專利名稱：處理光學透鏡用于修邊的方法
處理光學透鏡用于修邊的方法本發(fā)明一般而言涉及粘合帶使提供有具有疏水和/或疏油性能的外涂層(防污面涂層)的光學玻璃，尤其是透鏡，非常尤其是眼用透鏡的修邊變得容易的用途，涉及修邊方法，并涉及通過將粘合帶固定在透鏡表面上而能夠進行修邊工藝的這種透鏡。光學透鏡，尤其是眼用透鏡由決定透鏡的凸和凹光學表面的幾何形狀的一系列連續(xù)的模制和/或表面加工和/或拋光操作以及此后合適的表面處理而產(chǎn)生。制造眼用透鏡的最后精制步驟是修邊或修整步驟，其包括機械加工透鏡的邊緣或外周以使其符合所需尺寸以與要將其裝入其中的眼鏡框相配。修邊通常在包含進行如上定義的機械加工的金剛石砂輪的研磨機上進行。在該操作期間，通過軸向作用的閉鎖元件夾住透鏡。玻璃相對砂輪的相對運動通常通過數(shù)字控制進行控制以賦予透鏡所需形狀。從表面上看，透鏡在該過程期間必須保持穩(wěn)固。為做到這一點，在修邊以前必須鎖定透鏡，即將夾持元件或卡盤置于透鏡的凸面上。通常，將保持墊(或固定墊)如自粘性標簽如雙面粘合墊放置在卡盤與透鏡凸面之間。 透鏡通過粘合墊粘在卡盤上，然后將卡盤沿著研磨機的安裝軸機械固定，軸臂通過在與卡盤相對的透鏡側(cè)上施加中心力而鎖定透鏡。在機械加工時，切向扭矩作用在透鏡上，如果透鏡夾具不夠有效，則這可能導致透鏡相對于卡盤旋轉(zhuǎn)。透鏡的可靠定位主要取決于固定墊與透鏡凸面之間的界面處的良好粘合。上一代眼用透鏡通常包含改變表面能的有機或無機外涂層，例如本領(lǐng)域熟知的防污疏水和/或疏油涂層。它們大多數(shù)是氟硅烷型材料，其降低表面能以防止油污沉積物附著，油污隨后更容易除去。這類表面涂層可能有效到可能改變墊/凸面界面處的粘合的程度，這使得難以進行令人滿意的修邊操作，特別是對于聚碳酸酯透鏡(標作PC，例如雙酚-A聚碳酸酯)而言， 其修邊產(chǎn)生與其它材料相比高得多的應(yīng)力。在修邊時，透鏡應(yīng)不經(jīng)受任何大于2°，優(yōu)選最大1°的偏移，因此，墊與透鏡表面的粘合對實現(xiàn)良好修邊是至關(guān)重要的。由于在不合適的修邊操作期間透鏡滑動，所以透鏡會受到不可挽回的損害和損失。為克服在將具有疏水和/或疏油外涂層的透鏡修邊中的這些困難，推薦在這種涂層上形成有機或無機性質(zhì)的臨時涂層，特別是例如MgF2涂層，例如轉(zhuǎn)讓給ESSIL0R的歐洲專利申請EP 13擬613和EP 1633684描述了使用這種臨時涂層，其提高表面能并因此使光學儀器商能夠進行可靠的透鏡修邊。在修邊以后，應(yīng)除去臨時涂層以恢復透鏡的疏水和/ 或疏油外涂層的表面性能。將聚合物性質(zhì)的可剝離保護膜沉積在防污層上尤其已描述于專利申請WO 2005/015270.W0 03/057641和JP 2004-122238中。它們公開了以液體形式施加直接接觸防污層以形成保護涂層因此避免透鏡在修邊操作期間滑出的可固化組合物。尤其是在專利申請WO 03/092957、JP 2004-141607 和 US 2005/042，977 中還已提出將臨時粘附膜插入具有防污性能的透鏡表面與夾具之間以在修邊操作期間將其保持在其位置上。
申請WO 03/092957描述了使膜具有粘附性能的方法，其包括沉積優(yōu)選為丙烯酸性質(zhì)的壓敏粘合劑(或PSA)。申請JP2004-141607描述了在具有防污涂層的透鏡表面上沉積粘合帶，所述粘合帶通過將壓敏粘合劑沉積在聚合物支撐膜上而得到。支撐膜的厚度為10-100 μ m,楊氏模量高于lGPa，透射率為至少80%。通常，包含楊氏模量為4GPa的涂覆有含聚硅氧烷粘合劑的支撐膜的帶通過使粘合表面緊壓住透鏡表面而粘合。申請US 2005/04^77描述了一種類似的組件，其包含粘合帶，粘合帶通過將 1-100 μ m厚的壓敏粘合層沉積在至少IOym厚的聚合物支撐膜上而得到。支撐膜(無粘合劑)在張力下的彈性模量優(yōu)選為9. 8-4410N/mm2 (即9. 8-4410MPa)。超過該最大值它變得硬而使得膜不符合透鏡形狀。當沉積在抗反射涂層上時，粘合帶使具有厚度為l-500nm，優(yōu)選l-30nm的防污外涂層的眼用透鏡能夠修邊。用于申請US 2005/042，977中的粘附膜通過非標準附著力試驗而經(jīng)驗性地選擇。 根據(jù)日本標準JIS Z0237所述的剝離方法，可使用的膜要求至少0. 0392N的拔出力以與預先涂覆有氟化有機硅(f luorinated silicone)層(化合物X70-201)的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)板分開。在實踐中，在美國專利申請2005/042，977中進行的附著力試驗似乎未充分描述以能夠選擇允許修邊的粘附膜。所述程序不能將X70-201化合物適當?shù)毓潭ㄔ赑ET板上， 使得不能在有利條件下進行該試驗。因此，仍需要對于涂附有防污涂層的透鏡的新修邊方法，其是可靠的并允許非常高的修邊成功率，同時避免在相關(guān)修邊操作期間的任何透鏡滑動問題，因此，這是本發(fā)明的目的。在修邊以后，臨時層的除去應(yīng)能夠回收具有與初始性能基本相同的性能，特別是與初始水靜態(tài)接觸角基本類似的水靜態(tài)接觸角的疏水和/或疏油外涂層。本發(fā)明的目的還在于解決具有較厚防污外涂層，即高于或等于2nm，優(yōu)選高于 5nm，甚至高于或等于IOnm的光學制品的修邊問題。實際上，為增強疏水和/或疏油涂層的性能，應(yīng)將其厚度提高至高于傳統(tǒng)上使用的那些約2nm的厚度值。然而，提高防污涂層的厚度使得玻璃修邊甚至更復雜。通常，設(shè)計用于在Leybold 1104型真空沉積室中沉積疏水和/或疏油涂層的傳統(tǒng)厚度值為約15nm。具有改進疏水性能的涂層通常對應(yīng)于15-25nm，優(yōu)選20-25nm的設(shè)計厚度值。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知實際得到的物理值通常低于設(shè)計厚度值。如本文所用“設(shè)計厚度”意欲意指在Leyboldl 104型，優(yōu)選Leybold 1104型真空沉積室中設(shè)計的厚度值。本發(fā)明的另一目的是提供具有疏水和/或疏油表面性能，能經(jīng)受修邊過程的透鏡。這些目的根據(jù)本發(fā)明用使用具有改進性能的臨時復合粘附膜的處理方法解決。處理本發(fā)明光學透鏡，尤其是使所述光學透鏡能經(jīng)受修邊過程的方法包括以下步驟-提供在其至少一個主表面上涂覆有疏水和/或疏油外涂層的光學透鏡；-在光學透鏡的至少部分疏水和/或疏油外涂層，優(yōu)選整個疏水和/或疏油外涂層上形成包含預成型膜的臨時復合粘附膜，其一個主表面附著在壓敏粘合劑層上，所述粘合劑層直接接觸疏水和/或疏油涂層，預成型膜在張力下的彈性模量E’高于或等于4200MPa， 根據(jù)NF EN 1465標準的剪切強度評估試驗在拉伸應(yīng)力下測量，由粘合在涂覆有氟化硅烷層的聚碳酸酯樣品上的所述臨時復合粘附膜組成的組件的斷裂應(yīng)力高于或等于0. 05MPa ；-回收光學透鏡，所述光學透鏡包含與所述至少部分所述疏水和/或疏油涂層直接接觸的臨時復合粘附膜，其通過其壓敏粘合劑層附著在經(jīng)涂覆的透鏡表面上。如本文所用，“復合膜”意欲意指包含至少兩個元件的膜預成型膜和壓敏粘合劑層。在本申請中，當透鏡在其表面上包含一個或多個膜、層或涂層時，表述“在透鏡上沉積膜、層或涂層”意指膜、層或涂層沉積在透鏡外涂層，即離透鏡基底最遠的涂層的未覆蓋表面(暴露表面)上?！霸诨咨稀被颉俺练e在基底上”的涂層定義為這樣的涂層⑴安置在基底上，(ii) 不一定與基底接觸，這意味著在基底與所述涂層之間可插入一個或多個中間涂層，和(iii) 不一定完全覆蓋所述基底。在本申請中，“聚合物”包括均聚物、共聚物和低聚物。如本文所用，“(共)聚合物”意欲意指共聚物或聚合物。(甲基)丙烯酸酯意欲意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。除非另有說明，本文所公開的所有厚度值為物理厚度。本發(fā)明中所用的光學透鏡包含由有機或無機玻璃制成、具有凸主面和凹主面的基底，優(yōu)選透明基底，至少一個所述主面具有防污涂層(疏水和/或疏油涂層)。如本文所用， “透鏡”也意指透鏡毛坯。該透鏡優(yōu)選為眼鏡用的眼用透鏡。透鏡可以為偏光透鏡、光致變色透鏡或有色太陽鏡。本發(fā)明方法優(yōu)選在透鏡的凸面上進行，但也可在其凹面上或在透鏡的各自涂覆有防污涂層的兩個主面上進行。在適用于基底的材料中將提到(甲基)丙烯酸(共)聚合物，特別是聚(甲基丙烯酸)甲酯(PMMA)，硫代(甲基)丙烯酸(共)聚合物、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚碳酸酯 (PC)、聚氨酯(PU)、聚(硫氨酯)、多元醇烯丙基碳酸酯(共)聚合物、乙烯/乙酸乙烯酯熱塑性共聚物、聚酯如聚(對苯二甲酸乙二醇酯)(PET)或聚(對苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)、 聚環(huán)硫化物、聚環(huán)氧化物、聚碳酸酯與聚酯的共聚物、環(huán)烯屬共聚物如乙烯與降冰片烯或乙烯與環(huán)戊二烯的共聚物，及其組合。優(yōu)選用于本發(fā)明中的基底包括通過使以下物質(zhì)聚合而得到的那些基底甲基丙烯酸烷基酯，特別是甲基丙烯酸(^-(；烷基酯如(甲基)丙烯酸甲酯和(甲基)丙烯酸乙酯，聚乙氧基化芳族(甲基)丙烯酸酯如聚乙氧基化雙酚二(甲基)丙烯酸酯(polyethoxylated bisphenolate di (meth) acrylate)，烯丙基衍生物如線性或支化、脂族或芳族多元醇烯丙基碳酸酯、硫代(甲基)丙烯酸酯、環(huán)硫化物，以及聚硫醇/聚異氰酸酯前體混合物(以制備聚硫氨酯)。如本文所用，聚碳酸酯(PC)意欲意指均聚碳酸酯和共聚碳酸酯和嵌段共聚碳酸酯。特別推薦的基底為通過使例如由PPG Industries公司以商品名CR-39 出售的二甘醇雙烯丙基碳酸酯(共)聚合(來自ESSIL0R的ORMA 透鏡)，或通過使硫代(甲基)丙烯酸單體如在法國專利申請FR 2734827中描述的那些聚合而得到的那些基底或聚硫氨酯?；卓赏ㄟ^使上述單體的混合物聚合而得到，或它們也可包括這些聚合物和(共) 聚合物的混合物。本發(fā)明透鏡可在基底與防污涂層之間包含其它表面涂層，尤其是抗沖擊涂層、耐磨涂層和/或耐劃傷涂層和/或抗反射涂層。優(yōu)選它們包含沉積在單層或多層抗反射涂層上的疏水和/或疏油外涂層。疏水和/或疏油涂層(即本申請中的防污涂層)是本領(lǐng)域熟知的并通常沉積在抗反射涂層上，盡管它們也可以例如直接沉積在耐磨和/或耐劃傷涂層上。它們被定義為去離子水靜態(tài)接觸角高于或等于75°，優(yōu)選高于或等于90°，更優(yōu)選高于或等于100°的涂層。靜態(tài)接觸角可以通過液滴模型測定，根據(jù)該方法，將直徑小于 2mm的液滴小心沉積在固體非吸收性表面上并測量液體與固體表面之間的界面處的角。優(yōu)選的疏水和/或疏油涂層具有低表面能，即它們將透鏡表面能降至小于20mJ/ m2，優(yōu)選小于14mJ/m2，更優(yōu)選小于13mJ/m2，甚至更優(yōu)選小于12mJ/m2。在本申請中，表面能值根據(jù) “Estimation of a surface force energy of polymers" OWENS D. K. , WENDT R. G. (1969) J. Appl. Polym. Sci，13，1741-1747 中所述的 OWENS-ffENDT 方法計算。在本發(fā)明上下文中，它們的厚度通常為l-25nm，優(yōu)選l-15nm。本發(fā)明疏水和/或疏油涂層優(yōu)選是有機性質(zhì)的。如本文所用，“具有有機性質(zhì)的層” 意欲意指包含重量含量不是零，優(yōu)選相對層總重量為至少40%，更優(yōu)選至少50%的有機材料的層。優(yōu)選的疏水和/或疏油表面涂層包含至少一種氟化化合物，更優(yōu)選至少一種帶有一個或多個氟化基團，特別是氟化烴基、全氟化碳基團、氟化聚醚基團如F3C- (OC3F6) 24-0- (C F2) 2-(CH2)2-O-CH2-Si (OCH3)3或全氟聚醚基團的硅烷和/或硅氮烷型化合物。形成疏水和/或疏油涂層的常用方法包括沉積帶有氟化基團和Si-R基團的化合物，其中R代表羥基或前體基團如可水解基團，例如Cl、NH2, NH-或-0-烷基，優(yōu)選烷氧基。 它們優(yōu)選衍生自每分子帶有優(yōu)選至少兩個可水解基團的氟硅烷型或氟硅氮烷型前體。這類化合物一旦沉積在表面上就能直接或在水解以后經(jīng)受聚合和/或交聯(lián)反應(yīng)。特別適用于形成疏水和/或疏油涂層的氟硅烷是在美國專利6，277，485中所述的含有氟聚醚基團的那些。那些氟硅烷具有如下通式
權(quán)利要求
1.一種處理光學透鏡的方法，其包括以下步驟-提供在其至少一個主表面上涂覆有疏水和/或疏油外涂層的光學透鏡；-在光學透鏡的至少部分疏水和/或疏油外涂層上形成包含預成型膜的臨時復合粘附膜，其一個主表面附著在壓敏粘合劑層上，所述粘合劑層直接接觸疏水和/或疏油涂層；-回收光學透鏡，所述光學透鏡包含與所述至少部分所述疏水和/或疏油涂層直接接觸的臨時復合粘附膜，所述臨時復合粘附膜通過其壓敏粘合劑層附著在經(jīng)涂覆的透鏡表面上；其中預成型膜在張力下的彈性模量E’高于或等于4200MPa，根據(jù)剪切強度評估標準NF EN 1465在拉伸應(yīng)力下測量，由粘合在涂覆有氟化硅烷層的聚碳酸酯樣品上的所述臨時復合粘附膜組成的組件的斷裂應(yīng)力高于或等于0. 05MPa。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將所述臨時復合粘附膜施加在光學透鏡的至少一部分疏水和/或疏油外涂層上，在施加所述臨時復合粘附膜以前，臨時復合粘附膜的預成型膜為具有涂覆有所述壓敏粘合劑層的主表面的支撐膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中預成型膜在張力下的彈性模量E’高于或等于 4450MPa,更優(yōu)選高于或等于4500MPa。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中根據(jù)剪切強度評估標準NFEN 1465在拉伸應(yīng)力下測量，由粘合在涂覆有氟化硅烷層的聚碳酸酯樣品上的所述復合粘附膜組成的組件的斷裂應(yīng)力高于或等于0. 08MPa，優(yōu)選高于或等于0. IMPa0
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中預成型膜為聚對苯二甲酸乙二醇酯基膜或三乙酸纖維素基膜。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中復合粘附膜的厚度為1_250μπι，優(yōu)選 10-200 μm0
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中疏水和/或疏油涂層的厚度高于或等于 2nm，優(yōu)選高于或等于5nm，更優(yōu)選高于或等于10nm。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中疏水和/或疏油涂層基于氟硅烷和/或氟硅氮烷型材料。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中臨時復合粘附膜為可通過剝離除去的涂層。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的方法，其還包括以下步驟-將光學透鏡放在包含固定系統(tǒng)的修邊裝置中，所述固定系統(tǒng)包含固定元件使得固定元件附著在臨時復合粘附膜的外表面上；-將所述透鏡修邊；-從修邊裝置中取出透鏡；和-除去復合粘附膜以回收經(jīng)修邊的最終光學透鏡。
11.可通過根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項的方法得到的能被成功修邊的光學透鏡。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種處理在其至少一個主表面上涂覆有疏水和/或疏油外涂層的光學透鏡以使它能夠經(jīng)受修邊過程的方法，其包括以下步驟在至少一部分疏水和/或疏油外涂層上沉積臨時復合粘附膜，所述復合粘附膜包含預成型膜，其主表面涂覆有壓敏粘合劑層，所述粘合劑層直接接觸疏水和/或疏油涂層，預成型膜在張力下的彈性模量E’高于或等于4200MPa，根據(jù)剪切強度評估標準NF EN 1465在拉伸應(yīng)力下測量，由粘合在涂覆有氟化硅烷層的聚碳酸酯樣品上的所述粘附膜組成的組件的斷裂應(yīng)力高于或等于0.05MPa。本發(fā)明進一步涉及修邊方法和適于修邊的透鏡。
文檔編號C09J7/02GK102216407SQ200980145209
公開日2011年10月12日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月13日
發(fā)明者C·哈巴西 申請人:埃西勒國際通用光學公司