FR2550350A1 - Lentilles ophtalmiques resistant a l'abrasion et antistatiques et leur procede de fabrication - Google Patents

Lentilles ophtalmiques resistant a l'abrasion et antistatiques et leur procede de fabrication Download PDF

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Abstract

DES SUBSTRATS EN MATIERE PLASTIQUE 2 SONT RENDUS RESISTANTS A L'ABRASION ET ANTISTATIQUES EN APPLIQUANT UNE COUCHE CONDUCTRICE 4 ENTRE LE SUBSTRAT 2 ET LA COUCHE RESISTANT A L'ABRASION ET EN SOUMETTANT LE PRODUIT A UN TRAITEMENT DE DECHARGE A LUEUR. L'INVENTION EST APPLICABLE EN PARTICULIER AUX VERRES DE LUNETTES.

Description

La présente invention concerne un nouvel élément optique antistatique et résistant à l'abrasion, en particulier une lentille ophtalmique en matière plastique ayant une couche conductrice déposée sur au moins une de ses surfaces et une couche résistant à l'abrasion, adhérant à la précédente, ainsi qu'à des procédés nouveaux et améliorés de fabrication de tels éléments optiques.
L'invention concerne également des procédés de revêtement de surfaces optiques et, en particulier, un procédé nouveau et utile de revêtement d'une lentille ophtalmique de telle sorte que la lentille finie ait une surface antistatique et/ou réfléchissante.
Le terme "électricité statique" se réfère au groupe de phénomènes associés à l'accumulation de charges électriques.
L'attraction de petites pellicules par un corps chargé électriquement est due à la charge induite. En approchant un autre isolateur (poussière, cendre, etc.), le corps chargé négativement repousse les électrons à la surface des particules. Ainsi, leur surface devient chargée positivement et il s'ensuit une attraction. Après que le contact ait été établi, la charge dans la petite particule est progressive ment neutralisée ; le cas échéant, la particule finit par avoir une charge négative et est repoussée.La formation d'une charge statique sur des éléments en matière plastique (en particulier des lentilles ophtalmiques en matière plastique revêtue de couches résistant à l'abrasion, attire la poussière et cela est inacceptable dans de nombreuses applications (par exemple dans le cas de lunettes de sécurité en polycarbonate utilisées dans les filatures d'acier, filatures de coton et mines de charbon). Dans le cas de produits pour la vue, ces particules de poussière provoquent une dispersion de la lumière ou un brouillard qui peut gravement réduire l'acuité visuelle du porteur et nécessitent de fréquents nettoyages.
Certains traitements topiques sont disponibles dans le commerce pour empêcher la formation de charges statiques, mais ces traitements topiques ont une courte durée de vie et doivent être continuellement répétés. Un autre moyen d'empêcher la formation de charges statiques sur les lentilles en matière plastique est d'imbiber d'agent antistatique les matériaux plastiques. Cependant, on sait que les agents antistatiques irritent l'oeil et qu'ils ne sont pas souhaitables à des fins ophtalmiques. En outre, les agents antistatiques sont conçus pour migrer à la surface où ils peuvent interférer avec l'interface revêtement/substrat.
I1 est également souvent souhaitable, dans de nombreuses applications, de réduire le pouvoir réflecteur d'une surface optique. En réduisant le réfléchissement de la lumière qui vient frapper la surface d'un élément optique, un plus grand pourcentage de lumière incidente est transmis au travers de l'élément optique.
Lorsque des éléments optiques sont moulés à partir d'un substrat en matière plastique polymère, le pouvoir réflecteur est habituellement réduit par un dépôt sous vide d'une ou plusieurs couches pelliculaires qui sont conçues de manière à réduire la réflexion par des effets d'interférence. Ces couches demandent un haut niveau de savoir-faire et un équipement complexe pour la fabrication sur une grande échelle. De plus, lorsque certains de ces revêtements sont exposés à de l'humidité ou à d'autres environnements défavorables, ils se détériorent rapidement. Plus spécifiquement, à mins qu'un grand soin soit pris dans la conception et la mise en place de ces revêtements, l'exposition à des environnements néfastes peut réduire l'adhérence du revêtement sur le support et le revêtement peut s'écailler ou peut se séparer de l'élément optique d'une autre manière.
Au cours des dernières années, on a considérablement utilisé une décharge électrique pour former de minces films souples de matériaux organiques solides sur la surface d'un substrat. On peut obtenir une fine décharge électrique dans la région d'émission d'étincelles, de couronnes, ou d'effluves d'un phénomène électrique.
Une décharge à lueur peut être définie comme une décharge silencieuse sans étincelles ayant un gradiant de potentiel spatial au voisinage de la cathode résultant d'une différence de potentiel près de la cathode qui est considérablement plus élevée que le potentiel d'ionisation du gaz environnant. La décharge à lueur est identifiée par un radiant de potentiel marqué à la cathode et il se produit principalement par une libération d'électrons par un bombardement d'ions positifs à la cathode. Par rapport à une décharge en couronne, une décharge à lueur est caractérisée par un potentiel ou une tension beaucoup plus faibles et un courant beaucoup plus élevé.A la différence d'une décharge en couronne qui est une situation de décharge réversible, la décharge à lueur se produit après que le potentiel d'étincelage ou de rupture ait été excédé et il s'agit d'une modification irréversible qui s'est produite dans le circuit électrique.
Ainsi, le but principal de la présente invention est d'empêcher la formation d'une charge statique sur des éléments optiques.
La présente invention a également pour but d'empêcher la formation de charges statiques sur des lentilles ophtalmiques en matière plastique revêtue de couches résistant à l'abrasion.
L'invention se propose encore de produire un élément optique résistant à l'abrasion, antistatique, qui ne soit sensible ni à l'humidité ni à l'usure.
L'invention se propose encore de réduire le pouvoir réflecteur de lentilles ophtalmiques en matière plastique et d'empêcher la formation de charges statiques sur la surface de telles lentilles revêtues avec des couches résistant à l'abrasion.
Un autre but de l'invention est de réduire le pouvoir réflecteur des surfaces d'un élément optique sans provoquer le pelage ou la séparation d'une autre manière de tout revêtement présent sur l'élément optique.
Les difficultés de l'art antérieur ont été surmontées par la découverte du fait que des éléments nouveaux antistatiques et résistant à l'abrasion qui ne sont sensibles ni à l'humidité ni à llusure pouvaient être produits en appliquant une couche conductrice sur au moins une surface d'un substrat en matière plastique polymère organique et en revêtant ladite couche conductrice d'une couche protectrice.
Si un matériau conducteur semi-transparent connu dans l'industrie, tel que l'oxyde d'étain dopé à ltindium (InSn02) est utilisé comme couche conductrice, après le dépôt de la couche conductrice sur au moins une surface du substrat plastique, le substrat plastique est de préférence soumis à un traitement de décharge à lueur avant d'appliquer le revêtement résistant à l'abrasion pour amener la couche conductrice à un état totalement transparent.En variante, si l'on utilise une couche conductrice transparente, on peut appliquer un apprêt à l'oxyde de silicium (SiOx où x est compris entre 1 inclus et 2 exclu3 sur la surface du substrat plastique avant d'appliquer la couche conductrice, et l'on peut appliquer une autre couche d'apprêt facultative d'oxyde de silicium après le procédé de décharge à lueur facultatif et avant l'application du revêtement résistant à l'abrasion.
D'autres difficultés de l'art antérieur sont surmontées par la découverte du fait que de nouveaux éléments optiques antistatiques et/ou anti-réfléchissants peuvent être produits en revêtant l'une au moins des surfaces d'un substrat plastique polymère organique avec une composition de revêtement protectrice à base d'organo-silice, puis en soumettant le substrat plastique revêtu à un traitement de décharge à lueur.
Bien que les lentilles ophtalmiques soient les éléments optiques spécialement visés par l'invention, cette dernière est applicable à d'autres éléments optiques tels que des panneaux solaires, des couvercles d'instruments, des dispositifs d'affichage, des tubes à rayons cathodiques, etc.
Dans la suite, l'invention est décrite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue latérale d'une lentille fabriquée
selon la présente invention - la figure 2 est un graphique montrant le temps de
dissipation de la charge en fonction de la transmission
pour une lentille fabriquée selon la présente invention - la figure 3 est un graphique montrant ltépaisseur nominale
de chrome en fonction de la transmission pour une lentille
fabriquée selon la présente invention ; et - la figure 4 est un graphique montrant le pouvoir
réfléchissant d'une lentille en CR-39. revêtue d'organo
silice avant et après un traitement de décharge à lueur.
Dans une forme d'exécution de l'invention, un élément optique antistatique résistant à l'abrasion comprend : un substrat plastique polymère organique ; une couche conductrice déposée sur au moins une surface dudit substrat plastique ; et une couche protectrice recouvrant ladite couche conductrice.
On peut utiliser n'importe quel substrat polymère organique, par exemple, un substrat en polycarbonate, plus spécifiquement un substrat en poly(carbonate de dihydroxy2,2'-phénylpropane ; un susbtrat allyle, plus spécifiquement un substrat en CR-39 un un substrat acrylique, plus spécifi- quement un substrat en poly(méthacrylate de méthyle). Le
CR-39 est un poly diéthylène glycol bis(carbonate d'allyle) disponible auprès de PPG Industries, Inc. Le substrat plastique doit être transparent si l'élément optique selon l'invention doit être utilisé à des fins ophtalmiques.
La couche conductrice peut être formée de n'importe quel métal ou semi-conducteur. Le type de matériau utilisé pour la couche conductrice dépend du type d'élément optique à produire. Par exemple, l'or est un bon métal dans de nombreuses applications. L'or transmet la lumière avec une teinte verdâtre plaisante et il réfléchit l'infrarouge, par conséquent son choix est bon lorsqu'il s'agit de traiter des verres architecturaux ou de réglage de la température.
Cependant, l'or est cher et en général il n'adhère pas bien.
A des fins ophtalmiques, des facteurs tels qu'une transmission optimale et une bonne adhérence à la lentille et au revêtement sont essentiels. Le chrome est un bon métal pour les applications ophtalmiques du fait de sa bonne adhérence.
D'autres métaux similaires seraient le nickel, le nichrome (qui est un alliage de nickel et de chrome) et le palladium.
Si on utilise un métal pour la couche conductrice de l'élément ophtalmique, la couche métallique doit être aussi mince que possible, de manière à ne pas nuire à la transmission ; cependant, la couche métallique doit être suffisamment épaisse pour former un film continu ou quasi-continu pour être conducteur. Pour le chrome, on a constaté que cette épaisseur optimale est d'environ 30
Angströms + 5 Angströms. Lorsque l'épaisseur de la couche de chrome est au voisinage de 30 Angströms, le revêtement devient conducteur et la transmission de la lumière visible de la lentille revêtue est toujours conforme ou reste très près d'être conforme à la norme 89 % ANSI prise pour les verres de sécurité plans.Si le pourcentage de transmission de la lumière visible du verre de sécurité plan revêtu selon l'invention est au moins de 85 %, on estime que les avantages d'un tel verre, c'est-à-dire ses propriétés antistatiques, compensent la transmission réduite. Des revêtements métalliques antistatiques plus épais ayant des pourcentages de transmission de la lumière visible d'au moins 60 % sont tout à fait utiles dans d'autres applications ophtalmiques et optiques.
La couche conductrice peut être appliquée sur l'une au moins des surfaces du substrat plastique par tout moyen classique connu dans la technique de production d'une couche conductrice d'épaisseur voulue, tel que par dépôt sous vide ou projection.
La figure 1 des dessins annexés montre une lentille ophtalmique 2 dans laquelle une couche de chrome 4 a été déposée sur la face frontale (convexe). La lentille a ensuite été recouverte d'un revêtement résistant à l'abrasion 6.
Même lorsque la couche de métal conducteur est revêtue à son tour d'une couche diélectrique, la conductivité au travers du revêtement diélectrique et le long du revêtement métallique est suffisante pour provoquer la dissipation d'une charge statique appliquée à la surfacera une vitesse nettement supérieure à celle d'une lentille ayant un revêtement similaire mais sans la pellicule métallique sous-jacente.
Le tableau 1 ci-après décrit les propriétés d'une lentille ophtalmique fabriquée selon l'invention à partir d'un substrat en poly(carbonate de dihydroxy-2,21-phénylpropane), une couche conductrice en chrome métal et une couche en organo-silice (faite selon le brevet des EtatsUnis nO 4.211.823, Suzuki et al.).
TABLEAU 1
Revêtement
de chrome métal
Transmission visuelle 76,6 %
Temps de dissipation de la charge 3,6 sec.
Matériau de la couche conductrice Chrome métal
Epaisseur du revêtement 35 Angströms
Le temps de dissipation de la charge de 3,6 secondes peut être comparé avec des temps de dizaines ou centaines de minutes pour les lentilles ophtalmiques en polymère ou pour les lentilles en polymère revêtu d'organo-silice dans les mêmes conditions mais sans la présence de la couche conductrice.
Du fait qu'une épaisseur de métal mince est difficile à contrôler avec précision, on préfère utiliser comme couche conductrice sur l'élément ophtalmique un semi-conducteur semi-transparent qui peut être rendu transparent, tel que de l'oxyde d'étain ou de l'oxyde de zinc dopé à l'indium. Une forme d'oxyde d'étain dopé à l'indium convenant à l'utilisation envisagée est disponible sous la marque Patinai
Substance A auprès de E.M. Laboratories, Inc.
Si l'on utilise un matériau conducteur semi transparent connu dans l'industrie, tel que l'oxyde d'étain dopé à l'indium, pour réaliser la couche conductrice, on applique la couche conductrice sur au moins une surface du substrat plastique par dépôt sous vide, projection, ou toute autre méthode connue dans la technique pour produire une couche conductrice d'épaisseur réglée, le substrat plastique étant, de préférence, soumis à un traitement de décharge à lueur avant d'appliquer le revêtement résistant à l'abrasion. Le but du traitement de décharge à lueur est de faire passer totalement les semi-conducteurs à l'état transparent.Bien que le traitement de décharge à lueur puisse être mis en oeuvre sous n'importe quelle condition de pression, de tension et de courant qui entretiennent une décharge à lueur, le semi-conducteur est de préférence soumis à un traitement de décharge à lueur pendant de 1 à 10 minutes, de préférence 1 à 5 minutes, dans une atmosphère d'oxygène sous une pression comprise entre 0,05 et 0,150 Torr, sous une tension de 100 à 1500 volts en courant continu et une intensité de 100 à 800 mA.
L'épaisseur de la couche de semi-conducteur n'est pas critique. Par exemple, on a constaté qu'une épaisseur de couche dioxyde d'étain dopé à llindium de 100 Angstroms convenait bien. Il a été noté que l'on pouvait facilement faire passer à l'état transparent une couche d'oxyde d'étain dopé à l'indium de 100 Angstroms par une décharge à lueur de 1 à 5 minutes. Cette épaisseur de 100 Angströms donne une conductivité suffisamment bonne avec une absorption optique minimale. La seule contrainte en ce qui concerne l'épaisseur du revêtement du semi-conducteur est qu'il est plus difficile de rendre totalement transparent un revêtement plus épais.Par exemple, si l'on utilise la méthode de décharge à lueur pour transformer de l'oxyde d'étain dopé à l'indium, et si l'épaisseur est supérieure à 150 Angströms, il peut être nécessaire de déposer le revêtement par couches de 100 Angströms et de faire suivre chaque dépôt par un traitement à décharge avant d'en augmenter l'épaisseur.
Si l'on utilise comme couche conductrice un matériau conducteur semi trannsparent qui peut être rendu transparent, tel que de l'oxyde d'étain dopé à l'indium, on applique de préférence sur la surface du substrat plastique devant recevoir la couche conductrice, et avant d'appliquer ladite couche conductrice, un apprêt formé d'oxyde de silicium (défini pour les besoins de cette invention comme répondant à la formule SiO dans laquelle x est compris
x entre 1 inclus et 2 exclu), et une autre couche d'apprêt d'oxyde de silicium est de préférence appliquée au-dessus de la couche conductrice après la mise en oeuvre du procédé de décharge à lueur facultatif et avant l'application du revêtement résistant à l'abrasion.Les couches d'apprêt d'oxyde de silicium sont utilisées pour augmenter l'adhérence de la couche conductrice transparente, c'est-à-dire de l'oxyde d'étain dopé à l'indium, au substrat plastique et au sur-revêtement résistant à l'abrasion.
Le tableau 2 ci-dessous donne les résultats des données d'essai de durabilité standard pour des lentilles ophtalmiques ayant un substrat en poly(carbonate de dihydroxy2,2'-phénylpropane), des couches conductrices d'oxyde d'étain dopé à l'indium (totalement amenées à leur état transparent par l'utilisation d'un traitement de décharge à lueur) et des sur-revêtements de Suzuki et al (configuration 1), et des lentilles ophtalmiques ayant les mêmes composants plus une couche d'oxyde de silicium appliquée sur le substrat en polycarbonate et une couche d'oxyde de silicium appliquée sur la couche d'oxyde d'étain dopé à l'indium totalement transformée (configuration 2).
TABLEAU 2
COMPARAISON DES DONNEES D'ESSAI DE DURABILITE
Configuration 1 : Poly(carbonate de dihydroxy-2,2'-phényl
propane)/lnSn02/Suzuki et al.
Test du ruban - échoue
Test de durée de vie (trempage
dans une solution de sel acide) - échoue
Configuration 2 : Poly(carbonate de dihydroxy-2,2'-phényl
propane)/SiOx/InSnO2/SiOx/Suzuki et al.
Test du ruban - satisfait
Test de cycle d'humidité
plus ruban - satisfait
Test de l'eau bouillante
plus ruban - satisfait
Test de l'abrasion au tampon
plus ruban - satisfait
Test de durée de vie - satisfait
Test de durée de vie
plus ruban - quelques petits
tirages de ruban
Le tableau 3 montre les propriétés d'une lentille ophtalmique réalisée selon l'invention à partir d'un substrat en poly(carbonate de dihydroxy-2,2'-phénylpropane), un revêtement d'oxyde de silicium, une couche conductrice d'oxyde d'étain dopé à l'indium (totalement amené à son état transparent par l'utilisation d'un traitement de décharge à lueur) une autre couche de revêtement d'oxyde de silicium et finalement un sur-revêtement de Suzuki et al.
TABLEAU 3
Revêtement d'oxyde
métallique InSn02
Transmission visuelle 88,5 %
Temps de dissipation de la charge < 3 sec.
Matériau de la couche conductrice inSnO2
Epaisseur du revêtement 100 Angströms
Le temps de dissipation de la charge inférieur à 3 secondes peut être comparé avec des temps de dizaines ou de centaines de minutes pour les lentilles ophtalmiques en polymère ou les lentilles en polymère revêtues d'organosilice dans les mêmes conditions, mais sans la présence d'une couche conductrice.
La couche résistant à l'abrasion de-ltélément optique selon l'invention peut être faite d'une couche organique, par exemple de mélamine formaldéhyde ; d'une couche d'or- gano-silice, par exemple d'un polyorganosiloxane ou de silice-polyorganosiloxane ; ou d'une couche inorganique, par exemple de verre ou de SiO2.
Si l'on utilise une couche d'organo-silice, l'épaisseur de la couche est de préférence comprise entre 1,5 et 7 microns. Les revêtements de silice-polyorganosiloxane décrit dans les brevets des Etats-Unis nO 4.211.823 (Suzuki et al.) et 3.986.997 (Clark), sont les revêtements d'organo-silice que l'on préfère selon l'invention.
La composition du revêtement de Suzuki et al. comprend (A)(1) des hydrolysats de composés à fonction silane contenant au moins un groupe époxy et pas moins de deux groupes alcoxy qui sont directement liés à l'atome de silicium dans la molécule et, si nécessaire, (2) des composés contenant des groupes silanol et/ou siloxane dans la molécule, et/ou des composés époxy ; (B) des particules fines de silice ayant un diamètre moyen compris entre environ 1 et environ 100 mp ; et (C) un chélate d'aluminium répondant à la formule générale AlXnY3~n, où X représente OL (et L représente un groupe alkyle inférieur), Y représente un ou plusieurs ligands produits à partir d'un composé choisi dans le groupe comprenant les composés de formule M1
COCH2COM2 et M3CoCH25GOM4 où tous les radicaux M1, M2, M3 et
M4 sont des 2
M4 sont des groupes alkyle inférieurs et où n est un nombre entier égal à 0, 1 ou 2 ; et (D) un solvant renfermant plus d'environ i % d'eau, le composant B étant présent à raison d'environ 1 à 500 parties en poids pour 100 parties en poids du composant A, et le composant C étant présent à raison d'environ 0,01 à 50 parties en poids pour 100 parties en poids du composant A.
La composition de revêtement Clark est une composition de revêtement aqueuse formée d'une dispersion de silice colloldale dans une solution, dans un alcool aliphatique inférieur et l'eau, d'un condensat partiel d'un silanol de formule RSi(OH)3 dans lequel R est choisi dans le groupe comprenant les radicaux alkyle ayant de 1 à 3 atomes de carbone, bornes incluses, le radical vinyle, le radical trifluoro-3,3,3-propyle, le radical gamma-glycidoxypropyle et le radical gamma-méthacryloxypropyle, au moins 70 % en poids du silanol répondant à la formule CII3 S i(OH)3, ladite composition renfermant de 10 à 50 % en poids de solides composés essentiellement de 10 à 70 % en poids de silice colloïdale et de 30 à 90 % en poids du condensat partiel, et ladite composition contenant suffisamment d'acide pour avoir un pH compris entre 3,0 et 6,0.
L'invention est illustrée par les exemples suivants n'ayant aucun caractère limitatif.
EXEMPLE 1
Un mode de mise en oeuvre de production classique d'une lentille ophtalmique selon la présente- invention comprend les étapes suivantes
1. Revêtir sous vide la face 1 d'un substrat plastique avec du monoxyde de silicium de 100 Angströms ;
2. Retourner le substrat plastique de l'autre côté et revêtir sous vide la face 2 avec du monoxyde de silicium de 100 Angströms
3. Revêtir sous vide la face 2 avec de l'oxyde d'étain dopé à l'indium de 100 Angstroms (par exemple la 1,Substance
A" disponible auprès de E.M. Laboratories, Inc.) ;
4. Retourner et revêtir sous vide la face 1 avec de l'oxyde d'étain dopé à I'indium de 100 Angströms ;
5. Décharger à lueur la face 1 dans l'oxygène sous 0,070 Torr, 300mA, 350 + 50 volts courant continu, pendant 1-5 minutes ;
6.Retourner et décharger à lueur la face 2 comme à l'étape 5
7. Revêtir sous vide la face 2 avec du monoxyde de silicium de 100 Angströms ;
8. Retourner et revêtir sous vide la face 1 avec du monoxyde de silicium de 100 Angströms ;
9. Enlever de 1 ' appareil de revêtement sous vide et, appliquer un sur-revêtement d'organo-silice par l'une quelconque- des techniques classiques, telle que par trempage ou tournoiement.
EXEMPLE 2
Des lentilles ophtalmiques formées de substrat en poly(carbonate de dihydroxy-2,2'-phénylpropane), de couches de chrome métal déposées sous vide sur les substrats plastiques et de sur-revêtements du matériau classique
Suzuki et al. ont été produits. Des essais ont été accomplis pour montrer la relation entre la transmission et le comportement antistatique. La figure 2 est un graphique montrant le temps de dissipation de la charge en fonction de la transmission. La figure 3 est un graphique montrant la transmission en fonction de l'épaisseur nominale en chrome.
il ressort de la figure 2 que, pour des pourcentages de transmission compris entre environ 70 et environ 89 %, le temps de dissipation de la charge est approximativement aussi faible mais que, pour des pourcentages de transmission supérieurs à 89 %, il y a une forte augmentation de la durée de dissipation. Cette augmentation du temps de dissipation est due au fait que la couche de chrome devient trop fine pour former un film continu et est donc moins conductrice.
La figure 3 montre qu'il y a une corrélation relativement proche entre l'épaisseur nominale de chrome et le pourcentage de transmission : au fur et à mesure que la couche de chrome devient plus mince, le pourcentage de transmission augmente.
Dans une autre forme d'exécution de l'invention, on prépare un élément optique moulé à partir d'un substrat plastique polymère organique dans lequel au moins l'une des surfaces du substrat plastique est revêtue avec une composition de revêtement protectrice dtorganosilice qui est ensuite exposée à un traitement de décharge à lueur sous vide.
On peut utiliser n'importe quel type de substrat plastique polymère organique, par exemple un substrat en polycarbonate, et plus spécifiquement un substrat en poly(carbonate de dihydroxy-2,2'-phénylpropane) ; un substrat allyle, plus spécifiquement un substrat en CR-39 ; ou un substrat acrylique, plus spécifiquement en poly(méthacrylate de méthyle). Le CR-39 est un polydiéthylène glycol bis(carbonate d'allyle) disponibles auprès de PPG Industries, Inc.
La composition de revêtement d'organo-silice peut comprendre, par exemple, la composition de revêtement de silice-polyorganosiloxane de Clark ou le revêtement de silice-polyorganosiloxane décrit par Suzuki et Al. On préfère le revêtement de Suzuki et Al. selon l'invention. Ce revêtement n'est pas seulement teintable et n'a pas seulement une excellente adhérence, même dans un milieu hostile, mais lorsque les surfaces d'un élément optique selon l'invention sont revêtues à l'aide de cette composition, puis soumises à une décharge à lueur, les surfaces de l'élément optique deviennent à la fois anti-statiques et anti-réfléchissantes. La figure 4 montre le pouvoir réflecteur d'une lentille à base de monomère de CR-39 avec ce revêtement avant et après un traitement de décharge à lueur.
La ligne 10 représente le pouvoir réflecteur d'une telle lentille revêtue avant d'être soumise à un traitement de décharge à lueur et la ligne 12 représente le pouvoir réflecteur plus faible d'une lentille revêtue de la composition Suzuki et al. après qu'elle ait été soumise à un traitement de décharge à lueur. Lorsque les surface d'un élément optique selon l'invention sont revêtues de la composition Clark puis soumises à une décharge à lueur, les surfaces de l'élément optique ne deviennent pas antiréfléchissantes mais elles deviennent tout à fait antistatiques.
En ce qui concerne les caractéristiques du traitement de décharge à lueur, on a constaté que le procédé de production du plasma n'était pas important car les plasmas au courant continu, au courant alternatif (60 Hz) et haute fréquence se sont tous montrés efficaces. On a également constaté que la pression du gaz n'était pas importante car n'importe quelle pression capable d'entretenir un plasma produit les résultats voulus. Naturellement, il peut y avoir une pression et une puissance optimales (tension et courant) dans le cas où l'on souhaite réduire au minimum le temps nécessaire au traitement de décharge à lueur. Par exemple, on a constaté que le temps nécessaire à la production d'une surface ayant un pouvoir réflecteur abaissé dépendait de la puissance fournie.Dans le cas de la décharge à lueur haute fréquence, 5 minutes suffisent, tandis que dans le cas de la décharge courant continu, il est nécessaire d'opérer pendant de 5 à 15 minutes.
Le seul facteur de traitement de décharge à lueur qui semble entrainer une différence, en particulier dans le cadre de la production d'une surface anti-réfléchissante, est le type de gaz utilisé. Bien que l'oxygène, l'air, l'hélium et l'azote produisent tous les surfaces antistatiques tant sur le revêtement Suzuki et al. que sur le revêtement Clark, seuls les gaz contenant de l'oxygène (par exemple 02, l'air, et un mélange de 2 et de CF4) sont efficaces pour produire une surface anti-réfléchissante et uniquement sur les revêtements Suzuki et al.
EXEMPLE 3
Un élément optique revêtu de la composition Suzuki et al. a été soumis à une décharge à lueur en courant continu dans l'oxygène sous une pression de 0,075 Torr, une tension de 300 volts en courant continu, et un courant compris entre 250 et 300 mA pendant 10 minutes. L'élément optique résultant de ce procédé a une surface aussi bien antiréfléchissante qu'anti-statique. Le pouvoir réflecteur a chuté de 6,5- avant le traitement de décharge à lueur à un pouvoir réflecteur visuel moyen de 2 % après le traitement de décharge à lueur.
EXEMPLE 4
Les deux faces d'une lentille en CR-39 revêtues de la composition Suzuki et al. ont été exposées à une décharge à lueur en courant continu dans l'air pendant 15 minutes sous une pression de 0,07 Torr avec un courant de 300 mA et une tension de -300 V. courant continu, la lentille étant placée à environ 5 cm de la cathode et sa surface étant parallèle à celle de la cathode. La vitesse de dissipation de la charge (le temps nécessaire pour la charge superficielle initiale créée par une décharge en couronne pour se dissiper à 10 % de sa valeur d'origine) était de 17 minutes avant l'exposition à la décharge à lueur et moins d'une seconde après cette exposition. Comme il ressort du dessin, le pouvoir réflecteur a chuté de 6,8 % avant le traitement à un pouvoir réflecteur visuel moyen de 4,2 % après le traitement.
EXEMPLE 5
Un élément optique revêtu à l'aide de la composition
Suzuki et al. a été soumis à une décharge à lueur haute fréquence (13,56 MHz) dans l'oxygène sous une pression de 0,5 à 0,6 Torr, avec une puissance de 200 Watts, pendant 5 minutes. Là encore, l'élément optique résultant de ce procédé est pourvu d'une surface anti-réfléchissante.
EXEMPLE 6
Un élément optique revêtu de la composition Suzuki et al. a été soumis à la même décharge à lueur haute fréquence que dans l'exemple 5, hormis que le traitement a été mis en oeuvre sous atmosphère d'azote au lieu de l'être sous atmosphère d'oxygène. On a constaté que l'élément optique résultant n'avait pas une surface anti-réfléchissante.
EXEMPLE 7
Un élément optique revêtu de la composition Suzuki et al. a été soumis à la même décharge à lueur haute fréquence que dans l'exemple 5, hormis que le traitement a été mis en oeuvre dans l'air au lieu de hêtre dans l'oxygène.
L'élément optique résultant a une surface qui est à la fois antiréfléchissante et anti-statique.
EXEMPLE 8
Un élément optique revêtu à Plaide de la composition
Suzuki et al. a été soumis à une décharge à lueur haute fréquence comme décrit dans l'exemple 5, hormis que le traitement a été mis en oeuvre dans une atmosphère 02+CF4 au lieu de l'oxygène. L'élément optique résultant a une surface anti-réfléchissante.
EXEMPLE 9
Un élément optique revêtu à l'aide de la composition
Clark a été soumis à la même décharge à lueur haute fréquence que dans l'exemple 5. L'élément optique résultant nla pas de-surface anti réfléchissante.
EXEMPLE 10
Un élément optique revetu de la composition Clark a été soumis à la même décharge à lueur haute fréquence que dans l'exemple 6. L'élément optique résultant n'a pas de surface anti-réfléchissante
EXEMPLE 11
Un élément optique revêtu de la composition Clark a été soumis à la même décharge à lueur que dans l'exemple 7.
L'élément optique résultant a une surface qui n'est ni anti-réfléchissante, ni anti-statique.
EXEMPLE 12
Un élément optique revêtu de la composition Suzuki et al. a été soumis à une décharge à lueur en courant alternatif (60 Hz) dans l'air sous une pression de 1 mm Hg et un courant de 25 mA pendant 10 minutes. L'élément optique résultant de ce procédé a une surface anti-statique.
EXEMPLE 13

Claims (8)

REVENDICATIONS
1. Elément optique anti-statique et résistant à l'abrasion ayant un pourcentage de transmission de la lumière visible d'au moins 60 , caractérisé en ce qu'il comprend a) un substrat plastique polymère organique (2) b) une couche conductrice (4), formée d'un métal, appliquée
sur l'une au moins des surfaces dudit substrat plasti
que ; et c) une couche organique (6), résistant à l'abrasion,
revêtant ladite couche conductrice.
2. Elément optique anti-statique et résistant à l'abrasion ayant un pourcentage de transmission de la lumière visible d'au moins 60 %, caractérisé en ce qu'il comprend a) un substrat plastique polymère organique (2) b) une couche conductrice (4), formée d'un métal, appliquée
sur l'une au moins des surfaces dudit substrat plasti que ; et c) une couche de verre (6) résistant à l'abrasion, revêtant
ladite couche conductrice.
3. Elément optique anti-statique résistant à l'abrasion, caractérisé en ce qu'il comprend a) un substrat plastique polymère organique (2) b) une couche conductrice (4) formée d'un semi-conducteur
adhérant à l'une au moins des surfaces dudit substrat
plastique ; et c) une couche (6) résistant à l'abrasion revêtant ladite
couche de semi-conducteur.
4. Elément optique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le semi-conducteur est transparent et en ce qu'il est constitué d'oxyde d'étain dopé à l'indium.
5. Elément optique selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un revêtement d'oxyde de silicium entre ledit substrat plastique et ladite couche d'oxyde d'étain dopé à l'indium.
6. Elément optique selon la revendication 5, caracté risé en ce qu'il comporte un revêtement d'oxyde de silicium entre ladite couche d'oxyde d'étain dopé à l'indium et ladite couche résistant à l'abrasion.
7. Elément optique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche résistant à l'abrasion est constituée d'une couche d'organo-silice.
8. Procédé de production d'un élément optique caractérisé en ce qu'il consiste a) à appliquer une couche conductrice sur l'une au moins des surfaces d'un substrat plastique polymère organique ; et b) à revêtir ladite couche conductrice d'un revêtement
organique résistant à l'abrasion.
L'élément optique revêtu de la composition Clark a été soumis à la même décharge à lueur à courant alternatif que dans l'exemple 12. L'élément optique résultant de ce procédé a une surface anti-statique.
Il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre décrits et représentés et que l'on peut y apporter diverses variantes et modifications sans sortir du cadre de l'invention.
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