ES2312110T3 - Procedimiento para aplicar un revestimiento sobre una superficie de un sustrato de lente. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para aplicar una película revestida o sin revestir sobre por lo menos una superficie de un sustrato de lente que comprende las siguientes etapas: (a) proporcionar un sustrato de lente que presenta unas superficies principales; (b) proporcionar una película revestida o sin revestir; (c) formar, o bien en una superficie de la película revestida o sin revestir o bien en una de dichas superficies del sustrato de lente una capa de un látex seco; (d) depositar por lo menos una gota de un líquido de activación a base de agua en dicha superficie principal del sustrato de lente, o bien una superficie de la película revestida o sin revestir, o bien una superficie expuesta de la capa de látex seco; (e) desplazar relativamente entre sí la película revestida o sin revestir y el sustrato de lente y aplicar una fuerza suficiente a la película revestida o sin revestir para extender el líquido de activación a base de agua y formar una lámina delgada de dicho líquido de activación a base de agua entre la capa de látex seco y o bien el sustrato de lente o bien la película revestida o sin revestir; (f) calentar la película delgada del líquido de activación a base de agua y la capa de látex seco; (g) liberar la fuerza aplicada; y (h) recuperar el sustrato de lente estando la película revestida o sin revestir adherida a la superficie principal del sustrato de lente.

Description

Procedimiento para aplicar un revestimiento sobre una superficie de un sustrato de lente.

Antecedentes Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento o método mejorado para aplicar una película revestida o sin revestir a por lo menos una superficie principal de un sustrato de lente que se puede implementar en un periodo breve de tiempo sin correr el riesgo de provocar la deformación del sustrato de lente, lo que evita utilizar un adhesivo curable en presencia de luz o calor durante la aplicación de la película sobre la superficie principal del sustrato de
lente.

Descripción de la técnica relacionada

Constituye una práctica común en la técnica revestir por lo menos una superficie principal de un sustrato de lente, tal como una lente oftálmica o un semielaborado de lentes, con varios revestimientos para impartir a la lente acabada unas propiedadesópticaso mecánicas adicionales o mejoradas.

Por lo tanto, la práctica común consiste en revestir por lo menos una superficie principal de un sustrato de lente, realizada típicamente en un material de vidrio orgánico, de forma sucesiva, a partir de la superficie del sustrato de lente, con un revestimiento resistente a los golpes (imprimación resistente a los golpes), un revestimiento resistente a la abrasión y/o rayado (revestimiento duro), un revestimiento antirreflectante y, opcionalmente, un revestimiento superior hidrófobo. Asimismo se pueden aplicar otros revestimientos tales como un revestimiento polarizado, un revestimiento fotocrómico o de secado a una o a ambas superficies del sustrato de lente.

Se han propuesto numerosos procedimientos y procedimientos para el revestimiento de una superficie de una lente oftálmica y forman parte del dominio público.

La patente US nº 6562466 describe un procedimiento o método para transferir un revestimiento desde por lo menos una parte del molde a por lo menos una superficie definida geométricamente de un semielaborado de lentes que comprende:

-

proporcionar un semielaborado de lentes con por lo menos una superficie definida geométricamente;

-

proporcionar un soporte o parte de molde con una superficie interna que presenta un revestimiento y una superficie externa;

-

depositar en dicha superficie definida geométricamente de dicho semielaborado de lentes o en dicho revestimiento una cantidad predosificada de una composición adhesiva curable;

-

desplazar uno con respecto al otro el semielaborado de lentes y el soporte o bien para llevar el revestimiento en contacto con la composición adhesiva curable o bien para llevar la composición adhesiva curable en contacto con la superficie definida geométricamente del semielaborado de lentes;

-

aplicar suficiente presión a la superficie externa del soporte de modo que el espesor de una capa adhesiva definitiva una vez que la composición curable se ha curado no excede de 100 micrómetros;

-

curar la capa de composición adhesiva; y

-

retirar el soporte o parte de molde para recuperar el semielaborado de lentes estando el revestimiento adherido a la superficie definida geométricamente de dicho semielaborado de lentes.

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En el procedimiento de la patente US nº 6562466, se utiliza una adhesiva curable en presencia de luz o calor para transferir las capas de revestimiento del soporte a la superficie del sustrato de lente. El adhesivo tiene que adherir tanto a la película expuesta sobre el soporte como a la superficie del sustrato de lente.

El uso de un adhesivo químico adolece de varios inconvenientes asociados con la toxicidad, la manipulación, entorno y coste.

Sumario de la invención

Por lo tanto, un objetivo de la invención consiste en proporcionar un procedimiento o método para aplicar una película revestida o sin revestir a una superficie principal de un sustrato de lente que no comprende utilizar un adhesivo durante el procedimiento de aplicación.

Otro objetivo de la invención consiste en proporcionar un procedimiento tal como se ha definido anteriormente, en el que la película está revestida y una superficie presenta un revestimiento o unos revestimientos apilados que se transfiere(n) desde la película hasta la superficie principal del sustrato de lente al final de la etapa de aplicación, después de la retirada de la película.

Todavía otro objetivo de la invención consiste en proporcionar un procedimiento para aplicar una película revestida o sin revestir a una superficie de un sustrato de lente sin utilizar un adhesivo, en el que la película revestida o sin revestir está adherida a la superficie principal del sustrato de lente al final del procedimiento de aplicación.

Los objetivos mencionados anteriormente se alcanzan según la invención mediante la provisión de un procedimiento para aplicar una película revestida o sin revestir a por lo menos una superficie principal de un sustrato de lente que comprende las siguientes etapas:

(a)

proporcionar un sustrato de lente con unas superficies principales:

(b)

proporcionar una película revestida o sin revestir;

(c)

formar o bien en una cara de la película revestida o sin revestir, o en una de dichas superficies principales del sustrato de lente, una capa de látex seco;

(d)

depositar por lo menos una gota de líquido de activación a base de agua o bien en una de dichas superficies principales del sustrato de lente, o bien en una cara de la película revestida o sin revestir o bien en una superficie expuesta de la capa de látex seco;

(e)

desplazar relativamente uno con respecto al otro la película revestida o sin revestir y el sustrato de lente y aplicar una fuerza suficiente a la película revestida o sin revestir para extender el líquido de activación a base de agua y formar una lámina fina del líquido de activación a base de agua entre la capa de látex seco y o bien el sustrato de lente o bien la película revestida o sin revestir;

(f)

calentar la lámina delgada de líquido de activación a base de agua y la capa de látex seco;

(g)

liberar la fuerza aplicada; y

(h)

recuperar el sustrato de lente con la película revestida o sin revestir adherida a la superficie principal del sustrato de lente.

Preferentemente, la etapa de calentamiento (f) se lleva a cabo a una temperatura más elevada que la temperatura "pegajosa" de la capa de látex seco. La temperatura "pegajosa" es la temperatura a la que la capa de látex seco se vuelve pegajosa.

Típicamente, la etapa de calentamiento (f) se realiza a una temperatura comprendida entre 40ºC a 130ºC, preferentemente 50ºC a 120ºC.

En una forma de realización del procedimiento de la invención, la película consiste en una película revestida que comprende preferentemente un soporte, preferentemente un soporte flexible, con una superficie que presenta un revestimiento o unos revestimientos apilados y el procedimiento comprende además la siguiente etapa:

(i)

retirar el soporte mediante el cual el revestimiento o los revestimientos apilados se transfiere(n) desde el soporte hasta la superficie principal del sustrato de lente. En esta forma de realización, la capa de látex seco se forma o bien en el revestimiento o los revestimientos apilados o bien en la superficie principal del sustrato de lente, preferentemente en los revestimientos apilados del soporte. Evidentemente, cuando el soporte está revestido con unos revestimientos apilados, se aplican los revestimientos a la superficie del soporte en orden invertido con respecto al orden deseado de los revestimientos apilados en el sustrato de lente.

En otra forma de realización, la película consiste en una película sin revestir, tal como una película polarizante, una película de colores, una película fotocrómica o una combinación de dichas películas. En esta forma de realización, la capa de látex seco se forma o bien en una superficie de la película o bien en una superficie principal del sustrato de lente, o bien en ambos lados de la superficie de película sin revestir y la superficie principal del sustrato de lente.

En todavía otra forma de realización, la película consiste en una película revestida que comprende un soporte, preferentemente un soporte flexible, con una superficie revestida con un revestimiento o unos revestimientos apilados, estando destinado el soporte a permanecer en el sustrato de lente una vez acabado el procedimiento de aplicación. El soporte flexible puede consistir en una película polarizante, una película de color, una película fotocrómica o una combinación de las mismas. En esta última forma de realización, la capa de látex seco puede aplicarse al revestimiento o a los revestimientos apilados, la superficie sin revestir del soporte flexible o en la superficie principal del sustrato de lente.

Preferentemente, la película revestida o sin revestir se aplica a la superficie posterior (en general la superficie cóncava) del sustrato de lente, es decir, la superficie del sustrato de lente que, en uso, es la más cercana al ojo del usuario, salvo cuando la película consiste en una película sin revestir, particularmente una película polarizada, donde preferentemente se aplica a la superficie anterior ( en general la superficie convexa) del sustrato de lente, es decir, la superficie del sustrato de lente que, en uso, es la más alejada del ojo del usuario.

Evidentemente, ambas superficies anterior y posterior del sustrato de lente pueden ser revestidas mediante el procedimiento de la invención.

La superficie posterior o anterior a revestir en la presente invención podría ser una superficie esfera, tórica o curva progresiva utilizando un soporte flexible esférica adecuada.

Asimismo, la presente invención engloba el caso en el que la capa de látex se deposita previamente en una película revestida o sin revestir que se puede almacenar y utilizar posteriormente en el procedimiento de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La descripción anterior y otros objetivos, características y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto fácilmente para los expertos en la materia a partir de la descripción detallada proporcionada a continuación cuando se considera en combinación con los dibujos adjuntos, en los que:

- las Figuras 1A a 1C representan unas vistas esquemáticas de las etapas principales de una primera forma de realización del procedimiento de la invención para aplicar una película revestida a una superficie principal de un sustrato de lente, en la que la capa de látex seco se forma sobre el revestimiento;

- las Figuras 2A a 2C representan una vistas esquemáticas de las etapas principales de una segunda forma de realización del procedimiento de la invención en la que la capa de látex seco se forma sobre una superficie principal del sustrato de lente;

- las Figuras 3A a 3C representan unas vistas esquemáticas de las etapas principales de una tercera forma de realización del procedimiento de la invención;

- la Figura 4 representa una vista esquemática del aparato para medir la temperatura "pegajosa" estando la sonda en una posición de arriba y abajo; y

- la Figura 5 representa un gráfico para registrar la medición de la temperatura "pegajosa".

Descripción detallada de la invención y de las formas de realización preferidas

En la presente solicitud de patente, cuando se refiere a la curvatura básica del soporte, se refiere a la curvatura básica de la superficie de trabajo del soporte, es decir, la superficie que va a adherirse al sustrato de lente o que presenta los revestimientos a transferir a dicho sustrato de lente, después de retirar dicho soporte.

De la misma manera, la curvatura básica del sustrato de lente se refiere a la curvatura básica de la superficie a la que se va a adherir el soporte o que presenta los revestimientos que se van a transferir.

En la presente solicitud, la curvatura básica se define de la siguiente manera:

Para una superficie esférica, con un radio de curvatura R, la curvatura básica (o base) = 530/R (R en mm).

Una definición de este tipo se considera relativamente clásica en la técnica.

Para una superficie tórica, existen dos radios de curvatura, y, según la fórmula anterior, se calculan dos curvaturas básicas BR, Br con BR<Br.

En general el sustrato de lente consiste en una lente o un semielaborado de lentes, preferentemente una lente o semielaborado de lentes oftálmico.

Preferentemente, el sustrato consiste en un semielaborado de lentes.

El sustrato de lente puede ser pulido o únicamente refinado sin pulir.

Preferentemente, la superficie principal del sustrato de lente sobre la que se aplica la película revestida o sin revestir, consiste en una superficie definida geométricamente.

La superficie principal del sustrato de lente (preferentemente la superficie posterior [cóncava]) sobre la que se aplicará la película o se transferirán los revestimientos puede ser esférica, tórica o una superficie progresiva.

Al referirse a una superficie geométricamente definida se refiere o bien a una superficie óptica, es decir una superficie con una geometría y suavidad adecuados, o bien una superficie con una geometría adecuada pero que puede presentar alguna irregularidad todavía, tal como un semielaborado de lentes que se ha molido y refinado, pero no se ha pulido según la geometría adecuada. La irregularidad de la superficie varía típicamente entre Sq 10^{-3} \mum y 1 \mum, preferentemente entre 10^{-3} y 0,5 \mum y más preferentemente entre 10^{-3} a 0,1 \mum.

Sq: medio cuadrático de las desviaciones del medio.

1

Computa el valor eficaz para las amplitudes de las superficies (RMS). Este parámetro está comprendido en el informe EUR 15178 EN (Comisión para las Comunidades Europeas) Scout et al.

1993: El desarrollo de unos procedimientos para la caracterización de la irregularidad en tres dimensiones.

La irregularidad (Sq) se midió con el escáner largo P-10 de KLA-tencor.

La condición de la medida era inferior a 2\mum en la punta con 1 mg de fuerza y 10 pasadas de escáner de 500 \mum de largo con 2000 puntos de datos.

El estado de la superficie de una lente que se está refinando sin pulir se puede expresar asimismo en términos de Rq.

Preferentemente, un sustrato de lente de este tipo presenta un Rq comprendido entre 0,01 micras y 1,5 micras, preferentemente entre 0,05 y 1,5 micras; más preferentemente entre 0,1 y 1 micra.

Rq se determina de la siguiente manera:

Ventajosamente un sistema de medición de irregularidades/perfilómetro de TAYLOR HOBSON FTS (Form Talysurf Series 2) se utiliza para determinar la altura de perfil de la raíz cuadrada media Rq (2DRq) de la superficie (asimismo denominado irregularidades Rq anteriormente).

El sistema comprende un cabezal de láser (referencia de producto 112/12033-541, por ejemplo) y un sensor de 70 mm de longitud (referencia de producto 112/1836) con un cabezal esférico/cónico con un radio de 2 mm.

El sistema mide un perfil bidimensional en el plano de sección elegido para obtener una curva Z = f(x). En este ejemplo el perfil se adquiere sobre una distancia de 20 mm.

A partir de dicho perfil, se pueden extraer distintas características superficiales, particularmente su forma, ondulación e irregularidad.

Como consecuencia, con el fin de determinar Rq, el perfil está sometido a dos procedimientos diferentes, a saber, la extracción de la forma y la filtración, que corresponden a la extracción de la línea media.

Las distintas formas para determinar un parámetro Rq de este tipo son las siguientes:

-

adquisición del perfil Z = f(x),

-

extracción de la forma

-

filtración (extracción de la línea media), y

-

determinación del parámetro Rq.

La etapa de la adquisición del perfil consiste en desplazar el estilo del sistema citado anteriormente por la superficie de la lente en cuestión, para almacenar las altitudes Z de la superficie como función del desplazamiento x.

En la etapa de la extracción de la forma, el perfil que se obtiene en la etapa anterior se relaciona con una esfera ideal, es decir, una esfera con mínimas diferencias de perfil con respecto a dicha esfera. El modo seleccionado en este caso es el modo de arco LS (la mejor extracción de arco circular).

Esto proporciona una curva representativa de las características del perfil de la superficie en términos de la ondulación y de la irregularidad.

La etapa de filtración retiene únicamente unos defectos que corresponden a ciertas longitudes de onda. En este ejemplo, el objetivo consiste en excluir las ondulaciones, un tipo de defecto con longitudes de onda más elevadas que las longitudes de onda de los defectos debido a la irregularidad. En este caso el filtro es del tipo Gaussian y el corte que se aplica es de 0,25 mm.

Se determina el Rq a partir de la curva obtenida con la siguiente ecuación:

2

Siendo Zn, para cada punto, la diferencia algebraica Z con respecto a la línea media calculada durante la filtración. Aunque el sustrato de lente puede estar realizado en cristales minerales o cristales orgánicos, preferentemente está realizado en cristales orgánicos.

Los cristales orgánicos pueden ser o bien materiales termoplásticos tales como los policarbonatos y los poliuretanos termoplásticos o materiales estables (reticulados) tales como el dietilenoglicol bis alilcarbonato polímeros y copolímeros (particularmente CR 39® PPG), poliuretanos termoestables, politiouretanos, poliepoxidos, poliepisulfidos, poli(met)acrilatos, politio(met)acrilatos, así como copolímeros y combinaciones de los mismos.

Los materiales preferidos para el sustrato de lente son los policarbonatos y los copolímeros dietilenoglicol bis alilcarbonato, particularmente los sustratos realizados en policarbonato.

La superficie principal del sustrato de lente a revestir preferentemente está tratada previamente para promocionar la adhesión de la capa de látex seco.

Se puede utilizar cualquiera etapa física o química de tratamiento previo para promocionar la adhesión, tal como un tratamiento de disolvente, un tratamiento de NaOH o bien un tratamiento de descarga corona. Preferentemente, la superficie principal del sustrato de lente a revestir está tratada previamente por descarga corona.

Puede formarse la capa de látex seco mediante la aplicación de un látex en forma líquida o bien en la superficie revestida o sin revestir de una película revestida, o bien en una superficie de una película sin revestir o bien en una superficie principal del sustrato de lente. Se puede llevar a cabo la aplicación con cualquier procedimiento habitual tal como el revestimiento por inmersión, el revestimiento en flujo o el revestimiento por centrifugación. A continuación, la capa de látex líquido que se ha depositado se seca con unos medios térmicos. Normalmente, se aplica el calor a una temperatura comprendida entre 40ºC y 130ºC y preferentemente se perseguirá hasta obtener por lo menos una capa no pegajosa. Típicamente el calor sería desde 60º a 100ºC y durará entre 15 a 90 segundos.

Los látex preferidos son los látex (met)acrílicos tales como el látex acrílico que se comercializa bajo el nombre de Acryllic latex A-639 de Zeneca, los látex de poliuretano tales como los látex que se comercializan bajo los nombres de W-213, W-240 y W-234 de Baxenden y los látex de poliéster. Los látex preferidos son los látex de poliuretano.

Otros látex preferidos son los látex de núcleo/concha tales como los que se describen en la patente US nº 6.503.631 a nombre de Essilor, y particularmente los látex basados en los alquil(met)acrilatos tales como el butilacrilato o butil(met)acrilato.

En una forma de realización preferida, la capa de látex puede comprender asimismo una cantidad eficaz de un agente de acoplamiento (tal que se define a continuación) con el fin de promocionar la adhesión de la capa de látex al sustrato y/o a la película revestida o sin revestir, particularmente un revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado de una película revestida.

Asimismo los látex pueden comprender un tinte clásico o un tinte fotocrómico.

Los látex que comprenden un tinte fotocrómico y el método para obtenerlos se dan a conocer, por ejemplo, en las siguientes patentes a nombre de Essilor: EP 1.161.512; US nº 6.770.710; US nº 6.740.699.

En general, después del secado y curado, la capa de látex presenta un espesor comprendido entre 0,05 y 30 \mum, preferentemente entre 0,5 y 20 \mum y aún mejor entre 0,6 y 15 \mum.

Preferentemente, la capa de látex puede constituir un revestimiento de imprimación resistente a los golpes del revestimiento del sustrato de lente.

A continuación, el látex cumple preferentemente los requisitos preferidos de un revestimiento de imprimación resistente a los golpes tal como la Tg de la capa de látex siendo inferior a 30ºC.

Son preferibles los látex curados, particularmente el látex de poliuretano, con una temperatura baja de transición vítrea Tg, porque resultan en una mejor transferencia y una mejor adhesión. Por lo tanto, la capa de látex seco preferentemente presenta una Tg inferior a 0ºC, más preferentemente inferior a -10ºC, mejor inferior a -20ºC y aún mejor inferior a -40ºC.

Asimismo, son preferibles los látex que presentan unas temperaturas pegajosas bajas. Por lo tanto, los látex preferidos presentan unas temperaturas "pegajosas" \leq 80ºC, comprendidas en general entre 40ºC y 80ºC, preferentemente entre 50ºC y 75ºC.

El término líquido de activación se refiere a un líquido que, cuando entra en contacto con la capa de látex seco en presencia de las condiciones de procesado, particularmente en presencia del calor, imparte unas propiedades adhesivas a la capa de látex seco.

El líquido de activación a base de agua puede ser agua, preferentemente el agua desionizada, o una mezcla de agua y uno o más disolventes orgánicos convencionales tales como los alcanos, típicamente C_{1}-C_{6} alcanos tales como por ejemplo, el metanol o el etanol. Preferentemente no se prevé ningún disolvente orgánico.

Asimismo el líquido de activación a base de agua puede ser un látex, preferentemente una mezcla de un disolvente acuoso y un látex, tal como preferentemente un látex de poliuretano. En las formas de realización preferidas, el látex que se utiliza como líquido de activación a base de agua presenta un extracto seco mínimo del 20% en peso, y mejor un máximo del 15% en peso.

Los látex que se utilizan para el líquido de activación a base de agua son preferentemente los mismos que se utilizan para realizar la capa de látex seco.

Típicamente por lo menos una gota del liquido de activación a base de agua se deposita en el centro de la superficie principal del propio sustrato de lente o en la capa de látex seco cuando se forma en la superficie principal del sustrato de lente.

La cantidad del líquido de activación a base de agua debe ser lo suficiente para formar una lámina continua y fina sobre, preferentemente, toda la capa de látex seco durante el procedimiento de aplicación.

Tal como se ha indicado anteriormente, la película aplicada puede ser una película revestida o sin revestir.

Cuando la película que se aplica consiste en una película revestida, comprende un soporte, preferentemente un soporte flexible, con una superficie revestida de un revestimiento o unos revestimientos apilados, en general unos revestimientos convencionales y funcionales.

El soporte flexible puede ser un soporte retirable, es decir, un soporte destinado a ser retirado al final del procedimiento de aplicación, de modo que únicamente el revestimiento o los revestimientos apilados se transfiere(n) a la superficie principal del sustrato de lente una vez acabado el procedimiento.

Un soporte retirable preferido puede ser un elemento de soporte delgado realizado en material plástico, particularmente un material termoplástico, sobre todo, el policarbonato. En general, un soporte retirable de este tipo presenta un espesor comprendido entre 0,2 y 5 mm, preferentemente entre 0,5 y 2 mm.

Cuando se utiliza un soporte retirable, la capa de látex seco se forma o bien en el revestimiento o los revestimientos apilados que lleva dicho soporte, o bien en la superficie principal del sustrato de lente.

El soporte, preferentemente un soporte flexible, de la película revestida puede ser asimismo un soporte permanente, es decir, que permanece sobre las lentes acabadas, o un soporte tipo semipermanente, es decir, que permanece sobre el sustrato de lente revestido una vez acabado el presente procedimiento, pero que puede ser eliminado posteriormente si resulta necesario. Unos ejemplos de los soportes permanentes son las películas polarizantes, de color o las películas fotocrómicas, las películas ópticas-electrónicas, las películas eléctricas-fotocrómicas, o las películas impresas, con microestructuras o logotipo. El espesor de la película podría ser comprendido entre 0,3 y 1,5 mm.

Cuando se utilizan los soportes permanentes o semipermanentes, la capa de látex seco puede formarse asimismo sobre la superficie sin revestir del soporte flexible.

Los revestimientos funcionales habituales, como es bien sabido, comprenden los revestimientos superiores hidrófobos, los revestimientos antirreflectantes, los revestimientos resistentes a la abrasión y/o el rayado, los revestimientos resistentes a los golpes, los revestimientos polarizados, los revestimientos fotocrómicos, los revestimientos teñidos y los revestimientos impresos.

Preferentemente, la película revestida comprende unas capas de revestimientos apilados que incluyen una capa superior hidrófoba, una capa de revestimiento antirreflectante (revestimiento AR), una capa de revestimiento resistente al rayado y/o a la abrasión (capa dura), y opcionalmente una capa de revestimiento resistente a los golpes (que puede ser la propia capa de látex), depositándose dichas capas en el orden indicado (en sentido invertido del orden final sobre el artículo óptico) cuando el soporte consiste en un soporte retirable o está destinado a ser la capa dispuesta más hacia el exterior del sustrato de lente revestido o del artículo óptico acabado.

Evidentemente, si el soporte está destinado a ser una capa intermedia entre el sustrato de lente y los revestimientos apilados, las capas de revestimiento se depositan sobre una superficie del soporte en el orden que conseguirán en el producto acabado (de hecho el sentido inverso del orden indicado anteriormente).

La capa superior hidrófoba, que en el artículo óptico acabado constituye el revestimiento dispuesto más hacia el exterior del sustrato de lente, está destinada a mejorar la resistencia a las marcas sucias del artículo óptico acabado y particularmente el revestimiento antirreflectante.

Como es sabido en la técnica, una capa superior hidrófoba consiste en una capa en la que el ángulo estacionario de contacto para desionizar el agua es por lo menos 60º, preferentemente por lo menos 75º y más preferentemente por lo menos 90º, y aún mejor más de 100º.

El ángulo estacionario de contacto se determina según el procedimiento de gota de líquido en el que una gota de agua con un diámetro menor que 2 mm se forma en el artículo óptico y se mide el ángulo de contacto.

Las capas superiores hidrófobas que preferentemente se utilizan en la presente invención son las que presentan una energía superficial inferior a 14 m joules/m^{2}.

La invención resulta particularmente interesante cuando se utilizan unas capas superiores hidrófobas con una energía superficial inferior a 13 m joules/m^{2} y aún mejor que 12 m joules/m^{2}.

Los valores de energía superficial que se refieren anteriormente se calculan según el método de Owens Wendt que se describe en el siguiente documento: "Estimación de la energía de la fuerza superficial de los polímeros" Owens D.K. - Wendt R.G. (1969) J. Appl. Polym. Sci., 1741-1747.

Dichas capas superiores hidrófobas son bien conocidas en la técnica y normalmente están realizadas en fluorosiliconas o fluorosilazanos, es decir, siliconas o silazanos que llevan grupos que contienen fluor. Un ejemplo de un material preferido para la capa superior hidrófoba es el producto que comercializa Shin Etsu bajo el nombre de KP 801 M.

La capa superior puede ser depositada sobre el soporte mediante cualquiera procedimiento típico de deposición, pero preferentemente con una técnica de evaporación térmica.

Normalmente el espesor de la capa superior hidrófoba está comprendido entre 1 y 30 nm, preferentemente entre 1 y 15 nm.

Los revestimientos antirreflectantes y sus procedimientos de fabricación son bien conocidos en la técnica. La propiedad antirreflectante se consigue mediante cualquiera capa o capas apiladas que mejora las propiedades antirreflectantes del artículo óptico acabado.

Preferentemente el revestimiento antirreflectante puede consistir en una película de una o múltiples capas de materiales dieléctricos tales como SiO, SiO_{2}Si_{3}N_{4}, TiO_{2}, ZrO_{2}, Al_{2}O_{3}, MgF_{2} ó Ta_{2}O_{5}, o mezclas de los mismos.

El revestimiento antirreflectante se puede aplicar particularmente mediante la deposición en vacío según una de las siguientes técnicas:

1)

- por evaporación, opcionalmente asistida por una haz de iones

2)

- por pulverización utilizando una haz de iones

3)

- por proyección catódica; ó

4)

- por deposición química con la fase de vapor asistida con plasma

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Cuando la película incluye una capa individual, su espesor óptico debe ser equivalente a \lambda/4 donde \lambda la longitud de onda es de 450 a 650 nm.

Preferentemente, el revestimiento antirreflectante consiste en una película de múltiples capas que comprende tres o más capas de material dieléctrico con índices de refracción alternativamente altos y bajos.

Evidentemente, las capas dieléctricas del revestimiento antirreflectante de múltiples capas se depositan sobre la superficie óptica de la parte de molde o la capa superior hidrófoba en el orden invertido de como deberían presentarse sobre el artículo óptico acabado.

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Un revestimiento antirreflectante preferido puede comprender cuatro capas apiladas y formadas por la deposición al vacío, por ejemplo una primera capa de SiO_{2} 21 con un espesor óptico de aproximadamente entre 100 y 160 nm, una segunda capa de ZrO_{2} 22 con un espesor óptico de aproximadamente entre 120 y 190nm, una tercera capa de SiO_{2} 23 con un espesor óptico de aproximadamente entre 20 y 40 nm y una cuarta capa de ZrO_{2} 24 con un espesor óptico de aproximadamente entre 35 y 75 nm.

Preferentemente, después de depositar las cuatro capas antirreflectantes y apiladas, se puede depositar una capa delgada de SiO_{2} con un espesor de entre 1 y 50 nm (espesor físico). Esta capa fomenta la adhesión entre las capas apiladas y antirreflectantes y el revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado normalmente depositada posteriormente, y que no es óptimamente activo.

La próxima capa a depositar es el revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado. Se puede utilizar cualquier composición de revestimiento óptico resistente a la abrasión y/o al rayado para formar dicho revestimiento. Por lo tanto, la composición del revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado puede ser una composición curable por UV y/o calor.

Por definición, un revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado consiste en un revestimiento que mejora la resistencia a la abrasión y/o al rayado del artículo óptico acabado en comparación con el mismo artículo óptico sin el revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado.

Los revestimientos resistentes a la abrasión y/o al rayado preferidos son los que se fabrican al curar una composición precursor que incluye epoxialcoxisilano o un hidrolizado del mismo, opcionalmente unas cargas minerales coloidales y un catalizador curable. Unos ejemplos de dichas composiciones se dan a conocer en las patentes US nº 4.211.823, WO 94/10230, US nº5.015,523 y EP 614957.

Las composiciones del revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado más preferidas son las que comprenden como constituyentes principales un epoxialcoxisilano tales como, por ejemplo, \gamma-glicidoxipropiltrimetoxisilano (GLYMO) y un dialquildialcoxisilano tales como, por ejemplo dimetildietoxisilano (DMDES), la sílice coloidal y una cantidad catalítica de un catalizador curable tal como acetilacetonato de aluminio o un hidrolizado del mismo, siendo la parte restante de la composición constituida esencialmente por unos disolventes que se utilizan típicamente para la formulación de dichos componentes.

Con el fin de mejorar la adhesión del revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado al revestimiento de imprimación resistente a los golpes a depositar posteriormente, o a la capa de látex, una cantidad eficaz de por lo menos un agente de acoplamiento se puede añadir a la composición del revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado.

El agente de acoplamiento preferido consiste en una solución precondensada de un epoxialcoxisilano y de un alcoxisilano no saturado, que comprende preferentemente un doble enlace etilénico y terminal.

Unos ejemplos de los epoxialcoxisilanos son:

\gamma-(glicidoxipropil)trimetoxisilano,

\gamma-(glicidoxipropil)pentametildisiloxano

\gamma-(glicidoxipropil)metildiisopropenoxisilano,

\gamma-(glicidoxipropil)metildietoxisilano

\gamma-(glicidoxipropil)dimetiletoxisilano

\gamma-(glicidoxipropil)diisopropiletoxisilano, y

\gamma-(glicidoxipropil)bis(trimetilsiloxi)metilsilano.

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El epoxialcoxisilano preferido es \gamma-(glicidoxipropil) trimetoxisilano.

El alcoxisilano no saturado puede ser un vinilsilano, un alilsilano, un silano acrílico o un silano metacrílico.

Unos ejemplos de los vinilsilanos son viniltris(2-metoxietoxi)silano, viniltrisisobutoxisilano, viniltri-t-butoxisilano, viniltrifenoxisilano, viniltrimetoxisilano, viniltriisopropoxisilano, viniltrietoxisilano, viniltriacetoxisilano, vinilmetildietoxisilano, vinilmetildiacetoxi-silano, vinilbis(trimetilsiloxi)silano y vinildimetoxietoxisilano.

Unos ejemplos de los alilsilanos son aliltrimetoxisilano, alquiltrietoxisilano y aliltris(trimetilsiloxi)silano.

\newpage

Unos ejemplos de unos silanos acrílicos:

3-acriloxipropiltris (trimetilsiloxi)silano

3-acriloxipropiltrimetoxisilano,

3-acriloxipropilmetildimetoxisilano

3-acriloxipropilmetilbis(trimetilsiloxi)silano

3-acriloxipropildimetilmetoxisilano

n-(3-acriloxi-2-hidroxipropil)-3-aminopropiltrietoxisilano.

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Unos ejemplos de los silanos metacrílicos son:

3-metacriloxipropiltris (vinildimetoxisiloxi) silano

3-metacriloxipropiltris (trimetilsiloxi) silano

3-metacriloxipropiltris(metoxietoxi)silano

3-metacriloxipropiltrimetoxisilano

3-metacriloxipropilpentametil disiloxano

3-metacriloxipropilmetildimetoxisilano

3-metacriloxipropilmetildietoxisilano

3-metacriloxipropildimetil metoxisilano

3-metacriloxipropildimetiletoxisilano

3-metacriloxipropeniltrim-toxisilano, y

3-metacriloxipropilbis (trimetilsiloxi)metilsilano.

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El silano preferido es acriloxipropiltrimetoxisilano.

Preferentemente, las cantidades de epoxialcoxisilano(s) y alcoxisilano(s) no saturados que se utilizan para la preparación del agente de acoplamiento son tales que la relación de peso

3

confirma la condición 0,8 \leq R \leq 1,2.

Preferentemente, el agente de acoplamiento comprende por lo menos el 50% en peso de material sólido del epoxialcoxisilano(s) y alcoxisilano no saturado(s), y más preferentemente por lo menos el 60% en peso.

Preferentemente, el agente de acoplamiento comprende menos del 40% en peso de agua líquida y/o disolvente orgánico, más preferentemente menos del 35% en peso.

La expresión "peso de material sólido de silanos epoxialcoxi y alcoxisilanos no saturados" significa teóricamente el extracto en seco de dichos silanos que es el peso calculado de Q_{k}SiO_{(4-k)/2}, donde Q es el grupo orgánico que lleva el grupo de epoxi o no saturado y Q_{k}SiO_{(4-k)/2} procede de Q_{k}Si R'O_{(4-k)}, donde Si R' reacciona para formar SI OH al producirse la hidrólisis.

k es un entero entre 1 y 3 y preferentemente es equivalente a 1.

Preferentemente, R' es un grupo alcoxi tal como OCH_{3}.

El agua y los disolventes orgánicos citados anteriormente proceden de los que se han añadido inicialmente a la composición del agente de acoplamiento, y el agua y alcohol que resultan de la hidrólisis y la condensación de los alcoxisilanos en dicha composición del agente de acoplamiento.

Los procedimientos de preparación preferidos para el agente de acoplamiento comprenden:

1)

mezclar los alcoxisilanos

2)

hidrolizar los alcoxisilanos, preferentemente mediante la adición de un ácido, tal como el ácido hidroclórico.

3)

agitar la mezclar

4)

añadir opcionalmente un disolvente orgánico

5)

añadir uno o varios catalizador(es) tal como el acetilocetonato de aluminio

6)

agitar (duración típica: durante toda la noche).

Típicamente, la cantidad de agente de acoplamiento que se introduce en la composición del revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado representa entre el 0,1 y el 15% en peso del peso de toda la composición, preferentemente entre el 1 y el 10% en peso.

La composición del revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado se puede aplicar en el revestimiento antirreflectante con cualquier método clásico, tal como el revestimiento por centrifugación, inmersión o flujo.

La composición del revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado se puede secar simplemente o curada previamente si se desea antes de aplicar el revestimiento posterior de imprimación resistente a los golpes (que puede ser la capa de látex seco) o la implementación del procedimiento de la invención. En función de la naturaleza de la composición del revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado se puede utilizar el curado por calentamiento, UV o una combinación de ambos.

El espesor de la composición del revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado, después del curado, varía normalmente entre 1 y 15 \mum, preferentemente entre 2 y 6 \mum.

Antes de aplicar la imprimación resistente a los golpes sobre el revestimiento resistente al rayado, se puede someter la superficie del revestimiento resistente al rayado a un tratamiento de corona o a un tratamiento de plasma al vacío, con el fin de aumentar la adhesión.

El revestimiento de imprimación resistente a los golpes puede ser cualquier revestimiento que se utiliza típicamente para mejorar la resistencia a los golpes de un artículo óptico acabado. Asimismo, en general el revestimiento fomenta la adhesión del revestimiento resistente al rayado sobre el sustrato del artículo óptico acabado.

Por definición, un revestimiento de imprimación resistente a los golpes mejora la resistencia a los golpes del artículo óptico acabado en comparación con el mismo artículo óptico sin el revestimiento de imprimación resistente a los golpes.

Los típicos revestimientos de imprimación resistentes a los golpes son los revestimientos basados en el (met)acrílico y basados en el poliuretano.

Los revestimientos resistentes a los golpes basados en el (met)acrílico se dan a conocer, inter alia, en las patentes US-5.015.523, US-6.503.631, mientras que los revestimientos de resina de poliuretano basado en termoplásticos y reticulados se dan a conocer, Inter. alia, en las patentes japonesas 63-141001 y 63-87223, EP-0404111 y US-5.316.791.

En particular, el revestimiento de imprimación resistente a los golpes según la invención se puede formar a partir de una composición de látex tal como un látex poli(met)acrílico, un látex de poliuretano o un látex de poliéster.

Las composiciones preferidas de revestimiento de imprimación resistentes a los golpes basados en (met)acrílico son las composiciones basadas en polietileneglicol(met)acrilato, tales como, por ejemplo, tetraetileneglicoldiacrilato, polietileneglicol (200) diacrilato, polietileneglicol (400) diacrilato, polietileneglicol (600) di(met)acrilato, así como uretano (met)acrilatos y las mezclas de los mismos.

Preferentemente, el revestimiento de imprimación resistente a los golpes presenta una temperatura de transición de vidrio (Tg) inferior a 30ºC.

Entre las composiciones de revestimientos de imprimación resistentes a los golpes se pueden citar el látex acrílico que se comercializa bajo el nombre de Acrylic latex A-639 de Zeneca, y el látex de poliuretano que se comercializa bajo los nombres de W213, W-240 y W-234 de Baxenden.

En una forma de realización preferida, el revestimiento de imprimación resistente a los golpes puede comprender asimismo una cantidad eficaz de un agente de acoplamiento con el fin de promocionar la adhesión del revestimiento de imprimación al sustrato óptico y/o al revestimiento resistente al rayado.

Los mismos agentes de acoplamiento, en las mismas cantidades, que en las composiciones de revestimiento resistentes al rayado, se pueden utilizar con las composiciones de revestimientos resistentes a los golpes.

La composición del revestimiento de imprimación resistente a los golpes se puede aplicar al revestimiento resistente al rayado mediante cualquier método convencional tal como el revestimiento por centrifugación, por inmersión o en flujo.

La composición del revestimiento de imprimación resistente a los golpes se puede secar simplemente o curar previamente si se desea antes del moldeo del sustrato óptico.

En función de la naturaleza de la composición del revestimiento de imprimación resistente a los golpes, se puede utilizar el curado por calentamiento, por UV o por una combinación de ambos.

El espesor de la composición del revestimiento resistente a los golpes, después del curado, varía normalmente entre 0,05 y 30 \mum, preferentemente entre 0,5 y 20 6 \mum, y más particularmente entre 0,6 y 15 \mum, y aun mejor entre 0,6 y 2 \mum.

Cuando el soporte flexible de la película revestida está destinado a ser retirado una vez completado el procedimiento, la cara de la película que lleva el revestimiento o los revestimientos apilados se puede revestir primero con un revestimiento protector y de liberación que actúa para proteger la cara de la película y tiene que retirarse antes de implementar el procedimiento de la invención.

Las películas aplicadas pueden ser asimismo unas películas sin revestir tales como las películas polarizadas, las películas de color, las películas fotocrómicas, las películas eléctrica-fotocrómicas y las películas impresas, preferentemente las películas polarizadas, las películas de color y las películas fotocrómicas, o unas combinaciones de dichas películas, las películas con microestructura o logotipo. El espesor de las películas podría variar entre 0,3 y 1,5 mm.

La fuerza que se aplica a la película revestida o sin revestir en la etapa (e) del procedimiento de la invención se puede conseguir aplicando presión a la película, particularmente la presión de aire o al vacío. Típicamente la presión que se aplica variará entre 0,35 y 3,5 kg/cm^{2} (5 a 50 psi), preferentemente 0,3 a 3 kg/cm^{2} y mejor entre 0,35 y 1,40 kg/cm^{2} (5 a 20 psi).

Cuando se utiliza el vacío para crear la fuerza de aplicación, típicamente la fuerza que se aplica puede ser aproximadamente 130 newton.

Se puede aplicar presión con un aparato dotado de una membrana hinchable tal como se da a conocer en la solicitud de patente internacional WO 03/004255.

Haciendo referencia ahora y en particular a las Figuras 1A a 1C, un sustrato de lente 1 con una superficie cóncava 2 se coloca sobre un elemento de soporte (no representado) estando orientada su superficie cóncava 2 (posterior) hacia arriba. A continuación una gota predosificada de un líquido de activación a base de agua 6, por ejemplo el agua desionizda, según la invención, es depositada sobre la superficie 2 del sustrato de lente 1. Una película revestida que comprende un soporte flexible retirable 3 que ha sido revestido previamente en una superficie con un revestimiento prescrito o unos revestimientos apilados 4 y una capa de látex seco 5, se coloca en un elemento de soporte (no representado) estando orientada la capa de látex seco hacia abajo.

La deposición del revestimiento o de los revestimientos apilados 4 y de la capa de látex seco 5 sobre la superficie del soporte flexible 3 se puede realizar mediante cualquier procedimiento de deposición habitual que se emplea en el campo óptico, tal como la deposición por vacío, el revestimiento por centrifugación, el revestimiento en flujo y el revestimiento por inmersión, etc. Evidentemente, el procedimiento de deposición dependerá de la naturaleza de la capa o capas de revestimiento y de la capa de látex depositada sobre la superficie del soporte flexible 3.

A continuación, los elementos de soporte se desplazan uno con respecto al otro para llevar la capa de látex seco 5 en contacto con la gota de líquido de activación a base de agua 6 y se ejerce una presión sobre la película revestida de tal manera que la gota de disolvente acuoso se extenderá entre la superficie 2 del sustrato de lente 1 y la capa de látex seco 5. Sin embargo, la presión ejercida será únicamente lo suficiente para extender la gota del disolvente acuoso, pero no suficiente para deformar el sustrato de lente 1.

La fuente de calor de la presente invención podría ser un horno de aire con una temperatura de entre 70 y 120ºC, o un baño de agua caliente entre 70 y 100ºC, fuente infrarroja de calor o una fuente de microondas. El tiempo de calentamiento podría variar entre unos minutos y 30 minutos.

Tal como se puede apreciar en la Figura 1B, el conjunto formado por el sustrato de lente 1, la lámina de disolvente acuoso, la capa de látex seco 5, el revestimiento o los revestimientos apilados 4, y el soporte flexible 3 se coloca a continuación en un dispositivo para el calentamiento. Después de dicho calentamiento, se libera la presión, se retira el soporte flexible 3 y se recupera el sustrato de lente 1 con un revestimiento o unos revestimientos apilados 4 adherido(s) a su superficie cóncava 2, tal como se puede apreciar en la Figura 1C.

Las Figuras 2A a 2C, representan las etapas principales de un procedimiento similar tal como se da a conocer en relación con las figuras 1A a 1C, salvo que la capa de látex seco 5 está formado en la superficie cóncava (posterior) 2 del sustrato de lente 1 y la gota de disolvente acuoso 6 se deposita en la capa de látex seco 5.

Las Figuras 3A a 3C representan unas vistas esquemáticas de las etapas principales de la invención con una película sin revestir y un aparato al vacío para la aplicación de la película sobre el sustrato de lente.

Tal como se puede apreciar en la Figura 3A, un sustrato de lente 1 se coloca en un portador 8, que puede moverse en un recipiente 7, estando orientada su superficie cóncava hacia arriba.

Dicha superficie cóncava del sustrato de lente 1 está revestida con una capa de látex seco 5 y una gota de disolvente acuoso 6 se deposita sobre la capa de látex seco 5.

Una película flexible sin revestir 4 se fija en el recipiente 7 encima del sustrato de lente 1.

El recipiente se dispone bajo un vacío.

A continuación, tal como se ilustra en la Figura 3B, el portador móvil se eleva debido al efecto al vacío hasta que la película 4 entra en contacto con la gota de disolvente acuoso 6.

La película 4 es deformada para coincidir con la superficie cóncava del sustrato de lente 1 y extiende el disolvente acuoso sobre la capa de látex seco 5.

A continuación se calienta el conjunto.

Después de liberar el vacío y retirar del recipiente 7, se recupera un sustrato de lente 1 estando la película 4 laminada sobre el mismo, tal como se puede apreciar en la Figura 3C.

Los siguientes ejemplos ilustran la presente invención.

En los ejemplos 1 a 5, la película revestida comprende un soporte de policarbonato (PC) que lleva en su superficie convexa unos revestimientos apilados que incluyen, a partir del soporte una capa superior hidrófoba, un revestimiento antirreflectante y un revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado.

Se forma una capa de látex seco sobre el revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado.

El montaje de los revestimientos apilados y del revestimiento seco de látex se denomina el revestimiento HMC.

Etapa 1 Revestimiento de protección y liberación

La composición del revestimiento de protección y liberación era la siguiente:

4

Se limpió el soporte de PC con agua enjabonada y se secó con aire comprimido. La superficie convexa del soporte se revistió a continuación con la composición de revestimiento protector indicada anteriormente, mediante el revestimiento por centrifugación a una velocidad de aplicación de 600 rpm durante 3 segundos y una velocidad seca de 1200 rpm durante 6 segundos. Se curó el revestimiento utilizando el Sistema de fusión H + bombilla a una velocidad de 1,524m/minuto (5 pie por minuto).

Etapa 2 Capa superior hidrófoba y revestimiento antirreflectante (AR)

Después de depositar el revestimiento protector el soporte de PC se revistió al vacío de la siguiente manera:

Tratamiento antirreflectante A/estándar al vacío: El tratamiento antirreflectante al vacío se realiza en un revestidor estándar tipo caja utilizando unas técnicas de evaporación al vacío conocidas. Lo siguiente consiste en un procedimiento para realizar el tratamiento antirreflectante al vacío en el molde:

1.

El soporte que ya lleva el revestimiento protector aplicado a la superficie se cargó en un revestidor estándar tipo caja y se bombeó la cámara hasta alcanzar un nivel elevado de vacío.

2.

El revestimiento hidrófobo (Químico = Shin Etsu KP801 M) se depositó en la superficie del soporte mediante una técnica térmica de evaporación, hasta alcanzar un espesor comprendido entre 2 y 15 nm.

3.

A continuación se depositó el revestimiento antirreflectante y dieléctrico de múltiples capas, que consiste en unas subcapas apiladas de materiales con el índice de refracción alto y bajo, en sentido invertido del orden normal. Los detalles de la deposición eran los siguientes:

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En la tabla se indican los espesores opcionales de las capas alternativas que tienen un índice de refracción alto o bajo (se depositaron en el orden indicado, a partir de la superficie del molde):

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5

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Una manera preferida de apilar las capas es de utilizar SiO_{2} para el material de índice bajo, y el ZrO_{2} para el material de índice alto.

Después de depositar las cuatro capas antirreflectantes y apiladas, se depositó una capa delgada de SiO_{2}, que presentaba un espesor físico de 1 a 50 nm. Esta capa estaba destinada a promocionar la adhesión entre las capas antirreflectantes y apiladas de óxido y un revestimiento duro de laca, que se iba a depositar sobre el molde revestido posteriormente.

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Etapa 3 Revestimiento duro (HC) y revestimiento de imprimación de látex

La composición del revestimiento duro era la siguiente:

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6

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La composición de la imprimación era la siguiente:

7

El soporte de PC, después de depositar el revestimiento protector y el revestimiento AR en las Etapas 1 y 2, a continuación se revistió por centrifugación con la solución de HC a 600 rpm/1200 rpm, y se curó previamente durante 10 minutos a 80ºC, y de nuevo se revistió por centrifugación con la solución de la imprimación de látex a la misma velocidad y se curó posteriormente durante 1 hora a 80ºC.

El agente de acoplamiento era una solución condensada previamente de los siguientes ingredientes:

8

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Procedimientos de ensayo e inspección

La adhesión en seco se midió con el ensayo de adhesión de rayado según la norma ISTM 02010, con la cinta transparente nº 600 SCOTCH® de 3M.

Se formaron 25 cuadros.

Se cualificó la adhesión de la siguiente manera:

9

El ensayo de la adhesión en húmedo: el mismo método de ensayo que se utilizó para el ensayo de adhesión en seco, salvo que la muestra estaba hirviendo en agua caliente a 100ºC durante 30 minutos antes de implementar el ensayo.

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Preparación del soporte

Se realizó el soporte de PC de 0,5 mm por inyección con base de 5,8 y 6,4 y estaba revestido en su superficie convexa de un revestimiento de HMC tal como se ha dado a conocer anteriormente.

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Preparación de la lente

Las lentes se sometieron a un tratamiento de descarga corona utilizando un equipo 3DT. Las lentes se dispusieron delante del cabezal de descarga a una velocidad de 17 mm/s. Se realizaron 4 pases con un intervalo de 5 segundos entre cada pase. A continuación, se bajó la lente para poder tratar su parte superior y se realizaron otra serie de 4 pases con intervalos de 5 segundos entre ellos a una velocidad de 17 mm/s. La potencia de la corona se aplicó a entre 15,000 y 20,000 voltios.

Ejemplo 1

Se lavó con jabón unas lentes de policarbonato con superficies de -2.00 y una curva posterior con bases de 5,0 y se enjuagaron con agua desionizada (DI). A continuación, unas gotas de agua DI se aplicaron a la superficie posterior de las lentes y un soporte de base de 5,8 con un revestimiento de HMC invertido se aplicó sobre el agua, y a continuación, se aplicó una presión de aire de 12 PSI (0,827 bar) al soporte para deformar el soporte que coincidía con la curva posterior 5,0 de la lente para que se formara entre la lente y el soporte de HMC una delgada lámina de agua. Al mantener la presión de 12 PSI (0,827 bar), se calentó el conjunto en un horno a 110ºC durante 30 minutos. A continuación, se enfrío y se liberó la presión de aire. Una vez retirado el soporte, el revestimiento de HMC se transfirió muy eficazmente a la superficie de la lente de PC. La lente obtenida de este modo presentaba unas propiedades ópticas y cosméticas muy buenas y un buen rendimiento antirreflectante. El procedimiento en su conjunto era muy sencillo y limpio sin implicar ningún adhesivo químico. La apuntación del ensayo de la adhesión en seco de la lente era 0 según el ensayo de rayado de adhesión en seco. El ensayo de adhesión en húmedo (después de hervir en agua caliente a 100ºC durante 30 minutos) asimismo producía una adhesión muy buena con la apuntación de 0.

Ejemplo 2

El mismo procedimiento que en el Ejemplo 1 para transferir el revestimiento, salvo que se utilizó una lente CR-39® cuya curva posterior presentaba una superficie con una base de 6.0 y un soporte de HMC con una base de 6,4. Después de calentar a 110ºC durante 30 minutos bajo 12 PSI (0,827 bar), se retiró el soporte y se transfirió el revestimiento de HMC a la superficie de la lente. Durante la transferencia no se formaron grietas en el revestimiento de AR.

Ejemplo 3

Igual al Ejemplo 1, salvo que se utilizó una lente plana de base de 6 con un soporte de HMC con una base de 6,4. Después de calentar a 110ºC durante 30 minutos bajo 12 PSI (0,827 bar), se retiró el soporte y el revestimiento de HMC se transfirió a la superficie de la lente. Durante la transferencia no se formaron grietas en el revestimiento de AR.

Ejemplo 4

Igual que en el Ejemplo 2, salvo que la lente CR-39® se trató con descarga de corona antes de la transferencia. La lente obtenida de este modo presentaba unas propiedades ópticas y cosméticas muy buenas y un buen rendimiento antirreflectante. La apuntación del ensayo de la adhesión en seco de la lente era 0 según el ensayo de rayado de adhesión en seco.

Ejemplo 5

Igual al Ejemplo 4, salvo que se utilizó una lente MR7 de poliuretano con un índice de refracción de 1,67. La lente obtenida de este modo presentaba unas propiedades ópticas y cosméticas muy buenas y un buen rendimiento antirreflectante. La apuntación del ensayo de la adhesión en seco de la lente era 0 según el ensayo de rayado de adhesión en seco.

Ejemplo 6

En la preparación del soporte del revestimiento HMC se utilizó una lente CR-39® con una curva posterior de base de 4,5 con una capa de látex. Se laminó con agua una película polarizada de alcohol polivinilo de Tanaka Co con una base de 5,0 como un medio en el Ejemplo 1. A continuación, se calentó en un horno a 70ºC durante 30 minutos.

Después de liberar la presión, se obtuvo una lente CR-39® polarizada.

Ejemplo 7

El mismo procedimiento que en el Ejemplo 1 para la transferencia del revestimiento, salvo que el soporte de HMC se tiñó previamente mediante su inmersión en una solución de BPI de agua de tinte a 91ºC durante 5 minutos para conseguir un revestimiento de látex teñido del soporte de HMC. A continuación se lavó con agua desionizada el revestimiento de látex teñido del soporte de HMC y el soporte se aplicó en láminas a la lente según el procedimiento del Ejemplo 1. Después de aplicarse en láminas a la lente y ser calentado a 110ºC durante 20 minutos en un horno de aire bajo 12 PSI (0,827 bares), se retiró el soporte y se transfirió un revestimiento de HMC de colores a la superficie de la lente. La lente obtenida presentaba un color regular con el 10% de transmisión medida por el BYK Gardener y durante dicho teñido previo y la transferencia no se formaron grietas en el revestimiento de AR. La apuntación del ensayo de adhesión en seco era 0.

Ejemplo 8

El mismo procedimiento que el Ejemplo 1 para la transferencia del revestimiento, salvo que se utilizó un soporte de HMC con una base de 6,8 (esférica) para coincidir con una curva posterior con una base de 5.8 y una adición progresiva de 1,00 de una lente de policarbonato. Después de calentar a 110ºC durante 20 minutos en un horno de aire bajo 12 PSI (0,827 bares), se retiró el soporte y se transfirió una capa de revestimiento de HMC a la superficie progresiva sin producirse ninguna grieta en el revestimiento antirreflectante ni distorsión óptica. El espesor de la capa de látex después de la transferencia en toda la zona progresiva de la lente era igual de regular que el revestimiento por centrifugado anteriormente en el soporte flexible, y aproximadamente 1,5 \mum.

Ejemplo 9

El mismo procedimiento que el Ejemplo 1 para la transferencia del revestimiento, salvo que se sustituyó el látex de poliuretano por un látex acrílico del tipo de núcleo/concha, siendo el núcleo butilmetacrilato con un agente de reticulación de dimetacrilato y la concha butilmetacrilato.

Se preparó el látex según el procedimiento descrito en el documento US 6.770.710, salvo que no se preveía ningún agente fotocrómico.

Después de calentar a 110ºC durante 20 minutos en un horno de aire bajo 12 PSI (0,827 bares), se retiró el soporte y una capa de revestimiento de HMC se transfirió muy eficazmente a la superficie de la lente sin producirse ninguna grieta en el revestimiento antirreflectante.

Ejemplo 10

El mismo procedimiento que el Ejemplo 4 para la transferencia del revestimiento, salvo que se refinó la lente (+3.00) con una almohadilla de 9 micros durante 2 minutos con una refinadora de LOH Toro-X-2SL, sin pulir y se utilizó un soporte de HMC con una base de 4,8. Después de calentar a 110ºC durante 20 minutos en un horno de aire bajo 12 PSI (0,827 bares), se retiró el soporte y una capa de revestimiento de HMC se transfirió con éxito a la lente refinada. La lente obtenida resultaba ser igual de clara que la lente pulida del Ejemplo 4.

Ejemplo 11

Se obtuvieron soportes de PC con una base de 5,8 (73 mm de diámetro) con, depositados en este orden a partir de la superficie del soporte, el revestimiento de protección y de liberación, la capa superior hidrófoba, el revestimiento antirreflectante todos los cuales se han descrito anteriormente, y aproximadamente 3 micras de un revestimiento duro que correspondía al ejemplo 3 del documento EP-614957: (preparación del revestimiento duro: se añadieron en gotas 80,5 partes de 0,1N ácido hidroclórico a una solución que contenía 224 partes de GLYMO (\gamma-glicidoxipropiltrimetoxisilano) y 120 partes de DMDES (dimetildietoxisilano). La solución hidrolizada se agitó durante 24 horas a temperatura ambiente y a continuación se añadieron 718 partes de sílice coloidal al 30% en metanol, 15 partes de acetilacetonato de aluminio y 44 partes de etilcelosolve. Se añadió una cantidad reducida de tensioactivo. El TDC (extracto teórico en seco) de la composición era del orden del 13% de material sólido del DMDES hidrolizado.

A continuación los soportes obtenidos eran revestidos por centrifugación con las composiciones de látex indicadas en la Tabla 1. Las capas de composiciones de látex se secaron después a 85ºC durante 15 minutos para formar las capas secas de látex de 2 \mum de espesor.

Se sometieron los soportes al tratamiento descarga corona según se ha descrito anteriormente antes de aplicar las composiciones de látex mediante el revestimiento por centrifugación.

El contenido de material sólido de las composiciones de látex, la velocidad y la duración del revestimiento por centrifugación y las temperaturas de transición vítrea (Tg) de las capas secas de látex se indican en la Tabla 1.

TABLA 1

10

Se lavaron lentes de PC con base de 5,8 (71 mm de diámetro) antes del procedimiento de transferencia. Se soplaron los soportes con aire antes de la transferencia.

Se realizó la transferencia tal como se describe en el Ejemplo 1, salvo que todas las muestras se colocaron en un horno durante 1 hora a 120ºC.

Los resultados de la transferencia se indican en la Tabla 2.

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TABLA 2

11

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Determinación de la temperatura "pegajosa" de la capa de látex seco.

Esencialmente, el ensayo para medir la temperatura "pegajosa" consiste en desplazar hacia abajo repetidas veces una sonda de modo que el extremo plano de dicha sonda toca la capa de látex bajo una determinada presión (fuerza positiva) y levantar la sonda de la capa de látex bajo una determinada fuerza (fuerza negativa) mientras que la capa está sometida a un aumento de temperatura programado. La temperatura "pegajosa" es la temperatura a la que la sonda se pega a la capa y ya no puede ser levantada de la muestra.

Se mide la temperatura "pegajosa" con un Analizador Mecánico Dinámico de Parking Elmer, que se representa esquemáticamente en la Figura 4, que funciona en el modo de fluencia-recuperación. Un ensayo de fluencia-recuperación consiste en aplicar a la muestra una carga constante durante un determinado periodo de tiempo y supervisar su distorsión dimensional. A continuación se libera la carga (pero todavía existe suficiente fuerza para mantener en contacto con la muestra) y se supervisa la capacidad de recuperación del material. Sin embargo, al medir la temperatura "pegajosa" se utiliza el DMA de Parking Elmer de una manera poco convencional en el modo de fluencia-recuperación.

Más específicamente, la composición de látex se reviste por centrifugación sobre una lámina plana de policarbonato y se seca a 85ºC durante 15 minutos . Se recortan de la lámina de PC unas muestras rectangulares de tamaño reducido (1,5 cm x 0,5 cm). Para cada tipo de capas secas de látex se someten a ensayo dos muestras. Si no se consigue una temperatura reiterada con dos muestras, se someten a ensayo más pruebas hasta obtener datos constantes. Típicamente, la capa de látex seco, en este ensayo, presenta un espesor de entre 4 y 7 \mum.

Haciendo referencia a la Figura 4, la muestra S está fijada al plato de soporte 2 del analizador 1, estando orientada la capa de látex hacia la sonda 3, con una cinta adhesiva de doble cara.

Se coloca sobre la punta plana 4 de la sonda una cubeta de calorimetría tipo genérico para realizar un barrido de la diferencial (típicamente cubera DSC de aluminio de 6,7 mm tipo convencional).

Se desplaza hacia abajo la sonda para entrar en contacto con la capa de látex y se levanta de dicha capa bajo unas determinadas condiciones, mientras que se aumenta la temperatura del pan DSC según un programa hasta que la sonda se pega a la capa. Se registra el desplazamiento de la sonda durante el aumento de temperatura tal como se puede apreciar en la Figura 5. La temperatura "pegajosa" es la temperatura a la que la sonda se pega a la capa.

Se han utilizado los siguientes parámetros para medir la temperatura "pegajosa":

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Modo de fluencia-recuperación del Analizador 7e DMA de Perkin Elmer

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Fluencia: 30 mN (fuerza positiva - sonda abajo), 0,5 minutos

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Recuperación: -25 mN (fuerza negativa - sonda arriba) 0,5 minutos

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Diámetros de platos paralelos:

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Plato superior de sonda de 5 mm/con cubeta DSC de 6,7 mm

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Plato inferior (soporte) de 20 mm

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Programa de calor: 50-100ºC a 2,5ºC/minuto.

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Purgador de nitrógeno/Intracooler 1

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Las temperaturas "pegajosas" para algunas capas secas de látex se indican a continuación en la Tabla 3.

12

Claims (29)

1. Procedimiento para aplicar una película revestida o sin revestir sobre por lo menos una superficie de un sustrato de lente que comprende las siguientes etapas:

(a)

proporcionar un sustrato de lente que presenta unas superficies principales;

(b)

proporcionar una película revestida o sin revestir;

(c)

formar, o bien en una superficie de la película revestida o sin revestir o bien en una de dichas superficies del sustrato de lente una capa de un látex seco;

(d)

depositar por lo menos una gota de un líquido de activación a base de agua en dicha superficie principal del sustrato de lente, o bien una superficie de la película revestida o sin revestir, o bien una superficie expuesta de la capa de látex seco;

(e)

desplazar relativamente entre sí la película revestida o sin revestir y el sustrato de lente y aplicar una fuerza suficiente a la película revestida o sin revestir para extender el líquido de activación a base de agua y formar una lámina delgada de dicho líquido de activación a base de agua entre la capa de látex seco y o bien el sustrato de lente o bien la película revestida o sin revestir;

(f)

calentar la película delgada del líquido de activación a base de agua y la capa de látex seco;

(g)

liberar la fuerza aplicada; y

(h)

recuperar el sustrato de lente estando la película revestida o sin revestir adherida a la superficie principal del sustrato de lente.

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2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el líquido de activación a base de agua se selecciona de entre agua, mezclas de agua y por lo menos un disolvente orgánico, un látex y unas mezclas de un disolvente acuoso y un látex.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que el disolvente orgánico consiste en un alcanol o una mezcla de alcanoles.

4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3, en el que agua es agua desionizada.

5. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3, en el que la mezcla de agua y látex presenta un extracto seco de hasta el 20% en peso, preferentemente hasta el 15% en peso.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la capa de látex seco está realizada en un látex seleccionado de entre el látex poli(met)acrilico, el látex de poliuretano, el látex de poliéster y las mezclas de los mismos.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el sustrato de lente está realizado en un material termoplástico o un material orgánico termoestable.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que el sustrato de lente está realizado en policarbonato, poliuretanos termoplásticos o termoestables, politiouretanos, poliepoxidos, poliepisulfidos, poli(met)acrilatos, politio(met)acrilatos, copolímeros de dietilenoglicol bis alilcarbonato y combinaciones de los mismos.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la superficie principal del sustrato de lente está tratada previamente química o físicamente.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que la superficie principal del sustrato de lente está tratado previamente con un tratamiento de descarga corona.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la fuerza aplicada a la película revestida o sin revestir en la etapa (e) se obtiene aplicando una presión o un vacío a la película revestida o sin revestir.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la etapa de calentamiento (f) comprende calentar a una temperatura comprendida entre 60 y 120ºC.

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la película consiste en una película revestida que comprende un soporte flexible cuya superficie lleva por lo menos un revestimiento.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que el revestimiento o los revestimientos se selecciona(n) de entre el grupo constituido por revestimientos funcionales que consisten en una capa superior hidrófoba, un revestimiento antirreflectante, un revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado y un revestimiento de imprimación resistente a los golpes.

15. Procedimiento según la reivindicación 13, que comprende asimismo una etapa (i) de la retirada del soporte flexible, con lo cual al completar el procedimiento el revestimiento o los revestimientos son transferidos desde el soporte flexible a la superficie principal del sustrato de lente.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, en el que la película revestida comprende en el orden indicado, a partir de la superficie del soporte flexible, una capa superior hidrófoba, un revestimiento antirreflectante, un revestimiento resistente a la abrasión y/o al rayado y opcionalmente un revestimiento de imprimación resistente a los golpes.

17. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que el revestimiento o los revestimientos se selecciona(n) de entre el grupo constituido por revestimientos funcionales que consisten en un revestimiento fotocrómico, un revestimiento que comprende un tinte, un revestimiento polarizado y un revestimiento con microestructura.

18. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que la película revestida comprende por lo menos una capa superior, un revestimiento antirreflectante, un revestimiento resistente a la abrasión y el látex seco constituye un revestimiento resistente a los golpes sobre el sustrato de lente revestido.

19. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que se forma la capa de látex seco o bien sobre una superficie principal del sustrato de lente, o sobre una superficie sin revestir de la película revestida o bien sobre el por lo menos un revestimiento.

20. Procedimiento según la reivindicación 19, en el que se forma la capa de látex seco sobre el revestimiento o los revestimientos o bien sobre una superficie principal del sustrato de lente.

21. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 20, en el que el soporte flexible está realizado en material termoplástico.

22. Procedimiento según la reivindicación 21, en el que el material termoplástico es de policarbonato.

23. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 22, en el que el soporte flexible presenta un espesor de entre 0,2 y 0,5 mm.

24. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 23, en el que el soporte presenta una forma esférica y el sustrato de lente presenta una superficie posterior (cóncava), esférica, tórica o progresiva.

25. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 23, en el que el soporte presenta una forma esférica y una superficie convexa que lleva un(os) revestimiento(s) que se van a transferir y el sustrato de lente presenta una superficie posterior (cóncava), esférica, tórica o progresiva sobre la cual se tienen que transferir los revestimientos.

26. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, en el que el sustrato de lente está pulido o únicamente refinado sin pulir.

27. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la película consiste en una película sin revestir seleccionada de entre el grupo constituido por una película polarizante, una película de color, una película fotocrómica, una película óptica-eléctrica, un revestimiento eléctrico-fotocrómico y una capa impresa.

28. Procedimiento según la reivindicación 27, en el que se forma el látex seco sobre una superficie principal del sustrato de lente.

29. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 27 a 28, en el que la fuerza aplicada a la película sin revestir se obtiene aplicando un vacío.