FR2464487A1

FR2464487A1 - Ebauches de lentilles ophtalmologiques a revetement protecteur et procede pour modifier leur surface non finie

Info

Publication number: FR2464487A1
Application number: FR8018643A
Authority: FR
Inventors: Dean A Ersfeld
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1979-08-29
Filing date: 1980-08-28
Publication date: 1981-03-06
Also published as: CA1153985A; EP0034178A1; FR2464487B1; EP0034178B1; IT8049567A0; WO1981000536A1; EP0034178A4; JPS56501065A; DE3071406D1; IT1174302B

Abstract

L'INVENTION CONCERNE L'INDUSTRIE DE L'OPTIQUE. EBAUCHE DE LENTILLE OPHTALMOLOGIQUE 2 PORTANT SUR SA SURFACE FINIE 3 UNE COUCHE POLYMERISEE 4 D'UNE COMPOSITION OLIGOMERE QUI PROTEGE CETTE SURFACE CONTRE LES DOMMAGES MECANIQUES ET LE CHOC THERMIQUE ET QUI PERMET DE FAIRE ADHERER UN BLOC DE FIXATION RIGIDE 8 A L'EBAUCHE PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN ALLIAGE METALLIQUE FUSIBLE 6. APPLICATION A LA FIXATION DES EBAUCHES SUR DES SUPPORTS DE FINITION.

Description

EBAUCHES DE IENTIITRs OPHT@LMOLOGIQUES A REX E3NT PROTECTEUR ET PROCEDE
POUR MODIFIER LEUR SURFACE NON FINIE
La présente invention concerne de façon générale la protection des ébauches de lentilles ophtalmologiques lors de la manipulation et de l'usi- nage leur conférant la correction optique désirée et plus particulièrement des ébauches de lentilles ophtalmologiques ayant un revêtement protecteur et un procédé pour modifier leur surface non finie.

Pour fabriquer des lentilles ophtalmologiques finies, en particulier des verres de lunettes correctrices conformes à une ordonnance, il est habituel d'utiliser des ébauches de lentilles en verre ou en matière plastique. Ces ébauches sont des lentilles semi-finies qui ont une surface avant finie et polie et une surface arrière non finie. De façon typique, la surface finie des ébauches n'a pas de revêtement protecteur si bien que lors de la manipulation, elle est susceptible d'être rayée, écaillée,etc...

Pour que les ébauches correspondent a' à l'ordonnance particulière, on modifie leur surface arrière non finie par meulage puis doucissage et polissage de façon à obtenir les propriétés de réfraction optique requises.

I1 est essentiel de maintenir solidement la lentille de façon précise pendant l'usinage de la surface. Cependant les techniques habituelles de serrage telles que le montage de la lentille dans un étau ou entre les mEchoires d'un mandrin, ne conviennent pas pour maintenir la lentille car de façon typique on enlève la matière sur toute la surface arrière. I1 est donc nécessaire de maintenir la lentille avec un dispositif adhésif qui l'assujettit par sa face avant finie dans la position appropriée par rapport à la machine de meulage. Pour cela on opère par "fixation" de la lentille. La façon la plus courante de fixer la lentille consiste à faire adhérer un bloc de fixation rigide à la lentille par l'intermédiaire d'un alliage métallique fusible.

On applique 1' alliage à l'état fondu puis on le laisse durcir pour former une couche rigide de taille et de forme prédéterminées qui unit la lentille au bloc de fixation. Bien que 1' alliage épouse bien la surface complexe de l'ébauche de lentille, la force d'union entre l'alliage et l'ébauche de lentille est faible. Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser des apprêts pour obtenir une bonne union entre l'alliage et la lentille. De plus, ce type d'emploi d'un alliage fondu ne protège pas la surface finie de l'ébauche de lentille contre le rayage ou l'écaillage.

De plus la nécessité d'appliquer un apprêt pose certains problêmes. Par exemple, on applique les apprêts en solution. Par conséquent, on doit laisser reposer les ébauches de lentilles pour permettre au solvant de s'évaporer avant de pouvoir appliquer l'alliage et d'effectuer l'usinage de la surface. Ceci gêne et retarde le traitement des ébauches de lentilles.

On a également tenté d'utiliser d'autres techniques de fixation des ébauches de lentilles. On a utilisé par exemple des substances collantes telles que du brai ou de la cire, des structures collantes à double face, telles que des tampons ou des mousses revêtus sur chaque face d'un adhésif et on a utilisé pour cela des adhésifs de type époxyde. Ces techniques n'ont pas été entièrement satisfaisantes. Par exemple, le résidu que laisse le brai, la cire et les adhésifs nécessite un nettoyage important de la lentille et du bloc de fixation. Ceci entrains un retard et accrait le coût de ltopé- ration d'usinage. De plus, la fixation réalisée selon ces techniques est moins rigide que celle obtenue avec les blocs unis par un alliage.Par conséquent, il est plus difficile d'assurer la mise en oeuvre appropriée de la lentille pendant toute l'opération d'usinage de la surface.

Les tampons et mousses sont de façon typique opaques si bien qu'il est difficile d'aligner convenablement la lentille dans l'appareil d'usinage de la surface. De plus, les tampons ou les mousses épousent mal les courbures complexes de la face d'une lentille. I1 existe donc des rides, des plis et des bulles d'air et d'autres défauts de continuité entre l'ébauche de lentille et le tempon ou la mousse.

Aucune des techniques de fixation précitées ne protège la surface finie d'une ébauche de lentille après la fabrication de l'ébauche et avant l'achèvement de l'usinage de la surface. Par conséquent, pendant la manipulation et l'usinage, les ébauches de lentilles sont soumises à de nombreuses forces qui peuvent endommager leur surface finie et les rendre inutilisables, comme lentilles ophtalmologiques.

L'invention supprime ces inconvénients grâce à une composition polymérisable par un rayonnement appliquée sur la surface finie d'une ébauche de lentille, qui, sous sa forme polymérisée, unit fortement l'alliage métallique fusible à l'ébauche de lentille. De plus, les compositions polymérisables par un rayonnement utilisées dans l'invention, épousent exactement la surface complexe des ébauches de lentilles. Elles suivent donc la courbure des ébauches de lentilles sans aucune ride, bulle d'air ou autres défauts de continuité. Par conséquent, ces compositions sont utilisables avec les ébauches de lentilles à foyer unique ou à foyers multiples. De plus les compositions sont translucides et de préférence transparentes.Par conséquent, elles se laissent traverser par la lumière si bien que l'on peut effectuer l'alignement visuel de la lentille pour effectuer l'usinage approprié de la. surface. Egalement, lorsqu'on retire des ébauches de lentilles et de l'alliage métallique les compositions polymérisées utilisées dans l'invention, elles ne laissent pratiquement pas de résidu. Ceci supprime les opérations salissantes et longues de nettoyage.

Bien qu'on puisse les retirer sans qu'elles laissent de trace, les compositions polymérisées utilisées dans l'invention présentent une excellente adhésion aux ébauches de lentilles et aux alliages. Les unions sont suffisamment fortes pour résister aux forces de cisaillement exercées lors de l'usinage de la surface. Doncles lentilles sont maintenues en position précise pendant cette opération.

Un autre avantage de l'invention est la protection apportée aux lentilles par les compositions polymérisées. Elles protègent les lentilles contre les altérations physiques et les chocs thermiques et mécaniques. La protection contre les altérations physiques est importante car elle réduit les pertes de lentilles dues à l'écaillage, au rayage, etc. La protection thermique est importante car dans le cas de lentilles ophtalmologiques plastiques, l'ébauche de lentille peut subir une déformation thermique lorsque 1' alliage métallique fusible fondu ou une autre matière chaude vient à son contact. La déformation thermique que présente la lentille achevée, se mani- feste par des aberrations par rapport aux caractéristiques désirées dans les zones où elle s'est produite. Les compositions polymérisées utilisées dans l'invention apportent une protection importante contre la déformation thermique.

L'invention a pour objet un article constitué d'une ébauche de lentille ophtalmologique ayant une surface finie avec une couche polymérisée d'une composition oligomère sur cette surface, cette composition oligomère étant choisie parmi le groupe constitué par
a) un oligomère ayant un segment amorphe et au moins deux fonctions polymérisables par un rayonnement ; et
b) un mélange de (1) un oligomère ayant un segment amorphe et une fonction polymérisable par un rayonnement et (2) une matière organique polymérisable par un rayonnement ayant au moins deux fonctions polymérisables par un rayonnement
Le segment amorphe de ces oligomères ayant une moyenne en poids du poids moléculaire comprise entre environ 500 et 5000, une température de transition vitreuse inférieure à environ 300 K et une cristallinité, déterminée par diffraction des rayons X, inférieure à environ 25 j en poids.

L'invention a également pour objet un procédé pour modifier la surface non finie d'une lentille ophtalmologique semi-finie. Ce procédé comporte des stades qui consistent à
- appliquer un revêtement de la composition oligomère, objet de l'invention, à la surface finie de cette lentille,
- exposer cette composition oligomère à l'action d'un rayonnementavec une durée et une intensité telles que la composition se polymérise sur la surface finie ;
- aligner cette lentille sur un bloc rigide de fixation par l'intermédiaire de la couche polymérisée de la composition oligomère de façon que cette lentille soit convenablement placée pour être modifiée ;
- assujettir ce bloc de fixation à la couche polymérisée de composition oligomère à l'état aligné et,
-modifier la surface non finie de la lentille ophtalmologique.

On peut utiliser les compositions oligomères employées dans ltin- vention sur les ébauches de lentilles en matière plastique ou en verre. De plus, on peut les utiliser sur des ébauches de lentilles dont la courbure varie entre le plan et une base de 10 óu plus. Egalement, on peut utiliser les compositions durcissables par un rayonnement sur une lentille à foyer unique ou à foyers multiplets.

On entend ici par fonction polymérisable par un rayonnement une fonction qui réagit sous l'effet de 1' énergie rayonnante pour former une matière de poids moléculaire plus élevé.

L'invention est décrite ci-après plus en détail en regard des figures annexées dans lesquelles les éléments semblables sont désignés par les mêmes numéros de référence et où,
La figure 1 est une coupe latérale d'une ébauche de lentille ophtalmologique portant une couche de composition oligomère polymérisée et,
La figure 2 est une coupe latérale du mode de réalisation illustré par la figure 1 avec une couche d'alliage métallique fusible sur la couche polymérisée et un bloc rigide de fixation sur la couche alliage métallique fusible.

Comme le montre la figure 1, une ébauche 2 de lentille ophtalmologique porte une couche 4 de composition oligomère polymérisée sur sa sur face finie 3. La couche polymérisée 4 est constituée du produit poly irisé de la composition oligomère précédemment décrite.

On peut appliquer la composition oligomère à la surface de l'ébauche de lentille selon des techniques classiques de revêtement. On expose ensuite à un rayonnement avec une durée et une intensité suffisantes pour que la composition se polymérise in situ.

Comme précédemment décrit, 1' oligomère est constitué d'un segment amorphe et d'une ou plusieurs fonctions polymérisables par un rayonnement.

Généralement, le segment amorphe est constitué d'un segment polymère tel qu'un segment de polyester, de polysiloxane, de polyacrylate, de polyéther ou de polyoléfine. Le segment peut dériver d'un mono ou polyol ou d'une mono ou polyamine correspondants. Le polyol est de préférence un diol ou un triol.

Les fonctions polymérisables par un rayonnement sont des groupes polymérisables par addition lorsqu'on les expose à un rayonnement activateur.

Des fonctions appropriées polymérisables par un rayonnement sont par exemple les groupes acrylyle, méthacrylyle, allyle, vinyle et époxg.

Les fonctions polymérisables par un rayonnement peuvent faire partie du segment amorphe. Cependant de préférence, elles sont unies au segment amorphe par un groupe d'union. Le groupe d'union est de façon typique un groupe uréthaie, ou un groupe ester.

Les compositions oligomères que l'on préfére utiliser dans l'invention sont des compositions oligomères d'uréthane qui ont des segments amorphes unis à au moins deux groupes polymérisables par addition par molécule. On peut représenter ces oligomères par la structure

où À est un segment amorphe comme défini ci-dessus qui est par exemple le reste (après remplacement de H) d'un polyol oligomère amorphe de formule A (OH)n ; n est un nombre dont la valeur peut atteindre 7 ; Rl est le reste d'un diisocyanate oligomère de formule R2 (NCO)2 ; et P est un fragment ayant un groupe polymérisable par addition choisi parmi les groupes acrylyle, méthacrylyle, allyle, vinyle et vic-epoxy.

Les compositions polymérisables par un rayonnement que lton préfère particulièrement sont des oligomères d'uréthane où À est un segment de polyester amorphe. On peut représenter des exemples de ces oligomères par les formules :

où R représente un atome d'hydrogène ou un radical méthyle et d a une valeur moyenne d'environ 0,5 à 7 ; et

où R représente un atome d'hydrogène ou un radical méthyle et g a une valeur moyenne d'environ i à 3.

D'autres oligomères utiles sont les "Uvithane# 783, 788 et 881", commercialisées par Thiokol Corporation. L'Uvithane # 783" semble répondre essentiellement à la structure

L"UvithaneX 788" semble répondre essentiellement à la structure :

Dans chacune de ces deux dernières formules, il semble que q ait une valeur moyenne d'environ 1 à 2. Plus particulièrement q semble être égal à 1,25 pour l"UvithaneO 783" et à 1-1,5 pour l"'UvithaneX 788".

D'autres oligomères polymérisables par un rayonnement que l'on peut utiliser sont connus et consistent par exemple en les polyesteruréthaneacrylates décrits dans les brevets US nO 3 641 199 et nO 3 907 574 ; les polylactoneuréthane-acrylates tels ceux décrits dans le brevet US nO 3700 643 les poly(éther alkylénique) uréthane-acrylates tels que ceux décrits dans les brevets US nO 3 448 171, n0 3 850 770, nO 3 907 865 et nO 3 954 584 ; les poly(oxydihydrocarbylsilène) uréthane-acrylates tels que ceux décrits dans le brevet US nO 3 577 262 et les polyoléfineuréthane-acrylates tels que les polybutadièneuréthane-acrylates décrits dans le brevet US nO 3 678 014 et les polypentadièneuréthane-acrylates décrits dans le brevet US n 3 866 111.

D'autres oligomères polymérisables par un rayonnement que l'on peut utiliser sont des matières telles que des polyène-polythiols comme ceux décrits dans les brevets US n 3 908 039, n 3 976 553 et n04 017 371 ; des polyènepolythiols contenant de la triazine tels que ceux décrits dans le brevet US n 3 900 594 ; et des uréthane-polythiols tels que ceux décrits dans le brevet
US n 3 984 456.

De façon typique, on prépare les oligomères polymérisables par un rayonnement par condensation nucléophile ou par réaction d'addition entre des composés chimiques choisis parmi les amines, les alcools, les thiols et les époxydes avec des composés d'acylation par exemple des isocyanates, des acides carboxyliques, des esters et des anhydrides et leurs dérivés, tels que les halo génures de carbonyle, d'esters, et d'anhydrides.

Dans le cas où l'oligomère contient un segment amorphe et une seule fonction polymérisable par un rayonnement, on utilise une seconde matière dans la composition. Cette matière est constituée d'une matière organique polymérisable par un rayonnement qui a au moins deux fonctions polymérisables par un rayonnement. Ces matières organiques peuvent être monomères ou polymères. De façon typique, elles sont présentes à raison de 5 à 120 parties en poids pour 100 parties en poids de 1' oligomère.

Les matières utiles comme matières organiques polymérisables par un rayonnement sont connues. Parmi elles figurent des matières telles que les composés à polyinsaturation oléfinique ayant une substitution acrylique, méthacrylique, allylique ou vinylique.

Ces composés sont bien connus et décrits dans de nombreux brevets tels que par exemple les brevets US n 3 833 384, n 3 885 964, et no 4 037 021.

Les composés préférés de ce type sont les esters polyacryliques et polymétha cryliques d'alcanepolyols. On peut citer comme exemples de tels composés le diacrylate d'hexanediol, le tétraacrylate de pentaérythritol, l'isocyanurate de tris (méthacryloxy-2 éthyle), l'isocyanurate de tris (acryloxy-2 éthy]e), l'acryloxy-4 benzoate d'hydroxy-2 acryloxy-3 propyle, le triacrylate de pentaérythribl, le triméthacrylate de triméthylolpropane, le triacrylate de néopentylglycol et la tri (méthacryloxy-2 éthyl)-1,3,5 s-triazine.

D'autres composés appropriés sont le phtalate de diallyle, le phosphate de diallyle, l'adipate de diallyle et le succinate de divinyle.

On peut également utiliser des composés oligomères à insaturation polyéthylénique. Parmi ces matières figurent par exemple les polyester-acrylates et les méthacrylates décrits dans les brevets US n 3 633 599 et n 3 759 808 ; les polyoxyaIkylène-acrylates et méthacrylates décrits dans le brevet US n 3 890 273 ; les polyesteruréthane-acrylates décrits dans les brevets US n 3 641 199 et n 3 907 574 ; et les polycaprolactoneuréthaneacrylates et méthacrylates décrits dans le brevet US n 3 700 643. Ces com posées oligomères à insaturation polséthylenique sont du même type que les composés utilisables comme oligomère ayant un segment amorphe et au moins deux fonctions polymérisables par un rayonnement.On peut utiliser ces matières en association avec un oligomère ayant un serrent amorphe et une seule fonction polymérisable par un rayonnement.

On peut utiliser diverses techniques pour polymériser la composition oligomère. On peut ainsi effectuer la polymérisation par exposition à l'action d'un faisceau d'électrons, de la lumière ultraviolette, de la lumière visible et de la chaleur. On peut également exposer la composition oligomère à l'action d'un faisceau laser et de rayons X pour la polymériser.

Quelle que soit la technique d'irradiation utilisée, il est préférable d'effectuer l'exposition à l'abri de l'oxygène.

Lorsqu'on effectue l'irradiation avec un faisceau d'électrons, il n'est pas nécessaire d'incorporer un ingrédient d'activation à la composition polymérisable par un rayonnement. Les appareils de polymérisation utilisant un faisceau d'électrons sont connus. On peut citer comme exemples de tels appareils, ceux appartenant à la série "Electro-Curtai lit' commercia- lisés par Energy Sciences Incorporated et le "Dynamitron E.B.X" commerciAisé par Radiation Dynamics, Incorporated. D'autres appareils de polymérisation avec un faisceau d'électrons appropriés sont connus et décrits dans Modern
Plastics, Janvier 1979, pages 72-74.

Lorsque le rayonnement d'activation n'est pas un faisceau d'électrons, il est généralement nécessaire d'incorporer à la composition une source de radicaux libres, c'est-à-dire une matière qui libère des radicaux libres lorsqu'on l'expose à un rayonnement. Ces sources de radicaux libres sont bien connues et décrites dans l'art. Voir par exemple ehapitre II de "Photochemistry" par Calvert et Pitts, John Wiley & Sons (1966).

Parmi les sources de radicaux libres figurent les composés classiques activés par la chaleur tels que les peroxydes organiques et les hydroperoxydes organiques. On peut citer comme exemples caractéristiques de ces matières, le peroxyde de benzoyle, le perbenzoate de tert-butyle, l'hydro- peroxyde de cumène, l'azobis (isobutyronitrile) et similaires.

Lorsque le rayonnement est la lumière ultraviolette, des sources appropriées de radicaux libres sont des composés tels que les acyloïnes et leurs dérivés, par exemple la benzoine, l'éther méthylique de la benzine, l'éther isopropylique de la benzine, l'éther isobutylique de la benzoine et l'oc -méthylbenzone, des dicétones, par exemple le benzile et le diacétyle, etc. ; des sulfures organiques par exemple le monosulfure de diphényle, le disulfure de diphényle, le sulfure d'éthyle et de phényle et le monosulfure de tétraméthylthiurame ; des dithiocarbamates de S-acyle, par exemple le N, Ndiméthyldithiocarbamate de S-benzoyle ; des phénones, par exemple 1' acétophé- none, l' ,w, -tribromo-acétophénone, l'α,α-diéthoxyacétophénone, la 2,2 dimé thoxy-2 phényl- acétophénone, la 2,2 diméthoxy-2 acétophénone, 1' o < ,oc,-tri- bromo o-nitro acétophénone, la benzophénone, la p, p'-tétraméthyldiaminobenzo- phénone et la dichlorométhyl-3,4 benzophénone ; des halogénures de sulfonyle, par exemple le chlorure de- p-toluénesulfonyle et le chlorure de naphtalénesulfonyle-1.

On peut également utiliser d'autres ingrédients dans l'invention.

Parmi eux figurent des diluants, des agents d'ajustement de la fluidité, des colorants, etc. Les quantités de ces ingrédients n'ont pas de limitation stricte dans l'invention sous réserve qu'ils ne gênent pas la polymérisation de la composition oligomère et qu'ils ne rendent pas opaque la composition oligomère polymérisée. On peut citer comme exemples de diluants utiles, l'acétate de vinyle, le méthacrylate de glycidyle, le méthacryloxy-3 propyl triméthoxysilane (tel que 1"'A-174" d'Union Carbide Corporation), des diméthacrylates de glycidyle, des diacrylates de glycidyle, l'oxyde d'allyle et de glycidyle et l'acide méthacrylique ainsi que d'autres matières à fonction carboxyle.

Des agents d'ajustement de la fluidité sont également utiles dans les compositions oligomères. On peut également appeler ces agents, agents d'égalisation. On les utilise pour l'égalisation des rides formées sur le revêtement lors de son application. Des agents d'ajustement de la fluidité qui se sont révélés utiles dans la pratique de l'invention sont le "SF-1023", un agent tensioactif à base de silicium commercialisé par General Electric ; et le "FC-430" et "FC-431", des agents tensio-actifs à base de fluorocarbure commercialisés par Minnesota Nining and Manufacturing Company.

Des colorants sont également utiles dans la pratique de l'invention.

Cependant, ils ne doivent pas nuire au caractère translucide de la composition oligomère. Ils doivent permettrent à la lumière de traverser la couche oligomère de façon telle qu'on puisse aligner convenablement la lentille pour la soumettre à l'usinage de la surface comme décrit ci-après.

Les compositions oligomères utilisables dans l'invention s'appliquent facilement aux ébauches de lentilles ophtalmologiques. On peut les appliquer à la surface avant ou surface finie d'une ébauche de lentille selon diverses techniques connues dans l'art, telles que l'application au pinceau, la pulvérisation, l'application au rouleau, l'enduction en couche, etc.. Après application à la surface finie de la lentille, n expose les compositions à l'effet d'un rayonnement avec une durée et une intensité telles quelles se polymérisent. Les diverses techniques d'irradiation utilisées ont été précédemment exposées. De préférence, on applique les compositions de façon telle qu' elles recouvrent la totalité de la surface finie de 1' ébauche de lentille.

De façon typique, l'épaisseur des compositions durcies est comprise entre environ 20 et 500
Après application et polymérisation de la composition oligomère, on peut fixer l'ébauche de lentille. On peut pour cela opérer selon des techniques classiques de fixation en utilisant les dispositifs conçus à cet effet.

Des exemples caractéristiques de dispositifs de fixation sont l"Optek Blocker" commercialisé par Optek Division de l'Associated Development Corporation et le "Coburn Blocker" commercialisé par Coburn CompazUr.Avec chacun de ces dispositifs, on aligne tout d'abord l'ébauche de lentille sur le bloc rigide par l'intermédiaire de la couche polymérisée de la composition oligomère de façon telle que la lentille soit convenablement placée pour être usinée. Ces techniques d'alignement sont bien connues. On injecte ensuite un alliage métallique fusible fondu, dans une cavité ménagée entre l'ébauche de lentille revêtue et le bloc.

Après solidification et refroidissement de l'alliage, on retire l'ébauche de lentille fixée du dispositif de fixation et elle est alors prête au montage sur une machine d'usinage de la surface. Cette machine modifie la surface non finie de l'ébauche et donne à la lentille la correction optique désirée. Pour cela, on opère par meulage Après usinage de la surface, on la doucit et on la polit On peut ensuite séparer de la fixation la lentille finie, par exemple au moyen d'un coup sec. On peut également pour séparer la lentille, fondre l'alliage par exemple rs 1' eau chaude. On enlève ensuite la composition oligomère polymérisée de la lentille et on la jette. La compo- sition ne laisse aucun résidu sur la lentille.Par conséquent, le nettoyage de la lentille est inutile. De plus, la composition oligomère polymérisée ne laisse aucun résidu sur l'alliage métallique. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de nettoyer 1' alliage inétallique qu'on a séparé de la composition,
Ta figure 2 est une coupe latérale d'une ébauche de lentille ophtal mologique dont la surface finie a été rovêtue d'une composition oligomère et qui a été fié comme précédemment décrit On voit sur cette figure une ébauche de lentille semi-finie 2 ayant une surface finie 3. Une couche de composition oligomère polymérisée 4 recouvre la surface Irme 3. Un bloc rigide de fixation 8 est fixé à la couche 4 par l'intermédiaire d'un alliage métallique fusible 6.

Le bloc de fixation 8 est traversé d'un canal 9 permettant l'injection de l'al- liage métallique fondu dans la cavité entre la couche 4 et le bloo 8.

L'invention est illustrée par les exemples non limitatifs suivants dans lesquels on utilise les divers oligomères décrits ci-après.

PREPARATION DESOLIGOMERES
Oligomère A
Dans un réacteur vitrifié de 20 litres, on introduit 16,3 moles de diisocyanate d'isophorone 0t 1,5g de dilaurate de dibutylétain. On chauffe le mélange à 70 C et on ajoute en 4 heures, 8,2 moles d"Inolex 1400-120" (polyester préparé à partir d'acide adipique, de néopentylglycol et d'hexanediol-1,6 ayant un poids moléculaire moyen de 874, commercialisé par Inolex Corporation).

Pendant cette période la température du mélange s'élève à 800C puis s'abaisse entre 70 et 75 0C. On arrête le chauffage mais on agite le mélange pendant une nuit. On chauffe ensuite le mélange à 70 C et on ajoute 1,5 g de dilaurate de dibutylétain. On ajoute ensuite16,3 moles de méthacrylate d'hydroxyéthyle en 1 , 5 heure. On ajoute 25,1 g d'un agent absorbant la lumière ultraviolette ("Irganox 101011 commercialisé par Ciba Geigy Corporation) et on chauffe le mélange à 600C pendant environ 15 neures jusqu'à ce qu'il nty ait plus d'absorption infrarouge à 4,28 m. L'oligomère obtenu répond essentiellement à la structure suivante

La valeur moyenne de d est d'environ 1,6.

Oligomères B et C
On reprend le mode opératoire utilisé pour préparer l'oligomère
A si ce n1 est qu'on utilise respectivement l'"Inolex 1400-90" et l'"Inolex 1400-35" au lieu de l'Inolex 1400-120". Les oligomères obtenus ont essentiellement la même structure que l'oligomère A si ce n'est que d a une valeur moyenne d'environ 2j3 pour l'oligomère B et de 6,4 pour l'oligomère C.

Oligomère D
On reprend le mode opératoire utilisé pour préparer l'oligomère A si ce n'est qu'on utilise l'acrylate d'hydroxyéthyle au lieu du méthacrylate d'hydroxyéthyle et l'"Inolex 1400-220" au lieu de l'"Inolex 1400-120". L'oligomère obtenu répond essentiellement à la structure

La valeur moyenne de d est d'environ 0,8.

Oligomère E
On reprend le mode opératoire utilisé pour préparer l'oligomère A
Si ce n' est qu'on remplace l"Inoles 1400-120" par le "PCP 0210" (polycaprolactonediol, ayant une moyenne en poids du poids moléculaire de 830 commer cialisé par Union Carbide Company). L'oligomère obtenu répond essentiellement d la structure

La valeur moyenne de r est d'environ 3,25.

Oligomère F
Dans un réacteur de trois litres, on introduit 3,0 moles de diisocyante d'isophorone et 0,1 g de chlorure stanneux. On agite le mélange pendant environ 10 minutes et on le chauffe à 700C puis on ajoute 0,4 g d'epoxy-3,4 cyclohexanecarboxylate d'époxy-3,4 cyclohexylméthyle ("ERL 4221" d'Union Carbide Company) et 1,5 mole de "PCP 0200" (polyeaprolactone d'Union
Carbide Company). On ajoute lentement l'époxyde et la polycaprolactone en 4 heures pendant lesquelles on agite le mélange et on le chauffe à environ 70-750C. On poursuit le mélange et le chauffage pendant environ une heure après l'achèvement de l'addition. A ce moment, l'analyse infrarouge indique que le mélange a un indice d'isocyanatede 563. On ajoute 0,2 g de chlorure stanneux dans 1 , 0 g de tétrahydrofuranne. On en ajoute environ 3,5 heures, 3,04 moles de méthacrylate dthydroxy-2 éthyle distillé contenant 0,8 g de "ERL 4221". Pendant l'addition, on fait barboter de rair sec dans le mélange que l'on agite et qu'on maintient entre 70 et 750C. On agite le mélange à cette température pendant encore 15 heures après lesquelles l'analyse infrarouge indique l'absence d'isocyanate. L'oligomère obtenu a essentiellement la même structure que 1' oligomère E si ce n'est que la valeur moyenne de r est d'environ 1,86.

Oligomères G et H
Les oligomères G et H sont constitués respectivement d"Uvithane 783 et 788". Ces matières sont commercialisées par Thiokol Corporation. Les structures respectives semblent être les suivantes :

Olizomère I
Dans un récipient de 4 litres, on introduit 0,59 mole de polyester ayant une fonctionnalité hydroxylique moyenne de 3,4 ("Inolex 1831-65" d'Inolex Corporation), 3,2 g de dilaurate de dibutylétain et 3,4 moles de diisocyanate d'isophorone. On ajoute l'isocysnate en 15 minutes pour éviter que la réaction exothermique porte la température au-dessus de 600C.On mélange les ingrédients pendant environ 45 minutes à une température d'environ 550C puis on ajoute progressivement 5 moles de méthacrylate d'hydroxyéthyle contenant 6,3 g d' "Irganox 1010". On refroidit pour maintenir la température réactionnelle en dessous de 700C. Lorsqu'on a ajouté la totalité du méthacrylate d'hydroxyéthyle, on maintient le mélange à 740C pendant environ 2 heures puis on le refroidit à la température ordinaire et on recueille l'oli- gomère obtenu.

Oligomère J R
L'oligomère J est constitué d'"Uvithane 881", commercialisé par
Thiokol Corporation. Il semble que cette matière contienne 22 moles % de groupes acrylate d'hydroxyéthyle, 18,3 moles % de groupes diisocyanate de dicyclohexylméthane, 29,2 moles % de groupes acide adipique et 30,5 moles % de groupes éthyléneglycol. Il contient également un diluant réactif qui seble être la N-vinylpyrrolidone.

EXEMPLE 1
On prépare une composition pour le revêtement de lentilles par mélange des ingrédients suivants
Ingrédients Parties en poids Oligomère À 58,5 α,α- diéthoxyacétophénone 1,5
N-butylcarbamate de méthacryloxy-2 éthyle 20,0 diacrylate dthexanediol-1,6 10,0 méthacrylate de glycidyle 10,0
On applique la composition de revêtement à la surface convexe d'ébauches de lentilles ophtalmologiques en polycarbonate puis on durcit in situ par exposition à la lumière ultraviolette dans un appareil "PPG QC Processor" muni de deux lampes au me m ure moyenne pression de 78 W/cm. On maintient une atmosphère d'azote dans le "Processor".On fait passer les lentilles revêtues dans le "Processor" deux fois à la vitesse de 12 m/min.

On fixe certaines des lentilles selon des techniques classiques acec un alliage métallique fusible ("OSTALLOY 117" d'Arconium Corporation of America) pour unir le revêtement polymérisé à un bloc d'acier. Après la fixation, une force supérieure à 6 300 Scm2 est nécessaire pour séparer le bloc du revêtement durci. On mesure la force de séparation selon l'essai dit "Shear Lever Load Test" décrit dans la demande de brevet déposée aux Etats
Unis d'Amérique par la demanderesse le 8 Triai 1979, sous le numéro 36.878.

Lorsqu'on fixe une ébauche de lentille ne portant pas de revê- tement avec le même alliage métallique et le même bloc d'acier, une force de séparation de 2 450 g/cm2 est nécessaire.

On soumet les lentilles revêtues restantes à un essai de résistance au rayage et au choc. On place les lentilles dans des récipients séparés avec 5 000 g d'objets lourds et à arêtes vives tels que des boulons d'acier, des vis et des paillettes de carbure de silicium. On soumet les lentilles et les objets à arêtes vives à une agitation au tonneau pendant 10 minutes avec une vitesse de rotation du récipient de 65 trXmin.

On retire les lentilles des récipients et on enlève le revêtement.

Les revêtements s'enlèvent d'une seule pièce et ne laissent pas de résidu visible sur les lentilles.

On compte le nombre des défauts superficiels présents sur chaque lentille en observant la surface préalablement revêtue des lentilles avec un appareil de comptage sur fond noir "Quebec Colony Counter" commercialisé par A.O. Spencer. Le nombre moyen des défauts trouvés par lentille est de 1.

Les lentilles non protégées soumises à cet essai présentent tellement de défauts qu'on ne peut pas voir à travers.

EXEMPTS 2
On chauffe ltoligomère A à 6O0C et on 1' applique à la surface convexe d'ébauches de lentilles ophtalmologiques en polycarbonate avec une spatule. On chauffe rapidement les lentilles revêtues avec une soufflerie d'air chaud pour que 1' oligomère s'écoule sous forme d'un revêtement uniforme.

Les revêtements ont une épaisseur comprise entre 150 et 350 pm. On durcit ensuite ltoligomère en l'irradiant a ec un faisceau d'électrons par passage des lentilles dans un "Electro Curtain#" d'Energy Sciences, Incorporated. On utilise une dose d'irradiation de 8 Nrad à 200-250 kV.

On fixe ensuite les lentilles revêtues comme décrit dans 1' exemple i. Une force de séparation supérieure à 6 300 g/cm2 est nécessaire pour séparer le bloc du revêtement durci. On retire ensuite les revêtements des lentilles d'un seul morceau et ils ne laissent pas de résidu visible.

EXEMPLES 3 à 12
On prépare diverses compositions oligomères et on les applique à la surface convexe d'ébauches de lentilles ophtalmologiques en polycarbonate.

Ensuite, on fixe certaines des lentilles et on détermine la force de séparation tandis qu'on soumet d'autres lentilles à une détermination de la résistance aux rayures et aux chocs comme décrit dans l'exemple 1. Les compositions (en parties en poids) et les résultats des essais figurent dans le tableau 1.

Tous les échantillons étudies sont irradiés par la lumière ultraviolette comme décrit dans l'exemple 1, sauf pour l'exemple 5. Dans l'exemple 5 , on irradie avec un faisceau d'électrons comme décrit dans exemple 2. Lorsqu'on retire le revêtement durci, il n'en demeure pas de résidu visible sur les lentilles.

TABLEAU 1

EXEMPLE <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9 <SEP> 10 <SEP> 11 <SEP> 12
<tb> Oligomère <SEP> A <SEP> 49 <SEP> 17,4
<tb> Oligomère <SEP> E <SEP> 79,25 <SEP> 71,25 <SEP> 75,25 <SEP> 63,25 <SEP> 67,25
<tb> Oligomère <SEP> F <SEP> 39
<tb> Oligomère <SEP> G <SEP> 78.8
<tb> Oligomère <SEP> H <SEP> 78.8
<tb> Oligomère <SEP> J <SEP> 68.2
<tb> Méthacrylate <SEP> de
<tb> butyle <SEP> 20 <SEP> 18
<tb> N-butylcarbamate <SEP> de
<tb> méthacryloxy-2 <SEP> éthyle <SEP> 50 <SEP> 13,1 <SEP> 19 <SEP> 16 <SEP> 17 <SEP> 9 <SEP> 19,7 <SEP> 19,7
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> vinyle <SEP> 10 <SEP> 5
<tb> Méthacrylate <SEP> de <SEP> glycidyle <SEP> 5 <SEP> 20 <SEP> 10 <SEP> 50
<tb> Dichlorométhy1-3,4
<tb> benzophenone <SEP> 0,75 <SEP> 0,75 <SEP> 0,75 <SEP> 0,75 <SEP> 0,75 <SEP> 2
<tb> α,α<SEP> -diéthoxyacétophénone <SEP> 1,3 <SEP> 1,5 <SEP> 1,5
<tb> 2,2-Dimethoxy-2
Acetophenone <SEP> 1
<tb> Force <SEP> de <SEP> séparation
<tb> (g/cm2) <SEP> 6300 <SEP> 6300 <SEP> 2800 <SEP> 6300 <SEP> 5600 <SEP> 5960 <SEP> 6300 <SEP> 1750 <SEP> 5950 <SEP> 6300
<tb> Résistance <SEP> aux <SEP> rayures <SEP> et <SEP> aux <SEP> chocs
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 3 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 1,5 <SEP> 0,5 <SEP> 5 <SEP> - <SEP> (moyenne)
<tb>
EXEPLES 13 à 16
On prépare diverses compositions oligomères et on les applique aux surfaces convexes d'ébauches de lentilles ophtalmologiques en polycarbonate.On expose les rev8tements à l'action d'une lumière ultraviolette comme décrit dans l'exemple 1 et on détermine l'adhésion des revêtements aux lentilles avec l'appareil d'essai en traction et en compression "Scott- CRE/5Oo (de GCA/Precision Scientific) avec une cellule chargée à 2,27 Mg.

On serre les lentilles (autour de leur bord) sur une plate-forme mobile horizontalement. On décolle de la lentille un bord de chaque revetement sur environ 0,9 cm. On serre ce bord dans les mâchoires de l'appareil d'essai. La vitesse de traction verticale de l'appareil est de 25 cm/min. Les compositions des revetements et les résultats des essais obtenus figurent dans le tableau 2.

TABLEAU 2

<tb> EXEMPLE <SEP> 13 <SEP> 14 <SEP> 15 <SEP> 16
<tb> <SEP> Oligomère <SEP> B <SEP> 69
<tb> <SEP> Oligomère <SEP> C <SEP> 69
<tb> <SEP> Oligomère <SEP> D <SEP> 69
<tb> Oligomère <SEP> I <SEP> 69,3
<tb> N-butylcarbamate <SEP> de <SEP> méthacryloxy
<tb> <SEP> 2 <SEP> éthyle <SEP> 19,7 <SEP> 19,? <SEP> <SEP> 19,8
<tb> Diacrylata <SEP> d'hexanediol-1,6 <SEP> 9,8 <SEP> 29,5 <SEP> 9,8 <SEP> 9,8
<tb> α,α ;'=Diethoxyactophénone <SEP> <SEP> 1,5 <SEP> 1,5 <SEP> 1,5 <SEP> 1
<tb> Adhésion <SEP> (g) <SEP> 454 <SEP> 91-227 <SEP> 499 <SEP> 318
<tb>
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art suivant les applications envisagées sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention.

Claims

REVEISDICADIONS

1. Article manufacturé caractérisé en ce qu'il consiste en une ébauche de lentille ophtalmologique ayant une surface finie portant une couche polymérisée d'une composition oligomère, cette composition oligomère étant choisie parmi le groupe constitué par

a) un oligomère ayant un segment amorphe et au moins deux fonctions polymérisables par un rayonnement ; et

b) un mélange de (1) un oligomère ayant un segment amorphe et une fonction polymérisable par un rayonnement et (2) une matière organique polymérisable par un rayonnement ayant au moins deux fonctions polymérisables par un rayonnement

le segment amorphe de ces oligomères ayant une moyenne en poids du poids moléculaire comprise entre environ 500 et 5000, une température de transition vitreuse inférieure à environ 3000K et une cristallinité déterminée par diffraction des rayons X inférieure à environ 25 ,%' en poids.

2. Article selon la revendication 1, caractérisé en ce que les segments amorphes des oligomères sont choisis parmi les segments de polyester, de polysiloxane, de polyacrylate, de polyéther et de polyoléfine.

3. Article selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fonctions polymérisables par un rayonnement sont choisies parmi les groupes acrylyle, méthacrylyle, allyle, vinyle et époxy.

4. Article selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fonctions polymérisables par un rayonnement sont unies au segment amorphe par un groupe d'union.

5. Article selon la revendication 4, caractérisé en ce que le groupe d'union est un groupe uréthane.

6. Article selon la revendication 5, caractérisé en ce que le segment amorphe est un segment de polyester.

7. Article selon la revendication 1, caractérisé en ce que ltoli- gomère a pour structure

où A est ledit segment amorphe, Rl est le reste d'un diisocyanate organique,

P est ladite fonction polymérisable par un rayonnement et n est un nombre de 2 à 6.

8. Article selon la revendication 7, caractérisé en ce que 1' oligomère a pour structure :

où R représente un atome d'hydrogène ou un radical méthyle et d a une valeur moyenne d'environ 0,5 à 7

où R représente un atome d'hydrogène ou un radical méthyle et g a une valeur moyenne de 1 à 3

où q a une valeur moyenne d'environ 1 à 2.

9. Article selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'oli- gomère a pour structure

où R représente un atome d'hydrogène ou un radical méthyle et d a une valeur moyenne d'environ 0,5 à 7.

10. Article selon la revendication 8, caractérisé en ce que lwoligomère a pour structure s

11. Article selon la revendication 1, caractérisé en ce qutil comporte de plus une couche d'un alliage métallique fusible sur la couche polymérisée de la composition oligomère et un bloc de fixation sur l'al- liage métallique fusible.

12. Procédé pour modifier la surface non finie d'une lentille ophtalmologique semi-finie, caractérisé en ce qu'il consiste à

- appliquer un revêtement d'une composition oligomère suivant l'une des revendications 1 à 10 à la surface finie de cette lentille,

- exposer cette composition oligomère à l'action d'un rayonnement avec une durée et une intensité suffisantes pour que la composition se polymérise sur la surface finie

- aligner cette lentille sur un bloc de fixation rigide par l'intermédiaire de la couche polymérisée de composition oligomère de facon à ce que cette lentille soit convenablement placée pour être modifiée t

- assujettir le bloc de fixation à la couche polymérisée de la composition oligomere à l'état aligné ; et

- modifier la surface non finie de la lentille ophtalmologique.