專利名稱：制造具有涂以光致變色物件的方法和合成物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與1998年7月24日申請的序號為60/094,138的臨時申請，1998年10月13日申請的序號為60/104,097的臨時申請以及1999年2月26日申請的序號為60/121,796的臨時申請有關(guān)。
本發(fā)明部分涉及塑料光學(xué)透鏡的模型，具體涉及塑料眼睛模型。本發(fā)明還涉及光致色變瓷釉材料的使用。這種材料能用于涂覆不同的基體，如塑料光學(xué)透鏡，光學(xué)框架和指甲。
目前已開發(fā)出許多塑造塑料透鏡的工藝。通常這些工藝都涉及將兩個環(huán)形透鏡的模型，也就是半模，緊挨著排成一條直線，從而在兩個半模之間形成一個澆注腔或開口。半模通常由玻璃制成，其內(nèi)表面的曲率與成品透鏡的曲率相同。液態(tài)樹脂材料被注入澆注腔進行固化。具有代表性的固化是在催化劑的作用下，升高樹脂的溫度或?qū)渲┞队谧贤夤庀?，然后將樹脂冷卻而完成的。一種已知的已被采用的聚合物是加有催化劑的聚乙烯乙二醇己二烯碳酸酯，銷售商標(biāo)為CR39。但CR39聚合物在固化過程中暴露于升高的溫度下時會產(chǎn)生不必要的收縮，有時大約達(dá)14％。收縮導(dǎo)致樹脂脫離半模，從而使空氣進入澆注腔，對透鏡造成損壞。在某些工藝中，半模通過一個墊圈緊挨著排成一條直線。在用光來固化樹脂的工藝中，墊圈會阻擋光對樹脂進行固化加工。而在使用熱來固化樹脂的工藝中，墊圈在固化過程中會收縮，導(dǎo)致樹脂泄漏或澆鑄的透鏡的變形。
CR39型樹脂還有一個缺點就是需要相當(dāng)長的時間固化，具有代表性的是需要3至17個小時才能固化。這種長時間的固化會提高成本及延長澆鑄透鏡的準(zhǔn)備時間。
塑料光致變色透鏡早在80年代初期就有一些型號的產(chǎn)品。但早期的設(shè)計品質(zhì)拙劣，而且并未被大眾普遍接受。一種具有最大市場占有率的光致變色透鏡涉及將預(yù)制的透鏡置于壓力之下，將光致變色染料注入透鏡表面。這種方法使得任一透鏡制造商可以將透鏡交給顏色加工公司，以便把透鏡制成光致變色透鏡。
過去，單體和染色加熱固化透鏡工藝一直不成功。當(dāng)暴露于為固化透鏡所需的高溫時，光致變色染色劑由于其性質(zhì)變得不穩(wěn)定。這些染色劑還會與用于固化透鏡的有機過氧化物起作用，形成質(zhì)量次的或不變的透鏡。
此外在某些應(yīng)用中，希望透鏡和其它基體具有變色能力。因此，需要一種光致變色涂層材料可容易地用于某種合適的基體，使基體在不同波長的光中變色。
本發(fā)明還針對用光致變色涂層材料涂覆基體的方法和合成物，這些合成物比現(xiàn)有工藝中所用的涂層合成物更容易制備和使用，也更快固化。
因此，需要開發(fā)一種不存在上述這些問題的澆鑄透鏡法。
因此，透鏡制造業(yè)還需要一種快速、廉價的制造眼鏡用透鏡的方法。
另外，還有必要開發(fā)一種能快速、不會使塑料透鏡產(chǎn)生裂紋、變形或脫色的生產(chǎn)透鏡的方法。
透鏡制造業(yè)還有必要開發(fā)一種方法，其中，透鏡和制造透鏡的材料不會發(fā)生不必要的收縮或在固化前過早脫離模具。
透鏡制造業(yè)還需要開發(fā)一種方法，以便能快速、廉價地對眼鏡用透鏡進行著色，已滿足顧客對顏色深淺的要求。
本發(fā)明還涉及制造塑料透鏡的方法，裝置和合成物，它們克服了上述的先前工藝的缺點。
本發(fā)明提供制造塑料透鏡，尤其是眼鏡用光學(xué)透鏡的方法，裝置和合成物。
本發(fā)明在澆鑄指定球面和非球面的單像透鏡及雙焦的先進透鏡方面很有用。本發(fā)明在澆鑄大量不同顏色和深淺的光致變色透鏡中也很有用。本發(fā)明可在辦公室內(nèi)安裝使用，從而降低成本并節(jié)約了透鏡的準(zhǔn)備時間，同時還允許使用者對透鏡的生產(chǎn)過程有更多的控制權(quán)。
本發(fā)明允許使用者生產(chǎn)更薄，周邊變形更小的透鏡，從而能生產(chǎn)反射指數(shù)為1.70的透鏡。根據(jù)本發(fā)明制造塑料透鏡的方法，一種對紫外光敏感且能聚合的透鏡成型材料按配比被注入澆注腔中。在生產(chǎn)光致變色透鏡的實施例中，在將透鏡成型材料按配比注入澆注腔之前，至少一種合適的光致變色染料被加入對紫外光敏感且可聚合的透鏡成型材料，并與之混合在一起。
澆注腔由第一模具——前模和第二模具——后模確定。前模和后模被一個墊圈以一定的距離隔開。該墊圈具有較多的內(nèi)層邊緣或突起，可以移動地密封模具和墊圈。在兩個模具之間注入一種可快速聚合的材料。
可聚合透鏡成型材料被短期暴露于漫射的紫外光下，持續(xù)大約2～4分鐘?？删酆贤哥R成型材料最好能暴露在紫外光下約3分鐘。
前模有一反射內(nèi)表面，用于反射穿過可聚合透鏡成型材料的紫外光。反射內(nèi)表面使得更多的光能被導(dǎo)入聚合透鏡成型材料，從而使聚合材料更快固化。前模的反射內(nèi)表面照亮了全部的樹脂材料，從而消除了先前的透鏡澆鑄工藝中出現(xiàn)的所有陰影問題。在先前的透鏡澆鑄工藝中，采用的是透明的前模和后模，從而產(chǎn)生了陰影。在先前的透鏡澆鑄工藝中，由于當(dāng)紫外光在穿過第一個透明的模具、聚合材料和第二個透明模具時會發(fā)生反射，導(dǎo)致陰影在聚合塑料中造成缺陷。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，紫外光在接觸到聚合材料前即被漫射。漫射的紫外光使聚合透鏡成型材料暴露于強度均勻的光線中。在優(yōu)選的實施例中，當(dāng)暴露于漫射的紫外光下時，模具是旋轉(zhuǎn)的，以提高光能的均勻性并使可聚合透鏡成型材料暴露于紫外光中的機會均等。
在一個優(yōu)選的實施例中，后模由玻璃或其它紫外光能穿透的材料制成。而前模由反射材料制成，具有硬且不吸收紫外光的表面。在優(yōu)選的實施例中，前模由一種材料組成，如玻璃或鏡面涂層材料，及涂覆有抗刮擦材料的鎳或不銹鋼。在一特定的優(yōu)選實施例中，鎳模用電鍍涂覆了一層碳表面，從而在模具的表面形成一層類似于硬金剛石的表面。前模硬而光滑的表面使得澆鑄的透鏡在固化后即能移動。
在一個優(yōu)選的實施例中，墊圈由可透過紫外光的高彈體材料制成。這種高彈體材料在紫外光固化過程中維持形狀不變。在紫外光與可聚合透鏡成型材料發(fā)生固化反應(yīng)時會產(chǎn)生熱量，當(dāng)墊圈暴露于該熱量中時，不會產(chǎn)生變形。墊圈有一個第一，較低的呈環(huán)形延伸的邊緣或突起，環(huán)繞著墊圈的內(nèi)表面。該墊圈還有一個第二，較高的呈環(huán)形延伸的，具有預(yù)定高度的邊緣或突起。較高的邊緣環(huán)繞著墊圈的內(nèi)表面。較高邊緣的高度或厚度隨墊圈的不同而變化，取決于澆鑄透鏡的厚度。后模是這樣置于墊圈中的后模的較低表面位于墊圈的較高邊緣之上。當(dāng)前模位于靠近墊圈的較低邊緣的位置時，墊圈即環(huán)繞著整個前模的邊緣將其密封。墊圈的較高邊緣使后模與前模間隔一定距離。后模和前模確定了一個空間或澆注腔，以容納可通過紫外光聚合的透鏡成型材料。
在一個優(yōu)選的實施例中，包括前模，墊圈及后模的澆鑄透鏡的裝置，被固定在一個穩(wěn)定的位置上，使得可聚合透鏡成型材料能被注入由前模和后模確定的空間。在優(yōu)選的實施例中，在將可聚合透鏡成型材料注入透鏡澆鑄裝置的過程中，將墊圈拉伸或彎曲得稍微脫離后模的邊緣，然后把可聚合透鏡成型材料注入澆鑄腔中。墊圈的彈性最好足夠大，以便在將可聚合透鏡成型材料注入澆鑄腔的同時，保持前模與墊圈的較低環(huán)形邊緣間的密封關(guān)系。由于墊圈較低的自密封邊緣的存在，可聚合透鏡成型材料不會從澆鑄腔中泄漏。
根據(jù)本發(fā)明，在澆鑄過程中，無需施加熱能。而且，在透鏡被紫外光固化后無需對可聚合透鏡成型材料進行冷卻或消除其中的熱能。
本發(fā)明還包括一種可聚合透鏡成型材料，該材料由一種合成物快速固化制成，這種合成物由通過暴露于紫外光而固化的樹脂材料和至少一種既能吸收紫外光，又能吸收可見光的光引發(fā)劑組成。本發(fā)明還包括光致變色透鏡成型材料，該材料由一種可聚合透鏡成型材料與至少一種光致變色染料形成的合成物組成。合適的光致變色染料能在使樹脂材料固化的紫外光中保持穩(wěn)定。
本發(fā)明還涉及光致變色涂層合成物及其作為不同基體涂層的用途。光致變色涂層合成物由至少一種光致變色物質(zhì)組成，這種物質(zhì)當(dāng)暴露于不同波長的光線，如陽光或紫外光下能引發(fā)可逆變色。當(dāng)光源移開后，光致變色物質(zhì)又回到原來的顏色。顏色變化的周期時間隨光致變色物質(zhì)注入的介質(zhì)的不同而變化。
光致變色物質(zhì)與至少一種合適的介質(zhì)混合后涂覆于基體之上?；w可以包括以下一些不同的物品，如光學(xué)透鏡，框架，天然指甲和假指甲。


圖1為制造塑料透鏡的裝置的透視圖，局部被分離。
圖2為制造塑料透鏡的裝置的另一透視圖。
圖3為本發(fā)明裝置中透鏡澆鑄模具的透視圖。
圖4為本發(fā)明裝置中透鏡澆鑄模具的側(cè)視圖。
圖5為樹脂注入裝置及透鏡澆鑄模具的透視圖。
圖6為充滿了紫外光固化的樹脂材料，裝在樹脂注入裝置中的透鏡澆鑄模具的側(cè)視圖。
圖1為本發(fā)明的一個裝置10，包括一個固化室12和一個紫外光燈室14。固化室12一般有一扇門，門上有一個觀察窗18。燈室14中有一盞紫外光燈20，該燈既能發(fā)出紫外光，又能發(fā)出可見光。在優(yōu)選的實施例中，燈室14可以有很多的百葉窗22。但下述方法也屬于本發(fā)明考慮的領(lǐng)域即燈室14可以采用無百葉窗的體系，通過快速啟動的鎮(zhèn)流器產(chǎn)生紫外光和/或可見光照射著固化室12，而無需采用百葉窗。
如圖2所示，固化室12包括一個旋轉(zhuǎn)臺30，該旋轉(zhuǎn)臺與一個使其轉(zhuǎn)動的馬達(dá)(未畫出)相連。在優(yōu)選的實施例中，旋轉(zhuǎn)臺每分鐘旋轉(zhuǎn)4～6周。固化室12還包括一個由乳白玻璃制成的擴散件或擴散盤36，在使用固化室12時，將其安裝在旋轉(zhuǎn)臺30上，可以移動。
應(yīng)該知道，紫外光燈20最好能產(chǎn)生波長為300納米～400納米的紫外光，這是固化聚合材料的最佳波長，關(guān)于這點將在下文有詳細(xì)的論述。紫外光在穿過擴散盤36時，強度被分散。光的漫射和放在旋轉(zhuǎn)臺30上被固化的透鏡的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)了可聚合材料的整體均勻固化。
圖2為模具裝置40(將在下文中做詳細(xì)的論述)被安裝在旋轉(zhuǎn)臺30上的示意圖。旋轉(zhuǎn)臺30沿一條軸線旋轉(zhuǎn)模具裝置40，這條軸線垂直于澆鑄透鏡所在的平面。在透鏡制造裝置10運行的過程中，電源開關(guān)42被啟動，觀察計時器43以確定是否需要做某些調(diào)節(jié)。計時開關(guān)44被接通。旋轉(zhuǎn)臺開關(guān)46也被接通。百葉窗22通過接通開關(guān)48調(diào)節(jié)。紫外光穿過擴散盤36接觸到模具裝置40，從而使可聚合樹脂材料快速地完全固化?？删酆喜牧显谏儆?分鐘的時間內(nèi)快速固化。
熟悉透鏡制造工藝的人都知道，透鏡成型材料需要長時間才能固化，而且有可能在固化過程中產(chǎn)生收縮。相應(yīng)地，本發(fā)明的目的之一就是為制造透鏡提供一種改進了的可聚合材料，這種材料克服了被廣泛使用的CR39型聚合物的缺點。
根據(jù)本發(fā)明的另一內(nèi)容，可聚合透鏡成型材料由一種合成物組成，該合成物由至少一種單體樹脂和至少一種光引發(fā)劑制成。在優(yōu)選的實施例中，單體材料可以是由PPG工業(yè)公司出品的CR424單體，該公司屬于賓西法尼亞州匹茲堡的光學(xué)產(chǎn)品集團。CR424單體的性能為50毫米厚的穿透率為78％，黃色指數(shù)小于10,50毫米厚的反射指數(shù)為1.522。粘度為(25℃時的粘度單位)150cps；密度(25℃時，g/cc)為1.111；渾濁率約小于1％；儲存穩(wěn)定性(20～25℃,68～77°F時未反應(yīng)條件下)為至少5個月。聚合物的性能為90.97％的穿透率；黃色指數(shù)(厚度為11.8毫米時)為0.63；反射指數(shù)為1.554；色散系數(shù)為38；密度(25C時，g/cc)為1.205；巴氏硬度(0～15秒)為0.75；聚合收縮率為8.20％；熱變形溫度為(產(chǎn)生10mil的偏差的溫度℃)51；130℃下總的熱變形為80mil(0.001英寸)。在另一個優(yōu)選的實施例中，用由PPG工業(yè)公司出品的單體材料CR427制造的透鏡比用單體材料CR424制成的透鏡更硬，更耐刮擦。
這種單體最好與以非過氧化物為基的光引發(fā)劑混合。優(yōu)選的合成物含有一種光引發(fā)劑，這種光引發(fā)劑在整個可聚合合成物中能均勻固化，而不只是在合成物中遷移、引發(fā)表面固化。光引發(fā)劑最好能吸收波長范圍為350～400納米的紫外光和可見光。在優(yōu)選的實施例中，光引發(fā)劑可由Irgacure1700材料制成。這種Irgacure1700材料由CIBA Geigy公司生產(chǎn)，由25％二(2,6-二茴香醚)-2,4,4-三甲基戊烷氧化膦(分子量為490.0克/摩爾)(C26H35O7P)和大約25％2-羥基-2-甲基-1-苯基正丙烷(分子量為164.2克/摩爾)(C10H12O2)組成。Irgacure1700材料和可聚合的樹脂材料一起使用的話，聚合速率可以達(dá)到很快——小于2分鐘。在某些實施例中可以達(dá)到1分鐘。Irgacure1700光引發(fā)劑與單體CR424和/或CR427共混后，在5～6個月的時間內(nèi)能保持穩(wěn)定。應(yīng)該了解在某些實施例中，其它的光化學(xué)引發(fā)劑，包括乙酰苯和苯甲酮的衍生物，包括如Lucirintpo聯(lián)苯(2,4,6-3甲基苯)，由BASF公司生產(chǎn)的光引發(fā)劑氧化膦材料，都可用于本發(fā)明。
合適的單體材料與CR39材料相比，收縮非常小，從而使得澆鑄的透鏡能在1～2分鐘的時間內(nèi)完全聚合并固化。旋轉(zhuǎn)臺上的透鏡旋轉(zhuǎn)及紫外光在穿過擴散盤時發(fā)生的漫射，避免了陰影或其它的變形或裂紋的出現(xiàn)。按照本發(fā)明的方法制造出的透鏡具有高度的均勻性，并且穩(wěn)定，還能抗應(yīng)力、抗斷裂。
根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，本發(fā)明的可聚合透鏡成型材料的成分包括約80％～99.009％的CR424和/或CR427單體材料，及大約0.001％～1.0％的光引發(fā)劑，如Irgacure1700光引發(fā)劑。應(yīng)該了解，還有其它不同的可供選擇的組分可用于透鏡制造，這些組分中，透鏡制造所需的聚合物的含量特征并未減少。那些熟悉透鏡制造工藝的人可能會采用這些或其它的組分。
根據(jù)本發(fā)明的另一內(nèi)容，光致變色透鏡可以由此處介紹的可聚合透鏡成型材料與光致變色染料的合成物制成，這種光致變色染料與可被紫外光固化的樹脂材料及光引發(fā)劑材料是相容的。根據(jù)本發(fā)明，光致變色染料在透鏡成型材料固化之前混入可聚合透鏡成型材料。本發(fā)明所用的方法能生產(chǎn)出多種顏色的光致變色透鏡，包括紅色，綠色，藍(lán)色，黃色，褐色和灰色?？捎玫墓庵伦兩玖习ㄓ蒍ames Robinson有限公司生產(chǎn)，由Keystone Aniline公司在美國發(fā)行的Reversacols染料。尤其有用的顏色包括深藍(lán)，淺綠，海綠，漿紅，火焰紅，玫瑰紅，紫紅，巴拉丁紫，艷紫，燈心草黃和玉米黃。
Reversacols型光致變色染料包括萘酚吡喃型染料，如漿紅，玉米黃和橘紅色，都屬于色烯分子型，而海綠，紫紅，淺綠，深藍(lán)，深紫紅色，巴拉丁紫和艷紫色都屬于螺旋OXAZINE型。
在某些實施例中，可以生產(chǎn)一種光致色變黃色透鏡，它對那些需要減弱藍(lán)色光和增強對比的病人來說是有利的。這種染色對患有白內(nèi)障的病人和參加運動的病人是最有利的。
黃色透鏡可由一種Reversacol玉米黃染料制成，這種染料與可聚合透鏡成型材料混合，濃度大約為0.05～0.2克/1000毫升的成型材料，取決于最后制成的透鏡所需要的黃色的深淺度。
灰色透鏡可以由一種Reversacol漿紅，海綠和玉米黃染料的合成物制成，濃度大約為 0.01～0.2克/1000毫升活化單體。
褐色透鏡可通過增加灰色合成物中的玉米黃染料，按灰色配方制成。
藍(lán)色透鏡可由Reversacol巴拉丁紫，深藍(lán)和/或艷紫染料的合成物制成，濃度為0.01～0.2克的染料/1000毫升的活化單體。這種透鏡是裝飾性的深藍(lán)色光致變色透鏡。
紅色透鏡可由Reversacol漿紅和/或紫紅染料的合成物制成，濃度約為0.01～0.2克染料/1000毫升活化單體。這種透鏡是裝飾性的深紅色光致變色透鏡。
綠色透鏡可由Reversacol淺綠和/或海綠色染料的合成物制成，濃度為0.01～0.2克染料/1000毫升活化單體。
這種生產(chǎn)光致變色透鏡的方法使得生產(chǎn)商能直接根據(jù)病人的要求和選擇的顏色澆鑄透鏡，立等可取，從而減少了透鏡的存貨。而且，光致變色透鏡無需預(yù)鑄，不必送給另一生產(chǎn)商進行光致變色染料的涂覆工作。還有一項內(nèi)容屬于本發(fā)明考慮的范疇，即通過用不同顏色的光致變色染料層充滿模具來澆鑄多種顏色的光致變色透鏡。
參看圖3，模具裝置40的側(cè)視圖。模具裝置40包括一個后模/或頂模50，最好由玻璃材料制成。后模50的邊緣56環(huán)繞著后模50的周邊延伸。后模50的較低表面54有一最佳曲率，為將要澆鑄的透鏡提供至少一定的所需的準(zhǔn)確度。
透鏡裝置40還包括一個由彈性或高彈塑料材料制成的墊圈60，該墊圈與可聚合樹脂材料是想容的。在優(yōu)選的實施例中，該墊圈由可通過紫外光的材料制成。不與透鏡制造聚合體反應(yīng)的合適彈性材料包括聚氯乙烯，柔軟的聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯及其它。應(yīng)該了解不同的允許紫外光穿過的彈性塑料材料都能用于本發(fā)明。
墊圈60形成了一條較高的內(nèi)邊緣或突起62，這段突起環(huán)繞著墊圈60的內(nèi)表面64的周邊向內(nèi)呈放射狀延伸。較高邊緣62有一環(huán)形延伸的面或圓周表面66。表面66的高度和深度是預(yù)先確定的。應(yīng)該了解不同墊圈的表面66可以有不同的高度，以便澆鑄不同厚度的透鏡。
墊圈60形成了一條較低邊緣或突起70，這段突起環(huán)繞著墊圈60的內(nèi)表面64的周邊向內(nèi)呈放射狀延伸。較低邊緣70有一較高表面72和一較低表面74，表面72與較低邊緣66之間有一定的距離，表面74與墊圈60的底部76之間有一定的距離。
在不同的實施例中，墊圈60還有一個鍵形物80，與墊圈60的外表面82整體澆鑄在一起。鍵形物80有一個保留塞或保留件84。當(dāng)可聚合透鏡成型材料130(不論是否與至少一種光致變色染料一起)被注入到后模50和前模90之間時，該保留件84用來把鍵形物80固定在分配臺100上。關(guān)于這點，將在下文中有詳細(xì)的論述。
透鏡裝置40還包括一個前?；虻啄?0，最好由金屬材料制成。前模90有一較高表面或內(nèi)表面92和一較低表面94。前模90有一扁平的斜邊96。在一優(yōu)選的實施例中，前模90由電鍍了一層類似金剛石涂層97的鎳基材料制成。在某些實施例中，若要澆鑄雙焦透鏡，前模90的內(nèi)表面92上可以有一片雙焦片98。
當(dāng)前模90和后模50組裝在墊圈60內(nèi)時，會形成一個澆注腔78，該腔可容納可聚合樹脂材料130。熟悉工藝的人都了解澆注腔78的尺寸決定了要澆鑄的透鏡的形狀。
現(xiàn)在再看圖4和圖6。模具裝置40處于要接受樹脂材料130的狀態(tài)。前模90被裝在墊圈60內(nèi)。前模90的斜邊96位于較低邊緣70的較高表面72的上方。前模90的扁平斜邊表面96位于較高邊緣62和較低邊緣70之間。較低邊緣70將前模90固定在墊圈60內(nèi)。
后模50位于墊圈60內(nèi)。頂模50的較低表面54鄰近較高邊緣62的較高表面68。后模50的圓周表面56靠著墊圈60的內(nèi)表面64被固定。
現(xiàn)在再看圖5，給出了分配臺100的總圖。分配臺100有一臺基102和與臺基102有一定距離的支撐臂104。在優(yōu)選的實施例中，分配臺100的臺基102形成了一眼井106，用于容納任何過量的樹脂材料。支撐臂104的第一端或末端110距臺基102有一定距離。末端110形成了一個開口112，以便容納滑動墊圈60的鍵形物80。
分配筆120被用來把預(yù)定量的可聚合樹脂材料130注入模具裝置40。分配筆120通過管122與加壓艙124相連，相連的方式在本工藝中是很有名的。分配筆120有一筆尖126，使得能精確注入可聚合樹脂材料130。在給出的實施例中，使用者通過擠壓把手128來注入預(yù)定量的可聚合樹脂材料130。如圖6所示，墊圈60被拉伸或彎曲，筆尖126以一種方式靠近墊圈60的側(cè)壁64，這種方式使得可聚合樹脂材料130能流入由前模90和后模50形成的澆注腔78中。前模90由墊圈60的較低邊緣70固定在墊圈60內(nèi)。可聚合樹脂材料130流到較高邊緣62的圓周表面66，這樣可聚合樹脂材料130就完全充滿了澆注腔78。
在可聚合樹脂材料130完全充滿澆注腔78之后，模具裝置40被滑動著從分配臺100的開口112移出。應(yīng)該了解在某些實施例中，并不需要分配臺。分配筆尖126可以被插入墊圈60的圓周邊64和后模50的圓周邊56之間，只需沿背離后模50的方向彎曲墊圈60的一邊即可。
當(dāng)模具裝置40被可聚合樹脂材料130充滿之后，模具裝置40被放入固化室12，按上述方法進行固化。
當(dāng)可聚合樹脂材料130被固化之后，使用者移開墊圈60，對制得的透鏡的一邊的至少一部分加壓，從而使得透鏡從前模90和后模50中脫開。
在其它的實施例中，可以使用一個預(yù)鑄盤或附加盤來制作聚碳酸酯透鏡或光致變色透鏡，及防反射透鏡或防反射的光致變色透鏡。還需要了解，采用本發(fā)明中的方法和裝置還能使制作的前模能澆鑄雙焦透鏡和先進的透鏡。
本發(fā)明的另一方面還涉及用光致變色涂層材料涂覆基體，以生產(chǎn)隨光線的波長不同而變色的物品。還有內(nèi)容屬于本發(fā)明考慮的范疇，即上文討論的光致變色染料的組分在制備光致變色涂層時非常有用。根據(jù)優(yōu)選的方法，光致變色染料與合適的介質(zhì)混合后，被涂覆在基體上。
在一實施例中，光致變色染料與一種合適的介質(zhì)混合后，涂覆在光學(xué)透鏡材料的至少一個表面上，如上述的光學(xué)透鏡。但是，還有內(nèi)容屬于本發(fā)明考慮的范疇，即其它類型的光學(xué)透鏡也可用光致變色合成物涂覆，以獲得變色透鏡。
在另一個實施例中，至少一種光致變色染料被加入到合適的基體介質(zhì)中，來生產(chǎn)光致變色指甲拋光劑。在優(yōu)選的實施例中，加入合適基體介質(zhì)的光致變色染料的濃度約界于0.001％～0.1％(質(zhì)量百分比)。不同的合適的基體介質(zhì)包括但不僅限于環(huán)甲基錐，礦物油，乙烷基醋酸鹽，異丙基乙醇，丁基醋酸鹽，丙基醋酸鹽，丙烯酸鹽共聚物，環(huán)氧樹脂，硝化纖維，醋酸纖維素丁酸鹽，乙基克里綸苯甲酮-1，異硬脂酰水解角蛋白，泛酰醇，n-丁基乙醇，聚酯樹脂，甲醛樹脂及其它類似的物質(zhì)。涂層合成物可通過暴露在紫外光中進行快速固化，或是暴露于空氣中固化。
介紹完上述發(fā)明，熟悉本工藝的人可對具體材料，步驟和裝置做各種的改變。所有的這些變化都意味著沒有超出所附的權(quán)利要求書的范圍和精神。
權(quán)利要求
1．制造塑料透鏡的方法包括提供一個前模，該前模具有反光的，不吸收紫外光的內(nèi)表面；提供一個后模，該后?？纱┻^紫外光；將前模和后模安裝在一個能透過紫外光的墊圈內(nèi)，該墊圈形成了一段較低內(nèi)邊緣，用于可移動地把前模固定在墊圈內(nèi)，該墊圈還形成了一段較高內(nèi)邊緣，用于把后模固定在距較低內(nèi)邊緣有一定距離處，當(dāng)前模和后模置于墊圈內(nèi)時，較高內(nèi)邊緣和較低內(nèi)邊緣之間形成了一個澆鑄透鏡的澆注腔；將預(yù)定量的、可用紫外光固化的透鏡成型樹脂材料注入透鏡成型腔，樹脂材料含有至少一種可聚合材料和至少一種光引發(fā)劑，當(dāng)暴露在紫外光下會發(fā)生固化；和將注入透鏡成型腔的樹脂材料暴露在預(yù)定強度的紫外光下，持續(xù)預(yù)定長的時間，使樹脂材料固化。
2．權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，在紫外光穿過透鏡成型樹脂材料并使之固化之前，紫外光先穿過一個擴散件。
3．權(quán)利要求2中所述的方法，其特征在于，在透鏡成型樹脂材料固化的過程中，透鏡成型腔內(nèi)的樹脂材料沿垂直于透鏡平面的軸旋轉(zhuǎn)。
4．權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，前模由涂覆了硬的碳面的鎳基材料制成。
5．權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，后模由透明的玻璃材料制成。
6．權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，透鏡成型樹脂材料在紫外光中暴露的時間少于或等于2.5分鐘。
7．按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，墊圈被移開，露出固化后的透鏡材料的邊緣，給前模和/或后模的一邊的至少一部分施加一個力，使透鏡從前、后模中脫開。
8．權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，光引發(fā)劑由二(2,6-二茴香醚)-2,4,4-三甲基戊烷氧化膦和2-羥基-2-甲基-1-苯基正丙烷的合成物組成。
9．權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，樹脂材料還包括至少一種光致變色染料。
10．一種可聚合的樹脂材料，含有ⅰ)一種光引發(fā)劑，其中含有由二(2,6-二茴香醚)-2,4,4-三甲基戊烷氧化膦和2-羥基-2-甲基-1-苯基正丙烷組成的合成物，及ⅱ)一種聚合材料。這種材料暴露在紫外光下2.5分鐘或更短時間，無需加熱即能固化。
11．權(quán)利要求10中所述的可聚合樹脂材料，其特征在于，聚合物材料含有一種單體。
12．一種可聚合的樹脂材料包括ⅰ)至少一種光引發(fā)劑，其中含有由二(2,6-二茴香醚)-2,4,4-三甲基戊烷氧化膦和2-羥基-2-甲基-1-苯基正丙烷組成的合成物；ⅱ)至少一種聚合物材料，這種材料暴露在紫外光下2.5分鐘或更短時間，無需加熱即能固化；ⅲ)至少一種光致變色染料。
13．一種制造塑料透鏡的裝置包括一個前模，該前模具有反光的，不吸收紫外光的內(nèi)表面；一個后模，該后模可穿過紫外光；一個可穿過紫外光的墊圈，該墊圈有一段較低內(nèi)邊緣，用于把前模固定在墊圈內(nèi)；和一段較高內(nèi)邊緣，用于把后模固定在距較低內(nèi)邊緣有一定距離處，較高內(nèi)邊緣和較低內(nèi)邊緣之間形成了一個澆鑄透鏡的澆注腔；將預(yù)定量的、可用紫外光固化的透鏡成型樹脂材料注入澆注腔的裝置。所用的樹脂材料含有由可聚合材料和光引發(fā)劑組成的合成物，這種合成物暴露在紫外光下2.5分鐘或更短時間即可固化；和將透鏡成型腔內(nèi)注入的樹脂持續(xù)預(yù)定長時間暴露在預(yù)定強度的紫外光源下，使之固化的裝置。
14．權(quán)利要求13中所述的裝置，其特征在于，紫外光在穿過透鏡成型樹脂材料并使之固化之前，先穿過一個擴散件。
15．權(quán)利要求14中所述的裝置，其特征在于，在透鏡成型樹脂材料的固化過程中，一個旋轉(zhuǎn)臺使透鏡成型腔內(nèi)的樹脂材料沿垂直于透鏡平面的軸旋轉(zhuǎn)。
16．權(quán)利要求13中所述的裝置，其特征在于，前模由涂覆了硬的碳面的鎳基材料制成。
17．權(quán)利要求13中所述的裝置，其特征在于，后模由透明的玻璃材料制成。
18．一種用于制造塑料透鏡的墊圈，包括一個能穿過紫外光的墊圈，該墊圈有一段較低內(nèi)邊緣，用于把前模固定在墊圈內(nèi)；和一段較高內(nèi)邊緣，用于把后模固定在距較低邊緣有一定距離處，當(dāng)前模和后?？梢苿拥毓潭ㄔ趬|圈內(nèi)時，較高內(nèi)邊緣和較低內(nèi)邊緣之間形成了一個透鏡成型腔。
19．一種用于制造塑料透鏡的前模，該前模由涂覆了硬的碳面的鎳基材料制成。
20．一種涂覆基體的方法包括用至少一種光致變色合成物涂覆基體及使涂覆的合成物固化。
21．權(quán)利要求20中所述的方法，其特征在于，被涂覆的基體暴露在預(yù)定強度的紫外光下，持續(xù)預(yù)定長的時問，使涂層材料固化。
22．權(quán)利要求20中所述的方法，其特征在于，紫外光在穿過透鏡成型樹脂材料并使之固化之前，先穿過一個擴散件。
23．權(quán)利要求20中所述的方法，其特征在于，基體包括一個光學(xué)透鏡。
24．權(quán)利要求20中所述的方法，其特征在于，基體包括一個光學(xué)透鏡的框架。
25．權(quán)利要求20中所述的方法，其特征在于，基體包括指甲。
26．涂層材料包括至少一種光致變色染料和至少一種基體介質(zhì)。
27．權(quán)利要求26中所述的涂層合成物，其特征在于，基體介質(zhì)包括至少如下的一種物質(zhì)環(huán)甲基錐，礦物油，乙烷基醋酸鹽，異丙基乙醇，丁基醋酸鹽，丙基醋酸鹽，丙烯酸鹽共聚物，環(huán)氧樹脂，硝化纖維，醋酸纖維素丁酸鹽，乙基克里綸苯甲酮-1，異硬脂酰水解角蛋白，泛酰醇，n-丁基乙醇，聚酯樹脂，甲醛樹脂及其它類似的物質(zhì)。
全文摘要
制造透鏡的方法和裝置包括:一個前模(90),該前模具有反光的、吸收紫外光的表面;一個后模(50),該后?？梢源┻^紫外光;及一個墊圈(60),該墊圈容納前后模,并在兩者之間形成澆注腔(78),以容納可聚合樹脂材料(130)。透鏡成型腔(78)內(nèi)的樹脂(130)暴露于紫外光源(20)下進行固化,并形成透鏡。光致變色涂層可用于這些透鏡并被固化。
文檔編號B29C31/04GK1311732SQ99809063
公開日2001年9月5日 申請日期1999年7月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月24日
發(fā)明者D·L·維雷斯 申請人:光學(xué)模制系統(tǒng)公司