专利名称：处理光学透镜用于修边的方法
处理光学透镜用于修边的方法本发明一般而言涉及粘合带使提供有具有疏水和/或疏油性能的外涂层(防污面涂层)的光学玻璃，尤其是透镜，非常尤其是眼用透镜的修边变得容易的用途，涉及修边方法，并涉及通过将粘合带固定在透镜表面上而能够进行修边工艺的这种透镜。光学透镜，尤其是眼用透镜由决定透镜的凸和凹光学表面的几何形状的一系列连续的模制和/或表面加工和/或抛光操作以及此后合适的表面处理而产生。制造眼用透镜的最后精制步骤是修边或修整步骤，其包括机械加工透镜的边缘或外周以使其符合所需尺寸以与要将其装入其中的眼镜框相配。修边通常在包含进行如上定义的机械加工的金刚石砂轮的研磨机上进行。在该操作期间，通过轴向作用的闭锁元件夹住透镜。玻璃相对砂轮的相对运动通常通过数字控制进行控制以赋予透镜所需形状。从表面上看，透镜在该过程期间必须保持稳固。为做到这一点，在修边以前必须锁定透镜，即将夹持元件或卡盘置于透镜的凸面上。通常，将保持垫(或固定垫)如自粘性标签如双面粘合垫放置在卡盘与透镜凸面之间。 透镜通过粘合垫粘在卡盘上，然后将卡盘沿着研磨机的安装轴机械固定，轴臂通过在与卡盘相对的透镜侧上施加中心力而锁定透镜。在机械加工时，切向扭矩作用在透镜上，如果透镜夹具不够有效，则这可能导致透镜相对于卡盘旋转。透镜的可靠定位主要取决于固定垫与透镜凸面之间的界面处的良好粘合。上一代眼用透镜通常包含改变表面能的有机或无机外涂层，例如本领域熟知的防污疏水和/或疏油涂层。它们大多数是氟硅烷型材料，其降低表面能以防止油污沉积物附着，油污随后更容易除去。这类表面涂层可能有效到可能改变垫/凸面界面处的粘合的程度，这使得难以进行令人满意的修边操作，特别是对于聚碳酸酯透镜(标作PC，例如双酚-A聚碳酸酯)而言， 其修边产生与其它材料相比高得多的应力。在修边时，透镜应不经受任何大于2°，优选最大1°的偏移，因此，垫与透镜表面的粘合对实现良好修边是至关重要的。由于在不合适的修边操作期间透镜滑动，所以透镜会受到不可挽回的损害和损失。为克服在将具有疏水和/或疏油外涂层的透镜修边中的这些困难，推荐在这种涂层上形成有机或无机性质的临时涂层，特别是例如MgF2涂层，例如转让给ESSIL0R的欧洲专利申请EP 13拟613和EP 1633684描述了使用这种临时涂层，其提高表面能并因此使光学仪器商能够进行可靠的透镜修边。在修边以后，应除去临时涂层以恢复透镜的疏水和/ 或疏油外涂层的表面性能。将聚合物性质的可剥离保护膜沉积在防污层上尤其已描述于专利申请WO 2005/015270.W0 03/057641和JP 2004-122238中。它们公开了以液体形式施加直接接触防污层以形成保护涂层因此避免透镜在修边操作期间滑出的可固化组合物。尤其是在专利申请WO 03/092957、JP 2004-141607 和 US 2005/042，977 中还已提出将临时粘附膜插入具有防污性能的透镜表面与夹具之间以在修边操作期间将其保持在其位置上。
申请WO 03/092957描述了使膜具有粘附性能的方法，其包括沉积优选为丙烯酸性质的压敏粘合剂(或PSA)。申请JP2004-141607描述了在具有防污涂层的透镜表面上沉积粘合带，所述粘合带通过将压敏粘合剂沉积在聚合物支撑膜上而得到。支撑膜的厚度为10-100 μ m,杨氏模量高于lGPa，透射率为至少80%。通常，包含杨氏模量为4GPa的涂覆有含聚硅氧烷粘合剂的支撑膜的带通过使粘合表面紧压住透镜表面而粘合。申请US 2005/04^77描述了一种类似的组件，其包含粘合带，粘合带通过将 1-100 μ m厚的压敏粘合层沉积在至少IOym厚的聚合物支撑膜上而得到。支撑膜(无粘合剂)在张力下的弹性模量优选为9. 8-4410N/mm2 (即9. 8-4410MPa)。超过该最大值它变得硬而使得膜不符合透镜形状。当沉积在抗反射涂层上时，粘合带使具有厚度为l-500nm，优选l-30nm的防污外涂层的眼用透镜能够修边。用于申请US 2005/042，977中的粘附膜通过非标准附着力试验而经验性地选择。 根据日本标准JIS Z0237所述的剥离方法，可使用的膜要求至少0. 0392N的拔出力以与预先涂覆有氟化有机硅(f luorinated silicone)层(化合物X70-201)的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)板分开。在实践中，在美国专利申请2005/042，977中进行的附着力试验似乎未充分描述以能够选择允许修边的粘附膜。所述程序不能将X70-201化合物适当地固定在PET板上， 使得不能在有利条件下进行该试验。因此，仍需要对于涂附有防污涂层的透镜的新修边方法，其是可靠的并允许非常高的修边成功率，同时避免在相关修边操作期间的任何透镜滑动问题，因此，这是本发明的目的。在修边以后，临时层的除去应能够回收具有与初始性能基本相同的性能，特别是与初始水静态接触角基本类似的水静态接触角的疏水和/或疏油外涂层。本发明的目的还在于解决具有较厚防污外涂层，即高于或等于2nm，优选高于 5nm，甚至高于或等于IOnm的光学制品的修边问题。实际上，为增强疏水和/或疏油涂层的性能，应将其厚度提高至高于传统上使用的那些约2nm的厚度值。然而，提高防污涂层的厚度使得玻璃修边甚至更复杂。通常，设计用于在Leybold 1104型真空沉积室中沉积疏水和/或疏油涂层的传统厚度值为约15nm。具有改进疏水性能的涂层通常对应于15-25nm，优选20-25nm的设计厚度值。本领域技术人员已知实际得到的物理值通常低于设计厚度值。如本文所用“设计厚度”意欲意指在Leyboldl 104型，优选Leybold 1104型真空沉积室中设计的厚度值。本发明的另一目的是提供具有疏水和/或疏油表面性能，能经受修边过程的透镜。这些目的根据本发明用使用具有改进性能的临时复合粘附膜的处理方法解决。处理本发明光学透镜，尤其是使所述光学透镜能经受修边过程的方法包括以下步骤-提供在其至少一个主表面上涂覆有疏水和/或疏油外涂层的光学透镜；-在光学透镜的至少部分疏水和/或疏油外涂层，优选整个疏水和/或疏油外涂层上形成包含预成型膜的临时复合粘附膜，其一个主表面附着在压敏粘合剂层上，所述粘合剂层直接接触疏水和/或疏油涂层，预成型膜在张力下的弹性模量E’高于或等于4200MPa， 根据NF EN 1465标准的剪切强度评估试验在拉伸应力下测量，由粘合在涂覆有氟化硅烷层的聚碳酸酯样品上的所述临时复合粘附膜组成的组件的断裂应力高于或等于0. 05MPa ；-回收光学透镜，所述光学透镜包含与所述至少部分所述疏水和/或疏油涂层直接接触的临时复合粘附膜，其通过其压敏粘合剂层附着在经涂覆的透镜表面上。如本文所用，“复合膜”意欲意指包含至少两个元件的膜预成型膜和压敏粘合剂层。在本申请中，当透镜在其表面上包含一个或多个膜、层或涂层时，表述“在透镜上沉积膜、层或涂层”意指膜、层或涂层沉积在透镜外涂层，即离透镜基底最远的涂层的未覆盖表面(暴露表面)上。“在基底上”或“沉积在基底上”的涂层定义为这样的涂层⑴安置在基底上，(ii) 不一定与基底接触，这意味着在基底与所述涂层之间可插入一个或多个中间涂层，和(iii) 不一定完全覆盖所述基底。在本申请中，“聚合物”包括均聚物、共聚物和低聚物。如本文所用，“(共)聚合物”意欲意指共聚物或聚合物。(甲基)丙烯酸酯意欲意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。除非另有说明，本文所公开的所有厚度值为物理厚度。本发明中所用的光学透镜包含由有机或无机玻璃制成、具有凸主面和凹主面的基底，优选透明基底，至少一个所述主面具有防污涂层(疏水和/或疏油涂层)。如本文所用， “透镜”也意指透镜毛坯。该透镜优选为眼镜用的眼用透镜。透镜可以为偏光透镜、光致变色透镜或有色太阳镜。本发明方法优选在透镜的凸面上进行，但也可在其凹面上或在透镜的各自涂覆有防污涂层的两个主面上进行。在适用于基底的材料中将提到(甲基)丙烯酸(共)聚合物，特别是聚(甲基丙烯酸)甲酯(PMMA)，硫代(甲基)丙烯酸(共)聚合物、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚碳酸酯 (PC)、聚氨酯(PU)、聚(硫氨酯)、多元醇烯丙基碳酸酯(共)聚合物、乙烯/乙酸乙烯酯热塑性共聚物、聚酯如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)或聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)、 聚环硫化物、聚环氧化物、聚碳酸酯与聚酯的共聚物、环烯属共聚物如乙烯与降冰片烯或乙烯与环戊二烯的共聚物，及其组合。优选用于本发明中的基底包括通过使以下物质聚合而得到的那些基底甲基丙烯酸烷基酯，特别是甲基丙烯酸(^-(；烷基酯如(甲基)丙烯酸甲酯和(甲基)丙烯酸乙酯，聚乙氧基化芳族(甲基)丙烯酸酯如聚乙氧基化双酚二(甲基)丙烯酸酯(polyethoxylated bisphenolate di (meth) acrylate)，烯丙基衍生物如线性或支化、脂族或芳族多元醇烯丙基碳酸酯、硫代(甲基)丙烯酸酯、环硫化物，以及聚硫醇/聚异氰酸酯前体混合物(以制备聚硫氨酯)。如本文所用，聚碳酸酯(PC)意欲意指均聚碳酸酯和共聚碳酸酯和嵌段共聚碳酸酯。特别推荐的基底为通过使例如由PPG Industries公司以商品名CR-39 出售的二甘醇双烯丙基碳酸酯(共)聚合(来自ESSIL0R的ORMA 透镜)，或通过使硫代(甲基)丙烯酸单体如在法国专利申请FR 2734827中描述的那些聚合而得到的那些基底或聚硫氨酯。基底可通过使上述单体的混合物聚合而得到，或它们也可包括这些聚合物和(共) 聚合物的混合物。本发明透镜可在基底与防污涂层之间包含其它表面涂层，尤其是抗冲击涂层、耐磨涂层和/或耐划伤涂层和/或抗反射涂层。优选它们包含沉积在单层或多层抗反射涂层上的疏水和/或疏油外涂层。疏水和/或疏油涂层(即本申请中的防污涂层)是本领域熟知的并通常沉积在抗反射涂层上，尽管它们也可以例如直接沉积在耐磨和/或耐划伤涂层上。它们被定义为去离子水静态接触角高于或等于75°，优选高于或等于90°，更优选高于或等于100°的涂层。静态接触角可以通过液滴模型测定，根据该方法，将直径小于 2mm的液滴小心沉积在固体非吸收性表面上并测量液体与固体表面之间的界面处的角。优选的疏水和/或疏油涂层具有低表面能，即它们将透镜表面能降至小于20mJ/ m2，优选小于14mJ/m2，更优选小于13mJ/m2，甚至更优选小于12mJ/m2。在本申请中，表面能值根据 “Estimation of a surface force energy of polymers" OWENS D. K. , WENDT R. G. (1969) J. Appl. Polym. Sci，13，1741-1747 中所述的 OWENS-ffENDT 方法计算。在本发明上下文中，它们的厚度通常为l-25nm，优选l-15nm。本发明疏水和/或疏油涂层优选是有机性质的。如本文所用，“具有有机性质的层” 意欲意指包含重量含量不是零，优选相对层总重量为至少40%，更优选至少50%的有机材料的层。优选的疏水和/或疏油表面涂层包含至少一种氟化化合物，更优选至少一种带有一个或多个氟化基团，特别是氟化烃基、全氟化碳基团、氟化聚醚基团如F3C- (OC3F6) 24-0- (C F2) 2-(CH2)2-O-CH2-Si (OCH3)3或全氟聚醚基团的硅烷和/或硅氮烷型化合物。形成疏水和/或疏油涂层的常用方法包括沉积带有氟化基团和Si-R基团的化合物，其中R代表羟基或前体基团如可水解基团，例如Cl、NH2, NH-或-0-烷基，优选烷氧基。 它们优选衍生自每分子带有优选至少两个可水解基团的氟硅烷型或氟硅氮烷型前体。这类化合物一旦沉积在表面上就能直接或在水解以后经受聚合和/或交联反应。特别适用于形成疏水和/或疏油涂层的氟硅烷是在美国专利6，277，485中所述的含有氟聚醚基团的那些。那些氟硅烷具有如下通式
权利要求
1.一种处理光学透镜的方法，其包括以下步骤-提供在其至少一个主表面上涂覆有疏水和/或疏油外涂层的光学透镜；-在光学透镜的至少部分疏水和/或疏油外涂层上形成包含预成型膜的临时复合粘附膜，其一个主表面附着在压敏粘合剂层上，所述粘合剂层直接接触疏水和/或疏油涂层；-回收光学透镜，所述光学透镜包含与所述至少部分所述疏水和/或疏油涂层直接接触的临时复合粘附膜，所述临时复合粘附膜通过其压敏粘合剂层附着在经涂覆的透镜表面上；其中预成型膜在张力下的弹性模量E’高于或等于4200MPa，根据剪切强度评估标准NF EN 1465在拉伸应力下测量，由粘合在涂覆有氟化硅烷层的聚碳酸酯样品上的所述临时复合粘附膜组成的组件的断裂应力高于或等于0. 05MPa。
2.根据权利要求1的方法，其中将所述临时复合粘附膜施加在光学透镜的至少一部分疏水和/或疏油外涂层上，在施加所述临时复合粘附膜以前，临时复合粘附膜的预成型膜为具有涂覆有所述压敏粘合剂层的主表面的支撑膜。
3.根据权利要求1或2的方法，其中预成型膜在张力下的弹性模量E’高于或等于 4450MPa,更优选高于或等于4500MPa。
4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中根据剪切强度评估标准NFEN 1465在拉伸应力下测量，由粘合在涂覆有氟化硅烷层的聚碳酸酯样品上的所述复合粘附膜组成的组件的断裂应力高于或等于0. 08MPa，优选高于或等于0. IMPa0
5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中预成型膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯基膜或三乙酸纤维素基膜。
6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中复合粘附膜的厚度为1_250μπι，优选 10-200 μm0
7.根据前述权利要求中任一项的方法，其中疏水和/或疏油涂层的厚度高于或等于 2nm，优选高于或等于5nm，更优选高于或等于10nm。
8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中疏水和/或疏油涂层基于氟硅烷和/或氟硅氮烷型材料。
9.根据前述权利要求中任一项的方法，其中临时复合粘附膜为可通过剥离除去的涂层。
10.根据前述权利要求中任一项的方法，其还包括以下步骤-将光学透镜放在包含固定系统的修边装置中，所述固定系统包含固定元件使得固定元件附着在临时复合粘附膜的外表面上；-将所述透镜修边；-从修边装置中取出透镜；和-除去复合粘附膜以回收经修边的最终光学透镜。
11.可通过根据权利要求1-9中任一项的方法得到的能被成功修边的光学透镜。
全文摘要
本发明涉及一种处理在其至少一个主表面上涂覆有疏水和/或疏油外涂层的光学透镜以使它能够经受修边过程的方法，其包括以下步骤在至少一部分疏水和/或疏油外涂层上沉积临时复合粘附膜，所述复合粘附膜包含预成型膜，其主表面涂覆有压敏粘合剂层，所述粘合剂层直接接触疏水和/或疏油涂层，预成型膜在张力下的弹性模量E’高于或等于4200MPa，根据剪切强度评估标准NF EN 1465在拉伸应力下测量，由粘合在涂覆有氟化硅烷层的聚碳酸酯样品上的所述粘附膜组成的组件的断裂应力高于或等于0.05MPa。本发明进一步涉及修边方法和适于修边的透镜。
文档编号C09J7/02GK102216407SQ200980145209
公开日2011年10月12日 申请日期2009年11月10日 优先权日2008年11月13日
发明者C·哈巴西 申请人:埃西勒国际通用光学公司