在未稀釋之矽烷中生成清澈低粘 度液體具良好室溫儲存穩定性）。本申請者曾反覆重作這些 試驗得相同的結果。 如何解釋這些實驗事實需要修訂傳統理論。本申請者 Galic於其先前受雇於Dow c〇rning c〇rp〇rati〇n (首要的矽化 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I 各·

、1T 41564.DOC 14· 〇 上 5386 Α7 Β7 五、發明説明（12) 合物製造廠商，其製作胺基官能與環氧化物-官能矽烷）時， 時常從事這些矽烷之頗稀溶液（典型上，1 %或低於1 %濃度 在水中）之工作，用作促進黏合之偶合底劑或作爲玻璃纖維 加強塑膠之偶合劑。在該期間，本申請者Galic與Dr. Edwin D. Plueddemann(他是數種此類梦院偶合劑之發明者）通信， D r . Plueddemann假定在碎與胺基團間有充分長的燒基鏈（諸 如丙基）時，該有機-官能基團可能會”尾越”與該分子之矽端 生成某種化學配位，因此使此類三烷氧矽烷之稀水溶液長程 頗穩定不發生凝膠化或沉澱。自該分子之有機-官能與矽-官 能端之一種非共價環化作用之模式作外插解釋，或許其結果 是官能當量之額外的立體妨礙。若然，甚至儘管可能全部烷 氧基團在訂定之p Η條件下完全水解，^矽烷醇縮合反應以最 終生成一種單質聚合物凝膠之有效性可能被此機構充分地立 體妨礙以防止凝膠化及，替代之者，生成一種較低分子量、 較直鏈單質聚合物，如實驗所觀察到者。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 I - ..... - - - --- - n - ^^^1 11-- j- tn 、T (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 對此出乎意料之結果之另一可能解釋，可以是並非全部商 業級矽烷偶合劑當依照本發明完全水解時可能是同樣穩定， 特定言之，例如，商業上可取得之胺基丙基三乙氧矽烷之某 些”工業級"，可能含太高量之未反應氨作爲媒質。此類工業 級可能有僅96%之純度規範，其餘者主要媒質是未反應氨。 本申請者Galic在一先前的實驗中，以如此的一種胺，甚至部 分水解（4 0〜8 0 %，Treadway類型）可能造成凝膠化，咸信 此大量之氨雜質產生之放熱熱，遠比純化之胺基矽烷之僅是 水解正常產生之放出熱量爲高。該氨雜質與水之極高溶解熱 41564.DOC - 15 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7. B7 五、發明説明（13 ) ，助長水解該烷氧之正常放熱反應，及結果可能會是失控的 反應。爲此理由，本申請者大力建議使用商業上可取得之蒸 餾-級（規範9 9 %純度或更高），作爲防止反應失控之方法， 工業級胺基丙基三乙氧矽烷與更純的蒸餾級比較，相對價格 後者只是高出約2 0 %，當完全水解這些矽烷時，此微小的價 格差異對提供可重現之結果是非常値得者。當有所懷疑時， 嗅該胺基矽烷，強烈的氨味，或甚至只不過是強烈的”魚味•’ ，可能意指有太多未反應、低分子量有機胺或氨存在。例如 ，H uls America是這些碎虎之首要製造廠商，Huls之蒸館級 99 + %純度之產品名稱是AMEO-P; 96%純度之不能接受的工 業級定名爲AMEO-T。（Huls僅提供蒸餾級（縮甘油氧丙基三 甲氧矽烷，以GLYMO爲名，是以沒有(與較不純品級混淆之 問題。） 實驗意外發現這些完全水解之矽烷預聚合物之於室溫之良 好儲存穩定性之事實，本申請者無法以絕對理論確定性作解 釋。也無法知悉從事這些部分水解矽烷之先前技藝專利者之 任何人曾試行完全水解這些矽烷，或倘若曾試行這類工作也 無從知悉其所得之結果。然而，由於這些先前技藝專利者著 重尋求部分水解之正確程度，咸信他們極可能從未嘗試完全 水解，由於除過早凝膠化外，沒有理論基礎以相信會得任何 結果。 2 .濃稠化反應與監測分子成長 用於本説明書中，”濃稠化”指在液態中混合後此兩種矽烷 成分間之共聚合，至所需之預聚合物分子尺寸。出乎意料地 41564.DOC - 16 - 本批張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） ί 1—^— (^1 I |*1 - !il ^1* In - - n^i I— - II -1 ^n· 一OJ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 -17- 五、發明説明（ ’本發明之申請者已發現本發明之較佳具體體系使用至少一 些貫質的痕稠化反應，此與Treadway之敎導（us 4,378,250;第10欄，3〜18行，及特定言之，"在水解 範圍之更佳量内（例如約60〜8〇%)不需要或只需要很少的 老化時間”）成對比。由於本發明是完全水解（高於1〇〇%)， 此Treadway參照資料會使人相信一種立即製備之混合物應得 良好的硬塗覆結果，但發現情況並不如是。參照本説明書例 6，7，8a〜8d及9a〜9d。可以僅藉室溫老化達成本發明之 兩成分液體硬塗覆混合物之濃稠化（至少數小時，及以過夜_ 約16小時或更久較佳）。可以藉在熱板上於5(rc加熱3〜5分 鐘快速達成相等的預聚合，繼以以冷凍之酮溶劑驟冷，如本 説明書例3，4，5，1 3，1 4，1 5及1 6户斤述。 由於濃稠化指在施加至鏡片基材之前於液體浸塗混合物内 部之分子量增長，需要對此參數作些追踪，於任何已知之固 質百分率濃度，監測此濃稠化之最便捷方法，是藉於恆定溫 度測計此怪定-固質溶液之粘度。枯度増加與此溶液中之薄 膜-生成成分之分子量增加成正比。在本發明之浸塗浴中， 以使用頗低粘度混合物爲佳，是以濃裯化可以是剛製備之混 合物之自似水1 · 5厘史，及可以增加至1 0厘史粘度，當依照 本申請者1995年9月25曰送呈之共待決專利申請（"適合用 供完全自動浸塗硬塗層之射出-壓縮模製與脱模成對熱塑膠 眼鏡鏡片之方法與裝置··（ Method & Apparatus for Injection-Compression Molding & Ejecting Paired Thermoplastic Spectacle Lenses Suited For Fully Automated Dip

41564.DOC 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4*UI· ( 21〇X297公釐）

Hi I--- I ---- ^ I - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 钉 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7, B7 五、發明説明（15)

Hardcoating")，併附於此供參照）施用時將是只濃稠化至2 , 〇 〜5.0厘史之範圍爲最佳。 在如此的低範圍中，布洛克菲爾特（Brookfield)-型，迴轉 紡錘黏度計可能是較不方便及需要非常大的紡錘。一種替代 的測計方法使用玻璃"U毛細管"（Cannon Fenske No. 150-size Routine Viscometer, Cole Parmer of Niles, IL製造）。秒錶讀數 (以秒計逝去時間）與布洛克菲爾特型粘度測定法藉一種簡單 數學公式對比。 測定浸塗浴之平均分子尺寸或濃稠化或老化程度，粘度是 關鍵參數’連同固質百分率。由於蒸發逐漸增加浸塗浴中之 固質百分率濃度，及由於必須周期性添加補充的溶劑，固質 百分率也需要加以監測。此以熱重量#析法（使用_個紹質 可棄置之小秤量碟，將10克液態試樣在125。(：烘箱溫度於 3 〇分鐘中乾燥至非揮發性殘留物）爲之最爲便捷，及減去容 器重量計算重量損失，以得非揮發性固質百分率。 _3 _酮亞胺鍵生成與溶解（乾燥條件） 生成酮亞胺之目的是暫時封蓋第一胺基官能矽烷之活性氫 。當大量過量濃度之酮存在時，及當溫度是最低時（室溫或 低於室溫’如在凍浸塗浴之情沉或’爲長程儲存，在凍櫃中 )有利於酮亞胺鍵之生成。 反之，當移除過量酮濃度（藉蒸發，在濕塗層薄膜浸塗施 加至聚碳酸酯鏡片基材之脱揮發分期間），及也藉加熱至高 於周遭溫度（常使用逐步増加烘箱溫度）’有利於酮亞胺键溶 解°例如，如吾人將在本説明書中描述，雖然可以設想使用

4I564.DOC -18 - +螂浓尺度通用中國國家標準（CNS )八4規格（21〇χ297公釐 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丁 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7. _______B7_ 五、發明説明（16 ) 室溫乾燥’本申請者之實驗工作示知此類"尺丁_乾1，浸塗塗層 之耐水粘合性質與薄膜機械性質兩者均遜於浸塗薄膜之烘箱 -加速"塑化"乾燥。在浸塗施加該濕薄膜之後，可以立即在 一座對流-固化烘箱中使用第一提升之溫度（典型上4〇〜9〇 °c)。在此蒸發之第一階段期間，全部過量酮揮發性溶劑大 體上非常迅速移除，加速酮亞胺溶解率及因此釋出硬燒之潛 在加封蓋之胺基官能性，是以使第二成分B與第—成分A之 環氧化物官能性反應。 在此相同的熱-加速乾燥期間，在秒境成分上之梦官能性 可能發生其他反應，但就所知在如此的低塗層表面溫度（9 〇 C以下）此S i - 0 - S i縮合反應頗緩慢。使用本説明書中所揭 示之較佳塗層配方，由於轉化該剛施#之浸塗濕薄膜至"感 觸乾燥"、不粘的膠凝（但尚未完全交連）狀態之時間，可以 是少於5分鐘，本申請者相信在此"b階段"膠凝-薄膜·生成 步驟期間之主要化學反應是在該第一胺基-官能烷基碎烷十 該環氧化物-官能矽烷之應變三原子環氧乙烷環。當高濃度 之此類反應劑於室溫（或甚至於溫和的提升溫度諸如該可取 的5 0〜8 〇eC烘箱乾燥條件）存在時，就所知此胺-環氧化物 反應速率是甚快速。總之，如此的化學是兩-份環氧塗料與 粘合劑之室溫固化之基礎《與此成對比，當此類特殊有機_ 金屬錫或錫酸酯催化劑（諸如氣化亞錫或錫酸四異丙氧酷）不 存在時，就所知此兩種完全水解之三烷氧矽烷（有殘留5^ OR與主要是Si_0H基團）間之Si_〇_si縮合反應於溫和^1 的提 升溫度或於周遭溫度是非常緩慢。 41564.DOC · 19 · 本輙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~~- I- I -1 -I I - J.-- 1-: -I - |界- --........ i --TSJ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 315386

五、發明説明（） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 前技藝參照資料未言及酮亞胺·環氧化物共聚合之此機 理方面β先前技藝也未敎導藉於高於周遭之提升溫度乾燥至 B 1¾攸固化可以獲得改進之硬塗層薄膜性質。本申請者發現 使用相同的起始點化學配方與浸塗參數實驗結果有重大差異 存在，就先前技藝未敎導如此的現象觀之此是令人訝異者。 在隨後之C -階段固化以得最高之交連期間，不僅胺基與環 氧化物官能性間產生分子間的鍵，且該兩種分子，（理論上 每一個有三個如此的鍵合點位（在本發明中以三烷氧矽烷爲 較了取）），之妙端間造成儘可能多的鍵至爲重要。雖然不願 文理論之約制，本申請者相信熱-加速乾燥（比室溫空氣乾燥 )以生成B-階段塗層薄膜之令人訐異的利益，導致在所得之 问刀子量、二維碎燒共聚物中較佳的兮子排列，其或許使立 體妨礙減至最低。在一種簡化之模式中，倘若每一個碎燒分 子疋被視爲在其有機-官能（胺基-至-環氧化物）端間已生成 —個化學共價鍵，及其矽-官能端與一個鄰接矽烷分子間至 少一個化學共價Si-0-Si梦氧規《鍵，然後只要有這兩種鍵可 以預料一種大體上直鏈的共聚物其會有低硬度與性質是橡膠 性。因此，爲具有所需等級之薄膜硬度’所得之共聚物有更 高的交連密度是屬必要。因此，在該三烷氧矽酮·官能性端 上之兩個餘留的潛在梦氧坡键-生成點位之至少一個有重要 性。因此本申請者相信一種較佳的分子排列在膠凝薄膜狀態 中使立體妨礙減至最小（藉加速加熱達成而不由室溫空氣乾 燥之較慢不粘時間達成）造成較佳的固化薄膜性質。此外， 使用熱-加速乾燥該塗層-粘合-至基材聚碳酸酯鏡片極優。 41564.DOC - 20 · 本蜱張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7. _____B7 五、發明説明（18 ) 今·完全固化Γ C階段·）之條件 一旦酮亞胺鍵藉溶解轉化爲自由第一胺基官能性，共聚合 進行頗迅速。以採用更爲提升的表面溫度以得最快速的交連 速率。對溶劑乾燥與塗層薄膜膠凝化50〜8(rc作業良好， 在最短時間使該完全固化之薄膜之交連密度達到最高以採用 110〜130°C爲佳。較少採用比13^(：更高之烘箱溫度，由 於聚碳酸酯基材有約296T(146r)之玻璃轉化溫度，及倘 若基材溫度超過該溫度，鏡片會失去其形狀穩定性及成爲光 扭曲或偏差，及因此無法出售。（替代的加熱源諸如長波紅 外線照射加熱，或鈍性氟碳蒸氣_凝結相-變化加熱（諸如3M 公司之Flu〇r〇inert (-〇能降低加熱時數至只是分鐘數；後者 已示在5〜10分鐘之時間完全固化本，請者之塗層。 此轉化（自膠凝之、不粘"B階段，’至"c階段，I塗層有其最終 機械硬度之大部分）可以於12VC對流烘箱溫度於低於丨小時 達成，但爲獲得最佳耐水粘著與韌性需要較長時間（總計2〜 6小時’以4小時於1 2 5 °C爲佳）。 5 .碎拔比 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印裝 (讀先閱讀背面之注意事項存填寫本莧) 就理論言之，達成最高交連密度是環氧化物_矽烷與酮亞 胺-矽烷成分之濃度以等莫耳比（1:1)。此類比可以是〇:5:1 至4:1，但本申請者發現如此寬廣的範圍不切實際，由於範 圍在約0.8 : 1至2 : 1以外時薄膜之機械性質不佳，及更宜是 在1 : 1至1 · 5 : 1之範圍内。當本發明所述之樹脂改質劑不存 在，及僅以該兩矽烷成爲八與8作爲薄膜生成料時，本申請 者發現硬塗層薄膜含胺基-矽烷莫耳數比環氧化物矽烷莫耳

41564.DOC 本终張尺度適用十國國豕揉準（CNS ) A4規格（21 〇χ 297公着） B7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（19) 數較多者之耐刮損有較差的表面摩擦係數，如藉當用鋼域以 輕指壓摩擦此類塗覆鏡片所感覺到之摩擦曳力所觀察到者。 如是試驗之一個例是以〇 . 9 : 1之環氧化物：胺莫耳比。反之， —個較佳具體體系使用約丨· 2 : i之莫耳比獲得極高的交連密 度與薄膜硬度，但是同時對表面賦予光滑的感覺。本申請者 也發現，在沒有本説明書所述之樹脂改質劑之情況下，本發 明之硬塗覆鏡片其具環氧化物矽烷對胺基矽烷之莫耳比實質 上低於1 : 1 ’塗層薄膜是較易脆裂及有較差的濕.枯著保持性 〇 6.樹脂改質劑 至現時爲止所描述者，交連反應只是發生於該兩-成分混 合物之兩種矽烷分子之間》然而，本耸明之較佳具體體系也 包括有機-反應性多官能有機樹脂改質劑，其能參與此相同 交連反應。自多官能化學品之組群，其是在熱之存在下能與 第一胺或與環氧化物有機-官能成分反應者，選用此類樹脂 改質劑。此類樹脂改質劑分子，每個分子必須有至少兩個此 類有機-官能基團，以保持交連密度於最高，其是硬塗層之 良好薄膜硬度之一項需求。任何其他非-有機-官能或非-有 機-官能樹脂改質劑或添加劑其可能會加入至本發明之配方 者，必須保持於極低（低於5份每百份樹脂或5 phr )濃度。 典型上，具二或三個如此的官能基團（其與第一胺或環氧化物 反應者）之較可取的樹脂改質劑，將以濃度在5phr以上或高達 4 0 p h r使用。在本説明書中揭示之配方舉例此類改質劑之特 殊化學例及其濃度。 4I564.DOC - 22 - 本紙張A度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -----------私-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _訂· 315386 發明説明（ '擇改質劑視固化之薄膜所需之欲予增進之性質而定 (、用作k反射面塗之基礎塗層肖，經發現當單獨使用本發 月心基本2·珍垸共聚物時是勉強合格，但當與本中請者選用 之樹脂改質劑併合時，可以觀察到薄膜強勃度與撓性大爲改 進（在鋼、.戎刮知抵抗方面沒有實質損失）及對聚碳酸酷基材之 濕粘著粘合改進甚多。爲增進這些性質以使用二-官能或三· 官能環氧化物樹脂改質劑爲佳。此類環氧化物·官能樹脂改 質劑之濃度對成分A，重量比可以是自1〇:1至2:1之範圍。 對列於例3與1 3中之孩二-與三_官能環氧化物樹脂改質劑， 更可取的範圍是8 : 1至4 : 1重量比。這些樹脂改質劑是選自 一-與二-盲能脂肪醇與二醇之二_與三·縮甘油基醚衍生物， 包括何生於乙二醇、新戊二醇、與丙+醇之縮甘油基取代物 。與間-苯二酚、與三羥甲基乙烷或丙烷、或蓖蔴油、或脂 膀多元醇生成之其他二_縮甘油基謎。具特殊重要性者是_ 系列^商業上可取得之Heloxy改質劑（自Shell chemical Co.， Houston，Texas); Modifier 67 (1，4-丁二醇之二縮甘油基謎） ’ Heloxy Modifier 107 (環己烷二醇之二縮甘油基醚）與 Heloxy Modifier 48 (三經甲基丙貌三縮甘油基醚）。單官能 環氧化物樹脂改質劑與本發明之塗層化學上相容，但不採用 因其雖提供撓性但大爲降低交連密度，造成在塗層薄膜之強 韌度與鋼絨刮損抵抗間之平衡方面得不償失。（基於相同的 理由，二烷氧-官能矽烷偶合劑諸如商業上自Huis America取 仔之CG6710比二燒氧官能CG6720”GLYMO "較不可取， 由於其對交連密度之有害影響。CG6710是一種二乙氧單甲

41564.DOC 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丁 經濟部中央樣準局員工消費合作社印装 -23 - 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 A7. B7 五、發明説明（21 ) 基取代之縮甘油氧丙基矽烷，與CG6720是一種三曱氧取代 之縮甘油氧丙基矽烷成對比。對胺基-官能矽烷C A 0 7 4 2丨二 乙氧甲基取代之胺丙基矽烷比C A 0 7 5 0 _，A Μ E 0，'可以作相似 的類推’後者較可取，是得自Huls之三乙氧取代之胺丙基 石夕燒。） 這些二-與三-環氧化物官能改質劑當以較高濃度（4:丨或 更高）使用時，也在染料浴中造成著色性之可察覺量，但如 此的配方本身並不能與商業上可取得之具較大可著色性之硬 塗屬筑片充分競♦’是以使用本發明作爲取得一種可著色硬 塗層之目的是較不可取之途徑。 本申請者至可著色性之較佳途徑是使用二-與三-官能樹脂 改質劑之不同化學族，選用羥基·官能I、三聚氰胺-官能、與 脉-官能之化學族。尤其可取者是三聚氰胺-甲醛缔合樹脂族 及’最可取者’其前體六曱氧甲基三聚氰胺，用於 熱固塗層與塑膠之一種常用反應交連劑。Cymel 3 03樹脂是 種商業上可取件的HMMM(新澤西州Wayne之美國氛胺 公司製造）。HMMM與本申請者之2-矽烷共聚物薄膜生成料 極爲相容，使用HMMM其在固化期間·共反應，及其是高度 溶解於本發明之酮與醇溶劑混合物中。雖然精於本技藝者認 知獲致硬塗層最高可著色性與獲致硬塗層薄膜最高硬度間之 固有得失’當HMMM與本發明之2 -矽烷共聚合物併合時， 顯現使交連密度之損失減至最低。 増進可著色性之樹脂改質劑之一個類似族是脲-甲醛樹脂 ’包括甲基化與丁基化型式。此類樹脂也是與羧基、羥基與 tut- 111 nn nn —J— flu^i ml nn I i 1 i c請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7. ' ----87__ 五、發明説明（22 ) 醯胺基團有反應性以在塗層與塑膠之熱固性固化中提供交連 ° "Beetle 80"樹脂是—種高度丁基化之脲甲醛樹脂，其與本 發明之薄膜生成料有良好的相容性及溶於本發明之溶劑中。 Beette 80是新澤西州Wayne美國氰胺公司之產品。 樹脂改質劑之另一不同的化學族是多元醇與多羥基化有機 分子。在這些化合物中，以三_官能者較可取，因其降低交 連密度較二-官能者爲小》TONE 0301是一種三-羥基_官能 多元醇具平均分子量3 〇 〇與5 6 〇之羥基數（康湟狄克州 Danbary之聯合碳化物公司製造）。T〇NE多元醇是以己内酯 爲基礎之多官能多元醇，其具較低黏度與水-白色，及因此 比其他聚酯與聚謎多元醇較可取。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 多無基化化學品之另一族是二-與气-羥基·官能二苯甲酮 衍生物。此族之化學化合物是常用作UV(紫外線）吸收劑， 它們甚適用於供此目的，但如其他供此目的者它們有固有的 黃-褐色澤，其對硬塗覆鏡片賦予不受歡迎的外觀。尚有， 這些芳族化學品，由於其二苯甲酮芳環，與本發明之薄膜生 成料較不相容及與該酮與醇溶劑較不溶混。被試驗但經發現 較不可取之例包括Uvinul D50 (2，2’，4，4’-四經基二苯甲明 )與Uvinul 400 (2，4-二羥基二苯甲酮），兩者均係紐約州 Rensselaer之BASF Chemicals Division製造。 被試驗但經發現較不可取的另一種多羥基·官能樹脂改質 劑’是三聚物之一族其兼具酸與經基官能性者，商業上以

Actol取得，是新澤西州Morristown之Allied Signal製造者〇 雖然A C t ο 1 6 0〜A C t ο 1 8 0之該三聚物產品範圍涵蓋不同的 41564.DOC - 25 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） f請先閲讀背面之注意事¾再填寫本頁j 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製

本:紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公着） 全，在醇與_溶劑中溶解度不佳，是以於 。而phn辰度，經發現它們與本發明之塗層不相容 7 ·溶劑 速」.t發月（塗層疋落劑主要是酮類，連同至少-種蒸發 =杈二用之酮遲緩之醇’因此履行"尾溶劑"(是最後蒸: 赵把。在琢酮族中，最可取者是曱基乙基酮(MEK)， 醇了可以使用其他者，包括丙酮，甲基異丁基酮，與二丙嗣 醇類之範圍可以自簡單的脂肪醇（包括甲醇、乙醇、Μ 醇、正-丁醇、或異丁醇）’以及乙二醇謎族、經發現一種特 別可取的尾料溶劑是二丙__ΑΑ)，其併合酮之幾基與 作爲-種尾料溶劑，其對本巾請者之薄膜生成樹 月g極同4解度與有較可取的蒸發速率，作爲該，，最後離去 者"。其也似乎增進對聚碳酸酯鏡片基材之粘著及在乾燥期 間使起霧問題減至最小。二丙嗣醇在總塗層配方之"即可使 用狀…，以3 1 0 /〇之量存在爲佳。經發現二丙酮醇就其氫 鍵合之適當平衡、極性與可溶混性而言，較—般肪脂醇諸如 丁醇、1-甲氧-2-丙醇、或溶纖（烷氧乙醇）醇或其酯、或通 常可取得之酮類爲佳。 8 ·其他配方須知與儲存 不需要輔助性催化劑。該液體塗層以熱脱揮發分矸該酮亞 胺去罩蓋及加熱步驟協助去罩蓋之胺基_官能與環氧化物-官 能基團共聚合在一起。 3 支 538

五、 發明説明（ 24 使用均化或潤濕劑改進塗層之流動與平滑性。如此的一種 界面活性劑以Fluorad FC-430(明尼蘇打州聖保羅之3M公司 製作之一種非-離子氟化烷基酯），以〇〇1〜〇1 PHR(百份 樹脂份數）之典型濃度使用，另外也可以使用一種矽酮-二醇

共聚物諸如馬利蘭州Midland之Dow Corning Corp.製作之d C 1 90 〇 本發明之塗層組合物之儲存與浸塗浴穩定性，一且該兩成 分Α與Β混合後，如自先前技藝引述所期望者，充其量是有 限只有低溫（是即凍櫃儲存）與低濃度（是即藉稀釋降低固體 %，宜是以酮溶劑稀釋是以改進酮亞胺穩定性，能大爲阻擋 此混合物I逐漸步向膠凝化，其於周遭溫度在沒有循環或過 濾疋情況下能在短至！〜3天内發生。声在凍櫃儲存中<2個 月。無論如何，於正常使用與當不使用時凍櫃儲存之下，本 發明之浸塗組合物會是有用的，由於高量自動鏡片浸塗覆會 匕其自動〃、聚合之反應使其趨向膠凝化以較快的速率耗用該 塗，料。藉以較新鮮製備之溶液只濃稠至足供使用連續補充 忒β塗浴，可以無限地二十四小時進行自動浸塗作業，不必 棄置該浸塗浴。 經濟部中夬榡準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 乙塗層薄膜性能站給 a ·避，我擦^__疋Rx鏡片工業用於耐刮損試驗之一致選擇。 在一台機械化之試驗裝置試驗本發明之塗層，在其中鏡片是 以凸面朝上裝設於-個水平丨。在豸鏡片之上是一支抽有一 個杯私夾在其-端以失住—塊鋼料，其靠於該鏡片之表面 上。在該轴之另—端是—個平台用於荷載接碼，是以該鋼織

41564.DOC -27- A7, B7 25 五、發明説明（ 整可以以已知之荷載壓該鏡片表面。藉一個由馬達驅動之偏 心凸輪以低速提供該軸之往復"搖動運動"，賦予擦摩動作。 5亥凸輪之每36〇_度迴轉在該軸之下產退-與-進往復擦摩衝 私°藉一個周期計器或甚至人工計算這些衝程，鋼絨擦摩之 可重現程度加至鏡片表面上。爲在本説明書中供比較之目的 ’本申請者使用5次如此的退-與-進衝程。 b ·硬塗覆鏡片之著色性是另一種塗層性能參數。一種商 業上可取得之鏡片-染色溶液（BPI黑，自佛羅里達邁亞米之 BPI取得）之成爲用於塗層著色試驗之實際上工業標準。此 即可使用之液體染料以預包裝之3_哂濃液送貨，其注裝鏡片 商所使用之標準不銹染色罐。此類染料罐典型上是一個電加 熱維持恆溫之油浴中維持於2 〇 5 T ( 9 $ eC )(此類鏡片乾燥裝 置也可以自佛羅里達邁亞米之Βρϊ Internati〇nai取得）。 對塗覆之鏡片試樣使用丨〇分鐘標準浸潰時間。然後於同時 間全部移出及在溫水中沖洗及然後乾燥與測計透光百分率。 由於這些染料浴是逐漸耗竭與失去其活性，每項作一試驗系 列時需要以已知之參照點校核鏡片。因此，每批之試驗鏡片 也包括一個未塗覆之CR-39鏡片，是以量比較只是在該批 之鏡片於該特殊時問染色之内是絕對有效。然而，藉一個試 驗系列之未塗覆CR-39對照鏡片％TLT與—不同試驗系列之 對照鏡片作比較，可以決定一個補償因數，以提供於不同時 間以不同染料浴活性程度塗覆之兩個試驗系列間之交又比較 〇 除給予顏色至塗覆之鏡片試樣上之意各功能之外，熱染料

41564.DOC 本柝張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公缓） m m I- - - I— ri- - - -I— IJ1 - J 0^. I - - 1 :--- I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 «28. Α7· Β7 — —— -- - 五、發明説明（26) 浴也提供熱震擊硬塗層與鏡片基材間之粘合之濕粘著之試驗 。於該染色試驗後，在這些試驗鏡片中物理外觀惡化或粘著 損失是敗壞之指示。 c ."濕試驗"硬塗覆塑膠鏡眼眼片已廣泛使用約2 〇年，及 在這段歷史期間，由於在濕條件中之塗層脆性或無法粒著粘 合至基材上，而導致很多使用中之失敗。鏡片在眼鏡店中著 色遭遇加熱之染色浴，此能造成此類失敗。甚至即使此類鏡 片完全不受染色，在日常使用中仍有此類型之失敗之危險。 例如，在冬天氣候時，當眼鏡鏡片自户外進入時，是自冰點 以下之溫度至室溫’與相對地潮濕的室内空氣接觸，由於水 分知結至顏冷的鏡片表面上造成立即的起霧。倘若該塗層是 脆性的’此熱循環與熱震擊能同時造辱碎裂，以及剝離與脱 層倘若塗層與基材間枯合薄弱《爲模擬這些情況，在沛水中 作2 0 -分鐘浸潰。將室溫鏡片直接投入至熱沸水中，其提供 一些熱震擊。然後，於20分鐘已過及將鏡片乾燥與冷卻至 至m· ’檢視碎裂或裂紋（過分碎性之現象）及然後在 crosshatch粘著試驗依照ASTM-D-3359試驗方法作試驗。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此沸水試驗較染色浴是更嚴酷的試驗，及其是作業較迅速 及比周期性溫度試驗（其需要以天計）能較快獲得回饋資料。 典型的周期性溫度試驗將塗覆之鏡片試樣置於一個封閉的容 器中，當關閉该容器時其已經有足量的液態水以維持飽和水 洛氣，但是鏡片置於其上之平台避免與貯於其下之呶任何液 體接觸。一個試驗周期開始當將該試驗容器置入至—個實驗 室烘箱中於6(TC(140T)爲時8小時，然後移出及冷卻至室

41564 DOC -29- 本轉尺度適用中國準（CNS 2ι〇χ所）-；--- 、發明説明（ 溫爲時1 6小時。於每一周期終了時，開啓該容器，檢視全 部鏡片，肉眼注意任何敗壞，及作粘著試驗β繼以第二個周 期於6 (TC8小時，及於室溫16小時，及繼續進行。爲使使用 時敗壞危險減至最小（尤其是AR_塗覆之鏡片），需要通過三 個周期沒有裂紋或脱層。 實例説明 兹在以下之例中製備本發明之特殊配方： 二成分A之製備方法 (完全水解之環氧化物矽烷） 依照以下之表，製備三個不同的批，每批有不同的化學計 算過量之水。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) GLYMO(克、 68 1 .7 克 625.0克 777.0克 Η:0(克） 152.3 克 143.5克 1 90.2 克 0. IN HCim .5 · 0 克 5.0克 5.0克 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 0 0 % 1 0 4 % 1 1 0 % 此三批分別有水對縮甘油氧丙基三甲氧矽烷 (〇1^1\4〇)3.03:1，3_12:1與3.3 0:1之莫耳比。在每一案例中， 將秤量之矽烷置入反應容器中，繼以加入秤量之經酸化水 (acidified water)。曾使用不同的添加方法，自徐徐加入配合以 緩慢攪拌’以至較快速添加配合以較劇烈攪拌，及尚有傾倒 入全量之水不加攪拌，然後劇烈搖振該封閉之容器丨分鐘， 這些添加方法沒有一種造成膠凝化之結果，在所得之成分A 中也沒有任何可察覺的差異。在每一案例中，水解反應是放 熱的’如測計之溫度典型上在3 0秒或低於3 0秒自周遭溫度

*1T 30-

41564.DOC 本轉張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A7· B7 五、發明説明（28) 上升至30 °C以上。通常達高峰放熱（40〜45 Ό)需時3〜6分 鐘，及在此之後該不清的反應混合物變成清澈。在約2 0分 鐘内，該混合物冷卻完全清澈，及在其用於作爲塗層之前任 由其於室溫熟成與平衡爲期24小時。藉在烘箱中蒸發提高 固質。/。，典型成分A = 62%不揮發性固質。保留之試樣於6個 月後未示生成凝膠之趨向或可察知之粘度上升。 例2 :成分B之製備方法 (完全水解之胺基矽烷） 依照以下之表，製備三個不同的批，每批有不同的化學計 .~I—· — — -------木-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 算過量之水： % Η, 0 AMEO(克） H，0(克) 1 0 1 % 5 12克 ,126.1克 1 0 4 % 5 99克 152.0克 1 1 0 % 649克 174.3 克

、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 這三個批分別有水對胺丙基三甲氧矽烷3.0 3 : 1，3 . 1 2 : 1 ，與3 , 3 0 : 1之莫耳比。AM E 〇之水解作用。是在鹼性p Η側 自-催化，及是比環氧化物矽烷更強的放熱反應。雖然兩反 應均在低於3 0秒鐘自周遭溫度快速上升至3 0 °C以上， A Μ E 0/水混合物需要較長時間以達高峰放熱（典型上約i 2 分鐘），及該高峰放熱溫度是更高（約65°C)。於達此高峰後 ，該不清的混合物變成清澈，及如例1，在其用作塗層配方 之前任由其冷卻至室溫與熟成另24小時《藉重量損失43% 不揮發性固質是典型的，由於水解作用之副產物是具較大小 分子量（自AMEO之乙醇比自GLYMO之甲醇）。保留之試樣於 41564.DOC -31- 本柃張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A7 B7 29 315386 五、發明説明（ 在室溫熟成6個月後不產生凝膠及粘度未示可察知之上升。 例3:基礎塗層用於AR眞空面塗層之最佳方式 (對脆敗壞或濕枯著損失之最佳抵抗） 在此製備方法中，使用熱-加速濃稠化，但咸信室溫熟成 16〜36小時是相等。首先，爲生成酮亞胺，將400克之成 分B送入至一個裝設可移動熱源與磁攪拌器之反應容器中， 及在劇烈攪拌與加熱之下加入4 〇 〇克之曱乙酮（MEK)。當反 應達33 °C(需時約6分鐘）時，迅速加入500克之預秤量成分 A，及恢復加熱與劇烈攪拌直至混合物達5 〇(需時約2〜 2 · 5分鐘）’於此時立即移除熱源，但保持劇烈攪拌及將一定 時器έ又疋5.00分鐘。當5分鐘終了時，非常迅速加入冷；東之 預秤量ΜΕΚ 8 5 0克以驟冷該濃稠化反應，及在添加之10秒 鐘内反應混合物降至3 0 Τ以下。（熱濃稠化必須加以控制； 在一次試驗中加熱該混合物至6 8。(：替代該5 0 °C目標，然後 於5 : 0 0分鐘時間終了後，生成不可逆的凝膠。） 在另一容器中製備一種溶劑混合物，其内容是丨25克二環 氧化物官能樹脂改質劑（H e 1 ο X y 10 7或相等物），分散於 220克乙醇與70克之二丙酮醇連同ι·8克FC430界面活性劑 中。然後加入此容器之内容物至已驟冷與妥爲混合之反應混 合物中，及其是已可立即用作浸塗塗層β此配方有118:1 之環氧化物對胺基梦坑之計算莫耳比及成分Α對Heloxy改質 劑之4 : 1重量比，以Cannon Fenske粘度計測計典型粘度是約 1:〇〇〜1:10分鐘或約2.1厘史，及不揮發性固質是約21%。 ”例3”浸塗之聚碳酸酯鏡片，於“。(：烘箱乾燥（不粘手時 m i 1· ί tt^t - - m 心"mu - -I In ^n*、一5J (讀先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 41564.DOC •32 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7, B7 五、發明説明（3〇 ) 間<10分鐘），是清澈與平滑，及具良好外觀。於c階段完全 固化後，在以低摩擦茂力鋼絨試驗中可以見到極良好的薄膜 硬度。染色10分鐘得55%總透光率（"％TLT”）。於1〇、2〇 、30與40分鐘”立即投入"（爲最高熱震擊）浸潰於沸水中後 ，發現有完善的100%帶粘著。兩種類型之商業 上可取得之硬塗覆聚碳酸酯Rx眼鏡鏡片作爲，,對照"鏡片， 在10或20分鐘沸煮均示輕髮絲碎裂或,,裂紋,，，延長沸煮通 常會更差。 將”例3 "(浸塗聚碳酸酯鏡片受5個全周期之周期濕度試 驗，及以 >又有裂紋及以與cr〇sshatch完善的i 〇 〇 %帶粘著合格 通過。兩種類型之商業上可取得之硬塗覆聚碳酸醋Rx眼鏡 鏡片作爲’•對照"鏡片，在3個周期或卞於3個周期均示輕髮 絲碎裂或••裂纹"，增加周期數通常會更差。 鼓斗:不使用該Heloxy二環氣化物樹脂改晳存丨 一種可取:f王度車父低之配方，使用例3相同的配方，所不同 者是不使用該Heloxy二環氧化物樹脂改質劑。以2〇〇克成分 B與200克MEK製備一個半量批，在加入25〇克之預秤量成 分A之則加熱至3 3 C，然後加熱至5 〇乇，於移除熱源後繼 續維持攪拌5分鐘，以取自凍櫃之MEK 426克驟冷。該另 行混合之落劑是乙醇11〇克，二丙酮醇35克，及FC43〇 〇 . 9克。所得之混合物經測定含固質2 〇 %。 例4浸塗之聚碳酸酯鏡片，於6 〇 烘箱乾燥（不粘手時 間<10分鐘）後是清澈與平滑，及具良好外觀。於^階段完全 固化後，在鋼絨試驗中見到良好薄膜硬度，但比例3有較大

41564.DOC (請先閱讀背面之注意事項鼻填寫本買)

本涞张尺度速用中國國家標隼（CNS ) A4規格（n〇X297公缓） —— 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7. B7 五、發明説明（31) 的摩擦曳力。 例5:使用轉j^%Hel〇xv二環氧化物樹脂砬晳蟲丨 纟另-半量批中’製作例3之—種第二變體，所不同者是 只加入31.3克之^^1〇巧改質劑，是以得成分八對^1〇叮之重 量比是8 : 1，替代例3之4 : 1。 "例5"浸塗之聚碳酸酯鏡片，於“^烘箱乾燥（不粘手時 間<10分鐘）後，是清澈與平滑，及具良好外觀。於^階段完 全固化後，在鋼絨試驗中見到良好_至_極良好硬度，但比" 例4 "有較小的摩擦曳力。 比較例6 : Treadway型式# 1 依照Treadway之例4以0.1批規模製備成分A。依照例3以 〇 · 1批規模製備Treadway成分B。依照yreadway，攔丨〇，j〜 2行…環氧化物對胺基梦燒之較佳比是〇丨〜I 8 : 1 "，及未 他未透露其他線索，然而，理論最高交連密度會是以等莫耳 比，是以選擇使用乾重量比基準25克之成分5 = 373克之成 分A。Treadway例3不僅水解該胺基矽烷，但也藉加入MEK 生成酮亞胺，結果得"不揮發性％ "是3 5 %。丁代以评叮例4也 同樣地藉添加MEK降低至"35%不揮發性"β依照丁^以评吖 ，第1 0欄，1 2〜1 6行，對所得之反應混合物未使用熟成時 間此立即混合物"有1:23分鐘之Cannon Fenske枯度及 藉實際烘箱重量損失3 2 %固質。 使用此新鮮製備之Treadway浸塗浴，任由一部分之聚碳酸 醋鏡片於室溫空氣乾燥，而其他者立即置於6(TC烘箱中直 至不枯手。空氣乾燥之Treadway浸塗聚碳酸酯鏡片有普遍的 41564000 -34- A4^ ( 210X297^ )---- J^------1TI (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3ί5386 A7_ ________ _B7____ 五、發明説明（32) 淡白霧，及鏡片之最低1/3(溶劑最後蒸發之處）是光偏差， 成爲"下凹彎弧"波形線；此最低部分也有些”結霜玻璃，，狀。 全部之烘箱乾燥之Treadway浸塗聚碳酸酯鏡片是較清澈，但 在整個鏡片上有一層"橙皮••粗组織，及鏡片之最低1/3是甚 至更爲光偏差有"下凹彎弧"波形線，及該塗層"龜裂"（薄膜 本身撕破）。 违較例7 : Treadway型式#2之製備方法 選擇Treadway例14作爲第二種變體，由於其載列在使用 之前"任由該塗層組合物熟成爲時約1小時"，及由於其 1，7 4 : 1環氧化物：胺基矽烷比應提供大化學計算過量，供較 高薄膜撓性。依照例1 4製備此反應混合物》空氣乾燥與烘 箱乾燥浸塗之聚碳酸醋鏡片，但乾燥各鏡片有如比較例6之 瑕疵。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

In— ^^—^1 — n^i ^^—^1 m^i ^itii 4 ’vd (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Treadway比較例6及7之鏡片，倘若是烘箱乾箱，全部在 乾燥與烘箱固化期間龜裂或產生裂紋。室溫乾燥之Treac}way 比較例6及7，型式#1與2，是非常嚴重發霧以至不能銷售， 及任何鋼絨擦摩示知該塗層硬化極差；它們幾乎沒有内聚力 。雖然試備染色，Treadway比較例鏡片塗層自聚破酸酯鏡片 完全剥離。 試備作自Treadway可試驗之鏡片，將例14浴熟成及再作 試驗’加入DAA 0.5%與10%»該烘箱-乾燥之鏡片仍是燈 -皮狀及有深"下凹弩弧線"。 趔8 a〜8 d : M即用混合物"（不濃稠化）之製储^^ 製備例4之類似配方（1 1 8 : 1莫耳比之環氧化物：胺基梦燒 41564.DOC - 35 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' -- 經濟部中央榇準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（33 ) ，不加任何樹脂改質劑），沒有任何熱·濃稠化或酮亞胺之熱 -加速生成）。於室溫混合相同重量之成分B與MEK及任由其 熟成24小時《然後在攪拌下加入成分A，及在攪拌下於室溫 隨即加入餘留的MEK(不加入混合之乙醇+DDA溶劑')，= 將所得之浸塗浴即行使用。 在此僅-Μ E K之"即用混合物"浸塗聚碳酸酯鏡片，及任由 一部分之鏡片於室溫空氣乾燥（標稱爲"例8a")，而其他者 立即量於60°C烘箱中作熱-加速乾燥（標稱爲"例8士"）。 製備例4之類似配方（1.18:1莫耳比之環氧化物·胺基矽烷 ，不加任何樹脂改質劑），沒有任何熱_濃稠化或酮亞胺之熱 -加速生成）。於室溫混合相同重量之成分及任由其 熟成24小時。然後在攪拌下加入成分今，及在攪拌下於室溫 隨即加入餘留的MEK及全部之混合乙醇+DAA答劑，及將 所得之浸塗浴即行使用》 在此有混合溶劑之"即用混合物"浸塗聚竣酸酯鏡片，及任 由一部分之鏡片於室溫空氣乾燥（標稱爲，，例8c")而其他者 立即即置於6 0 C洪箱中作熱-加速乾燥（標稱爲"例8 d ")。 空氣乾燥之'例8 a"浸塗之聚竣酸醋鏡片比空氣乾燥之"例 8 c ”浸塗者有較濃的白霧，但全部是不良物，及全部^階段 烘箱固化成爲缺少内聚強度之非常軟的薄膜。烘箱乾燥之" 例8 b "與"例8 d "浸塗之聚碳酸酯鏡片較清澈，但仍是帶霧， 及在"例’ 8 b "中鏡片之最低1 / 3仍是光偏差有"下凹彎浪"波狀 線。"例8 d "(有混合溶劑+烘箱乾燥）消除這些"下凹彎弧I，波 狀線，但於烘箱乾燥後甚且其塗層"龜裂"（薄膜本身撕破）， 41564.DOC - 36 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4^格（2丨0X297公釐） I - - - I - -11 I - .....I ^^1 I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 315386 A7- -------------_ 五、發明説明（34) 有如"例8 C，，。 ^^1·!·!迎用混合物"之室溫濃稠化 進行上述"例8 c與8 d”即用混合物之相同製備程序，所不 同者是替代立即使用該完全混合、配製之塗層料，任由該混 合物與混合之乙醇及DAA溶劑於室溫熟成。於逝去之時間 (T 一0是該· •即用混合物"）浸塗鏡片。於每一時間間隔任由 :塗足聚碳酸酯鏡片之一部分空氣乾燥，及其他者如以前烘 箱乾燥。 空氣乾燥之"例9 a "浸塗之聚碳酸酯鏡片有有礙的霧，及 全部固化爲缺少内聚強度之非常軟的薄膜。 於T == 1至2小時，烘箱乾燥之”例9 b "浸塗聚碳酸酯鏡片是 m /政及沒有"下凹弩派"波狀線，及於砷箱乾燥後不"龜裂"。 ”例9 b "浸塗之鏡片熟成過夜室溫濃稠化之型式以烘箱乾燥 者亦然。於C階段完全固化後，在鋼絨試驗中可見到良好的 薄膜硬度；及1 〇分鐘染色得6 9 - 7 2 %總透光率（，，％ T l T ")， 不發生剥離。 例1 〇 :藉丙銅生成之酮亞胺 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用類似"例9 b "之配方以4 8小時室溫熟成作爲濃稠化步 驟’所不同者是以相同重量之丙酮取代相同重量之MEK， 加入秤量重量之成份B中。配方之其餘者保持相同。 空氣乾燥之”例1 0 a"浸塗聚碳酸酯鏡片仍固化成缺少内聚 強度之軟薄膜。 烘箱乾燥之”例1 0 b ”浸塗聚碳酸酯鏡片是清澈與沒有"下 凹彎弧"波狀線’及於烘箱乾燥後不龜裂。於C階段完全固 41564.DOC - 37 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7- B7 35 五、發明説明（ 化後，在鋼絨試驗中可見到尚可至良好薄膜硬度，及丨〇分 鐘染色得6 4 %總透光率（"％ T L T ")，但< § 〇 %帶枯著沒有 crosshatch。 例11:藉MIBK生成之酮亞胺 使用類似"例9b"之配方以48小時室溫熟成作爲濃稠化步 驟’所不同者是以相同重量之甲基異丁基酮（MIBK)取代相 同重量之MEK’加入秤量重量之成份b中。配方之其餘者 保持相同。該浸塗浴有極淺的桃紅色，但在塗復之鏡片上不 會見到。 立氣乾燥之••例1 1 b "浸塗聚碳酸醋鏡片有輕霧且固化成缺 少内聚強度之軟薄膜，有較大的摩擦曳力。 烘箱乾燥之"例1 1 b "浸塗聚碳酸酯轉片是清澈與沒有"下 凹彎弧"波狀線，及於烘箱乾燥後不龜裂，於C階段完全固 化後’可鋼絨試驗中見到尚可的薄膜硬度，比例Ua之空氣 乾燥者有較小的摩擦曳力。1 〇分鐘染色得4 8 %總透光率 (，，％TLT”）’ 但 50% 帶粘著沒有 crosshatch。 到12:藉DAA生成酮亞胺 使用類似"9b"之配方以48小時室溫熟成作爲濃稠化步驟 ，所不同者是以相同重量之二丙酮醇（DAA)取代相同重量 之MEK，加入秤量重量之成份。配方之其餘者保持相 同。該浸塗浴有極淺的稻草黃色，但在塗覆之鏡片上不會見 到。 空氣乾燥I "例1 2 a "浸塗聚碳酸酯鏡片有輕霧且固化至缺 少内聚強度之軟薄膜’有較大的摩擦曳力。

41564.DOC ^n-m 1^1 1^1 HI . - ^—^1 I 1^1 In _- 4 ，T (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 •38- A7. B7 36 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -39. 五、發明説明（ 洪相乾燥&例12b”浸塗聚碳酸酯鏡片是清澈與沒有"下 凹彎1波狀線’及於烘箱乾燥後不龜裂。於C階段完全固 化後，在鋼絨試驗中見到尚可至不良的薄膜硬度。 劑之製備方法 使用類>f以例3之配方以加熱濃稠化，所不同者是以二-環氧 化物:官能Hel〇xy 68替代相同重量之HeUxy 1〇7，及石夕 ’克比是自1 . 1 8 . 1改變爲丨2 5 :丨環氧化物/胺基矽烷。這些" 例13 a”浸塗聚碳酸酿鏡片經洪箱乾燥與c階段固化，成爲清 散平π薄膜有良好外觀’在鋼絨試驗中見到良好至極良好薄 膜硬度，比不加入何H e 1 〇xy之"對照""例1 3 "有較小的摩擦 曳力。1 0分鐘染色得4 9 %總透光率（"％ T L τ ")(比對在同試 驗系列中未塗覆之CR_39"對照"染至？3%透光率），及2〇分 鐘水沸試驗與^㈣“⑽得i 〇〇%帶粘著（比對不加任何 Hel〇Xy之”對照""例 13，，有<8〇%)。 使用類似例3之另一配方以加熱濃稠化，所不同者是以三_ 環氧化物-官能Hel〇xy 48替代相同重量之Hei〇xy ， 及矽烷比是自I 18:1改變爲1.25:1環氧化物/胺基矽烷。這 些"例1 3 b "浸塗聚碳酸酯鏡片經烘箱乾燥及c階段固化，成 爲清澈平滑薄膜有良好外觀。在鋼絨試驗中見到良好至極良 好薄膜硬度，比不加入任何H e 1 ο X y之"對照""例^ 3 "有較】 的摩擦曳力^ 1〇分鐘染色得54%總透光率（"％TLT"K比對 在同系列試驗中未塗覆之CR-3 9"對照·，染至23 %透弗率）， 及20分鐘水沸試驗與cr〇sshatch得1〇〇。/。帶粘著（比對不加任何 1^1〇乂丫之"對照""例13_.有<8〇〇/0)。

41564.DOC 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) a4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 . 315386 B7 五、發明説明（37 ) 例14:用於可深度著色硬塗層之最佳方式 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用例3之浸塗浴，由於其有極良好耐水性與良好薄膜強 韌性以及鋼絨抵抗，作爲起始配方。於約2小時間作階段性 逐步加入CYMEL 303 (HMMM)。於每一次添加至浸塗浴後， 將其徹底混合，將聚碳酸酯鏡片浸至其中及立即於6 0 °C烘 箱乾燥爲時1 0分鐘，於1 2 0 °C進行C -階段固化5小時，獲致 以次之試驗結果： 鏡片 HMMM %TLT, BPI 鋼絨 水沸 試驗 識別 phr 黑染料 擦摩試驗 粘著 裂紋 例3 0.0 64 0 100% 無 例3 2.5 59 1 100% 無 例3 5.0 48 2 ； 100% 無 例3 7.5 43 3 100% 無 例3 10.0 31 4〜5 100% 無 例3 12.0 25 5〜6 100% 無 例3 15.0 13 7〜8 100% 有 CR-39 - 39 8〜9 無資料 無資料 例1 5 :用供可著色性之Beetle 80改質劑 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 藉4 8小時室溫濃稠化製備一個類似例4之浸塗浴，但該2 -矽烷共聚物薄膜生成料之環氧化物矽烷對胺基矽烷莫耳比改 爲 1 . 8 8 : 1 (較接近 Tread way 例 14)。逐步加入 1 phr Beetle 8 0 丁基化脲甲醛樹脂改質劑至此浴中。於每次添加後徹底 混合該浴，及浸塗聚碳酸酯鏡片及立即於6 0 °C烘箱乾燥爲 時1 0分鐘，繼以4小時1 2 0 °C之C -階段固化。其結果如下所 示： 41564.DOC - 40 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 五、發明説明（38 ) A7- B7

Beetle 80 鋼絨 %TLT 10分鐘染料浴205°F phr 擦摩試驗 BPI黑 粘著 裂紋 0 1 68 100% 無 1 4 27 100% 無 2 5 19 100% 無 3 8 13 80% 無 CR-39 8 18 無資料 無資料 例 1 6 : Τ 0 N E 3 0 1用供可著色性 藉4 8小時室溫濃稠化製備一個類似例4之浸塗浴，但該2 -矽烷共聚物薄膜生成料之環氧化物矽烷對胺基矽烷莫耳比改 爲1 . 8 8 : 1 (較接 '近Treadway例14)。逐步加入約1.5 phr之 Τ Ο N E 3 0 1三羥基-官能多元醇至此浴中。於每次添加後徹 底混合該浴，及浸塗聚碳酸酯鏡片及立即於6 0 °C烘箱乾燥 爲時1 0分鐘，繼以4小時、1 2 0 °C C」階段固化。其結果如 下所示： ---_ -.....I I —in ---· - I - - - in- ....... nn ^ 、T (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 TONE 0301 鋼絨 %TLT 10分鐘染料浴205°F phr 擦摩試驗 BPI黑 粘著 裂紋 1.5 3〜4 49 100% 無 3.5 4 47 100% 無 5.5 5〜6 39 90% 無 9.5 7〜8 31 80 〜90% 無 11.0 8 25 20% 無 CR-39 8〜9 22 無資料 無資料 比較例 1 7 - Sallavanti 依照Sallavanti例1，以減， j、的批量，製備一 個浸塗浴。將 1 7.8克之乙 二胺置於反應容器中， 及加入192.7克之二丙酮 醇與混合。 於放置於室溫1 小時後 ，加入1 0 0克之預水解環 41564.DOC - 41 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 315386 A7 B7 五、發明説明（ 39 氧化物矽烷（以水9 5%化學計算）至該混合物中（環氧化物梦 燒對乙二胺之莫耳比2 :丨）。於丨小時後’藉加入4丨克之另外 的DAA(取自凍櫃）驟冷該反應，及徹底混合然後儲存於凍 榧中4小時。然後加入41.1毫升之正-丁醇、55毫升之異丙 醇與2滴之F C 4 3 0界面活性劑至此凍櫃固化之混合物中。注 裝此浴至所推荐之30°F，及測計5: 10與22%固質重量損失 之Cannon Fenske粘度。浸塗聚碳酸酯鏡片及—部分是室溫 乾燥；其他者立即置於7(TC烘箱中。全部鏡片是無法接受 地與不可逆地發霧，但室溫乾燥之試樣最嚴重。甚至烘箱乾 燥試樣於在烘箱1 〇分鐘後仍粘手。C_階段丨2Ot最終固化 未能使這些鏡片較爲清澈。 儘管這些塗覆鏡片是極發霧使其光琴上毫無用途，仍試行 對這些鏡片作比較性能試驗。Sallavanti室溫乾燥鏡片幾乎完 全沒有内聚強度，及在鋼絨擦摩下幾乎完全沒有乾粘著。當 :於BPI染料浴中10分鐘時，該塗層失去粘著及脱落。該烘 箱乾燥之試樣較佳但也是不合格。 (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 •42-

41564.DOC 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇 X 297公釐 A5 B5 3^5386 中疋發明摘要（發明之名稱：完全水解之酮亞胺矽烷/環氧化物矽烷共聚 物液態硬塗料組合物以及浸塗聚碳酸酯眼 鏡鏡片之方法 本發明係關於以完全水解之酮亞胺矽烷/環氧化物矽烷共 聚物液態硬塗料組合物及以其浸塗聚碳酸酯眼鏡鏡片之方 法。浸塗之聚碳酸酯RX眼鏡鏡片不僅要求固化之塗層薄膜 硬度與耐刮損，但也與隨後之著色及/或A R塗層方法相容 性。化學上言之，完全水解之胺基矽烷與環氧化物矽烷共 聚物生成這些新穎熱固化硬塗層之基礎化學骨幹，雖然也 考慮多官能有機樹脂改質劑其也可以在交連期間"共固化” 至該骨幹者是以加添特別爲所期企之性質至該固化之硬塗 層薄膜。該液態塗料共聚物是以三種化學反應製作：（1)分 別以化學計算過量之水完全水解該兩種矽烷成分A與B (供 以後在一起反應）；（2)酮亞胺之生成，藉以化學計算過莫耳 量之一種酮揮發性溶劑與該完全水解之胺基-官能矽烷成分

FXJLLY-HYDROLIZED KETIMINE SILANE/EPOXIDE SILANE COPOLYMER LIQUID HARDCOATING COMPOSITIONS & PROCESSES FOR DIPCOATING POLYCARBONATE SPECTACLE LENSES

Dipcoated polycarbonate Rx spectacle lenses require not merely cured coating film hardness ajid scratch resistance, but compatibility with subsequent tinting- axid/or AR coating processes. Chemical lyt ful ly-hj*dr〇I ir.cd copolymers of araino si la/ic and epoxide si lane form the basic chemical backbone of these novel heat-curing-iiardcoats, al tijou^h polyfunctional organic resin modifiers which may also "co-cure" into tlie backbone during： crosslinking are also contanplatcd so as to add especially desired properties to lh<2 cured harcicoatinti film. The liquid coating copolymer is made in three chemical reactions: (1) fully hydro 1 iiing- tha two silane Components Λ ά D separately (for l.-itcr reaction to^clhcr) viilh a stoiclianctric excess of water ； (2) ket iinine formation, by reacting· the ful Iy

Ixydrolized ainino-Tunctional siliu^c Component Π stoichauctrical Iy excess .2· 本纸張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -------------裝I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁各襴) 英文發明摘要（發明之名稱 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 315336 有 A5 B5 四、中文發明摘要（發明之名稱： B反應，以潛性地封蓋該胺基官能性；（3)"濃稠化"該液態硬 塗料至共聚合之所需程度，藉該完全水解之酮亞胺矽烷成分 B與該完全水解之環氧化物-官能矽院成分A在一起反應。宜 以至少一種多官能共·反應性薄膜-生成有機樹脂改質劑’及 以另外的酮揮發性溶劑但也至少一些醇其比該選用之酮揮發 性溶劑有較緩慢之蒸發速率者，稀釋此基礎反應混合物。當 與某些共反應性樹脂改質劑配方時，獲致極強可著色性’其 具有合理但稍微較低之薄膜硬度。該多官能共-反應性薄膜 生成有機樹脂改質劑是選自一個化學组群，其中該化學組群 之任一者每分子有至少兩個有機-官能反應性基團。此兩（或 更多）基團是環氧化物或三聚氰胺或羥基或脲族。當使用熱 強制乾燥/溶劑脱揮發法替代室溫空氣乾燥時得性質更佳之固 化薄膜。 英文發明摘要（發明之名稱： njolar amounts of a kelone volatile solvent, to latently cap the amine i functionality ; (3) .’bodying" Ihc liquid hardcoating1 to a desired decree of copoli-merization , by reacting- together the fully liydrolized ketimine siIane

Component B with the fully hydrolized epoxide-functional silane Component Λ.

Dilution of tins basic reaction mixture is prefcrrably with at least one polyfunctional co-react i vc Γ i Im-formiruj organic resin modifier, and wi ih addi tIcnal ketone volatile solvent but also at least some alcohol having： a slower 經濟部中央標準局員工消費合作.社印衷 -----------.裝I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁各欄) 訂 rate of evaporation tiian t!ic cliosen ketone volatile soWent. Vslicn formulated wtth certain co-reactivc resin roodifiers, very dark tintabili ty is obtained wi th reasonable but somewhat reduced film hardness. The polyfunctional co-rcactivc f i lin-formin^ organic resin modifier is selected from a chemical grouping1 wherein each member of the chanical grouping has at least two or^ano-functional 'reactive groups per molecule. These two (〇r more) groups are of epoxide or mciainine op hydroxyl or urea families. Better properties of the cured film result when heat forced drying /solvent tlcvol i t Π izat ion is used instead of ajnbient air dryinff. -2a - 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS )八4说格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 1. 一種液態硬塗層溶液組合物，其包含成分A、B、匚與〇四 種成分，在用作液態浸塗料之前，藉濃稠化步驟混合成分 A與B，使其共聚合在_起，由是生成不揮發性生成薄膜 成分’該四成分A、B、C與D包含： a. —種完全水解之具環氧化物官能之矽烷，作爲成分a b. —種完全水解之具胺基官能之矽烷，藉與至少化學計 量過量酮反應轉化爲酮亞胺矽烷，作爲成分B ; c_主要由酮組成，但也含一種蒸發速率比該酮緩慢之醇 以作爲尾料溶劑之揮發性溶劑捧合物，作爲成分c;及 d·至少一種多官能有機樹脂改質劑，其係選自每分子有 至少二或更多個有機官能基之基團丨該有機官能基係環氧 化物或三聚氰胺或羥基或脲。 2 .根據申請專利範圍第丨項之組合物，其中該具環氧化物官 能之矽烷在矽上實質上有三烷氧基，其係縮甘油氧丙基三 甲氧矽燒》 3 .根據申請專利範圍第1項之组合物，其中具該環氧化物官 能之矽烷在矽上實質上有三烷氧基，其係於ρί^έ3_5下以 化學計量過量之經酸化水完全水解。 4.根據申請專利範圍第1項之組合物，其中該具胺基官能之 珍燒在梦上實質上有二燒氧基，其係蒸館級、具實質上較 低未反應氨雜質之胺丙基三乙氧矽烷。 5 .根據申請專利範圍第1項之组合物，其中該完全水解之具 胺基官能之夕燒係與具化學計量過量莫耳數之銅揮發性溶 41564.DOC _ 43 - 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0Χ297公釐） .----------^------"------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   315386 六、申請專利範圍 劑反應’其實質上只使用甲基乙基酮（Mek)。 6.根據申請專利範圍第丨項之組合物，其中該完全水解之酮 亞胺與該完全水解之具環氧化物官能之矽烷係以莫耳比介 於1 : 2與1 : 1反應，而達到受濃稠化步驟中選用之畤間及/ 或反應混合物之溫度控制之聚合程度。 7 ·根據申請專利範圍第1項之組合物，其中該另外的溶劑摻 合物可稀釋該反應混合物，其係二丙酮醇以作爲至少一種 醇。 8 ·根據申請專利範圍第1項之組合物，其中該多官能共反應 f生生成薄膜有機樹脂改質劑係至少具二環氧化物官能及具 脂族骨幹，其係選自商業上可取得之反應性環氧樹脂改質 劑。 . 9.根據申請專利範圍第8項之組合物，其中該多官能共反應 性生成薄膜有機樹脂改質劑係至少具二環氧化物官能及具 脂族骨幹’其係環己梭二曱醇之二縮甘油基酸。 10-根據申5青專利範圍第8項之组合物，其中該多官能共反腐 性生成薄膜有機樹脂改質劑係至少具二環氧化物官能及具 脂族骨幹，其係三羥甲基丙烷三縮甘油基醚。 11. 根據申請專利範圍第丨項之组合物，其中該多官能共反應 性生成薄膜有機樹脂改質劑實質上係六甲氧甲基三聚氣胺 〇 12. —種用於製備液態熱固化硬塗層溶液之方法，該琴液適合 用於自動浸塗如聚碳酸酯眼科配方鏡片之熱塑射出成型眼 鏡鏡片，其包括以下步驟： 本紙張尺度逋用中國國家榡準（CNS) A4規格（210x 297公釐） -----------裝------1T------Μ C请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 8 &0 8 8 ABCD 315386 77、申請專利範圍 a •分別製備兩成分A與B供以後共同反應，製備該兩成 分實質上包括： i) 於pH値3-5下’以化學計量過量之水完全水解在石夕 上實質上有三規氧基之具環氧化物官能之$夕烷； ii) 以化學計量過量之水完全水解在發上實質上有三 垸氧基之具胺基官能之矽烷； b，於室溫_下或藉由加溫至3 3 C而加速供熱下，以化學 計量過量莫耳數之酮揮發性溶劑與該完全水解之具胺基官 能之矽烷反應1小時以内，以生成完全水解之酮亞胺石夕燒 ’其具潛在封蓋之胺官能性； C .在用於浸塗之前’於濃拥化步驟中，該完全水解之酮 亞胺矽烷與該完全水解之具環氧化却官能之矽烷共同反應 ，其係於室溫下進行2-8小時，或藉由加溫至5〇。(：而加速 供熱下進行1 〇分鐘以内； d .以主要由另外的嗣揮發性溶劑组成、但也含至少一些 蒸發速率比該酮揮發性溶劑緩慢之醇之另外的溶劑摻合物 稀釋該反應混合物。 13. 根據申請專利範圍第1 2項之方法，其中當浸塗鏡片時， 迅速將濕浸之鏡片移送至一個裝設加熱設施之室中，以蒸 發全部揮發性溶劑及膠凝在該鏡片上之經脱揮發硬塗層至 ”不粘"狀態。 14. 根據申請專利範圍第1 2項用於製備液態熱固化硬塗層溶 液之方法，其中以另外的溶劑混合物稀釋該反應混合物之 步驟’係包括至少一種多官能共反應性生成薄膜有機樹脂 41564.DOC - 45 * 本紙張尺度逋用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐Ί ~ 一 ' ---------f------iT------%· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中夬標準局員工消费合作社印製 A8 15336 ll D8 六、申請專利範圍 改質劑，其係選自一個化學组群，其中該化學組群之任一 者每分子具至少兩個有機官能反應性基團，而該至少兩個 有機官能反應性基團係具環氧化物或三聚氰胺或羥基或眼 之有機官能性； 是以在適合用於自動浸塗至該熱塑射出成型之眼鏡鏡片 上之該液態熱固化硬塗層溶液之經脱揮發薄膜之熱固化期 間，該多官能共反應性生成薄膜有機樹脂改質劑可共反應 ，以使所得之硬塗層薄膜之交聯密度降低減至最小，但由 是獲得改進的可著色性及/或改進的耐水粘著及/或對熱衝 擊/脆性之抗性。 15. 根據申請專利範圍第1 2項之方法，其中該多官能共-反應 性有機樹脂改質劑，在與該完全水鮮之酮亞胺矽烷一起反 應之前，是與該完全水解之環氧化物-官能矽烷混合。 16. —種用於製備液態熱固化硬塗層溶液之方法，該溶液適合 用於自動浸塗如聚碳酸酯眼科配方鏡片之熱塑射出成型眼 鏡鏡片，其包括以下步驟： a .分別製備兩種成分供以後共同反應 i) 於p Η値3 - 5下，以化學計量過量之經酸化水完全水 解縮甘油氧丙基三曱氧矽烷； 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ii) 以化學計量過量之水完全水解實質上不含未反應 氨之蒸餾級胺丙基三乙氧矽烷； b .於室溫下或藉由加溫至3 3 ° C而加速供熱下，使該完 全水解之胺丙基三乙氧矽烷與化學計量過量莫耳數之甲基 乙基酮反應1小時以内，以生成具潛在封蓋之胺官能性之 41564.DOC - 46 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） S15386 A8 B8* C8 D8 六、申請專利範圍 經濟部中央標準局員工消费合作社印装 完全水解之明亞胺梦娱；； C.於熱滚稠化步驟中，該完全水解之酮亞胺♦燒與該完 全水解之縮甘油氧丙基三甲氧矽烷以介於1 : 2與1 : 〇 . 5之 莫耳比共同反應，其係於室溫下進行2 - 8小時，或藉由加 溫至5 0 C而加速供熱下進行1 〇分鐘以内，而達到受控制 之聚合程度； d ·以另外的溶劑摻合物驟冷該加熱濃稠化之反應混合物 ’該溶劑混合物含至少一種多官能共反應性生成薄膜有機 樹脂改質劑，其中： i)該溶劑摻合物主要由另外的甲基乙基酮组成，但也 含至少一些蒸發速率比該酮較緩慢之醇；及 i i)該多官能共反應性生成薄膜,,有機樹脂改質劑係選 自一個化學組群’其中該化學組群之任—者每分子具至 少兩個有機官能反應性基團，而該至少兩個有機_官能 反應性基團係具環氧化物或三聚氰胺或羥基或脲之有機 官能性， 是以在適合用於自動浸塗至該熱塑射出成型之眼鏡鏡片 上之該液態熱固化硬塗層溶液之經脱揮發薄膜之熱固化期 間，該多官能共反應性生成薄膜有機樹脂改質劑可共反應 ，以使所得之硬塗層薄膜之交聯密度降低減至最小了但= 是獲得改進的可著色性及/或改進的耐水粘著及/或對執 擊/脆性之抗性。 ’' 41564.DOC ----------^------1T------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 47