專利名稱：光致變色鏡片及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及含光致變色添加劑的塑料光學特性鏡片并涉及快速而廉價生產(chǎn)這類鏡片的方法。
背景技術：
在鏡片生產(chǎn)，特別是眼鏡片的生產(chǎn)中，由于塑料的重量輕且經(jīng)久耐用而常被采用。塑料鏡片還可提供比較經(jīng)濟的視力矯正。生產(chǎn)各種處方的塑料鏡片的方法是眾所周知的。
本文所指的“塑料”鏡片是由光學特性的樹脂材料塑造的。用于塑料鏡片的標準工業(yè)材料包括含有二甘醇二(碳酸烯丙酯)的混合物。其他可望作為光學特性樹脂的材料是雙酚A聚碳酸酯。
光致變色添加劑典型地由一些技術提供，這些技術需要例如在預定的高溫下將塑料鏡片浸漬在含有溶于有機溶劑的光致變色材料的熱溶液中，并保持一定的時間，該溶劑例如為甲醇、環(huán)己烷和甲基乙基酮。然而，采用這類技術，不能給許多鏡片材料提供光致變色添加劑。例如，PPG Industries出售的CR-39就不能與上述技術聯(lián)系在一起使用。而只有相對很少的幾種可形成低交聯(lián)度軟性材料的原料才可以使用，這種最普通的樹脂是PPG Industries出售的CR-307。
更重要的是，上述用于給塑料鏡片提供光致變色添加劑的技術既昂貴又耗時。這類方法的不利之處在于，必須購買、貯存和妥善處置大量的有害材料；必須為貯運裝置大量投資，而且還必須在光致變色材料加工者與生產(chǎn)鏡片的小廠家(無力擔負用現(xiàn)行技術提供光致變色添加劑所需的大量資金)之間往返運送鏡片。
因此，鏡片制造領域目前需要一種工藝，能使生產(chǎn)鏡片的小廠家快速而廉價地生產(chǎn)含光致變色添加劑的成品鏡片。此外，還需要一種方法，其中，光致變色添加劑可與例如二甘醇二(碳酸烯丙酯)這樣優(yōu)越的光學特性樹脂材料結合使用。
發(fā)明概述申請人提供了一種快速而廉價的方法，該方法可以用于將光致變色添加劑摻入包括二甘醇二(碳酸烯丙酯)在內(nèi)的各種鏡片材料中。
按照第一種優(yōu)選實施方案，準備以下材料a)具有幾何球形或非球形初凸面的塑料鏡片預制件成品或半成品；b)具有模塑面的模具，該模塑面的至少一部分具有與塑料鏡片預制件凸面基本吻合的輪廓；和c)未固化的樹脂，該樹脂經(jīng)固化具有低的交聯(lián)度，并可形成軟性型片。備好這些材料后，將此未固化樹脂、塑料鏡片預制件和模具這樣安放，使未固化樹脂置于塑料鏡片預制件凸面和模具的可模塑面之間。然后，將該未固化樹脂組合物固化。最后，用光致變色材料浸漬該復合塑料鏡片。
上述第一種優(yōu)選實施方案可用于制造復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，它包括塑料鏡片預制件和含光致變色材料的固化塑料連接部分。該固化塑料連接部分結合在塑料鏡片預制件的凸面上。
按照第二種優(yōu)選實施方案，準備以下材料a)具有幾何球形或非球形初凸面的塑料鏡片預制件成品或半成品；b)具有模塑面的模具，該模塑面的至少一部分具有與塑料鏡片預制件凸面基本吻合的輪廓；和c)含光致變色添加劑的未固化樹脂，該樹脂經(jīng)固化具有低交聯(lián)度，并可形成軟性型片。備好這些材料后，將此未固化樹脂、塑料鏡片預制件和模具這樣安放，使未固化樹脂置于塑料鏡片預制件凸面和模具的模塑面之間。最后，將該未固化樹脂組合物固化，形成結合在塑料鏡片預制件凸面的固化塑料連接部分。
上述第二種優(yōu)選實施方案可用于制造復合塑料光學特性鏡片或半成品坯件，其中包括塑料鏡片預制件和含光致變色材料的固化塑料連接部分。該固化塑料連接部分結合在塑料鏡片預制件的凸面上。
按照本發(fā)明的第三種實施方案，準備以下材料a)具有幾何球形或非球形凸面的塑料鏡片預制件成品或半成品；b)具有模塑面的模具，該模塑面的至少一部分具有與塑料鏡片預制件凸面基本吻合的輪廓；c)含光致變色添加劑的第一種未固化樹脂，該樹脂經(jīng)固化具有低交聯(lián)度，并形成軟性型片；和d)第二種未固化樹脂，該樹脂經(jīng)固化具有較高交聯(lián)度，并形成高度耐劃傷性的型片，第二種未固化樹脂基本不含光致變色添加劑，其粘度比第一種可固化樹脂低。備好這些材料后，在模具的模塑面上涂覆一層上述第一種未固化樹脂，并固化成凝膠狀，形成涂覆了的模具。然后，將第二種未固化樹脂、塑料鏡片預制件和涂覆了的模具這樣安放，使第二種未固化樹脂置于塑料鏡片預制件凸面和涂覆了的模具上的第一種樹脂之間。最后，進行固化步驟，形成固化塑料連接部分，它結合在塑料鏡片預制件凸面上，于是在其外表面上具有一層薄光致變色層。
上述第三種優(yōu)選實施方案可用于制造復合塑料光學特性的鏡片，該鏡片包括塑料鏡片預制件、高交聯(lián)度的第一固化塑料連接部分和低交聯(lián)度的第二固化塑料連接部分，且含有光致變色材料，并被裝配成基本均勻的非處方層。第一固化塑料連接部分結合在塑料鏡片預制件的凸面上。第二固化塑料連接部分結合在第一固化塑料連結部分上。
按照第四種優(yōu)選實施方案，準備以下材料a)具有幾何球形或非球形凸面的塑料鏡片預制件成品或半成品；b)第一種未固化樹脂，該樹脂經(jīng)固化具有低交聯(lián)度，并形成軟性型片，第一種未固化樹脂含有光致變色添加劑；c)第二種未固化樹脂，該樹脂經(jīng)固化具有較高交聯(lián)度，并形成高度耐劃傷性型片，第二種未固化樹脂基本不含光致變色添加劑，其粘度比第一種可固化樹脂組合物低；和d)具有模塑面的模具，該模塑面的至少一部分具有與塑料鏡片預制件凸面基本吻合的輪廓。一旦備好這些材料，可將第二種未固化樹脂、涂覆了的塑料鏡片預制件和模具這樣安放，使第二種未固化樹脂置于塑料鏡片預制件凸面和模具的模塑面之間。然后，將第二種未固化樹脂固化成凝膠狀。隨后，將上述最初的塑料鏡片預制件從模具中取出，將已固化成凝膠狀的第二種樹脂留在模具上，以形成一種涂覆了的模具。然后，將上述第一種未固化樹脂、塑料鏡片預制件和涂覆了的模具這樣安放，使第一種未固化樹脂以非處方的薄層置于塑料鏡片預制件的凸面和涂覆了的模具中的第二種樹脂之間。最后，進行固化步驟。
上述第四種優(yōu)選實施方案可用于制造復合塑料光學特性的鏡片，該鏡片包括塑料鏡片預制件、高交聯(lián)度的第一固化塑料連接部分和低交聯(lián)度的第二固化塑料連接部分，且含有光致變色材料，并被裝配成基本均勻的非處方層。第二固化塑料連接部分結合在塑料鏡片預制件的凸面上。第一固化塑料連接部分結合在第二固化塑料連結部分上。
上述各方法的優(yōu)點在于，制造鏡片的小廠家可以快速而容易地生產(chǎn)含光致變色添加劑的復合鏡片。
上述各方法的優(yōu)點還在于，它可用于使光致變色添加劑與例如二甘醇二(碳酸烯丙酯)這樣優(yōu)越的光學特性樹脂材料相結合。
本發(fā)明方法的其他優(yōu)點以及由這類方法制造的鏡片，通過下面的某些實施方案的詳述就會明顯地看出。
附圖簡述為圖解說明，將各組件的相應厚度在圖中放大。
按照本發(fā)明的一個實施方案，

圖1A是包括模具、鑄塑樹脂和單焦鏡片組件的截面圖。
按照本發(fā)明，圖1B是包括模具、涂覆了的單焦鏡片和鑄塑樹脂組件的截面圖。
按照本發(fā)明的一個實施方案，圖2是包括模具、鑄塑樹脂和單焦鏡片組件的截面圖。
按照本發(fā)明的一個實施方案，圖3A是包括模具、鑄塑樹脂和單焦鏡片組件的截面圖。
按照本發(fā)明，圖3B是涂覆了的模具截面圖。
按照本發(fā)明，圖3C是包括涂覆了的模具、單焦鏡片和鑄塑樹脂組件的截面圖。
按照本發(fā)明，圖4A是包括用成層樹脂涂覆了的模具的組件的截面圖。
按照本發(fā)明，圖4B和圖5B是包括涂覆了的模具、鑄塑樹脂和鏡片預制件組件的截面圖。
發(fā)明詳述下文介紹一種制造光致變色鏡片成品和光致變色鏡片半成品坯件的方法，該光致變色鏡片可以是幾何球形或非球形，其光學特性可以是單焦距、雙焦距、多焦距或連續(xù)變焦；該光致變色鏡片半成品坯件凹面的幾何球形并無限制。上述方法應用如下器材一個具有模塑面的模具；一種或多種可固化樹脂組合物和塑料鏡片預制件成品或半成品。
按照本發(fā)明，典型的模具材料包括玻璃的模具(例如由冕牌玻璃制成)和金屬的模具(例如由電鑄鎳制成)。然而，實際上任何材料都可使用，只要該材料對未固化樹脂組合物能提供適宜的浸潤特性，在樹脂組合物固化后能提供適宜的脫膜特性，并與所采用的具體固化方法協(xié)調(diào)。用于實施本發(fā)明的優(yōu)選的模具材料是可透過320-400nm紫外光的玻璃或塑料。制造適宜的模具的裝置以及將這類模具按本發(fā)明款式成型的方法在本領域中是眾所周知的。
為具體應用而選擇的特定鏡片預制件材料將依賴若干因素，包括對相鄰樹脂層的粘附性、折光指數(shù)、采用的固化類型、耐劃傷性、色差和耐沖擊性等。該鏡片預制件可以成品或半成品形式提供。
依照本申請，許多鏡片預制件是可以采用的。用作鏡片預制件的優(yōu)選材料包括含下列組分的混合物二甘醇二(碳酸烯丙酯)(如VisionSciences，Monrovia，California作為“Mastercast1”和“Mastercast2”以及PPG Industries作為“CR-39”商品出售的二甘醇碳酸二烯丙酯；例如雙酚A聚碳酸酯的聚碳酸酯；聚氨酯；包括由乙二醇馬來酸酯形成的聚酯的聚酯類；丙烯酸酯；例如氰尿酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯、檸檬酸三烯丙酯和苯基膦酸二烯丙酯之類的烯丙酯；由苯乙烯的和乙烯基單體形成的聚合物；丙烯酸酯；甲基丙烯酸的甲酯、烯丙酯和丁酯；以及具有高折光指數(shù)的其他液體單體/聚合物材料。
更優(yōu)選的材料包括雙酚A聚碳酸酯；由氯、溴、苯氧基和烷氧基取代的酚類或萘酚類生成的聚碳酸酯和選自脂族和芳族丙烯酸酯單體、氨基甲酸酯單體、酯單體、苯乙烯單體、乙烯基單體和烯丙基單體中的一種或多種單體的聚合物。
在本發(fā)明的一些實施方案中，鏡片預制件本身用一種或多種光致變色添加劑浸漬。由于許多制造鏡片的廠家不具備浸漬鏡片預制件的設備，又由于許多鏡片預制件的材料不能用常規(guī)技術浸漬，因此這類鏡片預制件以預浸形式特殊地購買。這種鏡片可從American Optical，Silor，Sola，Rodenstock和其他鏡片制造廠得到。
本文所指的“鏡片預制件”是具有球形或非球形凸面的塑料單焦鏡片成品或半成品，對其凸面幾何形狀無任何限制，文中稱該凸面為鑄塑面。如果制造本發(fā)明光致變色鏡片所用的鑄塑樹脂或成層樹脂是光化學聚合的，則優(yōu)選鏡片預制件可透過紫外線輻射。單焦鏡片是在其凸面具有特定球形或非球形曲線的鏡片，如果需要，在其凹面可有復曲面的或非復曲面的曲線。
在單焦鏡片或半成品坯件凸面上的鑄塑樹脂層中，優(yōu)選的可聚合樹脂的表面能應與鏡片或坯件鑄塑面的表面能相匹配，以保證可聚合樹脂浸潤鏡片或坯件表面，從而使樹脂迅速在鏡片或坯件表面擴展。結果，該樹脂在鏡片或坯件表面形成均勻層，并在固化完成時產(chǎn)生對鏡片或坯件堅固而持久的結合。
本文所指的“鑄塑樹脂”是這樣一種樹脂，該樹脂的表面能可使其迅速涂覆鏡片預制件和模具表面(無論該表面是否用成層樹脂涂覆)，同時，該樹脂的粘度可使其在模具和鏡片預制件之間的空隙中很容易地流動，并充滿該空間。成層樹脂的表面能也可使其迅速涂覆模具，但是，這種樹脂的粘度遠遠高于鑄塑樹脂，以致該樹脂能粘著在模具上，而其在幾分鐘內(nèi)從模具縱面流失的趨勢最小。
例如，本發(fā)明成層樹脂的優(yōu)選粘度約為100-1000厘泊，更優(yōu)選約為150-300厘泊。與之不同的是，本發(fā)明的鑄塑樹脂組合物的優(yōu)選粘度約為10-50厘泊，更優(yōu)選約為15-40厘泊，樹脂的粘度可通過例如增加高分子量單體對低分子量單體的相對濃度而增加，反之亦然。改變粘度的其他方法包括添加增稠劑。
給定樹脂混合物的表面能和該樹脂與給定表面間的接觸角有關，而該接觸角又和該樹脂與給定表面間的粘結度有關。配制樹脂混合物的方法在本領域中是眾所周知的，這些方法是使樹脂達到一定的表面能(或表面張力)，以便該樹脂可與例如疏水塑料單焦鏡片，或與親水的玻璃表面模具產(chǎn)生一定的接觸角。例如，Polymer Handbook，J.Bandrup和E.H.Immergut Eds.，3rd Edition Wiley Interscience Publishers，1989(該文獻公開的內(nèi)容引入本文作為參考)提供了關于下列因素之間關系的詳細資料，這些因素是表面張力、表面能、溶解度參數(shù)和包括那些本發(fā)明使用的可聚合單體有關的液體的極性/非極性特征。
例如，改變可聚合樹脂相對于給定表面的接觸角的典型方法，是改變樹脂中帶有不同疏水/親水特性的兩種單體的相對比例。通過添加較多疏水單體，該樹脂與疏水表面的相互作用將更強烈，從而相對于該表面的接觸角將減小。添加較多疏水單體也將引起該樹脂與親水表面的相互作用的強烈程度減小，從而相對于該表面的接觸角將增大。相反，通過添加較多的親水單體，該樹脂與疏水表面的相互作用的強烈程度減小，因而相對于該表面的接觸角將增大。添加較多親水單體將引起該樹脂與親水表面的相互作用更強烈，從而相對于該表面的接觸度將減小。
改變可聚合樹脂與給定表面的接觸角的另一個典型方法是添加不同量的例如十二烷基硫酸納這樣的表面活性劑。
采用上述方法，優(yōu)選配制鑄塑樹脂組合物，使該鑄塑樹脂和鏡片預制件之間的接觸角約為20°-45°；該鑄塑樹脂和模具表面之間的接觸角(如果建立這種接觸)約為45-75°；該鑄塑樹脂與成層樹脂之間的接觸角(如果建立這種接觸)約為0-40°。同樣，優(yōu)選配制成層樹脂組合物(如果采用)，使成層樹脂和模具表面之間的接觸角約為40-75°。
本發(fā)明所使用的特殊樹脂組合物將取決于若干因素，其中包括表面能、粘度、采用的固化類型、耐劃傷性、色差、耐沖擊性和折光指數(shù)等。
欲摻入光致變色添加劑的成層樹脂和鑄塑樹脂的配方，優(yōu)選經(jīng)聚合具有低交聯(lián)度，并形成軟性型片，以便當固化后浸漬樹脂層時，可以迅速將光致變色添加劑浸入，也使光致變色材料在暴露于陽光后可迅速由暗轉明。這種明暗轉換的速度對于光致變色鏡片的性能和用戶的認可很關鍵，這取決于摻入光致變色添加劑的型片的硬度。產(chǎn)生軟性型片的低交聯(lián)度樹脂層一般不適宜作為光致變色鏡片最外層，因為它們在日常使用中容易被劃傷或損壞。因此，摻入光致變色添加劑的樹脂層優(yōu)選外涂一層硬質、耐劃傷的最外層。生產(chǎn)鏡片的方法也可這樣設計，以使光致變色層置于耐劃傷性的硬質處方層下面。用于配制鑄塑樹脂和成層樹脂的單體和低聚物可分兩組-A組和B組，A組優(yōu)選作為硬質耐劃傷的最外層，B組優(yōu)選用于摻入光致變色添加劑。
A組單體和低聚物優(yōu)選包括單、雙、三、四和五官能的丙烯酸酯，例如Sartomer或Polysciences出售的由二或三羥甲基烷烴或季戊四醇衍生的烷氧基化的丙烯酸酯；甲基丙烯酸酯；乙烯基單體，如苯乙烯；烯丙基單體，如PPG Industries出售的HIRI、CR-93和CR-307；以丙烯酸基團封端的環(huán)氧化物、氨基甲酸酯類或酯類；熱聚引發(fā)劑，包括過氧化物和例如DuPont出售的偶氮異丁腈(AIBN)之類的偶氮烷烴；光化學引發(fā)劑，包括苯乙酮和二苯甲酮衍生物，如Ciba Geigy出售的Irgacure 184和Irgacure 500或Radcure Corporation出售的Durcure1173；增稠劑，如粉狀二氧化硅或例如PPG Industries出售的聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸烯丙酯的共聚物的低分子量聚合物；以及表面能控制劑例如能形成兩性離子類的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
B組包括A組中列舉的所有組分，其限制因素是可聚合組分的官能度均不大于2。
上述樹脂組合物和鏡片預制件優(yōu)選其折光指數(shù)約為1.49-1.66，且該樹脂組合物和鏡片預制件的折光指數(shù)約在0.05單位范圍內(nèi)相互吻合。
優(yōu)選用作鑄塑樹脂和成層樹脂的可固化光學特性樹脂組合物包含(1)碳酸二烯丙酯，和(2)甲基丙烯酸酯、多官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯與多官能的丙烯酸酯的混合物。
優(yōu)選用于上述樹脂組合物的碳酸二烯丙酯包括二甘醇碳酸二烯丙酯、雙酚A碳酸二烯丙酯(PPG Industries作為“CR-39”出售)，和雙酚A碳酸二烯丙酯(PPG Industries作為HIRI出售)，更優(yōu)選的是CR-39。
優(yōu)選的丙烯酸酯包括多官能的丙烯酸酯，其中包括如二甘醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和二季戊四醇五丙烯酸酯之類的二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、四丙烯酸酯和五丙烯酸酯。這些材料可從例如Sartomer的廠家獲得。
優(yōu)選的甲基丙烯酸酯是雙酚A甲基丙烯酸酯，例如Sartomer的廠家有售。
本發(fā)明的鑄塑樹脂和成層樹脂組合物也優(yōu)選包括熱引發(fā)劑(如PPG作為IPP出售的過氧二碳酸二異丙酯)、紫外線引發(fā)劑(如Ciba Geigy作為Irgacure 182和Durcure 1173出售的2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮或1-羥基環(huán)己基苯甲酮，或二者兼用)。優(yōu)選用于實施本發(fā)明的光引發(fā)劑、特別是Durcure 1173。
依照特定實施方案，無論鑄塑樹脂或成層樹脂組合物均可含有光致變色添加劑，優(yōu)選的光致變色添加劑包括吡喃類和噁唑類。
按照一個優(yōu)選實施方案，該成層樹脂組合物含約0.01-20％(重量)的光致變色添加劑；約0.5-8％(重量)的光引發(fā)劑；約25-85％(重量)的碳酸二烯丙酯和約％(重量)的單官能的或雙官能的丙烯酸酯，其分子量范圍要求能達到適宜的總粘度，例如，更優(yōu)選的粘度為約150-300厘泊。該成層樹脂組合物更優(yōu)選含有約0.1-5％(重量)的光致變色添加劑；約2-4％(重量)的光引發(fā)劑；約25-50％(重量)的碳酸二烯丙酯；而其余部分為雙官能的丙烯酸酯，例如以丙烯酸基團封端的氨基甲酸酯的低聚物。
同樣，優(yōu)選的鑄塑樹脂組合物包含約0.5-8％(重量)的光引發(fā)劑；約25-85％(重量)的碳酸二烯丙酯和％的甲基丙烯酸酯、多官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和多官能的丙烯酸酯的混合物。更優(yōu)選鑄塑樹脂組合物含有約1-4％(重量)的光引發(fā)劑；約50-80％(重量)的碳酸二烯丙酯和％的甲基丙烯酸酯、多官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和一種多官能的丙烯酸酯的混合物。
按照圖1A到5B所采用的原理，可由本發(fā)明的模具、樹脂和鏡片預制件構成無數(shù)種鏡片結構，包括幾何球形或非球形單焦距、雙焦距、多焦距或連續(xù)變焦的鏡片。同樣清楚的是，采用本發(fā)明的方法，可將上述樹脂部分涂覆在鏡片前表面、鏡片后表面或其兩面上。此外，凸面或凹面都能加以處理。
現(xiàn)在參看圖1A，將包括B組中含光致變色添加劑鑄塑樹脂的非處方光致變色載體層10置于單焦模具12和單焦鏡片11之間。塑模13的凹面曲率優(yōu)選與單焦鏡片11的凸面曲率相吻合，以使光致變色載體層10的厚度基本均勻。此外，該光致變色載體層10優(yōu)選較薄(約為0.025-1.0mm)，以便促進快速固化，并減少在所得的鏡片成品中產(chǎn)生應力和畸變的可能性。該載體層10隨后固化。
現(xiàn)在參看圖1B，將A組中基本不含光致變色添加劑的鑄塑樹脂以載體層13的形式置于一單焦模具14和圖1A中帶有非處方光致變色載體層10的單焦鏡片11之間。單焦模具14凹面的曲率優(yōu)選與載體層10凸面的曲率相吻合，以使載體層13的厚度基本均勻。該載體層10優(yōu)選較薄(約為0.025-1.0mm)，以便促進快速固化，并減少在所得的鏡片成品中產(chǎn)生應力和畸變的可能性。然后將載體層13固化，形成光致變色材料可快速轉換的鏡片，同時，該鏡片可顯示出良好的耐劃傷性。
現(xiàn)在參看圖2，一個帶有空腔25的雙焦距模具22，一個單焦鏡片21和B組中一種基本不含光致本變色添加劑的樹脂如此放置，使在模具22和鏡片21之間形成帶有相鄰載體層20的雙焦距部分23。然后，將該B組樹脂固化。隨后用光致變色添加劑浸漬該固化樹脂，生成光致變色材料可快速轉換的光致變色鏡片。可用下述方法完成光致變色添加劑的浸漬將鏡片浸入光致變色添加劑溶液中，持續(xù)一定時間，或在鏡片凸面旋轉涂覆光致變色添加劑溶液，隨后加熱除去溶劑，從而使涂覆了的鏡片退火。如果需要，可用A組樹脂涂覆鏡片，然后固化，以增強其耐劃傷性。
圖3A說明，將帶有空腔35的雙焦距模具32、單焦鏡片31和A組中基本上不含光致變色添加劑的樹脂如此放置，使在模具32和鏡片31之間形成帶有相鄰載體層30的雙焦距部分33。
然后，將A組樹脂固化成凝膠狀，移去鏡片31，留下固化成凝膠狀的樹脂34，形成如圖3B所示涂覆了的模具36。
現(xiàn)在參看圖3C，將圖3B中涂覆了的模具、B組中含光致變色添加劑的鑄塑樹脂和單焦鏡片31如此放置，使在單焦鏡片31和用固化成凝膠狀的樹脂34涂覆的雙焦距模具32之間形成載體層37。由于單焦鏡片31曾用于產(chǎn)生涂覆了的模具，因此，該涂覆了的模具的凹面曲率與單焦鏡片31凸面曲率相吻合。載體層37優(yōu)選較薄(約為0.025-1.0mm)，以便促進快速固化，并減少在所得的鏡片成品中產(chǎn)生應力和畸變的可能性。然后，將載體層37和固化成凝膠狀的樹脂34充分固化，以形成光致變色材料可快速轉換的鏡片，該鏡片同時也展示出良好的耐劃傷性。
在圖4A、4B、5A和5B所示實施方案中，將含光致變色添加劑的成層樹脂組合物涂覆模具的表面，并部分固化成凝膠狀，以便阻止其流動，并保持涂層穩(wěn)定。然后，將基本上不含光致變色添加劑的鑄塑樹脂組合物置于該涂覆了的模具和鏡片預制件之間。
現(xiàn)在參看圖4A，將B組中含光致變色添加劑的成層樹脂組合物作為非處方薄涂層48涂覆在模具43的模塑面上。該薄涂層48優(yōu)選厚度為約0.2-0.3mm(200-300μm)。然后，采用例如猝發(fā)的紫外線輻射，將該薄涂層48固化成凝膠狀。
現(xiàn)在參看圖4B，將A組或B組中基本不含光致變色添加劑的鑄塑樹脂組合物以一層46的形式置于鏡片預制件41和上述凝膠狀薄涂層48之間。如上所述，該層46優(yōu)選為均勻薄層。
現(xiàn)在參看圖5A，如要增加處方部分，例如雙焦距部分，則可在模具53中設置一個空腔54。然后，可將B組中含光致變色添加劑的成層樹脂組合物以薄涂層58的形式涂覆在包括空腔54的表面在內(nèi)的模具53的模塑面上，然后，采用一種猝發(fā)的紫外線輻射，將非處方薄涂層58固化成凝膠狀。
現(xiàn)在參看圖5B，將帶有薄涂層58的模具53、鏡片預制件51和A組或B組中基本不含光致變色添加劑的鑄塑樹脂組合物如此安放，使該鑄塑樹脂組合物置于鏡片預制件51和薄涂層58之間。結果，該鑄塑樹脂組合物呈非處方載體層56和處方部分52的形式。如上所述，該載體層56充分薄和充分均勻，以保證在臨近雙焦距部分52的區(qū)域內(nèi)，載體層56不改變鏡片預制件的距離處方。
結合圖4A-5B討論的實施方案可產(chǎn)生光致變色材料能快速轉換的光致變色鏡片。如需要，可用另外的A組樹脂將該光致變色鏡片涂覆，然后固化，以增強其耐劃傷性。
雖然結合1A-5B展示的上述實施方案是用于有關單焦鏡片成品的，但是應當理解，上述各種實施方案也能在例如單焦鏡片半成品坯件方面實施。同樣，雖然上述實施方案使用單焦模具或雙焦模具，但是應當理解，這些模具可以是球形或非球形、可以是單焦距、雙焦距、三焦距、多焦距和連續(xù)變焦等。
在其他實施方案中，為將鑄塑表面轉變?yōu)檫B續(xù)變焦鏡片表面；為制造一種無縫多焦距、雙焦距或三焦距鏡片表面；或者在預制件為單焦鏡片的情況下，在成品鏡片中產(chǎn)生棱鏡效果之類的目的，可以改變鏡片預制件的表面。本發(fā)明的方法也可用于適當?shù)卣{(diào)整鏡片在多焦距或連續(xù)變焦距區(qū)域的光學中心。該方法也可用于與鑄塑連續(xù)變焦鏡片結合鑄塑補償基面下移棱鏡(base-down prism)。在一些鏡片設計中，必須進行調(diào)整，以調(diào)節(jié)所得成品鏡片處方中的散光現(xiàn)象。美國專利5,219,497中描述了使本領域熟練人員能夠實踐上述實施方案的另外的細節(jié)。該專利公開的內(nèi)容引入本文作為參改。
按照實施本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方案，在組裝模具和鏡片預制件之前，將鑄塑樹脂放在模具上。
一旦上述鏡片預制件、未固化鑄塑樹脂、凝膠狀成層樹脂(若有的話)和模具組裝好，將該組件固化。在固化過程中，借助以下方法將模具和鏡片預制件結合在一起借助沿鏡片預制件和模具最外緣從外面夾緊；借助一種可將鏡片預制件和模具連在一起的常規(guī)光學墊圈；借助在模具上面的鏡片預制件的重力；借助在模具和鏡片預制件之間非常薄的樹脂材料膜(即載體層)產(chǎn)生的毛細管引力或借助這些方法的聯(lián)合作用。
但是，本發(fā)明優(yōu)選實施方案無須使用常規(guī)光學墊圈。這促使鑄塑更通用、更靈活，也使這種鑄塑方法比采用常規(guī)光學圈的傳統(tǒng)鑄塑方法明顯節(jié)約。例如，在一些上述實施方案中，將鑄塑樹脂涂覆于模具中，而無須使用常規(guī)光學墊圈。然后，將鏡片預制件放在該鑄塑樹脂上，該鏡片的重量將鑄塑樹脂從模具中擠出，直至該鏡片表面與模具被鑄塑樹脂薄載體層分開。通過該鑄塑樹脂層毛細管引力，通過重量和/或通過其它手段，將該模具和鏡片預制件連在一起。這樣，在不使用常規(guī)光學墊圈的情況下，除了模具限定的任何部分或其他光學表面之外，還可將材料的薄載體層鑄塑在鏡片預制件的表面上。
本發(fā)明的鑄塑方法可包括，將一特定體積的可聚合樹脂放入模具中，將狹帶或其他柔韌的可壓縮工具配置在模具的邊緣(但不要擴大到完全包圍模具邊緣)，使其足以提供至少部分地支撐半成品坯件的重量。然后將半成品坯件放在模具中的樹脂上，使其凸面與樹脂接觸，該坯件的重量使樹脂向外擴展，并使狹帶或其他可壓縮工具部分壓縮，從而產(chǎn)生對半成品坯件重量至少部分支撐的反作用力。該狹帶或其他可壓縮工具根據(jù)固化過程的進行和樹脂層收縮的需要可進一步被壓縮。是否需要用狹帶取決于坯件的重量。
在固化過程中，各種樹脂材料、模具和鏡片預制件經(jīng)固化變硬，彼此以及與鏡片預制件表面相結合。同時，各種樹脂材料可以與模具分離。
鑄塑樹脂和成層樹脂可用適宜于這類材料組合物的任何方式進行固化。但是，由于大部分材料可通過暴露于熱和紫外線輻照中迅速固化，因此，熱固化和紫外線固化方法是優(yōu)選的，紫外線固化是最優(yōu)選的。其他固化方法包括，但不局限于超聲波、紅外線、微波和其他形式的輻照。
紫外線固化典型地是與紫外光源結合來完成。適宜的紫外光源包括由philips Corporation生產(chǎn)并確認為TL/10R/UVA反射燈、HPM高壓鹵化物燈、HPA中壓金屬鹵化物燈和HPR高壓汞蒸汽燈的紫外光源。典型地，在固化過程中，將樹脂在紫外線光源(即放射約300-450nm范圍的射線的光源)下照射，直到該樹脂充分變硬(即約5-30分鐘)為止。然而，許多光致變色添加劑會由于較短波長紫外線的輻照(如波長小于約320nm的紫外線輻照)而損壞。幸運的是，可得到在350nm或更長波長下進行引發(fā)的光引發(fā)劑。因此，按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案，一種可阻斷320nm紫外線的著色玻璃紫外線濾光片(例如從Corning Glass可得到)被用于防止光致變色添加劑受紫外光的照射。
也可使用“閃爍”紫外光源實施紫外線固化。用閃爍光源固化可產(chǎn)生相容性變化較小的光學部件。
與熱固化不同，紫外線固化需要至少一個可透過紫外線的表面，紫外線輻照可通過該表面達到樹脂材料。盡管鏡片預制件提供了一個透紫外線的表面，但是，由可以通過紫外線的材料(如冕牌玻璃)制成的模具能提供另一個透過紫外線的表面。
某些光致變色添加劑會吸收樹脂材料固化所需波長的射線，從而降低固化效果。因此，需要避免通過含這類添加劑的層面照射待固化樹脂。因為可以通過鏡片預制件、模具或同時通過這兩者照射本發(fā)明的各種組件，因而具有靈活性。含光致變色添加劑的樹脂需要固化時，優(yōu)選從兩側同時照射，以便增加固化率。
其他適宜的照射條件對本領域技術人員是顯而易見的。
如果選擇的光致變色添加劑是耐熱的，則可通過將樹脂加熱到預定溫度并持續(xù)一定時間完成熱固化。優(yōu)選借助加熱的流體浴將熱導入樹脂材料。典型的固化條件包括溫度約120-220，時間約30-100分鐘。優(yōu)選用于熱固化的模具材料包括玻璃或金屬。
某些材料可通過先后或同時聯(lián)合使用熱和紫外光來固化。
雖然上述實施方案是結合光致變色添加劑進行討論的，但是這些方法也適合與其他添加劑結合使用，例如抗反射涂料、抗劃傷涂料及紫外線抑制劑。
本發(fā)明的某些實施方案由下列實施例進行說明，這些實施例僅作為例證，對本發(fā)明絕無限制。
實施例1一種半成品坯件由下述液體樹脂配方形成碳酸二烯丙酯(CR-39)，88.5％(W/V)；過碳酸二異丙酯(IPP)，2.5％和甲基丙烯酸甲酯(MMA)，8％。將該液體樹脂注入模具空腔中，該空腔由曲率半徑92mm的球形前模、直徑78mm的后模以及聚氯乙烯墊圈組成。將該模具組件放在溫度可控的烘箱中，在16小時內(nèi)溫度從100°F遞升到170°F進行固化，脫模后，將此半成品坯件在185°F退火2小時。然后將該半成品坯件切邊至74mm。
將下列混合物用于配制鑄塑樹脂碳酸二烯丙酯(CR-39)，75％；乙氧基化三羥基丙烷三丙烯酸酯10％；聚乙二醇(分子量400)二丙烯酸酯，12％和Durcure1173，3％。將0.05ml該鑄塑樹脂注入用冕牌玻璃制造的曲率半徑為89.5mm球形模具中。將三條鍍金屬的狹帶安置在模具邊緣上，相互間隔120°。將坯件放在樹脂上面，促使該樹脂層向外擴展，并充滿模具和坯件之間的空間。然后，將該模具組件暴露在紫外線輻射中，并在25分鐘內(nèi)將溫度從88°F遞升到170°F。通過這一過程，將鑄塑樹脂固化，并在半成品坯件的凸面形成一涂層。將該涂覆了的坯件浸入萘螺噁嗪(naphthaspiraoxazine)光致變色添加劑(PPG568)的環(huán)己烷溶液中，在140°F下保持2小時。然后，將坯件從溶劑浴中取出，在200°F下退火2小時。然后磨制該坯件背面以形成單焦鏡片。
實施例2采用注射模塑法，由雙酚A的聚碳酸酯制成球面放大率-2.50D、柱面放大率-1.50D的單焦鏡片。該單焦鏡片凸面曲率為5.75D。鑄塑樹脂配方如下碳酸二烯丙酯單體(可由PPG得到的CR-307)，75％(w/v)；聚乙二醇二丙烯酸酯(可由Sartomer得到的SR 344)，11.7％；一種萘螺噁嗪光致變色添加劑(PPG 1072)，0.3％；和Durcure1173(可由Ciba Geigy得到)，3％。將0.60ml上述鑄塑樹脂注入由冕牌玻璃制造的凹面曲率為5.70D的球形玻璃模具中。將上述單焦鏡片放在樹脂上，使樹脂層向外擴展。將該模具組件在紫外線輻照下固化，將已涂了光致變色材料的改性單焦鏡片或交給患者，或送入第二鑄塑工序，在此帶有一附加區(qū)域的凸面上再增添第二層。
實施例3備好由冕牌玻璃制作的模具，其凹面曲率為4.16D，按如下配方配制第一種可光聚合樹脂層CR-307(65％)；SR-344(25％)；一種萘螺噁嗪光致變色添加劑(PPG 1072)(0.7％)和Ciba Geigy生產(chǎn)的Irgacure 184(3％)。將該可光聚合樹脂噴涂在塑模凹面上以形成一均勻薄層，再用紫外線短時間照射(約2秒)，使涂層達到凝膠點，而阻止其流動。按如下配方配制第二種可光聚合樹脂CR-39(75％)；二-三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(SR-355，由Sartomer生產(chǎn))(8％)；烷氧基化脂族二丙烯酸酯(Sartomer生產(chǎn)的SR 9209)(9％)；二季戊四醇五丙烯酸酯(Sartomer生產(chǎn)的SR 399)，(33％)和Durcure 1173(3％)。將0.50ml光聚合樹脂加入上述模具中，再將一單焦鏡片放在此加入的樹脂層上，使樹脂層向外擴展，并充滿上述涂覆了的模具和單焦鏡片凸面之間形成的空腔，上述單焦鏡片是由主要含CR-39的樹脂配方鑄塑成的。然后，將該模具組件從兩側(即通過單焦鏡片以及模具)暴露在紫外線照射下進行固化。固化過程約在30分鐘內(nèi)完成。如需要，可將生成的光致變色鏡片再涂覆硬質耐劃傷性涂層。
實施例4備好由冕牌玻璃制作的模具，其凹面曲率為6.15D，在距光學中心向內(nèi)2mm、向下5mm處引入一附加雙焦距區(qū)。按如下配方配制可光聚合樹脂CR-307(75％)；SR-344(11％)和Durcure 1173(3％)。單焦鏡片用典型的熱聚引發(fā)劑(IPP，2.5％)由CR-39鑄塑制成。將0.55ml可光聚合樹脂放入模具，將上述單焦鏡片放在此種樹脂熔膠上，使其向外擴展，并充滿模具和單焦鏡片之間形成的空腔。用紫外線從模具和單焦鏡片兩側照射該模具組件不超過8秒，以便樹脂層固化到剛過凝膠點。這時，樹脂層緊緊粘著在模具上，而對單焦鏡片的粘著卻很弱。此時，中斷固化，將單焦鏡片與樹脂層分離。按如下配方配制第二種可光聚合樹脂CR-39(74.5％)；SR-344(10％)；烷氧基化脂族二丙烯酸酯(Sartomer生產(chǎn)的SR 9209)(9％)；二季戊四醇五丙烯酸酯(Sartomer生產(chǎn)的SR 399)(3％)；萘螺噁嗪光致變色添加劑(PPG 568)(0.5％)和Durcure 1173(3％)。將0.50ml樹脂加入上述模具凹面上的凝膠化樹脂層上。將上述單焦鏡片放到該第二種可光聚合樹脂上，使其向外擴展，在凝膠化樹脂層上形成一均勻層。然后用紫外線僅透過模具照射該模具組件，進行固化。固化約在30分鐘內(nèi)完成，形成一種雙焦距鏡片，該鏡片具有硬質耐劃傷表面以及在外層和單焦鏡片之間摻入了光致變色添加劑的內(nèi)層。
權利要求書按照條約第19條的修改1.一種制造光致變色復合塑料鏡片、預制件或半成品坯件的方法，該方法包括提供具有結合面的塑料鏡片成品或半成品、預制件或半成品坯件；提供具有模塑面的模具，該模塑面的至少一部分具有與上述塑料鏡片、預制件或半成品坯件的結合面基本吻合的輪廓；提供一種未固化樹脂，該樹脂經(jīng)固化具有低交聯(lián)度，并形成軟性型片；將上述塑料鏡片、預制件或半成品坯件、未固化樹脂和模具這樣安放，使未固化樹脂置于塑料鏡片、預制件或半成品坯件的結合面和模具的模塑面之間；將未固化樹脂組合物固化，形成帶有一固化塑料連接部分的復合塑料鏡片、預制件或半成品坯件，該固化塑料連接部分結合在塑料鏡片、預制件或半成品坯件的結合面上；和用光致變色材料浸漬上述復合塑料鏡片、預制件或半成品坯件。
2.權利要求1的方法，其中塑料鏡片或半成品坯件包括選自下列組分的一種材料雙酚A聚碳酸酯；由氯、溴、苯氧基和烷氧基取代的酚類或萘酚類生成的聚碳酸酯和選自脂族和芳族丙烯酸酯單體、氨基甲酸酯單體、酯單體、苯乙烯單體、乙烯基單體和烯丙基單體中的一種或多種單體的聚合物。
3.權利要求2的方法，其中未固化樹脂包含50-98％(重量)的烯丙基單體和約2-50％(重量)的選自一種或多種脂族和芳族丙烯酸酯單體、氨基甲酸酯單體、酯單體、苯乙烯單體、乙烯基單體和烯丙基單體的組分。
4.權利要求2的方法，其中未固化樹脂包含約65-98％(重量)的烯丙基單體和約2-35％(重量)的選自一種或多種脂族和芳族丙烯酸酯單體、氨基甲酸酯單體、酯單體、苯乙烯單體、乙烯基單體和烯丙基單體的組分。
5.權利要求3的方法，其中烯丙基單體包括二甘醇碳酸二烯丙酯配制物。
6.權利要求1的方法，其中固化塑料連接部分是非處方的載體層。
7.權利要求1的方法，其中固化塑料連接部分包括非處方載體層區(qū)域，該區(qū)域與幾何球形或非幾何球形的雙焦距、三焦距、多焦距或連續(xù)變焦的區(qū)域相鄰。
67.權利要求60的復合塑料光學鏡片或半成品坯件，其中第二固化塑料連接部分包括非處方的載體層區(qū)域，該區(qū)域與幾何球形或非球形的雙焦距、三焦距、多焦距或連續(xù)變焦的區(qū)域相鄰。
68.權利要求1的方法，其中所述結合面是幾何球形或非球形凸面。
69.權利要求1的方法，其中所述結合面是幾何球形或非球形凹面。
70.權利要求1的方法，其中所述固化塑料連接部分涂覆了一層硬質耐劃傷性層。
71.一種方法，該方法包括提供具有結合面的光學基片；提供具有模塑面的模具，提供一種未固化樹脂，該樹脂經(jīng)固化具有低交聯(lián)度，并形成軟性型片；將上述未固化樹脂、光學基片和模具這樣安放，使未固化樹脂置于光學基片的結合面和模具的模塑面之間；將未固化樹脂組合物固化，使所述樹脂組合物形成軟性型片，該型片結合在光學基片的結合面上；和用光致變色材料浸漬上述軟性型片。
72.權利要求71的方法，其中所述軟性型片涂覆了一層硬質耐劃傷性層。
73.一種方法，該方法包括提供具有結合面的光學基片；提供一種未固化樹脂，經(jīng)固化其交聯(lián)度比所述光學基片的交聯(lián)度低；將上述未固化樹脂置于光學基片的結合面上；將未固化樹脂固化，以形成結合在光學基片結合面上的型片；和用光致變色材料浸漬上述型片。
74.權利要求73的方法，其中所述型片涂覆了一層硬質耐劃傷性層。
75.一種制造光致變色復合塑料鏡片、預制件或半成品坯件的方法，該方法包括提供具有結合面的塑料鏡片成品或半成品、預制件或半成品坯件；提供置于所述結合面上的光致變色層；提供一種外樹脂層，它在所述光致變色層上固化后具有高交聯(lián)度。
權利要求
1.一種制造光致變色鏡片或半成品坯件的方法，該方法包括提供具有幾何球形或非球形初凸面的塑料鏡片成品或半成品或半成品鏡片坯件；提供具有模塑面的模具，該模塑面的至少一部分具有與上述鏡片預制件的凸面基本吻合的輪廓；提供一種未固化樹脂，該樹脂經(jīng)固化具有低交聯(lián)度，并形成軟性型片；將上述未固化樹脂、塑料鏡片或半成品坯件和模具這樣安放，使未固化樹脂置于塑料鏡片或半成品坯件凸面和模具的模塑面之間；將未固化樹脂組合物固化，形成帶有固化塑料連接部分的復合塑料鏡片或半成品坯件，該固化塑料連接部分結合在塑料鏡片或半成品坯件的凸面上；和用光致變色材料浸漬上述復合塑料鏡片或半成品坯件。
2.權利要求1的方法，其中塑料鏡片或半成品坯件包括選自下列組分的一種材料雙酚A聚碳酸酯；由氯、溴、苯氧基和烷氧基取代的酚類或萘酚類生成的聚碳酸酯和選自脂族和芳族丙烯酸酯單體、氨基甲酸酯單體、酯單體、苯乙烯單體、乙烯基單體和烯丙基單體中的一種或多種單體的聚合物。
3.權利要求2的方法，其中未固化樹脂包含約50-98％(重量)的烯丙基單體和約2-50％(重量)的選自一種或多種脂族和芳族丙烯酸酯單體、氨基甲酸酯單體、酯單體、苯乙烯單體、乙烯基單體和烯丙基單體的組分。
4.權利要求2的方法，其中未固化樹脂包含約65-98％(重量)的烯丙基單體和約2-35％(重量)的選自一種或多種脂族和芳族丙烯酸酯單體、氨基甲酸酯單體、酯單體、苯乙烯單體、乙烯基單體和烯丙基單體的組分。
5.權利要求3的方法，其中烯丙基單體包括CR-307。
6.權利要求1的方法，其中固化塑料連接部分是非處方的載體層。
7.權利要求1的方法，其中固化塑料連接部分包括非處方載體層區(qū)域，該區(qū)域與幾何球形或非球形的雙焦距、三焦距、多焦距或連續(xù)變焦的區(qū)域相鄰。
8.權利要求1的方法，其中光致變色添加劑選自吡喃類和噁唑類。
9.一種制造光致變色鏡片或半成品坯件的方法，該方法包括提供具有幾何球形或非球形初凸面的塑料鏡片成品或半成品或半成品坯件；提供具有可模塑面的模具，該模塑面的至少一部分具有與上述塑料鏡片或半成品坯件的凸面基本吻和的輪廓；提供一種未固化樹脂，該樹脂經(jīng)固化具有低交聯(lián)度，并形成軟性型片，該未固化樹脂包含光致變色添加劑；將上述未固化樹脂、塑料鏡片或半成品坯件和模具這樣安放，使未固化樹脂置于塑料鏡片或半成品坯件凸面和模具的模塑面之間；和將未固化樹脂組合物固化，以形成固化塑料連接部分，它接合在塑料鏡片的凸面上。
10.權利要求9的方法，其中塑料鏡片或半成品坯件包括選自下列組分的一種材料雙酚A聚碳酸酯；由氯、溴、苯氧基和烷氧基取代的酚類或萘酚類生成的聚碳酸酯和一種或多種脂族和芳族丙烯酸酯單體、氨基甲酸酯單體、酯單體、苯乙烯單體、乙烯基單體和烯丙基單體的聚合物。
11.權利要求9的方法，其中光致變色添加劑選自螺吡喃類和螺噁唑類。
12.權利要求9的方法，其中未固化樹脂包含選自下列的一種或多種可聚合組分單和雙官能的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基單體、烯丙基單體和以丙烯酸基團封端的環(huán)氧化合物、氨基甲酸酯類和脂類，其中各組分的官能度均不大于2；和選自過氧化物、偶氮烷烴以及苯乙酮和二苯甲酮衍生物的一種或多種熱聚合或光化學聚合引發(fā)劑。
13.權利要求12的方法，其中未固化樹脂還包含選自粉狀二氧化硅和低分子量聚合物的一種或多種增稠劑；和選自可形成兩性離子類的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的一種或多種表面能控制劑。
14.權利要求9的方法，其中未固化樹脂包含約0.01-5％(重量)的光致變色添加劑；約0.5-8％(重量)的光引發(fā)劑；約25-85％(重量)的碳酸二烯丙酯和約25-75％(重量)的單官能或雙官能的丙烯酸酯。
15.權利要求9的方法，其中固化的塑料連接部分是非處方的載體層。
16.權利要求9的方法，其中固化的塑料連結部分包括非處方的載體層區(qū)域，該區(qū)域與幾何球形或非球形的雙焦距、三焦距、多焦距或連續(xù)變焦的區(qū)域相鄰。
17.一種制造光致變色鏡片或半成品坯件的方法，該方法包括提供具有幾何球形或非球形凸面的塑料鏡片成品或半成品或半成品坯件；提供具有可模塑面的模具，該模塑面的至少一部分具有與上述塑料鏡片預制件的凸面基本吻合的輪廓；提供第一種未固化樹脂，它經(jīng)固化具有低交聯(lián)度，并形成軟性型片，該第一種未固化樹脂包含光致變色添加劑；提供第二種未固化樹脂，它經(jīng)固化具有較高交聯(lián)度，并形成高度耐劃傷的型片、第二種未固化樹脂基本不含光致變色添加劑，其粘度比第一種可固化樹脂低；將一層第一種未固化樹脂涂覆到上述模具的模塑面上；將第一種未固化樹脂固化成凝膠狀，以形成一種涂覆了的模具；將上述第二種未固化樹脂、塑料鏡片或半成品坯件和涂覆了的模具這樣安放，使第二種未固化樹脂置于塑料鏡片或半成品坯件的凸面和涂覆了的模具上的第一種樹脂之間；和進行固化步驟，以形成固化塑料連結部分，該固化塑料連接部分結合在塑料鏡片或半成品坯件的凸面上，于是在其外表面有薄的光致變色層。
18.權利要求17的方法，其中塑料鏡片或半成品坯件包括選自下列組分的一種材料雙酚A聚碳酸酯；由氯、溴、苯氧基和烷氧基取代的酚類或萘酚類生成的聚碳酸酯；和一種或多種脂族和芳族丙烯酸酯單體、氨基甲酸酯單體、酯單體、苯乙烯單體、乙烯基單體和烯丙基單體的聚合物。
19.權利要求17的方法，其中光致變色添加劑選自螺吡喃類和螺噁唑類。
20.權利要求17的方法，其中第一種未固化樹脂包含選自下列的一種或多種可聚合組分單和雙官能的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基單體、烯丙基單體和以丙烯酸基團封端的環(huán)氧化合物、氨基甲酸酯類和酯類，其中各組分的官能度均不大于2；和選自過氧化物、偶氮烷烴以及苯乙酮和二苯甲酮衍生物的一種或多種熱聚合或光化學聚合引發(fā)劑。
21.權利要求20的方法，其中第一種未固化樹脂還包含選自粉狀二氧化硅和低分子量聚合物的一種或多種增稠劑，和選自可形成兩性離子類的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的一種或多種表面能控制劑。
22.權利要求17的方法，其中第一種未固化樹脂的粘度為約100-1000厘泊。
23.權利要求17的方法，其中第一種未固化樹脂的粘度為約150-300厘泊。
24.權利要求17的方法，其中第一種未固化樹脂包含約0.01-5％(重量)的光致變色添加劑；約0.5-8％(重量)的光引發(fā)劑；約25-85％(重量)的碳酸二烯丙酯和約25-75％(重量)的雙官能的丙烯酸酯。
25.權利要求17的方法，其中第二種未固化樹脂包含選自下列的一種或多種可聚合組分單、雙、三、四和五官能的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基單體、烯丙基單體和以丙烯酸基團封端的環(huán)氧化合物、氨基甲酸酯類和酯類；和選自過氧化物、偶氮烷烴以及苯乙酮和二苯甲酮衍生物的一種或多種熱聚合或光化學聚合引發(fā)劑。
26.權利要求17的方法，其中第二種未固化樹脂還包含選自粉狀二氧化硅和低分子量聚合物的一種或多種增稠劑，和選自可形成兩性離子類的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的一種或多種表面能控制劑。
27.權利要求17的方法，其中第二種未固化樹脂的粘度約為15-50厘泊。
28.權利要求17的方法，其中第二種未固化樹脂的粘度約為15-30厘泊。
29.權利要求17的方法，其中第二種未固化樹脂包含約0.5-8％(重量)的光引發(fā)劑；約25-85％(重量)的碳酸二烯丙酯和約25-75％(重量)的選自甲基丙烯酸酯、多官能的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯與多官能的丙烯酸酯的混合物的組分。
30.權利要求17的方法，其中固化塑料連接部分是非處方的載體層。
31.權利要求17的方法，其中固化塑料連接部分包括非處方的載體層區(qū)域，該區(qū)域與幾何球形或非球形的雙焦距、三焦距、多焦距或連續(xù)變焦的區(qū)域相鄰。
32.一種制造光致變色鏡片的方法，該方法包括提供幾何球形或非球形凸面；提供第一種未固化樹脂，該樹脂經(jīng)固化具有低交聯(lián)度，并形成軟性型片，第一種未固化樹脂包含光致變色添加劑；提供第二種未固化樹脂，該樹脂經(jīng)固化具有較高交聯(lián)度，并形成高度耐劃傷性的型片，第二種未固化樹脂基本不含光致變色添加劑，其粘度比第一種可固化樹脂組合物低；提供具有可模塑面的模具，該模塑面的至少一部分具有與上述塑料鏡片或半成品坯件的凸面基本吻合的輪廓；將上述第二種未固化樹脂、涂覆了的塑料鏡片預制件和模具這樣安放，使第二種未固化樹脂置于塑料鏡片或半成品坯件的凸面和模具的模塑面之間；將第二種未固化樹脂固化成凝膠狀；將上述最初的塑料鏡片或半成品坯件從模具中取出，保留已在模具上固化成凝膠狀的第二種樹脂，以形成涂覆了的模具；將上述第一種未固化樹脂、塑料鏡片或半成品坯件和涂覆了的模具這樣安放，使第一種未固化樹脂以非處方薄層置于塑料鏡片或半成品坯件的凸面和涂覆了的模具中的第二種樹脂之間；進行固化步驟，以形成固化塑料連接部分，該連接部分結合在塑料鏡片或半成品坯件的凸面上，具有高度耐劃傷性表層，在該表層和塑料鏡片或半成品坯件凸面之間有一層薄的光致變色層。
33.權利要求32的方法，其中塑料鏡片或半成品坯件包括選自下列組分的一種材料雙酚A聚碳酸酯；由氯、溴、苯氧基和烷氧基取代的酚類或萘酚類生成的聚碳酸酯和一種或多種脂族和芳族丙烯酸酯單體、氨基甲酸酯單體、酯單體、苯乙烯單體、乙烯基單體和烯丙基單體的聚合物。
34.權利要求32的方法，其中光致變色添加劑選自吡喃類和噁唑類。
35.權利要求32的方法，其中第一種未固化樹脂包含選自下列的一種或多種可聚合組分單和雙官能的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基單體、烯丙基單體和以丙烯酸基團封端的環(huán)氧化合物、氨基甲酸酯類和酯類，其中各組分的官能度均不大于2；和選自過氧化物、偶氮烷烴以及苯乙酮和二苯甲酮衍生物的一種或多種熱聚合或光化學聚合引發(fā)劑。
36.權利要求35的方法，其中第一種未固化樹脂還包含選自粉狀二氧化硅和低分子量聚合物的一種或多種增稠劑；和選自可形成兩性離子類的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的一種或多種表面能控制劑。
37.權利要求32的方法，其中第一種未固化樹脂包含約0.01-5％(重量)的光致變色添加劑、約0.5-8％(重量)的光引發(fā)劑，約25-85％(重量)的碳酸二烯丙酯和約25-75％(重量)的選自甲基丙烯酸酯、多官能的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯與多官能的丙烯酸酯的混合物的組分。
38.權利要求32的方法，其中第二種未固化樹脂包含選自下列的一種或多種可聚合組分單、雙、三、四和五官能的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基單體、烯丙基單體和以丙烯酸基團封端的環(huán)氧化合物、氨基甲酸酯類和酯類；和選自過氧化物、偶氮烷烴以及苯乙酮和二苯甲酮衍生物的一種或多種熱聚合或光化學聚合引發(fā)劑。
39.權利要求38的方法，其中第二種未固化樹脂還包含選自粉狀二氧化硅和低分子量聚合物的一種或多種增稠劑，和選自可形成兩性離子類的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的一種或多種表面能控制劑。
40.權利要求32的方法，其中第二種未固化樹脂包含約0.5-8％(重量)的光引發(fā)劑；約25-85％(重量)的碳酸二烯丙酯和約25-75％(重量)的選自甲基丙烯酸酯、多官能的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯與多官能的丙烯酸酯的混合物的組分。
41.權利要求32的方法，其中選擇的連接部分是非處方的載體層。
42.權利要求32的方法，其中上述連接部分包括非處方的載體層區(qū)域，該區(qū)域與幾何球形或非球形的雙焦距、三焦距、多焦距或連續(xù)變焦的區(qū)域相鄰。
43.一種復合塑料光學特性的鏡片或一種半成品坯件，包括具有幾何球形或非球形初凸面的塑料鏡片或半成品坯件；和結合在上述塑料鏡片預制件凸面上的，具有低交聯(lián)度的固化塑料連接部分，該固化塑料連接部分含有光致變色材料。
44.權利要求43的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中塑料鏡片預制件包括選自下列組分的一種材料雙酚A聚碳酸酯；由氯、溴、苯氧基和烷氧基取代的酚類或萘酚類生成的聚碳酸酯和選自脂族和芳族丙烯酸酯單體、氨基甲酸酯單體、酯單體、苯乙烯單體、乙烯基單體和烯丙基單體的一種或多種單體的聚合物。
45.權利要求43的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中未固化樹脂包含約50-98％(重量)的烯丙基單體和約2-50％(重量)的選自一種或多種脂族和芳族丙烯酸酯單體、氨基甲酸酯單體、酯單體、苯乙烯單體、乙烯基單體和烯丙基單體的組分。
46.權利要求43的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中烯丙基單體包括CR-307。
47.權利要求43的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中固化塑料連接部分是非處方載體層。
48.權利要求43的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中固化塑料連接部分包括非處方的載體層區(qū)域，該區(qū)域與幾何球形或非球形的雙焦距、三焦距、多焦距或連續(xù)變焦的區(qū)域相鄰。
49.權利要求43的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中光致變色材料選自螺吡喃類和螺噁唑類。
50.權利要求43的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中未固化樹脂包含選自下列的一種或多種可聚合組分單和雙官能的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基單體、烯丙基單體和以丙烯酸基團封端的環(huán)氧化合物、氨基甲酸酯類和酯類、其中各組分的官能度均不大于2。
51.權利要求43的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中未固化樹脂包含約0.01-5％(重量)的光致變色添加劑，約25-85％(重量)的碳酸二烯丙酯和約25-75％(重量)的單官能的或雙官能的丙烯酸酯。
52.一種復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，包括具有幾何球形或非球形初凸面的塑料鏡片或半成品坯件；具有高交聯(lián)度的第一固化塑料連接部分，它結合在塑料鏡片預制件的凸面上；和具有低交聯(lián)度的第二固化塑料連接部分，它結合在第一固化塑料連接部分，第二固化塑料連接部分呈基本均勻非處方層狀態(tài)，并含有光致變色材料。
53.權利要求52的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中塑料鏡片預制件包括選自下列組分的一種材料雙酚A聚碳酸酯；由氯、溴、苯氧基和烷氧基取代的酚類或萘酚類生成的聚碳酸酯；和一種或多種脂族和芳族丙烯酸酯單體、氨基甲酸酯單體、酯單體、苯乙烯單體、乙烯基單體和烯丙基單體的聚合物。
54.權利要求52的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中光致變色添加劑選自螺吡喃類和螺噁唑類。
55.權利要求52的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中第二固化塑料連接部分包括選自下列的一種或多種可聚合組分單和雙官能的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基單體、烯丙基單體和以丙烯酸基團封端的環(huán)氧化合物、氨基甲酸酯類和酯類，其中各組分的官能度均不大于2。
56.權利要求52的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中第二固化塑料連接部分包含約0.01-5％(重量)的光致變色添加劑；約25-85％(重量)的碳酸二烯丙酯和約25-75％(重量)的雙官能的丙烯酸酯。
57.權利要求52的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中第一固化塑料連接部分包括選自下列的一種或多種可聚合組分單、雙、三、四和五官能的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基單體、烯丙基單體和以丙烯酸基團封端的環(huán)氧化合物、氨基甲酸酯類和酯類。
58.權利要求52的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中第一固化塑料連接部分包含約25-85％(重量)的碳酸二烯丙酯和約25-75％(重量)的選自甲基丙烯酸酯、多官能的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯與多官能的丙烯酸酯混合物的組分。
59.權利要求52的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中第一固化塑料連接部分包括非處方的載體層區(qū)域，該區(qū)域與幾何球形或非球形的雙焦距、三焦距、多焦距或連續(xù)變焦的區(qū)域相鄰。
60.一種復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，包括具有幾何球形或非球形初凸面的塑料鏡片或半成品坯件；具有低交聯(lián)度的第一固化塑料連接部分，它結合在上述塑料鏡片預制件的凸面上，第一固化塑料連接部分呈基本均勻的非處方層狀態(tài)，并含有光致變色材料；和具有高交聯(lián)度的第二固化塑料連接部分，它結合在第一固化塑料連接部分。
61.權利要求60的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中塑料鏡片預制件包括選自下列組分的一種材料雙酚A聚碳酸酯；由氯、溴、苯氧基和烷氧基取代的酚類或萘酚類生成的聚碳酸酯和一種或多種脂族和芳族丙烯酸酯單體、氨基甲酸酯單體、酯單體、苯乙烯單體、乙烯基單體和烯丙基單體的聚合物。
62.權利要求60的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中光致變色添加劑選自螺吡喃類和螺噁唑類。
63.權利要求60的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中第一固化塑料連接部分包括選自下列的一種或多種可聚合組分單和雙官能的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基單體、烯丙基單體和以丙烯酸基團封端的環(huán)氧化合物、氨基甲酸酯類和酯類，其中各組分的官能度均不大于2。
64.權利要求60的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中第一固化塑料連接部分包含約0.01-5％(重量)的光致變色添加劑；約25-85％(重量)的碳酸二烯丙酯和約25-75％(重量)的選自甲基丙烯酸酯、多官能的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯與多官能的丙烯酸酯的混合物的組分。
65.權利要求60的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中第二固化塑料連接部分包括選自下列的一種或多種可聚合組分單、雙、三、四和五官能的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基單體、烯丙基單體和以丙烯酸基團封端的環(huán)氧化合物、氨基甲酸酯類和酯類。
66.權利要求60的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中第二固化塑料連接部分包含約25-85％(重量)的碳酸二烯丙酯和約25-75％(重量)的選自甲基丙烯酸酯、多官能的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯與多官能的丙烯酸酯的混合物的組分。
67.權利要求60的復合塑料光學特性的鏡片或半成品坯件，其中第二固化塑料連接部分包括非處方的載體層區(qū)域，該區(qū)域與幾何球形或非球形的雙焦距、三焦距、多焦距或連續(xù)變焦的區(qū)域相鄰。
全文摘要
本發(fā)明介紹了制造含光致變色添加劑的光學特性塑料鏡片的方法。按照本發(fā)明的第一個實施方案，將含光致變色添加劑的鑄塑用樹脂置于模具和鏡片預制件之間，然后固化。按照本發(fā)明的第二個實施方案，將基本不含光致變色添加劑的鑄塑用樹脂置于模具和鏡片預制件之間，然后固化。隨后用光致變色添加劑浸漬該樹脂。在第三個實施方案中，將含光致變色添加劑的成層樹脂置于模具的表面上，并固化成凝膠狀。隨后，將基本不含光致變色添加劑的鑄塑用樹脂置于該涂覆了的模具和鏡片預制件之間，然后固化。按照第四個實施方案，將基本不含光致變色添加劑的鑄塑用樹脂置于模具的表面上，并固化成凝膜狀。隨后將含光致變色添加劑的鑄塑用樹脂置于該涂覆了的模具和鏡片預制件之間，然后固化。
文檔編號C08L101/00GK1142797SQ94194958
公開日1997年2月12日 申請日期1994年12月1日 優(yōu)先權日1993年12月10日
發(fā)明者A·古塔, R·D·布盧姆 申請人:英諾特公司