ES2901736T3 - Método para teñir con color una lente para gafas protectoras y gafas - Google Patents

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Abstract

Método para teñir con color una lente para gafas protectoras y gafas (110), por el que la lente comprende un sustrato (70-1) de policarbonato, en particular, una lente con potencia óptica, que comprende las etapas de: - proporcionar (20, 30, 40, 50) una mezcla (50-3) líquida de componentes que comprende al menos un tinte (10-1, 10- 2, 10-3) o pigmento, adecuado para teñir con color policarbonato y un medio (40-1) de dispersión, por lo que dicho al menos un tinte (10-1, 10-2, 10-3) o pigmento se dispersa como coloides en dicho medio (40-1) de dispersión - sumergir (70) dicho sustrato (70-1) de policarbonato en dicha mezcla (50-3) líquida de manera que dicho al menos un tinte (10-1, 10-2, 10-3) o pigmento se impregna en dicho sustrato (70-1) de policarbonato; y - retirar (90) dicho sustrato (70-1) de policarbonato de dicha mezcla (50-3) líquida; caracterizado porque - dicho medio (40-1) de dispersión comprende un alcohol aromático como disolvente, en particular alcohol (10-4) bencílico, para disolver dicho al menos un tinte (10-1, 10-2, 10-3) o pigmento y - dicha mezcla (50-3) líquida de componentes se prepara mezclando a temperatura ambiente o a una temperatura entre 10ºC y 75ºC dicho al menos un tinte o pigmento y dicho medio de dispersión.

Description

DESCRIPCIÓN
Método para teñir con color una lente para gafas protectoras y gafas
La presente invención se refiere a un método para teñir con color una lente para gafas protectoras y gafas, en particular, a un método para teñir con color policarbonato.
Las lentes teñidas con color se han desarrollado para gafas protectoras y gafas para reducir la transmisión de luz y para mitigar el deslumbramiento. Existen lentes con un tinte graduado que son especialmente útiles para deportes que requieren una vista clara del terreno y los objetos próximos, pero con un deslumbramiento reducido al observar el terreno o los objetos distantes.
El policarbonato es un material de lente útil para gafas protectoras y gafas deportivas porque es fuerte, duradero y liviano. Sin embargo, las lentes de policarbonato siempre han representado un desafío para quienes desean teñirlas.
El policarbonato puede combinarse con un tinte, por ejemplo, un tinte para materiales textiles, de modo que presente un tinte de color uniforme cuando se conforma para dar una lente. En particular, el policarbonato puede combinarse con el colorante y formar pellas. Un método para producir tales pellas se da a conocer, por ejemplo, en el documento US 2011/0128494 A1. Las pellas de policarbonato coloreadas se usaron para extruir o moldear por inyección una lente. En particular, las lentes de policarbonato sin potencia óptica pueden producirse fácilmente mediante moldeo por inyección de pellas de policarbonato coloreadas. Estos procedimientos se limitan a la generación de lentes unicolor. Los tintes degradados, las lentes bicolor o una demanda de tinte para colores elegidos personalmente resultan imposibles.
Con lentes fabricadas a partir de monómero CR-39®, el procedimiento de tinción es muy sencillo. Los tintes textiles, que se basan en su mayoría en la química azoica, en el baño de tinción pueden difundirse con relativa facilidad en la matriz del sustrato, lo que conlleva procedimientos de tinción rápidos y lentes oscuras. El policarbonato, desafortunadamente, es muy resistente a este tipo de tintes.
Por tanto, actualmente, la mayoría de las lentes de policarbonato se tiñen en el revestimiento duro. Cuanto mejor sea el revestimiento duro, más difícil será de teñir. El primer tipo de revestimientos que se aplicaron al policarbonato eran tan resistentes a los tintes que obtener un tono de gafas de sol era casi, si no, imposible; (consulte la página de Internet de BPI: http://www.callbpi.com/supporvpoly.html). En los últimos años, los tipos de revestimientos que se usan en las lentes de policarbonato han cambiado considerablemente. Hoy en día es mucho más común ver una combinación de revestimientos usados en policarbonato. Habitualmente, la superficie frontal, que tiende a recibir la mayor cantidad de arañazos durante el procesamiento, ya está revestida en el sitio de fabricación en masa. La superficie trasera se reviste comúnmente con un revestimiento que puede teñirse, es decir, UVNV®, por el laboratorio óptico después del acabado de superficie. Este revestimiento en la superficie trasera definitivamente puede teñirse, incluso a tonos de gafas de sol relativamente oscuros. Son posibles tres formas de procedimiento diferentes con estas lentes:
1. Se venden directamente como productos solo de revestimiento duro,
2. Vuelven a revestirse con otro revestimiento duro (que no puede teñirse) mediante procedimientos de revestimiento por inmersión para producir revestimientos más resistentes a los arañazos en la parte superior que se procesan o se venden de esa manera o
3. Pueden revestirse directamente con un revestimiento antireflectante adecuado.
La compatibilidad de diferentes revestimientos uno sobre otro y con la superficie de policarbonato es un problema continuo que puede conllevar deslaminación en las peores situaciones posibles. Por tanto, se investigaron diferentes conceptos para superar este problema.
El documento US 2013/0329184 A1 describe productos de lentes oftálmicas que comprenden una lámina de múltiples capas y una parte interior de policarbonato moldeado por inyección. La lámina de múltiples capas incluye una capa teñida, fotocrómica o polarizada entre una capa interior teñida y una capa polimérica exterior. La capa interior puede ser de un único color o estar teñida en degradado. La parte interior de policarbonato del producto de lente se fusiona directamente con la capa interior teñida de la lámina de múltiples capas durante el moldeo por inyección. Este documento describe además un método para producir un producto de lente de gafas de policarbonato polarizado teñido en degradado obteniendo una lámina de múltiples capas que tiene una capa exterior, una capa de policarbonato interior y una capa polarizada entre las capas interior y exterior, que aplica un tinte en degradado a la capa interior de la lámina, que coloca la lámina teñida en degradado dentro de una cavidad de moldeo por inyección, y que inyecta policarbonato fundido directamente contra la capa teñida en degradado de la lámina para formar la parte interior del producto de lente y para fundirlo con la lámina.
El documento US 2002/0015786 A1 da a conocer un concepto general de teñido de, entre otros, lentes correctoras de policarbonato. El material de base transparente de la lente correctora se tiñe al color deseado para su corrección mediante inmersión en un tinte colorante. Si se desea, los tintes pueden calentarse durante la inmersión.
El documento EP 0687 765 A2 se refiere a un método para teñir con color policarbonato y, en particular, para teñir con color una lámina de policarbonato mediante inmersión en una mezcla de tintes con disolvente moderado. El método es especialmente útil para la fabricación de lentes teñidas. Se da a conocer que el policarbonato puede teñirse con color mediante inmersión en una mezcla de un tinte o pigmento en una mezcla de disolventes. Alternativamente, el policarbonato puede revestirse con una mezcla de tinte para colorear y disolvente y después secarse en un horno. La mezcla de disolventes ataca el policarbonato y permite que el tinte o pigmento se impregne dentro del material de policarbonato.
Asimismo, es preferible en algunos casos calentar la mezcla para mejorar la impregnación. La temperatura de la mezcla debe mantenerse por debajo de la temperatura de transición vítrea del policarbonato (aproximadamente 1502C) y preferiblemente por debajo de 120°C.
Según una realización dada a conocer en el documento EP 0687 765 A2, la mezcla de disolventes comprende un disolvente de impregnación y un disolvente de moderación. El disolvente de impregnación ataca al policarbonato y permite la impregnación del tinte o el pigmento. El disolvente de moderación actúa como diluyente y agente humectante y reduce la agresividad del disolvente de impregnación.
El disolvente de impregnación puede incluir al menos un disolvente seleccionado de éter monometílico de dipropilenglicol (DPM) y éter monometílico de tripropilenglicol (TPM) y éter monometílico de propilenglicol (PM). Los disolventes de impregnación son disolventes de policarbonato agresivos. Usados con toda su fuerza, estos disolventes de impregnación atacan los materiales de policarbonato y forman fácilmente microgrietas en los mismos, que tienden a propagarse y provocar un mayor agrietamiento.
Para evitar que el disolvente de impregnación ataque la lámina de policarbonato de manera demasiado agresiva, se mezcla un disolvente de moderación con el disolvente de impregnación. Los disolventes de moderación a modo de ejemplo incluyen propilenglicol (PG), 1,4 butanodiol y éter monobutílico de etilenglicol (EB).
Con el fin de impartir un tinte graduado, el material de policarbonato que se sumerge en una mezcla de disolventes puede retirarse lentamente de la mezcla. El tinte graduado resulta porque la partición del material que permanece en la mezcla durante más tiempo se impregna con la mayor cantidad de tinte.
Según un método alternativo dado a conocer en el documento EP 0687765 A2, también puede revestirse por flujo un material de policarbonato con la mezcla descrita anteriormente. El material revestido por flujo se seca después en un horno durante un periodo de tiempo suficiente para evaporar la mezcla y secar el material.
A pesar de que el método de tinción que usa una mezcla de disolventes tal como se describe en el documento EP 0 687765 A2 se ha probado y sometido a prueba, todavía existe una necesidad adicional de mejora de la calidad. El documento US 2002/0040511 A1 da a conocer un método para teñir lentes ópticas de policarbonato del tipo en el que se basa la invención sumergiendo las lentes ópticas de policarbonato en una dispersión acuosa de agente de tinción y exponiendo la dispersión y las lentes ópticas de policarbonato sumergidas a radiación de microondas para llevar la dispersión a ebullición; la ebullición se mantiene durante al menos 2 segundos con transferencia del agente de tinción desde la dispersión hasta el artículo para teñir el artículo; el artículo teñido se retira de la dispersión y se enjuaga con agua.
La inmersión de la radiación de microondas tiene inconvenientes en algún tipo de procedimientos de fabricación en masa. En particular, la fabricación de lentes con un tinte graduado proporciona dificultades.
Por tanto, el objeto de la presente invención es proporcionar un método para formar una lente de policarbonato teñida para gafas o gafas protectoras, y especialmente una lente de este tipo con un tinte graduado. Una lente de este tipo puede estar revestida, además, con un revestimiento transparente químicamente inerte, altamente resistente al desgaste.
Este problema se resuelve mediante un método según la reivindicación 1. Realizaciones y desarrollos ventajosos de la invención son el objeto de las reivindicaciones dependientes.
El método, según la invención, de teñir con color una lente para gafas protectoras y gafas, por el que la lente comprende un sustrato de policarbonato, comprende las siguientes etapas:
- proporcionar (20, 30, 40, 50) una mezcla (50-3) líquida de componentes que comprende al menos un tinte (10­ 1, 10-2, 10-3) o pigmento, adecuado para teñir con color policarbonato y un medio (40-1) de dispersión, por lo que dicho al menos un tinte (10-1, 10-2, 10-3) o pigmento se dispersa como coloides en dicho medio (40-1) de dispersión;
- sumergir (70) dicho sustrato (70-1) de policarbonato en dicha mezcla (50-3) líquida de manera que dicho al menos un tinte (10-1, 10-2, 10-3) o pigmento se impregna en dicho sustrato (70-1) de policarbonato;
- retirar (90) dicho sustrato (70-1) de policarbonato de dicha mezcla (50-3) líquida;
por lo que dicho medio (40-1) de dispersión comprende un alcohol aromático, en particular, alcohol (10-4) bencílico, como disolvente para disolver dicho al menos un tinte (10-1, 10-2, 10-3) o pigmento, y
por lo que dicha mezcla (50-3) líquida de componentes se prepara mezclando a temperatura ambiente o a una temperatura entre 10°C y 75°C dicho al menos un tinte o pigmento y dicho medio de dispersión.
El método se caracteriza porque dicho medio de dispersión comprende un disolvente para disolver dicho al menos un tinte o pigmento, comprendiendo dicho disolvente un alcohol aromático que solubiliza el tinte o pigmento.
El alcohol aromático puede ser, por ejemplo, alcohol bencílico.
Los compuestos mencionados anteriormente actúan como disolventes para los tintes, así como para el medio de dispersión en agua. Además, estos compuestos atacan el sustrato de policarbonato, es decir, el material de policarbonato que es el portador de la potencia óptica de la lente debido a su contorno superficial, así como al portador de cualquier revestimiento que pueda aplicarse sobre el mismo.
La relación molar entre dicho tinte o pigmento y dicho disolvente (orgánico) se encuentra preferiblemente entre el 0,05% en moles y el 5,00% en moles, preferiblemente entre el 0,06% en moles y el 2,00% en moles, más preferiblemente entre el 0,07% en moles y el 1,00% en moles y lo más preferiblemente entre el 0,10% en moles y el 0,50% en moles. En particular, cuando se usa alcohol bencílico como disolvente, la relación molar entre dicho tinte o pigmento y dicho alcohol bencílico se encuentra preferiblemente entre el 0,05% en moles y el 5,00% en moles, preferiblemente entre el 0,06% en moles y el 2,00% en moles, más preferiblemente entre el 0,07% en moles y el 1,00% en moles y lo más preferiblemente entre el 0,10% en moles y el 0,50% en moles. Esto significa que, en general, son apropiadas soluciones con aproximadamente de 5 a 10 gramos de dicho tinte en 1 litro de alcohol bencílico.
Por tanto, dicha mezcla líquida puede comprender aproximadamente del 0,1 al 10% en volumen, preferiblemente del 0,5 al 5% en volumen, más preferiblemente del 0,7 al 2,5% en volumen y lo más preferiblemente del 1,0 al 1,5% en volumen de soluciones de colorante (tinte y disolvente, por ejemplo, tinte y alcohol bencílico) en total. Por ejemplo, cuando se usan tres tintes diferentes, el primero puede comprender un 0,3% en volumen, el segundo un 0,5% en volumen y el tercero un 0,7% en volumen dando en total una solución de colorante al 1,5% en volumen en dicha mezcla líquida.
En particular, cuando se usa alcohol bencílico como disolvente, dicha mezcla líquida puede comprender aproximadamente del 0,1 al 10% en volumen, preferiblemente del 0,5 al 5% en volumen, más preferiblemente del 0,7 al 2,5% en volumen y lo más preferiblemente del 1,0 al 1,5% en volumen de disoluciones de colorante (es decir, tinte y alcohol bencílico) en total.
La independencia del nuevo procedimiento de moldeo por inyección de pellas de policarbonato teñidas abre la posible cartera de productos. No solo son posibles tintes unicolor, sino también bicolor y degradados en todos los tipos de lentes de policarbonato, a saber, lentes de visión única (SV), lentes de adición progresiva (PAL), bifocales, trifocales, polarizadas, la cartera de productos está completa. El procedimiento según la invención ya no requiere la aplicación de revestimientos duros que pueden teñirse en comparación con el dado a conocer, por ejemplo, en el documento US 2006/0148952 A1. El número reducido de capas de revestimiento disminuye la inversión en maquinaria de revestimiento. La durabilidad de las lentes se mejora debido a la reducción de las superficies de contacto. Esto influye positivamente en la adhesión de la pila de revestimiento global.
El procedimiento no solo puede aplicarse a gafas de sol habituales o sin prescripción, sino que puede aplicarse en particular al teñido de lentes (Rx) prescritas que tienen potencia óptica. En particular, las lentes de visión única y las lentes de adición progresiva pueden teñirse con el método según la invención.
Dicha mezcla líquida puede comprender además un tensioactivo o una mezcla de diferentes tensioactivos que disminuyen la tensión superficial o la tensión entre caras entre dicha mezcla líquida y dicho sustrato de policarbonato y permite la impregnación de dicho al menos un tinte o pigmento en dicho sustrato de policarbonato. Además, los tensioactivos actúan como detergentes que limpian la superficie de la lente durante el procedimiento. Adicionalmente, los tensioactivos junto con el disolvente orgánico funcionan como dispersantes para el tinte en una disolución acuosa.
Dicho tensioactivo puede comprender al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en alquilbencenosulfonatos lineales, sulfonatos de lignina, etoxilatos de alcohol graso y etoxilatos de alquilfenol. Ejemplos particulares son 4-(5dodecil)bencenosulfonato, estearato de sodio, laurilsulfato de sodio o lauriléter sulfato de sodio, sulfosucinato de dioctil sodio, perfluorooctanosulfonato (PFOS), perfluorobutanosulfonato, sulfonatos de alquilbenceno lineales (LAB), alquil éteres de polioxietilenglicol o alquil éteres de polioxipropilenglicol como éter de polietilenglicol, éter monometílico de propilenglicol, éter monometílico de dipropilenglicol (DPM) y éter monometílico de tripropilenglicol Algunos de estos compuestos se dan a conocer en el documento EP 0687765 A2 mencionado anteriormente.
Dicha mezcla líquida puede comprender aproximadamente del 0,5 al 15% en volumen, preferiblemente del 1 al 10% en volumen, más preferiblemente del 2 al 8% en volumen y lo más preferiblemente del 3 al 7% en volumen de tensioactivos en total. Por ejemplo, cuando se usa Zetapon®, es decir, DPM, como tensioactivo, se consiguen buenos resultados cuando se usa del 5 al 6% en volumen.
Dicha mezcla líquida puede comprender además un agente de moderación que actúa como diluyente y agente humectante y reduce la agresividad del tensioactivo. Puede actuar, si resulta apropiado, para controlar el pH de dicha mezcla. Un agente de moderación apropiado puede comprender al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en propilenglicol, 1,4 butanodiol, éter monobutílico de etilenglicol, hidróxido de litio, hidróxido de sodio e hidróxido de potasio.
Dicha mezcla líquida puede comprender aproximadamente del 0,001 al 0,1% en volumen, preferiblemente del 0,002 al 0,05% en volumen, más preferiblemente del 0,005 al 0,025% en volumen y lo más preferiblemente del 0,01 al 0,02% en volumen de tensioactivos en total. Por ejemplo, cuando se usa OP141, por ejemplo, hidróxido de potasio, como agente de moderación, se consiguen buenos resultados cuando se usa una relación en volumen de 10 ml/100 1. Esto significa que aproximadamente 10 ml de OP141 por 100 1 de dicha mezcla líquida son suficientes para estabilizar el pH a alrededor de 7.
Preferiblemente, el pH de dicha mezcla líquida se encuentra entre 5 y 9, más preferiblemente entre 6 y 8, y lo más preferiblemente entre 6,5 y 7,5.
Con el fin de mejorar el control del procedimiento, dicho medio de dispersión y/o dicha mezcla líquida pueden comprender además una determinada cantidad de agua, en particular agua desionizada. El agua puede actuar como agente de control para la interacción química entre los disolventes anteriores del tinte, así como actuar como agente de ajuste de la concentración del tinte.
La cantidad de agua desionizada en dicha mezcla líquida se encuentra preferiblemente entre el 80% en volumen y el 99,5% en volumen, preferiblemente entre el 85% en volumen y el 99% en volumen, lo más preferiblemente entre el 90% en volumen y el 99% en volumen.
La mezcla líquida de componentes que comprende al menos un tinte o pigmento, adecuado para teñir con color policarbonato y dicho medio de dispersión, por lo que dicho al menos un tinte o pigmento se dispersa como coloides en dicho medio de dispersión, se prepara mezclando a temperatura ambiente o a una temperatura entre 10°C y 75°C, muy probablemente entre 15°C y 45°C. Esta temperatura en general no es suficiente para teñir lentes de policarbonato con una velocidad suficiente. Aunque el documento EP 0687 765 A2 recomienda calentar la mezcla con el tinte o pigmento a temperaturas cercanas a la temperatura de transición vítrea del policarbonato, los inventores descubrieron que el uso de la mezcla según la invención requiere mantener la mezcla por debajo de la temperatura de ebullición del agua con el fin de mantener la composición de la mezcla lo más constante posible y para evitar la descomposición de la mezcla como tal o de cualquiera de los componentes.
Por tanto, el método según la invención puede comprender además una etapa de calentamiento de dicha mezcla a una temperatura de calentamiento para formar una mezcla calentada antes de dicha etapa de inmersión, por lo que dicha temperatura de calentamiento a presión atmosférica se encuentra entre 80°C y la temperatura de ebullición del agua, preferiblemente entre 90°C y la temperatura de ebullición del agua, y más preferiblemente entre 90°C y 96°C. La velocidad de tinción aumenta significativamente a temperaturas superiores a 80°C.
Preferiblemente, dicha etapa de calentamiento dura lo mismo que dicha etapa de inmersión. También es posible que dicha etapa de calentamiento comience después de dicha etapa de inmersión. También es posible que dicha etapa de calentamiento se detenga antes del final de dicha etapa de inmersión. También es posible variar la temperatura a lo largo del tiempo durante dicha etapa de inmersión.
Se ha descubierto que la dispersión resultante proporcionada por la mezcla líquida es inestable y se requiere un tratamiento regular para la estabilización, que puede proporcionarse, por ejemplo, mediante un agitador magnético, calor, un baño ultrasónico o una combinación de los mismos. Por tanto, preferiblemente, además de dicha etapa de calentamiento, el método comprende además una etapa de agitación mecánica de dicha mezcla para formar una mezcla homogeneizada antes de dicha etapa de inmersión. La agitación mecánica, por ejemplo, por medio de dicho agitador magnético o dicha fuente ultrasónica, puede llevarse a cabo durante dicha etapa de inmersión.
Tanto el calentamiento como la agitación mecánica pueden producirse de manera independiente y/o (en parte) de manera simultánea.
Resumiendo lo anterior, las lentes de policarbonato se tiñen, preferiblemente, sumergiéndolas en la dispersión de tinte respectiva a una temperatura aumentada que se encuentra entre 80 y 100°C, idealmente 90°C y 96°C, durante un periodo de tiempo prolongado dependiendo del grado de absorción que se desea. Durante el teñido, la dispersión debe agitarse fuertemente para estabilizar los coloides y para reducir las posibilidades de generación de tintes desiguales en la lente.
Posteriormente, es decir, después del procedimiento de tinción como tal, concretamente después de retirar dicho sustrato de policarbonato de dicha mezcla y después, por ejemplo, de un secado opcional adicional y/o después de, por ejemplo, cualquier etapa de trabajo de cambio de forma, puede continuarse el tratamiento habitual, en particular, puede seguir una etapa de deposición de al menos una capa funcional sobre dicho sustrato de policarbonato. Dicha al menos una capa funcional puede comprender al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en un revestimiento duro, un revestimiento antireflectante, un revestimiento polarizante, un revestimiento antivaho, un revestimiento limpio y un revestimiento antiestático.
Con el fin de aclarar, el sustrato de policarbonato antes del procedimiento de teñido anterior puede comprender ya una o más capas funcionales tales como un revestimiento duro, a continuación denominado revestimiento duro de fábrica. El revestimiento duro de fábrica de lentes de policarbonato puede elegirse de manera que proporcione la protección requerida para la superficie frontal de la lente en general convexa durante el tratamiento Rx de la superficie trasera cóncava sin interferencia en el procedimiento de tinción. El revestimiento de fábrica puede desprenderse antes de teñirse o estabilizarse de tal manera que sobreviva al aumento de la temperatura en el agua sin que se descomponga. Si el revestimiento duro de fábrica evita el teñido del lado frontal, entonces el tiempo de teñido debe ajustarse para permitir tintes incluso profundos mediante la difusión de los tintes solo en el lado trasero.
Según la invención, dicho al menos un tinte o pigmento puede comprender al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en colorantes (poli)metano, colorantes azoicos, colorantes de cumarina, colorantes de perinona, colorantes de perileno, colorantes de amino cetona, colorantes de antraquinona, colorantes de quinoftalona y colorantes de pirazolona. Estos tintes o colorantes adecuados pueden encontrarse en las clases de productos LANXess Macrolex®, Clariant PV Fast, Graphtol, DrizPearls, Solvaperm, Polysynthren, Hostasol, Hostaprint, Hostasin, Hostafryl y BASF Heliogen®, Lithol®, Paliogen®, Paliotol®, Sicomin®, Sicopal®, Sicotan®, Sicotrans®, Lumogen®. Los tintes están disponibles en todo el espectro visible, que abarca desde el rojo hasta el violeta (véase, por ejemplo, el folleto “LANxess Energizing Chemistry Macrolex Bayplast Colorants for Plastics”, edición: 2007-10, orden n.° : LXS-FCC23E, publicado por LANXESS Deutschland GmbH, Business Unit Functional Chemicals, Chemiepark Leverkusen, 51369 Leverkusen, Alemania; folleto “The Coloration of Plastics and Rubber”, edición: Enero de 2007, orden n.°: DP 8528 E_01/07, publicada por Clariant Produkte (Alemania) GmbH, 'Pigments & Additives Division, Marketing Plastic Business, 65926 Frankfurt a. M., Alemania y el folleto “Colorants for plastics colorations - organic and inorganic pigments, soluble dyestuffs”, edición: Diciembre de 2005, orden n.°: EVP 008905 e, publicado por BASF Aktiengesellschaft, Performance Chemicals for Coatings, Plastics and Specialties, 67056 Ludwigshafen, Alemania). La combinación adecuada de un número limitado de tintes permite la generación de todos los colores deseados. Durante la generación de recetas de baños de tinte ha de tenerse en cuenta que los tintes presentan diferentes velocidades de difusión en la matriz de policarbonato. La amplia variedad de diferentes tintes disponibles brinda la oportunidad de producir lentes con todos los colores deseados. El nuevo proceso de teñido del material de sustrato de policarbonato se basa en la aplicación de tintes que hasta ahora solo se usaban durante la extrusión o moldeo por inyección de materiales de lentes termoplásticos no polares. Los tintes convencionales (textiles) inadecuados se sustituyen completamente por tintes que pueden difundirse en policarbonato. Los nuevos tintes son insolubles en agua debido a su carácter no polar. Deben dispersarse como coloides mediante la aplicación de tensioactivos cuidadosamente seleccionados en combinación con alcohol bencílico u otros compuestos químicos adecuados (es decir, Zetadif®, que es un compuesto aromático funcionalizado con amida).
En una realización preferida adicional, dicha etapa de proporcionar una mezcla líquida de componentes puede comprender una etapa de proporcionar cada uno de dicho al menos un tinte o pigmento dispersándose por separado como coloides en dicho medio de dispersión hasta su límite de saturación.
Ventajosamente, esta realización preferida adicional puede comprender que dicha etapa de proporcionar una mezcla líquida de componentes comprenda además una etapa de mezclar al menos dos de dichos tintes o pigmentos proporcionados dispersándose por separado como coloides en dicho medio de dispersión hasta su límite de saturación.
En particular, dicha etapa de proporcionar una mezcla líquida de componentes puede comprender además una etapa de mezclar al menos dos de dichos tintes o pigmentos proporcionados disolviéndose por separado en un disolvente que comprende al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en un alcohol aromático, en particular alcohol bencílico; un acetato de butilo, y un éster de metacrilato, en particular metacrilato de metilo, preferiblemente hasta su límite de solubilidad.
Con el fin de impartir un tinte graduado, el sustrato de policarbonato puede sumergirse lentamente en la mezcla líquida. Alternativa y/o adicionalmente, el sustrato de policarbonato sumergido puede retirarse lentamente de la mezcla. El tinte graduado resulta porque la partición del material que permanece en la mezcla durante más tiempo se impregna con la mayor cantidad de tinte. En otras palabras, dicha etapa de inmersión puede realizarse gradualmente y/o dicha etapa de retirada puede realizarse gradualmente. La velocidad de inmersión o la velocidad de retirada con el fin de obtener sustratos de policarbonato teñidos graduados se encuentra preferiblemente entre 0,5 cm/s y 2 cm/s.
La invención se describe con más detalle a continuación con referencia al dibujo, en el que:
La figura 1 muestra un ejemplo simplificado de un procedimiento según la invención para obtener lentes de policarbonato teñidas;
La figura 1 muestra una representación gráfica de un ejemplo simplificado del método según la invención para obtener lentes de policarbonato teñidas. En una primera etapa 10, los tintes 10-1, 10-2, 10-3 se disuelven cada uno por separado en alcohol 10-4 bencílico hasta su límite de solubilidad. En el ejemplo se disuelven tres tintes 10-1, 10-2, 103, por ejemplo, azul, rojo y amarillo, en alcohol 10-4 bencílico formando disoluciones 20-1, 20-2, 20-3 de tinte. Las disoluciones 20-1,20-2, 20-3 de tinte en alcohol 10-4 bencílico se mezclan en una segunda etapa 20 en las cantidades requeridas c (véase la tabla 1) y en una etapa 30 adicional se complementan con tensioactivos 30-1, 30-2, primero éter monometílico de dipropilenglicol (DPM) y después una disolución acuosa de hidróxido de potasio (por ejemplo, Deconex OP141) para obtener una disolución marrón.
Tabla 1: receta para tinte marrón.
Figure imgf000007_0001
La parte de volumen que falta se llena en la etapa 40 con agua 40-1 desionizada. Las etapas 20, 30, 40 de mezcla se realizan a temperatura ambiente con agitación 50 vigorosa. La etapa 50 de agitación se lleva a cabo por medio de un agitador 50-1 magnético. El baño de tinción se indica en el dibujo por medio del número de referencia 50-2, la mezcla por medio del número de referencia 50-3.
En la etapa 60, la mezcla se agita y se calienta a 94°C, lo que produce una dispersión 50-3a homogénea. A continuación, una lente 70-1 de policarbonato, denominada a continuación en el presente documento sustrato de policarbonato con el fin de distinguirla de una lente revestida, en un soporte 70-2 de lente apropiado, se sumerge completamente en la mezcla 50-3a homogeneizada en la etapa 70. El tiempo en el baño 50-3 de tinción según la etapa 80 tiene que ajustarse según el grado de absorción deseado. En la etapa 90, la lente 90-1 de policarbonato teñida se retira del baño 50-3a de tinción por medio del soporte 70-2 de lente. La tabla 2 resume los resultados para diferentes programas t de tiempo y sus respectivas transmisiones T luminosas en el rango espectral visible, medidos con un ángulo a de incidencia de 2° e iluminación D65 habitual.
Tabla 2: análisis óptico de lentes de policarbonato
Figure imgf000007_0002
Posteriormente, puede continuarse el tratamiento 100 de Rx habitual, en particular, revestimiento duro y antireflectante HC, AR, seguido de los procedimientos de corte, delimitación de bordes y ajuste C, E y F que dan como resultado un par de gafas 110 o anteojos, respectivamente.
La receta mostrada en la tabla 1 da lugar a un color de lente marrón.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Método para teñir con color una lente para gafas protectoras y gafas (110), por el que la lente comprende un sustrato (70-1) de policarbonato, en particular, una lente con potencia óptica, que comprende las etapas de:
- proporcionar (20, 30, 40, 50) una mezcla (50-3) líquida de componentes que comprende al menos un tinte (10-1, 10­ 2, 10-3) o pigmento, adecuado para teñir con color policarbonato y un medio (40-1) de dispersión, por lo que dicho al menos un tinte (10-1, 10-2, 10-3) o pigmento se dispersa como coloides en dicho medio (40-1) de dispersión
- sumergir (70) dicho sustrato (70-1) de policarbonato en dicha mezcla (50-3) líquida de manera que dicho al menos un tinte (10-1, 10-2, 10-3) o pigmento se impregna en dicho sustrato (70-1) de policarbonato; y
- retirar (90) dicho sustrato (70-1) de policarbonato de dicha mezcla (50-3) líquida;
caracterizado porque
- dicho medio (40-1) de dispersión comprende un alcohol aromático como disolvente, en particular alcohol (10-4) bencílico, para disolver dicho al menos un tinte (10-1, 10-2, 10-3) o pigmento y
- dicha mezcla (50-3) líquida de componentes se prepara mezclando a temperatura ambiente o a una temperatura entre 10°C y 75°C dicho al menos un tinte o pigmento y dicho medio de dispersión.
2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la relación molar entre dicho tinte o pigmento y dicho disolvente se encuentra entre el 0,05% en moles y el 5,00% en moles, preferiblemente entre el 0,06% en moles y el 2,00% en moles, más preferiblemente entre el 0,07% en moles y el 1,00% en moles y lo más preferiblemente entre el 0,10% en moles y el 0,50% en moles.
3. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha mezcla (50-3) líquida comprende además un tensioactivo (30-1) que reduce la tensión superficial o la tensión entre caras entre dicha mezcla (50-3) líquida y dicho sustrato (70-1) de policarbonato y soporta la impregnación de dicho al menos un tinte (10-1, 10-2, 10­ 3) o pigmento en dicho sustrato (70-1) de policarbonato.
4. Método según la reivindicación 3, caracterizado porque dicho tensioactivo comprende al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en alquilbencenosulfonatos lineales, sulfonatos de lignina, etoxilatos de alcohol graso y etoxilatos de alquilfenol, en particular 4-(5-dodecil)bencenosulfonato, estearato de sodio, laurilsulfato de sodio o lauriléter sulfato de sodio, sulfosucinato de dioctil sodio, perfluorooctanosulfonato (PFOS), perfluorobutanosulfonato, sulfonatos de alquilbenceno lineales (LAB), alquil éteres de polioxietilenglicol o alquil éteres de polioxipropilenglicol como éter de polietilenglicol, éter monometílico de propilenglicol, éter monometílico de dipropilenglicol (30-1) y éter monometílico de tripropilenglicol.
5. Método según la reivindicación 3 o 4, caracterizado porque dicha mezcla (50-3) líquida comprende además un agente (30-2) de moderación que actúa como diluyente y agente humectante y reduce la agresividad del tensioactivo, así como modera el pH de la mezcla (50-3) líquida.
6. Método según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho agente de moderación comprende al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en propilenglicol, 1,4 butanodiol, éter monobutílico de etilenglicol, hidróxido de litio, hidróxido de sodio e hidróxido de potasio (30-2).
7. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho medio (40-1) de dispersión y/o dicha mezcla (50-3) líquida comprenden además agua (40-1).
8. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende además una etapa (60) de calentamiento de dicha mezcla (50-3) líquida a una temperatura de calentamiento para formar una mezcla calentada antes de dicha etapa (70) de inmersión y/o durante dicha etapa (70) de inmersión, por lo que dicha temperatura de calentamiento se encuentra entre 80°C y la temperatura de ebullición del agua, preferiblemente entre 90°C y la temperatura de ebullición del agua y más preferiblemente entre 90°C y 96°C.
9. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende además una etapa (100) de deposición de al menos una capa (HC, AR) funcional sobre dicho sustrato (70-1) de policarbonato.
10. Método según la reivindicación 9, caracterizado porque dicha al menos una capa funcional comprende al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en un revestimiento duro (HC), un revestimiento antireflectante (AR), un revestimiento reflectante, un revestimiento polarizante, un revestimiento antivaho, un revestimiento limpio y un revestimiento antiestático.
11. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho al menos un tinte (10-1, 10-2, 10-3) o pigmento comprende al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en colorantes de (poli)metano, colorantes azoicos, colorantes de cumarina, colorantes de perinona, colorantes de perileno, colorantes de aminocetona, colorantes de antraquinona, colorantes de quinoftalona y colorantes de pirazolona.
12. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha etapa (20, 30, 40, 50) de proporcionar una mezcla (50-3) líquida de componentes comprende una etapa de proporcionar cada uno de dicho al menos un tinte (10-1, 10-2, 10-3) o pigmento dispersándose por separado en forma de coloides en dicho medio (40­ 1) de dispersión hasta su límite de saturación.
13. Método según la reivindicación 12, caracterizado porque dicha etapa (20, 30, 40, 50) de proporcionar una mezcla (50-3) líquida de componentes comprende además una etapa de mezclar al menos dos de dichos tintes (10-1, 10-2, 10-3) o pigmentos proporcionados dispersándose por separado como coloides en dicho medio (40-1) de dispersión hasta su límite de saturación.
14. Método según la reivindicación 12 o 13, caracterizado porque dicha etapa (20, 30, 40, 50) de proporcionar una mezcla líquida de componentes comprende además una etapa de mezclar al menos dos de dichos tintes (10-1, 10-2, 10-3) o pigmentos proporcionados disolviéndose por separado en un disolvente (20-1,20-2, 20-3) que comprende al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en un alcohol, en particular un alcohol aromático, en particular alcohol (10-4) bencílico; un acetato de butilo y un éster de metacrilato, en particular metacrilato de metilo.
15. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha etapa (70) de inmersión se realiza gradualmente y/o dicha etapa (90) de retirada se realiza gradualmente, en particular dicho sustrato (70-1) de policarbonato se sumerge en dicha mezcla (50-3) líquida con una velocidad de 0,5 cm/s a 2 cm/s y/o dicho sustrato (70-1) de policarbonato se retira de dicha mezcla (50-3) líquida con una velocidad de 0,5 cm/s a 2 cm/s.
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