MX2011008404A - Modificacion superficial de recubrimiento hidrofobico y/o oleofobico. - Google Patents

Abstract

Se describe un sistema de recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico que tiene un hidrofobicidad reducida reversible. Un recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico se aplica a y une o de otra manera adhiere fuertemente a un sustrato, tal como una lente óptica. El recubrimiento tiene suficiente espesor para proporcionar una porción en exceso adherida débilmente, mecánicamente desprendible. La porción en exceso del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico tiene una superficie que es modificada para reducir la hidrofobicidad, tal como por bombardeo iónico. La hidrofobicidad del recubrimiento es restaurada por retiro mecánico de la porción en exceso del recubrimiento.

Description

MODIFICACION SUPERFICIAL DE RECUBRIMIENTO HIDROFOBICO Y/O OLEOFOBICO Campo de la Invención La presente invención se refiere a métodos para modificar la superficie de recubrimientos hidrofóbicos y/u oleofóbicos y, en particular, a la modificación superficial de recubrimientos hidrofóbicos y/u oleofóbicos en lentes oftálmicas.

Se proporcionan lentes oftálmicas comúnmente con recubrimientos que imparten mejoras al desempeño de lentes, tal como resistencia a rayado, anti-reflectancia, anti-estática, y otras propiedades. Es también común aplicar más de uno de estos recubrimientos a la lente para proporcionar cierta combinación de mejoras de las características de desempeño. Un recubrimiento anti-manchado final es a menudo aplicado en la parte superior de estos otros recubrimientos, y tiene propiedades hidrofóbicas y/o oleofóbicas para proteger los recubrimientos internos contra humedad y mejorar la limpieza fácil de la superficie de la lente. Generalmente, el recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico es comprendido por compuestos, tal como compuestos fluorados, que exhiben ángulos de humectación relativamente altos, generalmente en excesos de 90 grados. Normalmente, tales recubrimientos hidrofóbicos y/u oleofóbicos también reducen la fricción y crean una superficie deslizable o pulida en la lente.

La mayoría, pero no todos, los fabricantes de lentes oftálmicas aplican capas anti-reflejantes y/o anti-estática y/o antimanchas y/o hidrofóbicas y/u oleofóbicas después de que el recubrimiento de las lentes cumple con un requerimiento de prescripción particular o después de aplicar un recubrimiento resistente al rayado a las lentes. Las etapas finales del procesamiento de lente que incluyen a menudo la aplicación de una marca de tinta de diseño estampada en la superficie de la lente, que proporciona información con respecto, entre otras cosas, a la posición de ajuste y orientación óptica, incluyendo el eje de referencia horizontal de la lente. Esta información se requiere para el pulido o bordeado apropiado de la lente a la forma final necesaria para ajustar la lente en un marco elegido y tenerla en alineación óptica apropiada para el paciente.

La operación de marcado con tinta se realiza comúnmente utilizando el "método de tampografía". La lente primero se orienta y mantiene en la plataforma de marcado. Esta alineación es esencial para asegurar que el marcado con tinta es aplicado en la posición correcta para reflejar la orientación óptica de la lente. La tinta de marcado de diseño se transfiere de una placa de marcado entintada por medio de una almohadilla de goma suave, tal como una almohadilla de silicón, y se aplica posteriormente a la lente. Una vez que la lente se marca para la disposición, la lente se comprueba para determinar si hay propiedades oftálmicas y/o se prepara para la operación de bordeado.

Los marcados con tinta se utilizan para alineación apropiada de la lente durante la operación de bordeado. Normalmente, una almohadilla de bordeado que tiene un adhesivo en ambos lados se coloca en la superficie frontal de la lente así que un lado de la almohadilla se adhiere a la superficie de lente y el segundo lado se adhiere a un bloque de bordeado que se alinea correctamente para mantener la orientación de la lente durante el proceso de bordeado. El montaje que consiste de la lente, la almohadilla de bordeado y bloque de bordeado, después se coloca en el montaje de mandril de la máquina bordeadora, y la lente se mantiene entre las secciones del husillo de sujeción de lente de la máquina bordeadora. La orientación de la lente es mantenida por el bloque que debe permanecer en contacto firme con la superficie de la lente durante la operación de bordeado.

La lente es bordeada girando la lente a través de rotación controlada del husillo de la máquina bordeadora. Un método de bordeado utiliza una rueda impregnada con diamantes, que también gira con una velocidad controlada, que entra en contacto con el borde de la lente, lijando la lente para reducir el diámetro de la lente. La lente se bordea de acuerdo a la forma del marco y la orientación óptica, y puede terminarse posteriormente con un ranura de borde o perforarse con orificios de montaje, dependiendo de tipo de marco y forma.

El desempeño óptico de una lente depende de cómo exactamente la lente se ajuste en el marco. Para alcanzar el ajuste apropiado, es esencial que la lente esté estampada clara y exactamente, y no se deslice durante la operación de bordeado. Sin embargo, los recubrimientos hidrofóbicos y/u oleofóbicos a menudo hacen que la superficie de la lente sea resbaladiza o deslizable.

Además, es muy común hacer la superficie de lentes tan deslizable como sea posible para mejorar la limpieza. Este recubrimiento deslizable puede reducir la adhesión y cobertura de la tinta estampada en la superficie frontal de las lentes, y también puede reducir la adhesión de las almohadillas de bordeado a la superficie de la lente dando por resultado el deslizamiento de las lentes durante la operación de bordeado.

Para, alcanzar marcas de tinta exactas y completas en la superficie de la lente utilizadas para el diseño y borde las lentes más exactamente, es deseable modificar las propiedades superficiales del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico para mejorar la capacidad de estampar la superficie de la lente y reducir el deslizamiento durante el proceso de bordeado, mientras que todavía se proporciona buenas propiedades de limpieza de la lente y protección de las capas de recubrimiento anti-reflejantes internas y/u otras capas de recubrimiento en la lente.

Breve Descripción de la Invención Se describen sistemas de recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico que tienen hidrofobicidad reducida reversible, que comprenden un recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico que se adhiere al sustrato, el recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico tiene un espesor suficiente para proporcionar una porción en excesvia del recubrimiento que es mecánicamente desprendible del sustrato. La porción excesiva del recubrimiento tiene una superficie que es modificada para reducir la hidrofobicidad. En una modalidad preferida, la superficie es modificada por bombardeo iónico.

Además, se describen métodos para hacer lentes oftálmicas que tienen recubrimientos hidrofóbicos y/u oleofóbicos con hidrofobicidad reducida reversible, que comprenden las etapas de aplicar un recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico a una lente óptica. El recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico se adhiere a la lente óptica y tiene un espesor suficiente para proporcionar una porción excesiva del recubrimiento que es mecánicamente desprendible de la lente óptica, la porción en exceso del recubrimiento que tiene una superficie. La superficie es modificada preferiblemente mediante bombardeo iónico para reducir la hidrofobicidad.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una representación de la vista en sección lateral de una lente óptica que tiene un recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico que tiene una superficie modificada mediante bombardeo iónico.

La Figura 2 es una representación de la vista en sección lateral de la lente óptica de la Figura 1, después de que la superficie modificada se ha retirado mecánicamente de la lente.

La Figura 3 es una modalidad de la marca de tinta de disposición estampada que puede aplicarse a la superficie de una lente.

La Figura 4 es una representación de una transferencia incompleta, parcial de la tinta de disposición estampada de la Figura 3.

Descripción Detallada de la Invención Las lentes oftálmicas se fabrican a menudo con un recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico que es aplicado a la superficie de la lente por una variedad de medios conocidos en la técnica, incluyendo deposición al vacío. El recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico es normalmente aplicado en la parte superior de otros recubrimientos, incluyendo recubrimientos anti-reflejantes y/u otros recubrimientos conocidos en la técnica. Tales recubrimientos hidrofóbicos y/u oleofóbicos comprenden comúnmente compuestos fluorados, tal como siloxanos fluorados, silanos fluorados, silanoles fluorados y/o fluocarbonos. Los recubrimientos hidrofóbicos y/u oleofóbicos unidos con o de otra manera adheridos fuertemente al sustrato subyacente, tal que no son generalmente desprendibles limpiados con solventes o medios mecánicos similares. No deseando unirse por cualquier teoría particular, se desea que los compuestos fluorados de los recubrimientos hidrofóbicos y/u oleofóbicos se adhieran al sustrato a través de uniones químicas - por ejemplo a través de enlaces de hidrógeno con el dióxido de silicio de un recubrimiento anti-reflejante, u otra interacción adecuada dependiendo del sustrato y recubrimiento hidrofóbico y/u oleofobico específico.

Hemos encontrado que la hidrofobicidad del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofobico se incrementa mientras que el espesor del recubrimiento se incrementa. Sin embargo, hay un punto donde, mientras el espesor del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofobico aumenta más allá de cierto valor, la hidrofobicidad del recubrimiento permanece esencialmente constante.

La hidrofobicidad del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofobico puede medirse por el ángulo de contacto de agua de la superficie del recubrimiento. El ángulo de contacto puede describirse como el ángulo formado entre una línea tangencial en una gota de agua y la superficie de recubrimiento con la cual la gota entra en contacto. La línea tangencial se toma en un punto donde la superficie externa de gota entra en contacto con la superficie de recubrimiento. Por ejemplo, una gota de agua perfectamente esférica en una superficie reposará en un solo punto en la superficie y tendrá un ángulo de contacto de 180 grados.

La Tabla 1 muestra el ángulo de contacto de agua de un recubrimiento hidrofóbico y/u oleofobico como una función del espesor de recubrimiento. El recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico es Super Clean Coat (Leybold Optics USA - Cary, NC), y es aplicado por la deposición al vacío utilizando un sistema de recubrimiento de BOXER o SYRUS (Leybold Optics) proporcionado con un Super Clean Coat Pili Type A 1.1, Diámetro 12 mm x 4 mm. El espesor del recubrimiento es determinado por sistema de recubrimiento de BOXER o SYRUS utilizando un cristal piezoeléctrico interno, como se conoce en la técnica. Mientras el espesor del recubrimiento hidrofobico y/u oleofóbico incrementa, el ángulo de contacto de agua en la superficie aumenta. Sin embargo, no hay aumento sensible adicional en el ángulo de contacto de agua en la superficie del recubrimiento hidrofobico y/u oleofóbico después de que es alcanzado un espesor de aproximadamente 10-15 nm.

Tabla 1 Hidrofobicidad Superficial Espesor de Revestimiento Ángulo de contacto de agua 3 nm 96° 5 nm 102° 7 nm 106° lOnm 113° 15 nm 116° 20 nm 116° 25 nm 115° 30 nm 115° Además, hemos encontrado que el espesor del recubrimiento oleofóbico y/u hidrofobico que es unido o adherido fuertemente al sustrato es finito. Un espesor que es mayor que el que se adhiere fuertemente al sustrato da lugar a una porción en exceso del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico que se adhiere débilmente a la porción del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico debajo de ella que se adhiere fuertemente al sustrato. Esta porción débilmente adherida es retirada fácilmente por acción mecánica y usando solventes.

En el caso del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico Super Clean Coat (Leybold Optics), hemos encontrado que la porción del recubrimiento que se adhiere fuertemente al sustrato tiene un espesor máximo de aproximadamente 10-15 nm. Los recubrimientos que tienen un espesor mayor de aproximadamente 10 nm, y preferiblemente de por lo menos aproximadamente 20 nm, dieron lugar a una porción débilmente adherida, la porción en exceso del recubrimiento que es desprendible fácilmente por limpieza y por el uso de solventes tal como alcohol de isopropilo, metanol, etanol y/o acetona. Además, como se muestra antes, el retiro de esta porción en exceso da lugar a poco o nada de reducción en la hidrofobicidad del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico.

Estas propiedades del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico pueden utilizarse para proporcionar un recubrimiento que reduce reversiblemente la hidrofobicidad.

Se ha encontrado que la superficie externa del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico puede modificarse para disminuir el ángulo de contacto de agua y reducir el deslizamiento del recubrimiento. Esta modificación de la superficie del recubrimiento incrementa la exactitud del marcado con tinta y bordeado. En una modalidad preferida, la superficie del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico es modificada por bombardeo iónico. Se ha mostrado que la exposición a iones de alta energía compromete las propiedades oleofóbicas e hidrofóbicas de los recubrimientos superiores usadas en la fabricación de recubrimientos de película fina, incluyendo recubrimientos anti-reflexivos. La experimentación ha demostrado que la profundidad y grado de este cambio está relacionada con la energía y duración de la exposición al haz. El control de la energía y duración del haz proporciona un mecanismo para controlar la penetración de la modificación en la capa superior y permite la modificación de las propiedades oleofóbicas e hidrofóbicas de una manera constante, predicable.

Si el recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico es suficientemente grueso para proporcionar una porción en exceso de recubrimiento adherida débilmente, la modificación de la superficie de recubrimiento puede limitarse a esta porción en exceso del recubrimiento. Una vez que la lente ha sido marcada con tinta y/o bordeada, la hidrofobicidad del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico puede restaurarse mecánicamente eliminando la porción en exceso del recubrimiento que incluye la superficie modificada.

Con referencia a las Figuras 1 y 2, se muestra una modalidad de un sistema de recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico que tiene hidrofobicidad reducida reversiblemente. Una lente oftálmica 1 comprende una lente óptica 2, que tiene un recubrimiento anti-reflejante 3 u otro, y un recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico final 4. Como se muestra en la Figura 1, el recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico es suficientemente grueso que hay una porción 4a del recubrimiento que está unida o adherida fuertemente al recubrimiento anti-reflexivo subyacente 3, y una porción en exceso 4b débilmente adherida, del recubrimiento que es mecánicamente desprendible. La modificación del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico 4 mediante bombardeo iónico produce una superficie externa 5 de la porción 4b del recubrimiento que tiene hidrofobicidad y deslizamiento reducidos. Otros métodos para modificar la superficie del recubrimiento oleofóbico e hidrofóbico pueden utilizarse, incluyendo plasma atmosférico, haz de electrones, y otros métodos que se conocen en la técnica. Después del marcado con tinta, bordeado y/o otras etapas de acabado, la porción 4b y superficie modificada 5 del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico 4 pueden eliminarse mecánicamente para restaurar la hidrofobicidad del recubrimiento, como se muestra en la Figura 2.

Los siguientes ejemplos muestran las modalidades preferidas de la invención.

Los expertos en la técnica apreciarán que los cambios pueden realizarse en las modalidades específicas descritas en los ejemplos y como o el resultado similar puede todavía obtenerse sin apartarse del alcance de la invención.

EJEMPLO 1 Preparación de Lentes Oftálmicos que Tienen Recubrimientos Hidrofóbicos y/u Oleofóbicos Se prepararon lentes oftálmicos que tienen un recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico para modificación por bombardeo iónico y prueba. Las lentes se proporcionaron como lentes de acabado que tienen una superficie frontal con un radio de curvatura entre 106 mm y 82 mm y un total con energía de -2.00D Spherical. Cuatro diferentes tipos de materiales de lente comercialmente disponibles se utilizaron: CR-39® (PPG Industries, Inc. Pittsburgh, PA), EvoClear® 1.56 (Signet Armorlite, Inc. - San Marcos, CA), de policarbonato, y 1.67 de índice. Las lentes se prepararon utilizando dos diferentes métodos - método A y B.

En el método A, el lado frontal de las lentes recibió un recubrimiento anti-reflejante y después un recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico final. Las lentes primero fueron recubiertas por centrifugación en el lado posterior con un recubrimiento resistente a rasguños curable por UV comercialmente disponible, y después desgasificaron por lo menos 1 hora a 45°C. Un recubrimiento anti-reflejante y después un recubrimiento hidrofóbico y oleofóbico final después se aplicaron por deposición al vacío utilizando un sistema de recubrimiento de BOXER o SYRUS (Leybold Optics USA - Cary, NC). El recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico fue Super Clean Coat (Leybold Optics), aplicado proporcionando el sistema del recubrimiento de BOXER o SYRUS con un Super Clean Coat Pili Type A 1.1, Diámetro 12 mm x 4 mm. Se aplicó el recubrimiento en un espesor de 30 nm como se midió por el sistema de recubrimiento de BOXER o SYRUS.

En el método B, la parte frontal de las lentes recibió un recubrimiento de polisiloxano, un recubrimiento anti-reflejante, y después un recubrimiento hidrofóbico y oleofóbico final. Las lentes primero se recubrieron por inmersión con un recubrimiento de polisiloxano comercialmente disponible, curado de acuerdo con la recomendación del fabricante y después se desgasificó por lo menos 1 hora a 45°C. Las lentes después se cubrieron con un recubrimiento anti-reflejante y un recubrimiento hidrofóbico y oleofóbico como se describe para el Método A.

EJEMPLO 2 Modificación Superficial del Recubrimiento Hidrofóbico y/u Oleofóbico por Bombardeo Iónico de Alta Energía Los recubrimientos hidrofóbicos y oleofóbicos de lentes preparadas como se describe en el Ejemplo 1 utilizaron el Método A y Método B, y se modificaron por exposición a iones de energía relativamente alta para longitudes variantes de tiempo. Las lentes después se probaron para determinar su desempeño en el marcado con tinta y bordeado, la reducción en hidrofobicidad del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofobico, y la capacidad de restaurar la hidrofobicidad del recubrimiento.

Los recubrimientos hidrofóbicos y oleofobico se modificaron mediante bombardeo iónico utilizando el mismo sistema de recubrimiento de BOXER o SYRUS usado para aplicar recubrimientos a las lentes, con el siguiente voltaje y ajustes presentes: Ánodo 100 voltios, .80 Amps y Cátodo 17 Amps. Las lentes se expusieron a bombardeo iónico durante 1, 3, 5, 10 ó 15 segundos.

Después de la modificación mediante bombardeo iónico, las muestras de la lente se probaron para: integridad de marcado con tinta, rebordeado de tinta en la superficie de la lente, ángulo de contacto de agua antes y después de la eliminación de la porción en exceso del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofobico ("limpieza"), y deslizamiento de la lente durante el bordeado. Los resultados de la prueba se muestran en la Tabla 2. Cada muestra probada consistió de un total de ocho lentes - un CR-39®, un EvoClear® 1.56, un policarbonato, y 1.67 lente de índice preparado por el Método A y por el Método B. Los resultados obtenidos para cada lente en la muestra se promediaron y registraron.

El marcado con tinta se probó estampando el lado frontal de la lente con una marca de tinta de diseño utilizando un sistema de marcado de RobCtrl (A&R Optical Machinery Inc. - Brookfield, Wl). El marcado con tinta de disposición terminado comprende catorce elementos 1-14, como se ilustra en la Figura 3. El porcentaje del marcado con tinta de disposición transferido a la superficie de la lente fue visualmente determinado y calculado como el número de elementos transferido realmente a la lente dividido por el número total de elementos. Una representación de una marca de tinta de disposición transferida incompletamente se ilustra en la Figura 4, que tiene solamente ocho elementos visibles, de los cuales seis elementos (4, 5, 7, 9, 10, 11, 13) son completos, y dos tienen solamente 1/2 de los elemento (6, 12) visible. El porcentaje del marcado con tinta de disposición transferido se calcula como [6 + (2 x /4)]/14 = 57%. Una transferencia de menos del 80% es generalmente indeseable.

El rebordeado de tinta se evaluó visualmente considerando el aspecto de una marca de 1 pulgada (2.54 cm) hecha sobre el lado frontal de la lente utilizando un marcador Sharpie® (Sanford Corp. - Oak Brook, IL). Las marcas donde más del 80% de la marca no muestra ningún rebordeado se consideró que produjeron una marca de tinta sólida (" + "), y las marcas donde menos del 80% de la marca no muestra ningún rebordeado se consideró que tiene un rebordeado insatisfactorio ("-"). Las muestras donde las lentes individuales produjeron resultados variados se indican por El ángulo de contacto de agua del lado frontal de las lentes se midió utilizando un Sistema de Análisis Superficial de VCA OPTIMA™ (AST Products, Inc. - Billerica, MA), que suministra una gota de agua de 1.50 µ? cerca del centro de la lente. Las medidas del ángulo de contacto de agua se tomaron en un lapso de 10 segundos a partir del primer contacto de superficie con la gota. El ángulo de contacto de agua para cada lente en la muestra se determinó como el promedio de dos medidas separadas.

El ángulo de contacto de agua de cada muestra se determinó antes y después del retiro ("limpieza") de la superficie externa modificada del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico. Las lentes se limpiaron manualmente limpiando la parte frontal de la lente 2-3 veces con un trapo de limpieza suave mojado con metanol utilizando la presión moderada para eliminar mecánicamente la porción en exceso de débil adhesión, del recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico. Las lentes limpiadas después se limpiaron con un paño seco antes de medir el ángulo de contacto de agua.

Los métodos alternativos de limpieza pueden utilizarse, incluyendo lavar manualmente la lente con una esponja y agua jabonosa.

El deslizamiento de la lente durante el bordeado se medió grabando el lado frontal de la lente con una línea recta que pasaba a través del centro de la lente, que define el eje 0-180 de la lente. Las lentes grabadas después se cargaron en un sistema de bordeado de Essilor Kappa (Essilor of America Inc. - Dallas, TX) como se describe anteriormente, y después bordean a una forma de diamante con el eje 0-180 que conecta las vértices derechas e izquierdas del diamante. Si el deslizamiento de la lente ocurre durante el bordeado, el eje 0-180 será compensado de las vértices derechas e izquierdas de la forma de diamante. La lente bordeada se coloca en un círculo de medición o transportador y el ángulo de compensación del eje 0-180 es determinado y registrado. El deslizamiento de aproximadamente 2° o menos es preferido y el deslizamiento mayor de aproximadamente 5° es generalmente indeseable.

TABLA 2 Ejemplo 1 Características Superficiales Modificadas Angulo de Contacto Exposición Transferencia Antes de Después de Muestra (seg) de Sello) Granulado Limpieza Limpieza Deslizamiento 1 1 30% — 115° 115° 25° 2 3 50% — 110° 114° 18° 3 5 80% - 105° 114° 5° 4 10 90% + 93° 105° 2° 5 15 98% + 84° 98° 1° Las muestras 1 y 2 realizadas pobremente, exhibieron poca reducción en el ángulo de contacto de agua antes de limpieza y tiene transferencia de sello, rebordeado y deslizamiento inaceptables. La muestra 3 exhibió una reducción significante en ángulo de contacto de agua antes de la limpieza y buena restauración de hidrofobicidad después de la limpieza, pero se desempeñó marginalmente en cuanto a la transferencia de sello, rebordeado y deslizamiento. La muestra 4 exhibió una buena reducción en ángulo de contacto de agua antes de la limpieza y restauración razonable de hidrofobicidad después de la limpieza, y se desempeñó bien en cuanto a la transferencia de sello, rebordeado y deslizamiento. La muestra 5 también exhibió buena reducción en el ángulo de contacto de agua antes de limpieza y se desempeñó bien en cuanto a la transferencia de sello, rebordeado y deslizamiento, pero exhibió una restauración insuficiente de la hidrofobicidad después de la limpieza. Estos datos demuestran que un recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico modificado que reduce el ángulo de contacto de agua por aproximadamente 105° o menos produce resultados aceptables, a condición de que la intensidad de exposición al bombardeo iónico no degrade significantemente la capacidad de restaurar la hidrofobicidad después de la limpieza.

EJEMPLO 3 Modificación Superficial del Recubrimiento Hidrofóbico v/u Oleofóbico por Bombardeo Iónico de Energía Baja La preparación y prueba de recubrimientos hidrofóbicos y oleofóbico de lentes modificadas mediante bombardeo iónico se condujeron de la misma manera como se describe en el Ejemplo, salvo que el voltaje y ajustes presentes fueron: Ánodo 60 V, 25 A y cátodo 16.25 A.

Además, las lentes se expusieron al bombardeo iónico durante 1, 3, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 y 40 segundos. Los resultados de prueba se muestran en la Tabla 3.

TABLA 3 Ejemplo 2 Características Superficiales Modificadas Angulo de Contacto Exposición Transferencia Antes de Después de Muestra (seg) de Sello) Granulado Limpieza Limpieza Deslizamiento 6 1 20% ~ 114° 114° 20° 7 3 20% ~ 115° 115° 18° 8 5 30% -- 114° 114° 24° 9 10 40% — 113° 116° 20° 10 15 60% — 114° 115° 18° 11 20 70% - 108° 114° 5° 12 25 90% + 101° 116° 2° 13 30 90% + 96° 114° 2° 14 35 95% + 85° 93° 1° 15 40 95% + 82° 89° 1° Las muestras 6-10 que se desempeñaron de manera insuficiente, exhibieron poca reducción del ángulo de contacto de agua antes de la limpieza y tienen una transferencia de sello, rebordeado y deslizamiento inaceptables. La muestra 11 exhibió una reducción significante del ángulo de contacto de agua antes de la limpieza y buena restauración de hidrofobicidad después de la limpieza, pero se desempeñó marginalmente en cuanto a la transferencia de sello, rebordeado y deslizamiento. Las muestras 12 y 13 exhibieron buena reducción del ángulo de contacto de agua antes de la limpieza y buena restauración de hidrofobicidad después de la limpieza, y se desempeñaron bien en cuanto a la transferencia de sello, rebordeado y deslizamiento. La muestras 14 y 15 exhibieron buena reducción también del ángulo de contacto de agua antes de la limpieza y se desempeñaron bien en cuanto a la transferencia de sello, rebordeado y deslizamiento, pero exhibieron una restauración insuficiente de la hidrofobicidad después de la limpieza. Estos datos demuestran que un recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico modificado que reduce el ángulo de contacto de agua por aproximadamente 110° o menos, y más preferiblemente de manera aproximada 100° o menos, produce resultados aceptables, a condición de que la intensidad de exposición al bombardeo iónico no degrade significantemente la capacidad de restaurar la hidrofobicidad después de la limpieza.

Aunque la invención se haya descrito detalladamente con referencia a las modalidades preferidas, las variaciones y modificaciones existen dentro del alcance y espíritu de la invención como se describe y define en las siguientes reivindicaciones. En particular, los expertos en la técnica apreciarán que el espesor en el cual el ángulo de contacto de agua deja de incrementarse variará como una función de la formulación y estructura de la composición de recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico. Similarmente, el espesor del recubrimiento oleofóbico e hidrofóbico que se adhiere fuertemente al sustrato también variará en función de la formulación y estructura del recubrimiento. Además, la invención no está limitada en aplicación para cualquier tipo o forma de lente particular, y puede incluir lentes acabadas o semi-acabadas hechas de cualquier material conocido en la técnica.

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico que tiene hidrofobicidad reversiblemente reducida, que comprende: un sustrato; y un recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico adherido al sustrato, el recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico tiene un espesor suficiente para proporcionar una porción en exceso del recubrimiento que es mecánicamente desprendibie del sustrato, la porción en exceso del recubrimiento tiene una superficie que se modifica para reducir la hidrofobicidad.

2. El sistema de recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico de la reivindicación 1, en donde la superficie es modificada mediante bombardeo iónico.

3. Una lente oftálmica que tiene un recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico con hidrofobicidad reducida reversible, que comprende: una lente óptica; un recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico que se adhiere a la lente óptica, el recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico que tiene un espesor suficiente para proporcionar una porción en exceso del recubrimiento que es mecánicamente desprendibie del sustrato, la porción en exceso del recubrimiento que tiene una superficie con hidrofobicidad reducida que es modificada por bombardeo iónico.

4. La lente oftálmica de la reivindicación 3, en donde la lente óptica comprende un recubrimiento anti-reflejante y el recubrimiento hidrofobico y/u oleofóbico se adhiere al recubrimiento anti-reflejante.

5. La lente oftálmica de la reivindicación 3, en donde el recubrimiento hidrofobico y/u oleofóbico tiene un espesor mayor de aproximadamente 10 nm.

6. La lente oftálmica de la reivindicación 3, en donde el recubrimiento hidrofobico y/u oleofóbico tiene un espesor de por lo menos aproximadamente 20 nm.

7. La lente oftálmica de la reivindicación 3, en donde el recubrimiento hidrofobico y/u oleofóbico tiene un espesor de aproximadamente 30 nm.

8. La lente oftálmica de la reivindicación 3, en donde la superficie con hidrofobicidad reducida tiene un ángulo de contacto de agua de aproximadamente 110 grados o menos.

9. La lente oftálmica de la reivindicación 3, en donde la superficie con hidrofobicidad reducida tiene un ángulo de contacto de agua de aproximadamente 105 grados o menos.

10. La lente oftálmica de la reivindicación 3, en donde la superficie con hidrofobicidad reducida tiene un ángulo de contacto de agua de aproximadamente 100 grados o menos.

11. Un método para hacer una lente oftálmica que tiene un recubrimiento hidrofobico y/u oleofóbico con hidrofobicidad reducida reversible, que comprende las etapas de: proporcionar una lente óptica; aplicar un recubrimiento hidrofobico y/u oleofóbico a la lente óptica, el recubrimiento hidrofobico y/u oleofóbico adherido a la lente óptica y que tiene un espesor suficiente para proporcionar una porción en exceso del recubrimiento que es mecánicamente desprendible de la lente óptica, la porción en exceso del recubrimiento tiene una superficie; y modificar la superficie por el bombardeo iónico para reducir la hidrofobicidad.

12. El método de la reivindicación 11, en donde el recubrimiento hidrofobico y/u oleofóbico se aplica en un espesor mayor de aproximadamente 10 nm.

13. El método de la reivindicación 11, en donde el recubrimiento hidrofobico y/u oleofóbico se aplica en un espesor de por lo menos aproximadamente 20 nm.

14. El método de la reivindicación 11, en donde el recubrimiento hidrofobico y/u oleofóbico se aplica en un espesor de aproximadamente 30 nm.

15. El método de la reivindicación 11, en donde la superficie se modifica para reducir la hidrofobicidad a un ángulo de contacto de agua de aproximadamente 110 grados o menos.

16. El método de la reivindicación 11, en donde la superficie se modifica para reducir la hidrofobicidad a un ángulo de contacto de agua de aproximadamente 105 grados o menos.

17. El método de la reivindicación 11, en donde la superficie se modifica para reducir la hidrofobicidad a un ángulo de contacto de agua de aproximadamente 100 grados o menos.

18. El método de la reivindicación 11, en donde la lente óptica tiene una capa anti-reflejante y el recubrimiento hidrofóbico y/u oleofóbico se adhiere al recubrimiento anti-reflejante.

19. El método de la reivindicación 11, que adicionalmente comprende las etapas de: marcar con tinta la superficie modificada; y eliminar mecánicamente la superficie modificada.

20. El método de la reivindicación 19, en donde la superficie modificada se retira mecánicamente utilizando un solvente.

21. El método de la reivindicación 11, que adicionalmente comprende las etapas de: bordear la lente óptica; y eliminar mecánicamente la superficie modificada.

22. El método de la reivindicación 21, en donde la superficie modificada se retira mecánicamente utilizando un solvente.