CN109477908B - 铸造镜片 - Google Patents
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Abstract
一种包含光学功能晶片的眼科镜片,所述光学功能晶片与聚合的聚脲‑聚氨酯本体镜片树脂具有改善的粘合性。
Description
相关申请
本申请要求于2016年5月13日提交的标题为“铸造镜片”的美国临时申请序列号62/336,368的权益和优先权,通过引用其整体内容而将该临时申请并入本文。
技术领域
本发明涉及铸造聚脲-聚氨酯眼科镜片,更具体地,涉及铸造含有功能插入物和处理的眼科镜片,所述处理改善铸造镜片材料与功能插入物的粘合性。
背景技术
由于改善的光学质量、高的耐冲击性以及更高的耐热性的组合,近年来,聚脲-聚氨酯树脂已被用作形成眼科镜片的基础材料,作为聚碳酸酯材料的替代物。用于眼科镜片的此类材料的一个实例是,已经由宾夕法尼亚州匹兹堡的PPG工业以商品名称销售的,以及镜片制造商的几个可选的品牌,包括NXT(依视路)、Phoenix(Hoya)和Trilogy(Younger Optics)。眼科镜片由这种材料通过铸造和热固化过程形成。在美国专利号6,127,505以及美国专利申请号2003/0096935A1中公开了获得这种镜片的实例方法,上述两个专利通过引用并入本文。
具有功能插入物(例如光致变色或偏光层)的聚脲-聚氨酯树脂镜片可以通过受让人的美国专利号7,858,001中描述的方法进行生产,该专利通过引用并入本文。当生产使用功能插入物的铸造眼科镜片时,插入物与树脂之间的粘合性可能会出现问题。在镜片处理(如表面处理和磨边处理)期间或在随后消费者使用期间,由于功能插入物和树脂分离,可能会使镜片失效。因此,本领域需要一种含有功能插入物的牢固的铸造眼科镜片,其中功能插入物或晶片与镜片树脂之间的粘合性得到改善,以及制造这种镜片的方法。
发明内容
本发明提供了一种铸造眼科镜片及其制造方法,所述铸造眼科镜片在功能插入物或晶片与本体聚合的聚脲-聚氨酯镜片树脂之间具有改善的粘合性。这些目的通过提供一种眼科镜片部分地实现,所述眼科镜片包括光学功能晶片、聚合的聚脲-聚氨酯镜片树脂层、以及将光学功能晶片与聚合的聚脲-聚氨酯透镜树脂层粘合的晶片处理。在本发明的某些实施例中,光学功能晶片包括光致变色聚氨酯层;光学功能晶片包括在两层透明保护层之间插入的光学功能层;光学功能晶片包括聚碳酸酯保护层;聚合的聚脲-聚氨酯镜片树脂包括由至少一种含异氰酸酯的组分和至少一种含双胺-羟基官能团的组分以及含羟基的组分形成的组合物;晶片处理包括浸涂;晶片处理包括高达500%的伸长率;晶片处理包括大于15Mpa的弹性模量;晶片处理包括脂肪族聚碳酸酯聚氨酯分散体;晶片处理包括聚硅氧烷。
上述目的还通过提供一种眼科镜片部分地实现,所述眼科镜片包括:光学功能晶片,其具有第一侧和第二侧,所述第一侧和第二侧具有粘合性改善涂层;第一聚合的聚脲-聚氨酯镜片树脂层,其粘合为与光学功能晶片的第一侧上的粘合性改善涂层相邻;第二聚合的聚脲-聚氨酯镜片树脂层,其粘合为与光学功能晶片的第二侧上的粘合性改善涂层相邻。在本发明的某些实施例中,光学功能晶片包括偏光层;光学功能晶片包括聚碳酸酯保护层;粘合性改善涂层包括脂肪族聚碳酸酯聚氨酯分散体;粘合性改善涂层包括聚硅氧烷。
上述目的还通过提供一种形成眼科镜片的方法部分地实现,所述方法包括:获得光学功能晶片;用粘合性改善涂层涂覆光学功能晶片以形成涂覆的光学功能晶片;将涂覆的光学功能晶片定位在镜片模具组件的腔体内;将聚脲-聚氨酯镜片树脂引入镜片模具的腔体内,与涂覆的光学功能晶片的粘合性改善涂层相邻;以及在镜片模具腔体内聚合聚脲-聚氨酯镜片树脂。在本发明的某些实施例中,获得光学功能晶片包括获得形成为所需的基本曲率的光学功能晶片;将涂覆的光学功能晶片定位在镜片模具组件的腔体内包括将涂覆的光学功能晶片定位在铸造模具垫圈内;涂覆光学功能晶片包括用脂肪族聚碳酸酯聚氨酯分散体涂覆光学功能晶片;将聚脲-聚氨酯镜片树脂引入镜片模具的腔体内包括引入聚脲-聚氨酯镜片树脂层,其与涂覆的光学功能晶片的第一侧和第二侧上的粘合性改善涂层相邻。
附图说明
参考附图,本发明实施例的这些和其他方面、特征和优点将从以下对本发明实施例的描述变得显而易见并进行解释,其中:
图1是根据本发明的一个实施例的眼科镜片的截面图。
图2是根据本发明的一个实施例的眼科镜片的部分截面图。
图3是根据本发明的一个实施例的眼科镜片的截面图。
图4是根据本发明的一个实施例的眼科镜片的部分截面图。
图5是根据本发明的一个实施例的功能晶片的截面图。
图6是根据本发明的一个实施例的功能晶片的部分截面图。
图7是根据本发明的一个实施例形成眼科镜片的方法的示意图。
图8是用于形成铸造镜片的铸造镜片模具垫圈的透视图。
图9是指示功能晶片和眼科镜片的制造规格以及根据本发明的某些实施例的功能晶片和眼科镜片的性能特性的表格。
图10是指示功能晶片和眼科镜片的制造规格以及根据本发明的某些实施例的功能晶片和眼科镜片的性能特性的表格。
具体实施方式
现在将参照附图描述本发明的具体实施例。然而,本发明可以以许多不同的形式实施并且不应解释为限于本文阐述的实施例;相反,提供这些实施例使得本公开变得彻底和完整,并且充分地将发明的范围传达给本领域技术人员。在附图中示出的实施例的详细描述中使用的术语不旨在限制本发明。在附图中,相同的数字表示相同的元素。
一般而言,本发明提供了一种具有功能特性(例如光致变色和/或偏光特性)的眼科镜片,其中本体镜片树脂与赋予镜片功能特性的膜层之间的界面具有改善的粘合性。这一目的通过铸造包含功能晶片的镜片来实现,所述功能晶片赋予成品镜片一种或多种功能特性。功能晶片嵌入在前镜片表面正下方的镜片树脂中,或包含在镜片的前方、后方或前侧和后侧。功能晶片由眼科级功能膜形成或由在眼科级功能膜的一侧或两侧具有眼科级防护膜的眼科级功能膜形成。根据本发明生产的光学功能镜片在镜片树脂材料与功能晶片之间具有优良的粘合性。通过对功能晶片的外部或外光学表面进行新颖的处理,例如改善功能膜晶片与镜片树脂之间的粘合性的化学处理、物理处理或其组合,来实现这种改善的粘合性。
为了清楚起见,术语“镜片树脂”、“本体镜片树脂”和“铸造镜片树脂”是指用于形成眼科镜片的本体可固化的树脂镜片材料,其主要负责赋予所形成的镜片一种或多种光学度数。术语“晶片”、“功能晶片”和“光学功能晶片”是指包含在所形成的镜片中的膜结构,其主要负责赋予所形成的镜片所需的光学功能特性或特点。术语“晶片”、“功能晶片”和“光学功能晶片”是指由单个膜层或由膜层压结构形成的膜结构,所述膜层压结构由彼此粘附的多个膜层形成。在本发明的内容中,镜片和膜层压晶片是不同的结构。术语“相邻”是指紧接在之前或之后。
在本发明的某些实施例中,如图1和2所示,镜片10采用多层结构,所述多层结构在两层镜片树脂之间包含功能晶片。前树脂层12代表可固化镜片树脂的聚合形式,并且形成镜片10的前侧14。与前树脂层12的一侧16相邻的是第一晶片处理20的一侧18。与第一晶片处理20的一侧22相邻的是功能晶片26的一侧24。与功能晶片26的一侧28相邻的是第二晶片处理32的一侧30。与第二晶片处理32的一侧34相邻的是后树脂层38的一侧36,后树脂层38代表可固化镜片树脂的聚合形式,并且还形成镜片10的后侧40。第一晶片处理20和第二晶片处理32用于分别在功能晶片26的一侧24和前镜片树脂层12的一侧16之间以及在功能晶片26的一侧28和后镜片树脂层38的一侧36之间提供改善的粘合性。
在本发明的某些实施例中,如图3和4所示,镜片100采用多层结构,所述多层结构包含形成镜片100一侧的功能晶片和形成镜片100第二侧的镜片树脂。在该实施例中,功能晶片126形成镜片100的前侧114。与功能晶片126的一侧128相邻的是晶片处理132的一侧130。与晶片处理132的一侧134相邻的是后树脂层138的一侧136,后树脂层138代表可固化镜片树脂的聚合形式,并且还形成镜片100的后侧140。晶片处理132用于分别在功能晶片126的一侧128和镜片树脂层138的一侧136之间提供改善的粘合性。
在某些实施例中,功能晶片可以可交替地形成镜片的后侧,或可以形成镜片的前侧和后侧,在这种情况下镜片树脂插入在两个功能晶片之间。
功能晶片:
根据本发明的功能晶片提供了光学功能,例如着色、染色、偏光、光致变色、电致变色、紫外吸收、蓝光过滤和窄带过滤。晶片从平面膜结构开始,被切割成形状如圆形、条形或其他形状,然后热成形为所需的基本曲率。实际上,可以从平面膜结构切割晶片,在热成形后得到具有所需的尺寸的晶片,或可以从平面膜结构切割晶片,热成形并新重切割成所需的尺寸。平面膜结构可以是单层膜或膜层压体,所述膜层压体具有紧邻保护膜层或位于两个保护膜层之间的功能层。
在某些实施例中,如图5和6所示,热成形的功能晶片200采用第一透明保护层210,所述第一透明保护层210形成功能晶片200的前侧212。第一透明保护层210的一侧214与功能层218的一侧216相邻。功能层218的一侧220与第二透明保护层224的一侧222相邻,所述第二透明保护层224还形成了热成形的晶片200的后侧226。
在本发明的某些实施例中,功能晶片的功能层具有例如在10至100微米范围内的厚度。保护层的厚度例如在0.1至0.6毫米范围内或0.15至0.5毫米范围内。
膜层压晶片的功能膜晶片和/或保护层由眼科级透明树脂膜或片形成。合适的透明树脂膜或片材料包括聚碳酸酯、聚砜、醋酸丁酸纤维素(CAB)、聚丙烯酸酯、聚酯、聚苯乙烯、丙烯酸酯和苯乙烯的共聚物以及聚乙烯醇(PVA)。聚碳酸酯基材料包括,例如,聚双酚-A碳酸酯;均聚碳酸酯,如1,1’-二羟基二苯基-苯基甲基甲烷、1,1’-二羟基二苯基-二苯基甲烷、1,1’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基-2,2-丙烷、它们的相互共聚物聚碳酸酯及具有双酚A的共聚物聚碳酸酯。纤维素酰化物基材料包括,例如,二醋酸纤维素和三醋酸纤维素。
具有由多个膜层形成的膜层压结构的功能晶片可以采用具有相同或不同厚度的层。例如,在某些实施例中,功能晶片使用厚度为40微米的光致变色层。厚度为0.3毫米的聚碳酸酯膜层压在光致变色层的第一侧上,,并且厚度为0.4毫米的聚碳酸酯膜层压在光致变色层的第二侧上。具有由多个膜层形成的膜层压结构的功能晶片可以采用外层或保护层,所述外层或保护层由相同的材料或不同的材料形成并且可以由延迟层或非延迟层形成。
示例性光学功能晶片在受让人的美国公开号2013/0004775、2015/0098057、2015/0219813、2015/0226880、2015/0309209、2016/0011337和2016/0361906中描述,其全部内容并入本文。
晶片处理:
本发明的晶片处理形成光学透明的膜,其是无缺陷的并且能够实现眼科质量、非粘性的表面。晶片处理层与功能晶片具有良好的粘合性,并为功能晶片提供化学和机械保护,从而允许必要的晶片操作,如包装、运输和铸造处理。经处理的晶片表面允许通过铸造树脂组合物进行浸润。
在某些实施例中,晶片处理是化学处理并且应用于晶片的每一侧,所述晶片的每一侧将与镜片树脂层相邻。例如,在镜片在两层镜片树脂之间包含晶片的情况下,将晶片处理应用于晶片的两侧。在晶片上应用后,晶片处理优选地提供非粘性的表面。应用于晶片表面的晶片处理可以采用的方式是但不限于传统的涂覆方法,如浸涂、旋涂、喷涂和辊涂。
示例性晶片处理材料包括但不限于,聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚硅氧烷和环氧树脂。处理可以是溶剂溶液或水分散体的形式。在某些实施例中,处理是聚氨酯分散体。在某些其他实施例中,晶片处理是脂肪族聚氨酯分散体。在某些实施例中,本发明的晶片处理是弹性模量大于10MPa并且伸长率大于100%的聚氨酯分散体。在某些实施例中,本发明的晶片处理是弹性模量大于15MPa并且伸长率大于500%的聚氨酯分散体。
在某些实施例中,晶片处理配方具有在0.5%至30%、1%至10%或1%至6%之间的非挥发性含量。
在某些实施例中,晶片处理配方包含有机溶剂以辅助晶片处理过程。所用的溶剂包括但不限于水、乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单丙酯、乙二醇单丁酯、丙酮或其混合物。在某些实施例中,为了优化涂覆过程,使用具有不同沸点温度和表面张力的溶剂的混合物是有利的。使用的每种溶剂的溶剂水平可以在1%至80%范围内。
在某些实施例中,在晶片处理配方中使用流动改性剂。可以使用的流动改性剂的实例是非离子碳氢化合物(如Air Product Surfynol 440、Dynol 977E)、硅氧烷表面活性剂(如Silstab 2550、Byk-Chemie Byk 331、Byk-dynwet、Evonik TEGO Flow 300、Flow370)和氟化表面活性剂(如Novec FC4430或FC-4432)。
在某些实施例中,在晶片处理配方中还可以使用交联剂作为添加剂,以改善晶片与镜片树脂的粘合性。交联剂可以是,例如,可乳化的异氰酸酯脂肪族或脂环族多异氰酸酯。市售的可乳化的多异氰酸酯的实例包括Evonik VESTANAT T、VESTANAT HB。交联剂可以是,例如,封闭的异氰酸酯,如VESTANAT B。交联剂也可以是,例如,功能性硅烷单体或低聚物的水解产物。功能性硅烷的实例是,例如,3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、2-氨基乙基-3-氨基-丙基三甲氧基硅烷、2-氨基乙基-3-氨基-丙基甲基三甲氧基硅烷、3-谷氨酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-谷氨酰氧基丙基三甲氧基硅烷。优选的交联剂包括3-谷氨酰氧基丙基三乙氧基硅烷和3-谷氨酰氧基丙基三甲氧基硅烷。使用的交联剂的水平可以为溶液的0.1-4wt%范围内。
铸造镜片树脂:
用于眼科应用的合适的聚脲-聚氨酯镜片树脂可以通过(1)含异氰酸酯的组分和(2)含双胺/羟基官能团的组分和/或含羟基的组分的混合物的聚合来制备。
(1)含异氰酸酯的组分:
含异氰酸酯的组分的一种形式是脂肪族二异氰酸酯。一种异氰酸酯元素是脂环族二异氰酸酯。脂环族二异氰酸酯的实例是3-异氰酸酯基亚甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯(其通常称为异佛尔酮二异氰酸酯)、2,5(或2,6)-双(异氰酸酯基甲基)双环[2.2.1]庚烷或降冰片烯二异氰酸酯、间-四甲基二异氰酸酯(1,3-双(1-异氰酸酯-1-甲基乙基)苯)。这些可以以商品名称TMXDI、4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷以及反式、反式、反式、顺式和顺式、顺式异构体的混合物(也称为H12MDI)从Cytec工业公司商购获得。超过20%的反式、反式异构体的商品级H12MDI可以以商品名称Desmodur W从Covestro获得。一种异构体混合物是4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷,具有超过2 0%的反式、反式异构体。
含异氰酸酯的组分的另一种形式是预聚物,通过使前面提到的脂肪族二异氰酸酯与一种或多种多元醇以一混合比例反应得到,使得异氰酸酯与羟基官能度的摩尔比在1.5至4范围内。用于本申请的合适的多元醇是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚氨酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚丁二烯多元醇,其中聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇在某些实施例中是有利的。用于本申请的合适的多元醇的分子量在100至3000范围内,或者分子量在400至1000之间。预聚体可以通过将组分在30至130摄氏度温度下反应3至24小时制备,使得超过90%的羟基官能度发生反应并且预聚体达到预计算的异氰酸酯水平,通常为3%至13%。反应可以由本领域已知的多种不同的催化剂催化,例如但不限于辛酸亚锡、二月桂酸二基丁锡、二乙酸二基丁锡、硫醇二丁基锡、二马来酸二基丁锡、二乙酸二甲基锡、二月桂酸二甲基锡、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷及其混合物。
(2)含双胺/羟基官能团的组分和/或含羟基的组分:
含双胺/羟基的组分是同一分子中同时含有氨基和羟基官能团的化合物。此类化合物的实例是3-氨基丙基丙醇、3-[(3-氨基丙基)氨基]-1-丙醇、3-[(2-氨基丙基)氨基]-1-丙醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、3,5-二乙甲苯-2,4-二胺和3,5-二乙甲苯-2,6-二胺的混合物,获得为雅宝公司(Albermarle Corporation)供应的Ethacure 100。含双胺/羟基的组分可以任选地与本申请中提到的含羟基的组分混合。
含羟基的组分的一种形式是一种或多种多元醇的混合物。多元醇可以是上述的多元醇。某些多元醇包括分子量为400至3000的聚己内酯和聚碳酸酯多元醇。多元醇混合物还可以包含小分子二醇或三醇,如1,6-己二醇、1,4-丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷或1,4-环己烷二甲醇。
可以将添加剂(如紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、蓝色染料和内脱模剂)混合到混合物的组分1或2中。不受限制,紫外线吸收剂的实例是苯并三唑,如Tinuvin 328、Cyasorb5411。不受限制,光稳定剂的实例是受阻胺光稳定剂,如Tinuvin 144和Tinuvin765。不受限制,抗氧化剂的实例是酚类抗氧化剂,如Irganox 245、Irganox 1010、IrganoxPS 800和Irganox B 225。不受限制,内脱模剂的实例是磷酸烷基酯,如三井化学(MitsuiChemicals)供应的MR-内释放剂。
将上述组分1和2混合,使得异氰酸酯与氨基和羟基官能团的之和的比例在0.9至1.1范围内或在1.0至1.04范围内。
聚脲-聚氨酯树脂的聚合反应是迅速的、放热的,并且混合物的分子量和粘度增加,在几分钟内达到凝胶化。因此,混合过程需要高剪切混合设备。合适的高剪切混合设备的实例是由加利福尼亚州希尔兹堡的Max Process Equipment提供的聚氨酯处理机。
镜片树脂的聚合可以通过热固化过程来完成,通常在100至140摄氏度的温度范围内进行4至24小时。更高的固化温度减少了所需的固化时间。
形成铸造镜片:
在本发明的某些实施例中,如图7所示,功能镜片通过垫圈铸造工艺300形成,其中获得功能晶片(302)。将前玻璃模和后玻璃模组装到垫圈330,如图8所示,使得前玻璃模到后玻璃模的距离与期望的镜片厚度相同,并且功能晶片由垫圈固定,使得晶片位于前玻璃模和后玻璃模之间(304)。前模、后模和垫圈一起形成腔体,腔体形状为所需的镜片的形状,功能晶片在该腔体内。将镜片树脂混合(306)并分配以填充腔体(308)。然后将镜片树脂聚合并固化以形成光学镜片的形状),光学镜片具有嵌入其中的晶片(310)。随后进行热固化以完成镜片树脂预聚体的聚合(312),并且热固化可以在高达140摄氏度的温度进行。然后从所得的光学镜片移除垫圈和玻璃模(314)。应当理解,上述方法的步骤可以以与上述顺序不同的顺序进行。
在本发明的某些实施例中,功能镜片通过贴带工艺形成,其中功能晶片暂时地与前玻璃模或后玻璃模粘合或附接,相对的玻璃模定位在距离晶片期望的距离处,并在组装组件的边界周围粘附一条带子。将镜片树脂混合并分配以填充在晶片后表面和后玻璃模的前表面之间形成的腔体。然后将镜片树脂聚合并固化以形成光学镜片的形状,光学镜片具有嵌入其中的晶片。随后进行热固化完成镜片树脂预聚体的聚合。然后从所得的光学镜片移除垫圈和玻璃模。
实例
晶片实例:
W1:厚度为0.6毫米的光致变色灰色晶片,通过在两层聚碳酸酯膜之间层压厚度为40微米的光致变色聚氨酯层形成。将晶片切割成直径为80毫米的圆形并热成形为基本曲率为6。从晶片的相对侧除去两个宽度为8毫米的弧,以形成条形晶片。
W2:厚度为0.7毫米的灰色偏光晶片,通过利用光学粘合剂在厚度为0.3毫米的非延迟聚碳酸酯层和厚度为0.4毫米的延迟聚碳酸酯层之间层压厚度为25微米的PVA偏光层形成。将晶片切割成六角形并热成形为基本曲率为4。延迟聚碳酸酯层位于晶片的凸面上。
W3:厚度为0.4毫米的光致变色灰色晶片,通过在两层聚碳酸酯膜之间层压厚度为40微米的光致变色聚氨酯层形成。将晶片切割成直径为76毫米的圆形并热成形为基本曲率为4。从晶片的相对侧除去两个宽度为2毫米的弧,以形成条形晶片。
W4:形成厚度为35微米的PVA基偏光晶片,将晶片切割成直径为80毫米的圆形并热成形为基本曲率为4。从晶片的相对侧切割两个2毫米深的凹口。
W5:厚度为0.6毫米的灰色偏光晶片,通过利用光学粘合剂在两层厚度为0.3毫米的延迟聚碳酸酯层之间层压厚度为25微米的PVA偏光层形成。将晶片切割成宽度为75毫米的六边形并热成形为基本曲率为4。
W6:厚度为0.6毫米的灰色偏光晶片,通过利用光学粘合剂在两层厚度为0.3毫米的延迟聚碳酸酯层之间层压厚度为25微米的PVA偏光层形成,切割成直径为44毫米的圆形。从晶片的相对侧除去两个宽度为3毫米的弧,以形成条形晶片。
镜片实例1:
1.1.将24克脂肪族聚碳酸酯聚氨酯分散体(PUD)(以商品名称PU400由Stahl供应)用140克乙醇和35.2克水稀释,以形成涂覆溶液。
1.2.将上述光致变色晶片W1浸入1.1节中描述的涂覆溶液中并以图9第2列所规定的速度提取,以形成晶片处理层。将晶片在70摄氏度的烘箱中干燥30分钟后,通过Filmetrics反射光谱仪测量粘合剂的厚度并报告在图9第3列中。处理的特性在图10中列出。
1.3.将热塑性弹性体基垫圈、具有图8第4列所规定的基本曲率的前玻璃模和5-基后玻璃模与上述PUD涂覆的晶片组装在一起。整个组件形成一个具有光学镜片的形状的腔体,其中PUD涂覆的晶片在该腔体内,并通过垫圈的夹持机构保持在距前模0.8毫米的距离处。
1.4.将聚氨酯-聚脲(由PPG工业(PPG Industries)以商品名称Trivex G3销售)混合并用于填充上述1.3中组件的前和后腔体。将整个组件在约130摄氏度进行热固化以完成聚合。
1.5.在移除垫圈和玻璃模后,所形成的镜片具有6-基本前曲率和9毫米的中心厚度。检查镜片是否有模糊的迹象。用Hunter光谱仪测量镜片的功能性能。测量晶片到镜片前表面的距离并报告在图9第5列中。
1.6.镜片树脂和晶片形成固体块。使用剃刀刀片尝试将晶片与树脂分离以评估粘合性。粘合性结果报告在图9第6栏中。
1.7.将镜片的后表面磨至2毫米的中心厚度。通过Missile试验评估晶片和树脂之间的粘合性,Missile试验包括具有圆柱形状和圆头的4磅钢块。钢块从1米的高度落到镜片的中心。对晶片破裂以及晶片和树脂之间的分层迹象进行检查,并将结果报告在图9第7栏中。
镜片实例2:
2.1.将24克脂肪族聚酯聚氨酯分散体(PPUD)(由Union Specialties公司以商品名称Unithane F27供应)用140克乙醇和35.2克水稀释,以形成涂覆溶液。
2.2.将上述偏光片W2浸入2.1节中描述的涂覆溶液中并以图9第2列所规定的速度提取,以形成晶片处理层。将晶片在70摄氏度的烘箱中干燥30分钟后,通过Filmetrics反射光谱仪测量涂层厚度并报告在图9第3列中。图9和10列出了粘合处理层的特性。
重复上述步骤1.3至1.7。
镜片实例3:
3.1将上述晶片W6浸入镜片实例1的步骤1.1中描述的涂覆溶液中并以图9第2列所规定的速度提取,以形成晶片处理层。将晶片在70摄氏度的烘箱中干燥30分钟,然后通过Filmetrics反射光谱仪测量涂层厚度并报告在图9第3列中。
3.2.将步骤3.1获得的晶片保持在距圆形容器模具1毫米的间隙处。
3.3.将4.5当量的400MW聚己内酯、0.6当量的750MW聚己内酯、3.4当量的三羟甲基丙烷、1.7当量的聚丙二醇MW2000与4.5当量的二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(由拜耳材料科学有限责任公司(Bayer Material Science LLC)以商品名称Desmodur W售卖)和0.01重量百分比的二丁基二氯化锡在反应瓶中于80℃混合4小时,直至异氰酸酯含量达到10.2%。
3.4.使用剪切刀片混合器,将Ethacure 100(由Ablemarle销售的固化剂或扩链剂)混合到步骤3.3的混合物中,使得异氰酸酯与胺的比例为0.96。用混合物填充步骤3.2的模具,并且将模具密封。然后将组件放置在100摄氏度的烘箱中24小时。然后将固化的树脂从模具中取出,获得平面偏光镜片。
镜片实例4:
4.1.将上述晶片W6浸入镜片实例1的步骤1.1中描述的涂覆溶液中并以图9第2列所规定的速度提取,以形成晶片处理层。将晶片在70摄氏度的烘箱中干燥30分钟,然后通过Filmetrics反射光谱仪测量涂层厚度并报告在图9第3列中。
4.2.将步骤4.1获得的晶片保持在距圆形容器模具1毫米的间隙处。
4.3将1.0当量重量的聚己内酯多元醇MW1000(由Perstorp以CAPA2101A供应)、0.02当量的二羟甲基丙烷与2当量的Desmodur W于50摄氏度充分混合。用高剪切混合器将1.02当量的二乙基甲苯二胺快速混入到混合物中。用混合物填充步骤4.2的模具,并且将模具密封。然后将组件放置在100摄氏度的烘箱中24小时。然后将固化的树脂从模具中取出,获得偏光镜片。
镜片实例5:
5.1.将227克70%水解的氨丙基三乙氧基硅烷、301克70%水解的缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、60.8克有机环氧树脂、1,4-环己二甲醇二缩水甘油醚(以名称Heloxy107购买自Hexion)以及747克甲基乙基酮(MEK)和200克丁醇混合,以形成涂覆溶液。
5.2.将上述偏光晶片W2浸入5.1节中描述的涂覆溶液中并以图9第2列所规定的速度提取,以形成粘合处理层。在将晶片放置在100摄氏度的烘箱中30分钟干燥溶剂后,通过Filmetrics反射光谱仪测量涂层厚度并报告在图9第3列中。图9和10列出了粘合处理层的特性。
重复上述步骤1.3至1.7。
镜片实例6:
将脂肪族聚碳酸酯聚氨酯分散体溶液(由Stahl Polymer以PU-461供应)稀释至4%固体并用作涂覆溶液。将上述光致变色晶片W4浸入溶液中并以图9第2列所规定的速度提取。重复上述步骤1.3至1.7。
镜片实例7:
将水性丙烯酸乳液(由Stahl Polymers供应以商品名称AC-126销售)稀释至10%固体并用作涂覆溶液。将上述光致变色晶片W4浸入溶液中并以图9第2列所规定的速度提取。重复上述步骤1.3至1.7。
对比镜片实例8:
使用未经晶片处理的上述光致变色晶片W1来制造镜片。重复上述步骤1.3至1.7。在所得镜片磨边期间发生晶片和树脂之间的分离。
图9和10的表格示出了用于上述实例功能晶片和眼科镜片的特定制造规格以及根据本发明的某些实施例的实例功能晶片和眼科镜片的某些性能特征。
在某些实施例中,本发明提供了一种具有功能晶片的功能性聚脲-聚氨酯铸造镜片,所述功能晶片与镜片树脂具有优良的粘合性。
在某些实施例中,本发明提供了一种具有功能晶片的功能性聚脲-聚氨酯铸造镜片,所述功能晶片在晶片表面上具有粘合处理。
在某些实施例中,本发明提供了一种具有功能晶片的功能性聚脲-聚氨酯铸造镜片,所述功能晶片在晶片表面上具有聚氨酯分散体涂层粘合处理。
在某些实施例中,本发明提供了一种具有功能晶片的功能性聚脲-聚氨酯铸造镜片,所述功能晶片在晶片表面上具有聚氨酯分散体涂层粘合处理。
在某些实施例中,本发明提供了一种具有功能晶片的功能性聚脲-聚氨酯铸造镜片,所述功能晶片具有作为保护层的聚碳酸酯膜。
虽然本发明已在具体实施例和申请中进行了描述,但是根据这一教导,在不脱离要求保护的发明的精神或超出要求保护的发明的范围的情况下,本领域技术人员能够创造其他的实施例和修改。因此,应当理解,本文的附图和说明书以示例的方式提出,以便于理解本发明,而不应解释为限制本发明的范围。
Claims (17)
1.一种眼科镜片,包括:
光学功能晶片;
聚合的聚脲-聚氨酯镜片树脂基础材料层;和
晶片处理,所述晶片处理包括脂肪族聚碳酸酯聚氨酯分散体或聚硅氧烷,所述晶片处理将所述光学功能晶片与所述聚合的聚脲-聚氨酯镜片树脂基础材料层粘合;
其中,所述聚合的聚脲-聚氨酯镜片树脂由组合物形成,所述组合物包含:
脂肪族二异氰酸酯,
含双胺-羟基官能团的组分,和
含羟基的组分;
或,其中,所述聚合的聚脲-聚氨酯镜片树脂由组合物形成,所述组合物包含:
脂肪族二异氰酸酯,
含双胺-羟基官能团的组分。
2.根据权利要求1所述的眼科镜片,其中所述光学功能晶片包括光致变色聚氨酯层。
3.根据权利要求1所述的眼科镜片,其中所述光学功能晶片包括在两层透明保护层之间插入的光学功能层。
4.根据权利要求1所述的眼科镜片,其中所述光学功能晶片包括聚碳酸酯保护层。
5.根据权利要求1所述的眼科镜片,其中所述晶片处理包括浸涂。
6.根据权利要求1所述的眼科镜片,其中所述晶片处理包括高达500%的伸长率。
7.根据权利要求1所述的眼科镜片,其中所述晶片处理包括大于15MPa的弹性模量。
8.一种眼科镜片,包括:
光学功能晶片,所述光学功能晶片具有第一侧和第二侧,所述第一侧和第二侧具有粘合性改善涂层;
第一聚合的聚脲-聚氨酯镜片树脂基础材料层,所述第一聚合的聚脲-聚氨酯镜片树脂基础材料层粘合为与所述光学功能晶片的第一侧上的粘合性改善涂层相邻;以及
第二聚合的聚脲-聚氨酯镜片树脂基础材料层,所述第二聚合的聚脲-聚氨酯镜片树脂基础材料层粘合为与所述光学功能晶片的第二侧上的粘合性改善涂层相邻;
其中所述聚合的聚脲-聚氨酯镜片树脂的组合物包含以下物质的混合物:
脂肪族二异氰酸酯,
含双胺-羟基官能团的组分,和
含羟基的组分;
或,其中所述聚合的聚脲-聚氨酯镜片树脂的组合物包含以下物质的混合物:
脂肪族二异氰酸酯,
含双胺-羟基官能团的组分。
9.根据权利要求8所述的眼科镜片,其中所述光学功能晶片包括偏光层。
10.根据权利要求8所述的眼科镜片,其中所述光学功能晶片包括聚碳酸酯保护层。
11.根据权利要求8所述的眼科镜片,其中所述粘合性改善涂层包括脂肪族聚碳酸酯聚氨酯分散体。
12.根据权利要求8所述的眼科镜片,其中所述粘合性改善涂层包括聚硅氧烷。
13.一种形成眼科镜片的方法,包括:
获得光学功能晶片;
用粘合性改善涂层涂覆所述光学功能晶片,以形成涂覆的光学功能晶片;
将所述涂覆的光学功能晶片定位在镜片模具组件的腔体内;
将包含脂肪族二异氰酸酯、含双胺-羟基官能团的组分和含羟基的组分的混合物,或包含脂肪族二异氰酸酯和含双胺-羟基官能团的组分的混合物的聚脲-聚氨酯镜片树脂作为基础材料引入所述镜片模具的腔体内,与所述涂覆的光学功能晶片的粘合性改善涂层相邻,以形成基础材料层;以及在所述镜片模具的腔体内聚合所述聚脲-聚氨酯镜片树脂基础材料层。
14.根据权利要求13所述的方法,其中获得光学功能晶片包括获得形成为所需的基本曲率的光学功能晶片。
15.根据权利要求13所述的方法,其中将所述涂覆的光学功能晶片定位在镜片模具组件的腔体内包括将所述涂覆的光学功能晶片定位在铸造模具垫圈内。
16.根据权利要求13所述的方法,其中涂覆所述光学功能晶片包括用水性聚碳酸酯聚氨酯分散体涂覆所述光学功能晶片。
17.根据权利要求13所述的方法,其中将聚脲-聚氨酯镜片树脂引入所述镜片模具的腔体内包括将聚脲-聚氨酯镜片树脂层引入为与所述涂覆的光学功能晶片的第一侧和第二侧上的粘合性改善涂层相邻。
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