ES2330001T3 - Procedimiento para el endurecimiento de revestimiento de lentes. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para endurecer por lo menos un revestimiento termoendurecible (62) sobre una lente (50), que comprende: - calentar dicho por lo menos un revestimiento termoendurecible (62) durante un período de tiempo; y - enfriar la lente (50) durante el calentamiento de dicho por lo menos un revestimiento termoendurecible (62), durante por lo menos una parte de dicho período de tiempo.
Description
Procedimientos para el endurecimiento de
revestimiento de lentes.
La presente invención se refiere a
procedimientos para el endurecimiento de revestimientos de lentes.
Más específicamente, la invención se refiere a procedimientos para
endurecer uno o más revestimientos en un lado de una lente sin
dañar un revestimiento o revestimientos existentes en otro lado de
la lente.
Las lentes apropiadas para su uso en gafas,
tales como lentes oftálmicas, presentan normalmente uno o más
revestimientos en uno o ambos lados de la lente. Dichos
revestimientos incluyen revestimientos duros, que proporcionan al
lado de la lente al cual se aplican propiedades de resistencia a la
abrasión; los revestimientos antirreflectantes, que ayudan a
eliminar los reflejos y, en consecuencia, reducen la fatiga y/o el
estrés que los usuarios pueden experimentar mientras conducen por
la noche o trabajan frente a un ordenador; y revestimientos de tipo
espejos, que dan a las lentes un aspecto brillante de tipo espejo y
tienden a reflejar los intensos rayos de luz emitidos por
superficies tales como la nieve y el agua. Dichos revestimientos
pueden aplicarse a una lente en diferentes momentos durante el
proceso de fabricación.
En algunos casos, el laboratorio del comercio
donde un cliente acude para obtener su prescripción de gafas
aplicará uno o más de los revestimientos a las lentes. En algunos de
estos casos, las lentes tendrán ya uno o más revestimientos
aplicados a su parte frontal, o lado convexo, cuando se envían al
laboratorio/comercio. Específicamente, las lentes pueden tener un
revestimiento duro, un revestimiento antirreflectante, o ambos
revestimientos en su lado frontal. Como ejemplo, las lentes pueden
tener un revestimiento duro, un revestimiento de espejo o ambos
revestimientos en su lado frontal.
Dependiendo de la preferencia del cliente, el
laboratorio podrá entonces aplicar un revestimiento duro, un
revestimiento antirreflectante o ambos, a la parte posterior o al
lado cóncavo de la lente. El laboratorio puede también aplicar un
revestimiento duro, un revestimiento antirreflectante o ambos al
lado frontal de la lente si no existe dicho revestimiento o
revestimientos o si son necesarios uno o más de dichos
revestimientos. Esto es también así para un revestimiento duro y un
revestimiento de espejo (al contrario que con un revestimiento
antirreflectante). Antes de aplicar revestimientos a una lente, un
laboratorio tratará normalmente la superficie de la lente de
acuerdo con la potencia indicada en la prescripción correspondiente,
según las necesidades del cliente.
Los revestimientos que pueden aplicarse a uno o
a ambos lados de una lente pueden ser endurecidos por luz UV.
"Termoendurecible por luz UV" significa que puede endurecerse a
través de la aplicación de luz ultravioleta al revestimiento. Los
revestimientos que pueden aplicarse a uno o a ambos lados de la
lente pueden también como variante temoendurecerse.
Diferentes revestimientos responden de manera
diferente a la aplicación de calor. Los revestimientos duros
tienden a dañarse con grietas o a cuartearse si se calientan
demasiado. Tanto los revestimientos antirreflectantes como los
revestimientos de espejo son más sensibles al calor que los
revestimientos duros. Los revestimientos antirreflectantes y de
espejo también tienden a agrietarse si se calientan demasiado.
Normalmente, no obstante, el daño en los revestimientos
antirreflectantes y de espejo se describe como el cuarteado, lo que
significa que queda cubierto con grietas finas. Los revestimientos
antirreflectantes y de espejo tienden a cuartearse cuando se
calientan demasiado puesto que no poseen una buena capacidad para
expandirse bajo la influencia del calor. Un revestimiento duro es
normalmente por lo menos de 20 a 50 veces más espeso que los
revestimientos antirreflectantes o de espejo.
Es conocido aplicar un revestimiento duro
termoendurecible por luz UV al lado posterior de una lente, y
endurecer dicho revestimiento duro termoendurecible por luz UV sin
dañar un revestimiento duro, un revestimiento antirreflectante o
ambos, que existan en el lado frontal de la lente.
Es conocido asimismo endurecer un revestimiento
duro que puede endurecerse en el lado posterior de una lente que
utiliza un fluido térmico de endurecimiento de 3M, sin dañar un
revestimiento duro en el lado frontal de la lente. La lente se
sumergió en el fluido térmico de endurecimiento, que tenía una
temperatura de aproximadamente 132ºC. La lente estaba realizada en
policarbonato (es decir, era una lente de policarbonato tal como se
describe el término a continuación) y el revestimiento duro del
lado frontal era en su mayor parte acrílico o silicona orgánica
blanda. El lado frontal no tenía un revestimiento antirreflectante o
de espejo.
Se conoce también la cocción de una lente que
presenta un revestimiento duro termoendurecible depositado en un
lado principal endurecible por luz UV en el lado posterior de la
lente sin dañar un revestimiento duro que puede existir en el lado
frontal de la lente. La lente estaba realizada en policarbonato. El
lado frontal no presentaba un revestimiento antirreflectante o de
espejo.
La patente US nº 5.015.523 y la patente US nº
5.693.366 describen la preparación de una lente revestida en uno o
ambos lados con un lado principal orgánico, un revestimiento duro y
un revestimiento antirreflectante. La patente FR 2 539 234 describe
la preparación de una lente revestida en uno o ambos lados con un
revestimiento duro y un revestimiento antirreflectante. La patente
US nº 6.089.799 describe procesos y dispositivos para la
fabricación de lentes que presentan opcionalmente uno o más
revestimientos a través del moldeo o el revestimiento de moldeo.
Durante el endurecimiento de los compuestos endurecibles por luz UV
utilizados para preparar sustratos de lentes, se emplea aire
refrigerado.
Durante el termoendurecimiento de los
revestimientos endurecibles térmicamente, no se realiza ninguna
refrigeración.
Se proporciona un procedimiento que puede
utilizarse para endurecer uno o más revestimientos en un lado de
ciertas lentes sin dañar uno o más revestimientos en el otro lado de
dichas lentes según la reivindicación 1. Uno de los procedimientos
según la invención incluye proporcionar una lente que presenta un
revestimiento antirreflectante o de espejo en un primer lado de la
lente; depositar un revestimiento termoendurecible en un segundo
lado de la lente; y calentar el revestimiento termoendurecible sin
dañar el revestimiento antirreflectante o de espejo tal como se
establece en las reivindicaciones subordinadas.
Otro de los procedimientos según la invención
incluye proporcionar una lente de policarbonato no puro que
presenta un primer revestimiento en un primer lado de la lente;
depositar un revestimiento termoendurecible en un segundo lado de
la lente; y calentar el revestimiento termoendurecible sin dañar el
primer revestimiento, tal como se establece en las reivindicaciones
subordinadas.
Otro de los procedimientos según la invención
incluye proporcionar una lente que presenta un primer revestimiento
en un primer lado de la lente; depositar un revestimiento
termoendurecible en un segundo lado de la lente; endurecer
térmicamente el revestimiento duro termoendurecible; y enfriar la
lente de modo que el primer revestimiento no se dañe por el
termoendurecimiento tal como se establece en las reivindicaciones
subordinadas.
Otro de los procedimientos según la invención es
un procedimiento para endurecer uno o más revestimientos de una
lente, y el procedimiento incluye calentar la lente por un período
de tiempo; y enfriar la lente durante una parte del período de
tiempo tal como se establece en las reivindicaciones
subordinadas.
A continuación se describen otros
procedimientos.
Los siguientes dibujos muestran ciertos aspectos
de los presentes procedimientos, pero no necesariamente todos. Los
dibujos se ilustran por medio de un ejemplo no limitativo, y
utilizan referencias similares para indicar elementos
similares.
La figura 1 es un diagrama de flujo que enumera
las etapas de una forma de realización de los presentes
procedimientos.
La figura 2 describe una versión de una lente
que puede utilizarse de acuerdo con los presentes
procedimientos.
La figura 3 muestra una preparación que puede
utilizarse para desarrollar una o más etapas de los presentes
procedimientos.
Las figuras 4A-4C muestran
diferentes vistas de un dispositivo de sujeción de una lente que
puede utilizarse al desarrollar las formas de realización de los
presentes procedimientos.
La figura 5 es un diagrama de flujo que enumera
las etapas de otra realización de los presentes procedimientos.
La figura 6 muestra una preparación que puede
utilizarse para desarrollar una o más etapas de los presentes
procedimientos.
La figura 7 es un diagrama de flujo que enumera
las etapas de otra forma de realización de los presentes
procedimientos.
La figura 8 es un diagrama de flujo que enumera
las etapas de otra forma de realización de los presentes
procedimientos.
Las figuras 9-11 muestran
diferentes configuraciones utilizadas durante el ensayo de algunos
de los presentes procedimientos.
La figura 12 es un diagrama de un
termointercambiador utilizado en el ensayo de algunos de los
presentes procedimientos.
En el presente documento (incluidas las
reivindicaciones), los términos "comprenden" (y cualquier forma
de comprender, tal como "comprende" y "comprendiendo"),
"presentan" (y cualquier forma de presentar, tal como
"presenta" y "presentando"), e "incluyen" (y
cualquier forma de incluir, tal como "incluye" e
"incluyendo") son verbos de enlace abierto. Como resultado de
ello, un procedimiento o una etapa en un procedimiento, que
"comprende", "presenta", o "incluye" una o más etapas
o elementos, comprende dichas una o más etapas o elementos, pero no
se limitan a comprender únicamente dichas una o más etapas o
elementos.
Por lo tanto, y a modo de ejemplo, un
procedimiento "que comprende" proporcionar una lente que tiene
un primer lado, un segundo lado, y un revestimiento
antirreflectante o de espejo en el primer lado; depositar un
revestimiento termoendurecible en el segundo lado de una lente; y
calentar el revestimiento termoendurecible sin dañar el
revestimiento antirreflectante o de espejo, comprende, pero no se
limita únicamente a comprender, las etapas indicadas. Es decir, el
procedimiento comprende las etapas indicadas, pero comprende
asimismo otras etapas que no se indican expresamente. Por ejemplo,
el procedimiento comprende asimismo depositar otro revestimiento
-además del revestimiento termoendurecible- en el segundo lado de la
lente, tal como en el revestimiento termoendurecible o entre el
segundo lado y el revestimiento termoendurecible.
Además, deben interpretarse de la misma manera
las etapas individuales de un procedimiento. Es decir, una etapa
que exige "depositar un revestimiento termoendurecible en el
segundo lado" de una lente, significa depositar por lo menos un
revestimiento termoendurecible en el segundo lado de la lente. Por
lo tanto, siempre y cuando se deposite un revestimiento
termoendurecible en el segundo lado de la lente, esta etapa también
comprende depositar revestimientos adicionales en el segundo lado
de la lente.
La figura 1 muestra una forma de realización de
los presentes procedimientos. El procedimiento 100 incluye la etapa
10, que es proporcionar una lente, tal como una lente oftálmica, que
presenta un revestimiento antirreflectante o de espejo en un lado
de la lente, tal como un lado convexo; la etapa 20, que consiste en
depositar un revestimiento termoendurecible en otro lado de la
lente, tal como un lado cóncavo; y la etapa 30, que consiste en
calentar el revestimiento termoendurecible sin dañar el
revestimiento antirreflectante o de espejo.
Daño significa agrietamiento o cuarteado visible
a simple vista. Por lo tanto, el termoendurecimiento de un
revestimiento termoendurecible sin "dañar" otro revestimiento,
significa que el otro revestimiento no se agrieta ni cuartea (tal
como se percibe a simple vista) debido al termoendurecimiento.
Un revestimiento que está "sobre" un lado
de una lente se define como un revestimiento que (a) está colocado
sobre dicho lado, (b) no necesita estar en contacto con dicho lado
-es decir, uno o más revestimientos intervinientes pueden estar
dispuestos entre dicho lado y el revestimiento en cuestión-, y (c)
no es necesario que cubran dicho lado completamente.
Un revestimiento que se ha depositado
"sobre" un lado de una lente se define como un revestimiento
que (a) se coloca sobre dicho lado utilizando cualquier medio de
depósito (tal como revestimiento por rotación, revestimiento por
inmersión o deposición en vacío), (b) no es necesario que esté en
contacto con dicho lado -es decir, uno o más revestimientos
intervinientes pueden estar dispuestos entre dicho lado y el
revestimiento en cuestión-, y (c) no es necesario que cubran dicho
lado completamente.
"Calentar" una lente se define como elevar
la temperatura de la lente mediante la aplicación de calor.
"Calentar" puede tener como resultado, pero no necesariamente,
el endurecimiento completo del revestimiento o revestimientos sobre
la lente que se está calentando. Una forma de "calentar" es
"calentar por calor", tal como se define a continuación.
"Calentar" no incluye acciones que no estén diseñadas para
desempeñar una función en el depósito de revestimientos sobre la
lente.
"Termoendurecer" un revestimiento se define
como el endurecimiento del revestimiento, aunque no necesariamente
el endurecimiento completo, utilizando cualquier medio adecuado para
aplicar calor al revestimiento. El calor puede generarlo, por
ejemplo, un calentador de infrarrojos, resistencias de
calentamiento, o cualquier otro calentador térmico y aplicarse, por
ejemplo, mediante el uso de aire forzado o por simple proximidad
(por ejemplo, el calor llega al revestimiento debido a que la
fuente de calor está cerca del revestimiento). "Termoendurecer"
puede incluir el pre-endurecimiento, tal como se
utiliza por los expertos en la materia; el
post-endurecimiento, tal como se utiliza por los
expertos en la materia; o tanto el
pre-endurecimiento como el
post-endurecimiento
Un revestimiento "termoendurecible" se
define como un revestimiento endurecible mediante la aplicación de
calor en lugar de luz/radiación ultravioleta. Por lo tanto, los
revestimientos endurecibles por luz ultravioleta no son
revestimientos termoendurecibles en el sentido de la presente
memoria.
En la figura 2 se ilustra un ejemplo de una
lente a la cual puede aplicarse un revestimiento termoendurecible y
endurecerse de acuerdo con el procedimiento 100. La lente 50 incluye
un primer lado 52 y un segundo lado 54. En la forma de realización
ilustrada en la figura 2, el primer lado 52 es convexo y el segundo
lado 54 es cóncavo. El primer lado 52 presenta un revestimiento.
Más específicamente, el primer lado 52 presenta una serie de
revestimientos o capas -revestimientos 56, 58 y 60. El revestimiento
56 puede ser un revestimiento de imprimación realizado en látex. El
revestimiento 58 puede ser un revestimiento duro realizado con una o
más capas de material (por ejemplo 2, 3, 4, 5 o más capas) que se
combinan para impartir propiedades de resistencia a la abrasión. El
revestimiento 60 puede ser un revestimiento antirreflectante o de
espejo realizado en una o más capas de material (por ejemplo 2, 3,
4, 5 o más capas) que se combinan para proporcionar propiedades
anti-reflectantes o de espejo. Los expertos en la
materia pueden utilizar el término "apilamiento" para describir
un revestimiento, tal como un revestimiento 60, realizado en dos o
más capas. Además, los expertos en la materia pueden utilizar el
término "apilamiento" para referirse a revestimientos
múltiples, tales como los revestimientos 56 y 58.
La imprimación utilizada para el revestimiento
56 puede ser una imprimación resistente a la abrasión. Por
"imprimación resistente a la abrasión" se entiende en la
presente memoria un revestimiento de imprimación que mejora la
resistencia a los impactos del artículo óptico acabado cuando se
compara con el mismo artículo óptico sin el revestimiento de
imprimación resistente a los impactos. Los revestimientos de
imprimación resistentes a los impactos habituales son
revestimientos a base de (met)acrílico y revestimientos a
base de poliuretano.
En la patente US nº 5.015.523 se describen,
entre otros, unos revestimientos resistentes a los impactos a base
de (meta)acrílico, mientras que en las patentes japonesas
63-141001 y 63-87223, la patente
EP-0404111 y la patente US nº 5.316.791, se
describen, inter alia, unos revestimientos de resina a base
de poliuretano termoplástico y reticulado.
En particular, un revestimiento de imprimación
resistente a los impactos adecuado para su uso como revestimiento
56 puede estar realizado en una composición de látex tal como látex
poli(met)acrílico, un látex de poliuretano o un látex
de poliéster. Entre las composiciones de revestimiento de
imprimación resistentes a los impactos a base de
(met)acrílico, están las composiciones a base de
(met)acrilato de polietilenglicol, tales como, por ejemplo,
diacrilato de tetraetilenglicol, diacrilato de polietilenglicol
(200), diacrilato de polietilenglicol (400),
di(met)acrilato de polietilenglicol (600), así como
los (met)acrilatos de uretano y sus mezclas.
Preferentemente, un revestimiento de imprimación
resistente a los impactos para su uso como revestimiento 56
presenta una temperatura de transición vítrea (Tg) inferior a
30ºC.
Entre las composiciones de revestimiento de
imprimación resistente a los impactos preferidas para su uso como
revestimiento 56, está un látex acrílico comercializado con el
nombre de Acrylic latex A-639 comercializado por
Zeneca y un látex de poliuretano comercializado con los nombres
W-240 y W-234 de Baxenden.
En general, el espesor del revestimiento 56 está
comprendido entre 0,1 y 10 \mum, y preferentemente entre 0,5 y 2
\mum. Por ejemplo, el revestimiento 56 puede tener un espesor de
aproximadamente 1 \mum.
De manera preferida, los revestimientos duros
utilizados con los procedimientos actuales comprenden hidrolizados
de polialcoxisilanos, en particular los que comprenden
epoxitrialcoxisilanos y/o epoxidialcoxisilanos. Los anteriores
pueden comprender optativa y preferentemente unas cargas inorgánicas
tales como SiO_{2}, TiO_{2}, Sb_{2}O_{5}, Al_{2}O_{3},
y Fe_{2}O_{3}.
Un ejemplo de un revestimiento resistente a la
abrasión que puede utilizarse para el revestimiento 58 se obtiene
mediante el endurecimiento de una composición que contiene:
- A:
- sílice coloidal que presenta un diámetro medio de partícula de 1 a 100 \mum;
- B:
- un disolvente;
- C:
- un hidrolizado o una mezcla de hidrolizados de compuesto(s) de silano; de fórmula:
- en la que:
- R^{1} representa un grupo orgánico que contiene un grupo epoxy;
- R^{2} es un radical de hidrocarburo que tiene de 1 a 2 átomos de carbono;
- R^{3} es un grupo de hidrocarburo que posee de 1 a 4 átomos de carbono, y a tiene un valor de 0 ó 1.
La estructura de la sílice es preferentemente
SiO_{2}. La sílice coloidal se obtiene mediante la dispersión
macromolecular de la sílice anhidra en un medio dispersante. El
medio dispersante puede ser agua, un alcohol, un cellosolve, una
cetona, un éster, un carbitol o similares, o sus mezclas.
\vskip1.000000\baselineskip
Los compuestos de silanos que se prefieren más
particularmente contienen un grupo epoxy de fórmula:
en la que p y q son 1 a 6 y r es 0
a
2.
\vskip1.000000\baselineskip
Unos ejemplos de compuestos de silano
hidrolizado adecuados para su uso con los presentes procedimientos
incluyen:
- -
- \gamma-glicidoxipropiltrimetoxisilano,
- -
- \gamma-glicidoxipropiltrietoxisilano,
- -
- \gamma-glicidoxipropil(metil)dimetoxisilano,
- -
- \gamma-glicidoxipropil(metil)dietoxisilano,
- -
- \beta-(3,4-epoxiciclohexil)etiltrimetoxisilano,
o similares.
\vskip1.000000\baselineskip
Los revestimientos resistentes a la abrasión
adecuados que pueden utilizarse para el revestimiento 58 contienen
preferentemente aditivos para prolongar su vida de almacenamiento,
tales como agentes quelantes \beta-dicetona y
\beta-cetoéster, o sus mezclas. Otros ejemplos
incluyen la acetilacetona, el acetoacetato de etilo y similares.
Los hidrolizados de compuestos de silano de la
fórmula (a) se obtienen mediante la hidrólisis en el medio
dispersante para la sílice coloidal. La hidrólisis puede efectuarse
añadiendo agua y un catalizador ácido tales como los ácidos
clorhídrico, sulfúrico, nítrico, fosfórico o acético.
Los catalizadores de polimerización pueden
introducirse en estas composiciones para reducir la temperatura y
el tiempo de endurecimiento. Los catalizadores adecuados incluyen
ácidos de Bronsted tales como ácido clorhídrico, ácido sulfúrico y
ácido nítrico, ácidos de Lewis tales como cloruro de aluminio,
cloruro de estaño, borofluoruro de zinc, fluoruro de boro, los
compuestos de haluros ácidos, compuestos quelados de acetilacetona y
acetoacetato, compuestos carboxílicos de magnesio, titanio,
zirconio y estaño y perclorato de sodio, perclorato de magnesio,
perclorato de cobre, perclorato de zinc, perclorato de hidrógeno y
perclorato de litio.
Las composiciones de revestimiento duro que
pueden utilizarse para el revestimiento 58 pueden contener además
unos aditivos tales como absorbedores de luz ultravioleta,
surfactantes de silicona o fluorados, tintes, pigmentos y
modificadores del índice de refracción.
Los procedimientos adecuados para aplicar un
revestimiento 58 resistente a la abrasión adecuado en el
revestimiento de imprimación 56 incluyen el centrifugado, la
inmersión y la pulverización. Dichos mismos procedimientos de
aplicación pueden utilizarse para aplicar también un revestimiento
de imprimación adecuado 56.
El endurecimiento de la capa resistente a la
abrasión se efectúa preferentemente a una temperatura de 80 a 150ºC
durante 30 minutos a 2 horas 30 minutos. Después del endurecimiento,
el espesor de la capa resistente a la abrasión se elige
preferentemente para estar entre 1 y 15 \mum, y más
particularmente entre 2 y 6 \mum.
Otro revestimiento resistente a la abrasión
adecuado que puede utilizarse para el revestimiento 58 (denominado
en la presente memoria como "HC 1") puede estar realizado de
80,5 partes de ácido clorhídrico 0,1 N añadido gota a gota a una
solución que contiene 224 partes de
(3-glicidoloxipropil)-trimetoxisilano
(GLYMO) y 120 partes de dimetildietoxisilano (DMDES). La solución
hidrolizada puede agitarse durante 24 horas a temperatura ambiente
y después pueden añadirse 718 partes de un 30% de sílice coloidal en
metanol, 15 partes de acetilacetonato de aluminio y 44 partes de
etilcellosolve. También puede añadirse una pequeña cantidad de
surfactante. El extracto seco teórico (TDC) de dicha composición
deberá ser del orden del 13% de material sólido del DMDES
hidrolizado.
Otra composición adecuada del revestimiento duro
se describe en la patente US nº 4.211.823.
\vskip1.000000\baselineskip
Un ejemplo (denominado en la presente memoria
como "revestimiento AR 1") de un revestimiento antirreflectante
multicapa que puede utilizarse para el revestimiento 60 y aplicarse
al revestimiento 58 mediante la deposición en vacío se compone de
las siguientes capas en el orden enumerado y el espesor óptico
enumerado:
El espesor óptico se da para \lambda = 550 nm.
El espesor óptico de una capa es el espesor físico de la capa
multiplicado por el índice de refracción de la capa a 550 nm.
Los ejemplos de otros revestimientos
antirreflectantes adecuados para su uso como revestimiento 60
consisten en una película monocapa o multicapa de material
dieléctrico tal como SiO, SiO_{2}, Si_{3}N_{4}, TiO_{2},
ZrO_{2}, Al_{2}O_{3}, MgF_{2} o Ta_{2}O_{5}, o mezclas
de los mismos. El uso de dichos materiales permite impedir la
aparición de un reflejo en la zona de contacto entra la lente y el
aire.
\vskip1.000000\baselineskip
Un revestimiento antirreflectante 60 puede
aplicarse mediante la deposición en vacío según una de las técnicas
siguientes:
- 1:
- mediante evaporación, optativamente asistida por haz de iones.
- 2:
- mediante la pulverización utilizando un haz de iones.
- 3:
- mediante el salpicado catódico.
- 4:
- mediante la deposición química en fase de vapor asistida por plasma.
\vskip1.000000\baselineskip
Además de la deposición en vacío, puede
realizarse la deposición de una capa inorgánica para una versión
anti-reflectante del revestimiento 60 mediante una
ruta de sol-gel (por ejemplo de hidrolizados de
tetraetoxisilano).
En el caso en que una versión
anti-reflectante del revestimiento 60 incluye una
única capa, su espesor óptico deberá ser igual a \lambda/4, en la
que \lambda es una longitud de onda de entre 450 y 650 nm. En el
caso en que el revestimiento 60 incluye tres capas, puede emplearse
una combinación correspondiente al espesor óptico \lambda/4-
\lambda/2- \lambda/4 o \lambda/4- \lambda/4- \lambda/4,
respectivamente. Es también posible emplear un revestimiento
equivalente 60 compuesto de más capas, en lugar de que cualquiera
de las capas forme parte de las tres capas mencionadas
anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
Los revestimientos de espejo que pueden
utilizarse como revestimiento 60 pueden realizarse utilizando una
capa de índice elevado seguida de una capa de índice bajo, seguida
por una capa de índice elevado. La adición de más pares de capas,
por ejemplo, índice elevado-bajo, aumentará la
reflectancia del revestimiento. Los apilamientos que pueden
utilizarse como versiones de revestimiento de espejo del
revestimiento 60 pueden diseñarse por el procedimiento de 1/2 de
onda como se entenderá por los expertos en la materia. Los expertos
en la materia entenderán asimismo que pueden obtenerse diferentes
colores de revestimiento de espejo modificando el espesor de las
capas del revestimiento en relación con los índices de refracción de
dichas capas.
Los revestimientos de espejo que pueden
utilizarse como revestimiento 60 pueden depositarse en un lado de
la lente utilizando cualquier procedimiento adecuado conocido en la
técnica, tal como deposición en vacío, salpicado, revestimiento por
evaporación y revestimiento por rotación.
Los revestimientos de espejo pueden comprender
una o más capas de óxido dieléctrico, tales como SiO, SiO_{2},
ZrO_{2}, TiO_{2}, o similares. Puede realizarse un revestimiento
de espejo de banda ancha y dos capas con un 20% de reflexión en el
intervalo de longitud de onda comprendido entre 380 y 780 nm con la
composición siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
En otra forma de realización, un revestimiento
de espejo de banda ancha de tres capas con un 20% de reflexión
sobre el intervalo de longitud de onda comprendido entre 380 y 780
nm puede realizarse con el siguiente apilamiento:
Es posible realizar revestimientos de espejo
dieléctricos utilizando múltiples combinaciones de los apilamientos
descritos anteriormente o utilizando combinaciones de capas de
índice elevado-bajo de otro de los óxidos descritos
anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
Cada uno de los presentes revestimientos pueden
someterse a uno o más ensayos de adherencia con el fin de
determinar si el revestimiento se adhiere adecuadamente a su
sustrato. Por ejemplo, la adherencia en seco de un revestimiento
puede medirse cortando a través del revestimiento con una cuchilla
una serie de 10 líneas, alejadas 1 mm entre sí, seguido por una
segunda serie de 10 líneas, alejadas 1 mm entre sí, en ángulos
rectos a la primera serie, formando un modelo sombreado. Después
del soplado del modelo sombreado con un chorro de aire con el fin
de retirar cualquier polvo formado durante el trazado, puede
aplicarse cinta de celofán transparente sobre el modelo sombreado,
presionarse hacia abajo firmemente, y después retirarse rápidamente
del revestimiento en una dirección perpendicular a la superficie
del revestimiento. La aplicación y retirada de cinta nueva puede
repetirse dos veces más. La lente puede entonces someterse al
tintado para determinar el porcentaje de adherencia, significando
las zonas tintadas fallos de la adherencia.
Para ensayar la adherencia puede utilizarse
también un ensayo de cocción que comprende sumergir una lente
revestida en agua hirviendo durante 30 minutos.
Un revestimiento supera estos ensayos de
adherencia cuando el porcentaje de adherencia es superior al
95%.
\vskip1.000000\baselineskip
La lente 50 puede ser una lente de
policarbonato. Por lente de "policarbonato", se entiende una
lente realizada en policarbonato de bisfenol-A.
Dicho material puede obtenerse de una serie de fuentes, incluidas
General Electric (por ejemplo LEXAN), Bayer AG (por ejemplo
MAKROLON) y Teijin Limited.
La lente 50 puede ser también una lente de
policarbonato no puro. Esto significa que la lente está realizada
en cualquier material adecuado o combinación de materiales adecuados
salvo policarbonato puro. Dicho de otro modo, la lente debe incluir
algún material adecuado distinto del policarbonato. No es necesario
que una lente de policarbonato no puro incluya un determinado
policarbonato, pero podría incluirlo, siempre y cuando la lente
incluya también otro material adecuado. Un ejemplo de dicha lente es
la lente de marca ORMA de Essilor International, que contiene
dietilenglicol-bis-(carbonato de alilo).
En lugar de la combinación de revestimientos 56,
58 y 60, pueden aplicarse otras combinaciones de revestimientos al
lado convexo de una lente de modo coherente con los presentes
procedimientos. Por ejemplo, un revestimiento duro y un
revestimiento antirreflectante pueden aplicarse a un primer lado 52
sin un revestimiento de imprimación. Un revestimiento duro y un
revestimiento de espejo puede aplicarse del mismo modo. Como
variante, puede utilizarse únicamente un revestimiento de
imprimación junto con un revestimiento duro (por ejemplo 56 y 58),
sin un revestimiento antirreflectante o revestimiento de espejo en
el primer lado 52. Como otra alternativa, al primer lado 52 puede
aplicarse únicamente un revestimiento duro (con o sin un
revestimiento de imprimación). Como otra alternativa, al primer
lado 52 puede aplicarse únicamente un revestimiento antirreflectante
(con o sin un revestimiento de imprimación). Como otra alternativa
más, al primer lado 52 puede aplicarse un único revestimiento de
espejo (con o sin un revestimiento de imprimación). Los
revestimientos de imprimación, revestimientos duros (por ejemplo
resistentes a la abrasión), y revestimientos antirreflectantes o de
espejo descritos anteriormente pueden utilizarse en estas
combinaciones alternativas.
De acuerdo con la etapa 20 del procedimiento
100, el revestimiento 62, que es un revestimiento termoendurecible,
puede depositarse en un segundo lado 54 de la lente 50 utilizando
cualquier procedimiento adecuado de los dados anteriormente. Por
ejemplo, el revestimiento por rotación puede utilizarse para
depositar o aplicar el revestimiento 62 al segundo lado 54 de la
lente 50. Ejemplos de un revestimiento termoendurecible incluyen
los revestimientos duros identificados anteriormente para su uso
como revestimiento 58. Otro ejemplo de un revestimiento duro
termoendurecible es un revestimiento antirreflectante
sol-gel. Los revestimientos antirreflectantes
adecuados como revestimiento sol-gel contienen
general y preferentemente una elevada cantidad de óxidos
inorgánicos, tales como óxidos metálicos, empotrados en una matriz
de polisiloxano (obtenidos preferentemente de hidrólisis de
alcoxisilanos). En general comprenden más del 50% en peso de óxido
metálico, preferentemente más del 60% e incluso más preferentemente
más del 70% (en peso del revestimiento endurecido). Por el
contrario, los revestimientos duros preferidos contienen en general
cantidades inferiores de óxidos inorgánicos (no obstante, es posible
alcanzar hasta un 65% en peso de óxido). Se basan preferentemente
en una matriz orgánica que comprende en general un
organopolisiloxano (obtenido a partir de la hidrólisis de un
alcoxisilano orgánico), tal como GLYMO. Otro ejemplo de un
revestimiento duro termoendurecible es un revestimiento de espejo
sol-gel. Un ejemplo de un revestimiento de espejo
sol-gel es:
Al segundo lado 54 de la lente 50 pueden
aplicarse revestimientos adicionales, por ejemplo depositándolos en
el revestimiento termoendurecible 62. Si el revestimiento
termoendurecible 62 es un revestimiento duro, ejemplos de dicho
revestimiento adicional incluyen los revestimientos
antirreflectantes y de espejo descritos anteriormente para su uso
como revestimiento 60. Si el revestimiento termoendurecible 62 es un
revestimiento antirreflectante sol-gel, ejemplos de
dicho revestimiento adicional incluyen los revestimientos duros
descritos anteriormente para su uso como revestimiento 58. Otros
revestimientos que pueden aplicarse al segundo lado 54 de la lente
50 de acuerdo con los presentes procedimientos incluyen uno o más
revestimientos de imprimación, tales como los dados anteriormente
para su uso como revestimiento 56.
Un revestimiento que se ha depositado
"sobre" otro revestimiento ("revestimiento 1" a efectos de
esta definición) se define como un revestimiento que (a) se coloca
sobre el revestimiento 1 utilizando cualquier medio de depósito
(tal como revestimiento por rotación, revestimiento por inmersión o
deposición en vacío), (b) no es necesario que esté en contacto con
el revestimiento 1 -es decir, uno o más revestimientos
intervinientes pueden disponerse entre el revestimiento 1 y el
revestimiento en cuestión, y (c) no es necesario que cubra
completamente el revestimiento 1.
La figura 3 muestra una preparación que puede
utilizarse para efectuar la etapa 30 del procedimiento 100. La
figura 3 muestra un dispositivo 90 de sujeción de lente, que
presenta una cavidad 92 y un área de sujeción de lente definida por
la superficie de sujeción 94 de la lente curvada. La figura 3
ilustra un dispositivo de sujeción 90 de lente en una vista en
sección parcial con el fin de revelar un ejemplo de curvatura de la
superficie de sujeción 94 de la lente curvada y la parte superior de
la cavidad 92. La lente 50 se apoya en el área de sujeción de lente
sobre la película fina de agua 70, que es una forma de capa o
líquido. El agua 80 se bombea continuamente al interior de la
cavidad 92 a través de la entrada 82. El agua se retira de la
cavidad 92 a través de la salida 84. Aunque no se ilustra, la
entrada 82 y la salida 84 pueden estar conectadas a un
termo-intercambiador (por ejemplo una unidad de
refrigeración) que recicla el agua que fluye a través de la cavidad
92. El agua entra a la cavidad a través de la entrada 82 en un
estado enfriado y, en la medida en que se haya calentado el agua
que sale de la cavidad a través de la salida 84, el
termo-intercambiador a través del cual pasa la
misma, la vuelve a enfriar a medida que sigue su recirculación. Para
mayor claridad, no se ilustran los revestimientos aplicados a los
lados de la lente 50. El calentador 110 se coloca sobre el
dispositivo de sujeción 90 de la lente y, en consecuencia, la lente
50. Un ejemplo de un calentador que puede utilizarse es una pistola
de aire caliente (por ejemplo, un calentador por convección). Otro
ejemplo es un calentador por infrarrojos, tal como un calentador
DIMA SMRO-0252.
Utilizando la preparación ilustrada en la figura
3, con el fin de termoendurecer el revestimiento que puede
endurecerse por calor depositado en el lado cóncavo de la lente 50,
el calentador 110 puede colocarse a 15-24 cm (6
pulgadas) del revestimiento duro termoendurecible y utilizarse para
calentar el revestimiento duro termoendurecible a una temperatura
de 110º centígrados durante 18 minutos. Esta temperatura, que es la
temperatura en la superficie de la lente, puede medirse utilizando
una sonda de infrarrojos. De este modo, el termoendurecimiento no
dura más de una hora y, más específicamente, no más de 30 minutos.
A medida que tiene lugar el termoendurecimiento, el agua enfriada a
14º Centígrados se bombea a través de la cavidad 92 a una velocidad
de 4 litros por minuto. Mediante lo anterior, la temperatura de
superficie del lado convexo de la lente 50 puede mantenerse por
debajo de 45º Centígrados durante el termoendurecimiento, y no
tiene lugar ningún agrietamiento ni cuarteado del revestimiento
antirreflectante en el lado convexo.
El mismo enfoque puede adoptarse para
termoendurecer cualquier número de revestimientos en el lado 54 de
la lente 50, incluidos revestimientos duros endurecibles por calor,
revestimientos antirreflectantes termoendurecibles, revestimientos
de espejo termoendurecibles y similares, sin dañar el revestimiento
antirreflectante o de espejo en el lado convexo de la lente 50.
Esto es así independientemente de si la lente 50 incluye material de
policarbonato. Además, este enfoque no tendrá como resultado el
daño de cualquier otro revestimiento en el lado convexo de la lente
50 (tal como un revestimiento duro 58 y/o revestimiento de
imprimación 56), puesto que el revestimiento antirreflectante o de
espejo es el revestimiento entre los descritos anteriormente con más
posibilidad de daño como resultado del termoendurecimiento. El
enfriamiento proporcionado por el dispositivo de sujeción 90 de la
lente enfriada por calor, es una refrigeración por conducción puesto
que la película de agua fina 70 transfiere el calor del lado
convexo de la lente 50 a la parte superior 93 del dispositivo de
sujeción 90 de la lente, a través de la parte superior 93 y al agua
80, que se mueve continuamente hacia el interior y hacia el
exterior de la cavidad 92. El termoendurecimiento proporcionado por
el calentador 110 es el termoendurecimiento de convección.
Una descripción más detallada de un dispositivo
de sujeción de lente adecuado para su uso en la realización de los
presentes procedimientos se ilustra en las figuras
4A-4C. La figura 4A muestra una vista lateral de
una forma de realización de un dispositivo de sujeción 90 de la
lente, que puede ser refrigerado por agua tal como se ha descrito
anteriormente. La forma de realización del dispositivo de sujeción
90 de la lente que se ilustra incluye una parte superior 93; una
superficie de sujeción 94 de la lente curvada, que define el área
de sujeción 95 de la lente; una pared lateral 96, una cavidad 92, y
una parte inferior 97. La parte inferior 97 puede estar realizada
de una pieza con el dispositivo de sujeción 90 de la lente, o puede
sujetarse con pernos o atornillarse a la pared lateral 96 con
ajustadores colocados a través de los orificios 98. Las aberturas
99 en la pared lateral 96 se proporcionan para comunicar con la
entrada 82 y la salida 84 ilustradas en la figura 3. La anchura W
de la forma de realización del dispositivo de sujeción 90 de la
lente ilustrado en la figura 4A puede ser de 7,937 cm (3,125
pulgadas) y la altura H puede ser de 3,175 cm (1,25 pulgadas). El
espesor de la parte inferior 97 puede ser de 0,635 cm (0,25
pulgadas). El espesor de la parte superior 93 puede ser de 0,635 cm
(0,25 pulgadas). Los orificios 98 pueden presentar un diámetro de
0,238 cm (3/32 pulgadas) y las aberturas 99 pueden presentar un
diámetro de 0-635 cm (0,25 pulgadas). La superficie
curvada de sujeción 94 de la lente puede presentar una curva de
base de 6. Las figuras 4B y 4C son unas vistas superior e inferior,
respectivamente, de la forma de realización del dispositivo de
sujeción 90 de la lente ilustrado en la
figura 4A.
figura 4A.
Otra forma de realización de los presentes
procedimientos se ilustra en la figura 5. El procedimiento 200
incluye la etapa 210, que consiste en proporcionar una lente de
policarbonato no puro, tal como una lente oftálmica de
policarbonato no puro, que presenta un primer revestimiento sobre
uno de sus lados, tal como un lado convexo; una etapa 220, que
consiste en depositar un revestimiento termoendurecible en otro lado
de la lente, tal como un lado cóncavo; y la etapa 230, que consiste
en calentar el revestimiento termoendurecible sin dañar el primer
revestimiento.
La lente 50 descrita anteriormente puede
utilizarse de acuerdo con el procedimiento 200, siempre y cuando
sea una lente de policarbonato no puro. Los revestimientos y los
procedimientos para aplicar dichos revestimientos al primer y
segundo lado de la lente 50 descritos anteriormente, pueden
utilizarse para llegar a la lente proporcionada en la etapa 210 y
efectuar la etapa 220. El calentamiento y el enfriamiento descritos
anteriormente pueden utilizarse para efectuar la etapa 230.
Otro modo de efectuar la etapa 230 incluye el
calentamiento intermitente. Esto puede obtenerse utilizando la
preparación ilustrada en la figura 6. La preparación 300 incluye la
cinta de transporte giratoria 310 que presenta unas zonas de
calentamiento 330 y 350 colocadas entre las zonas de enfriamiento
320 y 340. Las zonas se definen generalmente por líneas de puntos.
Los calentadores 110 se colocan sobre la cinta de transporte en las
zonas de calentamiento. La unidad de enfriamiento 360 (por ejemplo,
un termo-intercambiador) se coloca en la parte
intermedia de la cinta de transporte giratoria 310 y está
configurada para girar con el dispositivo de sujeción 90 de la
lente al cual está conectado por la entrada 82 y la salida 84. La
lente 50 se coloca sobre la película fina de agua 70 apoyándose
contra la superficie curva de sujeción 94 de la lente.
Un modo de efectuar el termoendurecimiento de la
etapa 230 es aplicar calor intermitentemente al revestimiento
termoendurecible sobre la lente 50 utilizando la preparación 300.
Más específicamente, puede hacerse que la lente 50 gire a través de
las zonas de calentamiento 330 y 350 un total de tres veces cada vez
(es decir, tres pasos sobre la zona de calentamiento 330 y tres
pasos a través de la zona de calentamiento 350), pasando
aproximadamente 1,5 minutos en cada zona. Así, el
termoendurecimiento no dura más de una hora y, más específicamente,
no más de 30 minutos. Los calentadores 110 sobre las zonas de
calentamiento 330 y 350 pueden fijarse de 225 a 350º Centígrados.
Ambos calentadores pueden fijarse para soplar aire caliente a través
de la lente 50. Como variante, los calentadores pueden colocarse lo
suficientemente cercanos a la superficie expuesta de la lente 50 de
modo que no sea necesario soplar el aire.
El tiempo necesario para que el dispositivo de
sujeción de la lente pase a través de cada zona de enfriamiento
puede ser también de 1,5 minutos. Además, la superficie curvada de
sujeción 94 de la lente puede mantenerse a una media de
aproximadamente 5-6º Centígrados a medida que el
dispositivo de sujeción 90 de la lente pasa a través de las cuatro
zonas (las zonas de enfriamiento 320 y 340 están diseñadas de este
modo puesto que no se aplica calor de los calentadores en dichas
zonas). Esto puede obtenerse en parte utilizando un líquido y, más
específicamente, utilizando agua enfriada que fluye a través de la
cavidad 92 (no ilustrada en la figura 6) del dispositivo de
sujeción 90 de la lente.
Al efectuarse la preparación 300 del modo
descrito anteriormente con el fin de efectuar la etapa 230 del
procedimiento 200, un revestimiento, tal como un revestimiento de
imprimación, un revestimiento duro o un revestimiento
antirreflectante o de espejo en un lado de una lente 50 -tal como el
lado convexo- podrá no alcanzar o bien superar los 50ºC durante el
termoendurecimiento de la etapa 230. Efectuando el calentamiento
descrito anteriormente en conexión con la preparación 300, la
temperatura de superficie de un revestimiento termoendurecible
depositado en el lado cóncavo de la lente 50 puede alcanzar una
temperatura de superficie de por lo menos 100º Centígrados. El
endurecimiento que puede obtenerse efectuando la etapa 230 tal como
se ha descrito anteriormente en conexión con la preparación 300
puede incluir el termoendurecimiento de múltiples revestimientos
(por ejemplo un revestimiento duro más un revestimiento
antirreflectante) depositados en el lado cóncavo de la lente 50.
A modo de explicación, se cree que una de las
razones por las que ha aparecido habitualmente el agrietamiento de
los revestimientos antirreflectantes y de espejo se debe
probablemente a la diferencia de los materiales entre las capas del
revestimiento antirreflectante o de espejo y los otros
revestimientos (por ejemplo revestimientos duros y revestimientos
de imprimación) o el material del sustrato, todos los cuales tienen
diferentes coeficientes de expansión térmica. Las capas
anti-reflectantes y de espejo y particularmente las
descritas anteriormente como adecuadas para su uso como
revestimiento 60, están compuestas principalmente por óxidos
inorgánicos. Más particularmente, con excepción del óxido de
silicona, las capas anti-reflectantes descritas
anteriormente contienen únicamente óxidos metálicos.
En la figura 7 se ilustra otra forma de
realización de los presentes procedimientos. El procedimiento 400
incluye la etapa 410, que es proporcionar una lente, tal como una
lente oftálmica (que puede ser una lente de policarbonato o una
lente de policarbonato no puro), que presenta un primer
revestimiento en uno de sus lados, tal como un lado convexo; una
etapa 420, que consiste en depositar un revestimiento
termoendurecible en otro lado de la lente, tal como un lado
cóncavo; la etapa 430 que es termoendurecer el revestimiento
termoendurecible; y la etapa 440, que es enfriar la lente de modo
que el primer revestimiento no se dañe mediante el
termoendurecimiento.
La lente 50 descrita anteriormente puede
utilizarse de acuerdo con el procedimiento 400. Los revestimientos
y los procedimientos para aplicar dichos revestimientos al primer y
segundo lado de la lente 50 descritos anteriormente pueden
utilizarse para llegar a la lente proporcionada en la etapa 410 y
efectuar la etapa 420. El termoendurecimiento y el enfriamiento
descritos anteriormente, incluida la descripción que acompaña a la
preparación 300, pueden utilizarse para efectuar las etapas 430 y
440, respectivamente. Como variante, puede utilizarse la
refrigeración por convección, tal como el enfriamiento obtenido
mediante el soplado de aire comprimido sobre la lente, tal como se
describe a continuación en el Ejemplo 3.
Otra realización adicional de los presentes
procedimientos se ilustra en la figura 8. El procedimiento 500 es
un procedimiento para termoendurecer uno o más revestimientos de una
lente, tal como una lente oftálmica (que puede ser una lente de
policarbonato o una lente de policarbonato no puro). El
procedimiento 500 incluye la etapa 510, que consiste en calentar la
lente durante un período de tiempo. El procedimiento 500 incluye
también la etapa 520, que es enfriar la lente durante una parte de
dicho período de tiempo. Dicho de otro modo, el enfriamiento debe
tener lugar al mismo tiempo que por lo menos una parte del
calentamiento. Un ejemplo de dicho calentamiento y enfriamiento se
ha proporcionado anteriormente en la descripción de la figura 3.
La lente 50 descrita anteriormente puede
utilizarse de acuerdo con el procedimiento 500. El revestimiento o
revestimientos termoendurecibles durante el procedimiento 500
incluyen cualquiera de los revestimientos termoendurecibles
descritos anteriormente.
Otra etapa que puede tomarse de acuerdo con
cualquiera de los presentes procedimientos es surfactar la lente a
una potencia de prescripción. Los expertos en la materia entenderán
que puede utilizarse cualquier procedimiento adecuado para
surfactar una lente. Normalmente, cualquier surfactado tendrá lugar
antes del termoendurecimiento, pero el surfactado puede también
tener lugar después de que se complete el termoendurecimiento.
Según la invención, es posible calentar
rápidamente el revestimiento termoendurecible, en particular un
revestimiento antirreflectante (AR) o de espejo, depositado en
general en el lado posterior (el lado cóncavo) de una lente óptica,
utilizando el calentamiento por conducción, en particular el
calentamiento por infrarrojos (IR) o el calentamiento por
convección, utilizándose en este último caso preferentemente aire
calentado pulsado, enfriándose a su vez el lado opuesto, en general
el lado frontal (el lado convexo) de la lente, presentando esta
cara frontal un revestimiento AR o de espejo existente.
Cuando tiene lugar la etapa de calentamiento
rápido pueden obtenerse elevadas temperaturas de la superficie de
la lente.
Normalmente, puede alcanzarse una temperatura de
90ºC o superior, preferentemente 140ºC a 170ºC, más preferentemente
150ºC a 170ºC en la superficie del lado posterior, manteniéndose
dicha temperatura durante menos de 5 minutos, preferentemente menos
de 3 minutos e incluso menos de 2 minutos, enfriándose a su vez el
revestimiento AR o de espejo depositado en el lado opuesto, en
general en el lado frontal de la lente.
En particular, puede utilizarse una pistola de
aire calentado, alcanzándose la temperatura máxima por la superficie
del revestimiento termoendurecible, preferentemente el
revestimiento AR, siendo en este caso 170ºC.
Los siguientes ejemplos se incluyen para
ilustrar las formas de realización específicas no limitativas de
los presentes procedimientos. Los expertos en la materia apreciarán
que las técnicas descritas en los siguientes ejemplos representan
técnicas descubiertas por los inventores para llevar a la práctica
determinados procedimientos de la invención y, por consiguiente,
constituyen modos específicos para su práctica. No obstante, los
expertos en la materia, a la luz de esta descripción, deberán
apreciar que pueden realizarse cambios en las técnicas y los
materiales de los siguientes ejemplos y obtener aún un resultado
igual o similar sin apartarse por ello del ámbito de la
invención.
invención.
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Ejemplo
1
Se proporcionó una lente ORMA de visión única
acabada, -2,00 de potencia. El espesor central de la lente era de
aproximadamente 1,0 milímetros. El revestimiento AR 1 se aplicó al
lado convexo de la lente. Más específicamente, al lado convexo de
la lente se aplicaron un revestimiento duro según HC1 y un
revestimiento AR 1. Al lado cóncavo se aplicó mediante el
revestimiento por rotación una combinación de un revestimiento de
imprimación (W 234 de Baxenden) (aplicado primero) y HC 1 (aplicado
sobre el revestimiento de imprimación).
En la figura 9 se ilustra la preparación para
este ejemplo. La preparación muestra que la lente utilizada,
designada como lente 50, se colocó sobre un bloque de aluminio, que
es una versión del dispositivo de sujeción 90 de la lente. El
bloque de aluminio era de 80 milímetros (mm) de diámetro y 31
milímetros de espesor en su punto más delgado, con un espesor de
pared de 6,3 mm. El bloque de aluminio se refrigeró en un
refrigerador fijado a -18º Centígrados. La temperatura de
superficie del bloque era de aproximadamente 7º Centígrados en el
momento del uso. Entre el bloque y la lente se colocó una fina
película de agua.
El bloque de aluminio y la lente se colocaron en
una cinta de transporte dispuesta dentro de un horno de infrarrojos
405 DIMA SMRO - 0252, que incluía cuatro calentadores separados,
designados con 410, 420, 430 y 440 en la figura 7. Los calentadores
410, 420, 430 y 440 se fijaron a 225º Centígrados, 250º Centígrados,
325º Centígrados y 350º Centígrados, respectivamente. Aunque el
horno DIMA también contenía 4 calentadores colocados por debajo de
la cinta de transporte 450, opuestos a los calentadores
410-440, dichos calentadores no se utilizaron, y
permanecieron a 10º Centígrados durante el ensayo. La velocidad de
la cinta de transporte 450 era de 0,3 metros/minuto. Los
calentadores 410-440 se colocaron aproximadamente a
5 cm (2 pulgadas) sobre la parte superior del bloque de aluminio.
El espacio de los calentadores 410-440 en relación
mutua era tal que el bloque de aluminio pasó por debajo de los
cuatro calentadores en tres minutos.
Después de que el bloque de aluminio y la lente
pasaron por debajo de los cuatro calentadores activos, la lente se
retiró del bloque y se devolvió al punto de inicio. Se eligió un
nuevo bloque de aluminio, con las mismas propiedades que el primer
bloque (y enfriado del mismo modo), y se colocó la lente sobre el
mismo. El nuevo bloque y la lente pasaron otra vez por debajo de
los calentadores 410-440 del mismo modo que el
primer paso. El proceso se repitió un total de 7 a 8 veces, y se
ensayaron tres de las lentes descritas anteriormente de este
modo.
Entre los pasos transcurrieron entre uno y tres
minutos.
\vskip1.000000\baselineskip
La temperatura de la superficie convexa de las
lentes se midió utilizando un termopar sujeto al centro del lado
convexo, utilizando cinta aislante termorresistente. A continuación
aparece un perfil medio de temperatura (en grados Centígrados) de
la superficie convexa de las lentes:
\vskip1.000000\baselineskip
La temperatura máxima de la superficie convexa
detectada fue de 48º Centígrados.
Se determinó que fueron necesarios dos pasos por
debajo de los cuatro calentadores para endurecer el revestimiento
de imprimación de látex en el lado cóncavo de cada lente. Se
determinó que fueron necesarios 4 a 6 pasos por debajo de los
cuatro calentadores termoendurecer el revestimiento duro en el lado
cóncavo de cada lente. Se determinó que la temperatura del lado
cóncavo de cada lente alcanzó, como media, una temperatura de
110-120º Centígrados en las áreas por debajo de los
calentadores 430 y 440.
La temperatura del lado cóncavo de las lentes se
midió indirectamente durante los pasos "en seco".
Específicamente, durante un recorrido sin revestimiento
termoendurecible en el lado cóncavo de la lente, se pegó con cinta
un termopar al lado cóncavo de la lente utilizando cinta aislante
termorresistente que cubrió el termopar de modo que no se viera
afectado por el calor radiante directo de los calentadores.
El revestimiento AR 1 en el lado convexo no
sufrió daños. No se vio ningún agrietamiento del revestimiento duro
después del termoendurecimiento. Las tres lentes evaluadas de este
modo pasaron el ensayo de adherencia en seco y el ensayo de cocción
de 30 minutos descrito anteriormente. Durante por lo menos un ensayo
de cocción se vio el agrietamiento del revestimiento duro del lado
cóncavo, pero esto estaba previsto.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Se proporcionó una lente ORMA de visión única
acabada, de -2,00 de potencia. El espesor central de la lente era
de aproximadamente 1,0 milímetros. Se aplicó el revestimiento AR 1
al lado convexo de la lente. Más específicamente, al lado convexo
de la lente se aplicó un revestimiento duro según HC 1 y el
revestimiento AR 1. No se aplicaron revestimientos al lado cóncavo
de la lente - el experimento se efectuó en seco.
En la figura 10 se ilustra la preparación para
este ejemplo. La preparación 600 muestra que la lente utilizada,
designada como lente 50, se colocó sobre un bloque de aluminio, que
es una versión del dispositivo de sujeción 90 de la lente. El
bloque de aluminio tenía un diámetro de 80 milímetros (mm) y un
espesor de 31 mm en su punto más delgado con un espesor de pared de
6,3 mm. El bloque de aluminio se apoyaba sobre un plato de agua
fría, designado en general por 91 e ilustrado en sección
transversal.
El plato 91 incluía una placa de acero
inoxidable 150 que tenía un espesor de 10 mm y un
diámetro de 100 mm. La placa 150 se fijó a un tambor de
refrigeración hueco 160 de acero inoxidable, teniendo sus paredes
un espesor de 4 milímetros. El tambor 160 incluía la cavidad 162. El
tambor 160 se fijó a un anillo de acero inoxidable 170, cuyas
paredes tenían un espesor de 2 mm. El anillo 170 incluía la cavidad
172. Para fijar el tambor 160 al anillo 170 se utilizó una arandela
ensanchada 180 de acero inoxidable (de un espesor de 10 mm). La
cavidad 172 del anillo 170 se conectó a un tubo de entrada 174 de
acero inoxidable de un cuarto de pulgada. El tubo de entrada
opuesto 174 era el tubo de transferencia 176 (mismo tamaño y
material) que conectaba la cavidad 172 con la cavidad 162 del
tambor 160. El lado opuesto del tambor 160 también incluía un tubo
de salida 178 de acero inoxidable de un cuarto de
pulgada.
pulgada.
La arandela ensanchada 180 tenía un diámetro
exterior de 150 mm y un diámetro interior de 105 mm. El anillo 170
tenía una anchura de 170 mm en su punto más ancho. El tambor 160
tenía una anchura de 120 mm en el exterior de la cavidad limítrofe
162 de la parte más ancha. Las dimensiones de las cavidades del
tambor y el anillo, junto con otras dimensiones del tambor y el
anillo, se ilustran en la figura 10 en mm.
Para circular el agua fría a través del tubo 91
en la dirección de las flechas ilustrada en la figura 10, se
utilizó una unidad de refrigeración (no ilustrada). La temperatura
del agua que entraba en la cavidad 172 era aproximadamente 14º
Centígrados. El agua que salía del plato 91 a través del tubo de
salida 178 se devolvía a la unidad de refrigeración, donde se
refrigeraba y se dirigía de nuevo al interior del anillo 170 en un
proceso de bucle cerrado.
Entre el bloque 90 y la lente 70 se colocó una
película fina de agua 70.
El plato 91, el bloque de aluminio 90 y la lente
50 se colocaron debajo de una pistola de aire caliente 615, cuyo
extremo de descarga se colocó a 15 cm (6 pulgadas) de la superficie
del centro de la lente 50. La pistola de aire caliente era del
modelo VT-750C de Master Appliance Corp. (Racine,
WI). La temperatura máxima del aire que podía generarse por la
pistola de aire caliente era 538ºC (1.000ºF). La pistola de aire
caliente funcionaba a 1.740 vatios de energía y proporcionaba un
flujo de aire de 0-65 m^{3} por minuto (23 pies
cúbicos por minuto).
Se puso en funcionamiento una pistola de aire
caliente 615 con el fin de mantener la superficie cóncava de la
lente a aproximadamente 100º Centígrados durante 18 minutos. Al
mismo tiempo, se refrigeró la lente utilizando el bloque 90, la
película de agua 70, el plato 91 y el refrigerador al cual estaba
fijado el plato 91. Tal como se ha descrito anteriormente en el
Ejemplo 1, se midió la temperatura del lado cóncavo de la lente
utilizando un termopar.
\vskip1.000000\baselineskip
Se midió la temperatura de la superficie convexa
de las lentes utilizando un termopar fijado con cinta al centro del
lado convexo con el uso de cinta aislante termorresistente. A
continuación aparece un perfil de temperatura media (en grados
Centígrados) de la superficie convexa de las lentes:
\vskip1.000000\baselineskip
En el lado convexo, ni el revestimiento AR 1 ni
el revestimiento HC 1 sufrieron daños como resultado del
termoendurecimiento.
\newpage
Ejemplo
3
Se proporcionó una lente ORMA acabada de visión
única, de potencia plana. El espesor central de la lente era de
aproximadamente 1,0 milímetros. Al lado convexo de la lente se
aplicó el revestimiento AR 1. Más específicamente, al lado convexo
de la lente se aplicó un revestimiento duro según HC 1 y el
revestimiento AR 1. No se aplicaron revestimientos al lado cóncavo
de la lente - el experimento fue en seco.
En la figura 11 se ilustra la preparación para
este ejemplo. La preparación muestra que la lente utilizada,
designada como lente 50, se colocó en un plato de sujeción 625. El
plato de sujeción 625 y la lente 50 se colocaron debajo de una
pistola de aire caliente 615 (la misma pistola utilizada en el
Ejemplo 2), cuyo extremo de descarga se colocó a 15 cm (6 pulgadas)
de la superficie del centro de la lente 50.
Se puso en funcionamiento la pistola de aire
caliente 615 con el fin de mantener la superficie cóncava de la
lente a aproximadamente 100º Centígrados durante 18 minutos. Al
mismo tiempo, se enfrió la lente utilizando el aire comprimido
suministrado a través de la boquilla 630. El aire comprimido se
suministró a 2,07 Bar (30 Psi). La boquilla se colocó a 10 cm (4
pulgadas) del centro del lado convexo de la lente 50. Un termopar se
fijó con cinta aislante termorresistente al centro de la superficie
cóncava de la lente, tal como se ha descrito anteriormente. Se fijó
con cinta un termopar de la misma manera al centro del lado convexo
de la lente.
A continuación aparece un perfil de temperatura
media (en grados Centígrados) de la superficie convexa de las
lentes:
En el lado convexo, ni el revestimiento AR 1 ni
el revestimiento HC 1 sufrieron daños como resultado del
termoendurecimiento.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
4
Los siguientes experimentos se diseñaron para
mantener un revestimiento antirreflectante en el lado convexo de
una lente de policarbonato lo suficientemente frío,
termoendureciéndose a su vez uno o más revestimientos
termoendurecibles en el lado cóncavo de la lente, de modo que no
ocurriera ningún daño como resultado del termoendurecimiento.
Se termoendureció una lente de policarbonato
tratada en la superficie que tiene un revestimiento antirreflectante
similar en la composición al revestimiento AR 1 en su lado convexo
y un revestimiento duro de índice 1,6 denominado generalmente en la
técnica como un revestimiento de policarbonato no coloreable en su
lado cóncavo. El revestimiento duro de índice 1,6 tenía un espesor
de aproximadamente 3 micras y se realizó de una composición que
comprende los componentes siguientes:
un hidrolizado GLYMO,
un coloide de óxido de titanio, y
un catalizador de acetilacetonato de
aluminio.
El termoendurecimiento se efectuó utilizando un
calentador modelo FB de infrarrojos CASSO-SOLAR con
un tamaño de 15 cm por 15 cm (6 pulgadas por 6 pulgadas) (con una
forma similar a la de una baldosa plana, el "calentador IR" en
este ejemplo) y colocado a una altura de 4 centímetros (cm) de la
mitad del lado cóncavo de la lente durante 15 minutos. El
calentador se fijó a 350º Centígrados. Se cree que cualquier
diferencia entre la composición del revestimiento AR 1 y el
revestimiento antirreflectante utilizado en este experimento de
control y en los experimentos A, B y C descritos a continuación es
tan ligera que los resultados de estos experimentos no habrían sido
diferentes si se hubiera utilizado en su lugar un revestimiento AR
1.
Se llenaron varios milímetros de un disco de
Petrie de PYREX, con un diámetro de 90 mm y una altura de 20 mm,
desde la parte superior, con agua enfriada a 4º Centígrados. Para
este experimento se utilizó el mismo tipo de lente con los mismos
revestimientos que se utilizaron en el experimento de control. La
lente se colocó a continuación en el disco de Petrie que contenía
el agua fría, y se colocó bajo el calentador IR a una altura de 4
cm desde el centro del lado cóncavo de la lente hasta el extremo del
calentador IR.
El mismo tipo de lente con los mismos
revestimientos que se utilizaron en el experimento de control se
colocó en un paquete de gel FRIGID ICE previamente refrigerado, de
TECH PAK, y se colocó bajo el calentador IR a una distancia de 4
cm, tal como se ha descrito anteriormente.
El mismo tipo de lente con los mismos
revestimientos que se utilizaron en el experimento de control se
colocó en un paquete ACE INSTANT COLD activado (que contiene una
solución de nitrato de amonio y agua), y después se colocó bajo el
calentador IR a una distancia de 4 cm, tal como se ha descrito
anteriormente.
La siguiente tabla resume los resultados de la
inspección del revestimiento antirreflectante utilizando iluminación
halógena de alta intensidad. Las temperaturas (en grados
Centígrados) de la superficie cóncava de las lentes ensayadas (y,
más específicamente, de las temperaturas de superficie de los
revestimientos antirreflectantes de las lentes ensayadas) se
midieron mediante la cámara infrarroja modelo OS71 de
OMEGASCOPE:
También se ensayó la resistencia al rayado de
los revestimientos duros de índice 1,6 endurecidos del modo de los
experimentos A, B y C, y parece que la resistencia al rayado no se
vio comprometida a través del termoendurecimiento. Específicamente,
la superficie cóncava de una lente plana de policarbonato se
revistió con el revestimiento duro de índice 1,6 utilizado en el
experimento de control y endurecido bajo el calentador IR (a la
misma distancia de 4 cm utilizada anteriormente) durante 15 minutos
ambos con, y sin, el disipador térmico del experimento A (es decir,
el disco de Petrie). Para ensayar la resistencia al rayado del
revestimiento duro endurecido se utilizó la inversión de la lana de
acero. El resultado de control (es decir, no el disipador térmico
del experimento A) del procedimiento invertido de la lana de acero
fue 2,96 y el resultado del experimento A fue 2,81.
A partir de estos datos, se concluyó que el uso
de los disipadores térmicos mientras se procede al
termoendurecimiento (por ejemplo, utilizando un calentador de
infrarrojos), presentando la superficie cóncava de una lente de
policarbonato un revestimiento antirreflectante en el lado convexo,
es técnicamente viable con el fin de eliminar el fenómeno del
cuarteado del revestimiento antirreflectante sin comprometer el
comportamiento del revestimiento termoendurecimiento.
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Ejemplo
5
Se trató la superficie de una lente de
policarbonato semi-acabada con un revestimiento
antirreflectante similar en composición al revestimiento AR 1
aplicado por deposición en vacío en su lado convexo, a una potencia
de prescripción de -2,00. Se cree que cualquier diferencia entre la
composición del revestimiento AR 1 y el revestimiento
antirreflectante utilizado en este ejemplo es tan ligera que los
resultados de este ejemplo no habrían sido diferentes si se hubiera
utilizado en su lugar el revestimiento AR 1. Al lado cóncavo de la
lente se aplicó un revestimiento endurecible por luz ultravioleta,
como revestimiento coloreable, y un revestimiento de imprimación
para revestimientos posteriores. Al revestimiento de imprimación se
aplicó un revestimiento duro de índice 1,6. El revestimiento duro
de índice 1,6 tenía un espesor de 1,9 micras, y estaba realizado en
una composición que comprendía los componentes siguientes:
un hidrolizado GLYMO,
un coloide de óxido de titanio, y
un catalizador de acetilacetonato de
aluminio.
Se llenó en varios milímetros desde la parte
superior un disco de Petrie de PYREX, de 90 mm de diámetro y 20 mm
de altura, con agua enfriada a 2º Centígrados. La lente se colocó en
el agua, con su lado convexo hacia abajo, y se fijó el calentador
IR citado en el Ejemplo 4 a una temperatura de 350º Centígrados y se
colocó a 4 cm del centro del lado cóncavo de la lente. La
temperatura inicial de la lente era 24º Centígrados. Se midió la
temperatura de la lente utilizando la cámara infrarroja del Ejemplo
4.
El revestimiento antirreflectante en el lado
convexo de la lente no sufrió daños después de 15 minutos del
calentamiento. Dicho calentamiento tomó la forma del
termoendurecimiento y, más específicamente, el
pre-endurecimiento. Después de 15 minutos, la
temperatura del agua era de 31º Centígrados, la temperatura de
superficie del lado convexo de la lente era 38º Centígrados, y la
temperatura de superficie del lado cóncavo de la lente era 41º
Centígrados. Las mediciones de temperatura de los lados de la lente
después del calentamiento se tomaron sacando las lentes del agua y
utilizando rápidamente la cámara infrarroja para evaluar la
temperatura de cada lado.
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Ejemplo
6
Se trató la superficie de una lente de
policarbonato semi-acabada con el revestimiento
antirreflectante utilizado en el Ejemplo 5 aplicado por deposición
en vacío en su lado convexo, a una potencia de prescripción de
-2,00. Como con el Ejemplo 5, se cree que cualquier diferencia
entre la composición del revestimiento AR 1 y el revestimiento
antirreflectante utilizados en este ejemplo es tan ligera que los
resultados de este ejemplo no habrían sido diferentes si se hubiera
utilizado en su lugar el revestimiento AR 1. Al lado cóncavo de la
lente se aplicó un revestimiento endurecible por luz ultravioleta
como revestimiento coloreable y un revestimiento de imprimación
para revestimientos posteriores. Al revestimiento de imprimación se
aplicó el revestimiento duro de índice 1,6 descrito en el Ejemplo
5.
El termointercambiador 700, ilustrado en sección
transversal en la figura 12, se utilizó para enfriar el lado
convexo de la lente (ilustrado como lente 50 en la figura). El
termointercambiador 700 incluía una placa superior 710 realizada en
aluminio. La placa superior 710 estaba separada del plato divisor
720 (también realizado en aluminio) por el anillo superior 730. La
placa divisora 720 estaba separada de la placa inferior 740 (también
realizada en aluminio) por el anillo inferior 750. El
termointercambiador 700 también incluía un anillo interior 760 que
definía la cavidad de agua 770 y la cavidad refrigerante 780. Para
sellar las juntas del termointercambiador 700 se utilizó un
compuesto de sellado de juntas RTV. La placa divisora 720, el anillo
inferior 750 y la placa inferior 740, definían la cavidad
refrigerante principal 790. El termointercambiador 700 incluía 3
patas 795 (ilustrándose sólo 1), sobre las cuales se asienta. En
total, el termointercambiador 700 tenía una altura de 7,5 cm (3
pulgadas) y 17,5 cm (7 pulgadas) de diámetro. Las placas del
termointercambiador se unieron entre sí utilizando tornillos 705
8-32.
La cavidad de agua 770 se llenó con agua. En la
cavidad refrigerante 780, a través de la entrada 792, se bombeó un
refrigerante compuesto de un 50% de agua y un 50% de anticongelante
PRESTONE, a una velocidad de 2 litros por minuto. El refrigerante
circularía a través de la cavidad refrigerante 780, manteniendo el
agua fría, y el flujo en la cavidad refrigerante principal 790, a
través de las aberturas 797 en la placa divisora 720. El
refrigerante a continuación fluiría desde la cavidad principal
refrigerante 790 a través de la salida 794, se
re-enfriaría, y se recircularía de nuevo a través
del termointercambiador.
Se colocó la lente en el agua, con su lado
convexo hacia abajo, y el calentador IR del Ejemplo 5 se fijó a una
temperatura de 350º Centígrados y se colocó en relación con el lado
cóncavo de la lente, tal como en el Ejemplo 5. El revestimiento
antirreflectante del lado convexo de la lente no sufrió daños
después de 10 minutos del calentamiento. Dicho calentamiento tomó
la forma de termoendurecimiento y, más específicamente,
pre-endurecimiento.
Después de 10 minutos de calentamiento, en el
revestimiento duro de índice 1,6 se depositó una capa de índice
1,75 que formaba parte de un revestimiento antirreflectante
sol-gel de 2 capas. La capa de índice 1,75 tenía un
espesor de 308 nm, y estaba compuesta por lo siguiente:
La capa de índice 1,75 se calentó a continuación
durante 10 minutos utilizando el calentador IR, fijado a 350º
Centígrados y colocado tal como anteriormente. El revestimiento
antirreflectante en el lado convexo de la lente no sufrió daños
después de 10 minutos de calentamiento. Dicho calentamiento tomó la
forma de termoendurecimiento y, más específicamente,
pre-endurecimiento.
A continuación, el segundo revestimiento
antirreflectante sol-gel de 2 capas - una capa de
índice 1,41 - se depositó en la capa de índice 1,75. La capa de
índice 1,41 tenía un espesor de 92 nm y estaba compuesta por lo
siguiente:
A continuación se calentó la capa de índice 1,41
durante 10 minutos utilizando el calentador IR, fijado a 350º
Centígrados y colocado tal como anteriormente. El revestimiento
antirreflectante en el lado convexo de la lente no sufrió daños
después de 10 minutos de calentamiento. Dicho calentamiento tomó la
forma de termoendurecimiento y, más específicamente,
pre-endurecimiento.
Por último, el sistema de revestimiento
compuesto del revestimiento endurecible por luz ultravioleta, el
revestimiento duro de índice 1,6, y el revestimiento
antirreflectante sol-gel (compuesto por las capas de
índice 1,75 y las capas de índice 1,41) se calentó durante 15
minutos utilizando el calentador IR, fijado a 350º Centígrados y
colocado tal como anteriormente. Antes de los últimos 15 minutos de
calentamiento, la temperatura del agua en el termointercambiador
700 era de 5,7º Centígrados, y la temperatura inicial de la lente
era 22º Centígrados. Esta medición y las mediciones de temperatura
descritas a continuación, se tomaron utilizando la cámara de
infrarrojos del Ejemplo 5.
El revestimiento antirreflectante en el lado
convexo de la lente no sufrió daños después de 15 minutos de
calentamiento. En la marca de 15 minutos, la temperatura del agua
era 50ºC, la temperatura del lado convexo de la lente era 48ºC y la
temperatura del lado cóncavo de la lente era 50ºC. Estos 15 minutos
de calentamiento tomaron la forma del termoendurecimiento y, más
específicamente, post-endurecimiento.
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Ejemplo
7
Se trató la superficie de una lente ORMA
semi-acabada con un revestimiento AR 1 depositado en
vacío en su lado convexo, a una potencia de prescripción de -2,00.
Al lado convexo de la lente se aplicó un revestimiento duro de
índice 1,6, de composición similar al HC 1. Se cree que cualquier
diferencia entre la composición de HC 1 y el revestimiento duro de
índice 1,6 utilizado en este ejemplo, es tan ligera que los
resultados de este ejemplo no habrían sido diferentes si se hubiera
utilizado en su lugar el HC 1.
El termointercambiador descrito en el Ejemplo 6
se utilizó para enfriar el lado convexo de la lente. La lente se
colocó en el agua, con el lado convexo hacia abajo, y el calentador
IR del Ejemplo 5 se fijó a una temperatura de 350º Centígrados y se
colocó en relación con el lado cóncavo de la lente tal como en el
Ejemplo 5. El revestimiento antirreflectante en el lado convexo de
la lente no sufrió daños después de 10 minutos de calentamiento.
Dicho calentamiento tomó la forma de termoendurecimiento y, más
específicamente, pre-endurecimiento.
Después de 10 minutos de calentamiento, en el
revestimiento duro de índice 1,6 se depositó una capa de índice
1,75, que formaba parte de un revestimiento antirreflectante
sol-gel de 2 capas. La capa de índice 1,75 tenía un
espesor de 308 nm, y estaba compuesta por lo siguiente:
A continuación se calentó la capa de índice 1,75
durante 10 minutos utilizando el calentador IR, fijado a 350º
Centígrados y colocado tal como anteriormente. El revestimiento
antirreflectante en el lado convexo de la lente no sufrió daños
después de 10 minutos de calentamiento. Dicho calentamiento tomó la
forma de termoendurecimiento y, más específicamente,
pre-endurecimiento.
A continuación, el segundo revestimiento
antirreflectante sol-gel de 2 capas - una capa de
índice 1,41 - se depositó en la capa de índice 1,75. La capa de
índice 1,41 tenía un espesor de 92 nm y estaba compuesta por lo
siguiente:
Después se calentó la capa de índice 1,41
durante 10 minutos utilizando el calentador IR, fijado a 350º
Centígrados y colocado tal como anteriormente. El revestimiento
antirreflectante en el lado convexo de la lente no sufrió daños
después de 10 minutos de calentamiento. Dicho calentamiento tomó la
forma de termoendurecimiento y, más específicamente,
pre-endurecimiento.
Por último, se calentó durante 10 minutos el
sistema de revestimiento compuesto por el revestimiento duro de
índice 1,6, y el revestimiento antirreflectante
sol-gel (compuesto por las capas de índice 1,75 e
índice 1,41) utilizando el calentador IR, fijado a 350º Centígrados
y colocado tal como anteriormente. Antes de los últimos 15 minutos
de calentamiento, la temperatura del agua en el termointercambiador
era de 15º Centígrados, y la temperatura inicial de la lente era de
24º Centígrados. Esta medición y las mediciones de temperatura
descritas a continuación, se tomaron utilizando la cámara de
infrarrojos del Ejemplo 5.
El revestimiento antirreflectante en el lado
convexo de la lente no sufrió daños después de los 15 minutos de
calentamiento. En la marca de 15 minutos, la temperatura del agua
era 25º Centígrados, la temperatura del lado convexo de la lente
era de 25º Centígrados, y la temperatura del lado cóncavo de la
lente era 30º Centígrados. Estos 15 minutos de calentamiento
tomaron la forma de termoendurecimiento y, más específicamente,
post-endurecimiento.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
8
En el lado posterior de una lente se forma un
revestimiento antirreflectante (AR) tal como se describe a
continuación:
Normalmente, se aplica un revestimiento
antirreflectante sol-gel en el lado posterior de una
lente realizada en
poli[dietilenglicol-bis-(carbonato de alilo)]
ya revestida en su lado frontal (convexo) con HC 1 y AR 1, y en su
lado posterior (cóncavo) con HC 1.
En el lado posterior de la lente, es decir en el
revestimiento HC 1, se deposita mediante revestimiento por rotación
una solución de índice HI de elevada refracción (entre 0,5 a 5 ml).
La velocidad de rotación es de aproximadamente 2.100 revoluciones
por minuto.
A continuación se efectúa una etapa de
pre-endurecimiento: la conducción de calor con la
fuente IR de energía de 450 vatios que se coloca cerca de la
superficie del sustrato, durante 16 segundos.
La temperatura de la superficie del lado
posterior aumenta de 25ºC a 70-80ºC al término de la
etapa del pre-endurecimiento.
El lado posterior se enfría a continuación
durante 50 segundos con un chorro de aire a temperatura
ambiente.
Después, en la capa
pre-endurecida HI se deposita mediante revestimiento
por rotación una solución (entre 0,5 a 5 ml) de índice refractario
bajo (LI). La velocidad de rotación es de 1.850 revoluciones por
minuto.
Entonces se efectúa una etapa de
pre-endurecimiento (con la misma fuente de calor que
anteriormente) durante 8 segundos, seguido por una etapa de
enfriamiento (igual que anteriormente).
Durante las etapas de
pre-endurecimiento se puede realizar un enfriamiento
del lado frontal de la lente.
Acto seguido, se efectúa el calentamiento final
del apilamiento revestimiento HI/revestimiento LI.
Se utiliza una pistola calentadora que impulsa
aire calentado hacia el apilamiento del lado posterior.
La temperatura máxima en la superficie del lado
posterior alcanza los 170ºC.
Al mismo tiempo, hacia el lado frontal de la
lente se dirige aire impulsado a temperatura ambiente o a una
temperatura inferior que la temperatura ambiente.
Se obtiene una lente final con dos apilamientos
AR en ambos lados y sin agrietamiento en el apilamiento AR situado
en el lado frontal (lado convexo).
\vskip1.000000\baselineskip
Preparación de una solución de elevado índice
refractario (HI):
Se pesan y vierten en un matraz 90,45 g de
glicidoxipropiltrimetoxisilano (Sivento), y entonces se agita.
A continuación se añaden gota a gota 20,66 g de
agua ácida (HCI 0,1 N).
Cuando se ha añadido la cantidad total de agua,
el hidrolizado resultante se agita aún durante 15 minutos.
A continuación, en otro matraz se añaden, a 160
g de metanol, 650 g de Coloide de TiO_{2} Optolake 1120 Z
11RU-7 A8 de CCIC, agitándose la mezcla resultante a
temperatura ambiente durante 15 minutos.
Al hidrolizado de glicidoxipropiltrimetoxisilano
se añaden 800 g de la mezcla resultante coloide/metanol.
La solución obtenida se agita a temperatura
ambiente durante 24 horas.
Se pesan y añaden a la solución anterior 9,14 g
de acetilacetonato de aluminio (Aldrich), agitándose a continuación
durante una hora a temperatura ambiente.
A continuación, se mide el extracto en seco,
siendo aproximadamente el 20% en peso.
Luego se añade isopropanol en una cantidad tal
que el extracto en seco ascienda únicamente al 6% en peso.
Después del agitado durante 5 horas, se filtra
la solución, con un filtro de 3 micrómetros, con el fin de obtener
una solución HI que puede almacenarse en un congelador a una
temperatura de -18ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
Preparación de una solución de bajo índice
refractario (LI):
Se mezclan 8,1 g de
tridecafluor-1,1,2,2-tetrahidrooctil-1-trietoxisilano
C_{14}H_{19} F_{13}O_{3}Si (Roth Sochiel) y 65,6 g de
tetraetoxisilano Si(OC_{2}H_{5})_{4} (de Keyser
Mickey).
Después del agitado durante 15 minutos, se
añaden 26,3 g de ácido clorhídrico 0,1 N.
La mezcla resultante se agita durante 24 horas a
temperatura ambiente.
A continuación se añaden 737,7 g de
2-metil-2-butanol
(Sigma Aldrich) y 316,2 g de 2-butanona(Carlo
Eba) y 0,28 g de catalizador
Policat-SA-1/10 (Air products). La
solución resultante se agita a continuación durante 2 horas y
después se filtra utilizándose un filtro con una porosidad de 0,1
micrómetros. La solución LI resultante puede almacenarse en un
congelador a -18ºC.
Deberá entenderse que no se pretende que los
presentes procedimientos se limiten a las formas particulares
descritas. Más bien, cubren todas las modificaciones, equivalentes y
alternativas que están comprendidas en el ámbito de las
reivindicaciones. Por ejemplo, podría utilizarse cualquier método
para enfriar un dispositivo de sujeción de lente, de acuerdo con
estos procedimientos, siempre y cuando los revestimientos convexos
no sufran ningún daño durante el termoendurecimiento, tal como se
ha detallado anteriormente.
No se debe interpretar que las reivindicaciones
incluyen limitaciones de
medios-más-función o
etapa-más-función, salvo que se
indique explícitamente dicha limitación en una reivindicación
determinada con el uso de las expresiones "medios para" o
"etapa para", respectivamente.
Claims (38)
1. Procedimiento para endurecer por lo menos un
revestimiento termoendurecible (62) sobre una lente (50), que
comprende:
- -
- calentar dicho por lo menos un revestimiento termoendurecible (62) durante un período de tiempo; y
- -
- enfriar la lente (50) durante el calentamiento de dicho por lo menos un revestimiento termoendurecible (62), durante por lo menos una parte de dicho período de tiempo.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, que
comprende:
- -
- proporcionar una lente (50) que presenta un primer lado (52), un segundo lado (54) y un primer revestimiento en el primer lado (52);
- -
- depositar un revestimiento termoendurecible (62) en el segundo lado (54) de la lente (50); y
- -
- calentar el revestimiento termoendurecible (62) durante un período de tiempo, sin dañar el primer revestimiento,
en el que la lente (50) se enfría durante el
calentamiento del revestimiento termoendurecible (62), durante por
lo menos una parte de dicho período de tiempo, con el fin de impedir
que se dañe el primer revestimiento por el calentamiento.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en
el que el primer revestimiento es un revestimiento antirreflectante
o de espejo (60).
4. Procedimiento según la reivindicación 2, en
el que el primer revestimiento es un revestimiento duro.
5. Procedimiento según la reivindicación 2, en
el que la lente (50) comprende un segundo revestimiento aplicado al
primer revestimiento.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en
el que el primer revestimiento es un revestimiento duro y el
segundo revestimiento es un revestimiento antirreflectante o de
espejo (60).
7. Procedimiento según la reivindicación 6, en
el que el revestimiento duro comprende una capa de imprimación (56)
y una capa dura (58).
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 7, en el que el calentamiento tiene como
resultado el termoendurecimiento del revestimiento termoendurecible
(62) de modo que ni el primer revestimiento ni el segundo
revestimiento son dañados por el termoendurecimiento.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 8, en el que el calentamiento tiene como
resultado el termoendurecimiento del revestimiento termoendurecible
(62) sin dañar el primer revestimiento.
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 9, en el que el calentamiento (a) tiene como
resultado el termoendurecimiento del revestimiento termoendurecible
(62) sin dañar el primer revestimiento y (b) no dura más de una
hora.
11. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 10, en el que el calentamiento (a) tiene como
resultado el termoendurecimiento del revestimiento termoendurecible
(62) sin dañar el primer revestimiento y (b) no dura más de 30
minutos, preferentemente dura menos de 5 minutos.
12. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 11, que comprende además:
- depositar un revestimiento antirreflectante sol-gel en el segundo lado sobre el revestimiento termoendurecible (62); y
en el que el calentamiento comprende el
termoendurecimiento del revestimiento antirreflectante del segundo
lado y el revestimiento termoendurecible (62), sin dañar el primer
revestimiento.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, en
el que el revestimiento termoendurecible (62) es un revestimiento
duro y en el que entre el segundo lado (54) y el revestimiento duro
se dispone un revestimiento de imprimación endurecible por luz
ultravioleta (UV).
14. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 11, en el que el revestimiento termoendurecible
(62) es un revestimiento duro termoendurecible.
15. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 11, en el que el revestimiento termoendurecible
(62) es un revestimiento antirreflectante sol-gel
que comprende por lo menos dos capas con diferentes índices de
refracción.
16. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 15, que comprende además tratar la superficie
de la lente (50) a una potencia de prescripción.
17. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 16, en el que el calentamiento comprende el
calentamiento por convección.
18. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 16, en el que el calentamiento comprende
aplicar intermitentemente calor al revestimiento termoendurecible
(62).
19. Procedimiento según la reivindicación 18, en
el que la lente (50) está colocada sobre una cinta circular de
transporte durante el calentamiento y el enfriamiento.
20. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 19, en el que el enfriamiento comprende el
enfriamiento por conducción.
21. Procedimiento según la reivindicación 20, en
el que el enfriamiento comprende enfriar la lente (50) utilizando
un líquido.
22. Procedimiento según la reivindicación 21, en
el que el enfriamiento comprende enfriar la lente (50) utilizando
un dispositivo de sujeción (90) de la lente enfriada por agua.
23. Procedimiento según la reivindicación 22, en
el que el dispositivo de sujeción (90) de la lente refrigerada por
agua comprende una superficie curva de sujeción (94) de la lente y
un líquido que forma una capa entre el primer lado (52) de la lente
(50) y la lente, y la superficie curva de sujeción (94) de la
lente.
24. Procedimiento según la reivindicación 18 ó
19, en el que el calentamiento tiene como resultado el
termoendurecimiento del revestimiento termoendurecible (62) sin
dañar el primer revestimiento y el enfriamiento comprende enfriar
la lente (50) utilizando un líquido de modo que la temperatura del
primer revestimiento no alcance o supere 50ºC durante el
termoendurecimiento.
25. Procedimiento según la reivindicación 24, en
el que el termoendurecimiento comprende calentar el revestimiento
termoendurecible (62) en el segundo lado (54) de la lente (50) a una
temperatura de superficie de por lo menos 100ºC, preferentemente
150-170ºC.
26. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 19, en el que el enfriamiento comprende el
enfriamiento por convección.
27. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la parte del período de
tiempo es inferior al período de tiempo.
28. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la parte del período de
tiempo coincide con el período de tiempo.
29. Procedimiento según la reivindicación 7, en
el que la capa de imprimación (56) es un revestimiento de
imprimación resistente a los impactos seleccionado de entre
revestimientos a base de (met)acrílico y revestimientos a
base de poliuretano.
30. Procedimiento según la reivindicación 29, en
el que la capa de imprimación (56) está realizada en una
composición de látex seleccionado de entre látex
poli(met)acrílico, látex de poliuretano y látex de
poliéster.
31. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 4, 6, 7, 13 ó 14, en el que el revestimiento duro
o capa dura comprende hidrolizados de polialcoxisilanos.
32. Procedimiento según la reivindicación 31, en
el que los hidrolizados de polialcoxisilanos se seleccionan de
entre hidrolizados de epoxitrialcoxisilanos y/o
epoxidialcoxisilanos.
33. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 31 ó 32, en el que el revestimiento duro o capa
dura comprende cargas tales como SiO_{2}, TiO_{2},
Sb_{2}O_{5}, Al_{2}O_{3}, y Fe_{2}O_{3}.
34. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 3 ó 6, en el que el revestimiento antirreflectante
(60) es una película monocapa o multicapa de materiales
dieléctricos.
35. Procedimiento según la reivindicación 34, en
el que los materiales dieléctricos se seleccionan de entre SiO,
SiO_{2}, Si_{3}N_{4}, TiO_{2}, ZrO_{2}, Al_{2}O_{3},
MgF_{2}, Ta_{2}O_{5} y sus mezclas.
36. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 3 ó 6, en el que el revestimiento de espejo (60)
comprende una o más capas de óxidos dieléctricos.
37. Procedimiento según la reivindicación 36, en
el que los óxidos dieléctricos se seleccionan de entre SiO,
SiO_{2}, TiO_{2} y ZrO_{2}.
38. Procedimiento según la reivindicación 5, en
el que el primer revestimiento es un revestimiento de imprimación
(56) y el segundo revestimiento es un revestimiento duro (58).
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