CN100359346C

CN100359346C - 光致变色光学制品

Info

Publication number: CN100359346C
Application number: CNB028262042A
Authority: CN
Inventors: W·P·布莱克本; M·B·莱韦斯克; K·W·西博尔特; J·A·康克林; N·格鲁查兹
Original assignee: Transitions Optical Inc
Current assignee: Transitions Optical Inc
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2008-01-02
Anticipated expiration: 2022-11-08
Also published as: MXPA04006140A; DE60227702D1; CA2471464C; BR0215431A; ZA200404659B; JP2005514647A; KR100759624B1; ES2309208T3; BRPI0215431B1; JP2008197663A; WO2003058300A1; CN1608216A; CA2471464A1; KR20040071228A; EP1461644A1; AU2002340430B2; US20030165686A1; AU2002340430A1; US7452611B2; HK1075094A1

Abstract

描述了一种光致变色塑料制品，例如，眼科光致变色制品，如透镜，其中，该制品包括(1)聚合物基底，如热固性或热塑性基底，(2)附着于基底至少一个表面上的光致变色聚合物涂层，光致变色聚合物涂层含有光致变色量的至少一种有机光致变色材料，如螺噁嗪、萘并吡喃和/或俘精酸酐，以及(3)粘着于光致变色涂层上的辐射固化的基于丙烯酸酯的膜，该基于丙烯酸酯的膜为：(a)耐无机苛性碱水溶液的迁移，如，氢氧化钾，(b)与含有有机硅的耐磨涂层相容，并且(c)比所述光致变色涂层硬。还描述了具有耐磨涂层的上述光致变色制品，例如，所述耐磨涂层含有有机硅，该耐磨涂层附着于辐射固化的基于丙烯酸酯的膜上；并且描述了具有附着于耐磨涂层上的防反射涂层的光致变色制品。

Description

光致变色光学制品

本申请要求申请号为60/344,167、申请日为2001年12月27日的申请的优先权。

技术领域

本发明涉及含有有机基底的光致变色制品，例如，含有用于光学用途的塑料基底。具体而言，本发明涉及用于眼科用途的光致变色制品，如，透镜。更具体而言，本发明涉及含有一种透明聚合物基底的光致变色制品，该透明聚合物基底的至少一个表面上附着有一种透明的光致变色有机聚合物涂层，并且所述光致变色涂层上附着有一层透明、辐射固化的基于丙烯酸酯的薄膜。根据本发明，辐射固化的基于丙烯酸酯的薄膜耐水性无机苛性碱，与光致变色聚合物涂层粘合牢固，与可能涂覆于其暴露表面上的耐磨、含有有机硅的涂层相容，并且相对于光致变色涂层，其具有耐划擦性。更具体而言，本发明还涉及光致变色制品，如眼科塑料透镜，在制品的至少一个表面上依次附着有，透明的、优选光学透明的光致变色聚合物涂层的第一涂层，以及上述透明、辐射固化的基于丙烯酸酯的膜的第二涂层。在本发明的一个进一步的具体实施方式中，有一种预期的具有第三涂层的光致变色制品，第三涂层含有至少一层涂覆于第二涂层上的耐磨涂层。在本发明另一个进一步的具体实施方式中，第四涂层，如，防反射涂层，涂覆于作为耐磨涂层的第三涂层上。在第四涂层上可以涂覆另外的涂层以提供另外的功能或防护层。

对于各种用途，如太阳镜、时尚透镜、非处方或处方透镜、运动面具、面罩和护目镜，需要能够提供良好的成像质量同时减少进入眼睛的入射光的穿过的透明塑料眼科制品。回应于这种需要，用于光学用途的光致变色塑料制品已经被给予了大量的关注。具体而言，对光致变色塑料透镜有兴趣是因为它们相对于玻璃而言能提供的重量优势。

背景技术

光致变色是一种现象，该现象包括诸如色烯或卤化银盐的无机或有机材料，或含有这类材料的制品的颜色，在暴露于紫外光照射下的可逆变化。含有紫外线的光照射源包括，例如，太阳光和水银灯的光。当光致变色材料被暴露于紫外光辐射时，它显示出颜色的变化，当紫外光照射停止时，光致变色材料恢复其原来的颜色或无色状态。涂覆有或含有光致变色材料的眼科制品显示出这种颜色可逆变化并因此表现出光透过的可逆变化。

由不同类型的光致变色化合物表现出的颜色可逆转变，即：在可见光(400-700nm)范围内电磁波谱吸收光谱的变化，其机理已经有所说明。参见例如JohnC.Crano，“Chromogenic Materials(Photochromic)”，Kirk-Othmer Encyclopedia of ChemicalTechnology，第四版，1993年。第321-332页。对于有机光致变色化合物的颜色转变，例如，吲哚螺吡喃和吲哚螺噁嗪，其一般性机理据信包括一种电环化机理。当暴露于激活紫外光照射下时，这些有机光致变色化合物从无色的闭环化合物变换为有色的开环形式。相反，俘精酐光致变色化合物的有色形式却被认为是通过包括从无色开环形式向有色闭环形式变换的电环化机理产生的。

光致变色塑料制品通过采用表面吸液技术将光致变色材料加入塑料基底中进行制备。参见，例如，US5,130,353和US5,185,390的美国专利，其描述了通过首先将一种或多种光致变色染料/化合物以净光致变色染料/化合物或溶解于聚合物或其它有机溶剂载体中的形式涂覆于塑料制品的表面，然后对涂覆的表面加热以促使光致变色染料/化合物扩散到透镜表面下的区域中(一种通常称为“吸液”的方法)，将光致变色染料包含在诸如透镜等的塑料制品的表面下的区域中。该光致变色塑料制品的塑料基底被认为在聚合物基质中具有足够的自由空柱以允许光致变色化合物，诸如上述螺噁嗪、螺吡喃和俘精酐，从无色形式转变为有色形式，然后返回其原始无色状态。然而，存在某些聚合物材料，它们被认为不具有允许上述电环机理能够充分发生的足够的自由空柱，以使其可能用作将光致变色材料吸入(或加入到内部的)的基底，用于商业可接受的光致变色用途。这类基底包括，例如，热固性聚合物基质、公知的热塑性基于双酚A的聚碳酸酯，以及高交联的光学聚合物，其中，热固性聚合物基质为，如由多元醇(烯丙基碳酸酯)单体，如诸如二甘醇二(烯丙基碳酸酯)等的烯丙基二甘醇碳酸酯单体，以及其共聚物，制备的那些聚合物基质。

为了能够使用热固性聚合物、热塑性聚碳酸酯，以及高交联的光学聚合物材料作为用于光致变色制品的塑料基底，已经提出了将有机光致变色涂层涂覆于这些塑料基底的表面上。参见，例如，描述了将光致变色聚氨酯涂层涂覆于塑料基底上的US6,187,444B1的美国专利。还提出了在光致变色涂层暴露的表面上涂覆耐摩擦涂层以保护光致变色涂层的表面避免由物理处理、清洗和将光致变色涂层暴露于环境中导致的划伤和其它类似的表面缺陷。参见，例如，US6,268,055B1的美国专利。

在涉及具有光致变色聚合物涂层和耐摩擦叠层的眼科塑料透镜的某些环境中，已经观察到当透镜被严重划伤时，用含有诸如异丙醇的醇的市售清洗液清洗该划伤的透镜，可能会造成光致变色涂层的瑕疵。此外，常常发现涂覆于光致变色涂层上的耐摩擦涂层，或涂覆于耐摩擦涂层上的防反射涂层，不能通过产品要求，或者在眼科透镜的情况中不能满足商业可接受的眼科透镜的“表面标准”。已涂覆透镜的表面缺陷包括斑点、划痕、夹杂物、瑕疵和裂纹。当发生表面缺陷时，在经济上可行的是，除去有缺陷的涂层，例如通过用苛性碱水溶液的化学处理，并随后涂覆一层新涂层。在化学除去不要的涂层的过程中，诸如光致变色涂层的底层，可能被破坏，因此可能会破坏诸如透镜的制品的价值。正如那些本领域熟练技术人员所显而易见的，随后的对眼科透镜光致变色涂层涂覆耐磨和防反射涂层是一系列多步生产步骤的最后步骤之一，每一步都增加了所制造的透镜的价值并提高了其成本。由于附加涂层不能满足产品要求而导致使处于生产过程几乎最后阶段的透镜废弃，增加了生产成本并增加了透镜产品的最终成本。因此，避免这样的产品损失在经济上是可取的。

进一步地，某些光致变色眼科透镜的生产需要在已经由其它生产商制备的经过光致变色涂覆的透镜上涂覆其自己拥有所有权的耐磨和/或防反射涂层。准备涂覆这样的耐磨和/或防反射涂层的透镜由于随后的包装、运输、拆封、清洗或其它物理处理会导致光致变色涂层被划伤或玷污。因而运输给这样的生产商的透镜最好是可以抵抗可能在包装、开封、运输、清洗和/或处理光致变色涂覆的透镜的过程中导致的划伤或其它表面瑕疵的，即：是耐划擦的。

已经发现，在光致变色聚合物涂层和耐磨涂层之间设置一层合适的有机膜可以基本上减弱上述问题。具体而言，已经发现，通过在光致变色涂层上涂覆辐射固化的基于丙烯酸酯的薄膜可以基本上减弱这些问题，粘附于光致变色涂层的丙烯酸酯膜，相对于光致变色涂层，耐划擦、耐由于水性无机苛性碱处理造成的迁移，并且与含有有机硅材料的耐磨涂层相容。

根据本发明的一个具体实施方式，预期有一种光致变色制品，例如透镜，包括，以结合方式的：

(a)透明有机聚合物基底；

(b)附着于所述聚合物基底至少一部分表面的有机聚合物涂层，所述聚合物涂层含有至少一种有机光致变色材料；以及

(c)粘附于所述光致变色聚合物涂层的辐射固化的基于丙烯酸酯的膜，所述辐射固化的丙烯酸酯膜暴露的表面为：

(1)耐水性无机苛性碱的处理，

(2)与含有有机硅的耐磨涂层相容，并且

(3)耐划擦。

在本发明的另一个具体实施方式中，预期上述透明的光致变色制品进一步包括耐磨涂层，如含有有机硅的硬涂层，附着于辐射固化的基于丙烯酸酯的膜暴露的表面上。正如通过钢丝棉或Bayer摩擦实验所测量的，相对于将这样的涂层直接置于光致变色涂层上，在该具体实施方式中，已经发现，耐磨涂层的耐磨性能有可测量的改进，上述实验随后在本申请中进行说明。在本发明另一实施方案中，尝试了一种已在耐磨涂层上涂覆了抗反射涂层的光致变色制品。其它涂层，如抗静电和/或防潮涂层也可以涂覆于防反射涂层上。

在本发明另一个具体实施方式中，预期有一种眼科光致变色制品，包括，以结合方式的：

(a)透明的有机塑料基底，例如由合有诸如二甘醇二(烯丙基碳酸酯)等的烯丙基二甘醇碳酸酯的可聚合组合物制备的热固性基底、由热塑性聚碳酸酯制备的基底、由聚脲氨基甲酸酯制备的基底，或由含有多官能异氰酸酯和多元硫醇或多元环硫化物单体反应产物的组合物制备的基底；

(b)附着于所述塑料基底至少一个表面上的光学透明的有机聚合物光致变色涂层，例如基于丙烯酸酯的、基于聚氨酯的或基于聚环氧的光致变色涂层，所述聚合物光致变色涂层含有光致变色量的至少一种有机光致变色材料；

(c)粘附于所述光致变色涂层的光学透明、辐射固化的基于丙烯酸酯的膜；以及

(d)粘着于所述基于丙烯酸酯的膜上的非必要耐磨涂层，例如含有机硅的硬涂层。所述辐射固化的基于丙烯酸酯的膜的表面为(1)耐由于稀释的水性无机苛性碱溶液的处理导致的迁移，如碱金属氢氧化物溶液(2)与含有有机硅的耐磨涂层相容，并且比光致变色聚合物涂层更耐划擦，即：比光致变色涂层更硬。在本发明的另一个具体实施方式中，如果存在耐磨涂层，则防反射涂层粘附于所述耐磨涂层上。

正如所特别提到的，已经描述了在附着于塑料基底上的光致变色聚合物涂层上涂覆耐磨涂层。参见，例如，US6,187,444B1以及US6,268,055B1。US4,405,679描述了一种聚碳酸酯类树脂的成型制品，它具有粘附于聚碳酸酯表面上的底涂层和随后的硅类树脂涂层。US4,756,973描述了一种有机树脂的透镜元件以及涂覆于该透镜元件至少一面上的光致变色层，光致变色层可以含有酚树脂和/或酚化合物。用于光致变色层的光致变色化合物为具有指定结构式的螺噁嗪化合物。在US4,756,973的专利中还描述了在光致变色层表面上涂覆硬涂层。

US5,910,375描述了用于塑料眼科透镜的可染色、耐划擦的涂层。US5,910,375描述了包括形成于被染色材料表面上的染料储蓄层和形成于染料储蓄层上的硬涂层的双涂层。US5,916,669描述了一种耐磨制品，该制品包括(1)塑料基底，(2)沉积于塑料基底表面上的包含丙烯酸酯化低聚体或丙烯酸酯化低聚体/丙烯酸酯单体混合树脂的磨损增强层，和(3)沉积于磨损增强层上的包含聚丙烯酸酯化尿烷的顶涂层。

WO97/22894描述了一种叠层光学制品，该制品包括光学透镜的前或后薄片、具有所期望光学性能的聚合物膜的内层，和在内层上形成保护层的外层，所述光学性能为例如由光偏振材料、紫外线抑制剂、光致变色材料以及其它颜料和染料所提供的性能。日本专利申请平3[1991]-269507描述了一种塑料透镜，该透镜包括塑料基材、由热固性聚氨酯组成的光致变色底层、以及由硅树脂组成的覆盖在底层上的硬涂层。日本专利申请平3[1991]-35236和昭64[1989]-30744描述了一种由塑料基材和随后的涂层组成的叠层光致变色制品，所述涂层为：含有光致变色化合物的有机聚合物膜、硬涂层膜、具有抗静电特性的防反射膜层，以及防水有机膜。

发明内容

根据本发明，提供了一种光致变色制品，包括，以结合方式的：聚合物基底；附着于基底至少一个表面上的光致变色涂层；以及粘附于光致变色涂层上的辐射固化的基于丙烯酸酯的膜，基于丙烯酸酯的膜为：(a)耐划擦，(b)耐由于稀释的水性无机苛性碱溶液的处理，(c)与含有有机硅的耐磨涂层相容。在本发明的一个具体实施方式中，在辐射固化的基于丙烯酸酯的膜上涂覆耐磨涂层，如有机硅硬涂层。在本发明的另一个具体实施方式中，在耐磨涂层上涂覆另外的涂层。该另外的涂层可以包括防反射涂层、抗静电涂层、防水涂层及这些涂层的组合，但不限于此。

除了在操作实施例中外，或者除非另有说明，所有的数值和数值范围，如用于本说明书和附加的权利要求书中表示折射率、波长、组分用量、不同所述组成的叙述范围，或反应条件的那些数值和数值范围，在一切情况下应当理解为以术语“大约”修饰的变化的数值和数值范围。

可用于制备本发明光致变色制品的聚合物有机基底，为任何已知(或以后披露)的与涂覆于基底表面的光致变色聚合物涂层化学相容的塑料材料。具体考虑的为本领域已知的用作光学基底的聚合物，如用于制备光学透明铸造物的有机光学树脂，该铸造物用于诸如眼科透镜的光学用途。

可以用作聚合物有机基底的非限制性例子为聚合物，即：均聚物和共聚物，由在美国专利US5,962,617和US5,658,501第15栏第28行至第16栏第17行中披露的单体和单体的混合物制备，这些公开内容以引用的方式并入本申请中。这样的有机基底可以是热塑性或热固性聚合物基底，例如，透明的、优选光学透明的基底，具有优选在1.48-1.74，如1.50-1.67范围内的折射率。

这类披露的单体和聚合物的例子包括：多元醇(烯丙基碳酸酯)单体，例如，诸如二甘醇二(烯丙基碳酸酯)的烯丙基二甘醇碳酸酯，该单体以CR-39的商标名在PPG Industries，Inc出售；聚脲-聚氨酯(聚脲氨基甲酸乙酯)聚合物，由例如聚氨酯预聚物和二胺固化剂反应制备，用于这种聚合物的一种组合物以TRIVEX的商品名在PPG Industries，Inc出售；多元醇(甲基)丙烯酰终端的碳酸酯单体；二甘醇二甲基丙烯酸酯单体；乙氧基化酚甲基丙烯酸酯单体；二异丙烯基苯单体；乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体；二甘醇二甲基丙烯酸酯单体；聚(乙二醇)二甲基丙烯酸酯单体；尿烷丙烯酸酯单体；聚(乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯)；聚(醋酸乙烯酯)；聚(乙烯醇)；聚(氯乙烯)；聚(1，1-二氯乙烯)；聚乙烯；聚丙烯；聚氨酯；聚硫氨酯；热塑性聚碳酸酯，如由双酚A和碳酰氯得到的碳酸酯连接的树脂，一种这类材料以LEXAN的商品名出售；聚酯，如以MYLAR的商品名出售的材料；聚(对苯二甲酸亚乙酯)；聚乙烯基缩丁醛；聚(甲基丙烯酸甲酯)，如以PLEXIGLAS的商品名出售的材料，以及通过多官能异氰酸酯与多元硫醇或多元环硫化物单体反应制备的聚合物，用多元硫醇、多元异氰酸酯、多异硫氰酸酯以及任选的烯属不饱和单体或含卤代芳香族的乙烯基单体的均聚或共-和/或三元聚合物。还可以想到的是这些单体的共聚物以及上述聚合物和与其它聚合物的共聚物的混合物，例如，形成互穿网络产物。有机基底确切的性质对于本发明不严格要求。然而，有机聚合物基底应当与涂覆于基底表面上的光致变色聚合物涂层化学相容。对于光学用途，基底应当是透明的，优选是光学透明的。

用于制备本发明光致变色制品的聚合物有机基底在其表面上可以具有一层防护层，例如，耐磨涂层。例如，因为表面易于被划伤、摩擦或磨损，市售热塑性聚碳酸酯光学透镜典型地带有早已涂覆于其表面的诸如硬涂层的耐磨涂层出售。此制品的例子为带有早已涂覆于聚碳酸酯表面上的硬涂层出售的Gentex聚碳酸酯透镜(来自Gentex Optics)。用于本说明书和权利要求书中的术语“聚合物有机基底”(或含有类似意义的权利要求)或该基底的“表面”，意图表示并包括聚合物有机基底本身或在基体上有涂层的基底。由此，当在本说明书或权利要求书中提到在基底表面上涂覆底涂层或光致变色聚合物涂层时，这样的指定包括在聚合物有机基底本身或诸如在基底表面上的耐磨涂层等的涂层上涂覆该涂层。因而，术语“基底”包括在其表面上具有涂层的基底。涂层可以是任何合适的涂层，不限于耐磨涂层(硬涂层)，例如，可以是任何的防护涂层或向将该基底作为其一部分的制品提供另外功能性能的涂层。

在塑料基底上，特别是诸如热塑性聚碳酸酯等的塑料基底上的光致变色有机涂层的用途已经有所描述。根据本发明，可以被用作所选有机基底的涂层并且能够起作为所选用有机光致变色材料/化合物的主料作用的任何有机聚合物材料都可以被使用。优选地，主有机聚合物涂层具有足够的内在自由空柱以使光致变色材料有效地发挥功能，例如，响应紫外线(UV)辐射发生能被肉眼观察到的从无色形式到有色形式的变化，并且当UV辐射移除时恢复无色形式。在其它方面，对用作光致变色材料主料的有机涂层确切的化学性能没有严格要求。

该有机聚合物材料的非限制性例子包括基于聚氨酯的涂料，如在美国专利US6,107,395和US6,187,444B1以及国际公开号为WO01/55269的专利中披露的那些；基于环氧树脂的涂料，如在美国专利US6,268,055B1中披露的那些；基于丙烯酸/甲基丙烯酸单体的涂料，如在国际公开号为WO01/02449A3(申请号为09/345,028，申请日为1999年7月2日的美国专利申请)、发明名称为“聚(甲基)丙烯酸光致变色涂料”的专利中披露的那些；国际专利申请WO96/37593和WO97/06944，以及美国专利US5,621,017和US5,776,376；氨基塑料，例如，三聚氰胺型，树脂，如在国际专利公开WO00/36048(美国专利申请号为09/449,099，申请日为1999年11月24日)，发明名称为“氨基塑料树脂光致变色涂料组合物和光致变色制品”中披露的那些；含有羟基官能组分和聚合物酸酐官能组分的涂料，即：多元酸酐涂料，如在国际专利公开WO00/34410(美国专利申请号为09/209,731，申请日为1999年12月11日)，发明名称为“多元酸酐光致变色涂料组合物和光致变色制品”中披露的那些；以及含有N-烷氧基甲基(甲基)丙烯酰胺官能聚合物的涂料，如在美国专利申请号为09/211,249，申请日为1998年12月14日，现为美国专利US6,060,001，发明名称为“烷氧基丙烯酰胺光致变色涂料组合物和光致变色制品”中披露的那些。上述专利和专利申请中公开的关于聚合物光致变色涂料的内容以引用的方式并入本申请中供参考。

特别有价值的是基于聚氨酯的光致变色涂料、基于聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸的光致变色涂料(统称为基于聚(甲基)丙烯酸的涂料)、和基于环氧树脂的光致变色涂料。特别有价值的是光学透明的基于聚氨酯、环氧树脂和聚(甲基)丙烯酸的光致变色涂料，用于眼科用途的透明的、例如光学透明的塑料基底。所述眼科用途例如平光和视力纠正透镜、太阳镜和护目镜、商业或住所窗户、汽车和飞机的透明件、头盔、塑料片材、透明膜等。本说明书和权利要求书中用到的与基底、膜或涂层相关的术语“透明”，意指所表示的涂层、膜或材料，如：塑料基底、非激活光致变色涂层、辐射固化的基于丙烯酸酯的膜、以及叠置于辐射固化的基于丙烯酸酯的膜上的涂层，具有至少为70％的透光率，优选为至少80％，更优选为至少85％。本说明书和权利要求书中用到的术语“光学透明”，意指具体物品的光透射率满足对于诸如眼科的光学制品而言的商业可接受的及规定的值。

可以被用于制备光致变色聚氨酯涂层的聚氨酯为那些由有机多元醇组分和异氰酸酯组分反应得到的聚氨酯，如美国专利US6,187,444B1中第3栏第4行至第6栏第22行所详细描述的，该公开的内容引入本申请中供参考。具体而言，聚氨酯由至少一种产生有机多元醇的硬片段和至少一种产生有机多元醇的软片段结合制备。通常，硬片段来自于异氰酸酯和增链剂的反应，所述增链剂即短链多元醇，如低分子量的二醇和三醇；软片段来自于异氰酸酯与聚合物主链组分的反应，所述主链组分如聚碳酸酯多元醇、聚酯多元醇或聚醚多元醇，或这些醇的混合物。硬片段和软片段产生的多元醇的重量比可以在10∶90至90∶10之间变化。

含有聚氨酯反应混合物的组分的相对量可以表示为反应的异氰酸酯基团的有效数目与反应的羟基基团的有效数目的比值，如NCO∶OH基团的比例为0.3∶1.0-3.0∶1.0。

异氰酸酯组分可以是脂肪族、芳香族、环脂族或杂环异氰酸酯，或者这些异氰酸酯的混合物。典型地，异氰酸酯组分选自封闭或未封闭的脂肪族或环脂族异氰酸酯，或者这些异氰酸酯的混合物。

正如美国专利US6,107,395中进一步描述的，适于作为光致变色主料的聚氨酯可由异氰酸酯反应性混合物制备，该混合物含有(i)40-85wt％的一种或多种具有标称官能度为2-4且分子量为500-6000g/mol的多元醇，(ii)15-60wt％的一种或多种具有官能度为2-3且分子量为62-499的二元醇或三元醇或其混合物，以及(iii)具有官能度少于3，例如2，的脂肪族多异氰酸酯，该公开的内容以参考的方式并入本申请中。

前面提到的国际专利公开WO01/02449A3描述了用于光致变色材料的聚(甲基)丙烯酸主料的反应混合物，该混合物含有至少两种具有大于3小于15的烷氧基单元的二官能(甲基)丙烯酸酯单体。在一个具体实施方式中，二官能(甲基)丙烯酸酯具有通过直链或支链亚烷基连接的反应性丙烯酸酯基团，所述亚烷基通常含有1-8个碳原子；而一种第二二官能(甲基)丙烯酸酯具有通过自由或封闭的环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或这些氧化物基团的混合物连接的反应性丙烯酸酯基团。这些公开的内容以参考的方式并入本申请中。

在美国专利US6,268,055B1中描述的基于环氧树脂的涂料由含有环氧树脂或聚环氧化合物的组合物与固化剂反应制备，所述聚环氧化合物例如脂肪醇和酚的聚缩水甘油醚、含环氧丙烯酸聚合物、聚羧酸和该含环氧材料混合物的聚缩水甘油酯；所述固化剂例如含有由酸酐与有机多元醇反应形成的半酯的多元酸。这些公开的内容以参考的方式并入本申请中。

涂覆于塑料基底至少一个表面上的光致变色涂料的量为足以提供足够量的有机光致变色材料的量，当固化的涂层暴露于紫外线(UV)辐射下时，其制造的涂层能够显示出所期望的光密度的变化(

)，即：光致变色量。优选地，在22℃(72)下UV暴露30秒后测量的光密度的变化为至少0.05，优选为至少0.15，更优选为至少0.20。UV暴露15分钟后的光密度的变化优选为至少0.10，优选为至少0.50，更优选为至少0.70。

光致变色涂层的去色率，称为褪色半衰期(T^1/2)，最好不超过500秒，优选不超过190秒，更优选不超过115秒。半衰期去色率为，移除激发光源后激活形式的光致变色涂层的光密度变化(

)达到最高

OD的一半时以秒计的时间间隔。上述光密度和去色率变化的数值是在22℃(72)下测量的。

由于指定不同，用于光致变色涂层中的活性光致变色材料的量，以用于制备涂层的单体/树脂的总重量计，可以为0.5-40.0wt％。所用的光致变色材料的相对量可以变化，部分取决于光致变色化合物激发形式的颜色的相对强度、所期望的最终颜色、以及聚合物涂料中光致变色材料的溶解度或分散度。应当注意避免使用的光致变色材料的量造成在涂层内形成光致变色材料结晶。优选地，光致变色涂层内的活性光致变色材料的浓度为1.0-30wt％，更优选为3-20wt％，最优选为3-10wt％(以用于制备涂层的单体的总重量计)。涂层中光致变色材料的量可以在上述范围内的这些数值任意组合的范围内。

涂覆于塑料基底表面的光致变色涂层典型地具有至少为3微米的厚度，优选至少5微米，更优选至少10微米，例如，20或30微米。涂覆的光致变色涂层的厚度通常不超过200微米，优选不超过100微米，最优选不超过50微米，例如，40微米。光致变色涂层的厚度可以在上述范围内的这些数值任意组合的范围内。例如，光致变色涂层可以在10-50微米的范围内，如20-40微米的范围内。优选涂覆的光致变色涂层没有表面缺陷，如划痕、疤痕、斑点、裂纹、夹杂物等。

典型地，术语“涂层”被涂料领域的技术人员认为是具有厚度不超过4密耳(约100微米)的层。然而，正如本说明书和权利要求书中涉及光致变色涂层时用到的，术语“涂层”在本申请中定义为具有一定厚度，如上述定义的厚度。进一步地，正如本说明书和权利要求书中所用的，术语“聚合物基底的表面”或类似的术语，即：光致变色聚合物涂覆的表面，包括仅至少一部分基底的表面被涂覆的情况。因而，光致变色涂层(以及涂覆于光致变色涂层上的基于丙烯酸酯的膜)可能仅覆盖基底的一部分表面，但是通常，它是涂覆于至少一个表面的整个表面上的。

光致变色涂层的硬度没有特别的要求，但是在涂覆和固化后，涂层优选应足够硬以进行物理/机械处理，同时在涂层上不造成缺陷，如，划伤。光致变色涂层的硬度优选小于涂覆于光致变色涂层上的辐射固化的基于丙烯酸酯的膜，同样的，基于丙烯酸酯的膜优选比涂覆于辐射固化的基于丙烯酸酯膜上的耐磨(硬涂层)涂层软。这样，涂覆于塑料基底上的各主要涂层(不包括任何可能涂覆于基底上的底层)沿向着耐磨涂层的方向硬度增加。这种对于上述涂层/膜在硬度上的渐变可以通过对每个涂层进行Bayer磨损实验(后面进行说明)进行量化。Bayer磨损实验所得的数值为一个比值(Bayer光雾增加比值)，它表示了与标准相比，涂层中雾度增益的相对量。通过从光致变色内涂层开始到外层耐磨涂层的增加的Bayer比值来显示硬度渐变，基于丙烯酸酯的膜的Bayer比值介于光致变色涂层的Bayer比值和耐磨涂层的Bayer比值之间。

在公开的专利文献中已经描述了有机光致变色涂层的费歇尔微硬度通常至少是40或50N/mm²，优选至少60或70N/mm²，典型地低于150N/mm²，优选低于130N/mm²，更优选低于120N/mm²，例如100N/mm²。根据本发明，光致变色涂层的费歇尔微硬度低于40，例如，为15，并且可以在上述范围较低的部分，例如，为15-80。与较高硬度值相比，较低范围的硬度使得与上述光致变色材料相关的电环化机理以更高的效率发生，结果与具有较高硬度值的光致变色涂层所观察到的去色率比较，光致变色材料的去色率更低。光致变色涂层的费歇尔微硬度可以在上述范围内的这些数值任意组合的范围内。费歇尔微硬度可以用Fischerscope HCV Model H-100(来自Fischer Technology，Inc.)通过在100毫牛顿载荷，30载荷步骤，载荷步骤间0.5秒停顿，压头(Vickers diamond stylus)深度为2μm(微米)的条件下对测试样品中心区域进行3处测量而进行测定。

可以用于涂覆在塑料基底上的光致变色涂层中的光致变色材料，例如，染料/化合物或含有此染料/化合物的组合物，为有机光致变色化合物和/或含有此有机光致变色化合物的物质。对于选择的具体的光致变色材料，如化合物，没有严格要求，它/它们的选择将取决于最终用途以及用途所期望的颜色或色度。当两种或多种光致变色化合物结合使用时，通常选择彼此互补以产生所期望的颜色或色度的两种或多种光致变色化合物。用于光致变色涂层中的有机光致变色化合物在400-700纳米的可见光谱中通常具有至少一个激发的吸收峰。有机光致变色材料被加入光致变色涂料中，例如：通过溶解或分散，当其被激发时，即：当被暴露于紫外光照射时，光致变色材料的颜色变为这类材料所特有的颜色形式的颜色或色度。

在一个预期的具体实施方式中，光致变色涂料的有机光致变色组分含有：

(a)至少一种光致变色有机化合物，其在400至小于550纳米，例如400-525纳米间具有一个可见λmax；和

(b)至少一种光致变色有机化合物，其在大于525或550纳米，例如525或550-700纳米间具有一个可见λmax。

可用于光致变色涂料的光致变色化合物的非限制性例子包括苯并吡喃、萘并吡喃，如萘并[1，2-b]吡喃、萘并[2，1-b]吡喃、螺-9-芴[1，2-b]吡喃、菲并吡喃、奎诺吡喃、以及茚-稠合的萘并吡喃，如在美国专利US5,645,767中披露的那些，苯并噁嗪、萘并噁嗪、以及螺(吲哚)吡啶并苯并噁嗪。具体的例子包括在美国专利US5,658,501中披露的萘并吡喃，以及在专利中第11栏第57行至第13栏第36行中披露的互补的有机光致变色物质。想到的可用于本发明的其它光致变色物质为光致变色金属的打萨宗盐，如，打萨宗汞盐，其在例如US3,361,706的美国专利中有所描述；俘精酸酐和俘精酰胺，例如，3-呋喃基和3-噻吩基俘精酸酐和俘精酰胺，其在US4,931,220第20栏第5行至第21栏第38行中有所描述；以及任何上述光致变色材料/化合物的混合物。

此外，预期诸如包裹在金属氧化物中的光致变色颜料和光致变色化合物的有机光致变色材料也可以用于光致变色涂料中。参见，例如，US4,166,043和US4,367,170中披露的材料。上述专利中与光致变色化合物和材料相关的公开内容引入本文供参考。

根据所期望的，本发明的光致变色涂料可以含有一种光致变色化合物或含有两种或多种光致变色化合物的混合物，光致变色化合物的混合物可以被用于获得特定的激发颜色，如近似的中性灰色或近似的中性棕色。参见，例如，美国专利US5,645,767的第12栏第66行至第13栏第19行，其描述了确定中性灰和棕色的参数，公开的内容以参考的方式并入本申请中。

本申请中描述的光致变色化合物可以通过添加到涂料组合物中和/或通过在添加到可固化涂料组合物中之前将其溶解于溶剂中的方式加入可固化涂料组合物中。可替代地，尽管不太优选，光致变色化合物可以通过吸收、渗透、扩散或其它的迁移方法加入到固化聚合物涂料中，这些方法对于在染料迁移进主料的领域方面的熟练技术人员来说是已知的。

除了光致变色材料以外，光致变色涂料(或前体制剂)可以含有另外的常规辅助剂，这些辅助剂可以赋予涂层所期望的性能或特征，或者是将光致变色涂料涂覆和固化于塑料基底表面的操作所要求的，或者可以增强涂层的性能。这类辅助剂包括，光稳定剂、热稳定剂、流变控制剂、流平剂，例如，表面活性剂、自由基俘获剂和粘合促进剂，如三烷氧基硅烷，例如，具有1-4个碳原子的烷氧基的硅烷，包括γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、3，4-环氧基环己基乙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、氨基乙基三甲氧基硅烷和3-(三甲氧基甲硅烷基)甲基丙烯酸丙酯，但不限于此。

可以加入光致变色涂料中以提高光致变色材料的性能的辅助材料包括，紫外光吸收剂、光稳定剂，如受阻胺光稳定剂(HALS)，不对称二芳氧基酰胺(N，N’-草酰二苯胺)化合物，单一氧抑制剂，例如与有机配体配位的镍离子、抗氧化剂，如多酚抗氧化剂以及这些光致变色性能增强辅助材料的混合物。参见，例如，在美国专利US4,720,356、US5,391,327和US5,770,115中描述的材料，但不限于此，公开的内容以参考的方式并入本申请中。

为了医学或时尚的原因，可以将(在化学上和颜色上)相容的色辉物，即；染料，加入涂料制剂中或涂覆于塑料基底上，例如，以获得更佳的美学效果。选择的具体染料取决于上述需要和所要达到的结果将有所不同。在一个具体实施方式中，可以选择补充由所用激活的光致变色物质得到的颜色的染料，例如，达到更为中性的颜色或吸收特定波长或入射光。在另一个具体实施方式中，可以选择在光致变色涂料处于非激活态时给基体和/或涂料提供所需的色度的染料。

光致变色涂料可以作为可聚合制剂涂覆于塑料基底的表面上，然后通过本领域技术人员已知的方法固化(聚合)，这些方法包括，光聚合、热聚合、红外聚合，以及其它辐射源，但不限于此。这些涂覆方法包括本领域中已知的旋涂、帘幕涂覆、浸涂、喷涂，或在制备叠层中使用的方法。这些方法在US4,873,029中有所描述，公开的内容以参考的方式并入本申请中。

当作为可聚合制剂涂覆时，光致变色涂料制剂典型地还含有以可聚合单体的总重量计，为0-10wt％，例如，0.01-8wt％，优选0.1-5wt％的至少一种催化剂和/或聚合引发剂，包括光引发剂。催化剂/引发剂的量可以在上述范围内的这些数值任意组合的范围内。催化剂/引发剂选自那些可以被用于聚合用于制备选择作为光致变色主料的聚合物涂料的特定单体的材料、以及那些对于可能被包含在涂料制剂中的光致变色材料没有严重不利的材料。用于聚合光致变色涂料制剂中可聚合组分的催化剂/聚合引发剂的量将取决于具体的引发剂以及所用的可聚合单体而变化。典型地，要求采用仅能引发(催化)并保持聚合反应所需的用量。即：引发量或催化量。

例如，可以被用于固化聚氨酯反应混合物的催化剂可以选自在Ullmann的化学工业百科全书，第五版，1992年，第A21卷，第673-674页中描述的路易斯碱、路易斯酸和插入催化剂。通常催化剂为有机锡催化剂，例如，辛酸锡、二丁基二月桂酸锡、二丁基二乙酸锡、二丁基硫醇锡、二丁基二马来酸锡、二甲基二乙酸锡、二甲基二月桂酸锡以及1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷。可以使用锡催化剂的混合物。也可以使用本领域中描述的其它锡催化剂。

环氧树脂涂料组合物通常含有多元酸固化剂，该多元酸固化剂具有高的平均酸官能度，即：每摩尔有两个或更多的酸性基团。优选地，酸性基团为羧酸基团。多元羧酸的例子包括二元羧酸如草酸、丙二酸、琥珀酸、酒石酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、马来酸、富马酸、苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸，和十二双酸；三元羧酸如柠檬酸；以及四羧酸如1，2，3，4-丁烷四羧酸。

多元酸酐涂料组合物通常含有胺化合物作为固化催化剂。胺化合物的例子包括二甲基可可胺(cocoamine)、二甲基十二烷基胺、三乙胺、三乙醇胺和含有至少两个二烷基胺基团的酚化合物。氨基塑料树脂和烷氧基丙烯酰胺聚合物涂料组合物通常含有酸性物质作为催化剂。例子包括磷酸或取代的磷酸，如烷基酸磷酸盐和苯基酸磷酸盐；以及磺酸或取代的磺酸，如对-甲苯磺酸、十二烷基苯基磺酸以及二壬基萘磺酸。

基于丙烯酸/甲基丙烯酸单体的涂料组合物可以合有热引发剂，例如，产生自由基的引发剂，如有机过氧化合物或偶氮二(有机腈)化合物、光引发剂或这些引发剂的混合物。

合适的有机过氧化合物的例子包括过氧单碳酸酯，如叔丁基过氧异丙基碳酸酯；过氧二碳酸酯，如二(2-乙基己基)过氧二碳酸酯、二(仲丁基)过氧二碳酸酯和二异丙基过氧二碳酸酯；二酰基过氧化物，如2，4-二氯苯酰基过氧化物、异丁酰基过氧化物、癸酰基过氧化物、月桂酰基过氧化物、丙酰基过氧化物、乙酰基过氧化物、苯甲酰基过氧化物和对-氯苯甲酰基过氧化物；过氧酯，如叔丁基过氧新戊酸酯、叔丁基过氧辛酸酯和叔丁基过氧异丁酸酯；甲基乙基酮过氧化物；以及乙酰基环己烷磺酰基过氧化物。

合适的偶氮二(有机腈)化合物的例子包括偶氮二(异丁腈)、2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、1，1’-偶氮二环己烷腈，和偶氮二(2，4-二甲基戊腈)以及这些偶氮热引发剂的混合物。优选的热引发剂为那些不会使最终涂料失去颜色或使加入可聚合涂料组合物中的光致变色材料降解的引发剂。

光聚合在有至少一种光引发剂存在下使用紫外光和/或可见光进行。为自由基引发剂的光引发剂，基于其反应模式划分为两大类。分裂型光引发剂包括苯乙酮、α-氨烷基苯酮(α-aminoalkyl phenones)、苯偶姻甲基醚、苯甲酰基肟、酰基膦氧化物和二酰基膦氧化物。夺取型光引发剂包括二苯酮、Michler’s酮、噻吨酮、蒽醌、樟脑醌、荧光酮和苯并二氢呋喃酮(ketocoumarin)。夺取型光引发剂在有诸如加入以提供被夺取的不稳定的氢原子的胺和其它氢原子供体物质等的存在下能起到更好的作用。具有代表性的氢原子供体在氧原子或氮原子的α位具有活泼氢，例如，醇、醚和叔胺，或者活泼氢原子直接连接到硫上，例如，硫醇。在不存在这样的加入物时，仍会通过从单体、低聚体或体系的其它组分夺取氢发生光引发反应。

可用的光聚合反应的引发剂的例子包括苯偶酰、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻异丁基醚、苯甲酸苯(benzophenol)、苯乙酮、二苯甲酮、4，4’-二氯二苯甲酮、4，4’-二(N，N’-二甲氨基)二苯甲酮、二乙氧基苯乙酮、荧光酮，例如，来自Spectra Group Limited的H-Nu系列引发剂、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-异丙基噻吨酮；α-氨烷基苯酮，例如，2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮；酰基膦氧化物，例如，2，6-二甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物、2，6-二氯苯甲酰基二苯基膦氧化物，以及2，6-二甲氧基苯甲酰基二苯基膦氧化物；二酰基膦氧化物，例如，二(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基苯基膦氧化物、二(2，6-二甲基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基苯基膦氧化物、二(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基苯基膦氧化物、以及二(2，6-二氯苯甲酰基)-2，4，4-三甲基苯基膦氧化物；苯基-4-辛氧基苯基碘鎓六氟锑酸盐、十二烷基二苯基碘鎓六氟锑酸盐、(4-(2-十四烷醇)氧代苯基)-碘鎓六氟锑酸盐及其混合物。

用于光聚合的照射源优选选自那些发射紫外光和/或可见光的光源。照射源可以是汞灯、掺杂了FeI₃和/或GaI₃的汞灯、杀菌灯，氙灯、钨灯、金属卤化物灯或这些灯的组合。通常，为了最高的固化效率，光引发剂的吸收光谱与光源灯泡的光谱输出相匹配，所述光源灯泡如H灯泡、D灯泡、Q灯泡和/或V灯泡。可固化涂层暴露于光源的时间取决于光源的波长和光强度、光引发剂、以及涂层的厚度而有所不同。通常，暴露时间足以基本上固化涂层，或者制备固化充足的涂层以允许热固化后的物理处理。光致变色涂层也可以用不需要热或光引发剂存在的电子束处理进行固化。

为了溶解和/或分散涂料制剂中的组分，涂料制剂中也可以有溶剂。典型地，使用溶剂化量的溶剂，即：足以溶解/分散涂料制剂中的固体组分的量。通常，使用以涂料制剂的总重量计，10-80wt％的溶剂物质。

合适的溶剂包括，苯、甲苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、丙酮、乙醇、四氢糠醇、丙醇、碳酸亚丙基酯、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙酰基吡咯烷酮、N-羟甲基吡咯烷酮、N-丁基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-(N-辛基)吡咯烷酮、N-(N-十二烷基)吡咯烷酮、2-甲氧基乙基醚、二甲苯、环己烷、3-甲基环己酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、四氢呋喃、甲醇、丙酸戊酯、丙酸甲酯、丙二醇甲醚、二甘醇单丁基醚、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、乙二醇、乙二醇及其衍生物的单-和二-烷基醚，作为以CELLOSOLVE出售的工业溶剂，以及这些溶剂的混合物，但不限于此。

在进一步的预期的具体实施方式中，光致变色聚合物涂料可以作为存在或不存在有机溶剂的水性涂料涂覆，即：作为水性聚合物分散体，如，作为胶乳。这种类型的体系为一种含有水相和分散在水相中的有机相的两相体系。水性涂料的使用在本领域中是已知的。参见，例如，涉及由这类树脂制备水性聚氨酯树脂和涂料的US5,728,769，以及该专利中引述的专利。

光致变色涂料制剂涂覆于塑料基底表面后，通过施加热(对于热固化)，和/或紫外线或电子束辐射使之固化(聚合)。所用的具体的固化条件取决于塑料基底、制剂中的可聚合组分以及所用催化剂/引发剂类型，或者，对于电子束辐射的情况，还取决于电子束的强度。热固化可以包括从室温加热至低于塑料基底不会由于这种加热而被破坏的温度。已经报道了可以升温至200℃。该固化条件在本领域中是已知的。例如，具有代表性的热固化循环包括将制剂在2-20分钟内从室温(22℃)加热至85-125℃。紫外线或电子束辐射固化需要的时间通常比热固化短，例如，5秒-5分钟，取决于辐射的强度(辐射能力)。当热或UV/电子束固化条件制备的涂层能够进行物理处理但是又没有完全固化时，还可以进行额外的热后固化以完全固化光致变色涂层。

在塑料基底上涂覆光致变色涂层之前，通常清洗并处理基底的表面以提供清洁的、以及增强光致变色涂料与基底的粘合力的表面。有效的处理包括超声波清洗、用诸如异丙醇∶水或乙醇∶水为50∶50的混合物的有机溶剂的水性混合物清洗、UV处理、用诸如低温等离子体或电晕放电的激发气体处理、以及用导致基底表面羟基化的化学处理，即：用诸如氢氧化钠或氢氧化钾的碱金属氢氧化物的水溶液蚀刻表面，该碱金属溶液还可以含有氟表面活性剂。通常，碱金属氢氧化物溶液为稀释的水溶液，例如为5-40wt％，更具代表性的为10-15wt％，如12wt％的碱金属氢氧化物。参见，例如，US3,971,872第3栏第13-25行；US4,904,525第6栏第10-48行；以及US5,104,692第13栏第10-59行；其描述了聚合物有机材料的表面处理。所有上述公开的内容都以参考的方式并入本申请中。

在某些情况下，在涂覆光致变色涂层前先在基底塑料表面上涂覆底涂层。底涂层介于有机基底和光致变色聚合物涂层之间，充当阻隔层，以防止聚合物涂层组分与基底以及基底与聚合物涂层组分的相互作用，和/或充当粘合层，以促进光致变色涂层与塑料基底的粘合。底层可以通过任何用于涂覆光致变色涂层的方法涂覆在塑料基底上，例如，喷涂、旋涂、流延涂覆、帘幕涂覆、辊涂或浸涂；并且可以涂覆于清洗但未处理的或清洗且处理过的基底表面，所述处理如化学处理。底涂层对于本领域技术人员是已知的。合适的底涂层的选择取决于所用的塑料基底以及特定的光致变色涂料，即：底涂层必须与塑料基底的表面和光致变色涂料化学和物理相容，同时能够提供对于底涂层而言所期望的功能优点，即：阻隔和粘合性能。

底涂层可以是一层或多层单分子层厚，可以在0.1-10微米的范围内，更为通常的为0.1-2或3微米。底涂层的厚度可以在上述范围内的这些数值任意组合的范围内变化。合适的底涂层的一个预期的具体实施方式含有，有机官能硅烷，如甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；暴露于光化辐射时能产生酸的物质的催化剂，如鎓盐；以及有机溶剂，如二甘醇二甲醚或异丙醇，如US6,150,430中描述的，该公开内容以参考的方式并入本申请中。

US6,025,026中描述了底涂层进一步的实例，该专利描述了一种组合物，该组合物基本不含有机硅，含有具有至少一个烯键的有机酸酐和含异氰酸酯的物质。该公开内容以参考的方式也并入本申请中。

根据本发明，辐射固化的基于丙烯酸酯的膜附着于光致变色聚合物涂层上。该基于丙烯酸酯的膜应当是透明的，例如，当用于眼科用途时，应当是光学透明的，以便不影响光致变色功能，该丙烯酸酯膜应当与光致变色涂层粘合牢固，耐诸如碱金属氢氧化物的水性无机苛性碱的迁移，相对于光致变色涂层而言耐划擦，并且与含有有机硅的耐磨层相容。基于丙烯酸酯的膜可以由单层或单膜组成，也可以含有具有相同或不同组成的两层或多层/膜。

基于丙烯酸酯的膜可以用丙烯酸或甲基丙烯酸单体或丙烯酸和/或甲基丙烯酸单体的混合物(以后统称为(甲基)丙烯酸单体)制备。(甲基)丙烯酸单体的混合物可以包括单-、二-、三-、四-、以及五-丙烯酸官能单体。其它的可共聚单体，如环氧单体，例如：含有环氧官能性的单体、同时含有丙烯酸和环氧官能性的单体等，也可以存在于用于制备基于丙烯酸酯的膜的制剂中，如本发明随后所要描述的。用于制备基于丙烯酸酯的膜的单体含有多数状态的丙烯酸官能单体，如：含有占主要量的丙烯酸官能单体，即：大于50wt％；因而称为“基于丙烯酸酯的膜”。用于制备基于丙烯酸酯的膜的制剂还可以含有具有至少一个异氰酸酯官能性的组分，例如，有机单异氰酸酯和有机二异氰酸酯，从而将聚氨酯基团引入膜中。用于本发明的基于丙烯酸酯的膜具有上述的物理性能；即透明、与光致变色涂层粘合、耐水性碱金属氢氧化物的迁移作用、并且与涂覆于其表面的含有有机硅的耐磨涂层相容、以及比光致变色涂层而言耐划擦，例如，比光致变色涂层硬。本领域熟练技术人员通过下面在实施例和本说明书中描述的标准实验方案能够确定该基于丙烯酸酯的膜是否满足这些物理要求。

在将基于丙烯酸酯的膜涂覆于光致变色涂层之前，通常处理光致变色涂层的表面以增强基于丙烯酸酯的膜与光致变色涂层的粘合力。有效的处理包括激发的气体处理，例如用低温等离子体或电晕放电处理。特别可取的表面处理为低温等离子体处理。该方法使表面得到处理以增强了叠置的膜或涂层的粘合力，并且该方法是一种清洁有效的改变物理表面的方法，例如，通过使表面粗糙和/或化学改变表面而不会影响制品的其余的部分。诸如氩气的惰性气体，和诸如氧气的反应性气体，已经被用作等离子体气体。惰性气体会使表面粗糙，而诸如氧气的反应性气体不但会使暴露于等离子体的表面粗糙而且还会轻微地使表面化学改变，例如，通过在表面上产生羟基或羧基单元。氧气优选作为等离子体气体使用，因为它被认为能够提供轻微但是有效的表面的物理粗糙以及轻微但是有效的表面的化学改性。显然，表面粗糙和/或化学改性的程度是所用的等离子体的条件、等离子体气体以及等离子体的操作条件(包括处理的时间的长短)的函数。

常规的等离子体处理被认为改变了表面顶部20-200埃(几个分子层)。等离子体单元的操作条件是设计、尺寸如等离子体室的体积、功率以及等离子体单元的结构的函数。等离子体操作的频率可以从诸如40kHz的低频至诸如2.45GHz的微波频率变化。同样地，等离子体单元操作的功率可以例如从50-1000瓦特内变化，例如从50-750瓦特，如从50-150瓦特变化。等离子体单元操作的压力也可以变化，然而，已经观察到，低压通常较少物理破坏被处理的表面，因此，是优选的。例如20-65或70Pa的低压被认为是有用的。表面暴露于等离子体的时间也可以变化，取决于被处理的表面的类型，例如，用于光致变色聚合物涂层的聚合物的类型。然而，应当注意表面不能被处理太长的时间，因为长时间的处理会起反作用。本领域熟练技术人员能够确定提供能够增强与基于丙烯酸酯的膜粘合力的等离子体处理的表面所需的最短时间。对于诸如透镜等的眼科制品，等离子体处理的时间通常在1-10分钟内变化，例如，为1-5分钟。

进行等离子体处理的制品的表面通常为室温；然而，如果需要可以对表面进行轻微的预热。但是，应当注意等离子体处理会使被处理的表面(以及制品)的温度升高。因此，在处理过程中的表面的温度是等离子体处理时间的直接函数。进行等离子体处理的表面的温度应当保持在低于会对表面造成严重不利影响的温度(除了通过粗糙处理以及轻微化学改性在表面区域所预期的升高外)。本领域熟练技术人员能够根据被处理的塑料基底选择等离子体单元的操作条件，以实现改善在等离子体处理的表面上叠置膜/涂层的粘合作用。可以通过原子力显微镜对被处理的表面进行检测，以确定表面上物理改变的程度。通常，低温、微波频率、氧气等离子体可被用于涂覆辐射固化的基于丙烯酸酯的膜的光致变色涂层的处理。

如本申请中所用的，术语“丙烯酸”和“丙烯酸酯”互相可以变化使用，它们包括丙烯酸衍生物，以及取代的丙烯酸，如甲基丙烯酸、乙基丙烯酸等，除非另有所指。术语“(甲基)丙烯酸”或“(甲基)丙烯酸酯”包括所指物质的，如单体的，丙烯酸/丙烯酸酯和甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯形式。由于，基于丙烯酸酯的膜置于光致变色涂层和耐磨涂层之间，它充当了连接这些涂层的纽带，并且充当了阻隔层以保护光致变色涂层。为了简单，以后称基于丙烯酸酯的膜为ABF、AB膜或纽带层。

基于丙烯酸酯的聚合物体系的辐射固化可以利用电子束固化(EB)或紫外光(UV)辐射。UV固化要求存在至少一种光引发剂(光引发剂的例子在本申请中其它部分有所描述)，而通过EB技术固化则不需要光引发剂。除了有或没有光引发剂的存在以外，通过UV或EB辐射技术固化的基于丙烯酸酯的制剂在其它方面是完全相同的。

辐射固化的基于丙烯酸酯的聚合物体系在聚合物领域中是已知的，任何这种体系都可以被用于制备本发明的AB膜，只要所得的膜满足在本说明书其它处所描述的膜的物理要求。AB膜的可固化组合物的一个预期的具体实施方式含有一种或多种自由基引发的丙烯酸酯单体和/或丙烯酸酯低聚体，以及一种或多种阳离子引发的环氧单体的结合或溶混混合物。当该单体混合物被固化时，制备得到一种含有互穿网络结构聚合物组分的聚合产物。

丙烯酸酯单体的例子包括多官能丙烯酸酯，例如，二-、三-、四-、和五-官能丙烯酸酯，以及单官能丙烯酸酯，例如，含有单个丙烯酸官能性的单体、羟基取代的单丙烯酸酯和烷氧基甲硅烷基烷基丙烯酸酯，如三烷氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯。也可以有其它的反应性单体/稀释剂存在，如含有烯官能团(除了丙烯酸官能物质)的单体。

很多丙烯酸酯可以用下列通式I表示，

R-(OC(O)C(R’)＝CH₂)n I

其中，R为含有2-20个碳原子以及任选地1-20烯氧键的脂肪族或芳香族基团；R’为氢原子或含有1-4个碳原子的烷基，n为1-5的整数。当n大于1时，R为将丙烯酸官能团连接在一起的连接基团。典型地，R’为氢原子或甲基，n为1-3的整数。更具体而言，可以用通式II表示二丙烯酸酯(当n为2)，

其中R₁和R₂可以相同或不同，并且分别独立地选自氢原子或含有1-4个碳原子的烷基，优选氢原子或甲基，A为烃基连接基团，例如，含有1-20个碳原子，如亚烷基、一个或多个氧化烯基团[或不同氧化烯基团的混合物]；或者具有下列通式III的基团，

其中R₃为氢原子或含有1-4个碳原子的烷基，例如甲基；X为卤素原子，例如氯；a为0-4的整数，例如0-1，表示苯环上被取代的卤原子数；k和m为0-20的数，例如1-15或2-10。k和m的值为平均值，计算时可以是整数或小数。

具有环氧基团的丙烯酸酯可以用下列通式IV表示，

其中R₁和R₆可以相同或不同，并且分别独立地选自氢原子或含有1-4个碳原子的烷基，例如甲基；R₄和R₅为含有2-3个碳原子的亚烷基，如亚乙氧基和亚丙氧基，m和n为0-20的数，例如0或1-15或2-10。当m和n之一为0而另一个为1时，剩余的R基团可以是具有下列结构式V的芳香族基团，

例如由2，2’-二亚苯基丙烷基衍生的基团，其中苯基可以被C₁-C₄烷基或卤素取代，例如被甲基和/或氯取代。

含有可固化AB膜制剂的官能丙烯酸酯的量、数目和类型可以变化，取决于最期望的膜的物理性能，因为，例如通过改变用于AB膜制剂中的三-官能丙烯酸酯或其它交联单体的量而改变膜的交联密度，可以改变膜的最终性能。已经普遍接受，固化膜的交联密度是所用多官能丙烯酸酯的量的函数。高用量的多官能丙烯酸酯导致高的硬度、抗张强度和化学品耐受性，但是与基底的粘合力较差。相反，降低多官能丙烯酸酯的用量并增加单官能丙烯酸酯的用量会导致固化膜的交联密度较低，从而具有较低的硬度、化学品耐受性和抗张强度，且固化速度较慢。由此，本领域技术人员可以改变所用的单-和多-官能丙烯酸酯单体的量，取决于是否想要使其与聚合物涂层的粘合力、硬度(耐划擦性)、化学品耐受性，例如耐水性碱金属氢氧化物处理，或其它性能达到最佳；或者是否想要折中一种或多种这些性能以获得所有这些物理性能的平均优点。本领域熟练技术人员可以基于本领域已知的特定的官能团提供辐射固化的丙烯酸酯膜的益处，以及在本说明书中描述的测量所期望的物理性能的实验，选择单体材料的组合以用于AB膜。

可以列举的基于丙烯酸酯的纽带层制剂包括那些其中二丙烯酸酯物质的含量为制剂的0-80wt％，优选0或3至60wt％，更优选10或15至45或50wt％，例如20-45wt％(具体为25至35或45)。优选地，基于丙烯酸酯的纽带层制剂含有至少一种二丙烯酸酯物质。该制剂还可以含有一种或多种三丙烯酸酯物质，如果使用了三丙烯酸酯物质，可以通过制剂中另外的单体材料提供交联。三丙烯酸酯的含有量可以是制剂的0-25或30wt％，例如0或5至15或30wt％，或10或15至25wt％。更高官能的丙烯酸酯物质，例如四丙烯酸酯、五丙烯酸酯以及四丙烯酸酯和五丙烯酸酯的混合物，以例如3-15wt％，具体为5-10wt％的用量，如以约5wt％的用量，也可以用于制剂中。单丙烯酸酯物质的含有量可以是制剂的0或10至75或100wt％，优选为25-85wt％，更优选为35-75，例如40-70wt％。具体而言，当单丙烯酸酯为羟基官能丙烯酸酯时，其含有量可以是制剂的35-75，例如40-60wt％。如果烷氧基甲硅烷基丙烯酸酯被用于制剂中，其可以使用的用量为5-15wt％。

上述官能丙烯酸酯单体的百分比基于含有可固化AB膜制剂的可聚合单体物质的总重，不包括其它组分，例如非可聚合有机稀释剂，如溶剂、光引发剂、稳定剂、增塑剂和其它这类组分。含有可固化AB膜制剂的各种可聚合单体物质的总重当然应当等于100％。迄今为止描述的每种官能丙烯酸酯单体的百分比可以在上述范围内的这些数值任意组合的范围内变化。

在本发明的一个进一步预期的具体实施方式中，基于丙烯酸酯的膜由含有自由基引发的丙烯酸酯单体和阳离子引发的环氧单体的混合物的组合物制备。可固化组合物可以含有10-85wt％至少一种环氧单体以及90-15wt％至少一种丙烯酸酯单体，更具代表性地，含有30-70wt％环氧单体以及70-30wt％丙烯酸酯单体，优选含有35-50wt％环氧单体以及65-50wt％丙烯酸酯单体。含有环氧和丙烯酸官能性的单体在本申请中被列入丙烯酸酯单体的范畴。迄今为止描述的可固化组合物中的丙烯酸酯单体和环氧单体可以在上述范围内的这些数值任意组合的范围内变化。

用于AB膜制剂中的环氧单体为那些通过阳离子引发剂引发的单体。优选的环氧单体为环氧缩聚物，例如醇或酚的聚缩水甘油醚，以及某些聚环氧单体和低聚物。环氧单体改善了固化的AB膜与光致变色涂层的粘合力，并提高了固化的AB膜的其它性能，如改善了诸如硅氧烷涂料的耐磨涂层与固化的AB膜的粘合力。用环氧单体制备的固化的AB膜还表现出改善了耐磨涂层(硬涂层)的耐磨性，当使用时，其被涂覆于光致变色涂层上并还会使防反射涂层(当在硬涂层上使用时)的裂纹较少。

在下面指定的丙烯酸酯单体物质详细的实施例中，术语“丙烯酸酯”表示并包括相应的含有1-4个碳原子烷基的丙烯酸烷基酯，特别是相应的甲基丙烯酸酯；指定丙烯酸烷基酯，如甲基丙烯酸酯之处，也考虑相应的丙烯酸酯。例如，在实施例中所称的羟乙基丙烯酸酯包括羟乙基甲基丙烯酸酯、羟乙基乙基丙烯酸酯等；所称的乙二醇二丙烯酸酯包括，例如，乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二乙基丙烯酸酯等。这类单体的非限制性例子包括：

羟乙基丙烯酸酯，

羟丙基丙烯酸酯，

羟丁基丙烯酸酯，

羟基-聚(亚烷氧基)烷基丙烯酸酯，

己内酯丙烯酸酯，

乙二醇二丙烯酸酯，

丁二醇二丙烯酸酯，

己二醇二丙烯酸酯，

六亚甲基二丙烯酸酯，

二甘醇二丙烯酸酯，

三甘醇二丙烯酸酯，

四甘醇二丙烯酸酯，

聚乙二醇二丙烯酸酯，

二丙二醇二丙烯酸酯，

三丙二醇二丙烯酸酯，

四丙二醇二丙烯酸酯，

多丙二醇二丙烯酸酯，

乙氧基甘油酯二丙烯酸酯，

丙氧基甘油酯二丙烯酸酯，

三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，

乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，

丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，

新戊二醇二丙烯酸酯，

乙氧基新戊二醇酯二丙烯酸酯，

丙氧基新戊二醇酯二丙烯酸酯，

单甲氧基乙氧基三羟甲基丙烷酯二丙烯酸酯，

乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯，

丙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯，

二季戊四醇五丙烯酸酯，

乙氧基化二季戊四醇五丙烯酸酯，

丙氧基化二季戊四醇五丙烯酸酯，

二-乙氧基化三羟甲基丙烷四丙烯酸酯，

含有2-20个乙氧基团的乙氧基化双酚A二丙烯酸酯，

含有2-20个丙氧基团的丙氧基化双酚A二丙烯酸酯，

含有2-20个混合乙氧和丙氧基团的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯，

甘油化双酚A二甲基丙烯酸酯，

甘油化双酚A(1甘油/1酚)二甲基丙烯酸酯，

丙烯酸缩水甘油酯，

β-甲基缩水甘油基丙烯酸酯，

双酚A-单缩水甘油醚丙烯酸酯，

4-缩水甘油氧丁基甲基丙烯酸酯，

3-(缩水甘油基-2-氧代乙氧基)-2-羟丙基甲基丙烯酸酯，

3-(缩水甘油基氧-1-异丙氧基)-2-羟丙基丙烯酸酯，

3-(缩水甘油基氧-2-羟丙氧基)-2-羟丙基丙烯酸酯，以及

3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯。

环氧单体，例如，在分子中具有至少一个环氧基团的单体，可以用下列通式VI表示，

其中Y为b-价醇羟基化合物残基、含b-价酚羟基化合物残基、或b-价羧酸残基，R”为氢原子或甲基，b为1-4，优选为1-2的整数。这些物质包括一元、二元或三元醇的含醇羟基的化合物、酚羟基化合物，例如酚和氢醌，与表氯醇之间的反应产物，以及羧酸，例如苯甲酸和对苯二甲酸，与表氯醇之间的反应产物。

以通式VI表示的环氧单体还可以含有(作为Y的一部分)可自由基聚合基团(除了丙烯酸)，如乙烯基或烯丙基。含有丙烯酸可聚合基团和环氧基团的单体在本申请中被列入前述的丙烯酸酯单体的范畴。

在分子中具有至少一个环氧基团并且没有可聚合基团的环氧单体的例子包括那些其中b为1或2的结构式VI的单体。当b为1时，Y可以为具有2-20个碳原子的烷基，其可以被羟基、具有6-7个碳原子的环烷基取代，可以被羟基、苯基取代，可以被羟基、苯甲酰基取代，可以被羧基或羟基烯氧基取代。当b为2时，Y可以为具有2-20个碳原子的烯基，其可以被羟基、环烯基取代，可以被羟基、亚苯基取代，可以被羟基、邻苯二甲酰基、间苯二甲酰基、对苯二甲酰基、2，2’-二亚苯基丙基、以及烯氧基取代。烯氧基可以具有1-20个烯氧基团，并且烯的部分可以有2-4个碳原子。

环氧化合物的例子包括乙二醇缩水甘油醚、丙二醇缩水甘油醚、1，4丁二醇二缩水甘油醚、甘油多缩水甘油醚、二甘油多缩水甘油醚、山梨糖醇多缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊基二缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、碳酸亚丙基酯、双酚A或氢化双酚A环氧丙烷加成物、对苯二甲酸的二缩水甘油醚、、螺二醇二缩水甘油醚、氢醌二缩水甘油醚、以及3，4-环氧环己烷羧酸酯。

可用的环氧缩聚物为具有1，2环氧当量大于1，如达到3的聚环氧化物。这些环氧化物的例子为多元酚和脂肪族(环脂族和脂环族)醇的多缩水甘油醚。这些聚环氧化物可以通过多元酚或脂肪族醇与诸如表氯醇等的表卤醇，在诸如氢氧化钠等的碱存在下的醚化反应制备。合适的多元酚的例子为2，2-二(4-羟苯基)丙烷，即：双酚A，1，1-二(4-羟苯基)乙烷，以及2-甲基-1，1-二(4-羟苯基)丙烷。脂肪族醇的例子包括乙二醇、二甘醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、1，2-环己二醇、1，4-环己二醇、1，2-二(羟甲基)环己烷以及氢化双酚A。这些环氧化物可由Resolution Performance Products以商品名EPON得到。

聚环氧化物单体和低聚体的例子在US4,102,942(第3栏，第1-16行)中有所描述，该公开物以参考的方式引入本申请中。该聚环氧化物具体的例子为3，4-环氧环己基甲基，3，4-环氧环己烷羧酸酯和二(环氧环己基甲基)己二酸。脂肪族聚环氧化物可由Dow Corporation以商品名CYRACURE得到。

含有可固化AB膜制剂的单体物质可以由市售得到；并且，如果不能由市售获得，可以通过本领域已知的方法制备。市售的丙烯酸酯材料的例子在US5,910,375中可以找到，具体在第8栏第20-55行，以及第10栏第5-36行，该公开内容以参考的方式并入本申请中。市售丙烯酸酯材料可由不同生产商处获得，包括那些以商品名SARTOMER、EBECRYL和PHOTOMER出售的产品。

当通过UV辐射固化时可固化AB膜制剂还可以含有至少一种自由基光引发剂。当该制剂包含阳离子引发的环氧单体时，该制剂还可以含有至少一种阳离子光引发剂。优选使用光引发剂结合物。当树脂制剂通过电子束方法固化时，不需要光引发剂。光引发剂的存在量应足以引发并保持制剂的固化，即：引发量。光引发剂优选采用实现引发固化过程的最低量。通常，光引发剂的存在量以可固化AB膜制剂中光引发的可聚合组分的总重量计，为0.5-10wt％，典型地为0.5-6wt％，更常见地为1-4wt％。自由基光引发剂在上面结合光致变色聚合物涂料一起已经讨论和说明过了。该讨论在此处结合可固化AB膜一起也适用，因而并入此处。市售光引发剂的例子可以在US5,910,375的第10栏第38-43行中找到，该公开内容以参考的方式并入本申请中。

阳离子光引发剂可以与自由基光引发剂一起使用。优选地，阳离子引发剂与夺取型光引发剂、氢供体材料如丁酰氯三苯基丁基硼酸盐或这些物质的组合一起使用。优选的阳离子光引发剂为鎓盐，其在US5,639,802的第8栏第59行至第10栏第46行中有所描述，该公开内容以参考的方式并入本申请中。这类引发剂的例子包括4，4’-二甲基二苯基碘鎓四氟硼酸盐、苯基-4-辛氧苯基苯基碘鎓六氟锑酸盐、十二烷基二苯基碘鎓六氟锑酸盐、[4-[(2-十四烷醇]氧]苯基]苯基碘六氟锑酸盐、三芳基锍六氟锑酸盐以及三芳基锍六氟磷酸盐，如磷六氟化物的三苯基锍盐。也可以使用阳离子引发剂的混合物。

除了上述组分外，AB膜制剂还可以包含其它本领域已知的添加剂。这些添加剂可以包括，流平剂、润湿剂、抑泡剂、UV吸收剂、流变改性剂、表面活性剂，例如氟表面活性剂、稳定剂以及抗氧化剂，但不限于此。这些材料对于本领域技术人员是已知的，某些市售表面活性剂和抗氧化剂/稳定剂的例子可以在上述的’US5,910,375专利的第10栏第43-54行中找到，该公开的内容以参考的方式并入本申请中。这类添加剂其它的例子包括硅氧烷、改性硅氧烷、硅氧烷丙烯酸酯、烃，以及其它含氟化合物。

可固化AB膜制剂通过将制剂的组分在室温下混合制备，尽管，轻微加热可以有利于混合和调和。该制剂可以通过与已经描述过的用于将光致变色涂层涂覆于塑料基底上的相同的方法涂覆于光致变色涂层上，例如，通过旋涂和浸涂。在一个预期的具体实施方式中，光致变色涂层首先被处理以提高与AB膜的粘合力，例如，通过用等离子体放电处理。用等离子体进行表面处理已经在上面讨论过了，该讨论也适用于此处。预期的等离子体处理包括用通过Plasmatech设备在750瓦特的功率运行1-10分钟，例如2-5分钟，同时将400ml/分钟的氧气引入Plasmatech设备的真空室中产生的等离子体。

以得到基本上均一的固化膜的方式对可固化AB膜进行涂覆，其厚度为2-20微米，例如2-15微米，更典型地为3-10微米，如4-8微米，更常见地为约5微米厚薄。膜的厚度可以在上述范围内的这些数值任意组合的范围内。预期可使用一种以上的AB膜作为纽带层，这种多层膜可具有不同的组成和硬度值。术语“膜”通常被本领域技术人员认为是一个厚度不超过20密耳(500微米)的层；然而，如本说明书和权利要求书中所用的，当用于与辐射固化的基于丙烯酸酯的膜相关时，术语“膜”被定义为具有本申请中所描述的厚度。

然后将涂覆的膜暴露于UV辐射(如果不使用UV辐射，则暴露于EB处理)。任何合适类型的UV灯，例如汞蒸气灯或脉冲氙灯，都可以使用。为了获得最高的固化效率，光引发剂的吸收光谱应当与UV灯(灯泡)的光谱输出相匹配，所述灯泡如H灯泡、D灯泡、Q灯泡或V灯泡。当氧气，例如空气，从固化过程中排出时，固化过程通常更为有效。这可以通过在固化过程中在涂覆的膜上方使用氮气封闭来实现。

UV固化后，可以使用热后固化以使AB膜彻底固化。在烘箱中于212(100℃)加热0.5-3小时通常适用于彻底固化AB膜。前面与光致变色涂层辐射固化相关的讨论也适用于与AB膜固化相关的此处的讨论。

在一个进一步的预期的具体实施方式中，耐磨涂层被涂覆于AB膜上。在这样的具体实施方式中，如果在涂覆耐磨涂层之前，AB膜涂覆的制品没有重要的物理处理，AB膜的后热固化可以推后至涂覆了耐磨涂层后进行。如果需要进行这样的处理，优选AB膜的热后固化处理在涂覆耐磨涂层之前进行。

固化的AB膜应当是透明的，例如当用于光学用途时，如用于眼科用途时，应当是光学透明的，并且不会严重影响光致变色涂覆的基底的光学性能。术语“透明”和“光学透明”在本申请的前面已经有所定义。固化的AB膜的表面优选比AB膜涂覆于其上的光致变色涂层硬，并且固化的AB膜的表面常常比通常涂覆于AB膜上的耐磨涂层软。如所描述的，固化的AB膜应当耐划擦、与光致变色涂层粘合力良好、耐水性无机苛性碱溶液的处理，并且与用有机硅制备的耐磨涂层相容。

可以使用传统的钢丝棉划擦试验检测基于丙烯酸酯的膜的耐划擦性。这个试验测定了受非常细致钢丝棉磨损的表面的平均浑浊增益。根据本发明优选的具体实施方式，平均浑浊增益应该低于20，优选低于15，更优选低于10，进一步优选低于8。可以使用Eberbach Steel WoolAbrasion Tester测定表面耐划擦性能。

在进行钢丝棉划擦试验时，000钢丝棉，如Rhodes超细钢丝棉，安装在一英寸(2.54cm)×一英寸(2.54cm)间隔的心轴的末端上。需检测的样品，如透镜，用中性温肥皂水清洗，用水洗涤，然后空气干燥。然后透镜在23+/-3℃和50％+/-10％相对湿度下至少调节2小时。使用BYK-Gardner生产的Haze Gard装置测定样品在550nm下的透光性。调节后的样品安装到Eberbach测试平台上。如果透镜将要进行测试，将其凹形端朝下集中在测试平台上。心轴称量的重量为5pounds(2.3Kg)，并将其降低到样品上。样品在下面并与钢丝棉接触以每分钟100次的速度往复循环2分钟，以使样品在钢丝棉下通过200次。样品重新用中性温肥皂水清洗，用水洗涤并干燥。重新测定样品在550nm下的透光性。测试前后透光性的差值，即透光性的delta(Δ)值，为雾度增益。

Bayer Abrasion Tester也可以用来检测表面的耐磨损性能。产品的耐磨损性能是通过检测试验样品磨损后的雾度并将该值与对比样品，如在眼科产品下的由二甘醇双(烯丙基碳酸酯)制备的平面透镜，测得的值进行比较而进行评价的。通常是在多对试验样品/对比样品上进行检测，如5对。需检测的样品和对比样品用中性温肥皂水清洗，用水洗涤，然后空气干燥。需检测的样品和对比样品在控制温度和湿度的环境下(23+/-3℃和50％+/-10％相对湿度)至少调节2小时，而磨蚀材料至少调节24小时。使用Haze-Gard Plus装置测定试验样品和对比样品在550nm下的透光性。将试验样品和对比样品安装在Bayer Abrader上，并将磨损间质，如氧化铝(Norton ZF E-327粗#12)，安置在Abrader盘上。当透镜测试时，它们以凸形端朝下进行安装。Abrader以每分钟150圈的速度工作4分钟使总数为600圈。试验样品和对比样品都用中性肥皂水洗涤，清洗和用空气干燥。再使用Haze-Gard Plus装置测定试验样品和对比样品在550nm下的浑浊度。由磨损前后透光性的差值计算浑浊增益。将对比样品测得的浑浊度除以试验样品的浑浊度得到Bayer雾度增益比率(浑浊增益比率＝雾度(对比样品)/雾度(试验样品))。辐射固化AB膜的Bayer雾度增益比率应该高于0.6，优选高于0.8。

辐射固化AB膜也应该牢固粘合到涂覆在塑料基底上的光致变色涂层上。粘合力的检测使用的是传统技术承认的十字格胶带剥离粘合试验，和沸水十字格胶带剥离粘合试验，该试验更为苛刻。前者经常指的是初级(1 °)试验或干试验，而后者经常指的是次级(2°)试验或湿试验。在初级试验中，使用了一个含有十一个距离约为1mm(尖端到尖端)和厚为0.65mm的刀片组成的切割工具，以使在样品上形成第一个长割口后接着形成与第一个割口成90°并穿过该割口的第二个和第三个割口。第二个和第三个割口互相独立以提供独立的交叉区域。将一片一英寸(2.54cm)宽和2到21/2英寸(5-6.3cm)长的Scotch3M长条胶带按第一个割口的方向覆盖并压紧以除去任何气泡。然后将胶带以清晰、快速、均匀和连续的动作剥离表面。用一片新的胶带重复该操作。用一小片胶带(1-1/2英寸，3.8cm)覆盖到每一个由与第一个胶带方向成90度的方向的第二个和第三个割口所产生的交叉区域上，这些胶带片也以清晰、快速、均匀和连续的动作剥离表面。如果100个由切割工具产生的正方形格中发现从基底(光致变色涂层)剥离的不超过1个，该涂层可以认为通过了粘合力试验。与本发明相一致，辐射固化的AB膜应该通过十字格胶带剥离试验，使其认为已经粘合到了光致变色涂层上。换句话说，如果辐射固化的AB膜通过十字格胶带剥离试验，在这一点上认为已经固有地粘附(或有结合力地粘附)或连接到其粘附的涂层上，如光致变色涂层。

非强制性地采用更为严格的粘合力试验，即次级或湿粘合力试验，以评估辐射固化的AB膜与光致变色涂层的粘合力。这个进一步的试验，即沸水十字格粘合试验，包括将试验样品，即按上面描述的已经划了交叉线的透镜，浸入沸腾的去离子水中30分钟。将试验样品冷却到室温，重新再进行如上面描述的十字格胶带剥离粘合试验。在沸水改进的试验中使用了同样的为十字格粘合试验设定的通过/失败要求。

辐射固化的AB膜也应耐水性无机碱性溶液的迁移作用，如相对稀释的碱金属氢氧化物溶液，如：氢氧化钠或氢氧化钾溶液。如果在暴露于140(60℃)的12.5％的氢氧化钾水溶液中4分钟后膜厚度的减少不超过0.5μm，该膜认为可以耐这些溶液的迁移作用。优选地，在两次暴露于氢氧化钾水溶液中后膜厚度的减少不超过0.5μm，更优选地是三次后减少不超过0.5μm。

另外，优选该辐射固化的AB膜可以通过从本质上抑制光致变色材料从光致变色涂层迁移进入上层的AB膜，更进一步是通过作为光致变色涂层的阻碍膜，而起保护光致变色涂层的作用。通过将本发明光致变色制品，即含有在100℃烘箱中加热了3小时的辐射固化AB膜的制品，的饱和光密度(OD)和漂白半衰期(T1/2)与类似的不含有该AB膜的光致变色制品(对比制品)进行比较而对光致变色的迁移进行评价。如果发生光致变色的迁移，将会观察到饱和光密度的降低和漂白半衰期的增加。需要同时考虑漂白半衰期和饱和光密度的

值以决定光致变色的迁移是否发生，因为AB膜可以作为入射光线的滤器，该光线照射和穿过AB膜再到光致变色涂层。优选地，漂白半衰期增加和饱和光密度降低的变化相对于对比值不超过20％，优选不超过16％，更优选少于10％，更优选不超过5％。

光致变色制品的饱和光密度和漂白半衰期可以通过使用传统的光学工作台进行检测，该装置对本领域技术人员而言是已知的。试验样品在通常使用氙弧光灯的光学工作台上暴露在UV照射下。通过确立样品的起始透射比(漂白状态)、将样品暴露于氙弧光灯下以提供UV照射和激活光致变色材料以产生变黑的状态，而进行测定从漂白状态到变黑状态的光密度的变化(ΔOD)。暴露于氙弧光灯下的时间要充足以使光致变色材料达到饱和的平衡状态。根据公式

ΔOD = \log

(％Tb/％Ta)计算光密度的变化，其中％Tb是漂白状态的透射比百分数，％Ta是激活(变黑)状态的透射比百分数，对数是以10为基。漂白率(T1/2)是指制品中激活形式的光致变色材料的

在撤去激活辐射源，即氙弧光灯，后达到最高值

的一半时的以秒计的时间间隔。

与本发明一致，辐射固化的AB膜也要与有机硅烷耐磨损涂层相容，该涂层用于保护塑料表面免受磨损、划擦等。经常被当作硬涂层或硅氧烷基硬涂层的有机硅烷耐磨损涂层在本技术领域是公知的，而且可以从不同的生产商购买得到，如：SDC Coatings，Inc.和PPG Industries，Inc.。参考美国专利4,756,973第5栏1-45行，美国专利5,462,806第1栏58行到2栏8行和3栏52行到5栏50行，这些公开描述了有机硅烷硬涂层，这些公开在此并入作为参考。还参考美国专利4,731,264；5,134,191；5,231,156和国际专利公开WO94/20581有关有机硅烷硬涂层的公开内容，也引入供参考。

当描述的辐射固化AB膜的物理特征是和有机硅烷硬涂层和提供耐磨损和耐划擦性能的其它涂层，如：多官能丙烯酸硬涂层、蜜胺基硬涂层、基于聚氨酯的硬涂层、醇酸树脂基涂层、氧化硅溶胶基硬涂层或其它有机或无机/有机杂化硬涂层，相容时可以用作耐磨损涂层。通过将有机硅烷硬涂层涂覆到AB膜上和使用在硬涂层上进行的十字格胶带剥离粘合力试验方法检测AB膜与硬涂层的相容性能，本领域技术人员可以容易地决定AB膜是否与有机硅烷硬涂层相容。优选地，硬涂层是基于硅氧烷的系统。

使用术语“与有机硅烷耐磨损涂层(硬涂层)相容”的意思是AB膜能使有机硅烷硬涂层沉积在其表面，并且有机硅烷硬涂层在日常操作/戴用条件下如使用十字格胶带剥离粘合力试验所测定的一样牢固粘合到AB膜上。自然地，有机硅烷硬涂层可以通过使用浓碱性水溶液处理或剧烈的机械磨损而除去。而且，术语耐磨损含有机硅烷的涂层(或其它这样类似意思的术语)意思是耐磨损涂层是从含至少一个有机硅烷的组合物制备得到。

在一个具体实施方式中，硬涂层可以从含有以固体计35％-95％重量百分比的至少一个用下列经验分子式VII表示的有机硅烷单体的组合物制备得到：

R¹SiW₃ VII

其中R¹可以是缩水甘油氧(C₁-C₂₀)烷基，优选为缩水甘油氧(C₁-C₁₀)烷基，更优选为缩水甘油氧(C₁-C₄)烷基；W可以是氢、卤素、羟基、C₁-C₅烷氧基、C₁-C₅烷氧基(C₁-C₅)烷氧基、C₁-C₄酰氧基、苯氧基、C₁-C₃烷基苯氧基、或C₁-C₃烷氧基苯氧基，所述的卤素是溴、氯或氟。优选地，W是氢、卤素、羟基、C₁-C₃烷氧基、C₁-C₃烷氧基(C₁-C₃)烷氧基、C₁-C₂酰氧基、苯氧基、C₁-C₂烷基苯氧基、或C₁-C₂烷氧基苯氧基，卤素是氯或氟。更优选地，W是氢、C₁-C₃烷氧基、C₁-C₃烷氧基C₁-C₃烷氧基、C₁-C₂酰氧基、苯氧基、C₁-C₂烷基苯氧基、或C₁-C₂烷氧基苯氧基。

硬涂层组合物中用经验分子式VII表示的硅烷单体以固体计算的重量百分比优选为40-90，更优选为45-85，最优选以固体计重量百分比为50-70wt％。以固体计的重量百分比认为是在原硅酸盐水解中产生的理论形式的硅烷醇的百分比。

适合的以一般分子式VII表示的硅烷单体包括：

缩水甘油氧甲基三乙氧基硅烷、

缩水甘油氧甲基三甲氧基硅烷、

α-缩水甘油氧乙基三甲氧基硅烷、

α-缩水甘油氧乙基三乙氧基硅烷、

α-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、

α-缩水甘油氧丙基三乙氧基硅烷、

α-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、

α-缩水甘油氧丙基三乙氧基硅烷、

β-缩水甘油氧乙基三甲氧基硅烷、

β-缩水甘油氧乙基三乙氧基硅烷、

β-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、

β-缩水甘油氧丙基三乙氧基硅烷、

β-缩水甘油氧丁基三甲氧基硅烷、

β-缩水甘油氧丁基三乙氧基硅烷、

γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、

γ-缩水甘油氧丙基三乙氧基硅烷、

γ-缩水甘油氧丙基三丙氧基硅烷、

γ-缩水甘油氧丙基三丁氧基硅烷、

γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、

γ-缩水甘油氧丙基三苯氧基硅烷、

γ-缩水甘油氧丁基三甲氧基硅烷、

γ-缩水甘油氧丁基三乙氧基硅烷、

δ-缩水甘油氧丁基三甲氧基硅烷、

δ-缩水甘油氧丁基三乙氧基硅烷、

这些硅烷单体的水解物、这些硅烷单体与其水解物的混合物。

前面描述的具体实施方式的硬涂层组合物可以进一步含有以固体计从5到65重量百分比的：(a)用经验公式VIII表示的硅烷单体；(b)用经验公式IX表示的金属烷氧化物；或(c)一种(a)∶(b)重量比率从1∶100到100∶1的混合物。优选地，硬涂层组合物含有以固体计从10到60重量百分比，更优选为从15到55，最优选为以固体计从30到50重量百分比的前面提到的材料(a)、(b)或(c)。

硬涂层组合物可以包括至少一种用下列经验分子式VIII表示的硅烷单体：

R² _b(R³)_cSiZ_4-(b+c) VIII

其中R²可以是C₁-C₂₀烷基、C₁-C₂₀卤代烷基、C₂-C₂₀链烯基、C₂-C₂₀卤代链烯基、苯基、苯基(C₁-C₂₀)烷基、C₁-C₂₀烷基苯基、苯基(C₂-C₂₀)链烯基、C₂-C₂₀链烯基苯基、玛啉代、氨基(C₁-C₂₀)烷基、氨基(C₂-C₂₀)链烯基、巯基(C₁-C₂₀)烷基、巯基(C₂-C₂₀)链烯基、氰基(C₁-C₂₀)烷基、氰基(C₂-C₂₀)链烯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、或卤素。卤代或卤素可以是溴、氯、或氟。优选地，R²是C₁-C₁₀烷基、C₁-C₁₀卤代烷基、C₂-C₁₀链烯基、苯基、苯基(C₁-C₁₀)烷基、C₁-C₁₀烷基苯基、玛啉代、氨基(C₁-C₁₀)烷基、氨基(C₂-C₁₀)链烯基、巯基(C₁-C₁₀)烷基、巯基(C₂-C₁₀)链烯基、氰基(C₁-C₁₀)烷基、氰基(C₂-C₁₀)链烯基、或卤素，卤代或卤素是氯、或氟。

在分子式VIII中，R³可以是C₁-C₂₀亚烷基、C₂-C₂₀亚链烯基、亚苯基、C₁-C₂₀亚烷基亚苯基、氨基(C₁-C₂₀)亚烷基、氨基(C₂-C₂₀)亚链烯基；Z可以是氢、卤素、羟基、C₁-C₅烷氧基、C₁-C₅烷氧基(C₁-C₅)烷氧基、C₁-C₄酰氧基、苯氧基、C₁-C₃烷基苯氧基、或C₁-C₃烷氧基苯氧基，所述卤代或卤素是溴、氯、或氟；b和c分别是0-2的整数；b和c的总数是从0到3的整数。优选地，R³是C₁-C₁₀亚烷基、C₂-C₁₀亚链烯基、亚苯基、C₁-C₁₀亚烷基亚苯基、氨基(C₁-C₁₀)亚烷基、氨基(C₂-C₁₀)亚链烯基，Z是氢、卤素、羟基、C₁-C₃烷氧基、C₁-C₃烷氧基(C₁-C₃)烷氧基、C₁-C₂酰氧基、苯氧基、C₁-C₂烷基苯氧基、或C₁-C₂烷氧基苯氧基，卤代或卤素是氯或氟。

适合的用一般分子式VIII表示的硅烷单体包括甲基三甲氧基硅烷、甲基-三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基乙氧基硅烷、甲基三-乙酸基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、氯甲基三甲氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氯丙基-甲基二乙氧基硅烷、四甲基原硅酸酯、四乙基原硅酸酯、这些硅烷单体的水解物、及这些硅烷单体和其水解物的混合物。

硬涂层组合物可以包含至少一种用经验分子式IX表示的化合物：

M(T)_q IX

其中M是一种选自铝、锑、钽、钛和锆的金属；T是C₁-C₁₀的烷氧基和q是与M的价位相等的整数。优选地，M是选自铝、钛和锆和T是C₁-C₅的烷氧基，如丙氧基。

硬涂层组合物也可以含有基于组合物总重的从0到20重量百分比的选自二氧化硅(硅石)、氧化铝(矾土)、氧化锑、氧化锡、氧化钛、氧化锆和这些金属氧化物的混合物的金属氧化物。金属氧化物可以是溶胶的形式。如在本说明书中所使用的，术语溶胶是指和包括一种在水性或有机液体中细致分散的固体无机金属氧化物颗粒的胶态分散液。这些颗粒的平均尺寸可以从1到200纳米，优选从2到100纳米，更优选从5到50纳米。

这些金属氧化物溶胶可以通过对金属盐的前体水解一段足够的时间以形成所需的颗粒尺寸而制备得到，或者这些溶胶可以市售购得。可以市售得到的可以用于硬涂层组合物的金属氧化物溶胶的例子包括NALCO胶态溶胶(来自NALCO Chemical Co.)，REMASOL胶态溶胶(来自Remet Corp.)和LUDOX胶态溶胶(来自E.I.du Pont de NemoursCo.，Inc.)。稳定的酸性和碱性金属氧化物溶胶是以水性分散液的形式市售得到。优选地，金属氧化物是以酸稳定的胶态硅石、酸稳定的胶态矾土的形式提供的硅石或矾土，如NALCO8676，或涂覆有硅石溶胶的酸稳定矾土，如NALCO1056。金属氧化物溶胶也可以是以有机液体分散液的形式得到，如乙醇、异丙醇、乙二醇和2-丙氧基乙醇。

硬涂层组合物也包含一种起催化作用的量的水溶性酸催化剂。起催化作用的量是指足以引起硅烷单体缩聚的量。典型地，起催化作用的量的酸催化剂基于硬涂层组合物总重的量的范围是从0.01到10重量百分比。水溶性酸催化剂可以是有机羧酸或无机酸。适合的催化剂的例子包括醋酸、甲酸、戊二酸、马来酸、硝酸、硫酸和盐酸。

在硬涂层组合物中存在的有机溶剂可以加入或通过硅烷单体的水解在原位形成。适合的有机溶剂是那些会溶解或分散涂料组合物的固体组分的有机溶剂。在涂料组合物中的最少溶剂量是溶剂化量，即，足以将固体成分溶解或分散在涂料组合物中的量。例如，存在的溶剂量的范围基于涂料组合物总重可以是从20到90重量百分比，而且部分取决于涂料组合物中存在的硅烷的量。适合的溶剂包括如下，但不限于此：苯、甲苯、甲乙酮、甲基异丁基酮、丙酮、乙醇、四氢糠醇、丙醇、亚丙基碳酸酯、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙酰基吡咯烷酮、N-羟基甲基吡咯烷酮、N-丁基-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-(N-辛基)-吡咯烷酮、N-(正-十二烷基)吡咯烷酮、2-甲氧基乙基醚、二甲苯、环己烷、3-甲基环己酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、四氢呋喃、甲醇、丙酸戊酯、丙酸甲酯、二甘醇单丁醚、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、乙二醇、以商品名称CELLOSOLVE工业溶剂出售的乙二醇和其衍生物的单和双烷基醚、以商品名称DOWANOLPM和PMA溶剂出售的丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯、单独、或是这些溶剂的混合物。

流平用量的非离子表面活性剂可以当作硬涂层组合物中的一个组分存在。流平用量是指足以使涂层均匀展开或使硬涂层组合物在其需涂覆的AB膜的表面流平的量。优选地，非离子表面活性剂在使用条件下是液态，并以从约0.05到约1.0的重量百分比的量进行使用，该百分用量是基于硅烷单体的量计。合适的非离子表面活性剂在 Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology、第三版、22卷、360到377页中进行了描述，该公开在此作为参考并入。其它潜在的非离子表面活性剂包括美国专利5,580,819第7栏32行到8栏46行中所描述的表面活性剂，该公开在此并入作为参考。

可以在硬涂层组合物中使用的非离子表面活性剂的例子包括乙氧化烷基酚，如IGEPALDM表面活性剂、或是以TRITONX-100出售的辛基苯氧基聚乙氧乙醇、如以SURFYNOL104出售的2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇的炔二醇、如SURFYNOL400的表面活性剂系列等的乙氧化炔二醇、如FLUORAD的含氟化学表面活性剂系列等的氟表面活性剂、和封闭的非离子，如以TRITONCF87出售的苯甲基封闭的辛基酚乙氧化物、以PLURAFACRA系列表面活性剂得到的环氧丙烷封闭的烷基乙氧化物、辛基苯氧基六癸基乙氧基苯甲基醚、Byk Chemie的以BYK-306添加剂出售的在溶剂中的聚醚改性二甲基聚硅氧烷共聚物、和这些提及的表面活性剂的混合物。

水也以足够形成硅烷单体的水解物的量存在于硬涂层组合物中。存在于任选的金属氧化物溶胶中的水可以提供所需要的水量。如果没有，额外的水可以添加到涂料组合物中以提供所需额外用来水解硅烷单体的量。

耐磨损涂料(硬涂层)可以使用与光致变色涂层和AB膜同样的涂覆技术，如旋转涂覆，涂覆到AB膜上。耐磨损膜可以以从0.5到10μm的厚度进行涂覆。在将硬涂层，如有机硅烷硬涂层，涂覆到AB膜之前，AB膜应该进行处理以加强其对硬涂层的接受能力和粘合力。可以使用前面描述的这样的处理，如等离子体处理，该处理是关于在AB膜涂覆之前光致变色涂层的预处理。

在一个本发明的进一步的具体实施方式中，附加的涂层，如防反射涂层，可以涂覆到硬涂层上。防反射涂层的例子在美国专利6,175,450和国际专利公开WO00/33111中进行了描述，该公开在此并入作为参考。

本发明在下列实施例中作了更为具体的描述，实施例是仅作为举例说明，因为对于本领域技术人员而言对其进行的大量修改和变化是显而易见的，在实施例中，除非另外注明，百分比报告为重量百分比。在一个实施例中用小写字母插入而进行确认的材料，如单体、催化剂、引发剂等，在后续的实施例中同样得到确认。

实施例1

在下列实施例中，使用了6.25基、74mm的由二甘醇双(烯丙基碳酸酯)制备的半成品塑料透镜。试验透镜用12％氢氧化钾在60℃下浸蚀4分钟然后用水清洗。然后透镜用温肥皂水洗涤、用去离子水清洗和用压缩空气干燥。通过旋转涂覆在透镜的表面分配一层非常薄的底涂层，如单分子底涂层。底涂层组合物是89.6％的二甘醇二甲醚溶剂、10％的3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯和0.4％的六氟亚磷的三苯基锍盐，一种阳离子光引发剂。底涂层通过在UV光线下暴露4秒钟而进行固化。

光致变色的甲基丙烯酸涂料组合物是使用7.4％的烷氧基甲硅烷基烷基甲基丙烯酸酯单体、7.4％的三甲基丙烯酸酯单体、59.4％的二甲基丙烯酸酯官能单体、2.97％的[1，2-b]萘吡喃光致变色化合物、18.6％的有机溶剂、3.7％的抗氧化剂Irganox I-245和I-3114、和0.37％的光引发剂Irgacure 819和Lucirin TPO进行制备。少量固定的色调和氟化表面活性剂也加入到组合物中。组合物的所有组分的量合计为100％。

光致变色的甲基丙烯酸涂料通过旋转涂覆法涂覆到底涂层的上面以提供约30μm厚的涂层。然后光致变色涂层在氮气层的存在下用脉冲氙灯产生的UV光照射固化。固化后，透镜在176(80℃)烘箱中烘一小时以从涂层中去除任何残余有机溶剂。

试验透镜的光致变色涂层用等离子体处理5分钟，该处理使用在750 Watt功率水平下的Plasmatech机器，同时将氧气以400ml/min的速度引入到Plasmatech机器的真空室中。然后将试验透镜洗涤和干燥，并通过旋转涂覆方法涂覆用表1中报道的组成制备的基于丙烯酸酯的膜(AB膜)组合物，以得到约5μm的涂层。然后涂层在氮气层的存在下用脉冲氙灯产生的UV光照射固化。

表1

组成

Armour500树脂(a) 50.0％

CyracureUVR-6110(b) 48.1％

CD-1011(C) 1.9％

(a)一种购买自Gerber Coburn含光引发剂的基于丙烯酸酯的树脂，

(b)一种从Dow Chemical得到的环脂肪族环氧树脂

(c)三芳基锍六氟磷酸盐阳离子光引发剂

然后将几个涂覆有AB膜的试验透镜于烘箱中在212(100℃)下烘一小时，并测定AB膜的性能。这些AB膜涂覆的透镜在硬涂层清洗线中用12％的KOH水溶液在60℃下处理约15分钟。从KOH溶液中出来的AB膜经对透镜目测未发现破坏。使用十字格剥离试验测试AB膜涂覆和烘干的试验透镜的粘合力，并观察到通过初级(干)和次级(湿)测试。使用Bayer磨损试验和钢丝棉划擦试验进行这些试验透镜的磨损试验，Bayer磨损试验的结果表示为Bayer比率约为1，钢丝棉划擦试验中的浑浊增益约为6，这些表明了AB膜的抗划擦性能。

涂覆了AB膜涂料的试验透镜在接下来的操作中进一步涂覆一层抗磨损涂层。试验透镜上的AB膜表面用等离子体处理5分钟，该处理使用在750Watt功率水平下的Plasmatech机器，同时将氧气以400ml/min的速度引入到Plasmatech机器的真空室中。将基于硅氧烷的抗磨损涂层(来自美国Essilor的NT硬涂层)涂覆到透镜上，并将透镜在212(100℃)下加热3小时进行固化。将一个样品试验透镜暴露在UV光线下并观察到颜色变化。当UV光源去除后透镜变回其原始的颜色。使用十字格剥离试验测试样品试验透镜的粘合力，并观察到通过初级(干)和次级(湿)测试。

测试了硬涂覆的试验透镜和对比透镜的耐苛性碱性能，其中对比透镜用与硬涂覆试验透镜同样的操作进行制备，但没有基于丙烯酸酯的薄膜层。将硬涂层从试验透镜和对比透镜中去除。试验透镜下方基于丙烯酸酯的膜没有发现破损。使用钢丝棉划擦试验和Bayer磨损试验测试硬涂覆的透镜和对比透镜。钢丝棉划擦试验中的雾度增益对于试验透镜约为0.2，对于对比透镜约为1。在Bayer磨损试验中，试验透镜的Bayer比率约为5，而对比透镜的Bayer比率约为3。数据表明AB膜的使用改善了透镜的抗划擦性能。

通过将硬涂覆试验透镜在含残屑介质的转鼓装置(Tumble Mix来自Colts Laboratories，Pinellas Park，FL)中翻滚20分钟以引发透镜表面的划擦来对硬涂覆试验透镜进行测定。残屑介质通常用来模仿硬涂层上两年的戴用时间。也可以使用来自Colts Laboratories的转鼓装置。然后将样品透镜浸入到异丙醇中一小时。浸泡的透镜用空气吹干并在条形灯下观察。根据膨胀的缺陷的数量和尺寸，用1到4(1＝不膨胀、2＝轻微膨胀、3＝中等膨胀、和4＝严重膨胀)评价透镜以测定在翻滚过程中硬涂层上所产生的划擦下面的光致变色涂层的表观膨胀程度。这个测试称之为Tumble/IPA试验。试验透镜发现没有膨胀(1级)，而对比透镜显示出严重的膨胀(4级)。

与防反射(AR)涂层相容性的测定一样，硬涂覆试验透镜(对比透镜在硬涂层下面没有AB膜)用美国Essilor的Reflection Free防反射涂层进行AR涂覆。这些透镜通过用烘箱浸泡试验进行测定以确定AR涂层产生细纹的温度。AR涂覆后，观察透镜以检查AR涂层的裂纹或细纹。如果没有发现细纹，然后将最少细纹的样品和一个对比透镜在对流烘箱中50℃下加热一小时。将试验透镜冷却到室温30分钟并再次检查光致变色涂层和/或AB膜的裂纹或细纹。如果不存在裂纹或细纹，然后将烘箱温度上升10℃并重复该操作。继续这个加热、冷却和检查的循环，直到在光致变色涂层和/或AB膜表面产生细纹。用新的样品透镜在观察到的产生纹温度下测定透镜以证实该产生纹温度，并在低10℃的温度下测定以证实在较低温度下不会发生细纹。具有AB膜的样品透镜在80℃下产生细纹，而无AB膜(仅有光致变色涂层)的对比透镜在50℃下产生细纹。这个数据表明AB膜的使用实际提高了透镜的产生纹温度。

实施例2

在下列实施例中，使用了6.25基、74mm的由二甘醇双(烯丙基碳酸酯)制备的半成品塑料透镜。试验透镜用12％氢氧化钾在60℃下浸蚀4分钟然后用水清洗。然后透镜用温肥皂水洗涤、用去离子水清洗和用压缩空气干燥。通过旋转涂覆在透镜的表面分布一层非常薄的底涂层，如单分子底涂层。底涂层组合物是89.6％的二甘醇二甲醚溶剂、10％的3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯和0.4％的六氟亚磷的三苯基锍盐，一种阳离子光引发剂。底涂层通过在UV光下暴露4秒钟而进行固化。

光致变色的甲基丙烯酸涂料组合物是使用约7.8％的烷氧基甲硅烷基烷基甲基丙烯酸酯单体、7.8％的三甲基丙烯酸酯单体、62.7％的二甲基丙烯酸酯官能单体、4.7％的[1，2-b]萘吡喃光致变色化合物、11.8％的有机溶剂、1.7％的抗氧化剂Irganox I-245、3.1％的可聚合的HALS(来自Hitachi Chemical Co.的受阻胺类光稳定剂FA-711MM)和0.39％的光引发剂Irgacure 819和Lucirin TPO进行制备。少量固定的色调和氟化表面活性剂也加入到涂料组合物中。涂料组合物的所有组分的量合计为100％。

光致变色的甲基丙烯酸涂层组合物通过旋转涂覆法涂覆到底涂层的上面以提供约30μm厚的涂层，而且光致变色涂层在氮气层的存在下用脉冲氙灯产生的UV光照射固化。固化后，透镜在176(80℃)烘箱中烘一小时以从涂层中去除任何残余有机溶剂。

具有光致变色涂层的试验透镜用等离子体处理5分钟，该处理使用在750 Watt功率水平下的Plasmatech机器，同时将氧气以400ml/min的速度引入到Plasmatech机器的真空室中。然后将试验透镜洗涤和干燥，并通过旋转涂覆方法涂覆按表2中报道的组成制备的基于丙烯酸酯的膜(AB膜)，以得到约10μm的涂层。然后涂层在氮气层的存在下用脉冲氙灯产生的UV光照射固化。

表2

组成

SR-399(d) 4.0％

SR-350(e) 24.2％

SR-348(f) 28.2％

Epon 828(g) 24.2％

A-187(h) 16.1％

BAPO(i) 0.08％

CD-1011(c) 3.2％

(d)从Sartomer Company得到的二季戊四醇五丙烯酸酯

(e)从Sartomer Company得到的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯

(f)从Sartomer Company得到的乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯

(g)从Resolution Performance Products得到的双酚A/表氯醇基环氧树脂

(h)从OSI Specialty Chemicals得到的γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷单体

(i)双丙烯酰基膦的氧化物(来自Ciba-Geigy的Irgacure819)光引发剂

然后将几个涂覆有AB膜的试验透镜于烘箱中在212(100℃)下烘1小时，并测定AB膜的性能。这些AB膜涂覆的透镜在硬涂层清洗线中用12％的KOH水溶液在60℃下处理约7分钟。从KOH溶液中出来透镜的AB膜经目测未发现破坏。使用十字格剥离试验测试AB膜涂覆和烘干的试验透镜的粘合力，并观察到通过初级(干)和次级(湿)测试。使用Bayer磨损试验和钢丝棉划擦试验进行这些试验透镜的磨损试验，Bayer磨损试验的结果表示为Bayer比率约为0.6，钢丝棉划擦试验中的浑浊增益约为16，这些表明了AB膜的抗划擦性能。

涂覆了AB膜的试验透镜在接下来的操作中进一步涂覆一层抗磨损涂层。试验透镜上的AB膜表面用等离子体处理5分钟，该处理使用在600瓦特功率水平下的Plasmatech机器，同时将氧气以400ml/min的速度引入到Plasmatech机器的真空室中。将基于硅氧烷的抗磨损涂层(来自SDC Technologies的Silvue124)使用Transitions Optical，Ltd涂覆到试验透镜上，并将透镜在221(105℃)下加热5小时进行固化。将试验透镜暴露在UV光线下并观察到颜色变化。当UV光源去除后透镜变回其原始的颜色。使用十字格剥离试验测试一个试验透镜的粘合力，并观察到通过初级(干)和次级(湿)测试。

使用钢丝棉划擦试验和Bayer磨损试验测试了硬涂覆的试验透镜和对比透镜，其中对比透镜用与硬涂覆试验透镜同样的操作进行制备，但没有基于丙烯酸酯的薄膜层。钢丝棉划擦试验中的雾度增益对于试验透镜约为0.3，对于对比透镜约为2.4。在Bayer磨损试验中，试验透镜的Bayer比率约为1.7，而对比透镜的Bayer比率约为1.2。数据表明基于丙烯酸酯的膜层的使用改善了透镜的抗划擦性能。

使用实施例1中描述的同样操作，通过将硬涂覆试验透镜在含残屑介质的转鼓装置(Tumble Mix来自Colts Laboratories，Pinellas Park，FL)中翻滚20分钟以引发透镜表面的划擦来对硬涂覆试验透镜进行测定(Tumble/IPA试验)。试验透镜发现没有膨胀(1级)，而对比透镜显示出严重的膨胀(4级)。

与防反射(AR)涂层相容性的测定一样，硬涂覆样品透镜(对比透镜在硬涂层下面没有AB膜)用美国Essilor的Reflection Free涂层进行AR涂覆。这些透镜通过实施例1中描述的烘箱浸泡试验进行测定以确定AR涂层产生细纹的温度。具有AB膜的样品透镜在80℃下产生细纹，而对比透镜在60℃下产生细纹。这个数据表明AB膜的使用实际提高了透镜的产生纹温度。

实施例3

在下列实施例中，使用了70mm的由光学质量的有机聚合物基底制备的半成品塑料透镜。试验透镜用肥皂水洗涤、用干净水清洗，然后喷异丙醇并干燥。试验透镜用等离子体处理一分钟，该处理使用设定为100瓦特功率下的Plasmatech机器，同时将氧气以100ml/min的速度引入到Plasmatech机器的真空室中。光致变色的聚氨酯涂层(其型号在U.S.Patent 6,187,444B1中进行了描述)涂覆到等离子处理的透镜并进行热固化。光致变色的聚氨酯涂层约20μm厚。然后将涂覆的试验透镜洗涤和干燥，并将光致变色涂层用等离子体处理5分钟，该处理使用在功率设定为400瓦特的Plasmatech机器，同时将氧气以200ml/min的速度引入到Plasmatech机器的真空室中。用表3中报道的组成制备三个基于丙烯酸酯的配方，并通过旋转涂覆方法将每个组成涂覆到各个试验透镜的表面。涂层在氮气层的存在下用V灯产生的UV光照射固化。结果的AB膜涂层约为5μm厚。

表3

组分/	组成
	组成			A％	B％	C％
	SR-206(j)SR-348(f)BPA-DOH-DMA(k)TPO(1)BAPO(i)UVR-6110(m)CD-1011(c)A-174(n)HEMA(o)	9.9529.85-0.120.0843.651.357.507.50	29.85-29.850.180.1226.403.6010.00-	A％	B％	C％	24.88-24.880.150.1026.403.6010.0010.00

(j)乙二醇二甲基丙烯酸酯(Sartomer)

(k)双酚A甘油酯(1甘油/1酚)二甲基丙烯酸酯(Aldrich)

(l)二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰)膦的氧化物(Aldrich)

(m)3，4-环氧环己基甲基-3，4-环氧环己烷羧酸酯(Dow)

(n)3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯(Aldrich)

(o)羟乙基甲基丙烯酸酯(Aldrich)

AB膜涂覆的试验透镜暴露在UV光线下并观察颜色改变的可逆性。AB膜的耐磨损性能和耐苛性碱性能用下列描述的方法进行测定。对于耐苛性碱性能，用BYK Gardner Haze Instrument测定试验透镜的起始雾度。然后将试验透镜浸入到60℃12％的氢氧化钠(NaOH)水溶液中5分钟。仔细观察试验透镜以检查AB膜是否从透镜上分层。其后，重新测定试验透镜的雾度(最终)并记录雾度测定中的差别(最终雾度减去起始雾度)。这种方法在这里被称之为A雾度试验。表3中组成A、组成B和组成C的AB膜的Δ雾度值分别为0.00、0.43和0.19。Δ雾度值小于2，优选小于1，表明AB膜耐苛性碱的迁移，如氢氧化钠。上述由组成A、组成B和组成C制备的AB膜的Δ雾度值表明这些AB膜耐水性无机苛性碱溶液的迁移。使用Bayer磨损试验测定了AB膜的耐磨损性能(耐划擦性能)。Bayer磨损试验的结果列入表4中。

几个涂覆有AB膜的试验透镜各自在100℃下加热3小时，使用十字格剥离试验测试AB膜的粘合力，结果列入表4中。

其它涂覆有AB膜的试验透镜用等离子体处理1分钟，该处理使用设定功率为100瓦特的Plasmatech机器，同时将氧气以100ml/min的速度引入到Plasmatech机器的真空室中。通过旋转涂覆方法将基于硅氧烷的硬涂层(HC)涂覆到透镜表面上，其后，将透镜在60℃下加热20分钟然后在100℃下加热3小时。基于硅氧烷的硬涂层的厚度约为2μm。使用十字格剥离试验测试硬涂层的透镜的粘合力，也使用实施例1中描述的Tumble/IPA试验测试涂层的膨胀(产生纹)。结果列入表4中。

实施例4

在下列实施例中，使用了70mm的由二甘醇双(烯丙基碳酸酯)制备的半成品塑料透镜。试验透镜用肥皂水洗涤、用干净水清洗，然后喷异丙醇并干燥。试验透镜的表面用重量百分比为12％的氢氧化钠水溶液处理2分钟然后用干净水清洗。按照实施例1中描述的操作在处理透镜的表面涂覆一层由实施例1中描述的底漆组合物制备的非常薄的底涂层，如单分子厚度底涂层，并用UV光线固化。通过旋转涂覆法将一层20μm厚、实施例1中所描述型号的光致变色甲基丙烯酸涂层涂覆到底涂层上，并通过暴露在氮气氛中从V灯泡产生的UV光线进行固化。甲基丙烯酸光致变色涂层用等离子体处理5分钟，该处理使用设定功率为400瓦特的Plasmatech机器，同时将氧气以200ml/min的速度引入到Plasmatech机器的真空室中。制备基于丙烯酸酯的组成，该组成含有SR-206(22.39％)；BPA-DOH-DMA(22.39％)；TPO(0.13％)；BAPO(0.09％)；UVR-6110(30.80％)；CD-1011(4.20％)；A-174(10.00％)；和HEMA(10.00％)[参见表3以进行缩写定义]，并涂覆到等离子体处理后的透镜表面。得到的AB膜通过暴露在氮气氛中从V灯泡产生的UV光线下进行固化，其厚度约为5μm厚。

将AB膜涂覆的试验透镜暴露在UV光线下并观察到可逆的颜色变化。AB膜的耐苛性碱性能用Δ雾度试验进行测定。Δ雾度值为0.31，这表示AB膜的耐无机苛性碱迁移的性能。使用Bayer磨损试验测定了AB膜的耐磨损性能。结果在表4的试验透镜D组中进行了报告。

AB膜涂覆的试验透镜在100℃下加热3小时，并使用十字格剥离试验测试这些透镜的粘合性能。结果在表4的试验透镜D组中进行了报告。

其它AB膜涂覆的试验透镜用等离子体处理1分钟，该处理使用设定功率为100瓦特的Plasmatech机器，同时将氧气以100ml/min的速度引入到Plasmatech机器的真空室中。将基于硅氧烷的硬涂层通过旋转涂覆法涂覆到等离子体处理过的透镜表面。其后，将透镜在60℃下加热20分钟，然后在100℃下加热3小时。基于硅氧烷的硬涂层的厚度约为2μm。使用十字格剥离试验测试一个硬涂覆透镜的粘合力，使用上面描述的Tumble/IPA试验测定另一个硬涂覆透镜的膨胀情况。结果在表4的试验透镜D组中进行了报告。

表4

试验透镜	AB膜干/湿粘合(％损失)	Bayer磨损	硬涂层干/湿粘合(％损失)	Tumble/IPA膨胀试验
试验透镜	AB膜干/湿粘合(％损失)	Bayer磨损	硬涂层干/湿粘合(％损失)	Tumble/IPA膨胀试验	ABC	0/00/00/0	0.660.850.95	0/025/00/0	111

D

0/0

0.74

0/0

1

表4中报告的数据表明所有试验透镜都耐划擦(Bayer磨损值大于0.5)，AB膜牢固粘合到AB膜所涂覆的光致变色涂层上，基于硅氧烷的硬涂层也粘合到AB膜上，而且作为Tumble/IPA试验的结果硬涂层没有显现出任何膨胀。

实施例5

在下列实施例中，使用了由二甘醇双(烯丙基碳酸酯)制备的70mm平面、单视成品透镜。透镜来自于SOLA Optical USA。透镜用洗涤剂水溶液清洗，先用水洗涤，再用去离子水洗涤。然后，透镜喷异丙醇并在温对流烘箱中干燥。透镜用等离子体处理1分钟，该处理使用设定功率为100瓦特的Plasmatech微波机器，同时将氧气在38帕的气压下以100ml/min的速度引入。

制备在国际专利公开WO01/55269中所描述类型的光致变色聚氨酯配方组成。聚氨酯组成中含有一种来自Stahl USA、报道是聚六亚甲基二碳酸酯的脂肪族聚碳酸酯二醇(PC 1122)、一种丙烯酸多醇、一种来自CreaNova，Inc的甲基乙基酮肟封闭的脂肪族多异氰酸酯(VestanatB1358A)、一种萘并[1，2-b]吡喃光致变色化合物的混合物、二丁基锡二月桂酸酯催化剂、一种来自Ciba-Geigy Corp的受阻胺类光稳定剂(Tinuvin144)、从OSI Specialty Chemicals得到的γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(Silquest A-187)、从Bayer Corporation得到的BAYSILONE涂料添加剂PL(苯基甲基聚硅氧烷)、和N-甲基吡咯烷酮溶剂。通过旋转涂覆在每个透镜的表面上涂覆光致变色制剂。每个透镜上的涂层湿膜重约为200毫克。涂覆的透镜在140℃的对流烘箱中放置75分钟以固化涂层。固化的光致变色聚氨酯涂层的最终厚度约为20μm。

通过在闪烁玻璃瓶中将表5中的各组分与以重量计为1％的TPO引发剂[二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰)膦的氧化物]混合制备一系列的十个基于丙烯酸的薄膜(AB膜)组成，并在60℃的对流烘箱中缓慢加热该组分混合物直到引发剂完全溶解。表5的AB膜组成在100％固体为10克的规模下进行制备。

表5

AB膜组成

组分/	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
组分/	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	HEMA(o)SR-206(j)HEA(p)SR-247(q)TMPTMA(e)TMPTA(r)	4.61.50.11.60.81.5	3.22.22.21.0--1.5	4.52.23.10.1----	1.46.02.50.1----	4.3----4.2--1.5	3.80.5--5.10.6--	5.7--1.31.51.5--	4.32.2--1.21.50.8	4.70.12.00.21.51.5	4.3----4.21.5--

(j)乙二醇二甲基丙烯酸酯(Aldrich)

(p)羟乙基丙烯酸酯(Aldrich)

(q)新戊二醇二丙烯酸酯

(r)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯

光致变色聚氨酯涂覆的透镜用设定功率为400瓦特的Plasmatech微波气体等离子体单元处理5分钟，同时将氧气在6 4帕的气压下以200ml/min的流动速度引入到Plasmatech单元的真空室中。大约1ml的表5中的每个AB膜组成通过旋转涂覆方法涂覆到等离子体单独处理过的光致变色聚氨酯涂覆的透镜的中心。调整旋转速度和运行旋转时间(由于膜组成的黏度不同)以得到重约为0.025克的湿膜。AB膜涂覆的透镜通过在含有两个V灯泡(碘化镓)的EYE UV生产线中UV暴露约40秒钟进行固化。将AB膜涂覆透镜暴露在紫外光线下并观察到可逆的颜色变化。涂覆有#10组成的透镜进行Bayer磨损试验，比率结果为1.06，这表明抗划擦性能得到了改善。

使用早先描述的十字格胶带剥离粘合试验测试由表5中的每个AB膜组成制备的AB膜涂覆透镜的粘合力。粘合力测试的结果列于表6中。在表6中，报告了初级(1 °)和次级(2 °)试验的粘合力。如早先所提到的，次级试验是十字格胶带剥离试验，该试验是在将透镜浸泡在沸腾的去离子水中30分钟后进行测定。将用#10组成涂覆的样品透镜通过硬涂覆生产线，在该生产线中透镜暴露于35％的KOH水溶液中33秒种，并没有观察到AB膜的降解。

AB膜涂覆的试验透镜用400瓦特功率水平的Plasmatech微波机器进行等离子体处理5分钟，同时将氧气在64帕的气压下以200ml/min的流动速度引入到Plasmatech机器的真空室中。选自等离子体处理过的每个AB膜组成的两个试验透镜用一种含有机硅烷的硬涂层溶液(从PPG Industries，Inc.得到的Hi-Gard1030)通过旋转涂覆方法进行涂覆。在透镜旋转时将约4ml的硬涂层溶液分布到AB膜的表面。其后，透镜在60℃下加热20分钟，然后在120℃下加热3小时。干燥后的硬涂层的最终厚度约为2μm。硬涂覆试验透镜也进行初级和次级十字格胶带剥离试验。硬涂层对AB膜的粘合力测试结果也在表6中进行了报告。另外，其它硬涂覆试验透镜在其浸泡在沸腾的去离子水中之后、次级十字格胶带剥离试验之前检查其硬涂层的细纹。结果也列于表6中。

使用实施例1中描述的同样操作，通过将涂覆有#10组成的试验透镜在含残屑介质的转鼓装置(Tumble Mix来自Colts Laboratories，Pinellas Park，FL)中翻滚20分钟以引发透镜表面的划擦来对试验透镜进行测定(Tumble/IPA试验)。试验透镜发现没有膨胀(1级)，而对比透镜显示出严重的膨胀(4级)。

表6

粘合力测试

组成/	(％损失)AB膜		(％损失)硬涂层	细纹
组成/	(％损失)AB膜		(％损失)硬涂层	细纹	12345678910	1°	2°	1°	2°	0000000000
0000000000	0000000000	0000000000	0000000000			1°	2°	1°	2°

表6的数据表明，当表5中显示的10个组成中的任一个组成用作涂覆到透镜的光致变色聚氨酯涂层上的AB膜时，AB膜牢固粘结结合到光致变色聚氨酯涂层上，涂覆到AB膜上的含有机硅烷的硬涂层也粘结地结合到AB膜上。而且，在浸泡在沸腾的去离子水中30分钟后硬涂层未发现细纹。

实施例6

在下列实施例中，使用了来自于Gentex Optics的70mm涂覆有PDQ硬涂层的聚碳酸酯半成品透镜。试验透镜用肥皂水洗涤、用干净水清洗，然后喷异丙醇并干燥。试验透镜用等离子体处理一分钟，该处理使用设定功率为100瓦特的Plasmatech机器，同时将氧气以100ml/min的速度引入到Plasmatech机器的真空室中。光致变色的聚氨酯涂层(其型号在U.S.Patent 6,187,444B1中进行了描述)涂覆到等离子处理的透镜并进行热固化。光致变色的聚氨酯涂层约20μm厚。将试验透镜上的光致变色聚氨酯涂层用100瓦特的等离子体处理1分钟，同时将氧气以40ml/min的速度引入到Plasmatech机器的真空室中。用表7中报道的组成制备四个基于丙烯酸酯的各个组成，并通过旋转涂覆方法将每个组成涂覆到各个试样透镜的表面。形成的涂膜约为5μm厚。涂层在氮气层的存在下用V灯泡产生的UV光照射固化。

表7

组分/	组成
	组成				A％	B％	C％	D％
	BPA-DOH-DMA(k)SR-206(j)SR-247(q)SR-350(e)UVR-6110(m)NB#8 28150(s)Desmodur PL340(t)HEMA(o)A-174(n)DBTDL(u)TPO(l)BAPO(i)CD-1011(c)	32.5632.56----11.212.63--4.554.550.100.200.131.53	26.3126.31----9.3131.48--4.81--0.250.160.111.27	----33.5011.96----19.9834.30--0.100.080.08--	A％	B％	C％	D％	----33.5011.96--19.98--34.30--0.100.080.08--

(s)基于HDI(六亚甲基二异氰酸酯)的封闭的聚异氰酸酯产品，该产品报道含有一个单官能的甲基丙烯酸酯基团(来自Bayer Corp，产品编号XD-045323)

(t)封闭的IPDI(来自Bayer Corp的异佛尔酮二异氰酸酯)

(u)二丁基锡二月桂酸酯

AB膜涂覆的试验透镜暴露在UV光线下并观察到可逆的颜色变化。这些AB膜的耐苛性碱性能用Δ雾度试验测试。由表7中组成A、组成B、组成C和组成D制成的AB膜的Δ雾度值分别为0.29、0.26、0.07和0.43，这表明AB膜耐无机苛性碱水溶液的迁移。由表7中组成A、组成B、组成C和组成D制成的在试验透镜上的AB膜也使用Bayer磨损试验测定了其耐划擦性能。结果列入表8中，数据表明AB膜耐划擦。

AB膜涂覆的试验透镜在100℃烘箱中加热3小时，使用十字格剥离试验测试样品试验透镜的粘合力，结果列入表8中。

AB膜涂覆试验透镜上的AB膜用等离子体处理1分钟，该处理使用设定功率为100瓦特的Plasmatech机器，同时将氧气以100ml/min的速度引入到Plasmatech机器的真空室中，并将基于硅氧烷的硬涂层涂覆到AB膜上。其后，将透镜在60℃下加热20分钟并然后在100℃下加热3小时。基于硅氧烷的硬涂层的厚度约为2μm。使用十字格剥离试验测试硬涂层的丙烯酸酯膜的粘合力，对硬涂层试验透镜进行测试，也使用Tumble/IPA试验测试涂层的膨胀。结果列入表8中。

表8

试验透镜	AB膜干/湿粘合<u>(％损失)</u>	Bayer<u>磨损</u>	硬涂层干/湿粘合<u>(％损失)</u>	Tumble/IPA<u>膨胀试验</u>
试验透镜	AB膜干/湿粘合<u>(％损失)</u>	Bayer<u>磨损</u>	硬涂层干/湿粘合<u>(％损失)</u>	Tumble/IPA<u>膨胀试验</u>	ABCD	0/00/00/00/0	0.870.841.011.37	0/00/00/00/0	1111

表8的数据表明，当表7中显示的四个组成中的任一个组成用作涂覆到透镜的光致变色聚氨酯涂层上的AB膜时，AB膜粘结地结合到光致变色聚氨酯涂层上，涂覆到AB膜上的基于硅氧烷的硬涂层也粘结地结合到AB膜上。而且，硬涂层没有观察到任何膨胀，如Tumble/IPA试验所示。

尽管本发明是在参考某些具体实施方式的具体细节下进行描述，但并不意味着这些细节应该认为是对本发明范围的限制，只有它们是包含在附属的权利要求的范围内时才是这样。

Claims

1.一种光致变色光学制品，包括，依次附着的：

(a)有机聚合物基底，折射率为1.48-1.74，选自，由含有烯丙基二甘醇碳酸酯单体的可聚合组合物制备的热固性基底、由热塑性聚碳酸酯制备的基底、由聚脲氨基甲酸酯制备的基底，和由含有多官能异氰酸酯和多硫醇或多环硫化物单体反应产物的组合物制备的基底，

(b)附着于所述聚合物基底至少一个表面上的光致变色有机聚合物涂层，所述聚合物涂层含有以用于制备该聚合物涂层的单体/树脂的总重量计为0.5-40.0wt％的至少一种有机光致变色材料，以及

(c)有结合力地附着于所述光致变色聚合物涂层的辐射固化的基于丙烯酸酯的膜，所述辐射固化的丙烯酸酯膜由含有大于50wt％丙烯酸官能单体和任选小于50wt％环氧单体和/或异氰酸酯官能单体制成，该丙烯酸酯膜为：

(1)耐碱金属氢氧化物水溶液的迁移，

(2)与含有有机硅的耐磨涂层相容，并且

(3)比所述光致变色聚合物涂层耐划擦。

2.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于所述热固性基底是由含有烯丙基二甘醇碳酸酯单体的可聚合组合物制备的聚合物，所述聚合物的折射率为1.50-1.67。

3.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于烯丙基二甘醇碳酸酯为二甘醇二(烯丙基碳酸酯)。

4.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于光致变色有机聚合物涂层选自，基于聚氨酯的光致变色涂层、基于聚(甲基)丙烯酸的光致变色涂层，以及基于环氧树脂的光致变色涂层。

5.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于光致变色材料选自螺嗪、苯并吡喃、萘并吡喃、俘精酸酐、金属打萨宗盐以及这些光致变色材料的混合物。

6.如权利要求5的光致变色光学制品，其特征在于光致变色萘并吡喃选自萘并[1，2-b]吡喃、萘并[2，1-b]吡喃、螺-9-芴[1，2-b]吡喃、菲并吡喃、奎诺吡喃、以及茚-稠合的萘并吡喃，并且螺嗪选自萘并嗪和螺(吲哚)吡啶并苯并嗪。

7.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于光致变色涂料的有机光致变色材料含有：(a)具有一可见λmax为400至小于550纳米的至少一种光致变色有机材料；和(b)具有一可见λmax为550至700纳米的至少一种光致变色有机材料。

8.如权利要求7的光致变色光学制品，其特征在于光致变色涂料的有机光致变色材料所含(b)为具有一可见λmax为525至700纳米的至少一种光致变色有机材料。

9.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于光致变色涂层中活性光致变色材料的存在量为0.5-40wt％。

10.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于光致变色涂层中活性有机光致变色材料的存在量为1-30wt％。

11.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于光致变色涂层的厚度为5-200微米。

12.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于光致变色涂层的厚度为10-200微米。

13.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于光致变色涂层的厚度为10-100微米。

14.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于光致变色涂层的厚度为10-50微米。

15.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于光致变色涂层比基于丙烯酸酯的膜软。

16.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于在有机聚合物基底和光致变色有机聚合物涂层之间设置底涂层。

17.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于辐射固化的基于丙烯酸酯的膜由含有10-85wt％阳离子引发的环氧单体和90-15wt％自由基引发的丙烯酸酯单体形成的混合物的组合物制备。

18.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于辐射固化的基于丙烯酸酯的膜由含有30-70wt％阳离子引发的环氧单体和70-30wt％自由基引发的丙烯酸酯单体形成的混合物的组合物制备。

19.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于基于丙烯酸酯的膜由含有35-50wt％阳离子引发的环氧单体和65-50wt％自由基引发的丙烯酸酯单体的混合物的组合物制备。

20.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于辐射固化的基于丙烯酸酯的膜由含有0-75wt％的单官能丙烯酸酯和3-60wt％的二官能丙烯酸酯的可聚合组合物制备。

21.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于辐射固化的基于丙烯酸酯的膜由含有10-85wt％的单官能丙烯酸酯和3-60wt％的二官能丙烯酸酯的可聚合组合物制备。

22.如权利要求21的光致变色光学制品，其特征在于可聚合组合物进一步含有5-30wt％的三官能丙烯酸酯。

23.如权利要求21的光致变色光学制品，其特征在于可聚合组合物进一步含有3-15wt％的选自四丙烯酸酯、五丙烯酸酯以及四丙烯酸酯和五丙烯酸酯混合物的官能丙烯酸酯。

24.如权利要求22的光致变色光学制品，其特征在于可聚合组合物进一步含有3-15wt％的选自四丙烯酸酯、五丙烯酸酯以及四丙烯酸酯和五丙烯酸酯混合物的官能丙烯酸酯。

25.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于辐射固化的基于丙烯酸酯的膜的厚度为2-20微米。

26.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于辐射固化的基于丙烯酸酯的膜的厚度为2-15微米。

27.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于基于丙烯酸酯的膜含有一层以上的基于丙烯酸酯的树脂层。

28.如权利要求1的光致变色光学制品，进一步含有附着于基于丙烯酸酯的膜表面上的耐磨涂层。

29.如权利要求28的光致变色光学制品，其特征在于耐磨涂层为基于有机硅的涂层。

30.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于耐磨涂层的厚度为0.5-10微米。

31.如权利要求28的光致变色光学制品，进一步含有附着于耐磨膜表面上的防反射涂层。

32.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于由钢丝棉划擦实验测得的辐射固化的基于丙烯酸酯的膜的平均雾度增益小于20。

33.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于由钢丝棉划擦实验测得的辐射固化的基于丙烯酸酯的膜的平均雾度增益小于8。

34.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于制品为眼科光学制品。

35.如权利要求34的光致变色光学制品，其特征在于眼科光学制品为透镜。

36.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于所述辐射固化的基于丙烯酸酯的膜耐碱金属氢氧化物水溶液的迁移为：耐选自氢氧化钠和氢氧化钾的碱金属氢氧化物水溶液的迁移。

37.如权利要求34的光致变色光学制品，其特征在于在60℃、12.5wt％的氢氧化钾水溶液中暴露两次，每次暴露4分钟后，基于丙烯酸酯的膜的厚度的减少小于0.5微米。

38.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于热塑性聚碳酸酯基底具有附着于基底至少一个表面上的耐磨涂层。

39.如权利要求38的光致变色光学制品，其特征在于耐磨涂层为基于有机硅的涂层。

40.如权利要求1的光致变色光学制品，其特征在于所述辐射固化的基于丙烯酸酯的膜的Bayer雾度增益率大于0.6。