CN101835594A - 一种将薄膜黏贴到曲面基片上的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供将最初基本平坦的功能薄膜(4)黏贴到基片的弯曲表面上的方法。为此，所述薄膜(4)通过连接装置(2)保持在一可以变形的膜状物(1)上，该连接装置(2)在所述膜状物变形时允许所述薄膜的一部分相对于所述膜状物滑动。这减小了因变形而产生于所述薄膜上的应力。本方法适用于将一功能薄膜黏贴到一眼镜镜片。

Description

一种将薄膜黏贴到曲面基片上的方法
本发明涉及一种将薄膜黏贴到曲面基片上的方法。本发明更特殊地涉及一种“少量变形(low deformation)”方法，用于将平坦的功能薄膜黏贴到一个球面或伪球面上，其中所述功能薄膜包括一叠或多叠带有连续结构或断续结构的薄膜，或包括带有连续及断续结构的薄膜组合。
将薄膜黏贴到光学镜片或眼镜镜片的曲面上来获得一个符合要求特质的镜片通常是很有用的。例如，该薄膜可以是偏光薄膜、对比度增强薄膜、光敏变色薄膜等等。因为该表面和薄膜两者的曲率的不同，所以当薄膜被覆到镜片上时，由于该镜片的表面是弯曲的，导致薄膜出现分层、缝隙和/或皱纹。
如果该基片的面不是能够展平的表面，则这些对薄膜的伤害可能更为严重。该镜片的至少一个表面是球面或伪球面。在本发明的内容中，所述“曲表面(curved surface)”是指伪球面，即，一个既没有洞也没有阶层的凸面或凹面。无焦透镜、单焦透镜、双焦透镜、三焦透镜和渐进眼镜镜片都有至少一个这样的伪球面。进一步地，球面是伪球面的一个特例，其表面曲率的半径在两个垂直方向上是相等的。因此所谓“伪球面”包括球面这样的特例。
为了防止对薄膜造成损伤，在现有技术中，在该薄膜被覆到基片上之前，通过使其具有一个合适的初始曲率来预加工该薄膜。特别地，可以通过热成型工艺预加工该薄膜。在这种情况下，对该薄膜的加热可以使其更柔韧从而该薄膜变形而减少对其造成损伤。然而，这种预成形引起不利的薄膜变形，并且变形可能会引起该薄膜的功能性和/或外观的变差。
公知有各种不同的实施系统，但并没有一个给出一种满意的结果。当该薄膜增加一种功能到例如光学镜片这样的基片上时，更加印证了上述结论。在这种情况下，除了出现薄膜功能性的退化和外观不合格外，还可能会发生屈光恶化。
由此，本发明的目的是提供一种将薄膜黏贴到曲面基片上的新方法，其减少所述薄膜的变形，且在该薄膜上产生更少的缺陷。
本方法有利地被用于采用上文描述的功能薄膜把一种功能增加到基片上，其中，所述基片尤其包括光学镜片，更特别的可以是校正或非校正的眼镜镜片。所述功能可以被提供在所述薄膜的内侧面和/或外侧面上，和/或在所述薄膜的厚度内。显然在这种应用中，所述方法必须保持所述镜片的光学乃至屈光性质以及其美观性质，以便来保证这类加了功能的目标物的光学透明度，其目的是矫正或保护视力。最后，当所述功能薄膜从平面变为球面或伪球面时，本方法必须保持所述功能薄膜的各功能的完整。
为此，本发明提供一种将最初形状基本平坦的功能薄膜黏贴到基片的弯曲表面上的方法，所述方法包括变形步骤，其中，使所述功能薄膜变形，且通过调整的连接结构使所述功能薄膜保留在可变形的辅助膜状物的一个表面上，以便所述功能薄膜的形状根据所述膜状物的变形而变化，所述功能薄膜保持与所述辅助膜状物平行，仅所述膜状物由机械装置在其四周边界支撑，所述功能薄膜仅通过所述连接结构与所述辅助膜状物接触。根据本发明，在所述变形步骤中，所述连接结构进一步地被调整以使得所述功能薄膜的部分可以相对于所述辅助膜状物局部地平行移动，且所述功能薄膜的部分相对于所述膜状物的移动是自由的，所述功能薄膜或者所述膜状物不受外部作用。因此，通过这种方法，所述功能薄膜的下滑发生在所述膜状物上，以便将所述功能薄膜内生成的应力最小化。
由于在所述过程中，所述薄膜的四周边界并没有由机械装置支撑，当所述变形发生时，所述薄膜可以在所述膜状物上滑动，由此减少了所述从平面变为伪球面的相应变形而导致的所述功能薄膜的变形。因此，在包括所述辅助膜状物、薄膜和连接结构的组件的球面或伪球面变形中，本发明提供方法的特征在于同时存在以下特点：
-在所述辅助膜状物和连接结构的接触面有滑动的现象；
-以及，一种包括所述连接结构和功能薄膜的组件靠着所述辅助膜状物被紧密和永久地保持的现象；这种紧密的夹持驱使所述功能薄膜相对于由所述辅助膜状物引起的变形进行变形的调节。
在所述变形的时候，这两种同时存在的现象使得所述功能薄膜能够：
-一方面，由于能使其与所述连接结构结合的附着力或毛细力的保持效果，使得其适应于施加在所述组件(辅助膜状物、连接结构、薄膜)上的球面或伪球面的外形，以及
-另一方面，由于在所述辅助膜状物和连接装置之间的滑动现象，其受到变形远低于所述辅助膜状物的变形并脱离与该变形的偶联。
使用本发明提供的方法，在将所述功能薄膜覆在所述基片上时将减少缺陷的生成。特别地，可以与配备有所述功能薄膜的所述基片的光学功能相兼容，特别地，如果基片是镜片时。也可以与有装饰要求的应用相兼容，例如眼镜的应用。
在所述的发明中，所述功能薄膜和所述可变形的辅助膜状物之间的连接结构包括毛细液层或者黏弹性(visco-elastic)粘合材料层。因此，本发明的连接结构有如下三种作用：
-它提供其内侧面与所述功能薄膜之间的紧密保持力；
-它使得在毛细液层提供连接的情况下，其外侧面与可变形辅助膜状物之间能最佳化地滑动，或在黏弹性(visco-elastic)粘合材料层提供连接的情况下能最佳化地流动。
-它减小所述辅助膜状物与将要黏合的功能薄膜之间的剪切耦合，因此限制了所述功能薄膜内的变形。
在本发明的方法中，所述可变形辅助膜状物作为成型模具。
所述辅助膜状物必须比所述功能薄膜大，使得在所述变形步骤中，所述功能薄膜的外围边在所述膜状物的外围边的内侧。这保证了所述辅助膜状物由配置于实施本发明的方法的装置内的机械装置在其四周边界支撑。因此所述辅助膜状物的直径比将要黏贴到基片上的所述功能薄膜的最长尺寸长。
特别地，因为这个原因，如果所述基片包括一个将被装配进眼镜框架的眼镜镜片，则在所述变形步骤之前，所述功能薄膜被大至裁减到所述框架中的镜片尺寸是有利的。这对于将被覆在眼镜镜片的空白处并将具有后者的尺寸的该功能薄膜，也导致所述功能薄膜材料的节省。
所述辅助膜状物的机械性能对限制所述功能薄膜的变形也是很重要的。所述功能薄膜和辅助膜状物的机械性能之间必须进行确证。因此，为了最小化所述功能薄膜的变形(本发明的第一目的)，有必要使所述辅助膜状物具有一个比所述功能薄膜的更大的或相同的“刚度”。为了使所述功能薄膜成形，有必要使所述辅助膜状物具备相对于所述功能薄膜足够的机械刚性，以便驱使后者能适应至所述辅助膜状物限定的几何形状而不在所述辅助膜状物上发生扭曲。在本发明中，所述辅助膜状物的刚度是所述膜状物的杨氏模量与厚度的适当组合。
优选地，尽管这不是实施本发明的要素，但所述连接结构可以进一步地包括一个在所述变形步骤中，相对所述功能薄膜固定的中间薄膜，且在所述变形步骤后适合于使所述可变形的辅助膜状物一方面从包括所述功能薄膜的组件上分离，另一方面从所述中间薄膜上分离。在所述变形步骤中，所述中间薄膜的一部分因此可以在所述功能薄膜的带动下相对于所述膜状物局部地平行移动。这种中间薄膜然后可以从所述功能薄膜上分离，例如剥落。所述中间薄膜的主要功能是促进所述功能薄膜从所述连接结构上分离且不妨碍功能薄膜本身的物理和功能特性。该薄膜特别地在一个特定的温度被直接层压在所述功能薄膜上，以便在本黏贴的方法中的使用之前通过成型使其得到保护。其也可以在所述功能薄膜已经被黏贴到所述基片上之后仍然保持在所述功能薄膜上，以便保护其不受外部的腐蚀直到最终产品使用时。
在实施本发明方法中，具有所述功能薄膜的所述辅助膜状物的变形步骤是所述功能薄膜预成型步骤中的一步，所述预成型步骤在将所述薄膜覆盖到所述基片上之前被执行。在本发明中，将所述薄膜覆盖到所述基片上结束于将两个实体的黏贴(当所述功能薄膜比所述基片小的时候)。就此而言，所述功能薄膜可以通过把一部分粘合剂布置在两者之间而被覆盖到所述基片上，以便所述功能薄膜在所述过程结束时将被黏贴到所述基片上。恰如其分地，所述粘合剂部分可以是一个特定的最初出现在所述功能薄膜上的层，在相对于所述膜状物的所述连接装置的相对面上。
通过参照以下非限制性实施例的描述，本发明的其它特征和优点将会变得明显，其中所述实施例结合附图给出：
-图1a和1b分别示出用来实施本发明的基片的俯视图和横截面图；
-图2示出用来实施本发明的结构的剖面图；
-图3和图4a-4d示出本发明的第一实施例；
-图5和图6a-6c示出本发明的第二实施例；
-图7a到图7d示出一个检验装置的具体实施例，其能够为一个预设的辅助膜状物-功能薄膜对确定所述连接装置的符合性。
为清晰起见，图中描绘的元件不按真实尺寸或真实尺寸的比例复制。此外，在不同附图中的相同标号指示相同或具有相同功能的元件。
根据图1a和1b，基片包括眼科镜片10。这种镜片包括前凸表面S 1和后凹表面S2。在通过铸造或注塑成型来完成制造的过程中，所述眼科镜片10通常优选地为圆形外围边(标记为B)，例如直径为6.5厘米。在图1b中，标号C示出所述镜片10的修剪轮廓，其对应于将被装配进一副眼镜框架外壳内的所述镜片的最终的形状。所述镜片10可以由任一种眼科领域中常规使用的刚性材料制成。特别地，它可以是矿物、有机或复合材料。通过非限制性的例子，所述材料选自聚碳酸酯；聚酰胺；聚酰亚胺；聚砜；聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylneterephthalate)和聚碳酸酯的共聚物；聚烯烃，特别地是聚降冰片烯(polynorbornene)；二甘醇双烯丙烯碳酸酯(diethyleneglycol bis(allyl carbonate))的聚合物和共聚物；(甲基)丙烯酸聚合物和共聚物，特别是从双酚A衍生出来的(甲基)丙烯酸聚合物和共聚物；硫(甲基)丙烯酸聚合物和共聚物；氨基甲酸酯和硫代氨基甲酸S-乙酯(thiourethane)聚合物和共聚物；环氧聚合物和共聚物；以及环硫聚合物和共聚物。
本领域技术人员理解，这里的眼科镜片只是作为一个基片的例子，但本发明也可用于其每个伪球形面必须要黏贴薄膜的其他基片。
根据图2，一个多层结构20包括通过一个临时连接结构彼此连接在一起的辅助膜状物1以及功能薄膜4。所述多层结构20最初为平坦的形状，以便它能被容易地生产，尤其是大张地生产，例如通过标准的层压和/或涂层方法。因此其生产成本较低。
当薄膜4变形时，所述膜状物1支撑所述薄膜4。然后它在所述薄膜有可能被预先加热的同时发生变形。为此，它包括基于如下物质的可变形材料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，聚碳酸酯(PC)，聚醚砜(PES)，多芳基化合物(PAR)，聚乙烯醇(PVA)，多环烯烃(PCO)，聚酰胺(PA)，聚亚安酯(PU)或聚酰亚胺(PI)，但本发明中这个列单是非限制性的。所述膜状物1可以是一个单质的薄膜或其本身可以是包含多层的层状结构。所述膜状物1优选地包括单一的聚对苯二甲酸乙二醇酯均质层。所述辅助膜状物1的杨氏模量(E1)与其厚度(e1)的乘积大于或等于所述功能薄膜4的杨氏模量(E4)与其厚度(e4)的乘积。所述连接结构越兼容，则E1.e1的乘积的绝对值与E4.e4的乘积的绝对值越接近。
所述薄膜4黏贴到所述镜片10上时赋予其一个特定的功能。这功能可以由所述薄膜本身材料或由所述薄膜中的至少一层提供。在后一种情况中，所述功能薄膜4包括基本薄膜和由所述基本薄膜承载的一个或多个功能层。在本发明中，所述术语“功能”指的是结构、光学、物理或物理-化学的功能。这种功能可以包括以下的防护功能：防光降解或防光氧化功能、抗冲击功能、抗刮伤功能、抗反射功能、偏光功能、颜色过滤功能、光敏变色功能、抗静电功能、抗污渍功能、由复杂的像素化或微观化结构所产生的功能。所述“像素化或微观结构”特别地是指特定的由平行并列于所述薄膜和/或基片的一个面的单元组成的多单元结构。这样的薄膜在专利申请WO 2006/013250和WO 2007/010414中被描述过。后者尤其能在其构成中实施多个功能。所述功能薄膜4对于光学或者眼科的应用是透明的，但它可以着色。
在现有技术中，这些层中的一些层必须暴露在成品镜片的外部，相对于所述基本薄膜。在图2中，通过标号4a示出的一个或更多这样的层，它们位于面向所述辅助膜状物1的所述功能薄膜4的面上。所述连接结构2，其把所述薄膜4临时支撑在所述膜状物1上，使得所述膜状物1的形状传递到所述薄膜4上，其中，所述薄膜4通过所述连接结构紧密并且永久地接触所述膜状物1。此外，所述薄膜4没有任何部分刚性地固定在所述膜状物1上，但至少在一个有限的范围内可以相对所述膜状物移动，同时与其保持平行。因此当所述膜状物1和薄膜4呈弯曲时，即，形成一个伪球面形状，基本与所述基片形状保持一致，所述薄膜4的边缘部分可以通过所述连接结构2在辅助膜状物1的表面上滑动。
为此，所述连接装置2可以是不同的种类且有不同的成份。第一种可能是，所述薄膜4在所述膜状物1上通过所述连接结构2支撑，该连接结构2包括液体层，其依靠该液体的毛细现象形成。在本发明中，术语“液体”是指一种材料状态，其中，该材料在其自重的作用下，有足够的流动性。选择液体使其沸点比实施黏贴时的温度高。优选地，所述液体可以是油。
另一种可能是，所述薄膜4通过连接结构支撑在所述膜状物1上，所述连接结构包括黏弹性粘合材料层。在这种情况下，粘合材料的局部流动使得所述薄膜4和膜状物1相对的部分能相对于彼此移动，同时保持相互平行。这种粘合材料层的厚度调节很简单，特别是依据所述粘合材料的粘性特质。在该第二个例子中，为了使所述功能薄膜4的变形最小化，有必要确保包括这种黏弹性粘合材料的连接结构的最佳依从性。术语“依从性”是指这种连接结构受剪切时变形的能力，其性质与“结构厚度/剪切模量”的比相关联。所述依从性可通过具体地使用一个韧性极强的黏弹性粘合材料来实现。
可以采用多种黏弹性粘合材料。该材料及其厚度的选择，可以在荷载接近于在作为本发明主题的(热)成形过程中堆叠物(辅助膜状物，连接结构，以及功能薄膜)所受荷载的条件下，由初步测试予以指导，该测试基于特定样品，该样品设计成用于表征插入在所述辅助膜状物1和所述功能薄膜4之间的所述连接结构的依从性。根据图7a至7d，所述样品包括该过程中堆叠的三个元件，也就是所述辅助膜状物1，连接结构2和功能薄膜4。在这些适用于测试的样品中，所述堆叠的每个构成元件包括条状材料M1，M2和M4，分别代表用于所述辅助膜状物1的材料，用于所述连接结构2的材料，和用于所述功能薄膜4的材料。这些呈条状形式的构成元件被布置成使所述条状物M1能通过夹件“Z”沿着纵向尺寸的轴线拉紧，所述元素M2和M4长度上比所述条状物M1短，因此缩回而位于所述夹件“Z”的夹紧之外，且与所述条状物M1保持紧密的接触。在所述条状物M1和M4的终端是四个标记“W”。在没有负载时，即，不存在除因垂直于所述条状物的纵轴的重力而产生的拉力以外的任何拉力，在所述标记之间的距离是长度l10和l40(见图7a和7b，它们分别是所述测试设备的侧视图和俯视图)。在动力F、运动学和热操作条件尽可能地接近使用所采用的功能薄膜4的适当的(热)成形过程中的条件的情况下，来实现张拉中的渐增加载。在所述变形阶段，张拉的加载效果作用于所述条状物M1(象征所述辅助膜状物1)，其将受拉伸，由于紧密的连接，从而驱动所述条状物M2(象征所述连接结构2)。伴随地，所述条状物M2将驱动所述条状物M4(象征所述功能薄膜4)。当(通过反作用力与合力)所述条状物M1、所述条状物M2和M4在张拉中的应力严厉地对抗该加载拉力F时，该系统达到平衡。这些存在的力引起由所述连接结构组成的中间层的剪切，如上文所述，正是该连接结构的依从性(换句话说，当受剪切应力时它的变形能力)引起了所述功能薄膜4的变形。在模拟了本方法成形步骤中堆叠物张力的加载后，所述标记隔开的距离为长度l1c和l4c(见图7c和7d)。在对应于所述辅助膜状物M1的样品的部分上和对应于所述功能薄膜M4的样品部分上各自的位移l1c-l10和l4c-l40，可以通过本领域技术人员所知的各种方法来测量，比如光学拉伸计(optical extensiometry)。要寻找的用于证明所述连接结构M2合格(是否有足够的依从性)的相关参数，对于一对给定的结构M1-M4来说，是指在M4上测得的相对变形和在M1上测得的相对变形之间的比率，也就是说，(l4c-l40)×l10/(l1c-l10)×l40的结果。如果例如使用具有很好滑动属性的“油”类液体连接结构，则该比率趋向于零，而当表面滑动是由粘合材料的黏弹性流动机械特性而产生时，该比率随着构成M2的材料剪切模量和/或M2厚度的倒数的增长而增加。该比率的阈值为1/100量级时是用来证明所述连接装置2的属性和厚度是否合格的很好准则。这个1/100的阈值对应于所述功能薄膜0.1％的变形和所述辅助膜状物10％的变形。因此，在本发明的内容中，优选的选择是诸如此类的连接结构2，其中对于通过本发明的方法将要成形的选择好的辅助膜状物1/功能薄膜4对，其比率(l4C-l10)×l10/(l1C-l10)×l40最多等于0.01(1/100)，其中，l10、l40、l1C和l4C的值在如上所述的测试条件下并且运用图7a-7d示出的装置来确定。
一种基于聚丙烯酸酯的压敏粘合剂(PSA)优选地被用于实施本发明。
把所述功能薄膜4连接至辅助膜状物1的所述结构2可选择地还可包含一种被称为所述中间薄膜的补充薄膜3。所述薄膜3位于所述功能薄膜4和连接层2之间。它刚性地固定于所述薄膜4或是在一个由其承载的薄层4a上。为此，粘合材料层3a，特别是一种压敏粘合材料层3a，可以置于所述功能薄膜4和所述中间薄膜3之间。所述层3的粘合力优选地比所述连接层2的粘合力大，以便当所述膜状物1和所述功能薄膜4彼此分离时(从一边缘开始)，所述连接层2先屈服。之后，由于所述层3a屈服，所述中间薄膜3可以通过剥去所述薄膜4分离。如上文所述，所述中间薄膜3的主要功能是保护所述功能薄膜4，尤其是它能在过程后期从所述连接装置2与辅助膜状物1上分离，而不减弱由所述功能薄膜提供的功能。选择所述中间薄膜，在所述镜片镜片10最后完成时，使其在所述黏贴过程的后期，很容易地通过剥离来移去。
最后，所述结构20可以进一步包括一种补充的粘合剂层5，其用于将所述功能薄膜4黏在所述镜片10的一个面上。为此，所述层5布置在所述功能薄膜4上，在后者背对所述连接结构2的面上。对于这里阐述的眼科镜片的应用，所述层5是透明的又适于将所述功能薄膜4永久地固定于所述镜片10。因此，它特别地可以是一种通过加热或通过紫外线照射即可交联的胶水，或是一种压敏粘合剂。在被运用到镜片10前，所述粘合剂层5可以暂时被一个可剥离薄膜6保护。这种类型的剥离薄膜6置于所述层5上，位于所述层5背对所述功能薄膜4的面上。它可以在所述辅助膜状物1随所述功能薄膜4变形之前或之后被移除。尤其是，在本发明的优选实施例中，当所述粘合剂层是一种压敏粘合剂时，这种类型的剥离薄膜得以应用。在这里没有示出的本发明的另一个实施例中，所述粘合剂可以在本发明的方法实施之前直接置于所述镜片10之上。
所述膜状物1比所述薄膜4将要覆于的所述镜片10的表面要大。因此所述膜状物1可以完全覆盖所述镜片10，其由自身的外部边缘E支撑在所述镜片边缘B的外侧。
所述功能薄膜4还优选地预先切割成所述最终镜片的尺寸，这可以在图2结构20上可以看到，并且将准备投入使用。术语“切割成镜片的尺寸”意味着所述功能薄膜4比修剪后镜片稍大，即，它有外围边缘D，当所述功能薄膜4应用于所述10时，它在轮廓C外沿(可以从图1b看到)。在本发明的一个优选实施例中，在变形之后，所述功能薄膜4具有与修剪后镜片同样的形状，即，所述薄膜4的外围边缘准确地匹配于修剪后的镜片的轮廓C。如此把所述功能薄膜的尺寸减小到修剪后镜片的尺寸(这是在所述功能薄膜4运用于修剪后的镜片10之前实行的)可以显著地减小所述功能薄膜4变形时其中形成的应力，尤其是因为使用了具有如上文所描述特性的连接结构的本发明的方法。它进一步地很有可能在大量生产的所述薄膜片中将所述功能薄膜4直接切割至修剪后镜片的尺寸。这避免了所述功能薄膜4的材料浪费，有助于减少最终镜片的单位成本。
因此，所述辅助膜状物1比所述功能薄4膜要大，于是所述功能薄膜4的外围边缘D位于所述辅助膜状物1的边缘E的内部。特别是，在本发明的一个使用圆形几何形状的辅助膜状物1的优选实施例中，所述膜状物的直径大于将要黏住的功能薄膜4的最大直径。所述边缘B、C、D和E在图2中有详细描述，图2示出了它们的相对位置。当所述功能薄膜应用于镜片时，所述功能膜4的边缘D根据将要装入框架的眼镜镜片的几何形，也较佳地与修剪后的镜片10的边缘C的内部完全重合。
所述辅助膜状物1优选地具有一种针对变形的机械强度，其在同样的变形情况下，比所述功能薄膜4的机械强度大得多。通过这种方法，当所述结构20作为一个整体变形时，所述结构变形时产生的压力主要产生在所述辅助膜状物1中。由此，在所述功能薄膜4上残余的压力是很小的，这大大减少了在所述功能薄膜4中可能出现的缺陷。
将图2的结构20装配在图1a和1b的透镜10上的第一方法将接下来结合图3和4a-4d描述。在这种方法中，在预成型步骤中，通过在所述膜状物1的两面之间生成一个气压差使所述结构20变形。然后所述结构黏贴到所述镜片10上。
如图3所示，一个容器100，例如垂直轴的圆柱形，其上表面开口。所述容器100的侧壁100a在其上端设置有一个系统来固定所述结构20，以密封所述容器100。该固定系统包括密封装置，例如，O形环，使用没有示出的夹紧螺钉，通过一个在所述侧壁100a和结构20的辅助膜状物1外围边缘之间的固定环状物11而使O形密封圈被压缩。
一个能够保持镜片10任何几何形的镜片支撑物12被布置在容器100内的圆柱13端部处。所述圆柱13与活塞14结合来提高支撑物12使其进入容器100的内侧，并超过所述固定环状物11的高度。借助所述圆柱13和活塞14的支撑物12的运动由容器100的外部进行控制，例如电动或液压地控制。可以假定，这种远程控制是公知的，所以在此不再描述。
所述容器100具有一孔15，所述孔通过适当的管道连接一个外部的气源(没有示出)。所述气源能够在容器100内建立起可控的气压。由此，所述容器100内的压力能够相对所述容器100外部周围的压力增大或减小。在所述容器100内的压力能够变化且独立于所述支撑物12的位置和运动来控制。换句话说，所述容器100内的压力和所述支撑物12的位置由各自的控制装置调节。
最后，一个加热系统16安置在所述容器100的上方，面对着所述容器的密闭装置，其在本发明中由结构20构成。一个辐射的红外加热系统使其能够特别简单且快速的使用，但其他加热系统也能代替。
所述加热系统16，所述容器100内的压力和所述支撑物12的位置优选地由一个程序化的自动控制器控制，以执行装置的一系列不同参数的变化来实施根据本发明的黏贴。
准备装配至确定框架的被修减至眼镜镜片的几何尺寸的所述镜片10，以面S1面向上的方式安装在所述支撑物12上。然后所述支撑物12移动到所述容器100内部的一个低位。
移除保护所述结构20的薄膜6而暴露出所述粘合剂层5。所述结构20通过所述辅助膜状物1和环状物11固定于所述容器100，使承载着粘合剂层5的功能薄膜4的面S0面对容器的内部，与在图2(图2中向下)和图3(图3中向上)中表示的方向N一致。在这种结构布置中，所述镜片10的面S1在一个低于所述功能薄膜4的面S0一定距离处，且所述容器100由所述辅助膜状物1密封。在装置的这种使用的结构中，所述功能薄膜4不是通过所述固定环状物11而支撑在所述容器100上。
在第一步骤中，所述容器100内的压力增大，在所述结构20的两边产生一个介于0.1巴(bar)和4.0巴的气压差ΔP1，该压差优选地是在0.1巴和1.0巴之间。所述容器100外部的压力是大气压，且所述容器100处于增大的气压中。在这一步骤中，所述结构20通过所述系统16加热，使所述结构更柔韧，更有可塑性和更有延展性。然后所述结构20的温度T1介于80℃和180℃之间。有利地，在增加所述容器100里的压力前来加热所述结构20，并在所述容器100内的压力增加时继续加热以维持所述结构20的温度。然后所述结构20通过膨胀至所述容器100的外部而呈现出一种基本为球面的形状，就像图4a所示的一样。
然后就停止对所述结构20的加热，且所述结构20的温度将趋于基本上等同于外界的温度T0的值，所述温度介于10℃和40℃之间。在第二步骤中，所述容器100内的压力可能减少以获得一个在所述结构20两边的气压差ΔP2。在转移到一个小区域的情况下，黏贴最好在变形压力下进行：所述薄膜4不再由弹性部件加压，在黏贴步骤中无需减少压力。黏贴压力介于形成压力ΔP1和0.05巴之间。所述容器100因此继续增压。由于所述膜状物1的部分弹性行为，所述结构20向所述容器100外部方向的膨胀将减小。选择增大的压力值ΔP2使得所述功能薄膜4的曲率变得比所述镜片10的凸面S1的曲率稍小(图4b)。所述第一和第二步骤使所述薄膜4预成型为一个介于所述薄膜4最初的零曲率和镜片10的面S1的曲率之间的曲率值。在这种情况下，通过热成型来实现该预成型。
在第三步骤中，所述支撑物12被升高，使得所述镜片10的面S1得以接触在所述薄膜4的面S0上的粘合剂层5。由于两个面S0和S1各自的曲率，接触首先发生在所述镜片10的中央(图4c)然后随着所述支撑物12的继续升高而径向性地展开。所述镜片10的面S 1然后将所述结构20推向所述容器100的外部，超过所述支撑物12升起前所述薄膜的位置。所述镜片10的面S1因此以介于0.1和1.0毫米/秒的相对移动速度逐渐顶着所述薄膜4的面S0而受压。这个速度的上限值取决于所述结构20的可塑性。这样，所述薄膜4呈现面S1的形状，而不出现折缝或裂口(图4d)并具有最小的变形。在该第三步骤中，所述薄膜的温度是恒定的，例如维持和周围相等的温度。
所述镜片10可以支撑着压向所述薄膜4，持续一段介于0.5秒到2分钟的等待时间。然后所述容器100的增压停止，所述支撑物12降低，所述固定环状物11移除。然后所述镜片10由黏贴着面S1的所述结构20覆盖。如果所述层5由聚合物化的粘性胶组成，则所述镜片10和结构20暴露在紫外线辐射或热流下，以永久地固定黏贴。可行的是，在增大的压力ΔP2仍然施加时，这个暴露步骤可以在从所述容器100移除所述镜片10和结构20之前执行。
然后所述辅助膜状物1从所述镜片10分离，引起所述层2的破裂。例如，这样的分离能通过剥落来实现。然后，由中间薄膜3、粘合材料层3a、功能薄膜4和粘合剂层5组成的组件21附着于镜片10上。
如果功能薄膜4的外围边D比修剪的镜片10的外围边C更大，就要进行切割，以便得到与外围边C相同的外围边。最终，中间薄膜3能这时被剥离以装备待用的眼镜镜片。
本发明已经在下列特定情况下实施：
-所述镜片10的面S1是曲率半径为68毫米且直径为65毫米的球面；
-所述膜状物1是75微米厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；
-所述功能薄膜4包括80微米厚的三乙酸纤维素(CTA)作基础薄膜，支撑着具有机械性保护和防反射双重功能的层4a组成的涂层；
-所述连接层2是25微米厚的压敏粘合剂(PSA)层；
-所述中间薄膜3是聚氯乙烯(PVC)，并通过压敏粘合剂(PSA)的预涂料层固定在所述薄膜4上，总的厚度为70微米；以及
-所述中间薄膜预先减小至以下眼科镜片的尺寸：宽32毫米，长55毫米和较长的对角线58毫米。
在参考图3和4a-4d描述的施加过程中，前述的结构20通过对其加热至120℃持续30秒，且随后升高所述容器100内的压力0.9巴以预成型，同时，继续对所述结构20加热。
在这样的情况下，所述薄膜4的中央的变形最大，其值量级为1％。该值比所述辅助膜状物1中央区域的变形小五至十倍。
图5和6a-6c示出将所述功能薄膜4覆于镜片10上的本发明的另一个方法，其中，通过将缓冲垫压靠在所述功能薄膜4对面一侧上的所述膜状物上，使所述膜状物变形。
如图5示出的装置可用于本发明。这种装置包括一个低压容器100和一个借助于刚性结构固定在容器顶部的敷贴器系统200。
所述低压容器100有侧壁100a，其同样为垂直轴的圆柱。其装有所述夹圈11，以将所述结构20固定在所述壁100a的外围边的上端。所述容器100因此在顶部密封。其安置在基础101上方的一个固定高度上。所述垂直轴圆柱13和通过所述容器100底面的活塞14在所述容器100内垂直移动所述支撑物12。一个固定的系统17设定所述支撑物12的高度，所述侧壁100a包括入气孔15和呼气孔16。所述孔16连接到未示出的泵装置。
所述敷贴器系统200包括一个安装在垂直滑板203上，并通过位移系统202来移动的缓冲垫201。这种位移系统能包括例如一个驱动导螺杆的步进电机。压力传感器204，其可以包括压电元件，用以测量所述缓冲垫201施加在所述结构20上的力。
所述结构20又由所述辅助膜状物1通过环11被固定在所述容器100上。其使得所述功能薄膜4的面S0再次面对着容器100的内部，在图2和5示出的垂直方向N。在这个阶段，如果所述结构20包括防护薄膜6，则后一薄膜将被移除来揭开所述粘合剂层5。
所述镜片10固定在所述支撑物12上，使所述透镜的面S 1再次向上。所述活塞14在下降的位置，使得所述镜片10和结构20互相保持一定的距离。
然后在阶段中，通过把所述结构20和镜片10朝各自方向移动，将所述结构20覆盖所述镜片10上。
在第一阶段中(图6a)，所述缓冲垫201被降低以将所述结构20的中央部分推向所述容器100的内部。若所述结构20由所述辅助膜状物1和环11在所述结构20的边缘牢牢支撑，则其变形为与所述缓冲垫201的下端一致的曲面形。该第一阶段构成所述结构20的预成型，使得此后可以按规律地应用到所述镜片10的曲表面S1上。
在第二阶段中(图6b)，在所述容器100里，通过生成一个在两者间减小的压力，使得所述镜片10向所述结构20移动。当所述容器100内最初的气体通过孔16被排出时，所述活塞14升高。当在所述结构20和镜片10的面S1之间的点接触实现时，停止排气。然后所述活塞14的高度通过锁系统17来固定。
最后，在第三阶段中(图6c)，所述缓冲垫201又降低，压在所述结构20上，后者对着所述镜片10的一面上。通过在夹于两者之间的所述粘合剂层5，将所述结构20压向并紧靠所述镜片10的整个面S1。所述缓冲垫201的末端优选地由可变形且柔韧的材料制造，以获得所述结构20对整个镜片10的均匀作用。然后所述结构20通过缓冲垫201被推到紧靠整个面S1。
然后所述环11被释放且缓冲垫201升起。从带有粘贴到前面S1的所述结构20的装置上移除镜片10。眼科镜片能以像前面的方法一样完成制造。
需要理解的是，尽管本发明中对把结构覆盖于眼科镜片的前凸面的应用作了详细描述，但其能通过应用容器100内产生的气体超压或减压，用相似的方法将其覆盖于后凹面。此外，本发明的许多其他变化也能起效，不仅涉及最初包含功能薄膜的结构的合成物，还涉及所使用的敷贴器设备。

Claims (22)

1.一种将最初基本平坦的功能薄膜(4)黏贴到基片(10)的弯曲表面上的方法，其特征在于，其包括：
变形步骤，其中，使所述功能薄膜(4)变形，且通过调整的连接装置使所述功能薄膜保留在可变形的辅助膜状物(1)的一个表面上，以便所述功能薄膜的形状根据所述膜状物的变形而变化，所述功能薄膜保持与所述膜状物平行，仅所述辅助膜状物由机械装置在其四周边界支撑，所述功能薄膜仅通过所述连接装置与所述辅助膜状物接触，并且在所述变形步骤中，所述连接装置进一步地被调整以使得所述功能薄膜(4)的一部分可以相对于所述膜状物(1)局部地平行移动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述变形步骤中，所述功能薄膜(4)的一部分相对于所述膜状物(1)的移动是自由的，且所述功能薄膜或者所述膜状物不受外界作用。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述连接结构包括毛细液层或者黏弹性粘合材料层(2)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述连接结构包括液体，所述液体的沸点比所述方法实施时的温度高。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述连接结构为油。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述连接结构为黏弹性粘合材料层，其包括压敏粘合材料。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述膜状物(1)比所述功能薄膜(4)大，以使得在所述变形步骤中，所述功能薄膜的外围边(D)在所述膜状物的外围边(E)的内侧。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述圆形的膜状物(1)的直径大于所述功能薄膜(4)的最大直径。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述膜状物(1)相对于所述变形的机械强度大于所述功能薄膜(4)相对于所述变形的机械强度。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述膜状物(1)的杨氏模量与厚度的乘积(组合)大于所述功能薄膜(4)的杨氏模量与厚度的乘积(组合)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述膜状物(1)包括单质材料层，其材料选自聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，通过在所述膜状物(1)的两个面之间产生气压差来使其变形，其中一个所述膜状物的所述面支撑着所述功能薄膜(4)。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，通过把缓冲垫按压抵靠在所述膜状物的相对于所述功能薄膜的反面上，使所述膜状物变形。
14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述连接结构包括一个在所述变形步骤中，相对于所述功能薄膜(4)固定的中间薄膜(3)，所述中间薄膜的一部分可以相对于所述膜状物(1)局部地平行移动，
所述中间薄膜在所述变形步骤后适于允许所述膜状物(1)一方面从一个包括所述功能薄膜(4)的组件(21)上分离，且另一方面从所述中间薄膜(3)上分离。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述中间薄膜(3)进一步适于通过剥离从所述功能薄膜(4)分开。
16.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述功能薄膜(4)包括带基薄膜和选项地由所述带基薄膜支撑的至少一个功能层(4a)，所述带基薄膜其自身或与所述功能层(4a)结合拥有下列防护功能中的至少一种：防光降解或防光氧化功能、抗冲击功能、抗刮伤功能、防反射功能、偏光功能、色彩过滤功能、光敏变色功能、抗静电功能、抗污渍功能、由复杂的像素化或微观化结构所产生的功能，其中所述的像素化或微观化结构是指一种特殊的单元结构。
17.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述功能薄膜(4)包括至少一个其包含的单元并列平行于所述功能薄膜一个面的单元结构。
18.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述变形步骤包含在所述功能薄膜(4)预成型的步骤中，所述预成型步骤在将所述功能薄膜覆盖于所述基片(10)上之前被执行。
19.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述功能薄膜(4)通过在所述功能薄膜与基片之间的粘合剂部分(5)被覆盖于所述基片(10)上，以使得在这个过程完成时，所述功能薄膜黏贴在所述基片上。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述粘合剂部分(5)是指所述最初在所述功能薄膜(4)相对于所述连接装置的面上的粘合剂层。
21.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述基片(10)包括将被装配至眼镜框架的镜片。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述功能薄膜(4)在所述变形步骤前被大至裁剪到所述框架中的镜片的尺寸。
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