CN1189797A - 用于光学制品的粘结光色基质层 - Google Patents

Abstract

描述了粘结基质层(24)和次层及它们的制备方法。该粘结基质层(24)和次层起到对光色添加剂的有效存储器作用,和能在用于传播或折射光的光学制品的不同材料之间起到有效过渡区的作用。

Description

用于光学制品的粘结光色基质层

发明领域

本发明涉及能起到光色添加剂有效存储器作用并能在用于传播或折射光的光学制品的不同材料之间起到一种有效过渡区作用的粘结基质层。

发明背景

由于种种原因光学制品的表面可能要加以处理或改变。例如，某些时候需要对透镜覆盖一层最外层，如一种硬的抗檫痕层或抗反射层，以改进其耐磨性或精加工透镜的光学特性。在另外一些情况下，则要在着色硬涂层上覆盖一层软聚碳酸酯材料。还有另外一些情况下，需采用，或有或无硬涂层的热扩散方法使透镜镜片着色。

同时，通常都希望在涂敷外层之前对镜片的表面进行预处理，以促进镜片表面与外层之间的粘结增强。这种预处理包括使用专门的清洁或酸洗的过程，或采用表面涂层方法。一般来说，预处理不应当对镜片质量产生有害的影响，也不应当使镜片厚度明显增加。这种预处理的实例在Blum、Gupta and Benningcon的美国专利USP 5,316,702中可以找到。除非指明有相反之处，在此所有引证的参考文献都是作为它们的整体而加以引用的。

尽管在此领域已知一些有效处理表面方法，但这些方法还是有改进余地的。例如，已有技术表面预处理并没对各种诸如光色添加剂之类的添加物提供有效和有益的存储器。它们在不同材料间也没有起到有效过渡区的作用。

发明概述

由于已有技术上述的不足，本发明目的之一在于，在光学基片与外屏蔽层之间提供一种粘结基质层。它将对光学添加剂起到一种有效存储器的作用。

本发明的另一目的在于，提供一种在光学基片与由不同材料制备的外屏蔽层之间起到过渡区作用的粘结基质层。

本发明的另一目的在于提供一种建立这种粘结基质层的方法。本发明还可以满足这些和其它一些涉及到离散粘结基质层及其生产方法的目的。本发明的粘结基质层较之已有技术有若干优点。

本发明第一个优点在于，提供一种在基片表面与外屏蔽层之间起到隔离层作用的新的粘结基质层，可以粘结两种不同交联密度和硬度的材料。

本发明的第二个优点在于，它提供了起到对若干添加剂存储器作用的新的粘结基质层，诸如对UV吸收剂、透镜着色显现的加色材料、光色添加剂及前述的添加剂等。由于粘结基质层的两侧一般都覆盖有抗扩散层，本发明的粘结基质层会显著地降低由于扩散引起的这些添加剂的损失。

按照本发明的一个实施方案，提供了包括一种附着于光学基片上其厚度大于25μm的粘结基质层的一种光学产品。

按照本发明的另一实施方案在于，提供了包括附着于光学基片上的粘结光色基质层的一种光学制品。其外屏蔽层附着于此粘结光色基质层上。在此实施方案中没有使用另外的粘结剂来连接外屏蔽层。

按照再另一实施方案，提供的一种厚度大于25μm粘结基质层。在此实施方案中，粘结基质层是适宜于起到一种或数种光色添加剂的存储器的作用和对不同材料之间的过渡区的作用。在此实施方案中的粘结基质层优选具有一种或数种选自在交联密度小于市场供应的CR-39透镜和玻璃化转变温度Tg在30～60℃的特征。

按照再另一实施方案，描述了一种在光学基片上造成粘结基质层的方法。在此实施方案中粘结基质层至少在光学基片的一侧表面厚度大于25μm。

按照另一实施方案，用相当于粘结基质层的树脂涂敷模件，形成一种涂敷过的模件。而后，按照排列与涂敷过的模件一起对属模件和基片树脂地加以涂敷，以便用基片树脂充填在涂敷过的模件与附属模件之间的空间，并使树脂占据的容积的与光学基片形状相当。由于树脂对基片的亲和力比对模件的更高，固化基片树脂时，粘结基质层就转移至基片上。如果需要，可将光色添加剂加入到未固化的粘结基质层的树脂中。另一方面，光色层也可在用相应于粘结基质层的树脂涂敷模件之前涂布于模件上。还有另一方面，在用相当于粘结基质层的树脂涂敷模件之前，也可将硬涂层材料涂布在此模件上，接着再涂布光色涂层。

按照另一实施方案，将一种相当于粘结基质层的树脂涂敷于光学基片的至少一侧表面上，再将此树脂经固化形成粘结基质层，而后又与光色添加剂浸透一起。

按照另一实施方案，提供了生产附着有粘结基质层光学基片的方法。此方法包括：(a)、提供一种光学基片；(b)、在光学基片的至少一个表面上涂敷第一粘结基质次层；和(c)、在第一粘结基质次层上，涂敷第二粘结基质次层，以形成一种粘结基质次层的网络。

上述粘结基质层和次层优选都是与一种或多种光色添加剂一起涂敷的。

本发明的其它目的及优点和另外一些实施方案以及以下所列举的实施例，对于本领域的技术人员都是易于明白的，特别是在阅读了本发明之详细说明书后。

附图简要描述

图1表明光学基片、粘结基质层和外屏蔽层的剖面图。

图2A表明用于构成粘结基质层的模件组合图。

图2B表明紫外光照射下的模件组合侧视图。

图3表明组装在高速旋转托衬上的附着粘结基质层的透镜。

图4表明在粘结基质层外安置构成外屏蔽层的一组模件组合侧视图。

图5表明在紫外光照射下的模件组合图。

发明详述

按照本发明的一组实施方案，在光学基片上涂敷一层粘结基质层。这里术语“光学基片”是用于定义一种或能连续透光或折射光的制品，或要经过精细加工后能够达到这种程度的制品。这样的镜片基片包括预成型品、光学晶片、光学透镜片、半精制透镜毛坯、窗玻璃等。用于光学基片的典型材料包括，但不局限于，碳酸双烯丙基酯(CR-39)、聚甲基丙烯酸甲基酯和聚双酚-A碳酸酯。

粘结基质层(本发明目的指的是，或为单层或为叠加的多层)优选是与光学基片表面牢固粘结的，其光学性能与光学基片的光学功能保持一致，而且耐受溶剂浸蚀。本发明粘结基质层能够具有许多功能，包括能够加强在其下的光学预制品与其上的外屏蔽层之间的牢固和持久的粘结，而且能够对各种添加剂起到存储器的作用。

一般地说，本发明的粘结基质层优选满足几种物理及光学的判据。

例如，此粘结基质层对辐射基本上是透明的，这意味着透镜或透镜毛坯是折光或透光的。因此，如果透镜是指聚焦或散射可见光的(亦即光波长约400～700nm)，则粘结基质层在这个波长区应当尽可能地是光学透明的。此外，本发明粘结剂基质优选具有与其光学基片相匹配的折射指数。光学基片与粘结基质层的折射指数差异优选不大于0.05个单位，更优选不大于0.03个单位。

粘结基质层的玻璃化转变温度(Tg)对粘结基质层的几种性质有影响。例如，增加玻璃化转变温度会导致下述结果：(1)、降低在给定温度下粘结基质层的渗透性(因为玻璃化转变温度以上，粘结基质层变得更易于渗透添加剂)，(2)、在给定温度下粘结基质层的张力较高或容积弹性系数较高(因为在玻璃化转变温度以下粘结基质层的弹性系数变得更硬)。(3)、任何光色添加剂的转换时间变慢，(4)、任何光色添加剂的动态范围更高以及(5)、对化学损害的耐受性更强。

玻璃化转变温度一般受树脂组成变化的控制。例如，如果两种树脂掺合在一起，第一树脂的Tg高于第二树脂，则掺合物的Tg会随着第一树脂的相对量的增加而升高。

交联密度也对粘结基质层的性质有若干影响。例如，交联密度增加会导致以下结果；(1)、在玻璃化转变温度以上，基质层的硬度增加(因而降低了冲击强度)，(2)、基质层对添加剂的渗透性下降(因为基质层是耐受诸如丙酮或己烷等一般有机溶剂膨胀的)，(3)、对任何光色添加剂的转换时间缩短，(4)、光色添加剂的动态范围增加。

交联密度一般受到树脂成分的功能团作用程度的控制。例如，活性功能团的数目越多的单体，一般会使聚合物的交联密度越大。

由以上因素，可以看出，对于给定应用场合下的玻璃化转变温度，可根据动态范围和对接光化学损害及对渗透性的耐受性以及冲击强度等在给定温度和转换速度下加以权衡，实现优化。同时，在给定的应用场合下，交联密度也可根据基质渗透性、冲击强度和转换时间以及动态范围加以优化。

优选的是，粘结基质层的玻璃化转变温度和交联密度同时被优化，这是由于二者都对诸如光色添加剂的转换速度和动态范围以及冲击强度和粘结基质层对添加剂穿透性等性质有影响。一般来说，选择粘结基质层优选地是选择交联密度低的，以获得较好剪切强度、较快转换和较高对光色添加剂的吸收量。特别是，粘结基质优选为交联密度低于市场供应的CR-39透镜的，更优选为低于3摩尔/升，最优选低于约2摩尔/升。同时粘结基质层的的选择优选地是具有玻璃化转变温度接近精加工产品的使用温度。对于眼镜透镜应用的场合，粘结基质层的的玻璃化转变温度优选在10～60℃，更优选20～40℃。这样就具有合理防光化学损害及动态范围耐受性的程度，而不至于明显降低基质的渗透性及强度，以及降低对任何光色添加剂的转换速度。

为了满足上述判据，粘结基质层的优选配方为单体的与齐聚的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、烯丙基或乙烯基的衍生物诸如碳酸双烯丙基酯或苯乙烯等的一种混合物。在任选时，此配方也优选包括一种热聚合引发剂(诸如过氧化苯甲酰、2，2’-偶氮异丁腈、二异丙基过氧化二碳酸酯)、一种光引发剂(包括苯乙酮及二苯甲酮衍生物，如2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙酮-1，或1-羟环己基苯基酮，为Ciba Geigy销售的被称为Irgacure184或Durcure1173的)，或二者，这要取决于是受到的热固化、光化学固化或两者同有的固化。

在另外一些应用场合，可能希望增强添加剂在粘结基质层中的扩散性能。除了常规的包括加热、老化、振动、紫外光照射及红外光照射外，也有可能采用在添加剂扩散之前仅仅部分固化粘结基质层的方法增强扩散性能。在扩散之后完成粘结基质层的的固化以增加交联度。

粘结基质层优选为能牢固粘结光学基片的。为在粘结基质层的与透镜或透镜毛坯之间达到良好的粘结，在美国专利USP5,316,702中描述的方法可以应用。

可以将本发明粘结基质层涂敷在光学基片任何表面上。例如，在光学基片属于适用提供距离校正的透镜时，粘结基质层可以涂敷在光学基片的前表面(凸面)上、光学基片的内表面(凹面)上或内外两面上。粘结基质层涂敷于前面的(凸面)上用得最广。

本发明的累加粘结基质层也优选涂敷成其组合层或单层，厚度大于25μm的，优选为100～250μm。最终将多个次层应用，形成一种叠加层，而对这些次层又要恰当选定尺寸以使叠加层达到适宜的尺寸。例如可以使用约为30～80μm的三层，可以使用约10～25μm的十层等等。

一般用于光学基片表面上的硬涂层的性质明显不同于本发明的粘结基质层。例如，这种硬涂层厚度一般为25μm，具有高的交联密度，Tg约大于75℃，而且一旦硬涂层固化，它们就不能粘结和牢固结合在相邻层上。与之相反，本发明的粘结基质层优选具有25μm以上的厚度，具有低的交联密度，Tg在约10～60℃，甚至在粘结基质层固化之后，它们也能够粘结和牢固结合在相邻层上。

本发明粘结基质层可以通过许多方法形成。

按照本发明的某些实施方案，粘结基质层是在光学基片构成之前或与之并行地同时形成。例如，可以用最后形成粘结剂基质层的未固化树脂涂敷于模件之表面上。接着再使此涂敷过的模件进行部分固化，当然对于采用完全固化和不予固化的两者方法也均可考虑。而后再将涂敷过的模件用去构成光学基片。例如，由于涂敷过的模件也包括了辅助模件和垫片的常规模件组合，可用基片树脂充填在涂敷过模件与辅助模件之间的空间，构成一种与光学基片形状相当的未固化树脂质体。再将此组合件整个加以固化，得到一种具有粘结基质层的光学基片。值得注意的是，固化粘结基质树脂对固化基片树脂的亲和力应当比对模件的更高。

在另外一些实施方案中，粘结基质层是涂敷在已有的光学基片上的，或者采用的是以模件铸塑，或者不用模件而用喷涂、浸镀、涂刷、流涂、旋转涂、在树脂浴中原位固化树脂或照相平板法等方法制备这种基质层。在这些实施方案中，光学基片的表面可在其上铸塑粘结基质层之前加以预处理。预处理的方法例如可在美国专利USP 5,316,702中找到。

图2A及2B说明的是一组利用一个模件将粘结基质层涂敷在已有光学基片上(即半精制透镜毛坯)的实施例。图2A及图2B表明一组安装用以构成粘结基质层的模件组合图。在此特殊模件组合中，模件(21)是用对300～400nm波长范围的照射透明的玻璃或其它透明材料制成的。模件(21)也是凸形的，可与透镜(23)前凸面或半精制透镜毛坯(22)相匹配的。模件(21)与透镜(23)或透镜毛坯(22)之间的空间用可聚合树脂层(24)充填。图2B也表明是在紫外光照射下的模件组合。在此实施例中，采用沿模件周围放置三点或三点以上等距的柔性衬垫(26)方法控制树脂层厚度。

自然，对粘结基质层并不必要求一步制成。例如，可以涂敷第一层粘结树脂，接着使之固化，或部分固化，形成第一粘结基质层。再在第一层粘结基质次层上涂敷第二层粘结树脂，再使之固化，如此等等，直至达到确切叠加的厚度。

对本发明的粘结基质层或次层可以添加一种或数种所需要的添加剂，优选为光色添加剂。光色添加剂属于当它们暴露于包括阳光的某些类型电磁辐射时显现光色及/或光传播程度变化，而当电磁辐射源消逝又返回其原来状态的光色及/或光传播程度可逆变化特征的物质。

现有技术已知能够赋予光色特征的物质有许多，而且均属于包括无机和有机化合物两类的几种物质，如在“Photochromism”(G.H.Brown(Ed)，Vol.IV，Weserberger series，“Techniques of Organic Chemistry”，Wiley-Interscience，New York(1971))所述。本发明优选光色添加剂是那些属于螺旋二氢吲哚型化合物，它们能够使聚合有机材料具有光色特征，如下述专利所公开的那些：USP 3,562,172；3,578,602；4,215,010；4,342,668；EP 146 135；WO 85/02619；EP 245 020；以及European patent applicationspubl.Nos.134 633和141,407。这些化合物包括螺旋(二氢吲哚)吩噁嗪、螺旋(二氢吲哚)吡啶苯并噁嗪、螺旋(苯并二氢吲哚)吩噁嗪、螺旋(苯并二氢吲哚)吡啶苯并噁嗪等等。

在一种或数种光色添加剂掺合到粘结基质层中的结果中，光色添加剂吸收谱带一般要选择使最终产物呈现灰、绿、褐、或蓝色外观的。应当记住，各种光色成分的转换速率是与暗度水平、温度、及活化或失活时色调演变呈函数关系，也是与它所驻留的基质层的组成有函数关系。

一种典型的光色添加剂配方包含一种由两种或三种光色添加剂构成的混合物、一种抗氧化剂如2，5-二叔丁基酚，以及一种引人兴趣的商业色调的光学背景色调剂(如DIACOTE)。这样的添加剂配方一般也含有现有技术已知的紫外光稳定剂，能够改善光色效应的延续时间，而不致损害这种混合物的照相着色的能力。用于本发明目的的紫外光稳定剂的非限制性实施例是诸如受阻胺类(HALS)和如DABCO的非芳烃型稳定剂。添加剂的配方物可以通过如在研钵中一起研磨各个组分，再将其溶解于普通的溶剂中和蒸发出溶剂的方法，或用一种热塑性聚合物膜层进行微包囊它们的方法加以制备。

通过在本发明粘结基质层内建立一种或数种光色添加剂，可以得到范围广泛能够构成至少部分面向阳光照射可逆屏幕的光色制品。这样的光色制品包括眼用光色透镜或阳光光色滤镜，如遮光玻璃透镜、理疗透镜、贴眼透镜、车或运输手段一般应用的玻璃，以及建筑部门窗用玻璃等。

有几种方法可用来确定本发明粘结基质层内的添加剂，特别是确定光色添加剂。这些方法包括在美国专利USP5,80,524中公开的那些方法，而这些方法也适宜于确定适宜的光色添加剂的辅剂(如抗氧化剂、紫外光稳定剂及背景色调剂等等)。

按照某些实施方案，提供了一些理想添加剂用于作为构成粘结基质层树脂配方的部分。按照另一些实施方案，可以用扩散浸渍方法在形成粘结基质层之后加进添加剂。其它的实施方案也设想了一种多粘结基质次层的网络，其中将理想的添加剂或添加剂类是直接在各个次层形成之后施加的，或用于在已经构成所需粘结基质次层的层数之后的施加的。还有另一些实施方案设想了在光学基片上铺放一层光色材料后，再在此光学材料层上铺放一层粘结基质层(或若干层)。光色材料可以任选地扩散进入其后的粘结基质层。

在加入添加剂之后，优选是在涂敷硬涂层或密封层之后，再采用热处理、振动、紫外光照射、红外光照射或随时间老化等方法将添加剂分散/扩散遍及至此种粘结基质次层。但是，在建立了粘结基质层之后的任何时候均可实行这种分散/扩散增强的步骤。这种多层方法的优点在于可使添加剂载量在粘结基质层内达到非常高。这种多层方法的另外一个优点在于，可通过采用适宜添加剂或用分层添加剂的方法按预定规范来产生、调节或平衡所需的添加剂效应。

光色添加剂是采用适宜的技术涂敷在本发明的粘结基质层的表面上的，或加入到粘结基质层中的。

按照第一实施例的程序，可以用光色添加剂是均相分散到整个粘结基质层中的基础模塑方法将其固定到本发明粘结基质层中。

按照另一程序，光色添加剂是与一种适宜的聚合物材料一起溶解于适宜溶剂中，之后使此溶剂溶液沉积在光学基片上和在溶剂蒸发后形成光色粘结基质层。

按照另一程序，是将光色添加剂添加到适宜的可聚合的单体中，在有适宜的聚合引发剂存在下完成聚合之后，使得光色添加剂最后进入到此粘结基质层中。

按照再另一个程序，可以用表面浸渍的方法，将光色添加剂涂布到粘结基质层中，通过将粘结基质层放置于一种含有光色添加剂的溶液或分散液中在适宜的温度下使之进行接触的方法即可达到。为此目的，光色添加剂溶液或悬浮液是在适宜的溶剂或分散剂中制备的，通常在常用有机溶剂(如丙酮、己烷、四氢呋喃、甲醇和乙腈等等)、硅油、氟化油等中加以挑选，而光色化合物是在适宜温度下通过将聚合制品浸渍在所述溶液或悬浮液中一段时间之后转移至聚合物基片上的。或者可以直接用涂刷、滴加、喷雾等等手段将含有添加剂的溶液涂敷在粘结基质层上的方法引入添加剂。

按照另一程序，可将附着粘结基质部分的光学基片安装在能控制其转动或旋转的支撑上。图3表明，在一个能够高速旋转的支撑(34)上放置一个托垫(33)，托垫上安装有粘结基质层(32)的透镜(31)。添加剂溶液在透镜随支撑旋转时一滴一滴地滴加到透镜表面上。复曲面透镜或其它光学基片由于非中心对称表面要求在它们能被装在支撑上之前连接在此托垫上，以防止它由于旋转而发生摆动。

其它有关将添加剂加入至本发明的粘结基质层中的实施方案，在以下相关的实施例中加以讨论。绝不应将这看成是对本发明的限制。

只要得到了所需的粘结基质层和加入了添加剂或几种添加剂，无论如何都要优选地用外屏蔽层对粘结基质层加以覆盖保护。图1表明有粘结基质层(11)的光学基片(10)，和用外屏蔽层(12)加以覆盖的剖面图。

本发明的外屏蔽层优选是一种密封层，起到对添加剂及氧扩散的屏蔽作用。它可以是或也可以不是透镜的最外层，但是它相对于粘结基质层就是一种“外层”。

这种外屏蔽层可以改变透镜的整个折射能力，它可能使透镜折射能力的改变微乎其微，或只要在提供一种附加能力区时，也可以部分改变透镜的折射能力。

外屏蔽层可以是一种硬涂层，如美国专利USP 4,544,572所描述的那些，外屏蔽层可以包括一种类似用于形成光学基片的材料，优选为用最后硬涂层等等。

外屏蔽层可以采用模件铸塑，或者不用模件铸塑的方法，这取决于具体的应用场合，例如，在树脂浴中进行的原位固化、浸渍涂、喷雾涂、刷涂、流动涂或旋转涂方法等。此外，外屏蔽层也可以采用热铸、光化学铸塑方法，(如USP5,178,800，5,147,585及5,219,497所公开的方法)或两者同用。

例如，透镜可以是在外屏蔽层上进行表面铸塑(或外铸塑)，以便达到一种所需附加能力校正(add power correction)。在此过程中，选择一种具有所需格式及大小的附加能力校正的模件。模件球部的曲率相对于具有粘结基质层的透镜的曲率优选具有一种精确的关系，乃至在铸塑过程完成之后可达到预选定的一种最后凸面曲率。如上所述，如果树脂固化涉及应用紫外光照射，此模件优选在适宜波长范围内对紫外光照射是透明的。

图4表明安装成包在粘结基质层外面的外涂层或外屏蔽层的模件组合体的侧视图。它由放置于包括玻璃模件(44)的一种树脂(43)的顶部带有粘结基质层(42)的透镜(41)所组成。此模件具有双焦距透镜附加能力区(441)和另一模件为远距离能力区(442)。图5表明在紫外光照射下的一组模件组合体，包含一个带有粘结基质层(52)的半精制透镜毛坯(51)、一层树脂(53)和其曲率与半精制透镜毛坯(51)的曲率相匹配的模件(54)。

其它外涂层工艺技术条件也可加以利用，诸如一般应用于将抗擦伤层放置在透镜之上的那些方法。

外屏蔽层可以具有所希望的光学性质，诸如较低的折射水平。可将外屏蔽层设计为改变透镜表面硬度的、抗擦伤的、表面光滑的或改变冲击特性的。优选地是，在粘结基质层中加入光色添加剂时，外屏蔽层基本上是非UV防护层的。对UV辐射的防护作用尽可能小，相应的光色添加剂的活化就尽可能小。外屏蔽层的目的可以是，提供一种氧屏蔽、及/或一种可接受的表面硬度、及/或降低的孔隙率，以使加到粘结基质层的添加剂逸散减至最少和降低氧渗透性。这样的硬涂层优选具有高的交联密度和Tg大于约77℃。

本发明上下文所述内容及其各个不同的实施例均无对本发明有任何限制之意，仅仅为了说明而已。本领域技术人员可进一步提出围绕在本发明的范围之内的一些实施方案。

实施例

实施例1：

下述配方是在烧瓶中通过混合所有的组分，再于黑暗之中室温之下对混合物进行搅拌20分钟制备的：

	％(重)
			单体/齐聚物	透镜1	透镜2
碳酸双烯丙基酯烷氧化脂肪基二丙烯酸酯四氢呋喃1-羟基丙烯酸酯环己基苯基(甲)酮	6018202	522253

所用试验设定示于图2A。各例中的树脂是作为薄层放置在模件组合中的，其组合体包括：(1)、由碳酸双烯丙基酯制备的透镜(CR-39)，具有按美国专利USP 5,316,702加以改善的表面和已知的凸形半径；(2)、一个具有已知凹半径基本上与透镜的凸曲率一致的玻璃模件；和(3)、一种如上表所示之树脂，树脂是作为薄层放置在透镜与模件之间的。粘结基质层的厚度是采用在沿模件边缘等距离点上的固定柔性垫衬的方法在0.06～0.26mm范围加以变化的，并通过柔性衬垫加以支撑，再加入足够的树脂充填模件与其上方的透镜之间的空间。作为一组实施例，不用任何垫衬，发现在透镜2中固化树脂厚度为0.07mm。使用一种类型的柔性类型的垫衬时，固化粘结基质层的厚度增加至0.16mm。

透镜1的制剂固化20分钟，而透镜2的制剂固化时间为25分钟，二者均在紫外照射之下固化。

各粘结基质层的稳定性检测于下：附着有粘结基质层的透镜在室温下浸泡于试剂丙酮中。发现20分钟后涂层1和2仍保持与透镜结合。再从丙酮浴中取出透镜，放置于45℃干燥炉中过夜。二透镜均透明，表明它们是适宜于浸渍能在丙酮中溶解的添加剂。

透镜1及2的粘结基质层是用溶于丙酮内形成2％(重)溶液的光色添加剂浸渍过的。添加剂溶解于丙酮中形成透明溶液，再将透镜连同粘结基质上覆盖层浸渍在此溶液中，于室温下静置5～25分钟。发现两透镜(透镜1及透镜2)在5分钟之短的时间内就吸收了添加剂，透镜1吸收添加剂比透镜2快。浸泡25分钟之后从溶液中取出透镜，在丙酮中漂清除去表面的添加剂沉积物，再于真空炉中在或接近在室温下(30～45℃)干燥过夜。

再将透镜覆盖以另外的树脂层，以提供附加能力校正和涂敷外屏蔽层，如申请人的美国专利USP 5,178,800；5,147,585及5,219,497中所述。在此过程中，选择的模件要使之达到所需格式和大小的附加能力校正。模件的曲率与有粘结基质上覆盖层的透镜的凸曲率有精确关系，以便在铸塑过程完成之后能够达到预选的最后凸曲率。一旦选定适宜的模件之后，一种专门配制对UV光屏蔽作用尽可能小的规定容量的可聚合铸塑树脂就被分散到模件之中。接着将透镜直接搁置在树脂质体上，将其分散开来，使之在模件及透镜的远部位分散为一均匀薄层，和在模件的附加部位分散为一层厚层。再将此模件组合体放置在固化室中用UV照射和加热两种方法使树脂固化。在固化完成时，缓慢冷却此模件组合体，分离模件及透镜。固化树脂层就在透镜上形成了一层光学品质的前沿(凸形)层，有效地将粘结基质层夹在新外屏蔽层和透镜体之间。

实施例2

将固定容积的树脂放置在曲率基本上与光学基片的曲率一致的模件之中。在沿模件边缘放置柔性衬垫之后，把光学基片放在衬垫之上，以使树脂层分布开来，并充填模件、光学基片及衬垫之间的间隔空间。再将树脂进行固化，形成有一层附着的粘结基质层的光学基片。在脱模之后使此光学基片及粘结基质层浸泡于含有光色添加剂的溶剂中。通过一组模件将由InnoTech，Inc.，(Roanoke，Virginia)供应的G-25组成的外屏蔽层涂布于此粘结基质层上，达到厚度50μm以上，而后再进行光固化步骤。最后，可涂敷任选的抗擦伤涂层，在此例中是涂敷在外屏蔽层上。

实施例3

将光学基片装在一个旋转托衬上，使树脂喷涂在光学基片上。再固化树脂，形成附着有粘结基质层的光学基片。再用一种含有光色添加剂的溶剂喷涂在有粘结基质层的光学基片上，接着再进行干燥的步骤。重复进行上述喷涂、固化、喷涂及干燥的步骤3～10遍，以使浸渍的粘结基质层厚度达到100～250μm，接着再进行热处理的步骤，完成固化，脱出未反应的单体。最后，用旋涂法在粘结基质层上涂敷一种明显没有UV屏蔽作用和由多功能丙烯酸酯组成的硬涂层，使之厚度在25μm以下，接着再进行光固化的步骤。

实施例4

将一种光学基片装在一个夹具上，放在树脂浴中，在其上用影印法固化在光学基片上的100～250μm的粘结基质层。再将附着有粘结基质层的光学基片从树脂浴中取出，解除封闭，放在固化室中，完成粘结基质层的固化。再将粘结基质层浸泡于含有光色添加剂的溶剂中。最后，用浸渍法在粘结基质层上涂敷一层明显没有UV屏蔽作用和由多功能丙烯酸酯组成的硬涂层，使之厚度在25μm以下，接着再进行光固化的步骤。

实施例5

将一种光学基片置于树脂浴中浸渍，取出和用脉冲作为照射法固化。接着用一种含有一种或数种光色添加剂的溶剂喷涂所得到的有粘结基质层的光学基片，其上溶剂是被闪蒸出的。优选重复上述浸渍、固化、喷涂、及闪蒸步骤3～10遍，使浸渍的粘结基质层的累积厚度达到100～250μm，接着紫外光固化室内进行后固化的步骤，完成固化和脱出未反应的单体。此后，用旋涂法在粘结基质层上涂敷一层明显没有UV屏蔽作用的和由多功能丙烯酸酯组成的硬涂层，使之厚度在25μm以下，接着再进行光固化的步骤。最后，再使此精制的光色透镜产品进行老化或热处理，以促使成层的光色添加剂扩散遍及整个累加的粘结基质层。

实施例6

将规定容积的可聚合铸塑树脂分散于具有附加能力的部位和远距离部位的模件中。使附着有粘结基质层的透镜或半精制透镜毛坯放置于树脂质体上，使之在模件的远距离部位分散为一层均匀薄层，和在模件附加部位上一层厚层。再将此模件组合体置于固化室中，用紫外光照射及加热的两种方法进行树脂固化。当固化完成时，再缓慢冷却模件组合体，分离透镜与模件。固化的树脂层在透镜前沿(前表面)形成一层有光学品质的外屏蔽层，使粘结光色基质层有效地夹在新外屏蔽层和透镜体之间。

Claims (62)

1、一种包括附着在光学基片上厚度在25μm以上的粘结基质层的光学制品，所述粘结基质层包含一种或数种光色添加剂。

2、按照权利要求1的光学产品，还包括一层附着在所述粘结基质层上的外屏蔽层，所述外屏蔽层基本上对所述一种或数种光色添加剂是不可渗透的。

3、一种包括一层附着在光学基片上粘结光色基质层，和一层附着在所述粘结光色基质层上的外屏蔽层的光学产品，所述附着的外屏蔽层没有使用另外的粘结剂。

4、按照权利要求1的光学产品，其中所述的粘结光色基质层是涂敷在选自所述光学基片的凸表面、所述光学基片的凹表面，以及所述光学基片的凸及凹两表面上的。

5、按照权利要求1的光学产品，其中所述光学基片是选自光学预制品、光学视窗、光学晶片、光学透镜以及半精制光学透镜毛坯。

6、按照权利要求1的光学产品，其中所述粘结基质层的折射指数在所述基片折射指数的0.05个折射指数单位内。

7、按照权利要求1的光学产品，其中所述粘结基质层是耐受选自有机溶剂、硅油、氟化硅油和碳氟化合物类的溶剂的。

8、按照权利要求1的光学产品，其中所述的外屏蔽层是一种抗擦伤层。

9、按照权利要求1的光学产品，其中所述的外屏蔽层的Tg在约70℃以上。

10、按照权利要求1的光学产品，其中所述粘结基质层的交联密度低于市售的CR-39透镜的交联密度。

11、按照权利要求1的光学产品，其中所述粘结基质层的Tg在10～60℃。

12、按照权利要求1的光学产品，其中所述一种或数种光色添加剂是选自螺旋(二氢引哚)吩噁嗪、螺旋(二氢吲哚)吡啶苯并噁嗪、螺旋(苯并二氢吲哚)吩噁嗪、螺旋(苯并二氢吲哚)吡啶苯并噁嗪。

13、按照权利要求1的光学产品，其中所述粘结基质层包括至少两种粘结基质次层。

14、按照权利要求13的光学产品，其中所述的每种或所述至少两种粘结基质次层含有一种不相同的光色添加剂。

15、一种具有厚度25μm以上的适宜于起到对一种或数种光色添加剂的存贮器作用的和在不同材料间起到过渡区作用的粘结基质层，所述的粘结基质层具有选自低于市场供应CR-39透镜的交联密度和Tg在10～60℃范围的一种或数种特征。

16、按照权利要求15的粘结基质层，其中所述的一种或数种光色添加剂是选自螺旋(二氢吲哚)吩噁嗪、螺旋(二氢吲哚)吡啶苯并噁嗪、螺旋(苯并二氢吲哚)吩噁嗪、螺旋(苯并二氢吲哚)吡啶苯并噁嗪。

17、一种生产具有附着粘结基质层的光学基片的方法，包括：

提供一种光学基片；在所述光学基片的至少一侧表面上提供一种厚度大于25μm的粘结基质层，所述粘结基质层含有一种或数种光色添加剂。

18、生产具有按照权利要求17所述的附着粘结基质层的光学基片的方法，包括如下步骤：

提供一种模件；

用相应于所述粘结基质层的粘结基质树脂涂敷所述模件，形成一种涂敷过的模件；

提供一种附属模件和一种基片树脂；排列所述涂敷的模件、所述附属模件和所述基片树脂，使在该涂敷过的模件及该附属模件之间的空间内充填所述基片树脂，并用所述基片的树脂占据的容积相应于光学基片形状；以及

固化所述基片树脂。

19、按照权利要求18的方法，其中所述模件是先用所述粘结基质树脂覆盖所述模件，再用一种相应于硬涂层材料的树脂进行涂敷的。

20、按照权利要求18的方法，其中的光色添加剂是在固化之前加入在所述粘结基质层中的。

21、按照权利要求18的方法，其中的光色添加剂是先固化之后加入在所述粘结基质层内的。

22、按照权利要求18的方法，还包括在用所述粘结基质树脂涂敷模件之前将光色层铺放在模件之上。

23、按照权利要求19的方法，其中光色层是在用所述粘结基质树脂涂敷模件之前铺放在相当于所述硬涂层材料的树脂之中的。

24、生产具有按照权利要求17所述附着粘结基质层的光学基片的方法，包括步骤：提供所述光学基片；在所述基片上的至少一个表面上提供所述粘结基质树脂；并固化所述粘结基质树脂，形成所述的粘结基质层。

25、按照权利要求17的方法，其中所述粘结基质树脂是通过一种模件涂敷在所述基片的至少一个表面上。

26、按照权利要求17的方法，其中所述粘结基质树脂是通过应用选自浸渍涂敷、刷涂、滴涂、喷雾涂、流动涂、影印涂及旋涂所述光学基片的方法涂敷在所述基片的至少一个表面上。

27、按照权利要求26的方法，其中所述粘结基质树脂是并行或在后来使用所述的应用步骤进行固化。

28、按照权利要求17的方法，还包括步骤：提供所述光学基片；在一种粘结基质树脂浴中浸泡所述光学基片；固化在所述光学基片上的粘结基质树脂，同时所述光学基片是浸泡在所述粘结基质树脂中的。

29、按照权利要求17的方法，其中一种或数种选自螺旋(二氢吲哚)吩噁嗪、螺旋(二氢吲哚)吡啶苯并噁嗪、螺旋(苯并二氢吲哚)吩噁嗪、螺旋(苯并二氢吲哚)吡啶苯并噁嗪等的光色添加剂是掺合在所述粘结基质层中的。

30、按照权利要求29的方法，其中所述添加剂是采用选自浸渍、刷涂、滴涂、喷雾涂、流动涂、旋涂等的一种方法通过含有一种或数种光色添加剂的一种溶剂溶液掺合到所述粘结基质层中的，接着脱出残余的溶剂。

31、按照权利要求30的方法，其中所述溶剂是选自一种或数种由有机溶剂、硅油及氟化油所构成组中的溶剂。

32、按照权利要求17的方法，其中还包括在所述粘结基质层上涂敷一种外屏蔽层。

33、按照权利要求17的方法，其中所述的粘结基质层是受到一种或数种选自老化、热处理、振动、紫外光照射及红外光照射等的分散过程，以进一步分散在所述粘结基质层内的所述一种或数种光色添加剂。

34、一种生产具有附着粘结基质层的光学基片的方法，包括：

(a)、提供所述光学基片；

(b)、在所述基片上的至少一个表面上涂敷第一粘结基质次层；

(c)、在所述第一粘结基质次层上涂敷第二粘结基质次层，形成有若干粘结基质次层的一种网络。

35、按照权利要求34的方法，其中步骤(d)至少被重复一次。

36、按照权利要求34的方法，其中所述粘结基质次层的网络是加有一种或数种光色添加剂。

37、按照权利要求36的方法，其中所述一种或数种第一光色添加剂是在步骤(b)之后加入到所述第一粘结基质次层中的，并在步骤(c)之后将一种或数种第二光色添加剂加入到所述第一粘结基质次层中。

38、按照权利要求37的方法，其中所述一种或数种第一光色添加剂不同于所述一种或数种第二光色添加剂。

39、按照权利要求37的方法，其中所述一种或数种第一光色添加剂是与所述一种或数种第二光色添加剂相同的。

40、按照权利要求36的方法，其中所述粘结基质次层网络是用一种或数种光色添加剂通过简单步骤构成的。

41、按照权利要求34的方法，还包括在所述粘结基质层上涂敷一层外屏蔽层。

42、按照权利要求41的方法，其中所述外屏蔽层是一层选自抗擦伤树脂层、抗反射树脂层、抗所述光色添加剂渗透的树脂层、以及抗氧渗透的树脂层。

43、按照权利要求41的方法，其中所述外屏蔽层的涂敷是，采用一种选自模塑、模内涂敷转移、刷涂、滴涂、喷雾涂、流动涂、影印、及旋涂方法，在所述粘结基质层上覆盖一种相当于所述外屏蔽层的树脂。

44、按照权利要求41的方法，其中所述外屏蔽层包括一个附加能力区(add power zone)。

45、按照权利要求41的方法，其中所述粘结基质层和所述外屏蔽层还要进一步覆盖一层最外硬涂层。

46、按照权利要求36的方法，其中所述第一及第二粘结基质次层是要经受一种或数种选自老化、热处理、振动、紫外光照射及红外光照射等过程，以便进一步分散所述的一种或数种在粘结基质层内的光色添加剂。

47、按照权利要求46的方法，其中所述粘结基质次层是要在所述粘结基质次层固化步骤之前经受所述一次或数次分散过程。

48、按照权利要求46的方法，其中所述粘结基质次层是要在所述粘结基质次层固化步骤进行之时经受所述一次或数次所述分散过程。

49、按照权利要求46的方法，其中所述粘结基质次层是要在所述粘结基质次层固化步骤之后经受一次或数次所述分散过程。

50、按照权利要求17的方法，其中所述粘结基质层具有一种或数种选自低于市场供应的CR-39透镜的交联密度和Tg在10～60℃范围的特征。

51、按照权利要求24的方法，还包括在涂敷所述粘结基质树脂之前将一层光色材料层铺放在所述光学基片上。

52、按照权利要求34的方法，还包括在涂敷所述第一粘结基质次层之前将一层光色材料层铺放在所述光学基片上。

53、按照权利要求1的光学产品，还包括在所述光学基片与所述粘结基质层之间的一层光色材料层。

54、按照权利要求3的光学产品，还包括在所述光学基片与所述粘结基质层之间的一层光色材料层。

55、按照权利要求1的光学产品，其中所述粘结基质层是要经受一种或数种的选自老化、热处理、振动、紫外光照射、及红外光照射等过程，以便进一步分散在所述粘结基质层内的光色添加剂。

56、按照权利要求3的光学产品，其中所述粘结基质层是要经受一种或数种的选自老化、热处理、振动、紫外光照射、及红外光照射等过程，以便进一步分散所述在粘结基质层内的光色添加剂。

57、按照权利要求15的粘结基质层，其中所述的粘结基质层是要经受一种或数种的选自老化、热处理、振动、紫外光照射、及红外光照射等的过程，以便进一步分散所述在粘结基质层内的光色添加剂。

58、按照权利要求1的光学产品，其中光色添加剂是以选自各种组分机械混合物、各种添加剂的共沉淀型、以及以热塑性聚合物膜层微包囊的形式提供的。

59、按照权利要求3的光学产品，其中光色添加剂是以选自各种组分机械混合物、各种添加剂的共沉淀物形式、以及以热塑性聚合物膜层微包囊的形式提供的。

60、按照权利要求15的粘结基质层，其中光色添加剂是以选自各种组分机械混合物、各种添加剂的共沉淀物形式、以及以热塑性聚合物膜层微包囊的形式提供的。

61、按照权利要求17的方法，其中光色添加剂是以选自各种组分的机械混合物形式、各种添加剂的共沉淀物形式、以及以热塑性聚合物层膜微包囊的形式提供的。

62、按照权利要求36的方法，其中光色添加剂是以选自一种各种组分的机械混合物、一种各种添加剂的共沉淀物形式、以及以热塑性聚合物层膜微包囊的形式提供的。

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