CN101326048B - 在涂覆眼用圆片上注射成型透镜 - Google Patents

Abstract

使用朝水平合模线取向的注射成型机的模内涂覆方法。在该循环开始时，打开模具并在下部的模具内插件上沉积液体涂覆溶液的加料。在该涂料上沉积眼用圆片以在整个内插件表面上铺展它。闭合模具并在将热塑性树脂注射到模腔内圆片上之前进行预固化阶段。当从模塑机中顶出时该方法提供涂覆和功能化提高的透镜。

Description

在涂覆眼用圆片上注射成型透镜

发明背景

1.发明领域

本发明涉及在眼用圆片(ophthalmic wafer)之上注射成型光学透镜之前，在敞模内沉积涂覆溶液和眼用圆片以生产功能提高的涂覆透镜。

2.现有技术

最初开发了经由直接注射工艺的就地涂布，所谓模内转移涂饰来改进通过压缩模塑成型的片状模塑料(SMC)部件的表面外观。近年来，已将其应用于注射成型的热塑性树脂部件，如其在下述专利和专利申请中所述：U.S.6180043、US6676877、US2003-0077425、US2003-0082344或US2003-0099809。

对于普通注射成型工艺来说，一旦热塑性树脂片足够刚性以抗顶出引起的变形时，则将其顶出模具。对于就地涂布注射来说，它经由当热塑性树脂片凝固到它将不会被涂布注射破坏的程度时在热塑性树脂片的外表面上注射热固性涂布液而与注射成型一体化。在获得所需的表面覆盖度之后，注射更多的涂料以实现一定的涂层厚度。通过来自热塑性树脂片的残留热量和连续加热的模具，涂层热固化。

美国公布的专利申请2004/0125335公开了一种薄膜嵌入模塑技术，其中在置于注射成型模腔内之前涂布膜。涂料由在含水-有机溶剂混合物中溶解的环氧官能的硅烷组成。通过常规的浸涂、喷涂、旋涂等，将涂料施涂到膜上。必须通过驱走产生VOC的溶剂来预固化涂料。必须单独且独立于模具进行该预固化步骤，因为否则VOC会收集在模腔内并且不利地影响注射成型工艺。

在眼用透镜上没有发现经由直接注射的就地涂布的成功应用。在该应用上的主要挑战是：开发适合于该技术的光学质量涂布系统，实现所需的涂层厚度及其均匀性，热塑性树脂注射和一体化的涂布注射的工艺控制。

发明概述

因此，本发明的目的是在从注射成型机中将其顶出之前，在透镜上将功能部件与涂层一起一体化。

本发明进一步的目的是提供制造的透镜，当从模塑机中顶出时其具有涂覆光致变色性能。

本发明进一步的目的是提供制造的透镜，当从模塑机中顶出时其具有涂覆偏振性能。

本发明公开了模内涂覆热塑性树脂眼用透镜的制造方法。更具体地说，本发明公开了经由热塑性树脂圆片，模内涂覆热塑性树脂眼用透镜的制造方法。该方法利用具有水平取向的合模线和置于下部固定半模内的金属凹形内插件的注射成型机，其中该内插件具有基部曲线(base curve)C且被加热到低于热塑性树脂玻璃化转变温度TG的温度T。当模具敞开时，将未加压的液体涂料液滴沉积在凹形内插件上。提供具有凹形侧和凸形基部曲线C的功能眼用圆片以在内插件的整个表面上铺展涂料。闭合模具以加热并预固化该涂料。经由边缘浇口注射热塑性树脂到圆片的凹形侧上。通过使树脂冷却到T，一体化地形成功能提高的涂覆光学透镜。

内插件温度T的范围为约240℉-约290℉。对于聚碳酸酯来说，设定温度为约250℉。液体涂料具有足够低的粘度，由此其在圆片的重量下在内插件的整个表面上铺展。在不存在背压下铺展该涂料。闭合步骤包括闭合模具并暂停以加热和预固化该涂料。在2分钟的暂停之后开始注射步骤。在涂料充分预固化以抵抗因注射树脂的力导致的变形之后，开始注射步骤。

模具包括垂直敞开与闭合的活动上半模。涂料液滴是通过稀释剂改性以避免在涂料完全覆盖圆片的凸形基部前固化的全计量的涂料加料。以用量范围为0.1ml-0.8ml沉积全计量的涂料加料。在一些应用中，使用约0.2ml-约0.5ml范围的用量。圆片是偏振膜，并且一体化成形步骤包括一体化成形其中该膜在一侧上用热塑性树脂透镜保护且在另一侧上用固化的涂层保护的偏振透镜。圆片也可以是光致变色膜，并且一体化成形步骤包括一体化成形其中膜在一侧上用热塑性树脂透镜保护且在另一侧上用固化的涂层保护的光致变色透镜。

热塑性树脂和圆片独立地选自聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚碳酸酯/聚酯共混物、聚酰胺、聚酯、环烯烃共聚物、聚氨酯、聚砜及它们的组合。树脂和圆片可包括相同的材料。树脂和圆片可包括聚碳酸酯衍生物。

液体涂料包括一种或更多种(甲基)丙烯酸酯化合物、引发剂和金属盐。液体涂料包括至少一种六官能的丙烯酸酯化合物、至少一种双官能的丙烯酸酯化合物和至少一种单官能的丙烯酸酯化合物。引发剂是烷基芳烷基过酸化合物。金属盐是环烷酸钴。

本发明还涉及通过该方法制造的功能提高的涂覆热塑性树脂光学透镜。例如，偏振涂覆热塑性树脂光学透镜、光致变色的涂覆热塑性树脂光学透镜。

附图简述

结合附图考虑到以下详细地描述的示例性实施方案时，将更加充分地理解本发明的优点、性质和各种附加的特征。在附图中，类似的附图标记表示在视图当中类似的部件：

图1是描述根据本发明实施方案的示例性方法的流程图。

图2A是涂布机臂的圆片携带部分的横截面图。

图2B是涂布机臂的实施方案的示意图。

图3A、3B和3C是例示与注射成型机结合使用的涂布机臂的路径的一系列示意图。

优选实施方案的详细说明

本发明描述了模内涂覆热塑性树脂光学透镜的制造方法和所得产品。该方法总体上包括下述步骤：

a.在下部半模上，在加热的凹形金属内插件上沉积涂料液体；

b.在该涂料上放置预成形的热塑性树脂圆片，该圆片的基部曲线与该内插件的基部曲线匹配；

c.闭合模具；

d.在涂料预固化2分钟之后启动塑料熔体的注射周期；

e.在透镜成型周期的后期，打开模具并顶出涂覆透镜。

在步骤b中，通过热塑性树脂圆片的重量铺展预沉积的涂料，以覆盖金属内插件的整个表面。步骤d中2分钟的延迟在该方法中是非常重要的。确实在这一延迟时间期间，涂料可通过来自模板的热部分热固化到它得以保持且不会被随后注射的热塑性树脂熔体破坏的程度。在该工艺最后，功能膜变为正面涂覆透镜的整体的一部分。

参考图1的流程图提供该方法步骤的更详细说明。通过增加涉及将光学涂覆载体和模内涂层一体化的步骤，来改性常规的注射成型循环。该循环进一步通过延长预注射阶段来改性。

在步骤10中，该循环始于垂直打开的上部活动的半模。正如以下更详细地所述那样，将模具内插件加热到温度T约250℉，这一温度低于热塑性树脂的玻璃化转变温度T_G。在步骤12中，将丙烯酸酯基涂覆溶液的液滴沉积在下部凹形内插件上。作为未加压的涂料液滴从涂料分配器中施加涂料。例如，将足以以所需的厚度覆盖光学涂覆载体整个表面的涂料的全计量的加料以一滴形式施加。

之后在步骤14中，立即在2-10秒内，将眼用圆片置于涂料液滴上。该圆片是均匀地薄的光学等级的透镜，且与半导体不相关。该圆片可以是平(plano)的，即，它为弧形且具有零值功率。本发明的方法具有特殊的应用，将功能性光学圆片引入到涂覆透镜组件内。术语圆片包括光学等级的载体和膜。光致变色载体、圆片或膜非常适合在本发明的方法中使用。偏振载体、圆片或膜也非常合适，因为它们倾向于非常精密，并且通过在保护涂层与热塑性树脂透镜之间夹有偏振膜，本发明提供高度的划伤保护。圆片厚度的数量级可以是0.5mm-1.5mm。调节涂覆溶液的粘度以使圆片的重量足以将涂料在整个凹形的内插件表面上铺展为均匀的薄层。在涂层固化后，它以均匀地薄的热固层形式保持在载体的整个凸形表面上。

在步骤16中，闭合模具，并且通过敞开合模线损失的热量开始在模腔内部积累。随着涂料在加热的内插件上铺展，并且随着模腔内的温度升高并加热载体，涂料开始预固化阶段。在这一预固化阶段过程中，合模力可增加到最多100吨或更大。预固化阶段也可被视为暂停阶段，其中规定涂层最初固化至少2分钟。

在步骤18中，将熔融树脂经由边缘浇口注入到模腔内。可改性边缘浇口以确保树脂注射到载体之上。在非常高的压力下注射树脂，压力数量级为数千磅/英寸²，从而具有向下将载体压到涂层上的效果。结果，当涂层进入最终的固化状态时，涂层紧密地粘结到载体上。熔融树脂可在高于500℉下进入模腔。取决于载体内所使用的材料，该熔融树脂可掺混、浸渍或软化载体的上表面。这一软化导致当树脂凝固时载体和树脂之间的一体化连接。

在步骤20中，树脂开始冷却到模具凝固温度T，并且一体化成形功能提高的涂覆透镜。在这一阶段期间，可利用保压压力一段时间。一旦透镜足够刚性以抗变形，则打开模具并在步骤22中顶出该组件。

工业制造安装

作为制造设备安装的综述，图2A和2B中示出了双用涂布机臂40。臂40与通常表示为60的眼用透镜注射成型机相邻地配置，如图3A、3B和3C中所示。臂40适合于在二维或三维方向上往复运动，出入敞开的注射成型机。

现详细地参考图2A和2B，示出了双用涂布机臂40，其具有涂料分配器42和眼用圆片输送机44。分配器42施加液体涂覆溶液液滴到下部模具内插件上。示出了涂覆溶液42a的容器，但该溶液可储存在位于臂40的另一部分上的常见容器内。体系控制器命令该分配器在制造循环过程中在合适的时间处施加计量加料的涂料。可使用传感器向控制器产生信号以表明在涂料施加之前分配器处于合适的位置上。全计量的加料可在一滴内施加。该液滴当离开分配器时未加压。

眼用圆片输送机44的一个实施方案包括框架部分44a和套筒(telescoping)部分44b。在框架44a内，使用活塞圆柱体组件或步进电机以使套筒部分44b运动以拾取和沉积圆片。框架44a和套筒部分44b各自包括可由橡胶或塑料制造的夹持垫44d。尽管以块料形式示出了该垫，但它们可被设计为铰接指头。图2A用实线示出了输送机44夹持圆片。虚线表示首先拾取圆片，然后第二步沉积圆片所使用的敞开模式。

图2B示出了适合于顶部进料到输送机44的立式圆片传送机50。在臂40位于其初始位置的情况下，驱动传送机50以同步旋转一对环形带50a以提升下一个圆片55到伸长的输送机部分44a和44b的垫之间的最上部位置。传送机带50a包括安全地保持和隔开圆片55的传送机垫50b。沿着左侧传送机带50a的左侧，垫用虚线以沿着整个带延续的形式示出。通过体系控制器启动时，可在合适的外壳底座50c内，用步进电机(为了清楚起见，没有示出)驱动的滑轮50d支持传送机带50a。

图3A中描述了以上提及的臂40的“起始位置”。可在每一输送机44下提供一个或更多个传送机。图3C中示出了一个传送机50的代表性示意图。在输送机拾取圆片之后，注射成型机60敞开开始制造循环。为了清楚起见，该附图示出了除去该机器顶部活动的一半。该附图描述了下部固定半模60a的顶部平面视图。流道体系60b使模腔60c与在点60d处的熔融树脂源连通。在模腔60c的周围示出了接受器60e。与调温器联用的控热流体可经半模60a和接受器60e循环以控制模具内插件60f的温度。对于所示的两个模腔，我们在一个涂布机臂40侧提供一对分配器42和一对输送机44。该臂可配有在体系控制器的指令下由电动传动齿轮40d驱动的齿条40c。为了方便起见，示意性示出了臂40侧的齿条和传动齿轮40d，但它们可能位于臂的下方(参见图2B)。可在轨道40f上安装传动齿轮外壳40e以供在来自体系控制器指令下进行侧向运动。臂40可交替地按照X-Y直线定位表或者X-Y-Z三轴定位表运动。回缩的位置表示为线40a左面的位置，而伸长的位置表示为线40b右面的位置。

图3A表示用标记3B所示的X方向上的运动，表明臂40正移动到图3B中所示的位置内。在图3B和3C中，为了清楚起见，没有示出内插件60f。图3B示出了在内插件40f上，即在接受器60e的中心一对涂料分配器42的位置。将未加压的涂料液体的全计量的加料施加到内插件上。箭头3C表示借助直线定位体系，臂40随后运动到图3C中所示的位置中。在内插件上定位一对圆片输送机44，并且将圆片沉积在液体涂料液滴上。箭头3Ai表示穿过模具的臂40的回缩，以使它可闭合以供进一步模内加工。箭头3Aii表示臂40返回到图3A中所示的初始位置。

臂40可位于刚好在下部半模60a的上表面上方的高度。可定位立式传送机，或者合适的交替圆片进料体系以避免对如此定位的臂的往复运动的干扰。然后圆片可用夹持垫传输到啮合装置内。

可构造模具以具有位于下部半模60a内的凹形内插件。可排列该内插件以在其间模塑半成品透镜，其优点是，不需要补偿载体任何外加的厚度，这是因为半成品透镜的顶侧将被磨掉以形成使用中的各种透镜功率(power)。在本发明方法的改进变体中，可模塑单一成品透镜。也可通过涂料分配器42涂布这一单一成品透镜的顶侧。对于这一单一涂布阶段来说，在注射之后模具将再次打开，并且臂40将从其初始位置移动到图3B中所示的位置施加涂料。然后模具再闭模以使涂料固化。这一改进方法将产生单一成品透镜，在涂覆功能圆片和涂覆背侧上得到改进。可在正面和背面上使用不同的涂层。例如，通过在42处提供两个分配器，首先在圆片下方施加透明的保护硬质涂层，然后可在透镜的成品背侧上施加抗反射涂层。与模塑的透镜类型无关，可在接受器60e的壁中垂直提升边缘浇口。较高的浇口导致以离圆片较大的距离熔融树脂流动到模腔内。由于树脂非常热且在极端压力下，因此较高的浇口降低它干扰圆片和位于其下方的固化涂层的可能性。

可在本发明方法中使用的基底可以是任何可注射成型的透镜材料，例如聚(甲基)丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯/聚酯共混物、聚酰胺、环烯烃共聚物、聚氨酯等。在优选的实施方案中，基底是聚碳酸酯。合适的圆片的实例是夹在两个聚碳酸酯膜之间的偏振PVC膜。厚度为约0.5mm至1.5mm的圆片适合于在本发明的方法中使用。可调节涂料的粘度到合适的低值，以确保圆片的重量足以产生预期的铺展效果。若需要较高粘度的涂料，则可借助施加到圆片上的外压来铺展涂料。例如，硅垫或充气气球可安装在臂40的第三支架内。臂然后运动通过第三模内位置以使在沉积的圆片上在册的一个或多个垫充气。

注射循环如常见的一样且取决于热塑性树脂的性质。通常模具温度范围为240℉-290℉，熔体温度范围为540℉-600℉，保压压力范围为5,000psi-15,000psi，保压时间范围为10秒-50秒，和冷却时间范围为60秒-265秒。

实施例

将0.5ml液体涂料液滴沉积在6基部(base)金属内插件的凹形表面的中心。在底部半模内密闭该内插件，且由于模具其余部分的温度维持在250F时，因此已将该内插件恒定地加热。可使用自动分配器或带标度的移液管沉积涂层。

将1mm厚度的6基部聚碳酸酯眼用圆片置于涂料液滴之上以向外铺展涂层。然后立即闭合模具。在模具闭合之后和在PC注射之前，通过2分钟延迟建立涂层的部分固化。

PC透镜模塑工艺由设定为250℉的模具温度、范围为535F-565F的熔体温度、设定为6150psi的保压压力12秒和60秒的冷却阶段组成。

在透镜注射成型循环最后，打开模具并从模具中顶出涂覆PC透镜。聚碳酸酯圆片是模塑透镜整体的一部分且在正面上具有光学透明涂层。

以下是实施例中使用的涂料组合物。

组分	浓度(％)
		Ebecryl 5129	50.0
Ebecryl 284N	26.0
		甲基丙烯酸羟丙酯	15.28
丙烯酸异冰片酯	7.6

组分	浓度(％)
		过苯甲酸叔丁酯	1.0

环烷酸钴	0.1
		表面活性剂EFK 3034	0.02

本发明的涂料有利地提供和/或包括至少下述特性：

-涂料不含溶剂；事实上在模内涂布工艺过程中不应当产生挥发性有机化合物(VOC)，所述VOC将干扰聚合参数和因此透镜的光学性能；

-在热塑性树脂基底的高模塑温度下固化涂层，同时维持其光学透明度且没有蚀刻热塑性树脂基底；

-在涂料胶凝和其后快速固化之前，涂料可在透镜正面上流动；动力学参数对于改进流动特性重要；

-涂层在眼用透镜上将有利地赋予所需的功能性能，例如染色性、抗划伤性等。

本发明的涂料在涂布到透镜上之后，可热固化、光学透明，没有显示出可视的干涉条纹，且包括与透镜材料相容的光学透明的涂层，以便粘附于透镜而没有引起任何非所需的效果，同时在透镜材料上赋予所需的特征(色调、抗划伤性等)。

本发明的涂料组合物优选含较少的溶剂，且包括丙烯酸酯化合物。丙烯酸酯化合物优选是热固化性的，这意味着可借助例如偶氮、过氧化物和/或封端的叔胺固化涂层。从化学角度来说，涂料组合物优选包括含最多6个官能团和具有各种分子量的多官能的丙烯酸酯。优选地，本发明包括为满足各种竞争性要求而改性的多官能的氨基甲酸酯丙烯酸涂层。例如，这种涂料需要保留液体形式以沿着热的模具内插件流动为均匀的厚度，然后相当快速地聚合，这是因为通过涂布设定时间延长了透镜模塑工艺。确实，本发明中所使用的涂料有利地保持液体形式以沿着加热的模具内插件流动为均匀的厚度，然后快速地聚合。

更特别地，本发明的涂料组合物优选包含包括单官能的丙烯酸酯和/或单官能的甲基丙烯酸酯，例如丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸羟丙酯，以及四官能的丙烯酸酯和/或四官能的甲基丙烯酸酯和六官能的丙烯酸酯和/或六官能的甲基丙烯酸酯的丙烯酸酯。可在本发明中使用的示例性的丙烯酸酯可包括但不限于反应性多官能的丙烯酸酯，优选六官能的脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯。例如，本发明中所使用的示例性的丙烯酸酯可包括六官能的丙烯酸酯和至少一种双官能的丙烯酸酯。此处所使用的术语“(甲基)丙烯酸酯”是指或者相应的丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯。

可从UCB Chemicals或从Sartomer and Henkel(德国公司)获得丙烯酸酯，并且在一个实施方案中可包括例如Ebecryl^TM商标的丙烯酸酯。以下为根据本发明可使用的EB数字格式的各种Ebecryl丙烯酸酯的简要一般性说明：

1)284：用HDOHA稀释到12％的脂族氨基甲酸酯二丙烯酸酯。优异的耐光牢度、外部耐久性、韧度和良好的柔性。

2)1290：含有丙烯酸酯化多元醇稀释剂的六官能的脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯。提供快速固化和优异的硬度、耐溶剂性和耐磨性。

3)5129：兼有良好的抗划伤性和改进的柔性的六官能的脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯。

4)8301：含有丙烯酸酯化多元醇稀释剂的六官能的脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯。

使用甲基丙烯酸羟丙酯具有特殊的兴趣来减慢涂料组合物内的反应。三个或更多个官能团的多官能的丙烯酸酯有利地提供更多的交联并导致较高的耐磨性。例如，六官能的丙烯酸酯提供高度的交联，这是因为具有6个官能团。这些高官能的丙烯酸酯的氨基甲酸酯主链提供柔性和较大的耐热能力。使用双官能的丙烯酸酯类以增加柔性和韧度并在一定程度上控制制剂的粘度以供加工性需要。

单官能的甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸羟丙酯，充当单官能的稀释剂和动力学改性剂。它用于暂停反应或者减慢聚合增长，以使它具有一定的稳定性和供加工的反应性窗。在本发明的组合物中使用的单官能的甲基丙烯酸酯充当反应性稀释剂和动力学改性剂来改进流动特性。

关于术语丙烯酸酯，要注意除了或替代丙烯酸酯以外，也可使用甲基丙烯酸酯和无论单或多官能的其他不饱和化合物。在一些情况下，甲基丙烯酸酯可在聚合过程中经历较慢的化学反应。丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯化合物可选自包括例如2个到约6个官能团的脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯类。

在本发明的优选实施方案中，高分子量丙烯酸酯(例如在25℃下分子量为至少1000厘泊(cps)或更高的丙烯酸酯)优选用于本发明的眼镜注射成型。这一实施方案提供了在加热的表面上涂料组合物的改进的粘度和流动控制的优点。例如，高注射压力要求高粘度流动允许在施加挤出过程中较高的温度(即高于室温)。要注意可基于特定的注射成型参数和要求视需要进一步调节粘度。

在本发明的一个实施方案中，涂料组合物优选包括用引发剂(例如过苯甲酸叔丁酯)固化的丙烯酸基础成分。事实上，本发明的热固化工艺使用自由基聚合。引发剂(过苯甲酸叔丁酯)热分解生成自由基。这些自由基然后进攻单体或低聚物(反应性多官能丙烯酸酯)，使反应增长以形成长分子链和最终交联的网状。

本发明的模内涂料组合物优选可进一步包括至少一种催化剂和/或引发剂，和至少一种金属盐。该引发剂可选自例如烷基芳烷基过酸、偶氮衍生物和封端的叔胺，优选选自酮过氧化物，过氧化二酰基，过氧化二烷基，二过氧缩酮和过氧化酯，和在非常优选的实施方案中，包括过苯甲酸叔丁酯、过苯甲酸叔戊酯。

此处公开的实施例优选使用衍生自烷基芳烷基过酸的过氧化物和金属盐促进剂。使用过氧化物以经由自由基反应固化涂料。金属盐促进剂有助于快速生成自由基并最小化氧的抑制。优选选择金属盐和过氧化物的浓度以适合本工艺的固化循环。可视需要改变浓度比以适合特定的工艺要求。再者，尽管使用过氧化物固化是优选的方法，和更具体地过苯甲酸叔丁酯和过苯甲酸叔戊酯是优选的候选物，但替代的固化方法可包括使用偶氮和封端的叔胺。

金属盐优选选自环烷酸钴、辛酸钴、新癸酸钴、环烷酸铜、环烷酸锌和辛酸钾，和优选地金属盐包括环烷酸钴。

在一个实施方案中，本发明的示例性的涂料组合物包括下述：(a)至少一种六官能的丙烯酸酯和/或六官能的甲基丙烯酸酯化合物；(b)至少一种双官能的丙烯酸酯和/或双官能的甲基丙烯酸酯化合物；(c)甲基丙烯酸羟丙酯；(d)丙烯酸异冰片酯；(e)过苯甲酸叔丁酯；和(f)环烷酸钴。

本发明的模内涂料组合物可任选地进一步包括表面活性剂，所述表面活性剂优选选自氟化表面活性剂或有机硅表面活性剂。即，可在本发明的涂料组合物内包括诸如氟化表面活性剂(例如EFKA 3034)或有机硅表面活性剂(例如Silwet L-7602)之类的表面活性剂。可在涂料组合物内添加表面活性剂以改进模具表面的润湿性。

涂料组合物也可任选地包括丙烯酸或环氧官能化的胶体，例如OG-101或OG-103(获自Clariant)，或用丙烯酸硅烷官能化的胶体二氧化硅，或者其他胶体，例如铈胶体、铌胶体和锑胶体。本发明的模内涂料组合物可进一步任选地包括例如金属醇盐，所述金属醇盐可选自例如异丙氧基锆、甲基三甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷。本发明的涂料组合物可进一步任选地包括至少一种二向色染料、光致变色染料和/或一种液晶。

本领域的普通技术人员应当理解，涂料应当优选在透镜基底的模塑温度下保持其质量，例如对于聚碳酸酯基底来说，这一温度为约250℉。一旦涂布光学透镜，则本发明的涂层在光学上透明且可具有范围为约1微米-约100微米的厚度。例如，典型的耐磨涂层厚度范围为约1微米-约8微米，和光致变色体系可以是最多约20微米或更大。

有利地，本发明的模内涂料组合物提供非常良好的耐磨性能。为了进一步增加耐磨性，还可在本发明的涂料配方内包括如上所述的丙烯酸或环氧官能化的胶体。也可任选地添加如上所述的金属醇盐及其衍生物以增加折射指数、耐磨性和可能影响聚合速率。

根据一个实施方案，本发明的涂料组合物包括下述：

六官能的脂族氨基甲酸酯丙烯酸  范围：约33％-52％  优选：50％酯

用HDOHA稀释的12％的脂族氨基   范围：约13％-31％  优选：25％

甲酸酯二丙烯酸酯

丙烯酸异冰片酯               范围：约6％-9％      优选：7.6％

甲基丙烯酸羟丙酯             范围：约12％-18％    优选：16％

过苯甲酸叔丁酯               范围：约0.5％-2％    优选：1％

金属络合物(例如环烷酸钴)     范围：约0.25-1％     优选：0.4％

已说明了制造透镜、在其中使用的用于涂料的材料及其加工方法的优选实施方案(意在例示而不是限制)，要注意本领域的技术人员可鉴于上述教导进行改变和变化。因此应当理解，可在所公开的本发明特定实施方案中作出变化，该变化落在所附权利要求列出的本发明的精神和范围内。因此，已用专利法所要求的细节和详细资料如此描述本发明，在所附权利要求中列出了专利证书要求和期望保护的内容。

Claims (22)

1.在具有水平取向的合模线和置于下部固定半模(60a)内的金属凹形内插件(60f)的注射成型机(60)内注射成型功能提高的涂覆热塑性树脂光学透镜的方法，其中该内插件(60f)具有基部曲线C且被加热到低于热塑性树脂玻璃化转变温度T_G的温度T，该方法包括下述步骤：

(12)当模具敞开时，将未加压的液体涂料(42a)液滴沉积在凹形内插件上；

(14)提供具有凹形侧和凸形基部曲线C的功能眼用圆片(55)以在该内插件(60f)的整个表面上铺展该涂料(42a)；

(16)闭合模具以加热并预固化该涂料；

(18)经由边缘浇口将热塑性树脂注射到圆片的凹形侧上；和

(20)通过使树脂冷却到T，一体化成形功能提高的涂覆光学透镜。

2.权利要求1的方法，其中该内插件温度T在约240°F-约290°F的范围内。

3.权利要求1的方法，其中该内插件温度T为约250°F。

4.权利要求1的方法，其中该液体涂料(42a)具有足够低的粘度，由此在该圆片(55)的重量下将其在该内插件(60f)的整个表面上铺展。

5.权利要求4的方法，其中在不存在背压下铺展该涂料(42a)。

6.权利要求1的方法，其中所述闭合步骤(16)包括：闭合模具并暂停以加热和预固化该涂料。

7.权利要求6的方法，其中在2分钟暂停后开始所述注射步骤(18)。

8.权利要求6的方法，其中在该涂料(42a)已充分预固化以抗因注射树脂的力导致的变形后，开始该注射步骤(18)。

9.权利要求1的方法，其中该模具包括垂直敞开与闭合的活动上半模。

10.权利要求1的方法，其中该涂料液滴包括通过稀释剂改性以避免在该涂料(42a)完全覆盖圆片的凸形基部之前固化的全计量的涂料(42a)的加料。

11.权利要求10的方法，其中将用量范围为0.1ml-0.8ml的全计量的涂料(42a)的加料沉积。

12.权利要求1的方法，其中将用量范围为0.1ml-0.8ml的该涂料(42a)沉积。

13.权利要求12的方法，其中将用量范围为约0.2ml-0.5ml的该涂料(42a)沉积。

14.权利要求1的方法，其中该圆片(55)是偏振膜，和所述一体化成形步骤包括一体化成形偏振透镜，其中该膜在一侧上被热塑性树脂透镜保护且在另一侧上被固化的涂层保护。

15.权利要求1的方法，其中该圆片(55)是光致变色膜，和所述一体化成形步骤包括一体化成形光致变色透镜，其中该膜在一侧上被热塑性树脂透镜保护且在另一侧上用固化的涂层保护。

16.权利要求1的方法，其中该热塑性树脂和该圆片独立地选自聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚碳酸酯/聚酯共混物、聚酰胺、聚酯、环烯烃共聚物、聚氨酯、聚砜及它们的组合。

17.权利要求16的方法，其中该树脂和圆片(55)包括相同的材料。

18.权利要求17的方法，其中该树脂和圆片(55)包括聚碳酸酯衍生物。

19.权利要求1的方法，其中该液体涂料(42a)包括一种或更多种(甲基)丙烯酸酯化合物、引发剂和金属盐。

20.权利要求19的方法，其中该液体涂料(42a)包括至少一种六官能的丙烯酸酯化合物、至少一种双官能的丙烯酸酯化合物和至少一种单官能的丙烯酸酯化合物。

21.权利要求19的方法，其中该引发剂是烷基芳烷基过酸化合物。

22.权利要求19的方法，其中该金属盐是环烷酸钴。

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