CN100534770C - 用于模制塑料透镜的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造有机玻璃透镜或透镜毛坯的方法，其包括提供一限定型腔(14)的两件式模具(10)，该模具(10)具有作为一固定参照系的一部分的竖直轴线(V)和设置在模具(10)件周边、用于保持两模具件(11，12)并闭合型腔(14)的液体密封环形闭合件(13)，其中，该固定参照系包括所述竖直轴线(V)和在模具(10)中心相交的水平轴线(H)，该环形闭合件(13)的至少一部分(13b)由初始可透气但当与液态可聚合成分接触时便变得不可透气的材料制成。

Description

用于模制塑料透镜的方法
技术领域
本发明涉及由可聚合合成成分模制光学透镜，特别是眼科透镜。
背景技术
传统的模具包括通常由无机玻璃制成的两件，在该两件的周边设置有一环形闭合件例如垫圈或胶带，该闭合件和该两件限定所需的型腔。
填充上述两件式模具的传统方法为通过使模制材料通过位于闭合件内的用于此目的浇注口流入型腔。
在至少部分自动化的工艺中，待填充模具竖直对准一适于通过喷嘴输送特定量的模制材料的填充装置。
利用这种竖直定向的模具的一种可能的方式是在重力作用下仅通过设置在模具周边的顶部上的喷嘴对型腔进行填充。例如，参见美国专利No.5110514。
经验显示，除非采用特殊的措施，例如在填充模具和开始聚合作用之间设定较长的等待时间(例如，约两小时)，否则所获得的光学透镜经常具有较严重或较轻微的局部光缺陷，从而导致较高的废品率。
为了克服上述问题，美国专利No.5547618和5662839建议通过一形成在闭合件下部内的浇注口对竖直定向的两件式模具的型腔进行填充，并且利用适于使模制材料在无明显受压的情况下流动的泵装置。
通常利用连接到加压模制材料池上和像填充喷嘴一样作用到浇注口上的管道来进行型腔的填充。
环形闭合件例如胶带必须不仅要将模具的两件固定地保持在所需的相对位置处，而且还要提供针对液态可聚合材料的防漏密封件以避免模具周边的材料泄漏。
液态可聚合材料和气体通常都不能透过用于形成环形闭合件的传统的胶带。
在用液态可聚合材料对型腔进行填充期间，为了不损害周向胶带的粘附性，应该避免型腔的过量填充，同时应将气体从型腔中排出并且尽可能地避免气泡滞留在液态可聚合材料内。
因而，当采用传统的周向胶带作为环形闭合件时，必须在该胶带的上部位置设置一开口以允许气体排出。该排气口通常通过用针在胶带上打孔而形成。
一个主要的问题是在不使过量的单体通过排气口泄漏的情况下，将残留气体从模具中排出。特别地，当使用底部填充式模具时，难于排出通常滞留在型腔顶部、胶带穿孔部分紧下方的最后气泡。在模制负光焦度(negative power)镜片时尤其如此。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于模制有机透镜或透镜毛坯特别是有机眼科透镜或透镜毛坯的方法，该方法能克服现有技术中的问题并且尤其是允许气体特别是型腔顶部的最后气泡排出而不会有液态可聚合成分泄漏的危险。
本发明的另一目的在于提供一用于实施本发明方法的两件式模具。
根据本发明，提供一种用于制造有机玻璃透镜或透镜毛坯的方法，其包括：
-提供一限定型腔的两件式模具，该模具具有一作为固定参照系的一部分的竖直轴线和设置在模具件周边、用于保持两模具件并闭合型腔的液体密封环形闭合件，其中，该固定参照系包括所述竖直轴线和(与该竖直轴线)在模具中心相交的水平轴线；
-用液态可聚合成分从型腔底部对该型腔进行填充；
-将最初包含于型腔内的气体向外排出；
-使该液态可聚合成分聚合；
-拆开模具并取出模制的透镜或者透镜毛坯；
-其中，该环形闭合件在型腔顶部(相对于固定参照系)的至少一部分由通常可透气-一般可透过空气-但当与液态可聚合成分接触时便变得不可透气的材料制成。在一优选实施例中，用该成分几乎完全填充该型腔，但是在环形闭合件和液态可聚合成分之间的型腔顶部余留有气泡。然后，在模具或环形闭合件上施加一力以增加型腔内的压力并将气泡从型腔中通过环形闭合件的初始可透气部分排出，直到所述部分与液态可聚合成分接触并变得不可透气。
较优选地，该力局部作用在环形闭合件上初始可透气部分周围。
较有利的是，通过一柱塞来施加所述力，该柱塞成形为在所述初始可透气部分的周边使柱塞与环形闭合件之间产生接触。
优选地，该柱塞具有U形头部。
优选地，该可透气部分具有多孔性，从而能够保持0.5-400cm3·cm-2·s-1(在一秒钟内流过1cm2空气可透过部分的空气体积)，优选地5-40cm3·cm-2·s-1的气流。
在一最优选的实施例中，环形闭合装置包括传统的液体和空气不可透过的胶带，该胶带覆盖模具周边的除了该模具的一较短顶部以外的区域，所述较短顶部由通常可透气-一般可透过空气-但当与液体例如用于制造光学透镜或透镜毛坯并且特别是眼科透镜或透镜毛坯的液态可聚合成分接触时便变得不可透气的胶带部分覆盖。
如上所述，该可透气装置优选地为胶带。这种胶带本身是已知的并且涂覆有具有可透气性-通常可透过空气-的多孔材料，而且在US 5989698和US 6183853中有所公开。
具有空气可透过性并对液体具有排斥性的合适的胶带也可来自3M公司的以
Figure C0381871600061
命名的商品。
当采用包括具有一顶部开口的传统的液体和气体不可透过胶带的环形闭合装置时，该开口通常为具有2-15mm(取决于透镜的厚度)长度和0.1-5mm宽度的狭槽。
当然，然后将可透气胶带部分的尺寸设定为完全密封地覆盖该开口并允许将该胶带部分粘附到模具部件上。液体和气体密封胶带可以是通常用于该技术领域中的任何传统的胶带。
液态可聚合成分可以为用于制造光学和眼科透镜或透镜毛坯的任何传统的成分，并且优选地为室温可聚合或可固化成分。
优选的液态可聚合成分公开在结合在此作为参考的文献US 5973098中。简而言之，这些成分包括(a)至少一个聚异(硫)氰酸酯单体，和至少一个聚硫醇单体；或者至少一种环硫化物和任意一种或多种具有两个或多个能与环硫化物基团起反应的官能团的成分；和(b)聚合反应催化剂，其中该聚合反应催化剂包括有效量的至少一种化学式为
Figure C0381871600071
的盐，其中
Mp+为选自碱性金属、碱土金属、过渡金属和化学式NR4 +的铵基团的阳离子，其中R为烷基，
Y-为例如与酸YH对应的阴离子，其pKa值满足条件0.5≤pKa≤14，并且必须满足当可聚合成分包括环硫化物并且Mp+为铵基团时，该可聚合成分还包括供电子化合物。
p为阳离子的化合价，并且
n＝mxp。
如前所述，液态可聚合成分从底部填充竖直定向的型腔。
可用任何传统的填充装置来进行型腔的底部填充。例如，通过利用一止回阀以及特别是一鸭嘴阀(duck bill valve)来进行填充。在EP 0998951中公开了鸭嘴阀的一实施例。其它的鸭嘴阀可由Vernay实验室购得。
在进行固化并脱膜后，止回阀仍然和聚合材料结合在一起。此时对取出的透镜毛坯进行修整以除去该阀从而获得成品透镜。
附图说明
当结合附图考虑时，通过阅读下文的具体说明本发明的前述和其它目的、特征和优点对本领域的技术人员来说将变得较明显，其中：
图1为用于实施本发明方法的两件式模具的示意性剖视图；
图2A-2C为本发明方法的主要步骤的示意图。
具体实施方式
如图1所示，其示出了本发明的两件式模具10的剖视图。
该两件式模具10包括优选地由无机玻璃制成的前件11和后件12和设置在该两件11和12周边的环形闭合件13例如传统的胶带。
该两件11、12和环形闭合件13一起限定如图1所示的用于模制眼科透镜的型腔14。
将气体-通常为空气-和液体都不可透过的传统胶带13a粘附到模具部件11和12的周边上并覆盖型腔14周边的除了型腔14顶部的一小部分以外的区域。闭合件13还包括覆盖所述型腔14顶部的一小部分的部分13b。
部分13b由通常可透气-一般可透过空气-但当与用于制造透镜或透镜毛坯的液态可聚合成分接触时便变得不可透气的材料制成。优选地，部分13a(见图2A)由胶带例如覆盖所述开口并粘附到模具部件11、12的周边上的透气带和/或胶带13a制成。
型腔14包括相对于模具10的中心水平轴线HH对称布置的上半部和下半部，该模具保持竖直或直立，即该型腔沿与中心水平轴线HH垂直的竖直轴线方向延伸。
为了建立从模具10外部到型腔14内部的液流连通，将一止回阀15-在图1的实施例中为鸭嘴阀-布置在闭合件13的下部或底部中的开口中。
如图2A所示，通过鸭嘴阀15将液态可聚合成分16引入型腔。
在使用中，通过导管(未示出)将鸭嘴阀15连接到一容纳有可聚合成分的加压容器(未示出)上。可将一定量给料阀(未示出)连接在该加压容器和导管之间以控制到达鸭嘴阀15的可聚合成分输送。
如众所周知的，该鸭嘴阀15开始是关闭的，并在从加压容器中输送的成分16所施加的微小压力下打开，从而对型腔14进行填充。
如图2B所示，用成分16填满型腔14，直至在型腔14顶部、闭合件13的可透气部分13b的紧下方只余留有小气泡(通常为空气)17。
如图2C所示，然后将一U形柱塞18推向闭合件13，尤其是推向胶带13a，并通过胶带13a的局部变形将压力施加到可透气部分13b周围，以允许气体逸出。可透气部分13b在接触液态可聚合成分16时变得具有气密性。在胶带13a的变形过程中，部分13b由于其可透气性而允许最初位于型腔顶部的气体排出。
一旦型腔被完全填充并且无气体余留，便可在不使可聚合成分发生泄漏的情况下小心地对模具进行处理。
然后使液态成分16至少部分地聚合，以获得一可处理的透镜毛坯。
可照常将模具10拆开，并且通常使鸭嘴阀15包含在可聚合成分内。
然后可以对取出的透镜毛坯进行边缘加工，以除去鸭嘴阀15，并从而获得具有所需几何形状的成品透镜。

Claims (8)

1.一种用于制造有机玻璃透镜或透镜毛坯的方法，其包括：
-提供一限定型腔的两件式模具，该模具具有一作为固定参照系的一部分的竖直轴线和设置在模具件周边、用于保持两模具件并闭合该型腔的液体密封环形闭合件，其中，该固定参照系包括所述竖直轴线和在模具中心相交的水平轴线；
-用液态可聚合成分从型腔底部对该型腔进行填充；
-将最初包含于型腔内的气体向外排出；
-使该液态可聚合成分聚合；
-拆开模具并取出模制的透镜或者透镜毛坯；
其中，该环形闭合件在型腔顶部的至少一部分由初始可透气但当与液态可聚合成分接触时便变得不可透气的材料制成。
2.如权利要求1所述的方法，包括：
-用所述成分几乎完全填充该型腔，但是在液态可聚合成分和环形闭合件之间的型腔顶部余留有气泡；
-在模具或环形闭合件上施加一力以增加型腔内的压力并通过环形闭合件的初始可透气部分从型腔中排出气泡，直到所述部分与液态可聚合成分接触并变得不可透气。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述力局部作用在环形闭合件上初始可透气部分周围。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过一柱塞来施加所述力，该柱塞成形为在所述初始可透气部分的周边使柱塞与环形闭合件之间产生接触。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环形闭合件包括一液体和气体不可透过并在型腔顶部留有一开口的部分和一覆盖该开口且初始可透气但当与液态可聚合成分接触时便变得不可透气的部分。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述闭合件的两部分为胶带。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过一设置在模具底部的止回阀将液态可聚合成分引入型腔。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液态可聚合成分为室温可聚合成分。
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