CN110520786A - 玻璃与塑料层压混合镜片及其制造方法 - Google Patents

玻璃与塑料层压混合镜片及其制造方法 Download PDF

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CN110520786A CN201880024778.2A CN201880024778A CN110520786A CN 110520786 A CN110520786 A CN 110520786A CN 201880024778 A CN201880024778 A CN 201880024778A CN 110520786 A CN110520786 A CN 110520786A
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蒋培奇
J-M·帕迪乌
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Abstract

披露了玻璃与塑料混合眼科镜片和制造方法。所述镜片包括具有第一基弯的第一玻璃层；第二粘合剂层；以及具有与所述第一基弯基本上相似的第二基弯的第三塑料层，其中，所述第一玻璃层的凹面层压到所述第三塑料层的凸面上，并且其中，所述第一玻璃层与所述第三塑料层之间的光焦度差是0到0.1屈光度(D)。

Description

玻璃与塑料层压混合镜片及其制造方法
相关申请的交叉引用
无。
发明背景
A.技术领域
本发明总体上涉及混合镜片。具体地，本发明提供了具有层压在塑料镜片正面上的玻璃薄片的混合眼科镜片，其中，玻璃薄片和塑料镜片具有基本上相似的基弯。混合镜片旨在用于处方太阳镜片和偏振或光致变色(例如，)镜片应用。
B.背景技术
塑料偏振镜片和偏振或光致变色镜片两者的耐划伤特性，即使在被硬涂覆时，与具有玻璃表面的镜片相比是较差的。因此，通过使用玻璃增大镜片外表面的硬度对于户外用镜片应用(例如，太阳镜、双筒望远镜等)是有利的，以便改善耐划伤性。尽管如此，存在同玻璃与塑料混合镜片相关的若干缺点。设计具有可接受的光学特性(例如，光焦度、棱镜矫正等)和机械特性(例如，粘合性、抗冲击性等)的混合镜片可能是困难的，妨碍了整体工业应用。
通常，存在两种方法来制作玻璃与塑料混合镜片。第一方法包括浇注具有玻璃薄片的塑料镜片，并且第二方法包括使用粘合剂将玻璃薄片层压到塑料镜片上。由于玻璃和塑料的机械特性不同，所以将塑料树脂直接浇注到玻璃表面上可能导致机械界面问题，比如分层。当玻璃薄片非常薄(例如1.0mm)时，也很难进行浇注。选择具有适当粘合特性的特定粘合剂用于将玻璃薄片层压到塑料镜片表面上可以减轻这些问题。
Ace的美国专利号4,679,918描述了图1所示的由使用高弹性粘合剂粘附到塑料层前面上的玻璃薄层构成的复合玻璃/塑料眼科镜片。所采用的弹性粘合剂(36)具有高于100％的伸长率以平衡不同的机械特性，并且玻璃薄片(38)基弯和塑料镜片(30)基弯不同，具有大于0.12屈光度的基弯差，其中粘合剂(36)填充空隙。所得粘合剂厚度在整个镜片上变化超过0.14mm，这可能影响最终镜片的光焦度或棱镜设计。
发明内容
已发现，提供了与玻璃与塑料混合眼科镜片相关问题的解决方案。解决方案在于用于制备具有改进特性的混合镜片的新层压方法和粘合剂系统。特别地，本发明克服了同玻璃与塑料混合镜片的先前制备方法相关的一些技术困难。所得混合镜片包含具有相似基弯的玻璃薄片和塑料镜片，其中，这些基弯之间的光焦度差可以是0到0.1屈光度(D)。通过用光固化粘合剂在恒定压力下使用所披露的层压方法，可以实现在镜片表面上具有小于0.1mm的均匀厚度变化的紫外光固化。并且，选择具有与塑料镜片匹配的折射率的光固化粘合剂提供了具有整体改进的光学特性和机械特性的玻璃与塑料混合镜片。
在本发明的特定实施例中，披露了一种混合眼科镜片。所述镜片可以包括具有第一基弯的第一玻璃层；第二粘合剂层；以及具有与所述第一基弯基本上相似的第二基弯的第三塑料层，其中，所述第一玻璃层的凹面可以层压到所述第三塑料层的凸面上，并且其中，所述第一玻璃层与所述第三塑料层之间的光焦度差可以是0到0.1屈光度(D)。在一个方面，所述第二粘合剂层的厚度可以是0.001到0.5mm。在另一方面，所述第二粘合剂层的厚度可以针对0.1mm到0.5mm的粘合剂厚度变化小于0.05mm，针对0.01mm到0.05mm的粘合剂厚度变化小于0.005mm，并且针对0.001mm到0.005mm的粘合剂厚度变化小于0.0005mm。在某些方面，所述第二粘合剂层与所述第三塑料层的凹面之间的折射率差可以小于0.06和/或所述第三塑料层的表面粗糙度可以是0.005到0.50μm。在特定方面，所述第二粘合剂层可以是光固化粘合剂、优选紫外光固化粘合剂。本发明的一个优点是紫外光固化粘合剂可以通过穿过所述第一玻璃层的紫外光照射来固化，并且固化收缩率低。在一些情况下，与所述第一基弯基本上相似的第二基弯可以通过层压来实现，所述层压包括将硅橡胶囊充气以将压力施加到所述第一玻璃层的凸面上。在其他情况下，所述第三塑料层可以是透明镜片、有色镜片、光致变色镜片、偏振镜片、或其混合物。所述第三塑料层可以包含聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰胺、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚(二甘醇双(烯丙基碳酸酯))(CR39)、聚硫氨酯、环氧聚合物、环硫聚合物、或其混合物。所述偏振镜片可以通过模铸、注射成型、涂覆、或偏振膜表面层压来制备。所述光致变色镜片也可以通过涂覆、浇铸、注射成型或表面层压来制备。所述第一玻璃层可以包括抗热冲击玻璃、抗机械冲击玻璃、钢化玻璃、强化玻璃、或其混合物。
还披露了用于制备本发明的混合眼科镜片的方法。所述方法可以包括以下步骤：a)将紫外光固化粘合剂施加到所述第一玻璃层的所述凹面的大致中心；b)将所述第一玻璃层的所述凹面和所述第三塑料层的所述凸面接合；c)在均匀的压力下将所述第一玻璃层和所述第二塑料层压紧在一起；以及d)在足以固化所述紫外光固化粘合剂的条件下，施加紫外光辐射穿过所述第一玻璃层。在一些方面，步骤c)的均匀压力可以是2psi到30psi。
在整个本申请中讨论了本发明的其他实施例。结合本发明的一个方面讨论的任何实施例也适用于本发明的其他方面，并且反之亦然。本文所述的每个实施例应理解为适用于本发明所有方面的本发明的实施例。考虑到本文中讨论的任何实施例可以结合本发明的任何方法或组合物来实施，并且反之亦然。此外，本发明的组合物和/或组合物的包装可以用于实现本发明的方法。
短语“基弯”旨在定义镜片表面的曲率的度量。对于眼镜镜片(成品或半成品)，基弯是镜片正面的曲率，通常是镜片处方的Rx图上指示的值。基弯典型地被赋予1.530折射率，但通常是商业命名。为了计算焦度，必须确定镜片的曲率和折射率。
术语“屈光度”(D)是镜片的或仅仅是分离具有不同折射率的基材的表面的光焦度的度量的单位。光焦度是焦距的倒数。焦距是镜片到焦点的距离，焦点是平行光束的所有光线会聚或发散的点。1D＝1m-1(即，1/m)。
术语“约”或“大致”被定义为接近本领域技术人员所理解的。在一个非限制性实施例中，这些术语被定义为在10％以内、优选在5％以内、更优选在1％以内、最优选在0.5％以内。
术语“基本上”及其变化被定义为包括10％以内、5％以内、1％以内、或0.5％以内的范围。
术语“wt.％,”、“vol.％”、或“mol.％”分别是指基于包括组分的材料的总重量、总体积、或总摩尔数的组分的重量、体积、或摩尔百分比。在非限制性实例中，100克材料中的10克组分是10wt.％组分。
当与权利要求或说明书中的术语“包含”、“包括”、“含有”、或“具有”中的任一个结合使用时，使用词语“一个/一种”可以意指“一个/一种”，但也符合“一个/一种或多个/多种”、“至少一个/一种”以及“一个/一种或多于一个/一种”的含义。
当在权利要求书和/或说明书中使用时，术语“抑制”或“减少”或“预防”或“避免”或这些术语的任何变化包括任何可测量的减少或完全抑制以实现希望的结果。
术语“有效的”，当该术语在说明书和/或权利要求书中使用时，意味着足以实现希望的、期望的或预期的结果。
词语“包含(comprising)”(以及包含的任何形式，如“包含(comprise)”和“包含(comprises)”)、“具有(having)”(以及具有的任何形式，如“具有(have)”和“具有(has)”)、“包括(including)”(以及包括的任何形式，如“包括(includes)”和“包括(include)”)或“含有(containing)”(以及含有的任何形式，如“含有(contains)”和“含有(contain)”)是包含性的或开放式的并且不排除额外的、未被描述的要素或方法步骤。
本发明的混合镜片可以包含在整个本说明书披露的具体成分、组分、组合物等或基本上由其组成或由其组成。关于“基本上由......组成”的过渡短语，在一个非限制性方面，本发明的混合镜片的基本和新颖特征是玻璃与塑料层之间的光焦度差是0到0.1屈光度(D)。
本发明的其他目的、特征和优点将从下面的附图、发明内容和实例中变得明显。然而，应当理解，附图、发明内容和实例，虽然说明本发明的具体实施例，但仅通过说明的方式给出，并不意味着是限制性的。此外，预期本发明的精神和范围内的变化和修改对于本领域技术人员而言将从此详细描述中变得清楚。在进一步实施例中，来自特定实施例的特征可以与来自其他实施例的特征组合。例如，一个实施例的特征可以与任何其他实施例的特征组合。在进一步实施例中，可以将附加特征添加到本文描述的特定实施例中。
附图说明
受益于以下详细描述并参考附图，本发明的优点对于本领域技术人员可能变得明显。
图1是现有技术的玻璃与塑料混合层压镜片的示意图。
图2是图示了根据本发明的实施例的层压方法的流程图。
图3是示出了根据本发明的实施例在压缩作用下紫外光固化混合镜片的图。
具体实施方式
已发现，提供了与玻璃与塑料混合眼科镜片相关问题的解决方案。该发现的前提是混合镜片具有增加的层间粘合性、粘合剂与塑料层之间的紧密折射率、以及增加的层压方法控制，从而产生相似的玻璃基弯和塑料基弯，其中，这些基弯之间的光焦度差可以是0到0.1屈光度(D)。特别地，本发明可以提供新一代无划伤和无忧虑的偏振和光致变色镜片产品(例如，)。
本发明的这些和其他非限制性方面将在以下部分中进一步详细讨论。
A.玻璃层
本发明的实施例包括具有第一或外玻璃层的混合眼科镜片。玻璃镜片可以通过常规方法制备或从商业供应商获得。玻璃层可以包括抗热冲击玻璃、抗机械冲击玻璃、钢化玻璃、强化玻璃、或其混合物。玻璃层还可以包括透明矿物或晶体(例如，蓝宝石)。
B.塑料层
在其他实施例中，本发明的混合眼科镜片包括塑料层。塑料层可以是通过模铸、注射成型、涂覆、或偏振膜表面层压制备的透明镜片、有色镜片、光致变色镜片、偏振镜片、或其混合体。在一个方面，塑料层可以由以下构成：聚碳酸酯(PC)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚(二甘醇双(烯丙基碳酸酯))(CR39)、聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚酯、聚酰胺、聚硅氧烷、聚酰亚胺、聚氨酯、聚硫氨酯、聚烯丙烃、聚硫化物、聚环氧化物、聚环硫化物、和聚砜、或其组合。可以使用任何基材，只要可以通过使用液体粘合剂将玻璃层附接在其上或施加在其上即可。任何上述材料也可以包括在附加层(包括第二层、第三层、第四层等，和/或内层和中间层)中。这些层中的任一层都可以包括例如石英玻璃、硬质玻璃等的玻璃板材；石英板材；塑料板材和不同材料的片材(膜)，比如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)树脂、缩醛树脂、(甲基)丙烯酸树脂、乙酸纤维素、氯化聚醚、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氟树脂、离聚物、甲基戊烯聚合物、尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯[例如聚(对苯二甲酸乙二酯)和聚(对苯二甲酸丁二酯)]、聚酰亚胺、聚苯醚、聚苯硫醚、聚(烯丙基砜)、聚芳酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚砜、乙酸乙烯酯树脂、偏二氯乙烯树脂、AS树脂、氯乙烯树脂、醇酸树脂、烯丙基树脂、氨基树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、硅树脂、聚氨酯等；以及通过用金属氧化物(例如，氧化硅、氧化锡、氧化铟、氧化铝、氧化钛、氧化铬或氧化锌)、氮化硅、碳化硅等涂覆玻璃板材、石英板材、或塑板材或片材(膜)的表面获得的产品。还可以使用其表面已经涂覆有具有高反射率的金属薄膜的基材(膜)。在另一方面，混合眼科镜片的塑料层可以包括至少一种能够减少或增加特定波长范围的光透射的光过滤剂，以提供专用的光过滤功能。该至少一种特定光过滤剂可以包括水溶性截止染料或紫外光、蓝紫光、红外光的吸收剂、或其组合。出于美学目的，二色性染料也可以注入塑料层中。塑料层还可以包括偏振、粘合胶、硬层或涂层、光致变色层或涂层或减反射(AR)层或涂层中的一个或多个。
目前批量生产的偏振或光致变色塑料镜片通过模铸、注射成型、涂覆、或表面层压来制备。对于这些方法，镜片表面的表面质量/粗糙度需要具有足够高的质量，以防止所形成的产品的后续外观缺陷。通过使用具有与偏振或光致变色镜片匹配的折射率的液体粘合剂，降低了对高表面质量的要求，因为液体粘合剂可以使镜片表面上的任何瑕疵(例如，凹坑、裂缝、划痕、波纹、凹陷、或其他畸变)变平坦，从而减少缺陷。塑料镜片的表面粗糙度(Sq)可以是0.005到0.50μm以及其之间的所有值和范围(例如，0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.22、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、或0.49μm)。
C.粘合剂层
用于接合本发明混合眼科镜片的玻璃层和塑料层的粘合剂可以配制成很好地粘附到玻璃表面和塑料表面两者上，从而允许进一步加工(例如，磨边)而不分层。粘合剂层可以包括热固化和/或紫外光固化粘合剂。热固化粘合剂可以包括本领域已知的发现用于粘附塑料与玻璃镜片的任何粘合剂。示例性热固化粘合剂可以包括但不限于含有异氰酸酯和/或环氧基团的可热固化聚氨酯(例如，1K或2K)粘合剂。优选地，粘合剂层包括可以由丙烯酸酯基组合物自由基固化的紫外光固化粘合剂。聚氨酯丙烯酸酯是本领域技术人员已知的。粘合剂层可以包括例如可溶性聚氨酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯与光致聚合单体(例如丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺、或丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯)和一种或多种光引发剂的混合物。由于其偏振性和柔韧性，发现聚氨酯丙烯酸酯是优选的可自由基固化的树脂，用于粘附玻璃和塑料。优选地，聚氨酯丙烯酸酯是脂族聚氨酯丙烯酸酯。适合的脂族基团是例如直链或支链C1-C12烷基、优选C1-C6烷基、特别优选C1-C4烷基基团。具体地，这些包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、2-丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,2-二甲基丙基、1,1-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、2-己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-乙基-2-甲基丙基、正庚基、2-庚基、3-庚基、2-乙基戊基、1-丙基丁基、辛基等。其他变化包括可以含有多个丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯基团的聚氨酯低聚物。非限制性聚氨酯低聚物包括脂族聚氨酯丙烯酸酯低聚物、基于脂族聚醚的聚氨酯丙烯酸酯低聚物、基于芳族聚醚的聚氨酯丙烯酸酯低聚物、和基于脂族聚酯的聚氨酯丙烯酸酯低聚物。可以用于本发明的聚氨酯低聚物的适合的实例包括基于芳族聚醚的聚氨酯三丙烯酸酯低聚物(即，Sartomer CN972)、聚氨酯丙烯酸酯低聚物(即，Sartomer CN9018和/或Sartomer CN9031)、丙烯酸酯双官能脂族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(即，SartomerCN9021)、或基于脂族聚酯的聚氨酯二丙烯酸酯低聚物共混物(即，Sartomer CN966J75)。商用Sartomer聚氨酯低聚物可购自宾夕法尼亚州的沙多玛亚洲公司(Sartomer Americas,Inc.,PA)。Sartomer CN966J75是分散在25％丙烯酸异冰片酯中的75％专有脂族聚氨酯丙烯酸酯。
在粘合剂层的另一个方面，可以包括用于牢固地粘附到玻璃上的羟基官能团、用于牢固地粘附到塑料上的芳族官能团、以及用作反应性稀释剂并且避免在长时间暴露期间对塑料的侵害(起雾)的额外丙烯酸酯。羟基官能化单体可以是例如丙烯酸2-羟乙酯(HEA)、2-甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、2-丙烯酸羟丙酯(HPA)、2-甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)等。芳族官能化单体可以是例如丙烯酸苄酯和/或甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸甲氧基苄酯和/或甲基丙烯酸甲氧基苄酯、丙烯酸氯苄酯和/或甲基丙烯酸氯苄酯、丙烯酸糠酯和/或甲基丙烯酸糠酯、丙烯酸苯氧基乙酯和/或甲基丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸芳基酯和/或甲基丙烯酸芳基酯(例如，丙烯酸苯酯和/或甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸甲苯酯和/或甲基丙烯酸甲苯酯、和丙烯酸萘酯和/或甲基丙烯酸萘酯)和/或类似物。
反应性稀释剂也可以用于控制粘合剂制剂的粘度，以便于在室温下将制剂施用于基材。在紫外光固化粘合剂中用作反应性稀释剂的额外丙烯酸酯可以是例如各种可自由基聚合的单体，比如单丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，比如丙烯酸甲酯和/或甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和/或甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯和/或甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸异辛酯和/或甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯和/或甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸正己酯和/或甲基丙烯酸正己酯、丙烯酸十八酯和/或甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸烯丙酯和/或甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸四氢糠酯和/或甲基丙烯酸四氢糠酯、2-(2-乙氧基乙氧基)丙烯酸乙酯和/或甲基丙烯酸酯、1,6-二丙烯酸己二醇酯和/或二甲基丙烯酸酯、2-苯氧乙基丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯、乙氧基化壬基酚丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯、或丙烯酸酯化单体和/或丙烯酸酯化低聚物的可共聚混合物、和/或类似物。
在其他方面，本发明的紫外光固化粘合剂组合物可选地包括聚酯低聚物。在一个方面，聚酯低聚物可以是氯化聚酯低聚物或丙烯酸酯化聚酯低聚物。氯化和丙烯酸酯化聚酯低聚物的非限制性实例可以包括分别购自美国宾夕法尼亚州的沙多玛亚洲公司的Sartomer CN750和Sartomer CN790。在其他方面，聚酯低聚物可以是羧基官能化聚酯，其可以是任何聚酯树脂，包括可聚合的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体或含有侧链游离羧酸、羧酸盐或羧酸酯衍生物部分的低聚物。羧基官能化聚酯丙烯酸酯树脂的适合的实例是购自拉恩美国公司(Rahn USA Corp.,IL)的Genomer 7151。在其他情况下，可以减少或消除紫外光固化粘合剂组合物中羧基官能化单体或聚酯低聚物的量，以防止在固化过程中某些化外观问题和/或可能的相分离。具体地，当将聚酯低聚物加入光固化组合物中时，聚氨酯低聚物的量可以降低至基于组合物重量的39％至53％。
可以包含在紫外光固化粘合剂组合物中的自由基光引发剂可以选自紫外光固化丙烯酸酯系统中常用的引发剂。用于紫外光固化组合物的典型光引发剂包括美国纽约汽巴精化公司(Ciba Specialty Chemical Corp.，NY，USA)的Irgacure和Darocur产品系列以及来自美国IGM树脂公司(IGM Resins USA Inc.,IL)的Omnirad产品系列。示例性固化剂包括1-羟基-环己基-苯基-酮、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、9,10-蒽醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、八甲基蒽醌、1,4-萘醌、9,10-菲醌、苯并(a)蒽-7,12-二酮、2,3-并四苯-5,12-二酮、2-甲基-1,4-萘醌、1,4-二甲基蒽醌、2,3-二甲基蒽醌、2-苯基蒽醌、2,3-二苯基蒽醌、惹烯醌(retenequinone)、7,8,9,10-四氢-萘-5,12-二酮和1,2,3,4-四氢萘(a)蒽-7,12-二酮、二苯甲酮、及其衍生物。
本文披露的紫外光固化粘合剂可以用于将塑料永久地粘附到玻璃上。在没有限制的情况下，可以在粘附之前对有待紫外光固化到玻璃上的塑料薄片进行预处理或涂覆。示例性硬涂层包括例如底漆层、氨基硅烷层、或溶胶-凝胶涂层，以防止划伤、磨损和减少处理缺陷。由于溶胶-凝胶涂层具有类似于玻璃的表面化学性质，因此这些胶还对涂覆有溶胶-凝胶的塑料薄片表现出牢固的粘附性。在一些情况下，预处理可以包括可以用于进一步增加粘附性的表面电晕和/或等离子体处理。该组合物还可以用作其他基材(比如聚碳酸酯膜、TAC(三乙酸纤维素)膜、PVA膜和Pebax膜)上的粘合剂或粘附底漆。设想所有前面提到的材料都用于生产混合眼科镜片。混合眼科镜片还可以含有光致变色涂层。
本发明混合眼科镜片的粘合剂层厚度可以是0.001到0.5mm以及其之间的所有值和范围(例如，0.002、0.003、0.004、0.005、0.006、0.007、0.008、0.009、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.22、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、或0.49mm)。一种有助于改善混合镜片的光学特性的方法可以包括控制层压的玻璃薄片表面与镜片表面之间的粘合剂厚度变化。当粘合剂厚度变化高于某一极限(比如高于0.1mm)时，混合玻璃和塑料镜片的最终光焦度和光学设计可能受到不利影响。在另一方面，固化的粘合剂厚度应当是基本上均匀的，并且混合眼科镜片的整个表面上的厚度变化可以小于0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、优选小于0.1mm。不受理论的限制，粘合剂厚度变化可以基于粘合剂厚度改变。在某些方面，第二粘合剂层的厚度可以针对0.1mm到0.5mm的粘合剂厚度变化小于0.05mm，针对0.01mm到0.05mm的粘合剂厚度变化小于0.005mm，并且针对0.001mm到0.005mm的粘合剂厚度变化小于0.0005mm。固化的粘合剂层与塑料层的凹面之间的折射率差可以小于0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、优选小于0.06。在某些方面，粘合剂与塑料镜片表面(例如，偏振膜或光致变色涂层)之间的折射率差可以在0.005与0.05之间以及其之间的所有值和范围(例如，0.006、0.007、0.008、0.009、0.01、0.02、0.03、或0.04)。
D.用于制备混合眼科镜片的方法
本发明的进一步实施例包括制备玻璃与塑料层压眼科镜片，其具有抗分层性并且表现出玻璃和塑料镜片两者的有益特征。这些玻璃与塑料复合眼科镜片可以具有能够承受住宽温度极限的光致变色特性，提供增强的光学特征，并提供改善的抗破碎性。
参考图2，示出了制造根据本发明的层压混合镜片的一系列示例性步骤。在步骤10中，第一或外部或前部镜片薄片由具有基弯的玻璃制成。基弯可以是可用于眼科目的的任何基弯，优选地基弯基本上类似于塑料镜片薄片的基弯。在步骤11中，将紫外光固化粘合剂施加到玻璃镜片的凹面的大致中心。选择具有基弯的第二塑料镜片薄片，并且按照步骤12从凸面通过紫外光粘合剂接合到玻璃薄片上。在制备了中间接合的复合材料后，已经准备好进行层压。可以使用本领域中已知的装置和方法来固定中间组件以便进行层压。层压步骤可以在室温下进行，同时压力为2至30psi以及其之间的所有值和范围(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、或29psi)。在步骤13中，充气囊可以将接合的镜片薄片在均匀压力(例如在10与25psi之间)下压紧在一起。该囊可以由硅制成，其耐用并且避免划伤外玻璃表面。即使玻璃与塑料界面表面具有不同的基弯，这个压力也能足以将玻璃层压制在塑料层上，并且粘合剂的摊开和厚度均匀。按照步骤14，一旦中间接合的复合材料在硅囊的压力下固定，则中间组件可以在足够的条件下暴露于紫外光辐射以固化粘合剂。有利地，硅囊可以是透明的或无色的，并且被构造为允许紫外光辐射穿过囊和玻璃层以接触紫外光固化粘合剂。紫外光固化粘合剂可以以逐步的方式固化(例如，通过选择光引发剂来控制)，因此粘合剂可以通过第一紫外光辐射凝固并通过随后的紫外光辐射固化。以这种方式，由硅囊施加的压力也可以是逐步的，以防止在压力引起的基弯匹配期间从复合镜片侧面过度加压和粘合剂损失。复合镜片可以进一步被加工(例如，磨边)而不会分层。
图3描绘了根据本发明的实施例在压紧作用下混合镜片的紫外光固化。压紧与紫外光固化组件20包括玻璃层21、塑料层22、紫外光固化粘合剂23、硅囊24、以及从源(例如，未示出的紫外光灯)发射的行进穿过硅囊24的紫外光辐射25。使用硅囊控制层压固化步骤在紫外光固化之前提供施加在整个玻璃薄片上的均匀压力，以确保粘合剂层固化为具有均匀的厚度。
在眼科计算中，半成品(SF)或成品镜片的基弯是正面。曲率的选择取将决于处方。获得正面曲线和其他镜片参数(折射率、直径、厚度)，然后可以计算后表面。对于SF镜片，几乎很少使用后球面来在Rx表面处理时去除掉足够的材料。通常这些表面不需要高精度。对于成品镜片，多得多的球面能够在专用范围内产生0.25D步长(加上可能的柱面)。考虑到镜片厚度和材料收缩，模具的曲率应当是适当的。所需的精度和质量通常高于SF后面模具。
不受理论的限制，期望使塑料镜片的正面基弯尽可能接近玻璃薄片的背面。当塑料镜片基弯与玻璃薄片的曲线不匹配时，可以执行镜片正面曲线的表面处理(例如，数字表面处理)以与玻璃薄片的基弯(例如，在0与0.1屈光度之间)紧密匹配以便进行混合层压。
实例
将通过具体实例更详细地描述本发明。提供以下实例仅用于说明目的，并不意图以任何方式限制本发明。本领域技术人员将容易地认识到可以改变或修改各种非临界参数以产生基本上相同的结果。
从CORNERSTONE公司获得玻璃薄片。从依视路国际公司(Essilor International)获得半成品聚碳酸酯镜片和三乙酸纤维素偏振薄片层压1.67半成品镜片。从全视线光学公司(Transitions)获得有光致变色涂层的CR-39SF镜片。
实例1
(玻璃与PC混合镜片的制备)
将具有1.0mm的基本上均匀厚度和6.25D的背面基弯的商用玻璃薄片层压到厚度为约8mm的半成品(SF)聚碳酸酯(PC)镜片上。对SF PC镜片的前表面进行预表面处理以获得尽可能接近匹配玻璃薄片的基弯。将紫外光固化粘合剂放在玻璃薄片的大致中心上，然后定位SF PC镜片，使得PC镜片的外表面与玻璃薄片中心处的粘合剂接触。然后在约10psi的恒定压力下压制玻璃与塑料组件，以将液体紫外光粘合剂均匀地摊开到玻璃薄片的边缘。然后在压力下照射紫外光穿过玻璃薄片持续约20到40秒，以提供具有良好光学性能的粘附玻璃层压PC混合镜片。通过表面处理和磨边而不分层验证良好的粘附性。整个镜片上的粘合剂厚度是0.43±0.03mm。
实例2
(玻璃与TAC层压镜片的制备)
用三乙酸纤维素(TAC)偏振薄片层压1.67半成品(SF)镜片代替PC SF镜片重复实例1。这个TAC层压镜片的正面基弯是约6.30D。在层压过程中TAC偏振薄片具有一些表面划伤。在用紫外光固化粘合剂将TAC偏振镜片层压到玻璃薄片上之后，通过目视检查获得的镜片显示出良好的外观和光学性能。表面缺陷由液体粘合剂填充，不留任何间隙或气穴。通过在表面处理和磨边步骤过程中没有分层来验证良好的粘附性。玻璃薄片与TAC偏振镜片之间的基弯差是约0.05屈光度。
实例3
(玻璃与CR-39混合镜片的制备)
在约20psi的层压压力下，用有光致变色涂层的CR-39SF镜片重复实例1，以代替PCSF镜片。这个有光致变色涂层的CR-39SF镜片的正面基弯是约6.25D。将光致变色涂层预先施加在CR-39SF上，其表面上具有一定程度的外观缺陷。在用紫外光固化粘合剂层压到玻璃薄片之后，通过目视检查获得的镜片显示出良好的化妆品和光学性能。通过液体粘合剂填充涂层缺陷。整个镜片上的粘合剂厚度是0.23±0.02mm。通过在表面处理和磨边步骤过程中没有分层来验证良好的粘附性。
尽管以上实例中使用的基弯是约6.25D，但只要镜片之间的差异在0-0.10D之间，预期玻璃和塑料的其他基弯也可以有效。并且，本发明不限于玻璃与塑料混合镜片，其可以应用于可以层压的任何类型的弯曲镜片。

Claims (15)

1.一种混合眼科镜片，包括：
具有第一基弯的第一玻璃层；
第二粘合剂层；以及
具有与所述第一基弯基本上相似的第二基弯的第三塑料层，
其中，所述第一玻璃层的凹面层压到所述第三塑料层的凸面上，并且其中，所述第一玻璃层与所述第三塑料层之间的光焦度差是0到0.1屈光度(D)。
2.如权利要求1所述的混合眼科镜片，其中，所述第二粘合剂层的厚度是0.001到0.5mm。
3.如权利要求2所述的混合眼科镜片，其中，所述第二粘合剂层的厚度针对0.1mm到0.5mm的粘合剂厚度变化小于0.05mm，针对0.01mm到0.05mm的粘合剂厚度变化小于0.005mm，并且针对0.001mm到0.005mm的粘合剂厚度变化小于0.0005mm。
4.如权利要求1所述的混合眼科镜片，其中，所述第二粘合剂层与所述第三塑料层的凹面之间的折射率差小于0.06。
5.如权利要求1所述的混合眼科镜片，其中，所述第三塑料层的表面粗糙度是0.005到0.50μm。
6.如权利要求1所述的混合眼科镜片，其中，所述第二粘合剂层是紫外光固化粘合剂。
7.如权利要求6所述的混合眼科镜片，其中，所述紫外光固化粘合剂通过穿过所述第一玻璃层的紫外照射来固化。
8.如权利要求7所述的混合眼科镜片，其中，所述紫外光固化粘合剂具有低固化收缩率。
9.如权利要求1所述的混合眼科镜片，其中，与所述第一基弯基本上相似的所述第二基弯通过层压来实现，所述层压包括将硅橡胶囊充气以将压力施加到所述第一玻璃层的凸面上。
10.如权利要求1所述的混合眼科镜片，其中，所述第三塑料层是透明镜片、有色镜片、光致变色镜片、偏振镜片、或其混合物。
11.如权利要求10所述的混合眼科镜片，其中，所述偏振镜片通过模铸、注射成型、涂覆、或偏振膜表面层压来制备。
12.如权利要求1所述的混合眼科镜片，其中，所述第三塑料层包含聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰胺、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚(二甘醇双(烯丙基碳酸酯))(CR39)、聚硫氨酯、环氧聚合物、环硫聚合物、或其混合物。
13.如权利要求1所述的混合眼科镜片，其中，所述第一玻璃层包括抗热冲击玻璃、抗机械冲击玻璃、钢化玻璃、强化玻璃、或其混合物。
14.一种用于制备如权利要求1所述的混合眼科镜片的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将紫外光固化粘合剂施加到所述第一玻璃层的所述凹面的大致中心；
b)将所述第一玻璃层的所述凹面和所述第三塑料层的所述凸面接合；
c)在均匀的压力下将所述第一玻璃层和所述第二塑料层压紧在一起；以及
d)在足以固化所述紫外光固化粘合剂的条件下，施加紫外光辐射穿过所述第一玻璃层。
15.如权利要求14所述的方法，其中，步骤c)的所述均匀压力是2psi到30psi。
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