JP2000510059A

JP2000510059A - プラスチック眼科用レンズ用の着色可能な耐スクラッチ性コーティング

Info

Publication number: JP2000510059A
Application number: JP09539898A
Authority: JP
Inventors: エル．パーカー，セオドール; ラム，アンソニー; サンリ，ナム
Original assignee: ２シーオプティックス，インコーポレイテッド
Priority date: 1996-05-03
Filing date: 1997-02-07
Publication date: 2000-08-08
Also published as: US5910375A; AU2270197A; CA2246611A1; WO1997042528A1

Abstract

(57)【要約】プラスチック材料が着色されて耐スクラッチ性になるように、プラスチック材料を着色する二重コーティングが提供される。さらに、着色可能耐スクラッチ性プラスチック材料、および着色された耐スクラッチ性プラスチック材料が提供される。二重層コーティングは、着色すべき材料の表面上に形成された染料リザバ層と、染料リザバ層上に形成されたハードコーティング層とを含む。染料リザバ層は、約１５〜８０重量％の間の可撓性アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、約１〜７０重量％の間のモノビニル官能性反応性希釈剤とを含む。染料リザバ層上に形成されたハードコーティング層は、約２０〜１００重量％の間のアルカンポリオールを含み、アルカンポリオールは、最高約４８個の炭素原子と少なくとも３個のＯ−[アクリロイル（ポリアルキレンオキシド）]基とを含み、各ポリアルキレンオキシド鎖は、約１〜２０個の間のアルキレンオキシド基と、約１０〜７０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールとを含み、アルカンポリオールは、最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】プラスチック眼科用レンズ用の着色可能な耐スクラッチ性コーティング発明の背景眼に対する入射光の透過を減少させるとともに良好な撮像品質を提供する透明なプラスチック眼科用（ophthalmic）レンズは、サングラス、ファッションレンズ、度付き（prescription）スポーツマスク、フェースシールド（face shield ）、およびゴーグルにおける使用を含む様々な応用に需要されている。これらおよびその他の応用において、眼科用レンズはさらに、耐スクラッチ性(scratch r esistant）であることが好ましい。着色は、プラスチック眼科用レンズを形成するために用いられる透明なプラスチック材料を通した入射光の透過を減少させるための一般的な方法である。着色は、特定の波長における光の貫通透過(through transmission)を減少させるために透明な材料を処理するプロセスを指す。着色プロセスによって材料に与えられた光学特性は、一般に、着色された材料によって透過および吸収される光の波長によって特徴づけられる。一般に透過損失とも呼ばれる着色の強度は、着色された材料が、着色された材料を通過する光の強度を減少させる程度を指す。着色によって、60%から90%ほどの光透過の減少が成し遂げられ得る。着色の一般的な方法の一つは、着色する材料を、高温（一般に、約85℃から95 ℃の間）で染料の水溶液に浸漬することを含む。これらの高温で、着色は、一般に、約３分から60分で完了する。高温は、着色されている材料への染料の吸収を促進するために用いられる。特定の材料に用いられる着色条件は、着色される材料の物理的特性に依存する。例えば、着色が行われ得る最大温度は、プラスチック材料および染料の温度安定性によって限定される。眼科用レンズを形成するために一般に用いられる２つのタイプのプラスチックは、ポリ（ジエチレングリコール）ビスアリルカーボネート（商標名CR-39）、および一般にPCと呼ばれるビスフェノールＡをベースとしたポリカーボネートである。これらのプラスチックは、一般に、プラスチックを染料の水溶液に浸すことによって着色される。眼科用レンズを形成するために用いられる他のタイプのプラスチックは、ポリメチルメタクリレート（商標名PMMA）である。PMMAは、着色の浸漬方法において用いられる温度には耐えられないほどのかなり低いガラス転移温度を有する。PMMAプラスチックの着色は、この方法の代わりに他の方法で行われる。 CR-39プラスチックは、水溶液から染料を吸収することができ、高い浴温度で安定しているため、容易に着色され得る。着色されたCR-39の使用に関連する１つの欠点は、CR-39がコーティングされない場合、耐スクラッチ性が低下することである。プラスチック表面の耐スクラッチ性を向上させるためにコーティングが用いられるが、これらの耐スクラッチ性コーティングは、一般にCR-39には付与されない。なぜなら、コーティングは、染料の侵入を阻害することによって、下にある（underlying）基材の着色性を減少させる傾向があるからである。 PCプラスチックは、高い着色浴温度で安定しているが、PCプラスチックは、水浴から染料を容易に吸収しない。その結果、PCプラスチックは、通常、染料をプラスチックに導入することによって着色されない。その代わりに、PCプラスチックは、より一般的には、プラスチックを水浴から染料を吸収し得る材料でコーティングすることによって着色される。PCプラスチック用に現在用いられているコーティング製品としては、薄い液体コーティングとしてPCプラスチックに付与され、次いで、硬化されて、PCプラスチック表面上に単一のフィルム層を形成する材料が挙げられる。コーティングされていないPCプラスチックの表面は、柔らか過ぎ、非常に容易にスクラッチされるので、耐スクラッチ性コーティングの使用が必要となる。従って、PCプラスチックを着色するためのフィルム層に加えて、PCプラスチックの耐スクラッチ性を向上させるフィルム層も必要である。この耐スクラッチ性層は、PCプラスチックを着色するために用いられる層と同じものであってもよく、またはPCプラスチックを着色するために用いられる層と分離されていてもよい。材料を高度に着色し、かつ高度に耐スクラッチ性にするのは一般に困難である。コーティングの着色性が増加すると、コーティングの耐スクラッチ性は、通常、減少し、コーティングの着色性が減少すると、コーティングの耐スクラッチ性は、通常、増加する。これは、恐らく、比較的低い架橋密度およびゆるいネットワーク構造を有するコーティングによって、染料の材料への侵入および移動が容易になり、材料を着色するためである。これに対して、比較的高い架橋密度および密集したネットワーク構造を有するコーティングは、一般に、より大きな耐スクラッチ性を示す。材料を高度に着色し、かつ高度に耐スクラッチ性にするコーティングまたはコーティングの組合せが求められている。さらに、材料を高度に着色し、かつ高度に耐スクラッチ性にする方法が求められている。さらに、高度に着色され、かつ高度な耐スクラッチ性を有する眼科用レンズを形成する方法が求められている。これらのおよびその他の目的は、本明細書中に記載する本発明によって成し遂げられる。発明の要旨本発明は、プラスチック材料が高度に着色されて且つ高度に耐スクラッチ性になるように、プラスチック材料を着色するコーティングおよび方法に関する。本発明の一実施形態は、材料を着色し、着色された材料の表面を高度に耐スクラッチ性にする二重層コーティングに関する。この実施形態において、二重層コーティングは、着色すべき材料の表面上に形成された染料リザバ層と、染料リザバ層上に形成されたハードコーティング層とを含む。染料リザバ層は、約１５〜８０重量％の間の可撓性アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、１〜７０重量％のモノビニル官能性反応性希釈剤とを含む。染料リザバ層上に形成されたハードコーティング層は、約２０〜１００重量％の間のアクリロイル化アルカンポリオールであって、最高約４８個の炭素原子と少なくとも３個のＯ−[アクリロイル（ポリアルキレンオキシド）]基とを含み、各ポリアルキレンオキシド鎖が約１〜２０個の間のアルキレンオキシド基を含む、アルカンポリオールと、約１０〜７０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールであって、最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含むポリアクリロイル化アルカンポリオールとを含む。染料リザバ層はさらに、約５〜３０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールであって、最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含むポリアクリロイル化アルカンポリオールおよび／または、約１５〜７５重量％の間のポリアクリル化ウレタンであって、約３５００未満の分子量を有し、かつ少なくとも約２個のアクリレート基を含むポリアクリル化ウレタンおよび／または、約１／１０〜１５重量％の間の非ビニル官能性可塑剤および／または、界面活性剤、抗酸化剤、抗黄変剤、および安定剤からなる群より選択される１以上を含み得る。一実施形態において、染料リザバ層は、約３５〜６０重量％の間の可撓性アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、Ｏ−アクリロイルを含む約３０〜６０重量％の間のモノビニル官能性反応性希釈剤と、約１０〜３０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールであって、最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含むポリアクリロイル化アルカンポリオールとを含む。ハードコーティング層はさらに、界面活性剤、抗酸化剤、抗黄変剤、および安定剤からなる群より選択される１以上および／または、最高約１５重量％の接着促進アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂および／または最高約６０重量％のモノビニル官能性反応性希釈剤を含み得る。一実施形態において、ハードコーティング層は、約３０〜６５重量％の間のアルカンポリオールであって、最高約４８個の炭素原子と少なくとも約３個のＯ−[アクリロイル（ポリアルキレンオキシド）]基とを含み、ポリアルキレンオキシド鎖が約１〜２０個の間のアルキレンオキシド基を含む、アルカンポリオールと、約３５〜６０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールであって、最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含むポリアクリロイル化アルカンポリオールと、約２〜１０重量％の間の接着促進アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、を含む。一実施形態において、接着促進樹脂は、アクリル化ウレタン樹脂、アクリル化エポキシ樹脂、およびアクリル化エステルオリゴマー樹脂からなる群より選択される。本発明はまた、着色可能耐スクラッチ性プラスチックに関する。一実施形態において、着色可能耐スクラッチ性プラスチックは、第１の表面を有する透明プラスチックと、第１の表面上に形成された染料リザバ層と、染料リザバ層上に形成されたハードコーティング層とを含む。別の実施形態において、着色可能耐スクラッチ性プラスチックは、第１および第２の表面を有する透明プラスチックを含む。染料リザバ層は、第１の表面上に形成され、ハードコーティング層は染料リザバ層上と第２の表面上とに形成される。別の実施形態において、着色可能耐スクラッチ性プラスチックは、第１および第２の表面を有する透明プラスチックを含む。第１および第２の染料リザバ層は各々、第１および第２の表面上に形成される。第１および第２のハードコーティング層は各々、第１および第２の染料リザバ層上に形成される。本発明はまた、染料リザバ層が染料をさらに含む、上述した着色可能耐スクラッチ性プラスチックを含む、着色された耐スクラッチ性プラスチックに関する。図面の簡単な説明図１は、一方の面がコーティングされている本発明による着色された耐スクラッチ性透明プラスチックを示す。図２は、２つの対向する面がコーティングされている本発明による着色された耐スクラッチ性透明プラスチックを示す。図３は、一方の面が着色され、かつ耐スクラッチ性にされ、他方の面が耐スクラッチ性にされている本発明による着色された耐スクラッチ性透明プラスチックを示す。図４Ａから図４Ｃは、図１に示す着色されたプラスチック材料を形成するプロセスを示す。図４Ａは、透明なプラスチック材料の一方の面に対して染料リザバ層（dye re servoir layer）を形成する工程を示す。図４Ｂは、染料リザバ層に対してハードコーティング層を形成する工程を示す。図４Ｃは、ハードコーティング層を通して、染料リザバ層に染料を導入する工程を示す。図５Ａから図５Ｃは、図２に示す着色されたプラスチック材料を形成するプロセスを示す。図５Ａは、透明なプラスチック材料の対向する面に対して染料リザバ層を形成する工程を示す。図５Ｂは、染料リザバ層に対してハードコーティング層を形成する工程を示す。図５Ｃは、ハードコーティング層を通して染料リザバ層に染料を導入する工程を示す。図６Ａから図６Ｃは、図３に示す着色されたプラスチック材料を形成するプロセスを示す。図６Ａは、透明なプラスチック材料の一方の面に対して染料リザバ層を形成する工程を示す。図６Ｂは、染料リザバ層およびプラスチック材料の対向する他方の面にハードコーティング層を形成する工程を示す。図６Ｃは、ハードコーティング層を通して染料リザバ層に染料を導入する工程を示す。詳細な説明プラスチック材料が高度に着色され、かつ高度に耐スクラッチ性にされるように、プラスチック材料を着色するためのコーティングが本発明において提供される。さらに、着色可能な耐スクラッチ性プラスチック、および着色された耐スクラッチ性プラスチックが提供される。着色された耐スクラッチ性プラスチックは、様々な応用において用いられ得る。このような応用の１つとして、眼科用レンズの形成が挙げられる。これらのレンズは、限定はされないが、サングラス、ファッションレンズ、度付きスポーツマスク、フェースシールド、およびゴーグルを含む様々な応用において用いられ得る。本発明による着色された耐スクラッチ性透明プラスチックの実施態様を図１に示す。図１に示すように、透明プラスチック材料10の表面11は、染料リザバ層12 で覆われ、染料リザバ層12は、透明プラスチック材料を着色する染料14を含んでいる。染料リザバ層12を覆っているのは、ハードコーティング層16であり、ハードコーティング層16は、染料リザバ層12またはその下の透明プラスチック材料10 よりも耐スクラッチ性が高い。本発明による着色された耐スクラッチ性透明プラスチックの他の実施態様を図２に示す。図２に示すように、透明プラスチック材料10は、対向する表面11、11 'を有し、表面11、11'は、染料リザバ層12、12'およびハードコーティング層16 、16'によって覆われている。本発明による着色された耐スクラッチ性透明プラスチックのさらに他の実施態様を図３に示す。この実施態様において、透明なプラスチック材料10は、対向する表面11，11'を有する。表面11は、染料リザバ層12およびハードコーティング層16によって覆われている。これに対して、表面11'は、ハードコーティング層1 6'によって覆われている。透過損失の程度および透過損失が発生する特定の波長は、染料、染料リザバ層内の染料の濃度、染料リザバ層の厚さ、ハードコーティング層の厚さ、およびハードコーティング層の透過特性を含む様々な要因によって制御され得る。着色浴プロセスが、染料を染料リザバ層に導入するために用いられるとき、染料リザバ層内の染料の濃度は、プラスチック材料が着色浴プロセスに供せられる時間および温度、ならびに特定の染料リザバ層の単位容量当たりの本質的なリザバ能力によって制御され得る。染料リザバ層およびハードコーティング層は、様々な方法によって形成され得る。一実施態様において、一方または両層の層をスピンコーティングプロセスにより形成する。眼科用レンズをコーティングするための典型的なスピンコーティング法が、米国特許第5,246,728号に記載されており、同出願を本明細書中で参考として援用する。スピンコーティングプロセスに従って、前駆体層を、例えばドリップまたはスプレーノズルによって材料表面に付与する。次に、材料をスピンして層前駆体を表面上に分布させる。別の実施態様において、染料リザバ層および／またはハードコーティング層を浸漬コーティングプロセス(dip coating p rocess)によって形成する。浸漬コーティングプロセスにおいて、材料を、層前駆体を含有する液体中に浸漬する。結果として、浸漬コーティングプロセス中において材料の両側が層前駆体でコーティングされる。染料リザバ層およびハードコーティング層の厚さはそれぞれ、様々な変数を制御することによって量的に制御することが可能である。例えば、スピンコーティングプロセスで層を形成する場合、層の最終厚さは、各層を形成するために用いられる層前駆体の粘度、スピン速度、およびスピン時間に依存する。スピンコーティングプロセスにより層を形成する実施態様において、スピン時間は一般に数秒から数分である。層を浸漬コーティングプロセスで形成する実施態様において、形成される層の厚さはコーティング液中の固体の濃度（すなわち、キャリア溶剤中に溶解したニートな層前駆体の量）、キャリア溶剤を除去した後の層前駆体の粘度、および浸漬浴からコーティングされた部分を除去する速度によって、制御され得る。浸漬コーティングプロセスの一実施態様において、層前駆体は、約５〜200cPsの粘度を有する。図１に示す着色プラスチック材料を形成するための１つのプロセスを図４Ａ〜Ｃに示す。図４Ａに示すように、硬化した際に容易に着色染料を吸収し得る染料リザバ前駆体２０の薄層でプラスチック材料１０を覆うことにより、染料リザバ層１２を透明なプラスチック材料１０上に形成する。染料リザバ層前駆体２０の厚さは、例えば、スピンコーティングプロセスの速度および時間、ならびに液の粘度を制御することによって、制御することができる。一旦染料リザバ層前駆体２０の薄層がプラスチック材料表面１１上に分布されると、層前駆体をエネルギー源に曝露することにより硬化する。様々なエネルギー源を用いて層を硬化し得る。一実施態様において、エネルギー源はＵＶ光線性放射(UV actinic radiation)である。図４Ｂに示すように、硬化した際に染料リザバ層１２またはその下にある透明プラスチック１０より高い耐スクラッチ性(scratch resistance)を有するハードコーティング層１４を形成するハードコーティング前駆体２２の薄層で染料リザバ層２０を覆うことにより、硬化した染料リザバ層２０上にハードコーティング層１６を形成する。ハードコーティング前駆体層２２を導入するための１つの方法は、スピンコーティングプロセスとともに用いて、スピンコーティングライン中のスプレーまたはドリズル(drizzle)ノズルにより前駆体を添加するものである。ハードコーティング前駆体層２２の厚さは、例えば、スピンコーティングプロセスの速度および時間ならびに液の粘度を制御することによって、制御することができる。一旦ハードコーティング前駆体層２２がプラスチック材料層１１上に分布されると、エネルギー源に曝露することによりハードコーティング前駆体層２２を硬化する。様々なエネルギー源を用いて層を硬化し得る。一実施態様において、エネルギー源はＵＶ光線性放射である。図４Ｃに示すように、硬化したハードコーティング層２２を介して、染料１４を硬化した染料リザバ層２０中に導入する。これは例えば、所望量の染料が硬化した染料リザバ層２０中に導入されるまで、二重コーティングされた材料を水性ベースの染料浴に浸漬することにより達成し得る。図２に示す着色プラスチック材料を形成するための１つのプロセスを図５Ａ〜Ｃに示す。図５Ａに示すように、染料リザバ層の前駆体の層２０、２０'を、透明プラスチック材料１０の対向表面１１、１１'上に形成する。染料リザバ前駆体層を透明プラスチック材料１０の対向面１１，１１'上に形成するための１つの方法は、染料リザバ前駆体を含有する液体中にプラスチック材料１０を浸漬することである。一旦染料リザバ前駆体の薄層がプラスチック材料表面１１、１１'上に分布されると、エネルギー源（図４を参照して上記したものなど）へ曝露することにより染料リザバ前駆体層を硬化する。図５Ｂに示すように、硬化した際に染料リザバ層１２またはその下の透明プラスチック１０より高い耐スクラッチ性を有するハードコーティング層１４を形成するハードコーティング前駆体の薄層２２、２２'で染料リザバ層２０、２０'を覆うことにより、硬化した染料リザバ層２０、２０'上にハードコーティング層１６を形成する。ハードコーティング前駆体層２２、２２'を形成する１つの方法は、プラスチック材料１０をハードコーティング前駆体を含有する液体中に浸漬することである。一旦染料リザバ前駆体層２２、２２'がプラスチック材料の対向表面１１、１１'上に分布されると、エネルギー源へ曝露することにより層２２、２２'を硬化する。様々なエネルギー源（図４を参照して上記したものなど）を用い得る。図５Ｃに示すように、硬化したハードコーティング層２２、２２'を介して、染料１４を硬化した染料リザバ層２０、２０'中に導入する。これは例えば、所望量の染料が硬化した染料リザバ層２０、２０'中に導入されるまで、デュアルコートされた材料を水性染料浴に浸漬することにより達成し得る。図３に示す着色プラスチック材料を形成するための１つのプロセスを図６Ａ〜Ｃに示す。図６Ａに示すように、染料リザバ層の前駆体の層２０を、硬化した際に容易に着色染料を吸収する透明プラスチック材料１０の表面１１上に形成する。染料リザバ前駆体層を形成するための１つの方法は、プラスチック材料１０の表面を染料リザバ前駆体でスピンコーティングすることである。一旦染料リザバ前駆体の薄層２０がプラスチック材料表面１１上に分布されると、エネルギー源へ曝露することにより染料リザバ前駆体を硬化する。様々なエネルギー源（図４を参照して上記したものなど）を含む、様々なエネルギー源を用い得る。図６Ｂに示すように、硬化した際に染料リザバ層１２またはその下にある透明プラスチック１０より高い耐スクラッチ性を有するハードコーティング層１６を形成するハードコーティング前駆体の薄層２２、２２'で、硬化した染料リザバ層２０および対向面１１'を覆うことにより、ハードコーティング層１６を染料リザバ層２０上およびプラスチック１０の対向面１１'上に形成する。ハードコーティング前駆体の薄層２２、２２'を形成するための１つの方法は、ハードコーティング層前駆体を含有する液体中にプラスチック材料１０を浸漬することである。一旦染料リザバ前駆体の薄層２２、２２'が形成されると、エネルギー源へ曝露することにより層を硬化する。様々なエネルギー源（図４を参照して上記したものなど）を用い得る。図６Ｃに示すように、硬化したハードコーティング層２２を介して、染料１４を硬化した染料リザバ層２０中に導入する。これは例えば、所望量の染料が硬化した染料リザバ層２０中に導入されるまで、コーティングされたプラスチックを水性ベースの染料浴に浸漬することにより達成し得る。上述のプロセスにより、染料リザバ層１２およびハードコーティング層１６の２つの特定の層を有する、着色された透明プラスチック材料が製造される。各層は特定の機能を有する。染料リザバ層１２は、プラスチック材料１０に着色するための染料１６のリザバとして、ならびにハードコーティング層１６をプラスチック材料１０に付着させるための接着層として機能する。一方、ハードコーティング層１６は、染料１４がハードコーティング層を通って染料リザバ層１２に拡散することを可能にしながら、改善された耐スクラッチ性および耐摩耗性(abras ion resistance)を提供する。一実施態様において、染料リザバ層は約１〜５０ミクロンの間の厚さであり、別の実施態様において約３〜２５ミクロンの間の厚さであり、また別の実施態様において約５〜１５ミクロンの間の厚さである。一実施態様において、ハードコーティング層は約２〜５０ミクロンの間の厚さであり、別の実施態様において約３〜２５ミクロンの間の厚さであり、また別の実施態様において約５〜１５ミクロンの間の厚さである。染料リザバ層およびハードコーティング層を形成するためのプロセスの一実施態様において、これらの層を形成するために用いられる前駆体はニートで（すなわちキャリア溶剤を用いずに）付与される。本明細書において、このタイプの製剤を100%固体製剤とも呼ぶ。現在揮発性溶剤は、現在販売されているコーティング組成物の重量の65%をも占める。これらの溶剤は可燃性であり、悪臭を有し、および／またはその有毒性に起因して健康に害をもたらし得る。本発明で提供されるようなニートな製剤は、染料リザバ層および／またはハードコーティング層の形成プロセス中において溶剤蒸気が放出されないという利点を有する。従って、ニートな製剤は、必ず発せられる蒸気を除去するために化学燻蒸気フード(chemical fume hood)を外部排気および洗浄器(scrubber)とともに用いる必要がなくなることにより、キャリア溶剤を含む製剤に対して顕著な利点を有する。様々な異なる染料リザバ前駆体製剤を用いて染料リザバ層１２を形成し得る。一実施態様において、染料リザバ前駆体は、約１５〜８０重量パーセントの間の可撓性アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマー／アクリレートモノマーブレンド樹脂（Ａ）および；約１〜７０重量パーセントの間のモノビニル官能性反応性希釈剤(RD) を含む。必要に応じて、染料リザバ前駆体は、約５〜３０重量パーセントの間のポリアクリロイル化アルカンポリオール(AE)を含む。ここで、アルカンポリオールは最大約２４個の炭素原子および、少なくとも２つのO-アクリロイル基の平均を含む。必要に応じて、染料リザバ前駆体は、約１５〜７０重量パーセントの間のポリアクリル化ウレタン(UA)をさらに含む。ここで、ウレタンオリゴマーは分子量35 00以下であり、少なくとも２つのアクリレート基の平均を含む。必要に応じて、染料リザバ前駆体はまた、約１０〜１５重量パーセントの間の非ビニル官能性可塑剤(P)を含み得る。ここで、可塑剤は、硬化した染料リザバ層をより速く着色させ、硬化した耐スクラッチ性染料伝達層よりも染料吸収性を高める。必要に応じて、染料リザバ前駆体は、界面活性剤、抗酸化剤、抗黄変剤(anti- yellowing agent)、および安定剤をさらに含む。染料リザバ前駆体は、十分な量の光開始剤（代表的には、少なくとも約0.1〜約10重量％の間）も含有し、それによって、エネルギー源に曝された場合に、前駆体が自己反応を引き起こす。必要に応じて、染料リザバ前駆体は、界面活性剤、抗酸化剤、抗黄変剤、および安定剤も含有する。ある実施形態においては、染料リザバ層は：約35〜60重量％の間の可撓性アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマー／アクリレートモノマーブレンド樹脂（Ａ）；Ｏ−アクリロイル官能性反応性希釈剤（ＲＤ）を含む約30〜60重量％の間のモノビニル；および約10〜30重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオール（アルカンポリオールは、最大約24の炭素原子と、平均して少なくとも２つのＯ−アクリロイル基(AE)を含有する）、を含む。染料リザバ層12の形成に使用され得る染料リザバ前駆体成分の具体的な例を、表１にリストする。これらの前駆体は、可撓性アクリル化オリゴマーまたはオリゴマー／モノマーブレンド樹脂、モノビニル官能性反応性希釈剤、官能性アクリル化およびメタクリル化脂肪族ポリオールエステル、一般式：（ポリオール）−（O-CO-CH=CH₂）_n アで表され得る（ただし、ｎ≧２）アルコキシル化アクリレートエステル、一般式： (ポリオール)-((-O-(CH-R)_S-)_m-O-CO-CH=CH₂)_p として表され得るウレタンアクリレート（ただし、ｐ≧３、ｍ＝１〜20、ｓ＝１〜６、そしてＲは、Ｈまたは低級アルキル、好ましくは、Ｈまたはメチルおよび可塑剤(placticizer)である）として分類され得る。本願において使用されるように、アクリル化とは、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル（メタクリレートエステルとしても知られる）の両方を意味することが理解される。表１可撓性アクリル化オリゴマーまたはオリゴマー／モノマーブレンド樹脂 Sartomer CN 300、Radcure Ebecryl 3600、Ebecryl 3703、Ebecryl 270、Ebecry l 4830、Ebecryl 4834、Ebecryl 4881、Ebecryl 4883、Ebecryl 8402、Ebecryl 525、Ebecryl 585、Ebecryl 745、Ebecryl 754、Ebecryl 767、Ebecryl 1755、H enkel Photomer 6230、DSM Desotech 3471-1-135、Loctite 3211 モノビニル官能性反応性希釈剤 Sartomer SR 203、SR 232、SR 244、SR 256、SR 285、SR 339、SR 395、SR 440 、SR 493、SR 495、SR 506;Radcure IBOA、Radcure ODA、Radcure β-CEA;Henke l Photomer 4039、Photomer 4812、Photmer 4816、Photomer 4822、Photomer 80 61およびPhotomer 8127;ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、ヒドロキシプロピル（hydroxpropyl）アクリレート(HPA)、ヒドロキシブチルアクリレート(HBA) 、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、ヒドロキシプロピルメタクリレート (HPMA)およびヒドロキシポリ（アルキレンオキシ）アルキルアクリレートおよびメタクリレート；芳香族アクリレートおよびメタクリレートエステル（例えば、フェノキシエチルアクリレート、ポリエトキシル化およびポリプロポキシル化フェノキシアルキルオキシアクリレートおよびメタクリレート）。アルコキシル化アクリレートエステル Sartomer SR 415、SR 454、SR 492、SR 499、SR 502、SR 9035;Radcure OTA-480 、Radcure TMPTEOA、Radcure Ebecryl 53;Henkel Photomer 4072、Photomer 409 4、Photomer 4095、Photomer 4149、Photomer 4155、Photomer 4158およびPhoto mer 4355。表１（続き）官能性アクリレート脂肪族ポリオールエステル２つの官能性アクリル化脂肪族ポリオールエステル：Sartomer SR 205、SR 209 、SR 210、SR 230、SR 231、SR 252、SR 259、SR 268、SR 272、SR 306、SR 344 、SR 9003、SR 9209;Radcure TRPGDA、Radcure HD0DA;Henkel Photomer 4050、P hotomer 4065、Photomer 4061、Photomer 4126、Photomer 4127、Photomer 4160 、Photomer 4193およびPhotomer 4204。３つ以上の官能性アクリル化脂肪族ポリオールエステル：Sartomer SR 350、SR 351、SR 444、SR 295、SR 355、SR 399、SR 9041;Radcure DPHPA、Radcure PETA K、Radcure TMPTA;Henkel Photomer 4006、Photomer 4355およびhotomer 4399 。ウレタンアクリレート Sartomer CN 953、CN 961、CN 963、Sartomer CN 964、CN 966、CN 970、CN 971 、CN 972、CN 975、CN 980;Radcure Ebecryl 270、Ebecryl 284、Ebecryl 285、 Ebecryl 4830、Ebecryl 8301、Ebecryl 8402、Ebecryl 8804、Ebecryl 220、Ebe cryl 6602;Henkel Photomer 6210、Photmer 6008、Photomer 6010。可塑剤ジオクチルフタレート(DOP)およびジベンジルフタレートのような、芳香族性酸、二塩基酸、および三塩基酸（例えば、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、およびトリメリト酸）の脂肪族またはアラルキルエステル;アジピン酸ジオクチルのような、脂肪族酸（ailphatic acid）（例えば、アジピン酸（ adiptic acid）、アゼライン酸、グルタル酸、およびクエン酸）の脂肪族またはアラルキルエステル;およびリン酸エステル。様々なハードコーティング層前駆体組成物が、ハードコーティング層16の形成に使用され得る。１つの実施形態においては、ハードコーティング層前駆体は：約20〜100重量％の間のアルカンポリオール（AOA）（ここで、アルカンポリオールは、最大約48の炭素原子と、平均して少なくとも３つのＯ−［アクリロイル（ポリアルキレンオキシド）］基を含み、各ポリアルキレンオキシド鎖は、約１〜 20のアルキレンオキシド基を含む）；および約10〜70重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオール（AE）（アルカンポリオールは、最大約24の炭素原子と平均して少なくとも２つのＯ−アクリロイル基を含む）、を含む。ハードコーティング前駆体は、十分な量の光開始剤（典型的には、少なくとも約0.1〜約10重量％）も含有し、それによって、エネルギー源に曝された場合に、前駆体が自己反応を引き起こす。必要に応じて、ハードコーティング層前駆体はまた、界面活性剤、抗酸化剤、抗黄変剤、および／または安定剤を含有し得る。必要に応じて、ハードコーティング前駆体はまた、最大約15重量％の接着促進アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマー／アクリレートモノマーブレンド樹脂（ADH）（例えば、アクリル化ウレタン、アクリル化エポキシおよび／またはアクリル化エステルオリゴマー樹脂）を含有する。必要に応じて、ハードコーティング前駆体はまた、下の染料リザバ層と比較してより高い耐スクラッチ性をハードコーティングに与える、最大約60重量％のモノビニル官能性反応性希釈剤（RD）も含む。本発明の１つの実施形態においては、ハードコーティング層前駆体は：約30〜65重量％の間のアルカンポリオール（AOA）（アルカンポリオールは、最大約48の炭素原子と、平均して少なくとも３つのＯ−［アクリロイル（ポリアルキレンオキシド）］基を含み、各ポリアルキレンオキシド鎖は、約１〜20のアルキレンオキシド基を含む）；約35〜60の間のポリアクリロイル化アルカンポリオール（AE）（アルカンポリオールは、最大約24の炭素元素および平均して少なくとも２つのＯ−アクリロイル基を含む）；および約２〜10重量％の間の接着促進アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマー／アクリレートモノマーブレンド樹脂（ADH）（例えば、アクリル化ウレタン、アクリル化エポキシおよび／またはアクリル化エステルオリゴマー樹脂）、を含む。ハードコーティング層16の形成に使用され得るハードコーティング前駆体のより具体的な例を、表２にリストする。表２に指定された化合物に関して、アクリレートエステルが、アクリル酸エステル並びにメタクリル酸エステル（いわゆるメタクリレートエステル）を意味することが理解されるべきである。これらの前駆体は、接着促進オリゴマーまたはオリゴマー／モノマー混合材料、モノビニル官能性反応性希釈剤、一般式：（ポリオール）-（O-CO-CH=CH₂）_n で表され得る（ただし、ｎ≧２）アクリレートエステル、および一般式： (ポリオール)-((-O-(CH-R)_s-)_m-O-CO-CH=CH₂)_p として表され得るアルコキシル化アクリレートエステル（ただし、ｐ≧３、ｍ＝１〜20、ｓ＝１〜６、そしてＲは、Ｈまたは低級アルキル、好ましくは、Ｈまたはメチルである）として分類され得る。表２接着促進アクリル化オリゴマーまたはオリゴマー／モノマーブレンド樹脂材料 Sartomer CN 300、CN 953、CN 961、CN 963、Sartomer CN 964、CN 966、CN 970 、CN 971、CN 972、CN 975、CN 980;Radcure Ebecryl 3600、Ebecryl 3703、Ebe cryl 270、Ebecryl 4830、Ebecryl 4834、Ebecryl 4881、Ebecryl 4883、Ebecry l 8402、Ebecryl 525、Ebecryl 585、Ebecryl 745、Ebecryl 754、Ebecryl 767 、Ebecryl 1755、Ebecryl 270、Ebecryl 284、Ebecryl 285、Ebecryl 4830、Ebe cryl 8301、Ebecryl 8402、Ebecryl 8804、Ebecryl 220、Ebecryl 6602;Henkel Photomer 6210、Photomer 6008、Photomer 6010、Photomer 6230;DSM Desotech 3471-1-135;Loctite 3211。モノビニル官能性反応性希釈剤 Sartomer SR 203、SR 232、SR 244、SR 256、SR 285、SR 339、SR 395、SR 440 、SR 493、SR 495、SR 506;Radcure IBOA、Radcure ODA、Radcure β-CEA;Henke l Photomer 4039、Photomer 4812、Photomer 4816、Photomer 4822、Photomer 8 061およびPhotmer 8127;ヒドロキシエチルアクリレート（HEA）、ヒドロキシプロピルアクリレート(HPA)、ヒドロキシブチルアクリレート(HBA)、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、ヒドロキシプロピルメタクリレート(HPMA)およびヒドロキシ-ポリ（アルキレンオキシ）アルキルアクリレートおよびメタクリレート；芳香族アクリレートおよびメタクリレートエステル（例えば、フェノキシエチル（phenyoxyethyl）アクリレート、ポリエトキシル化およびポリプロポキシル化フェノキシアルキルオキシアクリレートおよびメタクリレート）。表２（続き）アルコキシル化アクリレートエステル Sartomer SR 415、SR 454、SR 492、SR 499、SR 502、SR 9035;Radcure OTA-480 、Radcure TMPTEOA、Radcure Ebecryl 53;Henkel Photomer 4072、Photomer 409 4、Photomer 4095、Photomer 4149、Photmer 4155、Photomer 4158、およびPhot omer 4355。アクリレートエステル２つの官能性アクリレートポリオールエステル：Sartomer SR 205、SR 209、SR 210、SR 230、SR 231、SR 252、SR 259、SR 268、SR 272、SR 306、SR 344、SR 9003、SR 9209;Radcure TRPGDA、Radcure HDODA;Henkel Photomer 4050、Photom er 4065、Photomer 4061、Photomer 4126、Photomer 4127、Photomer 4160、Pho tomer 4193、およびPhotomer 4204。３つ以上の官能性アクリル化脂肪族ポリオールエステル：Sartomer SR 350、SR 351、SR 444、SR 295、SR 355、SR 399、SR 9041;Radcure DPHPA、Radcure PETA K、Radcure TMPTA;Henkel Photomer 4006、Photomer 4355、およびPhotomer 43 99。染料リザバ層１２またはハードコーティング層のいずれかを形成するために使用し得る光開始剤の例は、Cibi-Geigy Irgacure 184、Irgacure，651、Ircacure 500、Irgacure 907、Irgacure 369、Darocure 1173、Darocure 4265;Sartomer K IP 100F;Radcure Ebercryl P36を含むが、これらに限定されない。染料リザバ層１２またはハードコーティング層のいずれかを形成するために使用し得る界面活性剤の例は、3M，Co.、FC-430、FC-431;BykChemie BYK-370、BYK -371、BYK-345、BYK-070、およびBYK-301を含むが、これらに限定されない。染料リザバ層１２またはハードコーティング層を形成するために使用し得る抗酸化剤／安定剤の例は、Ciba-Geigy Irganox 1010、Irganox 1076、Irganox 103 5;Ciba-Geigy Tinuvin 292およびTinuvin 1130のようなHindered Amine Light S tabilizers(HALS);Weston Ultranox 618、Ultranox 628;トリ（ノニルフェニル）亜リン酸エステルのような亜リン酸エステル(TNPP);ジラウリルチオジプロピオネート（thiodiproprionate）(DLTDP)のような硫化物を含むが、これらに限定されない。着色された耐スクラッチ性プラスチックを形成するために使用されるプラスチック基板は任意の透明なプラスチック基板であり得る。１つの実施形態においては、プラスチック基板はアリルジグリコールカーボネート（例えば、PPG Indust riesによって販売されるCR-39）である。別の実施形態においては、プラスチック基板はPCプラスチックである。使用し得るその他のプラスチック基板の例は、 Rohm & Haas，Co.製の修飾アクリルPMMA、およびSignet Armorlite Corp.製の高屈折率プラスチックを含むが、これに限定されない。本発明のコーティングおよび着色された耐スクラッチ性プラスチック、およびこれらを調製する方法を以下の実施例によって例示する。前述以外の更なる目的および利点は、実施例および添付の図面から明らかになる。実施例１．着色された耐スクラッチ性プラスチックの調製以下の例では、透明プラスチックのスピンコーティング、硬化、および着色を説明する。本実施例ではCR-39プラスチックを使用する。しかし、本実施例は、P Cプラスチックのようなその他のプラスチックとの使用に容易に応用し得ることが留意される。本実施例により、直径約３インチ、厚さ1/8インチの大きさのプラスチックの試料を、スピンコーティング装置のスピン台の上に載せた。試料を約150rpmでスピンさせながら、イソプロピルアルコールで洗浄した。次いで、スピン速度を約 2000-3000rpmに上げ、これを試料の表面が乾燥するまで約30-60秒間維持した。試料表面を洗浄し、乾燥させた後、スピン速度を約150rpmに下げた。次いで、染料リザバ層前駆体を試料表面にピペットによって塗布した。染料リザバ層前駆体を試料をスピンさせながら試料の中心から試料の縁部まで塗布し、均一な層を形成した。染料リザバ層前駆体を試料に塗布したら直ちに、スピン速度を約1000 〜6000rpmに上げ、所望の層厚が得られるまで15-90秒間保持した。この厚みは一般に約１〜50ミクロンの間であった。次いで、染料リザバ層前駆体層を硬化した。硬化は、石英ウインドウを有する囲まれたチャンバに試料を配置して実行した。まず、窒素をチャンバを通してパージした。次いで、試料を含むチャンバを、Fusion Systems UV H Lampの下をコンベヤベルトに沿って通過させ、石英ウインドウを介して試料にUV放射を照射して染料リザバ前駆体層を硬化した。染料リザバ前駆体層に対する全照射時間は約１〜10秒であった。染料リザバ前駆体を硬化した後、試料をスピン台に戻し、ここでハードコーティング前駆体を、硬化された染料リザバ層にピペットによって付与した。ハードコーティング前駆体を塗布する間、試料を約150rpmの速度でスピンさせた。ハードコーティング前駆体を、試料をスピンさせながら試料の中心から試料の縁部まで付与し、均一な層を形成した。ハードコーティング前駆体を試料に付与したら直ちに、スピン速度を約1000〜6000rpmに上げ、所望の層厚が得られるまで15〜9 0秒間保持した。この厚みは一般に約１〜50ミクロンの間であった。次いで、ハードコーティング前駆体層を硬化した。硬化は、石英ウインドウを有する囲まれたチャンバに試料を配置して実行した。まず、窒素をチャンバを通してパージした。次いで、試料を含むチャンバを、Fusion Systems UV H Lampの下をコンベヤベルトに沿って通過させ、石英ウインドウを介して試料にUV放射を照射してハードコーティング前駆体を硬化した。ハードコーティング前駆体層の全照射時間は約１〜10秒であった。次いで、着色染料を、硬化されたハードコーティング層を通して硬化された染料リザバ層に導入した。着色は、28fl．oz.の脱イオン水、および４fl．oz.のBP I（Brain Power，Inc.）灰色または黒色濃縮物で充填され、約95℃の温度まで加熱された、撹拌された着色浴において実行した。硬化された染料リザバ層およびハードコーティング層でコーティングされた試料を、ワンドブラケット（wand b racket）に実装し、所定の時間着色浴に浸漬した。２．試料の着色度を時間の関数として比較する方法着色の度合いを時間の関数として比較するために、一連の試料を様々な時間だけ着色浴に曝す。次いで、各試料の着色レベルまたは着色性をMcBeth TD 931機器で測定し、着色された試料によってブロックされた入射光の割合（「マクベスナンバー（McBeth number）」ともいう）として表す。マクベスナンバーは試料の光の透過を測定する。試料がいかなる光の透過をもブロックしない（すなわち、光が完全に透過される）透明な、非着色試料については、マクベスナンバーはゼロである。対照的に、完全に不透明な試料については（すなわち、光の透過が完全に妨げられるときは）マクベスナンバー100が記録される。３．耐スクラッチ性を評価する方法ハードコーティング層の耐スクラッチ性を、ハードコーティング層をスチールウールで研磨する前および後の試料の曇り（haze）または光散乱を比較することによって評価した。％ヘイズゲイン（% Haze Gain）は、標準UV-VIS分光光度計を用いて550nmで測定した、試料を研磨した後の透過された光の割合（％Ｔ）を指す。以下の手順を使用して試料を研磨した。まず、試料を往復運動し得る台の上に載せた。直径12.7mm（0.5インチ）のドエル（dowel）の端部を００００（ゼロ４つ）スチールウールで覆い、そしてスチールウールで覆われた端部がテスト標本上に位置し、もう一方の端部が５ポンドの重量で負荷されるように、垂直なジグ内に安定させた。次いで、重量負荷されたスチールウールを試料表面に押し付けながら、試料を載せた台を、50mm（２インチ）の長さのストロークで、200の完全サイクルの間、前後に移動させた。次いで、研磨された試料を石鹸および水で洗浄し、その後乾燥させた。次いで、研磨後の試料の光の透過を550nmで測定した。各試料の光の透過は、研磨前にも測定した。各試料の％ヘイズゲインを以下の式を用いて計算した。％ヘイズゲイン＝１−（％透過_最終／％透過_最初）耐スクラッチ性が良好なコーティングは、一般に約２％未満の％ヘイズゲインを有する。対照的に、耐スクラッチ性が劣るコーティングは、一般に約５％を上回るヘイズゲインを有する。本発明の１つの実施形態によれば、ハードコーティング層は、約２％未満の％ヘイズゲインを提供する。４．接着の評価方法ハードコーティング層および染料リザバ層のプラスチック基板への接着を、クロスハッチ（cross-hatch）テープ剥離テストによって評価した。このテストに従って、試料を熱い着色浴に１時間曝した。次いで、各試料に、剃刀ナイフで、染料リザバ層およびハードコーティング層を貫通してその下に位置するプラスチックに至る刻みを付けた。６本の垂直線および６本の水平線のパターンを作製して、２５の個々のスクエア（square）を有するクロスハッチを得た。次いで、刻みを付けた試料を95℃の着色浴に１時間配置し、取り出して、冷えるまで水でリンスして、その後乾燥させた。次いで3M Co.のセロハン接着テープ＃600の一片をクロスハッチパターン上に配置し、迅速に引き離した。試料を接着テープで覆って迅速にテープを剥がすプロセスを３度繰り返した。テープによって剥がされる面積の合計が１つのスクエアを超えなければ、試料は接着テストに合格した（Ｐ）と判断した。対照的に、１つを上回るスクエアが剥がされた場合は、試料は接着テストに不合格した（Ｆ）と判断した。５．着色時間の関数としての着色性および耐スクラッチ性の比較本実施例では、一連のサンプルの着色性および耐スクラッチ性を評価した。この一連のサンプルは、実施例１に記載するような、CR-39プラスチックに染料リザバ層およびハードコーティング層をコーティングしたレンズサンプル2Aを含む。このサンプルの着色性および耐スクラッチ性を、PCプラスチックにCommercial Coatingと呼ばれる市販の着色性樹脂製品をコーティングしたサンプル2Bと比較した。CR-39プラスチックの一方の側に染料不浸透性層をコーティングしたサンプルおよび未処理のPCプラスチックのサンプル2C、ならびに未処理のプラスチックのサンプル2Dも比較した。これらの４つの異なるサンプルをすべて、同じ着色浴に10分間および15分間入れた。次いで、結果として得られた着色されたサンプルの着色度を実施例２に記載するように評価し、そして耐スクラッチ性を実施例３に記載するように評価した。これらの試験結果を以下の表３に示す。表３に示す結果は、本発明の着色性のかつ耐スクラッチ性の二重コーティングが、競合的コーティング製品、およびレンズ材料を形成するために通常用いられる２種類のプラスチックのコーティングされていないサンプルよりも優れた耐スクラッチ性を示す（すなわち、％ヘイズゲインがより低い）ことを立証している。この結果はまた、本発明の着色性のかつ耐スクラッチ性の二重コーティングが、競合的コーティング製品、および２種類のプラスチックのコーティングされていないサンプルよりも優れた着色性を有することを立証している。これは、コーティングがより多く、かつ、より迅速に着色されていることによって証明されている。本実施例で示されるように、本発明による染料リザバ層およびハードコーティング層でコーティングされた材料は、試験を行ったその他の材料よりも高い耐スクラッチ性および着色性を同時に与える。６．異なる染料リザバ層の性能本実施例では、CR-39プラスチックおよびPCプラスチックの上に異なる染料リザバ層を有するサンプルの着色性、耐スクラッチ性、および接着性を分析した。本実施例で用いたハードコーティングは、HCL 33である。本実施例でプラスチックサンプルをコーティングするために用いた異なる染料リザバ層を、表３にまとめる。表３に示すように、各々の染料リザバ層は、１つ以上の可撓性オリゴマー成分(A)、および１つ以上の反応性希釈剤成分(RD)を含む。各々の染料リザバ層組成物はまた、必要に応じて、１つ以上のアクリルエステル成分(AE)、アルコキシル化アクリルエステル成分(AOA)、可塑剤成分(P)、および／またはウレタンアクリレート成分(UA)を含む。この表中の具体的な数値は、特定の成分の重量％に対応する。表４は、この研究の結果をまとめたものである。着色性は、実施例２に記載の方法に従って評価しており、黒色染料着色浴において95℃で３分間着色した場合に基づいたマクベスナンバーで表している。耐スクラッチ性は、実施例３に記載の方法に従って評価しており、％ヘイズゲイン値で表している。接着性は、実施例４に記載の方法に従って評価しており、合格あるいは不合格の結果として表している。表４から分かるように、染料リザバ層の各々は、優れた着色性（深くかつ迅速）を示しているが、耐スクラッチ性は比較的乏しい。各々の染料リザバ層はまた、少なくとも一方のプラスチックに対する接着性について合格を示している。７．異なるハードコーティング層の性能本実施例では、異なるハードコーティング層を有するサンプルの着色性および耐スクラッチ性を分析した。本実施例で用いたプラスチックはPCプラスチックである。本実施例で用いた異なるハードコーティング層を、表５にまとめる。表５に示すように、各々のハードコーティング層は、１つ以上のアクリルエステル成分(A E)、および１つ以上のアルコキシル化アクリルエステル成分(AOA)を含む。各々のハードコーティング層は、必要に応じて、１つ以上の接着促進成分(ADH)、および／または１つ以上の反応性希釈剤成分(RD)も含む。この表中の具体的な数値は、組成中の特定の成分の重量％に対応する。表６は、この研究の結果をまとめたものである。着色性は、実施例２に記載の方法に従って評価しており、黒色染料着色浴において95℃で３分間着色した場合に基づいたマクベスナンバーで表している。耐スクラッチ性は、実施例３に記載の方法に従って評価しており、％ヘイズゲインで表している。表６から分かるように、ハードコーティング層は、染料リザバ層よりも着色性は乏しいが、顕著な耐スクラッチ性を示す。また、染料リザバ層上にわたるハードコーティング層によって与えられる耐スクラッチ性は、プラスチック上にわたるハードコーティング層によって与えられる耐スクラッチ性とほぼ等価であることが見出されている。８．染料リザバ層−ハードコーティング層の異なる組合せの性能 PCプラスチック上の染料リザバ層−ハードコーティング層の一連の異なる組合せの着色性を、着色時間の関数として比較した。本実施例では、サンプルを、95 ℃で、PBI，Inc.のCatalytic Grayか、またはCatalytic Black Dyeかのいずれかで着色した。各試験には、得られる着色度についての内部標準として、コントロールCR-39ブランクを含めた。これらの染料リザバ層−ハードコーティング層の組合せの耐スクラッチ性もまた、比較した。耐スクラッチ性は、実施例３に記載の研磨方法により評価した。本実施例の結果を表７に示す。表７に示した結果から分かるように、ここで挙げている染料リザバ層−ハードコーティング層の組合せは、CR-39プラスチックコントロールよりも優れた着色性を示すとともに、優れた耐スクラッチ性を提供する。MB#＝＃分間着色した後のマクベスナンバー GR＝BPI，Inc.のCatalytic Gray Dye BLK＝PI，Inc.のCatalytic Black Dye ＃スライド＝着色されたスライドの数 THCO1＝PCプラスチック上に染料リザバ層DRL 16およびハードコーティング層HCL 27を施したもの THCO2＝PCプラスチック上に染料リザバ層DRL 16およびハードコーティング層HCL 15を施したもの THCO3＝PCプラスチック上に染料リザバ層DRL 21およびハードコーティング層HCL 16を施したもの THCO4＝PCプラスチック上に染料リザバ層DRL 21およびハードコーティング層HCL 27を施したもの THCO5＝PCプラスチック上に染料リザバ層DRL 21およびハードコーティング層HCL 38を施したもの THCO6＝PCプラスチック上に染料リザバ層DRL 21およびハードコーティング層HCL 39を施したもの本発明の好適な実施形態についての上記の説明は、例示および説明の目的で提供される。これは、本発明をすべて網羅することを意図するもの、あるいは本発明を開示した形態に限定することを意図するものではない。言うまでもなく、多くの改変および変化が当業者に明らかとなる。本発明の範囲は、添付の請求の範囲およびその等しいものによって限定されることを意図する。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含む。

Claims

【特許請求の範囲】１．プラスチック材料に着色し且つ該プラスチック材料の表面を耐スクラッチ性にする二重層コーティングであって、着色すべき材料の表面上に形成された染料リザバ層であって、約１５〜８０重量％の間の可撓性アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、約１〜７０重量％の間のモノビニル官能性反応性希釈剤とを含む染料リザバ層と、該染料リザバ層上に形成されたハードコーティング層と、を含み、該ハードコーティング層が、約２０〜１００重量％の間のアルカンポリオールであって、最高約４８個の炭素原子と少なくとも３個のＯ−[アクリロイル（ポリアルキレンオキシド）]基とを含み、各ポリアルキレンオキシド鎖が約１〜２０個の間のアルキレンオキシド基を含む、アルカンポリオールと、約１０〜７０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールであって、最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含むポリアクリロイル化アルカンポリオールと、を含む、二重層コーティング。２．前記染料リザバ層が、約５〜３０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールをさらに含み、該アルカンポリオールが最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含む、請求項１に記載の二重層コーティング。３．前記染料リザバ層が、約１５〜７５重量％の間のポリアクリル化ウレタンをさらに含み、該ウレタンが約３５００未満の分子量を有し、かつ少なくとも約２個のアクリレート基を含む、請求項１に記載の二重層コーティング。４．前記染料リザバ層が、約１／１０〜１５重量％の間の非ビニル官能性可塑剤をさらに含む、請求項１に記載の二重層コーティング。５．前記染料リザバ層が、約３５〜６０重量％の間の可撓性アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、Ｏ−アクリロイルを含む約３０〜６０重量％の間のモノビニル官能性反応性希釈剤と、約１０〜３０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールとを含み、該アルカンポリオールが最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ −アクリロイル基とを含む、請求項１に記載の二重層コーティング。６．前記染料リザバ層が、界面活性剤、抗酸化剤、抗黄変剤、および安定剤からなる群より選択される１以上をさらに含む、請求項１に記載の二重層コーティング。７．前記ハードコーティング層が、界面活性剤、抗酸化剤、抗黄変剤、および安定剤からなる群より選択される１以上をさらに含む、請求項１に記載の二重層コーティング。８．前記ハードコーティング層が、最高約１５重量％の接着促進アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂をさらに含む、請求項１に記載の二重層コーティング。９．前記接着促進樹脂が、アクリル化ウレタン樹脂、アクリル化エポキシ樹脂、およびアクリル化エステルオリゴマー樹脂からなる群より選択される、請求項８に記載の二重層コーティング。１０．前記ハードコーティング層が、最高約６０重量％のモノビニル官能性反応性希釈剤をさらに含む、請求項１に記載の二重層コーティング。１１．前記ハードコーティング層が、約３０〜６５重量％の間のアルカンポリオールであって、最高約４８個の炭素原子と少なくとも約３個のＯ−[アクリロイル（ポリアルキレンオキシド）]基とを含み、ポリアルキレンオキシド鎖が約１〜２０個の間のアルキレンオキシド基を含む、アルカンポリオールと、約３５〜６０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールであって、最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含むポリアクリロイル化アルカンポリオールと、約２〜１０重量％の間の接着促進アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、をさらに含む、請求項１に記載の二重層コーティング。１２．前記接着促進樹脂が、アクリル化ウレタン樹脂、アクリル化エポキシ樹脂、およびアクリル化エステルオリゴマー樹脂からなる群より選択される、請求項１１に記載の二重層コーティング。１３．約２％未満のヘイズゲインを有する、請求項１に記載の二重層コーティング。１４．前記染料リザバ層が、染料をさらに含む、請求項１に記載の二重層コーティング。１５．少なくとも約５のマクベスナンバーを有する、請求項１４に記載の二重層コーティング。１６．約２％未満のヘイズゲインを有する、請求項１５に記載の二重層コーティング。１７．着色可能耐スクラッチ性プラスチックであって、第１の表面を有する透明プラスチックと、該第１の表面上に形成された染料リザバ層であって、約１５〜８０重量％の間の可撓性アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、約１〜７０重量％の間のモノビニル官能性反応性希釈剤とを含む染料リザバ層と、該染料リザバ層上に形成されたハードコーティング層であって、約２０〜１００重量％の間のアルカンポリオールを含み、該アルカンポリオールが最高約４８個の炭素原子と少なくとも３個のＯ−[アクリロイル（ポリアルキレンオキシド）]基とを含み、各ポリアルキレンオキシド鎖が約１〜２０個の間のアルキレンオキシド基と約１０〜７０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールとを含み、該ポリアクリロイル化アルカンポリオールが最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含む、ハードコーティング層と、を含む、着色可能耐スクラッチ性プラスチック。１８．前記染料リザバ層が、約５〜３０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールをさらに含み、該アルカンポリオールが最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含む、請求項１７に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。１９．前記染料リザバ層が、約１５〜７５重量％の間のポリアクリル化ウレタンをさらに含み、該ウレタンが約３５００未満の分子量を有し、かつ少なくとも約２個のアクリレート基を含む、請求項１７に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。２０．前記染料リザバ層が、約１／１０〜１５重量％の間の非ビニル官能性可塑剤をさらに含む、請求項１７に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。２１．前記染料リザバ層が、約３５〜６０重量％の間の可撓性アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、Ｏ−アクリロイルを含む約３０〜６０重量％の間のモノビニル官能性反応性希釈剤と、約１０〜３０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールであって、最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含むポリアクリロイル化アルカンポリオールと、を含む請求項１７に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。２２．前記ハードコーティング層が、最高約１５重量％の接着促進アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂をさらに含む、請求項１７に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。２３．前記接着促進樹脂が、アクリル化ウレタン樹脂、アクリル化エポキシ樹脂、およびアクリル化エステルオリゴマー樹脂からなる群より選択される、請求項２２に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。２４．前記ハードコーティング層が、最高約６０重量％のモノビニル官能性反応性希釈剤をさらに含む、請求項１７に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。２５．前記ハードコーティング層が、約３０〜６５重量％の間のアルカンポリオールであって、最高約４８個の炭素原子と少なくとも約３個のＯ−[アクリロイル（ポリアルキレンオキシド）]基とを含み、ポリアルキレンオキシド鎖が約１〜２０個の間のアルキレンオキシド基を含む、アルカンポリオールと、約３５〜６０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールであって、最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含むポリアクリロイル化アルカンポリオールと、約２〜１０重量％の間の接着促進アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、をさらに含む、請求項１７に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。２６．前記接着促進樹脂が、アクリル化ウレタン樹脂、アクリル化エポキシ樹脂、およびアクリル化エステルオリゴマー樹脂からなる群より選択される、請求項２５に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。２７．前記染料リザバ層が、染料をさらに含む、請求項１７に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。２８．二重層コーティングが、少なくとも約１０のマクベスナンバーを有する、請求項２７に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。２９．二重層コーティングが、約２％未満のヘイズゲインを有する、請求項２８に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。３０．着色可能耐スクラッチ性プラスチックであって、第１の表面と第２の表面とを有する透明プラスチックと、該第１の表面上に形成された染料リザバ層であって、約１５〜８０重量％の間の可撓性アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、約１〜７０重量％の間のモノビニル官能性反応性希釈剤とを含む染料リザバ層と、該染料リザバ層上に形成された第１のハードコーティング層と、該第２のプラスチック表面上に形成された第２のハードコーティング層と、を含み、該第１および第２のハードコーティング層が、約２０〜１００重量％の間のアルカンポリオールを含み、該アルカンポリオールが最高約４８個の炭素原子と少なくとも３個のＯ−[アクリロイル（ポリアルキレンオキシド）]基とを含み、各ポリアルキレンオキシド鎖が約１〜２０個の間のアルキレンオキシド基と約１０〜７０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールとを含み、該ポリアクリロイル化アルカンポリオールが最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含む、着色可能耐スクラッチ性プラスチック。３１．前記染料リザバ層が、約５〜３０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールをさらに含み、該アルカンポリオールが最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含む、請求項３０に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。３２．前記染料リザバ層が、約１５〜７５重量％の間のポリアクリル化ウレタンをさらに含み、該ウレタンが約３５００未満の分子量を有し、かつ少なくとも約２個のアクリレート基を含む、請求項３０に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。３３．前記染料リザバ層が、約１／１０〜１５重量％の間の非ビニル官能性可塑剤をさらに含む、請求項３０に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。３４．前記染料リザバ層が、約３５〜６０重量％の間の可撓性アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、Ｏ−アクリロイルを含む約３０〜６０重量％の間のモノビニル官能性反応性希釈剤と、約１０〜３０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールであって、最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含むポリアクリロイル化アルカンポリオールと、を含む請求項３０に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。３５．前記ハードコーティング層が、最高約１５重量％の接着促進アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂をさらに含む、請求項３０に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。３６．前記接着促進樹脂が、アクリル化ウレタン樹脂、アクリル化エポキシ樹脂、およびアクリル化エステルオリゴマー樹脂からなる群より選択される、請求項３５に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。３７．前記ハードコーティング層が、最高約６０重量％のモノビニル官能性反応性希釈剤をさらに含む、請求項３０に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。３８．前記ハードコーティング層が、約３０〜６５重量％の間のアルカンポリオールであって、最高約４８個の炭素原子と少なくとも約３個のＯ−[アクリロイル（ポリアルキレンオキシド）]基とを含み、ポリアルキレンオキシド鎖が約１〜２０個の間のアルキレンオキシド基を含む、アルカンポリオールと、約３５〜６０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールであって、最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含むポリアクリロイル化アルカンポリオールと、約２〜１０重量％の間の接着促進アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、をさらに含む、請求項３０に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。３９．前記接着促進樹脂が、アクリル化ウレタン樹脂、アクリル化エポキシ樹脂、およびアクリル化エステルオリゴマー樹脂からなる群より選択される、請求項３８に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。４０．前記染料リザバ層が、染料をさらに含む、請求項３０に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。４１．二重層コーティングが、少なくとも約２０のマクベスナンバーを有する、請求項４０に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。４２．二重層コーティングが、約２％未満のヘイズゲインを有する、請求項４０に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。４３．着色可能耐スクラッチ性プラスチックであって、第１の表面と第２の表面とを有する透明プラスチックと、該第１の表面上に形成された第１の染料リザバ層と、該第１の染料リザバ層上に形成された第１のハードコーティング層と、該第２の表面上に形成された第２の染料リザバ層と、該第２の染料リザバ層上に形成された第２のハードコーティング層と、を含み、該第１および第２の染料リザバ層が、約１５〜８０重量％の間の可撓性アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、約１〜７０重量％の間のモノビニル官能性反応性希釈剤とを含み、該第１および第２のハードコーティング層が、約２０〜１００重量％の間のアルカンポリオールを含み、該アルカンポリオールが最高約４８個の炭素原子と少なくとも３個のＯ−[アクリロイル（ポリアルキレンオキシド）]基とを含み、各ポリアルキレンオキシド鎖が約１〜２０個の間のアルキレンオキシド基と約１０〜７０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールとを含み、該ポリアクリロイル化アルカンポリオールが最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含む、着色可能耐スクラッチ性プラスチック。４４．前記染料リザバ層が、約５〜３０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールをさらに含み、該アルカンポリオールが最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含む、請求項４３に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。４５．前記染料リザバ層が、約１５〜７５重量％の間のポリアクリル化ウレタンをさらに含み、該ウレタンが約３５００未満の分子量を有し、かつ少なくとも約２個のアクリレート基を含む、請求項４３に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。４６．前記染料リザバ層が、約１／１０〜１５重量％の間の非ビニル官能性可塑剤をさらに含む、請求項４３に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。４７．前記染料リザバ層が、約３５〜６０重量％の間の可撓性アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、Ｏ−アクリロイルを含む約３０〜６０重量％の間のモノビニル官能性反応性希釈剤と、約１０〜３０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールであって、最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含むポリアクリロイル化アルカンポリオールと、を含む、請求項４３に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。４８．前記ハードコーティング層が、最高約１５重量％の接着促進アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂をさらに含む、請求項４３に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。４９．前記接着促進樹脂が、アクリル化ウレタン樹脂、アクリル化エポキシ樹脂、およびアクリル化エステルオリゴマー樹脂からなる群より選択される、請求項４８に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。５０．前記ハードコーティング層が、最高約６０重量％のモノビニル官能性反応性希釈剤をさらに含む、請求項４３に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。５１．前記ハードコーティング層が、約３０〜６５重量％の間のアルカンポリオールであって、最高約４８個の炭素原子と少なくとも約３個のＯ−[アクリロイル（ポリアルキレンオキシド）]基とを含み、ポリアルキレンオキシド鎖が約１〜２０個の間のアルキレンオキシド基を含む、アルカンポリオールと、約３５〜６０重量％の間のポリアクリロイル化アルカンポリオールであって、最高約２４個の炭素原子と少なくとも約２個のＯ−アクリロイル基とを含むポリアクリロイル化アルカンポリオールと、約２〜１０重量％の間の接着促進アクリル化オリゴマーまたはアクリル化オリゴマーとアクリレートモノマーとのブレンド樹脂と、をさらに含む、請求項４３に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。５２．前記接着促進樹脂が、アクリル化ウレタン樹脂、アクリル化エポキシ樹脂、およびアクリル化エステルオリゴマー樹脂からなる群より選択される、請求項５１に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。５３．前記染料リザバ層が、染料をさらに含む、請求項４３に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。５４．二重層コーティングが、少なくとも約２５のマクベスナンバーを有する、請求項５３に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。５５．二重層コーティングが、約２％未満のヘイズゲインを有する、請求項５３に記載の着色可能耐スクラッチ性プラスチック。