專利名稱：一種用于制造細磨線不可見的涂敷光學(xué)件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造細磨線不可見的涂敷光學(xué)件特別是眼鏡、透鏡毛坯或者透鏡模制物的方法，尤其涉及在光學(xué)件的細磨且未拋光的主表面上直接形成一種功能性涂層，如耐磨硬質(zhì)涂層，從當(dāng)在弧光燈下照射涂敷透鏡毛坯時，看不到細磨線。該方法稱為“壓涂方法”。
背景技術(shù)：
眼科透鏡毛坯的主表面，例如由透明塑性材料制成的透鏡，通常經(jīng)過表面機械處理。
這種機械處理包括一組操作，從而形成主表面被很好地拋光且具有期望的曲率(光焦度)的透鏡毛坯。
這種機械處理通常包括三個連續(xù)的步驟研磨、細研磨(也稱為細磨)和拋光。
研磨是一種機械處理方法，旨在產(chǎn)生透鏡毛坯表面上的曲率。
細研磨(細磨)在研磨之后進行，其進一步改變透鏡毛坯的處理表面的幾何形狀，但是會導(dǎo)致其處理表面仍顯示顯著的表面粗糙度的半透明的透鏡毛坯。通常，細磨表面的Rq在0.01μm以上，并且優(yōu)選在0.05到1.5μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是從0.1到1.0μm。
最后，進行拋光，其為較長的機械處理步驟，其不會改變處理表面的幾何形狀，而是盡可能除去剩余的粗糙以給出最終的透明透鏡毛坯。通常，透鏡毛坯的拋光表面的表面粗糙度Rq在小于0.01μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.005μm附近。
在機械處理之后，通常將功能性涂層例如底涂層、耐沖擊涂層、耐磨硬質(zhì)涂層、增透涂層和頂涂層沉積在透鏡毛坯的被機械處理的主表面上。
因此，當(dāng)在透鏡毛坯的主表面上形成功能性涂層之前避免對透鏡毛坯的主表面的不便的拋光步驟，會成為經(jīng)濟上和環(huán)境上的決定性優(yōu)點。
美國專利4,417,790和國際專利申請WO 01/67139公開了旋涂或浸涂透鏡的細磨且未拋光的主表面。涂層厚度至少是細磨的主表面的表面粗糙度的10倍，并且在WO 01/67139的申請中，在透鏡材料和涂層材料之間的折射率之差小于0.01。盡管使用這種涂層厚度和折射率配合使得獲得的涂敷透鏡變得透明，但是在透鏡主表面上的細磨線，即從細研磨步驟所產(chǎn)生的線，仍然可見，特別當(dāng)涂敷透鏡被弧光燈照射時。
美國專利6,562,466公開了一種將涂層轉(zhuǎn)移到透鏡毛坯的主表面上的方法，其包括將所需量的可固化膠放置在透鏡毛坯的主表面上，將由柔性支架所支撐的涂層與可固化膠接觸，施加壓力給柔性支架以散布所述膠并且在透鏡的主表面形成均勻的膠層，固化所述膠并撤走支架，從而得到具有附著在透鏡毛坯表面的涂層的透鏡毛坯。
盡管可以使用上述涂層轉(zhuǎn)移方法可以獲得細磨線不可見的涂敷透鏡毛坯，但是包括固化膠層和轉(zhuǎn)移涂層的最終涂層的厚度通常為25μm或者更多，并且轉(zhuǎn)移涂層包括幾個不同的化學(xué)層。
目前，本申請人發(fā)現(xiàn)，可以制造一種細磨線不可見的涂敷光學(xué)件，尤其是透鏡毛坯，其中該物件的涂敷主表面僅被細研磨并且沒有拋光，且即使涂層是薄的涂層，例如其厚度小于等于10μm，且/或在涂層和物件特別是透鏡毛坯之間的折射率之差較高，例如達到0.05，甚至為大于等于0.1。
其它傳統(tǒng)的旋涂、浸涂或流涂不能使得物件在受到弧光燈照射時觀察不到細磨線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于制造細磨線不可見的涂敷光學(xué)件的方法，其中將涂層直接形成在物件的細磨且未拋光的主表面上。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述限定的方法，其中涂層的厚度小于等于50μm。
本發(fā)明的其它目的是提供一種上述限定的方法，其中在涂層和透鏡毛坯之間的折射率之差可以達到0.1或更大。
根據(jù)上述目的以及其它以下將要描述的和將要明了的目的，根據(jù)本發(fā)明的一種用于制造細磨線不可見的涂敷光學(xué)件的方法，包括(i)提供光學(xué)件，其具有至少一個細磨且未拋光的幾何限定的主表面；(ii)提供模制部件，其具有內(nèi)和外表面；(iii)在所述光學(xué)件的所述主表面上或者在所述模制部件的內(nèi)表面上放置所需量的液體可固化涂敷組合物；(iv)將所述光學(xué)件和模制部件彼此相對地移動，以便使所述涂敷組合物或者與所述光學(xué)件的主表面接觸、或者與所述模制部件的內(nèi)表面接觸；(v)將壓力施加到所述模制部件，以便將所述液體可固化涂敷組合物散布在所述主表面上，并且在所述主表面上形成均勻的液體涂敷組合物層；(vi)對所述液體涂敷組合物層進行固化；(vii)撤走所述模制部件；以及(i)(viii)獲得細磨線不可見的涂敷光學(xué)件。
優(yōu)選，在固化步驟中保持壓力。
通過所需量的液體可固化涂敷組合物，至少涂敷足夠用于形成最終的覆蓋主表面的整個表面區(qū)域的涂層的量。
本發(fā)明還涉及一種用于制造一種涂敷件的方法，該涂敷件的主表面具有與拋光狀態(tài)相對應(yīng)的表面狀態(tài)，該方法包括(i)提供物件，其具有至少一個經(jīng)過細磨且未拋光的幾何限定的主表面；(ii)提供模制部件，其具有內(nèi)和外表面；(iii)在所述物件的所述主表面上或者在所述模制部件的內(nèi)表面上放置所需量的液體可固化涂敷組合物；(iv)使所述物件和所述模制部件相對于彼此地移動，以便使所述涂敷組合物或者與所述物件的主表面接觸、或者與所述模制部件的內(nèi)表面接觸；(v)將壓力施加到所述模制部件，以便將所述液體可固化涂敷組合物散布在所述主表面上，并且在所述物件的主表面上形成均勻的液體涂敷組合物層；(vi)對所述液體涂敷組合物層進行固化；(vii)撤走所述模制部件；以及(viii)獲得具有與拋光狀態(tài)對應(yīng)的表面狀態(tài)的涂敷件。
參考透鏡毛坯的通常情況進行以下描述。
本方法中所使用的透鏡毛坯可以由通常用于制造光學(xué)透鏡特別是眼科透鏡的任意透明塑性材料制成。在優(yōu)選的塑性材料中，可以列舉二甘醇雙烯丙基碳酸酯(例如來自PPG INDUSTRIES的CR39)、聚碳酸酯(PC)、聚硫氨酯、聚亞安酯、聚(甲基)丙烯酸酯和多環(huán)硫化物基聚合物以及共聚物。
塑性材料可選地包括一種或多種光致變色的材料。而且可以對透鏡毛坯著色。
用于本發(fā)明方法中的被涂覆的透鏡毛坯的至少一個主表面是細磨且未拋光的。通常，這種細磨且未拋光的幾何限定的主表面的Rq在0.01到1.5μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.1到1.0μm之間。當(dāng)透鏡毛坯由二甘醇雙烯丙基碳酸酯聚合物制成時，細磨且未拋光的主表面的表面粗糙度Rq通常為大約1.0μm，而當(dāng)透鏡毛坯由聚碳酸酯制成時，細磨且未拋光的主表面的表面粗糙度通常為大約0.5μm。
透鏡毛坯和通常任一種可由本發(fā)明方法處理的物件也可以是預(yù)先已經(jīng)通過例如旋涂、流涂和噴涂的常規(guī)涂敷方法所涂覆的細磨且未拋光的透鏡毛坯。
實際上，如上所述，這種常規(guī)涂覆方法在弧光燈的照射下不能使細磨線不可見。
本發(fā)明的方法對于使用常規(guī)方法已經(jīng)涂覆小于5μm優(yōu)選小于2μm的薄涂層的透鏡更為優(yōu)越。
優(yōu)選，本發(fā)明的方法用于涂覆細磨且未拋光的透鏡毛坯。
透鏡毛坯可以是一種透鏡，其具有一個或兩個被表面加工或澆鑄成所需幾何形狀的主表面(僅具有一個被表面加工或澆鑄成所需幾何形狀的主表面的透鏡稱為半加工的透鏡)。
優(yōu)選的是，透鏡毛坯具有第一表面預(yù)定連續(xù)光焦度和第二表面預(yù)定非連續(xù)光焦度，但是根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選在球形或復(fù)曲面形的透鏡毛坯上施加涂層。優(yōu)選，連續(xù)表面是毛坯的前表面。但是，如果連續(xù)表面位于透鏡或者透鏡毛坯的后表面上，可以使用本發(fā)明的方法在后表面上施加涂層。
透鏡毛坯還可以是半加工的透鏡，其中，透鏡的一個表面，優(yōu)選透鏡的前表面已經(jīng)預(yù)先經(jīng)過適當(dāng)?shù)耐糠筇幚?增透、硬質(zhì)涂層等等......)，并且使用本發(fā)明的方法對剩余表面優(yōu)選透鏡的后表面進行涂覆。透鏡毛坯可以是偏振透鏡。
在進行本發(fā)明方法之前可以對透鏡毛坯進行預(yù)處理。
預(yù)處理可以是物理的，例如等離子體處理，或者是化學(xué)的，例如溶劑處理或NaOH處理。
優(yōu)選，透鏡毛坯的細磨且未拋光的涂層主表面是透鏡的后凹主表面。
但是，透鏡毛坯的前凸主表面或者兩個主表面可以被細磨且未被拋光并且直接使用本發(fā)明的方法涂覆。
可固化的液體涂敷組合物可以是任何通常用于光學(xué)透鏡領(lǐng)域的已知可固化液體涂敷組合物，例如底涂組合物(改善下一涂層在透鏡毛坯上的附著)、抗沖擊涂敷組合物和耐磨硬質(zhì)涂敷組合物。
優(yōu)選，抗沖擊和底涂組合物是聚亞安酯膠乳或丙烯酸膠乳組合物。
優(yōu)選，耐磨硬質(zhì)涂敷組合物包括一種或多種環(huán)氧硅烷和一種或多種諸如膠態(tài)二氧化硅的無機填料的水解產(chǎn)物。
可固化液體涂敷組合物可以熱固化或者通過光輻射尤其紫外線(UV)輻射或者二者來進行固化。優(yōu)選，可固化液體涂敷組合物是可UV固化涂敷組合物和特別是可UV固化的耐磨硬質(zhì)涂敷組合物。
在根據(jù)本發(fā)明的方法對涂敷組合物進行施加和固化后，獲得的固化涂層通常具有1到50μm范圍內(nèi)的厚度，優(yōu)選從1到25μm，更為優(yōu)選為1到10μm，通常大約5μm。
優(yōu)選，光學(xué)件的涂層表面的Rq是在0.01μm以下。
可固化的液體涂敷組合物優(yōu)選以在表面中心處一滴的形式或者以在主表面不同點處的幾滴的形式被放置在細磨且未拋光的主表面上。
可固化液體涂敷組合物的量必須足夠，以便至少填滿表面粗糙處的槽、并且在主表面的整個表面區(qū)域形成均勻的層。
模制部件可以是剛性的，并且它的內(nèi)表面相反地復(fù)制光學(xué)件的主表面。
模制部件可以是柔性的，并且其內(nèi)表面在步驟(v)所施加的壓力下相反地復(fù)制光學(xué)件的所述主表面。
加壓的柔性模制部件可以是柔性片，尤其當(dāng)透鏡毛坯的后側(cè)被涂覆時，優(yōu)選具有比被涂覆的細磨且未拋光的透鏡毛坯的曲率大的基曲。
在本專利申請中，模制部件的基曲是指，模制部件的工作表面的基曲，也即將涂層轉(zhuǎn)移到透鏡或者透鏡毛坯的表面。
同樣，透鏡或者透鏡毛坯的基曲是指其上將被從上述模制部件轉(zhuǎn)移涂層的表面的基曲。
在該申請中，基曲具有以下定義對于曲率半徑為R的球形表面，基曲＝530/R(R以mm計)。這種定義在本領(lǐng)域中是經(jīng)典的。
對于復(fù)曲面，存在兩個曲率半徑，根據(jù)上述公式可以計算出兩個基曲BR、Br，其中BR＜Br。
柔性片可以由任何合適的材料制成，優(yōu)選柔性塑性材料，特別是熱塑材料，尤其是聚碳酸酯。
柔性片的工作表面即該片與可固化液體涂敷組合物接觸的表面，可以具有根據(jù)圖形形成的浮凸，即可以是微觀構(gòu)造的，并且可以給最終透鏡提供具有由微觀結(jié)構(gòu)所給予的特性(例如增透特性)的光學(xué)表面。
在WO99/29494中公開了用于獲得微觀構(gòu)造的模制部件的不同技術(shù)。
當(dāng)使用這種柔性片時，僅僅需要提供一種具有如下表面的片，該表面具有與透鏡毛坯光學(xué)表面的通常形狀共形的幾何形狀，其為凸或凹形，其中所述透鏡毛坯上施加有涂層，但是沒有必要使該表面與被涂覆的透鏡毛坯表面的幾何形狀嚴格一致。因此，同樣的柔性片可以用于將涂層施加到具有不同具體幾何形狀的表面的透鏡毛坯上。通常，柔性片具有兩個平行的主表面并因此具有均勻的厚度。
柔性片通常具有0.2到5mm的厚度，優(yōu)選為0.3到5mm。更優(yōu)選的是，柔性片由聚碳酸酯制成，并且在這種情況下其厚度從0.5到1mm。
優(yōu)選，柔性片是透光的，特別是UV光，因此允許對涂敷組合物進行UV固化。
根據(jù)本發(fā)明，在該片的外表面施加壓力(即該片不與涂敷組合物接觸的表面)并且優(yōu)選基本保持至少達到所述組合物凝膠?？梢酝ㄟ^使用放置在該片外表面上的膨脹膜來實現(xiàn)壓力的保持。
所施加的壓力通常在10到350kPa(3.5kgf/cm2)的范圍內(nèi)，并且優(yōu)選從30到150kPa，甚至最好是30到100kPa。
如上所述，對柔性片的加壓可以通過使用膨脹膜來實現(xiàn)。
膨脹膜可以由任何柔性材料組成，通過利用適當(dāng)?shù)牧黧w加壓，用于將柔性片推向透鏡或者透鏡毛坯，從而所述柔性材料可以充分變形，以與透鏡或者透鏡毛坯的表面幾何形狀共形。
通常，膨脹膜具有從0.50到5.0mm的厚度、100到800％的延伸率以及10到100Shore A的硬度。
如果涂敷組合物被熱固化，則應(yīng)選擇膨脹膜的材料以承受固化溫度。
如果涂敷組合物被UV固化，則應(yīng)選擇透明材料，例如透明的硅橡膠或其他透明橡膠或者膠乳優(yōu)選UV光從模制部件一側(cè)照射。
由膨脹膜所施加到模制部件的壓力通常在從10kPa到150kPa的范圍內(nèi)，并且取決于透鏡或者透鏡毛坯和柔性片的尺寸和曲率。當(dāng)然，需要在柔性片和透鏡或者透鏡毛坯上保持壓力直到涂敷組合物足夠固化，以便使得透鏡或者透鏡毛坯的涂層充分附著。
本發(fā)明方法中的柔性部件可以是上述膨脹膜自身，尤其是空氣存儲裝置中的膨脹膜。在這種情況下，當(dāng)然，不使用柔性片。
與柔性片類似，將壓力施加到膨脹膜上。
可以對柔性片或者膨脹膜進行預(yù)涂覆，例如釋放涂覆，以表現(xiàn)好的光學(xué)表面，用于保持涂覆透鏡毛坯的光學(xué)等級。
對于柔性片，膨脹膜可以在其表面包括接觸涂敷組合物的微觀結(jié)構(gòu)或圖形，其將在涂覆過程中被復(fù)制在透鏡毛坯涂層上。
通過本發(fā)明方法所得到的最終的涂敷透鏡毛坯具有非常好的光學(xué)質(zhì)量，并且在弧光燈的照射下觀察不到的細磨線。


本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)閱讀以下的詳細描述并考慮結(jié)合以下附圖將會容易理解本發(fā)明的前述和其它目的、特征和優(yōu)點圖1A和1B是本發(fā)明方法的第一實施例的主要步驟的示意圖，用于使用用作柔性部件的柔性片在透鏡毛坯的細磨且未拋光的主表面上進行涂敷；以及圖2A和2B是本發(fā)明方法第二實施例的主要步驟的示意圖，其直接使用空氣存儲器裝置的膨脹膜用作柔性部件。
具體實施例方式
圖1A和1B是本發(fā)明過程的一個實施例的示意圖，其中通過使用膨脹膜裝置推動柔性片抵靠透鏡毛坯的細磨且未拋光的主表面來進行涂敷。
圖1A示出了在對膨脹膜加壓并使其膨脹之前的透鏡毛坯1、柔性片4和膨脹膜14，而圖1B示出了在對膜14加壓并使其膨脹之后的同樣部件。
盡管下面描述對液體涂敷組合物進行UV固化，但是對于可熱固化的涂敷組合物可以使用類似的裝置和方法。
參考圖1A，將透鏡毛坯1，例如復(fù)曲面透鏡毛坯，放置在透鏡毛坯支架2上，使其細磨且未拋光的幾何限定的主表面1a面向外側(cè)。
將可UV固化的液體涂敷組合物3的液滴被置于透鏡毛坯1的幾何限定的主表面1a的中心。
將薄的柔性片4，例如球形片，放置在該涂敷組合物上。
然后將整個組件放置在膨脹膜裝置10的膜14的前面。
膨脹膜裝置10包括流體存儲器11，例如具有例如空氣開口的流體開口12的空氣存儲器，該開口連接到受壓的流體源(未示出)，用于將受壓的流體引入該存儲器中以及從該存儲器中排出該受壓流體。存儲器10的上表面包括透光部分13，例如透過UV的石英玻璃部分，而存儲器10的下表面包括透明的膨脹膜14，其與透明的石英玻璃13對齊。
如圖1A所示，該裝置10還包括引導(dǎo)裝置15，用于在膨脹膜膨脹的過程中對膨脹膜14進行橫向引導(dǎo)。更具體的是，該引導(dǎo)裝置包括從存儲器10的下表面向外凸出的截錐形或者漏斗形部件15，，并且其較大的底部被膨脹膜14封閉，其較小的底部是圓形開口，所述圓形開口的直徑至少等于、優(yōu)選稍大于柔性片4的底部直徑(大于等于5mm)。
一般，漏斗形部件的高度在10到50mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選10到25mm，并且具有10到90°錐度，優(yōu)選為30到50°。
最后，將光源，例如UV光源16，放置在存儲器10的后面，該存儲器位于透明石英玻璃13的前面。
通常，將包括透鏡毛坯支架2、透鏡毛坯1、涂敷組合物滴3和柔性片4的組件放置成，使得柔性片4的邊緣位于漏斗形部件15的較小底部的開口邊緣的平面內(nèi)或者它們之間相距達到50mm、優(yōu)選為達到20mm。
如圖1B，通過入口12將受壓流體，例如受壓的空氣，從外部源頭(未示出)引入存儲器11中。存儲器中的壓力增加使得膨脹膜14膨脹，并且由于薄膜引導(dǎo)裝置15，使得膜14均勻地推動柔性片4抵靠透鏡毛坯1，同時均勻地散布涂敷組合物3。
然后，對該涂敷組合物進行UV固化。
在完成固化步驟之后，將透鏡毛坯1從支架2卸下，并且移去柔性片4以得到透鏡毛坯1，其幾何限定的表面1a帶有涂層。
當(dāng)然，在熱固化過程中，不需要光源和存儲器上表面的透明部分。
在這種情況下，膨脹膜也不需要是透明的。在其它方面，該裝置保持一樣。
圖2A和2B是該過程的另一個實施例的示意圖，其中裝置10的膨脹膜14直接用作柔性部件，用于均勻地將可UV固化的液體涂敷組合物3散布在透鏡毛坯1的細磨且未拋光的主表面1a上。
在其它方面，涂敷過程以與結(jié)合圖1A和1B所公開的方式相同的方式進行。
在以下的描述和實例中，透鏡毛坯的細磨且未拋光的主表面的表面粗糙度Sq如下所示Sq平均值偏差的均方值Sq=1MΣX=1NΣY=1Mzx,y2]]>計算表面(RMS)的幅度的有效值。該參數(shù)包括在EUR 15178 EN報告(Commission of the European Communities)Stout et Al 1993Thedevelopment of methods for the characterisation of roughness in threedimensions。
使用KLA-Tencor的P-10長掃描測量粗糙度(Sq)。
測量條件是，在2μm的尖端以1mg的壓力10次掃描500μm長的2000個數(shù)據(jù)點。
在以下描述和實例中，Rq=1NΣn=1N(Zn)2]]>Rq由以下確定有利地使用A TAYLOR HOBSON FTS(Form Talysurf系列2)表面光度儀/粗糙度測量系統(tǒng)來確定該表面的均方根輪廓高度Rq(2DRq)(也參考以前的粗糙度Rq)。
該系統(tǒng)包括激光頭(例如，產(chǎn)品參考資料112/2033541)和70mm長的具有2mm半徑球形/錐形頭的探頭(產(chǎn)品參考資料112/1836)。
該系統(tǒng)在所選定的部分平面內(nèi)測量二維輪廓以獲得曲線Z＝f(x)。在該實例中，在20mm的距離上獲得所述輪廓。
可以從該輪廓中，特別是從其形狀、波動和粗糙度中提取不同的表面特征。
因此，為了確定Rq，對該輪廓進行兩個不同的處理，即形狀提取和濾波，其與等分線提取相對應(yīng)。
這種用于確定參數(shù)Rq的步驟如下-獲取輪廓Z＝f(x)-形狀提取-濾波(等分線提取)，以及-確定參數(shù)Rq。
輪廓獲取步驟包括在關(guān)注透鏡表面上移動前述系統(tǒng)的觸針，以便存儲該表面的高度Z作為位移x的函數(shù)。
在形狀提取步驟中，在前述步驟中所獲得的輪廓與理想的球體相關(guān)，即具有相對于球體的最小輪廓差異的球體。這里所選擇的模式是LS弧度模式(最好的圓弧形提取)。
這提供了該表面關(guān)于波動和粗糙度的輪廓特征的曲線表示。
濾波步驟僅保留與某種波長對應(yīng)的缺陷。在該實例中，目的旨在除去波動，一種缺陷形式，由于粗糙度導(dǎo)致該缺陷的波長高于其它缺陷的波長。這里，該濾波器是高斯型的并且所使用的截止點是0.25mm。
從利用以下公式所獲得的曲線確定RqRq=1NΣn=1N(Zn)2]]>其中，對于每個點，Zn是相對于在濾波中所計算的等分線的代數(shù)差Z。
在該實例中所使用研磨和細磨處理是V-95研磨，然后利用15μm拋光片(pad)(從3M獲得)的細磨。
-V-95是一種來自LOH公司的計算機控制研磨機器，具有3D圓盤刀具。研磨時間為大約1到2分鐘。
-通過BYK Garder制造的Haze-Gard Plus測量霧度。
-使用Bulbtronics Inc.制造的BT X 75/LIS燈進行弧光燈檢查。從上述燈所發(fā)出的光射向透鏡并且反射光投射到屏上。視覺檢查屏上透鏡的圖像以便觀察是否存在細磨線。
實例1通過V-95形成由二甘醇雙烯丙基碳酸酯共聚物(CR-39)制成的半加工的透鏡SF透鏡，并且使用15μm的拋光片將其細磨成光焦度為-1.25的透鏡(后曲率5.0基曲，直徑70mm)，其中未進行拋光。細磨過程通過利用由3M制造的15μm拋光片的LOH Toro-X-S/SL細磨機器進行。然后用水和肥皂洗滌透鏡并且使用結(jié)合附圖所描述的薄柔性片和膨脹膜裝置通過本發(fā)明的方法涂覆耐磨涂層。
將5滴液體涂敷組合物(共0.12g)置于透鏡的細磨主表面上。將薄柔性片小心地放置在液體涂敷組合物滴上。
然后將獲得的組件放置在空氣存儲器的膨脹膜的前面，并引入氣壓達84kPa(12Psi)的空氣，以便在透鏡的整個細磨主表面上散布液體涂敷組合物。
然后，使用UV燈對涂敷組合物進行30秒的UV固化，該燈具有145mW/cm2的高亮度，其波長為從330到490nm。在分離后，在透鏡上得到清晰的涂層，通過弧光燈的照射沒有觀察到任何細磨線。
可UV固化的液體涂敷組合物，以重量％計；-UVR-6110(甲基-3，4-環(huán)氧環(huán)己烷甲酸3，4-環(huán)氧環(huán)己基酯) 13-GE21(1，4-丁二醇二縮水甘油醚) 30.29-HDODA(二丙烯酸己二醇酯) 10.85-SR-399(五丙烯酸二季戊四醇酯) 30.36-SR230(二丙烯酸二甘醇酯) 7.01-IBOA(丙烯酸異冰片酯) 2.29-UVI 6974(陽離子光敏引發(fā)劑)5.25-IRGACURE 500(自由基引發(fā)劑)0.82-SLF-18(基于烴的表面活性劑)0.1柔性片由0.6mm厚的平球形的聚碳酸酯制成柔性片，其具有5.50的基曲和68mm的直徑。該片通過注入模塑而成，并且用釋放和保護涂敷溶液進行預(yù)涂覆。
實例2除了使用折射率nD25=1.532]]>的液體涂敷組合物以外，其它步驟與實例1相同。
該液體組合物具有以下配方，以重量％計-EPON 228(雙酚A環(huán)氧樹脂) 60-GE 21(1，4-丁二醇二縮水甘油醚)40-IRGACURE 552(光敏引發(fā)劑) 4phr-ITX(感光劑) 0.2phr對比實例1除了使用旋涂工藝、并通過UV傳送機來固化以外，利用相同的涂敷溶劑重復(fù)實例1。結(jié)果示出，即使通過旋轉(zhuǎn)在細磨透鏡(表面粗糙度為60×Rq)上涂覆很厚的涂層也不能覆蓋細磨痕跡。旋涂由Headway Spin Coat來完成并且轉(zhuǎn)速為12秒的600rpm和4秒的2000trm。因此，使用FusionUV傳送機通過9mm H燈泡、在350nm為692mW/cm2實現(xiàn)固化。
對比實例2除了使用高折射率(nD25=1.57)]]>的涂敷溶液以外，重復(fù)實例1。這種涂敷溶液具有以下配方，以重量％計二丙烯酸二甘醇酯 30乙氧基化-8丙烯酸雙酚A酯30雙(2-甲基丙烯?；蛞一?硫醚 40IRGACURE 819(光敏引發(fā)劑) 3phr實例3
PC SF透鏡由V-95形成，并且使用15μm的拋光片將其細磨成光焦度為-2.00的透鏡(后曲率＝5.0基曲)，其中未進行拋光。然后用水和肥皂洗滌透鏡，并且如同對比實例2，采用與實例1相同的涂敷溶液。
對比實例3除了使用同樣的低折射率(nD25=1.518)]]>的涂敷溶液以外，重復(fù)實例1。
對比實例4除了使用流涂方法以外，重復(fù)實例3。流涂與浸涂類似，其即使在涂層厚度大于10×Sq的表面粗糙度并且霧度較低時，在弧光燈下仍然不能覆蓋細磨線。
在所述實例中，將5g的涂敷液體人工平滑地施加到細磨透鏡的表面并且回轉(zhuǎn)以使液體潤濕整個表面。然后，使用Fusion UV傳送機以通過9mmH燈泡、在350nm下以692mW/cm2進行固化。
實例4CR-39SF透鏡由V-95形成，并且使用15μm的拋光片將其細磨成光焦度為-1.25的透鏡，其中未進行拋光。然后，在可市場獲得的BPI黑色浴槽(black bath)中在95℃下對透鏡進行15分鐘的著色。此后，通過與實例1相同的方法使用市場上的可UV固化涂敷溶液(來自GERBERCOBURN Inc.的HT-1000)對被著色的CR-39透鏡進行壓涂。所獲得的透鏡具有非常均勻的色彩以及很好的透射性和低霧度。在經(jīng)過壓涂后在弧光燈下沒有觀察到任何細磨線。
實例5CR-39SF透鏡由V-95形成，并且使用15μm的拋光片將其細磨成光焦度為-1.25的透鏡，其中未進行拋光。此后，通過與實例1相同的方法使用市場上的可UV固化涂敷溶液(來自Gerber Coburn Inc.的HT-1000)對其進行壓涂。所獲得的透鏡具有很好的透射性和低霧度。在經(jīng)過壓涂后在弧光燈下沒有觀察到任何細磨線。然后，使用BAK760真空機器將增透涂層涂覆到該透鏡上。它與市場上利用拋光步驟制成的硬且多涂層的CR-39透鏡具有相同的特性。
在具有600×的Epi照度的Nikon Optiphot-2的顯微鏡中，利用用截面樣品測量涂層的厚度。
表1

實例6使用由89重量％的二甲基丙烯酸二甘醇酯和11重量％的雙-2-[(甲基)丙烯?；蛞一鵠硫醚(BMTES)組成的極低粘性(7cps)的涂敷溶液重復(fù)實例1，該涂敷溶液具有3phr的光敏引發(fā)劑/CGI-819(來自Ciba-Geigy的Irgacure819二(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基膦氧化物)。涂敷溶液的折射率nD(25℃)是1.472。在固化之后所觀察到的涂層厚度大約為1-2微米。盡管涂層厚度很薄，但是在壓涂之后在弧光燈下沒有觀察到任何細磨痕跡。
實例7使用與實例1相同的方法將可UV固化的涂敷溶液(HT-1000)壓涂在經(jīng)過20微米拋光片的細磨且未拋光、表面粗糙度Sq＝0.58的玻璃模具上。所獲得的玻璃具有極好的透射性和低霧度。在壓涂后沒有觀察到任何細磨線。
對比實例5使用Ultra Optics涂敷機將HT-1000可UV固化的涂敷溶液旋涂到與實例7中相同的細磨且未拋光的玻璃模具上。所獲得的玻璃在弧光燈下觀察到很多細磨線。
權(quán)利要求
1.一種用于制造細磨線不可見的涂敷光學(xué)透鏡毛坯的方法，包括(i)提供光學(xué)件，其具有至少一個細磨且未拋光的幾何限定的主表面；(ii)提供模制部件，其具有內(nèi)和外表面；(iii)在所述光學(xué)件的所述主表面上或者在所述模制部件的內(nèi)表面上放置所需量的液體可固化涂敷組合物；(iv)將所述光學(xué)件和模制部件相對于彼此地移動，以便使所述涂敷組合物或者與所述光學(xué)件的主表面接觸、或者與所述模制部件的內(nèi)表面接觸；(v)將壓力施加到所述模制部件，以便將所述液體可固化涂敷組合物散布在所述主表面上，并且在所述主表面上形成均勻的液體涂敷組合物層；(vi)對所述液體涂敷組合物層進行固化；(vii)撤走所述模制部件；以及(viii)獲得細磨線不可見的涂敷光學(xué)件。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在壓力下對所述液體涂敷組合物層進行固化。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模制部件是剛性的，并且它的內(nèi)表面相反地復(fù)制所述光學(xué)件的主表面。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模制部件是柔性的，并且它的內(nèi)表面的幾何形狀在步驟(v)所施加的壓力下相反地復(fù)制所述光學(xué)件的所述主表面。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可固化液體涂敷組合物是可UV固化的組合物。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模制部件是透明片。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述模制部件是透過UV的片。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述柔性部件的基曲高于所述將要涂覆的經(jīng)過細磨且未拋光的光學(xué)件的基曲。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中施加到所述模制部件上的壓力在10kPa到350kPa的范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中施加到所述模制部件上的壓力在30kPa到150kPa的范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述柔性模制部件是膨脹柔性膜。
12.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述柔性模制部件的厚度小于等于2mm。
13.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述柔性模制部件由柔性塑性材料，優(yōu)選聚碳酸酯或聚(甲基丙烯酸甲酯)制成。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述經(jīng)過細磨且未拋光的幾何限定的主表面的Rq在0.01到1.5μm的范圍內(nèi)。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述經(jīng)過細磨且未拋光的幾何限定的主表面的Rq在0.1到1.0μm的范圍內(nèi)。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述光學(xué)件由聚碳酸酯制成。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述光學(xué)件的主表面具有大約0.5μm的Rq。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述光學(xué)件由二甘醇雙烯丙基碳酸酯、聚碳酸酯、聚硫氨酯或者環(huán)硫化物材料制成。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述光學(xué)件的主表面具有大約1.0μm的表面粗糙度Sq。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述固化涂層具有1到50μm的厚度。
21.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述固化涂層具有1到25μm的厚度。
22.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述固化涂層具有1到10μm、優(yōu)選小于5μm的厚度。
23.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述透鏡毛坯和所述固化涂層之間的折射率之差達到0.1。
21.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述涂敷組合物是耐磨硬質(zhì)涂敷組合物。
22.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述透鏡毛坯的主表面是所述透鏡毛坯的后表面。
23.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述透鏡毛坯是著色的透鏡毛坯。
24.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述固化涂層上直接施加增透涂層。
25.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述光學(xué)件是透鏡或者透鏡毛坯。
26.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中所述光學(xué)件是透明透鏡模制物。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述光學(xué)件是著色的透鏡或者透鏡毛坯。
28.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述透鏡模制物是玻璃模制物。
29.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述透鏡或者透鏡毛坯的主表面是透鏡或者透鏡毛坯的后表面。
30.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述固化涂層上直接施加增透涂層。
31.一種用于制造涂敷件的方法，該涂敷件的主表面具有與拋光狀態(tài)相對應(yīng)的表面狀態(tài)，該方法包括(i)提供物件，其具有至少一個經(jīng)過細磨且未拋光的幾何限定的主表面；(ii)提供模制部件，其具有內(nèi)和外表面；(iii)在所述物件的所述主表面上或者在所述模制部件的內(nèi)表面上放置所需量的液體可固化涂敷組合物；(iv)使所述物件和所述模制部件相對于彼此地移動，以便使所述涂敷組合物或者與所述物件的主表面接觸、或者與所述模制部件的內(nèi)表面接觸；(v)將壓力施加到所述模制部件，以便將所述液體可固化涂敷組合物散布在所述主表面上，并且在所述物件的主表面上形成均勻的液體涂敷組合物層；(vi)對所述液體涂敷組合物層進行固化；(vii)撤走所述模制部件；以及(viii)獲得具有與拋光狀態(tài)對應(yīng)的表面狀態(tài)的涂敷件。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述涂敷件的表面具有小于0.01μm的Rq。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中所述涂敷件是透鏡模制物。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中所述透鏡模制物是不透明的。
35.如權(quán)利要求1所述的方法，其中對所述模制部件預(yù)涂覆釋放涂層和/或保護涂層。
36.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模制部件具有微觀結(jié)構(gòu)或圖形，其將被復(fù)制到所述透鏡毛坯涂層中。
37.如權(quán)利要求31所述的方法，其中對所述模制部件預(yù)涂覆釋放涂層和/或保護涂層。
38.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述模制部件具有微觀結(jié)構(gòu)或圖形，其將被復(fù)制到所述透鏡毛坯涂層中。
全文摘要
一種用于制造細磨線不可見的涂敷光學(xué)透鏡毛坯的方法，包括(ix)提供光學(xué)件，其具有至少一個細磨且未拋光的幾何限定的主表面；(x)提供模制部件，其具有內(nèi)和外表面；(xi)在所述光學(xué)件的所述主表面上或者在所述模制部件的內(nèi)表面上放置所需量的液體可固化涂敷組合物；(xii)將所述光學(xué)件和模制部件彼此相對地移動，以便使所述涂敷組合物或者與所述光學(xué)件的主表面接觸、或者與所述模制部件的內(nèi)表面接觸；(xiii)將壓力施加到所述模制部件，以便將所述液體可固化涂敷組合物散布在所述主表面上，并且在所述主表面上形成均勻的液體涂敷組合物層；(xiv)對所述液體涂敷組合物層進行固化；(xv)撤走所述模制部件；以及獲得細磨線不可見的涂敷光學(xué)件。
文檔編號B29D11/00GK1906016SQ200480041119
公開日2007年1月31日 申請日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
發(fā)明者P·江, S·韋伯, F·O·阿迪勒 申請人:埃西勒國際通用光學(xué)公司