專利名稱：用于模制塑料透鏡的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及由可聚合合成成分模制光學透鏡，特別是眼科透鏡。
背景技術：
傳統(tǒng)的模具包括通常由無機玻璃制成的兩件，在該兩件的周邊設置有一環(huán)形閉合件例如墊圈或膠帶，該閉合件和該兩件限定所需的型腔。
填充上述兩件式模具的傳統(tǒng)方法為通過使模制材料通過位于閉合件內的用于此目的澆注口流入型腔。
在至少部分自動化的工藝中，待填充模具豎直對準一適于通過噴嘴輸送特定量的模制材料的填充裝置。
利用這種豎直定向的模具的一種可能的方式是在重力作用下僅通過設置在模具周邊的頂部上的噴嘴對型腔進行填充。例如，參見美國專利No.5110514。
經驗顯示，除非采用特殊的措施，例如在填充模具和開始聚合作用之間設定較長的等待時間(例如，約兩小時)，否則所獲得的光學透鏡經常具有較嚴重或較輕微的局部光缺陷，從而導致較高的廢品率。
為了克服上述問題，美國專利No.5547618和5662839建議通過一形成在閉合件下部內的澆注口對豎直定向的兩件式模具的型腔進行填充，并且利用適于使模制材料在無明顯受壓的情況下流動的泵裝置。
通常利用連接到加壓模制材料池上和像填充噴嘴一樣作用到澆注口上的管道來進行型腔的填充。
環(huán)形閉合件例如膠帶必須不僅要將模具的兩件固定地保持在所需的相對位置處，而且還要提供針對液態(tài)可聚合材料的防漏密封件以避免模具周邊的材料泄漏。
液態(tài)可聚合材料和氣體通常都不能透過用于形成環(huán)形閉合件的傳統(tǒng)的膠帶。
在用液態(tài)可聚合材料對型腔進行填充期間，為了不損害周向膠帶的粘附性，應該避免型腔的過量填充，同時應將氣體從型腔中排出并且盡可能地避免氣泡滯留在液態(tài)可聚合材料內。
因而，當采用傳統(tǒng)的周向膠帶作為環(huán)形閉合件時，必須在該膠帶的上部位置設置一開口以允許氣體排出。該排氣口通常通過用針在膠帶上打孔而形成。
一個主要的問題是在不使過量的單體通過排氣口泄漏的情況下，將殘留氣體從模具中排出。特別地，當使用底部填充式模具時，難于排出通常滯留在型腔頂部、膠帶穿孔部分緊下方的最后氣泡。在模制負光焦度(negative power)鏡片時尤其如此。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于模制有機透鏡或透鏡毛坯特別是有機眼科透鏡或透鏡毛坯的方法，該方法能克服現(xiàn)有技術中的問題并且尤其是允許氣體特別是型腔頂部的最后氣泡排出而不會有液態(tài)可聚合成分泄漏的危險。
本發(fā)明的另一目的在于提供一用于實施本發(fā)明方法的兩件式模具。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于制造有機玻璃透鏡或透鏡毛坯的方法，其包括-提供一限定型腔的兩件式模具，該模具具有一作為固定參照系的一部分的豎直軸線和設置在模具件周邊、用于保持兩模具件并閉合型腔的液體密封環(huán)形閉合件，其中，該固定參照系包括所述豎直軸線和(與該豎直軸線)在模具中心相交的水平軸線；-用液態(tài)可聚合成分從型腔底部對該型腔進行填充；-將最初包含于型腔內的氣體向外排出；-使該液態(tài)可聚合成分聚合；
-拆開模具并取出模制的透鏡或者透鏡毛坯；-其中，該環(huán)形閉合件在型腔頂部(相對于固定參照系)的至少一部分由通?？赏笟?一般可透過空氣-但當與液態(tài)可聚合成分接觸時便變得不可透氣的材料制成。在一優(yōu)選實施例中，用該成分幾乎完全填充該型腔，但是在環(huán)形閉合件和液態(tài)可聚合成分之間的型腔頂部余留有氣泡。然后，在模具或環(huán)形閉合件上施加一力以增加型腔內的壓力并將氣泡從型腔中通過環(huán)形閉合件的初始可透氣部分排出，直到所述部分與液態(tài)可聚合成分接觸并變得不可透氣。
較優(yōu)選地，該力局部作用在環(huán)形閉合件上初始可透氣部分周圍。
較有利的是，通過一柱塞來施加所述力，該柱塞成形為在所述初始可透氣部分的周邊使柱塞與環(huán)形閉合件之間產生接觸。
優(yōu)選地，該柱塞具有U形頭部。
優(yōu)選地，該可透氣部分具有多孔性，從而能夠保持0.5-400cm3·cm-2·s-1(在一秒鐘內流過1cm2空氣可透過部分的空氣體積)，優(yōu)選地5-40cm3·cm-2·s-1的氣流。
在一最優(yōu)選的實施例中，環(huán)形閉合裝置包括傳統(tǒng)的液體和空氣不可透過的膠帶，該膠帶覆蓋模具周邊的除了該模具的一較短頂部以外的區(qū)域，所述較短頂部由通?？赏笟?一般可透過空氣-但當與液體例如用于制造光學透鏡或透鏡毛坯并且特別是眼科透鏡或透鏡毛坯的液態(tài)可聚合成分接觸時便變得不可透氣的膠帶部分覆蓋。
如上所述，該可透氣裝置優(yōu)選地為膠帶。這種膠帶本身是已知的并且涂覆有具有可透氣性-通常可透過空氣-的多孔材料，而且在US 5989698和US 6183853中有所公開。
具有空氣可透過性并對液體具有排斥性的合適的膠帶也可來自3M公司的以“VENT TAPE”命名的商品。
當采用包括具有一頂部開口的傳統(tǒng)的液體和氣體不可透過膠帶的環(huán)形閉合裝置時，該開口通常為具有2-15mm(取決于透鏡的厚度)長度和0.1-5mm寬度的狹槽。
當然，然后將可透氣膠帶部分的尺寸設定為完全密封地覆蓋該開口并允許將該膠帶部分粘附到模具部件上。液體和氣體密封膠帶可以是通常用于該技術領域中的任何傳統(tǒng)的膠帶。
液態(tài)可聚合成分可以為用于制造光學和眼科透鏡或透鏡毛坯的任何傳統(tǒng)的成分，并且優(yōu)選地為室溫可聚合或可固化成分。
優(yōu)選的液態(tài)可聚合成分公開在結合在此作為參考的文獻US 5973098中。簡而言之，這些成分包括(a)至少一個聚異(硫)氰酸酯單體，和至少一個聚硫醇單體；或者至少一種環(huán)硫化物和任意一種或多種具有兩個或多個能與環(huán)硫化物基團起反應的官能團的成分；和(b)聚合反應催化劑，其中該聚合反應催化劑包括有效量的至少一種化學式為Mmp+Yn-的鹽，其中Mp+為選自堿性金屬、堿土金屬、過渡金屬和化學式NR4+的銨基團的陽離子，其中R為烷基，Y-為例如與酸YH對應的陰離子，其pKa值滿足條件0.5≤pKa≤14，并且必須滿足當可聚合成分包括環(huán)硫化物并且Mp+為銨基團時，該可聚合成分還包括供電子化合物。
p為陽離子的化合價，并且n＝mxp。
如前所述，液態(tài)可聚合成分從底部填充豎直定向的型腔。
可用任何傳統(tǒng)的填充裝置來進行型腔的底部填充。例如，通過利用一止回閥以及特別是一鴨嘴閥(duck bill valve)來進行填充。在EP 0998951中公開了鴨嘴閥的一實施例。其它的鴨嘴閥可由Vernay實驗室購得。
在進行固化并脫膜后，止回閥仍然和聚合材料結合在一起。此時對取出的透鏡毛坯進行修整以除去該閥從而獲得成品透鏡。


當結合附圖考慮時，通過閱讀下文的具體說明本發(fā)明的前述和其它目的、特征和優(yōu)點對本領域的技術人員來說將變得較明顯，其中圖1為用于實施本發(fā)明方法的兩件式模具的示意性剖視圖；
圖2A-2C為本發(fā)明方法的主要步驟的示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，其示出了本發(fā)明的兩件式模具10的剖視圖。
該兩件式模具10包括優(yōu)選地由無機玻璃制成的前件11和后件12和設置在該兩件11和12周邊的環(huán)形閉合件13例如傳統(tǒng)的膠帶。
該兩件11、12和環(huán)形閉合件13一起限定如圖1所示的用于模制眼科透鏡的型腔14。
將氣體-通常為空氣-和液體都不可透過的傳統(tǒng)膠帶13a粘附到模具部件11和12的周邊上并覆蓋型腔14周邊的除了型腔14頂部的一小部分以外的區(qū)域。閉合件13還包括覆蓋所述型腔14頂部的一小部分的部分13b。
部分13b由通常可透氣-一般可透過空氣-但當與用于制造透鏡或透鏡毛坯的液態(tài)可聚合成分接觸時便變得不可透氣的材料制成。優(yōu)選地，部分13a(見圖2A)由膠帶例如覆蓋所述開口并粘附到模具部件11、12的周邊上的透氣帶和/或膠帶13a制成。
型腔14包括相對于模具10的中心水平軸線HH對稱布置的上半部和下半部，該模具保持豎直或直立，即該型腔沿與中心水平軸線HH垂直的豎直軸線方向延伸。
為了建立從模具10外部到型腔14內部的液流連通，將一止回閥15-在圖1的實施例中為鴨嘴閥-布置在閉合件13的下部或底部中的開口中。
如圖2A所示，通過鴨嘴閥15將液態(tài)可聚合成分16引入型腔。
在使用中，通過導管(未示出)將鴨嘴閥15連接到一容納有可聚合成分的加壓容器(未示出)上。可將一定量給料閥(未示出)連接在該加壓容器和導管之間以控制到達鴨嘴閥15的可聚合成分輸送。
如眾所周知的，該鴨嘴閥15開始是關閉的，并在從加壓容器中輸送的成分16所施加的微小壓力下打開，從而對型腔14進行填充。
如圖2B所示，用成分16填滿型腔14，直至在型腔14頂部、閉合件13的可透氣部分13b的緊下方只余留有小氣泡(通常為空氣)17。
如圖2C所示，然后將一U形柱塞18推向閉合件13，尤其是推向膠帶13a，并通過膠帶13a的局部變形將壓力施加到可透氣部分13b周圍，以允許氣體逸出?？赏笟獠糠?3b在接觸液態(tài)可聚合成分16時變得具有氣密性。在膠帶13a的變形過程中，部分13b由于其可透氣性而允許最初位于型腔頂部的氣體排出。
一旦型腔被完全填充并且無氣體余留，便可在不使可聚合成分發(fā)生泄漏的情況下小心地對模具進行處理。
然后使液態(tài)成分16至少部分地聚合，以獲得一可處理的透鏡毛坯。
可照常將模具10拆開，并且通常使鴨嘴閥15包含在可聚合成分內。
然后可以對取出的透鏡毛坯進行邊緣加工，以除去鴨嘴閥15，并從而獲得具有所需幾何形狀的成品透鏡。
權利要求
1.一種用于制造有機玻璃透鏡或透鏡毛坯的方法，其包括-提供一限定型腔的兩件式模具，該模具具有一作為固定參照系的一部分的豎直軸線和設置在模具件周邊、用于保持兩模具件并閉合該型腔的液體密封環(huán)形閉合件，其中，該固定參照系包括所述豎直軸線和在模具中心相交的水平軸線；-用液態(tài)可聚合成分從型腔底部對該型腔進行填充；-將最初包含于型腔內的氣體向外排出；-使該液態(tài)可聚合成分聚合；-拆開模具并取出模制的透鏡或者透鏡毛坯；其中，該環(huán)形閉合件在型腔頂部的至少一部分由初始可透氣但當與液態(tài)可聚合成分接觸時便變得不可透氣的材料制成。
2.如權利要求1所述的方法，包括-用所述成分幾乎完全填充該型腔，但是在液態(tài)可聚合成分和環(huán)形閉合件之間的型腔頂部余留有氣泡；-在模具或環(huán)形閉合件上施加一力以增加型腔內的壓力并通過環(huán)形閉合件的初始可透氣部分從型腔中排出氣泡，直到所述部分與液態(tài)可聚合成分接觸并變得不可透氣。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述力局部作用在環(huán)形閉合件上初始可透氣部分周圍。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，通過一柱塞來施加所述力，該柱塞成形為在所述初始可透氣部分的周邊使柱塞與環(huán)形閉合件之間產生接觸。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述環(huán)形閉合件包括一液體和氣體不可透過并在型腔頂部留有一開口的部分和一覆蓋該開口且初始可透氣但當與液態(tài)可聚合成分接觸時便變得不可透氣的部分。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述閉合件的兩部分為膠帶。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過一設置在模具底部的止回閥將液態(tài)可聚合成分引入型腔。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述液態(tài)可聚合成分為室溫可聚合成分。
全文摘要
一種用于制造有機玻璃透鏡或透鏡毛坯的方法，其包括提供一限定型腔(14)的兩件式模具(10)，該模具(10)具有作為一固定參照系的一部分的豎直軸線(V)和設置在模具(10)件周邊、用于保持兩模具件(11，12)并閉合型腔(14)的液體密封環(huán)形閉合件(13)，其中，該固定參照系包括所述豎直軸線(V)和在模具(10)中心相交的水平軸線(H)，該環(huán)形閉合件(13)的至少一部分(13b)由初始可透氣但當與液態(tài)可聚合成分接觸時便變得不可透氣的材料制成。
文檔編號G02C13/00GK1675052SQ03818716
公開日2005年9月28日 申請日期2003年8月4日 優(yōu)先權日2002年8月5日
發(fā)明者J·A·里德, J·博里斯拉斯基 申請人:埃西勒國際通用光學公司