JP6666247B2 - 選択的光遮蔽用光物理材料及びその選択的光遮蔽用光物理材料を含む光学素子 - Google Patents

Description

本発明は、一般に選択的光遮蔽用光物理材料に関し、より具体的には、硬化性マトリックス組成物及びその中に分散した有効量の紫外光用添加剤を含有し、５８９ｎｍの波長にて１〜１．８の範囲内の屈折率及び紫外光の領域において３０％以下の光透過率の値を有する光物理材料に関する。

様々な光学素子の用途に対し望ましい光物理的特性を有する、透明な又は光拡散性の材料への継続的要望がある。一般に、これらの材料は、それらを通って紫外光及び可視光の両者が透過可能である。しかし、これらの材料を通っての紫外光透過（すなわち、１０ｎｍ〜４０５ｎｍの波長の光）は、下にある成分又は材料に問題を引き起こし得る。

例えば、表面にはんだマスクを有する回路基板上に発光素子（ＬＥＤｓ）を取付けた屋外照明用の又は発光ダイオードの表示板において、太陽から照射される紫外光は、はんだマスクと反応可能であり、はんだマスクがＬＥＤからの可視光量を暗くする、及び少なくする原因となる。

同様に建築業において、太陽からの紫外光がガラス窓を通って建物の内装まで透過することは、カーテンに用いられる布地、家具及び敷物が経時的に褪せる原因となり得る。

それ故、これらの材料における光物理的特性に付随して劣化又は変化しない、紫外光の選択的遮蔽に関し、未解決の課題がある。

本発明は、硬化性マトリックス組成物及びその中に分散した有効量の紫外光用添加剤を含有する光物理材料であって、光物理材料は５８９ｎｍの波長にて１〜１．８の範囲内の屈折率及び紫外光の領域におけるあらゆる波長にて３０％以下の光透過率の値を有するものである、光物理材料を提供する。紫外光用添加剤を欠く参照用硬化性マトリックス組成物を含有する光物理材料についてと同一測定条件下で光物理特性の所定値を測定する時、光物理材料についての光物理的特性の試験値が、光物理特性の所定値に対し５％以内の範囲内にあるように、硬化性マトリックス組成物の中に分散した紫外光用添加剤の有効量を設定する。光物理的特性は、可視光の領域における色差（ＣＩＥＬＡＢ色座標を用いる）、光の領域におけるあらゆる波長での光拡散率、可視光（すなわち、４０５ｎｍ〜７００ｎｍの波長の光）の領域における光透過率、及びそれらの組み合わせから選択される。

本発明の光物理材料を、様々な用途へ用い得、それは光学素子及び用途において用いることを含む。この点について、本発明は、基材及び基材上に配置した光物理材料を含む、光学素子を提供する。

本発明はまた、前述の光物理材料を提供すること及び基材上に光物理材料を設けることを包含する、光学素子の形成方法を提供する。

本発明は、硬化性マトリックス組成物を提供するものであり、硬化性マトリックス組成物はその中に分散された有効量の紫外光用添加剤を有する。本発明はまた、硬化性マトリックス組成物を含有する光物理材料を提供する。

そのような光物理材料は様々な用途において有用である。それは、色差、光拡散率及び光透過率の項において、可視光の領域における素子の光物理的特性をあまり変えずに高度に紫外光から保護する材料を提供するため、光学素子又は非光学素子において用いることを含む。そして、本発明はまた、光物理材料を含む光学素子の形成方法を提供する。

あるいは、本発明の光物理材料をまた、非光学素子及び用途、例えば、密閉材、粘着剤又は充填剤においても用い得る。

硬化性マトリックス組成物は、（Ａ）１分子あたり平均１個より多い脂肪族不飽和有機基を有するオルガノポリシロキサン、（Ｂ）ケイ素結合水素原子を１分子あたり平均２個以上有する架橋剤成分、及び（Ｃ）ヒドロシリル化触媒を含む。いくつかの実施形態においては、硬化性マトリックス組成物は、（Ｄ）シリコーン樹脂の全重量に対して、平均して０．１重量パーセント〜３．０重量パーセントの範囲内の量で存在する、脂肪族不飽和有機基を有するシリコーン樹脂を更に含む。

いくつかの実施形態においては、硬化性マトリックス組成物を硬化させ、４０以上のショアＡ硬度を有する光物理材料を形成する場合、架橋剤成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）及び（Ｄ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は１．０／１〜３．０／１の範囲内の値を有する。

他のいくつかの実施形態においては、硬化性マトリックス組成物を硬化させ、２０未満のショアＡ硬度を有する光物理材料を形成する場合、架橋剤成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）及び（Ｄ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は０．１／１〜１．０／１の範囲内の値を有する。

前述のように、硬化性マトリックス組成物はまた、硬化の前に、成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び任意のものとして（Ｄ）の中に分散した有効量の紫外光用添加剤（Ｅ）を含む。紫外光用添加剤（Ｅ）の「有効量」とは、本発明における定義として、紫外光用添加剤（Ｅ）の量であって、紫外光の領域におけるあらゆる波長において光透過率の値が３０％以下である光物理材料を提供するものでありながら、紫外光用添加剤を含まないこと以外は同一の硬化性マトリックス組成物から形成した光物理材料と比較して、光物理材料の可視光の領域における光物理的特性変化を５％以内の範囲内にするものである。その光物理的特性は、色差、光拡散率及び可視光の領域における光透過率及びそれらの組み合わせである。

いくつかの実施形態においては、硬化性マトリックス組成物はまた、他の任意の成分を（すなわち、成分（Ａ）〜（Ｅ）に追加して）含み得る。成分（Ａ）〜（Ｅ）の各々及び他の任意の成分について、下記に記載する。

成分（Ａ）は、１分子あたり平均１個より多い脂肪族不飽和有機基を有するオルガノポリシロキサンを含有する。

脂肪族不飽和有機基としては、本発明における定義として、平均して１個以上の炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合を含むあらゆる炭素含有官能基が挙げられる。いくつかの実施形態においては、例えば、脂肪族不飽和有機基は脂肪族不飽和炭化水素基である。

成分（Ａ）中における脂肪族不飽和有機基としては、特に限定されるものではないが、ビニル、アリル、ブテニル、ペンテニル及びヘキセニル、あるいはビニルで例示されるアルケニルを挙げ得る。脂肪族不飽和有機基としては、特に限定されるものではないが、エチニル、プロピニル及びブチニルで例示されるアルキニル基を挙げ得る。成分（Ａ）中における脂肪族不飽和有機基は、末端に、側鎖に、又は末端及び側鎖の両方の位に、位置し得る。あるいは、成分（Ａ）中における脂肪族不飽和有機基は、一種以上のオルガノポリシロキサンの末端位に位置し得る。

成分（Ａ）のオルガノポリシロキサンにおいてまた存在し得る、残りのケイ素結合有機基としては、不飽和脂肪族無しの、置換又は非置換炭化水素基を挙げ得る。単官能の非置換炭化水素基としては、特に限定されるものではないが、メチル、エチル、プロピル、ペンチル、オクチル、ウンデシル及びオクタデシルなどのアルキル基、並びにシクロヘキシルなどのシクロアルキル基が例示される。単官能の置換炭化水素基としては、特に限定されるものではないが、クロロメチル、３−クロロプロピル及び３，３，３−トリフルオロプロピル、フルオロメチル、２−フルオロプロピル、３，３，３−トリフルオロプロピル、４，４，４−トリフルオロブチル、４，４，４，３，３−ペンタフルオロブチル、５，５，５，４，４，３，３−ヘプタフルオロペンチル、６，６，６，５，５，４，４，３，３−ノナフルオロヘキシル及び８，８，８，７，７−ペンタフルオロオクチルなどのハロゲン化アルキル基が例示される。

いくつかの実施形態においては、成分（Ａ）は、（Ａ１）１分子あたり平均１個以上の脂肪族不飽和有機基を有し、かつ、１５，０００ｍＰａ・ｓまでの粘度（摂氏２５度にて測定）を有する第一のオルガノポリシロキサン、並びに、（Ａ２）１分子あたり平均２個以上の脂肪族不飽和有機基を有し、かつ、２，０００ｍＰａ・ｓ以上の粘度（摂氏２５度にて測定）を有する第二のオルガノポリシロキサンを含有する。

成分（Ａ１）としては、一種のオルガノポリシロキサンを挙げ得、又は、次の特性、すなわち構造、平均分子量、シロキサン構造単位及び配列のうち一種以上において相違する、１分子あたり平均１個以上の脂肪族不飽和有機基を有する二種以上のオルガノポリシロキサンを含有する混合物を挙げ得る。前記のように、成分（Ａ１）の粘度は１５，０００ｍＰａ・ｓ（摂氏２５度にて測定）までのものである。あるいは、成分（Ａ１）の粘度を、１００ｍＰａ・ｓ〜１２，０００ｍＰａ・ｓの範囲内、あるいは、２００ｍＰａ・ｓ〜２，５００ｍＰａ・ｓの範囲内、そしてあるいは３００ｍＰａ・ｓ〜２，０００ｍＰａ・ｓの範囲内（摂氏２５度にて測定）とし得る。本発明の組成物中における成分（Ａ１）の含有量を、成分（Ａ１）及び（Ａ２）を合わせた重量に対し、０．１重量％〜９０重量％の範囲、又は６０重量％〜８０重量％の範囲とし得る。

いくつかの実施形態においては、成分（Ａ１）は一般式（Ｉ）、Ｒ^１ _３ＳｉＯ−（Ｒ^１ _２ＳｉＯ）_ａ−ＳｉＲ^１ _３で表される。ここで、Ｒ^１は独立して、前述の、脂肪族不飽和有機基、又は単官能の置換若しくは未置換炭化水素基である。そして、下付き文字のａは、成分（Ａ１）の粘度を、摂氏２５度にて測定して１５，０００ｍＰａ・ｓまでのものとするのに十分な値の整数である。あるいは、一般式（Ｉ）としては、α，ω−ジアルケニル官能性のオルガノポリシロキサンを挙げ得る。

成分（Ａ２）としては、一種のオルガノポリシロキサンを挙げ得、又は、以下の特性、すなわち構造、平均分子量、シロキサン構造単位及び配列のうち一種以上において相違する、１分子あたり平均２個以上の脂肪族不飽和有機基を有する二種以上のオルガノポリシロキサンを含有する混合物を挙げ得る。前記のように、成分（Ａ２）の粘度は２，０００ｍＰａ・ｓ（摂氏２５度にて測定）以上のものである。あるいは、成分（Ａ２）の粘度を、７，０００ｍＰａ・ｓ〜１０，０００，０００ｍＰａ・ｓの範囲内、あるいは、１０，０００ｍＰａ・ｓ〜１００，０００ｍＰａ・ｓの範囲内、そしてあるいは４５，０００ｍＰａ・ｓ〜６５，０００ｍＰａ・ｓの範囲内（摂氏２５度にて測定）とし得る。組成物中における成分（Ａ２）の含有量を、成分（Ａ１）及び（Ａ２）を合わせた重量に対し、１０重量％〜９９．９重量％の範囲、あるいは２０重量％〜４０重量％の範囲とし得る。

いくつかの実施形態においては、成分（Ａ２）は一般式（ＩＩ）、Ｒ^２ _３ＳｉＯ−（Ｒ^２ _２ＳｉＯ）_ｂ−ＳｉＲ^２ _３で表される。ここで、各Ｒ^２は独立して、前述の、脂肪族不飽和有機基、又は単官能の置換若しくは未置換炭化水素基である。そして、下付き文字のｂは、成分（Ａ２）の粘度を、摂氏２５度にて測定して２，０００ｍＰａ・ｓ以上のものとするのに十分な値の整数である。あるいは、一般式（ＩＩ）としては、α，ω−ジアルケニル官能性のオルガノポリシロキサンを挙げ得る。

成分（Ｂ）は、ケイ素結合水素原子を１分子あたり平均２個以上有する架橋剤成分である。成分（Ｂ）は、ポリオルガノ水素化シロキサン、又はオルガノ水素化ケイ素構造の樹脂状のものを含有し得る。成分（Ｂ）としては、単一のポリオルガノ水素化シロキサン又はオルガノ水素化ケイ素構造の樹脂状のものを挙げ得、又は以下の特性、すなわち構造、粘度、平均分子量、シロキサン構造単位及び配列のうち一種以上において相違する、二種以上のポリオルガノ水素化シロキサン若しくはオルガノ水素化ケイ素構造の樹脂状のものを含有する混合物を挙げ得る。

いくつかの実施形態においては、成分（Ｂ）は直鎖ポリオルガノ水素化シロキサンであって、一般式（ＩＶ）、Ｒ^３ _３ＳｉＯ−（Ｒ^３ _２ＳｉＯ）_ｃ−ＳｉＲ^３ _３で表される。ここで、各Ｒ^３は独立して、水素原子、単官能の有機基、又は単官能の炭化水素基である。その単官能の炭化水素基は、単官能の置換あるいは未置換炭化水素基であり、１分子あたり平均して２個以上のＲ^３が水素原子という条件である。そして、下付き文字のｃは、値が１以上の整数である。あるいは、１分子あたり３個以上のＲ^３を水素原子とし得、ｃを１〜２０、あるいは１〜１０とし得る。成分（Ｂ）は、末端水素化オルガノポリシロキサンを含有し得る。あるいは、成分（Ｂ）は、ポリ（ジメチル／メチル水素化）シロキサン共重合体を含有し得、末端ケイ素結合水素原子を有するものでも有しないものでもよい。

いくつかの実施形態においては、Ｒ^３として単官能の未置換炭化水素基を挙げ得、メチル、エチル、プロピル、ペンチル、オクチル、ウンデシル及びオクタデシルなどのアルキル基、ビニル、アリル、ブテニル、ペンテニル及びヘキセニルなどのアルケニル基、シクロヘキシル及びシクロヘキセニルエチルなどの脂環式ラジカル、並びに、エチニル、プロピニル及びブチニルなどのアルキニル基、シクロペンチル及びシクロヘキシルなどのシクロアルキル基によって例示される。Ｒ^３上に存在し得る非反応性置換基としては、特に限定されるものではないが、ハロゲン及びシアノが挙げられる。単官能の有機基が置換炭化水素基であるものとしては、特に限定されるものではないが、クロロメチル、３−クロロプロピル及び３，３，３−トリフルオロプロピル、フルオロメチル、２−フルオロプロピル、３，３，３−トリフルオロプロピル、４，４，４−トリフルオロブチル、４，４，４，３，３−ペンタフルオロブチル、５，５，５，４，４，３，３−ヘプタフルオロペンチル、６，６，６，５，５，４，４，３，３−ノナフルオロヘキシル及び８，８，８，７，７−ペンタフルオロオクチルなどのハロゲン化アルキル基によって例示される。

あるいは、いくつかの実施形態においては、成分（Ｂ）は分枝ポリオルガノ水素化シロキサンであって、構造単位の一般式（ＩＩＩ）、（Ｒ^４ＳｉＯ_３／２）_ｄ（Ｒ^４ _２ＳｉＯ_２／２）_ｅ（Ｒ^４ _３ＳｉＯ_１／２）_ｆ（ＳｉＯ_４／２）_ｇで表される。ここで、下付き文字のｄ、ｅ、ｆ及びｇはモル分率を表す。一般式（ＩＩＩ）において、各Ｒ^４は独立して、水素原子又は単官能の有機基又は単官能の炭化水素基である。この単官能の炭化水素基は、単官能の置換又は未置換炭化水素基であり、先にＲ^３について例示したものであり、１分子あたり平均２個以上のＲ^４が水素原子という条件である。更に、一般式（ＩＩＩ）の分枝ポリオルガノ水素化シロキサンにおいて、０．１モル％〜９０モル％のＲ^４を、ケイ素結合水素原子とし得る。加えて、下付き文字のｆは正の数であり、下付き文字のｅ、ｄ及びｇは各々、ゼロ又は正の数であって、ｄ＋ｇは正の数であり、ｄ＋ｅ＋ｇ＋ｆは１である。

いくつかの実施形態においては、成分（Ｂ）は、Ｒ^５ _３ＳｉＯ_１／２構造単位及びＲ^５ _２ＳｉＯ_２／２構造単位を包含する。ここで、各Ｒ^５は独立して水素原子又は単官能の有機基又は単官能の炭化水素基である。この炭化水素基は、単官能の置換又は未置換炭化水素基であり、先にＲ^３について例示したものであり、１分子あたり平均して２個以上のＲ^５が水素という条件である。

いくつかの他の実施形態においては、成分（Ｂ）は、Ｒ^６ _３ＳｉＯ_１／２構造単位、Ｒ^６ _２ＳｉＯ_２／２構造単位及びＲ^６ＳｉＯ_３／２構造単位を包含する。ここで、各Ｒ^６は独立して水素原子又は単官能の有機基又は単官能の炭化水素基である。この炭化水素基は、単官能の置換又は未置換炭化水素基であり、先にＲ^３について例示したものであり、１分子あたり平均して２個以上のＲ^６が水素という条件である。

更に他の実施形態においては、成分（Ｂ）は、Ｒ^７ _３ＳｉＯ_１／２構造単位及びＳｉＯ_４／２構造単位を包含する。ここで、各Ｒ^７は独立して水素原子又は単官能の有機基又は単官能の炭化水素基である。この炭化水素基は、単官能の置換又は未置換炭化水素基であり、先にＲ^３について例示したものであり、１分子あたり平均して２個以上のＲ^７が水素という条件である。

硬化性マトリックス組成物中における成分（Ｂ）の濃度は、組成物を硬化（すなわち架橋）させるのに十分である。

いくつかの実施形態において、硬化性マトリックス組成物を硬化させ、４０以上のショアＡ硬度を有する光物理材料を形成する場合、架橋剤成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）及び任意成分（Ｄ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は１．０／１〜３．０／１の範囲内の値を有する。

他のいくつかの実施形態において、硬化性マトリックス組成物を硬化させ、２０未満のショアＡ硬度を有する光物理材料を形成する場合、架橋剤成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）及び任意成分（Ｄ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は０．１／１〜１．０／１の範囲内の値を有する。

組成物は、（Ｃ）ヒドロシリル化触媒を更に含有する。（Ｃ）ヒドロシリル化触媒は、架橋剤成分（Ｂ）及び成分（Ａ）及び任意成分（Ｄ）の間の反応を促進する。ヒドロシリル化触媒（Ｃ）としてはあらゆるヒドロシリル化触媒を挙げ得、白金族金属（すなわち、白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、オスミウム及びイリジウム）又は白金族金属を含む化合物を含有する、あらゆる周知のヒドロシリル化触媒が挙げられる。典型的には白金族金属は白金であり、ヒドロシリル化反応におけるその高い活性によるものである。

（Ｃ）として好ましい特定のヒドロシリル化触媒としては、クロロ白金酸錯体及び、Ｗｉｌｌｉｎｇにより米国特許第３，４１９，５９３号において開示され、そのヒドロシリル化触媒を記述する部分を本発明にて援用する、ある種のビニル含有オルガノシロキサンが挙げられる。この型の触媒は、クロロ白金酸及び１，３−ジフェニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンの反応生成物である。

ヒドロシリル化触媒（Ｃ）としてはまた、ヒドロシリル化担持触媒も挙げ得、これはその表面に白金族金属を有する固体担体を含有するものである。固体担体は、粒子状の炭素、シリカ又はアルミニウムを含有し得る。担持触媒の例としては、特に限定されるものではないが、炭素担持白金、炭素担持パラジウム、炭素担持ルテニウム、炭素担持ロジウム、シリカ担持白金、シリカ担持パラジウム、アルミナ担持白金、アルミナ担持パラジウム及びアルミナ担持ルテニウムが挙げられる。

また、若しくはあるいは、ヒドロシリル化触媒（Ｃ）としてはまた、マイクロカプセル化した白金族金属含有触媒も挙げ得、これは熱可塑性樹脂中にてカプセル化した白金族金属を含有するものである。マイクロカプセル化したヒドロシリル化触媒を含む、ヒドロシリル化−硬化性シリコーン組成物は、長時間安定であって典型的には数か月以上環境条件下にて安定であり、更になお、熱可塑性樹脂（複数可）の融点又は軟化点を上回る温度にて比較的速やかに硬化する。マイクロカプセル化したヒドロシリル化触媒及びそれらの調製方法はこの技術分野においてよく知られている。その例示としては、米国特許第４，７６６，１７６号及びその中の引用文献、並びに米国特許第５，０１７，６５４号が挙げられる。ヒドロシリル化触媒（Ｃ）としては、単一の触媒又は、構造、形状、白金族金属、配位するリガンド及び熱可塑性樹脂などの一種以上の特性が相違する、二種以上の異なる触媒を含有する混合物を挙げ得る。

ヒドロシリル化触媒（Ｃ）の濃度は、架橋剤成分（Ｂ）並びに成分（Ａ）及び（Ｄ）の付加反応の触媒となるのに十分である。ヒドロシリル化触媒（Ｃ）の濃度は、典型的には成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｄ）を合わせた重量に対し、０．０１ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍの白金族金属を、あるいは０．５ｐｐｍ〜１００ｐｐｍの白金族金属を、あるいは１ｐｐｍ〜２５ｐｐｍの白金族金属を、提供するのに十分である。

いくつかの実施形態において、硬化性マトリックス組成物としては任意のものとして、脂肪族不飽和有機基を有するシリコーン樹脂（Ｄ）が挙げられる。

いくつかの実施形態において、シリコーン樹脂（Ｄ）が存在する場合は、シリコーン樹脂（Ｄ）の重量に対し平均して０．１％〜３．０％（すなわち０．１重量％〜３．０重量％）の範囲内の含有量で存在する脂肪族不飽和有機基を有する。あるいは、脂肪族不飽和有機基がシリコーン樹脂（Ｄ）中に存在する場合の含有量を、同一の基準で、１．０重量％〜３．０重量％の範囲内とし得、あるいは１．５重量％〜３．０重量％の範囲内とし得、あるいは１．５重量％〜２．０重量％の範囲内とし得る。

いくつかの実施形態において、脂肪族不飽和有機基を有するシリコーン樹脂（Ｄ）が存在し、０．１重量％〜３．０重量％の範囲内で存在する場合、Ｒ^８ＳｉＯ_３／２構造単位及び／又はＳｉＯ_４／２構造単位を、Ｒ^８ _３ＳｉＯ_１／２構造単位及び／又はＲ^８ _２ＳｉＯ_２／２構造単位と組み合わせて含有する。ここで、Ｒ^８は独立して、単官能の有機基又は単官能の炭化水素基であり、この炭化水素基は、前述のＲ^３について例示される単官能の置換又は未置換炭化水素基である。この技術分野において容易に理解されることとして、Ｒ^８ _３ＳｉＯ_１／２構造単位は、Ｍ構造単位である。Ｒ^８ _２ＳｉＯ_２／２構造単位はＤ構造単位である。Ｒ^８ＳｉＯ_３／２構造単位はＴ構造単位である。そして、ＳｉＯ_４／２構造単位はＱ構造単位である。従って、シリコーン樹脂（Ｄ）としては、ＭＱ樹脂であっても、ＭＤＴ樹脂であっても、又はこれら異なる構造単位のあらゆる有用な組み合わせを挙げ得る。二種以上の異なる型のシリコーン樹脂を、組成物のシリコーン樹脂（Ｄ）中において互いに組み合わせて利用し得る。いくつかの実施形態において、シリコーン樹脂（Ｄ）はＭＱ樹脂を含有する。これらの実施形態において、ＭＱ樹脂中におけるＭ構造単位のＱ構造単位に対するモル比は、望ましいシリコーン樹脂（Ｄ）の物理的特性に基づいて変わり得る。

Ｒ^８ _３ＳｉＯ_１／２構造単位及びＳｉＯ_４／２構造単位を包含するこれらの実施形態において、シリコーン樹脂（Ｄ）は脂肪族の不飽和有機基を０．１重量％〜３．０重量％の範囲内の含有量で有するものであり、Ｍ構造単位のＱ構造単位に対する比率（Ｍ：Ｑ比率）を０．５：１〜２．０：１の範囲内とし得る。シリコーン樹脂（Ｄ）はＲ^８ _３ＳｉＯ_１／２構造単位及びＳｉＯ_４／２構造単位を含有するものであり、１，０００〜１０，０００の範囲内の数平均分子量を、あるいは３，０００〜６，０００の範囲内の数平均分子量を有し得る。数平均分子量（Ｍ_ｎ）は、低角度レーザー光散乱検出器若しくは屈折率検出器及びシリコーン樹脂（ＭＱ）標準品を採用しての、ゲル浸透クロマトグラフィによって求め得る。

シリコーン樹脂（Ｄ）はあらゆる好適な方法によって調製し得る。シリコーン樹脂（Ｄ）は一種のシリコーン樹脂であってもよい。あるいは、シリコーン樹脂（Ｄ）は二種以上のシリコーン樹脂を含有し得、ここで、樹脂は以下の特性、構造、ヒドロキシル及び又は加水分解性基の含有量、分子量、シロキサン構造単位、並びに配列の一種以上が異なる。

硬化性マトリックス組成物中におけるシリコーン樹脂（Ｄ）の含有量は、存在するポリマーの型及び量並びに、成分（Ａ）及び（Ｄ）の脂肪族の不飽和有機基（例えばビニル）の量に基づいて変わり得る。しかし、シリコーン樹脂（Ｄ）の含有量を、硬化性マトリックス組成物中におけるシリコーン樹脂（Ａ）〜（Ｄ）を合わせた重量に対し、０重量％〜５０％の範囲内とし得、あるいは２５重量％〜４５％の範囲内とし得る。

成分（Ｅ）は紫外光用添加剤であって、約４０５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内における（すなわち、紫外光の領域の範囲内の）硬化層を通っての紫外光透過率をあらゆる波長にて３０％未満の光透過率まで低下させるのに十分な量を、硬化性マトリックス組成物内に添加する、及び分散するものである。

成分（Ｅ）はまた、光物理材料（すなわち硬化層）の光物理的特性の一種以上の項において、成分（Ｅ）を用いず形成した光物理材料の目標特性と比べわずかしか又は全く低下させない結果をもたらすものとなる含有量で添加するものである。より具体的には、成分（Ｅ）を硬化性マトリックス組成物へ、光物理材料についての光物理的特性の試験値が、成分（Ｅ）を用いない以外は同一の硬化性マトリックス組成物から形成した光物理材料についての光物理的特性の所定値に対し５％以内の変化となるような含有量で添加する。ここで、光物理的特性は、可視光の領域における色差、光の領域におけるあらゆる波長での光拡散率、可視光の領域における光透過率及びそれらの組み合わせから選択される。光物理的特性の所定値を、本発明によるが紫外光用添加剤を欠く硬化性マトリックス組成物から形成した光物理材料（すなわち、前述の成分（Ａ）〜（Ｃ）及び任意のものとして（Ｄ）を有し、しかし成分（Ｅ）を用いない硬化性マトリックス組成物より光物理材料を形成するものである）について測定する。

光物理的特性の所定値を、試験値を測定するのに用いるのと同一条件で測定する。測定条件の非限定的な例としては、層の厚み、温度、光の波長、光の強度その他が挙げられる。試験値及び所定値の間の差を、５％以内（すなわち決して５％を超えない）とし得、あるいは０％〜５％とし得、あるいは０％〜３％とし得、あるいは０％〜１％とし得る。

更に、紫外光用添加剤（Ｅ）の添加は、硬化性マトリックス組成物を硬化させ、前記の光学的及び物理的目標特性を有する光物理材料を形成することを妨げない含有量とすべきである。

いくつかの実施形態において、紫外光用添加剤（Ｅ）は、紫外光吸収化合物（ＵＶＡ）、ナノ粒子の光散乱剤、ナノ粒子の光吸収剤、又はそれらの組み合わせを含有する。いくつかの実施形態において、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）などの光安定剤もまた、前述の他のＵＶ光用添加剤と組み合わせて用い得る。いくつかの他の実施形態において、紫外光用添加剤は、前述の列挙からの単一の型の紫外光用添加剤を一種より多く含み得る。

本発明の紫外光吸収化合物（また紫外光フィルタとしても知られる）は好ましくは、約４０５ｎｍまでの波長（すなわち紫外光の領域における波長）について紫外光照射への高い吸収性を有し、かつ、例えば次のような化合物を包含する。置換及び未置換の、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、シアノアクリレート、並びにヒドロキシフェニルトリアジンなど。例えば、好適な光吸収化合物としては、様々なヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシフェニルトリアジン（ＨＰＴ）及びヒドロキシベンゾトリアゾールが挙げられる。好ましい紫外光吸収化合物としては、商標Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）としてＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社、ニュージャージー州のフォーハムパークより市販の化合物が挙げられ、それには、Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）３８４−２（液体のヒドロキシベンゾトリアゾールＵＶ光吸収化合物）、Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）４７９（ヒドロキシフェニルトリアジンＵＶ光吸収化合物）、及びＴｉｎｕｖｉｎ（登録商標）４００（液体のヒドロキシフェニルトリアジン（ＨＰＴ）ＵＶ光吸収化合物）が挙げられる。利用し得る他の好適な紫外光吸収化合物は、例えば米国特許出願公開第２００６／０００７５１９（Ａ１）号に開示されており、この開示を本発明に援用する。

本発明の光安定剤を含む場合、風化又は光照射により生成するラジカルを捕捉するそれらの能力によって、光物理材料を光化学的分解から守る機能を発揮する。いくつかの実施形態において、本発明の光安定剤として、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）を挙げ得、これはポリマー組成物中における光誘起分解に対し極めて効率的な安定剤である。ＨＡＬＳ化合物の例示としては、特に限定されるものではないが、オリゴマーの若しくは置換されたＨＡＬＳ、２，２，６，６，−テトラメチルピペリジン誘導体、３，３，５，５−テトラメチルモルホリン、２，２，４，６，６−ペンタメチルピペラジン、及びビス（１，１−ジメチルエチル）アミンが挙げられる。好適な市販のヒンダードアミン光安定剤としては、特に限定されるものではないが、商標Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）としてＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社、ニュージャージー州のフォーハムパークより販売のアミノ−エーテル官能性による化合物が挙げられ、それには、Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）１２３（デカン二酸ビス（２，２，６，６−テトラメチル−１−（オクチルオキシ）−４−ピペリジニル）エステル）、並びにＴｉｎｕｖｉｎ（登録商標）２９２（セバシン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）エステル、及びメチル １，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル セバシン酸エステル）が挙げられる。利用し得る他の好適な光安定剤は、例えば米国特許出願公開第２００６／０００７５１９（Ａ１）号に開示されており、この開示を本発明に援用する。

好適な紫外光吸収剤又はナノ粒子の紫外光散乱剤としては、特に限定されるものではないが、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）及び二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）が挙げられる。

本発明の硬化性マトリックス組成物は、付加的に任意の配合成分を含有し得る。付加的な任意の配合成分の例としては、特に限定されるものではないが、ヒドロシリル化触媒抑制剤としては、３−メチル−３−ペンテン−１−イン、３，５−ジメチル−３−ヘキセン−１−イン、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、１−エチニル−１−シクロヘキサノール、２−フェニル−３−ブチン−２−オール、ビニルシクロシロキサン、及びトリフェニルホスフィンなどが挙げられ、粘着促進剤としては、米国特許第４，０８７，５８５号及び米国特許第５，１９４，６４９号が教示するところの開示を本発明に援用する粘着促進剤が挙げられる。この粘着促進剤としては、染料、顔料、酸化防止剤、熱安定剤、難燃添加剤、ＵＶトレーサ、並びに流動制御添加剤などが挙げられる。

更に、硬化性マトリックス組成物としてはまた、光拡散剤、リン粉、フォトニック結晶、量子ドット、カーボンナノチューブ、蛍光染料若しくは吸光染料などの染料、並びにそれらの組み合わせなどの任意の活性な配合剤を挙げ得る。光学的に活性な配合剤の正確な含有量は任意のものとして選択した光学的に活性な特定の配合剤によるが、硬化性マトリックス組成物へ光学的に活性な配合剤を、硬化性マトリックス組成物に対し０重量％〜２０重量％の、あるいは０．１重量％〜１０重量％の範囲内の含有量で添加し得る。光学的に活性な配合剤を硬化性マトリックス組成物と混合し得、又は硬化性マトリックス組成物を硬化させ光物理材料とすることにより調製した光学素子表面上へ塗工し得る。

本発明は、本明細書にて述べた光物理的特性及び他の物理的特性を有する硬化層を形成するための硬化性マトリックス組成物（及びそれらの光学素子中においての使用）を提供するものであるが、硬化させてそのような光物理的特性及び他の物理的特性を達成し得る硬化層を形成するものである他の（付加的な成分を有する、又は化学的に異なる成分から形成する）硬化性マトリックス組成物があると想定される。

前述の光物理材料（すなわち硬化層）は、室温にて、又は加熱して前述の硬化性マトリックス組成物を硬化させることにより得られ得る。しかし、加熱は硬化を加速し得る。加熱の正確な時間及び温度は様々な要因により変化するものとなる。その要因としては、触媒の含有量及び型、並びに（どれ程であっても）存在する抑制剤の含有量が挙げられる。しかし、５０℃〜２００℃の範囲内の温度での、数秒〜数時間の時間をかけての、より典型的には５分〜１時間の時間をかけての加熱により、硬化性マトリックス組成物の硬化を為し得る。

前記のように、本発明の硬化性マトリックス組成物中において分散した紫外光用添加剤（Ｅ）の含有量は、紫外光の領域（約１０ｎｍ〜４０５ｎｍ）における光物理材料を通る光透過率を３０％以下の光透過率まで低下させるものとしてある。同時に、紫外光用添加剤（Ｅ）を、を硬化性マトリックス組成物へ、次に述べる含有量で添加する。その含有量とは、光物理材料についての光物理的特性の試験値を、紫外光用添加剤（Ｅ）を欠く硬化性マトリックス組成物から形成した光物理材料に対し５％以内の変化とするようにするものである。ここで、光物理的特性は、色差、光拡散率、可視光の領域における光透過率及びそれらの組み合わせから選択される。

本発明における定義として、紫外光の領域における光透過率の値は、紫外光の領域の範囲内（すなわち、１０ｎｍ〜４０５ｎｍ）における一定の波長の光を光物理材料を通って透過させ、そしてコニカミノルタ社のＣＭ−５分光測色計を用いて光透過率の値を測定することによって得られるものである。同様に、可視光の領域における光透過率の値は、可視光の領域の範囲内（すなわち、４０５ｎｍ〜７００ｎｍ）におけるいくつかの波長の、光物理材料を通っての透過光によって、及びコニカミノルタ社のＣＭ−５分光測色計を用いての光透過率の値測定によって得られるものである。

従って、いくつかの実施形態において、光物理材料が光学的に透明であって紫外光用添加剤（Ｅ）無しに可視光の領域において望ましい光透過率を有する場合、紫外光用添加剤（Ｅ）の添加量は、紫外光の領域における光透過率の値を３０％以下まで低下させるのに十分なものであるが、可視光の領域における光物理材料の光透過率を、光透過率の所定値〜５％以内の変化とするものである。例えば、成分（Ａ）〜（Ｄ）を有しているが、成分（Ｅ）を有していない硬化性マトリックス組成物から形成した光物理材料の４５０ｎｍでの光透過率の所定値が９５％の光透過率と測定される場合、成分（Ａ）〜（Ｅ）を有する硬化性マトリックス組成物から形成した光物理材料に許容される４５０ｎｍにて測定した光透過率の値は、９０．２５％〜９９．７５％の光透過率の範囲内で変化し得る。

同様に、光物理材料が紫外光用添加剤（Ｅ）無しに望ましい光拡散特性（すなわち望ましい光拡散率の値）を有する場合、紫外光用添加剤（Ｅ）の添加量は、紫外光の領域における光透過率の値を３０％まで低下させるのに十分なものであるが、可視光の領域における光物理材料の光拡散率の値を、光拡散率の所定値〜５％以内の変化とするものである。

本発明における定義として、拡散透過率は、光物理材料などの材料を通る際に散乱した光量の程度である。この拡散率の値は、ヘイズにより間接的に測定され、ヘイズは透過の総計に対する拡散透過の単位である。ヘイズ（λ）を、特定の波長について若しくは領域全体にわたって与え得、又はＡＳＴＭ Ｄ １００３−００の記載により特定して計り得る。

例えば、成分（Ａ）〜（Ｄ）を有しているが、成分（Ｅ）を有していない前述の硬化性マトリックス組成物から形成した光物理材料の限界拡散透過率の所定値が５％と測定される場合、前述の成分（Ａ）〜（Ｅ）を有する硬化性マトリックス組成物から形成した光物理材料に許容される限界拡散透過率は、４．７５％〜５．２５％の範囲内で変化し得る。

更に、硬化層が紫外光用添加剤（Ｅ）無しに所望の色を有する場合、紫外光用添加剤（Ｅ）の添加量は、紫外光の領域における光透過率の値を３０％以下まで低下させるのに十分なものであるが、可視光の領域における硬化層の測色値を、測色値の所定値〜５％以内の変化とするものである。言い換えるならば、色差の値は５％以内の変化となる。

本発明における定義として、硬化層の色は、ＣＩＥＬＡＢ座標系にてＤ６５標準イルミナントを用いる色測定結果を用いて表現される。ここで、Ｌ^＊の値は硬化層の明度と定義され、ａ^＊は硬化層の赤／緑値の意であり、かつ、ｂ^＊は硬化層の黄／青値の意である。本発明における定義として、５％を超える色差の変化とは、限界色差値（複数可）Ｌ^＊、ａ^＊又はｂ^＊をあらかじめ定義して組み合わせた値（すなわち、成分（Ａ）〜（Ｅ）を有する硬化性マトリックス組成物から形成した光物理材料）の、測色値の所定値（すなわち、成分（Ａ）〜（Ｄ）を有する硬化性マトリックス組成物から形成した光物理材料）からの５％を超える変化を意味するものである。

いくつかの実施形態において、硬化性マトリックス組成物への紫外光用添加剤（Ｅ）の添加により、光物理材料についての前述のこれらの光物理的特性の一種より多い値が所定値から５％以内の変化となるものである光物理材料を形成する。例えば、いくつかの実施形態において、光透過率の値の変化及び可視光の領域における光物理材料の色差の両者は、光透過率の所定値及び測色値の所定値からそれぞれ５％以内の変化となる。

加えて、本発明の硬化性マトリックス組成物を硬化させることにより形成した光物理材料は、５８９ｎｍにて１〜１．８の範囲内の屈折率、例えば５８９ｎｍにて１〜１．５の屈折率、また例えば５８９ｎｍにて１．２〜１．５の屈折率を有する。硬化層において、５８９ｎｍにて１〜１．８の範囲内の屈折率を達成するため、本発明のいくつかの実施形態において、硬化性マトリックス組成物の各々のポリマー成分又は樹脂成分は前述の成分（Ａ）〜（Ｃ）を含むものであり、本質的にアリール基無しである。本発明における定義として、用語「本質的にアリール基無し」とは、硬化性マトリックス組成物のあらゆる成分の一部として、アリール基が意図して含まれていないと記載する意味である。代わりの実施形態において、少量又は残存量のアリール基を、ポリマー成分又は樹脂成分の一種以上に含み得、その成分としては成分（Ａ）〜（Ｄ）が挙げられ、それによる硬化性マトリックス組成物は、結果として得られる前述の５８９ｎｍにて１〜１．８の屈折率を有する硬化層を提供する。

また、いくつかの実施形態において、光物理材料は４０以上の、あるいは４０〜９５のショアＡ硬度の値を有し、この値はタイプＡのデュロメータにより、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０に従って測定するものである。これらのいくつかの実施形態において、４０以上のショアＡ硬度を有する光物理材料はまた、タックフリーの外側表面を提供する。タックフリーの光物理材料とは、本発明における定義として、接触による損傷を防ぎとめる、十分に堅牢な外側表面を有する光物理材料を意味する。言い換えるならば、光物理材料の外側表面は、べとつかず、粘着性でもなく、又は接触に対しねばねばしない。

あるいは、他の実施形態において、光物理材料は２０未満のショアＡ硬度の値を有し、あるいは２０〜５０のショアＯＯの値を有し、この値はタイプＡ又はタイプＯＯのデュロメータにより、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０に従って測定するものである。

前述の硬化性マトリックス組成物及び関連する光物理材料を、光学素子を製作するために用い得る。

用語「光学素子」又は「光学素子の用途」とは、本発明における定義として、光を生成、誘起又は制御可能なあらゆる素子を意味する。例えば、そのような光学素子としては、光導波路、光学レンズ、混合チャンバ、照明用反射板、ライトエンジン、トロッファ、光学カメラ、光カプラ、チャージカプラ、光ガイド、受光素子、及び高照度ＬＥＤ（ＨＢＬＥＤ）用収容部などのＬＥＤ用パッケージなどの、光を生成、及び／又は制御する素子を挙げ得る。建物用ガラス窓などの単にそれを通る光を制御する他の素子もまた、光学素子であり得る。

光学素子は、いくつかの実施形態においては、光物理材料を配置して形成するものであり、前述の硬化性マトリックス組成物から基材上にて形成される。いくつかの実施形態においては、硬化性マトリックス組成物を基材へ塗抹し硬化させ、基材上に配置された光物理材料を形成することができる。あるいは、硬化性マトリックス組成物をまず硬化させ光物理材料を形成し、続いて基材上に配置することができる。

基材とは、本発明における定義として、光学素子のあらゆる個別の成分、光学素子の成分のあらゆる集積、又は光学素子の全体を意味するものであり、使用時の紫外光に対するためのものである。そのような紫外光は光学素子の内にあっても外にあってもよい。

それ故、いくつかの実施形態においては、基材とは、機能性成分を含む光学素子の下にある成分を保護する被覆と言い得る。基材が他には光学素子に対し光学機能を提供せず、それは、そのような基材が光学素子を紫外光から守るため役立ち得るにもかかわらずである。

あるいは、基材とは光学素子の部分と意味し得るのであって、それは光学素子の他の機能性成分から生成する光を制御するものであり、このため光学素子についての光学機能（紫外光からの保護以外）を定める。光学素子のこれらの部分としては、被覆を挙げることができ、前述のものと同様であり、また成型する機能を持ち、その他の点ではそれらを通る光を変換する。従って、例えば、被覆とは発光素子（ＬＥＤ）のレンズを意味し、又は光ガイドを意味し得る。被覆は光学素子の成分を保護すること及び光学素子内にて光の変換を行うことの両者の役割を果たす。

他の代わりの実施形態において、基材としては、光学素子の機能性成分又は機能性成分の部分を挙げ得る。従って、例えば、基材とはプリント回路基板（ＰＣＢ）又はプリント配線基板（ＰＷＢ）を意味し得るのであって、支持構造上に担持された、又は他には支持構造と対になった電気的な成分（トレース、キャパシタ、抵抗器、活性な素子その他）を挙げ得る。この点について、基材はまた、光学素子の光学機能をも定めると考え得る。

用語「上に配置」とは、本発明における定義として、光物理材料の基材に対しての相対的方向性を記載するものであり、光物理材料の基材に対しての特定の並びを示唆する意図はない。いくつかの実施形態においては、介在する中間層が、基板及び光物理材料の間に存在し得、又は他には間に配置され得る。

いくつかの実施形態においては、光物理材料を、基材上へ硬化性塗工組成物を直接に又は間接的に塗布し、硬化層を硬化させて基材にしっかり付着した光物理材料を形成することにより基材上に配置する。

あるいは、光物理材料を、硬化層として形成し、続いて基材上に配置し得る。この点について、光物理材料を、ｉ）硬化性マトリックス組成物を成型すること及び、ｉｉ）硬化性マトリックス組成物を硬化させ光学素子に用いるための光物理材料を形成すること、に分けて形成し得る。工程ｉ）は、射出成形、トランスファ成形、注型、押出、オーバーモールド成形、カレンダー成形、圧縮成形、及びキャビティによる成形などの過程により為し得る。工程ｉ）のため選択した過程は、生成すべき光学素子の大きさ及び形、並びに選択した組成物を含む様々な要因に依存する。

これらのいくつかの実施形態においては、別々に形成した光物理材料を、基材に触れさせ、又はしっかり付け、又は固定し得る。更なる代わりの実施形態においては、別々に形成した光物理材料を、基材に隣接する光物理材料を基材と物理的に触れることなく運ぶことにより、基材上に配置する。他の実施形態において、別々に形成した光物理材料を、基材及び光学素子の他の成分の間にはさみ得る。

従って、本発明は、光物理材料の望ましい光物理的特性（色、可視光の領域における光透過率、及び／又は光拡散率の項におけるもの）を有効量の紫外光用添加剤（Ｅ）導入を通じて不利に変化させることなく、光物理材料を通っての紫外光透過率を効率的に低下させる方法を提供する。光学素子中において用いる場合、光物理材料はそれ故、光学素子の基材及び関連する化合物を、色、光透過率、及び／又は光拡散率の項における望ましい光物理的特性に不利に影響を及ぼすことなく、紫外光による分解から保護することを提供する。加えて、光物理材料の硬度は、４０以上のショアＡ硬度を有するいくつかの実施形態においては、基材を含めて光学素子を付加的に保護することを提供する。また、光物理材料及び光学素子の光学特性に不利に影響を及ぼし得るゴミ及び塵がたまることをも妨げる。あるいは、いくつかの実施形態において、光物理材料が２０以下のショアＡ硬度を有する場合、光物理材料としては、空隙の充填及び緩衝、並びに光学素子の様々な成分間の粘着を提供する柔軟なインターコネクト層を挙げ得る。

光物理材料はまた、非光学的な素子及び用途に用い得、例えば密閉材、粘着剤又は充填剤などであってよい。例えば、光物理材料を、建設又は建築用途における多孔質土壌材料を密閉するため用い得る。

添付の請求項が、発明を実施するための形態に記載された、表現並びに特定の化合物、組成物、若しくは方法に限定されることはなく、それらが添付の特許請求の範囲内に入る特定の実施形態の間で変化し得ることを理解すべきである。様々な実施形態の特定の特徴及び態様を記載するため本明細書において依拠されているあらゆるマーカッシュ群に関して、異なる、特殊な、及び／又は不測の結果は、全ての他のマーカッシュ群の構成員から独立して、各マーカッシュ群のそれぞれの構成員から得られ得るものとする。マーカッシュ群の各構成員は、添付の特許請求の範囲内の特定の実施形態に、個別に及び／又は組み合わせで依存され得、適切な根拠を提供する。

更に、本発明の様々な実施形態を記載する際に依拠されるあらゆる範囲及び部分範囲は独立して及び総じて、添付の特許請求の範囲内に入り、たとえ本明細書にその中の全部及び／又は一部の値が明記されていない場合であっても、そのような値を含む全範囲を記載及び想到するものと理解される。計数範囲及び部分範囲が、本発明の様々な実施態様を十分に記載しかつ可能にし、かかる範囲及び部分範囲が、更に、相当する２分の１、３分の１、４分の１、５分の１などに詳述され得ることを当業者は容易に認識する。まさにその一例として、範囲「０．１〜０．９（from 0.1 to 0.9）」を更に、下の方の３分の１、すなわち０．１〜０．３、中間の３分の１、すなわち０．４〜０．６、及び上の方の３分の１、すなわち０．７〜０．９と詳述し得、これらは個別に及び総じて添付の特許請求の範囲内に入り、かつ、添付の特許請求の範囲内の特定の実施形態に、個別に及び／又は総じて依存され得、適切な根拠を提供する。加えて、「以上（at least）」、「より大きい／より多い／を超え」（greater than）、「未満（less than)」、「以下／以内／を超えない（no more than）」などの範囲を定義又は修飾する語に関して、そのような語が部分範囲及び／又は上限若しくは下限を含むものと理解される。他の例として、「１０以上（at least 10）」の範囲は、本質的に、１０以上〜３５までの部分範囲、１０以上〜２５までの部分範囲、２５以上〜３５までの部分範囲などを含み、各部分範囲は、添付の特許請求の範囲内の特定の実施形態に、個別に及び／又は総じて依存され得、適切な根拠を提供する。最終的には、開示された範囲内の個々の数は、添付の特許請求の範囲内の特定の実施形態が依拠することがあり、適切な根拠を提供する。例えば、範囲「１〜９の（of from 1 to 9）」は、様々な個々の整数、例えば、３、並びに小数点（又は分数）を含む個別の数、例えば、４．１を含み、これは添付の特許請求の範囲内の特定の実施態様が依拠することがあり、適切な根拠を提供する。

本発明は以下の番号付けした態様を含む。

１．硬化性マトリックス組成物及びその中に分散した有効量の紫外光用添加剤を含有する光物理材料であって、光物理材料は５８９ｎｍの波長にて１〜１．８の範囲内の屈折率及び紫外光の領域におけるあらゆる波長にて３０％以下の光透過率の値を有するものであり、光物理材料についての光物理的特性の試験値は、紫外光用添加剤を欠く参照用硬化性マトリックス組成物を含有する光物理材料についてと同一測定条件下で光物理特性の所定値を測定する時、光物理特性の所定値に対し５％以内の範囲内にあるものであり、並びに、光物理的特性は、可視光の領域における色差、光の領域におけるあらゆる波長での光拡散率、可視光の領域における光透過率及びそれらの組み合わせから選択されるものである光物理材料。

２．４０以上のショアＡ硬度を有し、硬化性マトリックス組成物を硬化させることにより形成される光物理材料であって、硬化性マトリックス組成物は、（Ａ）１分子あたり平均１個より多い脂肪族不飽和有機基を有するオルガノポリシロキサン、（Ｂ）ケイ素結合水素原子を１分子あたり平均２個以上有する架橋剤成分、（Ｃ）ヒドロシリル化触媒、及び（Ｄ）シリコーン樹脂の全重量に対して、平均して０．１重量パーセント〜３．０重量パーセントの範囲内の量存在する脂肪族不飽和有機基を有するシリコーン樹脂を含有し、ここで、成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）及び（Ｄ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は、１．０／１〜３．０／１の範囲内の値を有する、態様１に記載の光物理材料。

３．４０以上のショアＡ硬度を有し、硬化性マトリックス組成物を硬化させることにより形成される光物理材料であって、硬化性マトリックス組成物は、（Ａ）１分子あたり平均１個以上の脂肪族不飽和有機基を有するオルガノポリシロキサン、（Ｂ）ケイ素結合水素原子を１分子あたり平均２個以上有する架橋剤成分であって、成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は、１．０／１〜３．０／１の範囲内の値を有する架橋剤成分、及び、（Ｃ）ヒドロシリル化触媒を含有するものである、態様１に記載の光物理材料。

４．２０未満のショアＡ硬度を有し、硬化性マトリックス組成物を硬化させることにより形成される光物理材料であって、硬化性マトリックス組成物は、（Ａ）１分子あたり平均１個以上の脂肪族不飽和有機基を有するオルガノポリシロキサン、（Ｂ）ケイ素結合水素原子を１分子あたり平均２個以上有する架橋剤成分、（Ｃ）ヒドロシリル化触媒、及び（Ｄ）シリコーン樹脂の全重量に対して、平均して０．１重量パーセント〜３．０重量パーセントの範囲内の量存在する脂肪族不飽和有機基を有するシリコーン樹脂を含有し、ここで、成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）及び（Ｄ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は、０．３／１〜１．０／１の範囲内の値を有する、態様１に記載の光物理材料。

５．２０未満のショアＡ硬度を有し、硬化性マトリックス組成物を硬化させることにより形成される光物理材料であって、硬化性マトリックス組成物は、（Ａ）１分子あたり平均１個以上の脂肪族不飽和有機基を有するオルガノポリシロキサン、（Ｂ）ケイ素結合水素原子を１分子あたり平均２個以上有する架橋剤成分であって、成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は、０．３／１〜１．０／１の範囲内の値を有する架橋剤成分、及び、（Ｃ）ヒドロシリル化触媒を含有するものである、態様１に記載の光物理材料。

６．成分（Ａ）が、（Ａ１）１分子あたり平均１個以上の脂肪族不飽和有機基を有し、かつ、摂氏２５度にて１５，０００ｍＰａ・ｓまでの粘度を有する、第一のオルガノポリシロキサン、（Ａ２）１分子あたり平均２個以上の脂肪族不飽和有機基を有し、かつ、摂氏２５度にて２，０００ｍＰａ・ｓ以上の粘度を有する第二のオルガノポリシロキサンを含有するものである、態様２〜５のいずれか１つに記載の光物理材料。

７．紫外光用添加剤が、紫外光吸収化合物、ナノ粒子の紫外光吸収剤、ナノ粒子の紫外光散乱剤、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるものである、態様１〜６のいずれか１つに記載の光物理材料。

８．紫外光用添加剤が光安定剤を更に含有するものである、態様７に記載の光物理材料。

９．紫外光用添加剤が、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシフェニルトリアジン、ヒドロキシベンゾトリアゾール、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるものである、態様１〜６のいずれか１つに記載の光物理材料。

１０．シリコーン樹脂（Ｄ）が、シリコーン樹脂（Ｄ）の全重量に対して、３．０重量パーセントまでの量のビニルを有する、態様２〜４のいずれか１つに記載の光物理材料。

１１．シリコーン樹脂がＲ_３ＳｉＯ_１／２構造単位及びＳｉＯ_４／２構造単位を包含する光物理材料であって、各Ｒは独立して単官能の炭化水素基又は単官能の有機基であり、１分子あたり平均して１個以上のＲがアルケニル基との条件であり、かつ、Ｒ_３ＳｉＯ_１／２構造単位のＳｉＯ_４／２構造単位に対するモル比は０．５／１〜２．０／１の範囲内の値を有するものである、態様２、４、又は１０のいずれか１つに記載の光物理材料。

１２．シリコーン樹脂がＲ_３ＳｉＯ_１／２構造単位、Ｒ_２ＳｉＯ_２／２構造単位及びＲＳｉＯ_３／２を包含する光物理材料であって、各Ｒは独立して単官能の炭化水素基又は単官能の有機基であり、１分子あたり平均して１個以上のＲがアルケニル基との条件である、態様２、４、又は１０のいずれか１つに記載の光物理材料。

１３．架橋剤成分がＲ^２ _３ＳｉＯ_１／２構造単位及びＲ^２ _２ＳｉＯ_２／２構造単位を包含する光物理材料であって、各Ｒ^２は独立して単官能の炭化水素基又は単官能の有機基又は水素であり、１分子あたり２個以上のＲ^２が水素という条件である、態様２〜１２のいずれか１つに記載の光物理材料。

１４．架橋剤成分が、Ｒ^２ _３ＳｉＯ_１／２構造単位、Ｒ^２ _２ＳｉＯ_２／２構造単位及びＲ^２ＳｉＯ_３／２構造単位を包含する光物理材料であって、各Ｒ^２は独立して単官能の炭化水素基又は単官能の有機基又は水素であり、１分子あたり２個以上のＲ^２が水素という条件である、態様２〜１２のいずれか１つに記載の光物理材料。

１５．架橋剤成分がＲ^２ _３ＳｉＯ_１／２構造単位及びＳｉＯ_４／２構造単位を包含する光物理材料であって、各Ｒ^２は独立して単官能の炭化水素基又は単官能の有機基又は水素であり、１分子あたり２個以上のＲ^２が水素という条件である、態様２〜１２のいずれか１つに記載の光物理材料。

１６．光物理材料が可視光の領域におけるあらゆる波長にて７０％以上の光透過率の値を有するものである、態様１〜１５のいずれか１つに記載の光物理材料。

１７．基材及び基材上に配置した光物理材料を包含する光学素子であって、光物理材料は硬化性マトリックス組成物及びその中に分散した有効量の紫外光用添加剤を含有し、上記光物理材料は５８９ｎｍの波長にて１〜１．８の範囲内の屈折率及び紫外光の領域におおけるあらゆる波長にて３０％以下の光透過率の値を有し、光物理材料についての光物理的特性の試験値は、紫外光用添加剤を欠く参照用硬化性マトリックス組成物を含有する光物理材料についてと同一測定条件下で光物理特性の所定値を測定する時、光物理特性の所定値に対し５％以内の範囲内にあるものであり、並びに、光物理的特性は、可視光の領域における色差、光の領域におけるあらゆる波長での光拡散率、可視光の領域における光透過率、及びそれらの組み合わせから選択されるものである、光学素子。

１８．光物理材料が４０以上のショアＡ硬度を有し硬化性マトリックス組成物を硬化させることにより形成される、光学素子であって、硬化性マトリックス組成物は、（Ａ）１分子あたり平均１個以上の脂肪族不飽和有機基を有するオルガノポリシロキサン、（Ｂ）ケイ素結合水素原子を１分子あたり平均２個以上有する架橋剤成分、（Ｃ）ヒドロシリル化触媒、及び（Ｄ）シリコーン樹脂の全重量に対して、平均して０．１重量パーセント〜３．０重量パーセントの範囲内の量存在する脂肪族不飽和有機基を有するシリコーン樹脂を含有し、ここで、成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）及び（Ｄ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は、１．０／１〜３．０／１の範囲内の値を有する、態様１７に記載の光学素子。

１９．光物理材料が４０以上のショアＡ硬度を有し硬化性マトリックス組成物を硬化させることにより形成される、光学素子であって、硬化性マトリックス組成物は、（Ａ）１分子あたり平均１個以上の脂肪族不飽和有機基を有するオルガノポリシロキサン、（Ｂ）ケイ素結合水素原子を１分子あたり平均２個以上有する架橋剤成分であって、成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は、１．０／１〜３．０／１の範囲内の値を有する架橋剤成分、及び、（Ｃ）ヒドロシリル化触媒を含有するものである、態様１７に記載の光学素子。

２０．光物理材料が２０未満のショアＡ硬度を有し硬化性マトリックス組成物を硬化させることにより形成される、光学素子であって、硬化性マトリックス組成物は、（Ａ）１分子あたり平均１個以上の脂肪族不飽和有機基を有するオルガノポリシロキサン、（Ｂ）ケイ素結合水素原子を１分子あたり平均２個以上有する架橋剤成分、（Ｃ）ヒドロシリル化触媒、及び（Ｄ）シリコーン樹脂の全重量に対して、平均して０．１重量パーセント〜３．０重量パーセントの範囲内の量存在する脂肪族不飽和有機基を有するシリコーン樹脂を含有し、ここで、成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）及び（Ｄ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は、０．３／１〜１．０／１の範囲内の値を有する、態様１７に記載の光学素子。

２１．光物理材料が２０未満のショアＡ硬度を有し硬化性マトリックス組成物を硬化させることにより形成される、光学素子であって、硬化性マトリックス組成物は、（Ａ）１分子あたり平均１個以上の脂肪族不飽和有機基を有するオルガノポリシロキサン、（Ｂ）ケイ素結合水素原子を１分子あたり平均２個以上有する架橋剤成分であって、成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は、０．３／１〜１．０／１の範囲内の値を有する架橋剤成分、及び、（Ｃ）ヒドロシリル化触媒を含有するものである、態様１７に記載の光学素子。

２２．紫外光用添加剤が、紫外光吸収化合物、ナノ粒子の紫外光吸収剤、ナノ粒子の紫外光散乱剤、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、態様１７〜２１のいずれか１つに記載の光学素子。

２３．紫外光用添加剤が光安定剤を更に含有する、態様２２に記載の光学素子。

２４．紫外光用添加剤が、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシフェニルトリアジン、ヒドロキシベンゾトリアゾール、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、態様１７〜２１のいずれか１つに記載の光学素子。

２５．光学素子を形成する方法であって、態様１〜１６のいずれか１つに記載の光物理材料を提供する工程、及び基材上に光物理材料を配置する工程を含む、光学素子を形成する方法。

以下の実施例は、本発明を例示することを意図しており、決して本発明の範囲を限定するものと見るべきではない。
実施例

これらの実施例は、当業者に本発明を例示することを意図するものであり、本発明の範囲を特許請求の範囲の記載に制限するものとして解釈すべきではない。

タイプＡのデュロメータにより、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０に従って、硬度を測定した。ショアＡの値を各試料につき５回測定し、平均を硬度として報告した。

各化合物の粘度を摂氏２５度にて測定した。

光透過率の値及び色差の値を、コニカミノルタ社のＣＭ−５分光測色計を用いて各試料につき５回測定した。

光学的に透明な塗工材料を、紫外光用添加剤を用い、及び用いず調製した。成分をカップ中において合わせ、歯科用ミキサ又はプラネタリーミキサによって混合した。結果として得られた組成物を、それぞれの材料を鋳型へ射出し、約１時間摂氏１５０度まで材料を加熱することにより硬化させ、約３ｍｍの厚みを有するプラークを形成した。形成したプラークについて次に、硬度並びに、紫外光の領域（３７０ｎｍ及び３９０ｎｍ）及び可視光の領域（４１０ｎｍ、４３０ｎｍ、４５０ｎｍ及び４９０ｎｍ）の範囲内における光透過率の値を測定した。

下記の表２に示すように、紫外光の領域及び可視光の領域の両者において、各波長それぞれでの目標透過率％にプラークが合致する場合、プラークは光透過性について許容可能なものとみなした。

相対的な組成及びこれらの実験の結果を下記の表１及び表２にまとめる。

上記の表２における遮蔽不十分とは、３９０ｎｍにて、３０％より大きい光の透過率を有する試料を意味する。透過率低下とは、可視の範囲内における光の透過率の対照からの変化が５％より大きいあらゆる測定値を有する試料を意味する。良とは、ＵＶの範囲における光透過率につき、及び透過率の対照からの変化の各測定値につき、限界内に入る試料を意味する。

表２にて確認することとして、ＵＶ光吸収剤Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）３８４−２の添加率が（組成物の全重量に対して）０．２重量％の水準のもの、並びにＵＶ光吸収剤Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）３８４−２及びヒンダードアミン光安定剤Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）１２３のいくつかの組み合わせが、紫外光の領域における光のいくつかの波長についての光透過率を３０％未満に遮蔽する許容可能な値を提供し、並びに可視光の領域における光の波長についての光透過率７０％若しくは９０％の許容可能な値を提供した。

次に表３において、ＵＶ光吸収剤Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）３８４−２をヒンダードアミン光安定剤Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）１２３と様々な水準にて組み合わせて用い、それぞれの試料について、色差の変化を数値評価した。結果を下記にまとめる。

表３において確認することとして、ヒンダードアミン光安定剤Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）１２３及びＵＶＡ光吸収剤Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）３８４−２の組み合わせが、ＵＶＡ光吸収剤Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）３８４−２を単独で用いる場合と比較し、ｂ^＊シフト及びａ^＊シフトの項において色差を低下させた。記載において、低下したｂ^＊の値は黄方向のより小さいシフトを指し示し、低下したａ：の値は赤方向の低下したシフトを指し示し、及びＬ^＊の値は明度を指し示すものであった。

次に、熱劣化及び紫外線曝露後の、光透過率の安定性についての結果を数値評価した。表４において確認することとして、ＵＶ光安定剤Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）１２３及びＵＶ光吸収剤Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）３８４−２を、本発明による水準にて、シリコーン組成物へ導入することによって、結果として得られる硬化層の様々な水準の光透過率特性は、紫外光の領域及び可視光の領域の両者において、あまり変わらなかった。これは、結果として得られる硬化層の安定性を示唆するものである。

本発明について、例示的な手法で記載した。そして、用いた用語法は、限定目的より、むしろ説明目的の性質の言葉となることを意図し用いたものと理解すべきである。明らかに、本発明の多くの修正及び変更が前述の教示に照らして可能である。本発明を、具体的に記載した方法以外の方法でも実施し得る。本明細書にて他に記述されない限り、全ての光透過率の値は、厚み３．０ミリメートルの試験試料、例えば光物理材料の試験試料を通して測定される。

Claims (10)

1. その中に分散した紫外光用添加剤を含有する硬化性マトリックス組成物を硬化させることにより形成される光物理材料であって、
   前記光物理材料は５８９ｎｍの波長にて１〜１．８の範囲内の屈折率を有するものであり、
   前記硬化性マトリックス組成物は、
   （Ａ）１分子あたり平均１個より多い脂肪族不飽和有機基を有するオルガノポリシロキサン、
   （Ｂ）ケイ素結合水素原子を１分子あたり平均２個以上有する架橋剤成分、
   （Ｃ）ヒドロシリル化触媒、及び
   （Ｄ）シリコーン樹脂の全重量に対して、平均して０．１重量パーセント〜３．０重量パーセントの範囲内の量存在する脂肪族不飽和有機基を有するシリコーン樹脂、
   をさらに含有し、
   ここで、硬化性マトリックス組成物のマトリックスを形成する成分の一部として、アリール基が意図して含まれておらず、
   前記紫外光用添加剤が、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシフェニルトリアジン、ヒドロキシベンゾトリアゾール、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される紫外光吸収化合物と、ヒンダードアミン光安定剤との組合せを含み、
   前記紫外光用添加剤の量が、紫外光の領域におけるあらゆる波長にて３０％以下の光透過率の値を前記光物理材料に提供する量でありながら、前記光物理材料についての可視光における光物理的特性の試験値は、前記紫外光用添加剤を欠く参照用硬化性マトリックス組成物を含有する光物理材料についてと同一測定条件下で光物理特性の所定値を測定する時、前記光物理特性の所定値に対し５％以内の範囲内にする量であり、
   前記光物理的特性は、可視光の領域における色差及び可視光の領域における光透過率の組合せである、光物理材料。
2. その中に分散した紫外光用添加剤を含有する硬化性マトリックス組成物を硬化させることにより形成される光物理材料であって、
   前記光物理材料は５８９ｎｍの波長にて１〜１．８の範囲内の屈折率を有するものであり、
   前記硬化性マトリックス組成物は、
   （Ａ）１分子あたり平均１個より多い脂肪族不飽和有機基を有するオルガノポリシロキサン、
   （Ｂ）ケイ素結合水素原子を１分子あたり平均２個以上有する架橋剤成分、及び
   （Ｃ）ヒドロシリル化触媒
   をさらに含有し、
   ここで、硬化性マトリックス組成物のマトリックスを形成する成分の一部として、アリール基が意図して含まれておらず、
   前記紫外光用添加剤が、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシフェニルトリアジン、ヒドロキシベンゾトリアゾール、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される紫外光吸収化合物と、ヒンダードアミン光安定剤との組合せを含み、
   前記紫外光用添加剤の量が、紫外光の領域におけるあらゆる波長にて３０％以下の光透過率の値を前記光物理材料に提供する量でありながら、前記光物理材料についての可視光における光物理的特性の試験値は、前記紫外光用添加剤を欠く参照用硬化性マトリックス組成物を含有する光物理材料についてと同一測定条件下で光物理特性の所定値を測定する時、前記光物理特性の所定値に対し５％以内の範囲内にする量であり、
   前記光物理的特性は、可視光の領域における色差及び可視光の領域における光透過率の組合せである、光物理材料。
3. ４０以上のショアＡ硬度を有し、成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）及び（Ｄ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は、１．０／１〜３．０／１の範囲内の値を有する、請求項１に記載の光物理材料。
4. ４０以上のショアＡ硬度を有し、成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は、１．０／１〜３．０／１の範囲内の値を有する、請求項２に記載の光物理材料。
5. ２０未満のショアＡ硬度を有し、成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）及び（Ｄ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は、０．３／１〜１．０／１の範囲内の値を有する、請求項１に記載の光物理材料。
6. ２０未満のショアＡ硬度を有し、成分（Ｂ）中におけるケイ素結合水素原子の、成分（Ａ）中における脂肪族不飽和有機基に対するモル比は、０．３／１〜１．０／１の範囲内の値を有する、請求項２に記載の光物理材料。
7. 成分（Ａ）が、
   （Ａ１）１分子あたり平均１個以上の脂肪族不飽和有機基を有し、かつ、摂氏２５度にて１５，０００ｍＰａ・ｓまでの粘度を有する、第一のオルガノポリシロキサン、及び
   （Ａ２）１分子あたり平均２個以上の脂肪族不飽和有機基を有し、かつ、摂氏２５度にて２，０００ｍＰａ・ｓ以上の粘度を有する第二のオルガノポリシロキサン
   を含有するものである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光物理材料。
8. 前記紫外光用添加剤が、ナノ粒子の紫外光吸収剤、ナノ粒子の紫外光散乱剤、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるものをさらに含む、請求項１又は２に記載の光物理材料。
9. 基材及び前記基材上に配置した光物理材料を含む光学素子であって、
   前記光物理材料は請求項１又は２に記載のものである、光学素子。
10. 光学素子を形成する方法であって、
    請求項１又は２に記載の光物理材料を提供する工程、及び
    基材上に前記光物理材料を配置する工程を含む、方法。