ARTÍCULO DE ÓPTICA QUE COMPRENDE UNA LÁMINA DE CUARTO DE ONDA Y SU PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN.

Artículo de óptica que comprende un sustrato de vidrio orgánico o mineral y una capa de un material polimérico transparente, y que comprende una capa intermedia en contacto directo con una cara principal del sustrato y la capa de material polimérico, estando constituida la capa intermedia por partículas de al menos un óxido mineral coloidal, presentando esta capa intermedia una porosidad inicial, caracterizado porque la porosidad inicial de la capa intermedia se rellena o bien por material de la capa de material polimérico o bien por material del sustrato si éste es de vidrio orgánico, de manera que la capa intermedia, tras el relleno de la porosidad inicial, constituye una lámina de cuarto de onda con una longitud de onda λ, en el campo comprendido entre 400 y 700 nm, definida por n =

(ns x nv) 1/2 y n x e = λ/4 en la que n es el índice de refracción de la lámina de cuarto de onda, ns es el índice de refracción del sustrato, nv es el índice de refracción de dicha capa de material polimérico, e es el espesor de la lámina de cuarto de onda, y porque la capa de material polimérico es una capa de un material de imprimación resistente al choque que presenta un espesor de 0,5 a 20 µm o una capa de revestimiento antiabrasión que presenta un espesor de 1 a 15 µm

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2002/004567.

Solicitante: ESSILOR INTERNATIONAL COMPAGNIE GENERALE D'OPTIQUE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 147, RUE DE PARIS 94227 CHARENTON CEDEX FRANCIA.

Inventor/es: CANO, JEAN-PAUL, CARON, PIERRE, CRETIER,Annette.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 26 de Diciembre de 2002.

Clasificación PCT:

  • SECCION G — FISICA > OPTICA > ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene... > Elementos ópticos distintos de las lentes (guías... > G02B5/28 (Filtros de interferencia)
  • SECCION G — FISICA > OPTICA > ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene... > Elementos ópticos caracterizados por la sustancia... > G02B1/11 (Revestimientos antirreflejantes)

Clasificación antigua:

  • SECCION G — FISICA > OPTICA > ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene... > Elementos ópticos distintos de las lentes (guías... > G02B5/28 (Filtros de interferencia)
  • SECCION G — FISICA > OPTICA > ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene... > Elementos ópticos caracterizados por la sustancia... > G02B1/11 (Revestimientos antirreflejantes)

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2365390_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Artículo de óptica que comprende una lámina de cuarto de onda y su procedimiento de fabricación La presente invención se refiere a un artículo de óptica, por ejemplo una lente oftálmica, que comprende un sustrato transparente de resina sintética o de vidrio mineral, en particular que presenta un índice de refracción elevado ( 1,5 o más, preferentemente 1,55 o más), al menos un revestimiento transparente tal como un revestimiento antiabrasión o una capa de material de imprimación y un revestimiento antiabrasión y una capa de cuarto de onda interpuesta entre el sustrato y el revestimiento transparente. Resulta clásico formar sobre las caras principales de un sustrato transparente de resina sintética o de vidrio mineral, tal como una lente oftálmica, uno o varios revestimientos para conferir al artículo diversas propiedades ventajosas tales como resistencia al choque, resistencia a la abrasión, eliminación de los reflejos, etc. Por tanto, generalmente se reviste al menos una cara del sustrato o bien directamente con una capa resistente a la abrasión, o bien con una capa de material de imprimación, generalmente una capa que mejora la resistencia al choque de la lente, sobre la cual puede depositarse una capa resistente a la abrasión, mejorando la capa de material de imprimación el anclaje de esta capa resistente a la abrasión sobre la cara del sustrato. Finalmente, también puede depositarse sobre la capa resistente a la abrasión un revestimiento antirreflejos. En general, el sustrato y la capa resistente a la abrasión o la capa de material de imprimación presentan índices de refracción diferentes y por lo tanto, aparecen franjas de interferencia debidas a esta diferencia de índices en la superficie de contacto entre el sustrato y la capa resistente a la abrasión o la capa de material de imprimación. La patente US nº 4.609.267 describe una lente que comprende un sustrato de resina sintética de índice de refracción elevado ( 1,55) del cual una cara está revestida con una capa resistente a la abrasión de una sustancia dieléctrica de índice de refracción diferente del índice del sustrato y que, para reducir la reflexión en la superficie de contacto entre el sustrato y la capa resistente a la abrasión comprende al menos una capa antirreflectante de una sustancia dieléctrica o metálica dispuesta entre el sustrato y la capa resistente a la abrasión. La capa resistente a la abrasión es una capa de SiO2. ES 2 365 390 T3 La capa antirreflectante interpuesta constituye una lámina de cuarto de onda y consiste o bien en una única capa de una mezcla de SiO2 y de óxido de aluminio, o bien en dos capas, una primera capa de SiO2 y una segunda de un material seleccionado de entre ZrO2, HfO2, Ti2O3, TiO2, Ta2O5, Si3N4, Yb2O3, Y2O3 o Al2O3. Estas capas antirreflectantes y resistentes a la abrasión se realizan mediante evaporación a vacío. La patente EP 0 962 789 describe una película antirreflejos que comprende, en su expresión más sencilla, un soporte transparente, una capa de bajo índice de refracción y una sobrecapa de revestimiento dispuesta sobre la capa de bajo índice de refracción, así como un dispositivo de visualización que comprende una película antirreflectante de este tipo. La capa de bajo índice de refracción contiene microhuecos presentes inicialmente a razón del 3 al 50% del volumen de esta capa. La sobrecapa de revestimiento contiene un compuesto fluorado que no debe invadir más del 70% del volumen de los microhuecos durante su aplicación. Esta patente no se interesa por los eventuales problemas asociados a la aparición de franjas de interferencia. Actualmente, para formar las capas de material de imprimación y de revestimiento resistente a la abrasión se utilizan barnices, es decir composiciones que conducen a un material en gran parte orgánico al contrario que capas de naturaleza esencialmente mineral tales como capas de óxidos metálicos y/o de óxido de silicio. Además, en los procesos industriales de fabricación de las lentes oftálmicas, la deposición de esas capas de barniz se realiza mediante inmersión en un baño de una disolución o dispersión del barniz o mediante centrifugación de una disolución o dispersión sobre una cara del sustrato. Si el índice de refracción del barniz y el del sustrato de vidrio orgánico no concuerda, es decir si esos índices de refracción son notablemente diferentes, también aparece un fenómeno de franjas de interferencia en la superficie de contacto entre el sustrato y el barniz. La presente invención tiene por tanto por objetivo proporcionar un artículo óptico, tal como una lente oftálmica, que comprende un sustrato de vidrio orgánico o mineral y al menos una capa de material polimérico transparente, tal como, por ejemplo, una capa de material de imprimación o una capa de revestimiento antiabrasión en el que el fenómeno de franjas de interferencia asociado a la diferencia de índice de refracción del sustrato y de la capa de material polimérico que aparecen en la superficie de contacto entre el sustrato y la capa de material polimérico se atenúa notablemente. La invención también tiene por objeto proporcionar un artículo de óptica estable en el tiempo y en particular resistente a la fotodegradación. 2 ES 2 365 390 T3 La presente invención tiene además por objeto un procedimiento de fabricación de un artículo de óptica tal como se ha definido anteriormente que se integra fácilmente en el proceso clásico de fabricación y que, en particular, evita lo máximo posible la puesta en práctica de deposiciones a vacío o de cualquier otra etapa de tratamiento que constituya una ruptura en el proceso de fabricación del artículo de óptica. Los objetivos anteriores se alcanzan según la invención mediante un artículo de óptica, por ejemplo una lente oftálmica y en particular un vidrio de gafas, que comprende el conjunto de características de la reivindicación 1. La invención se refiere asimismo a un procedimiento de fabricación de un artículo de óptica tal como se ha definido anteriormente que comprende el conjunto de características de la reivindicación 24. Generalmente, la porosidad inicial de la o de las capas intermedias, en ausencia de aglutinante, es de al menos el 40% en volumen, con respecto al volumen total de la o de las capas intermedias. Preferentemente, la porosidad en ausencia de aglutinante de la capa o de las capas intermedias es de al menos el 50% en volumen. Cuando la o las capas intermedias comprenden un aglutinante, la porosidad real de esta o estas capas, es decir la porosidad restante teniendo en cuenta el volumen ocupado por el aglutinante, pero antes del relleno por el material polimérico de la capa posterior, es, preferentemente, de al menos el 25%, mejor de al menos el 30% en volumen con respecto al volumen total de la capa intermedia. El soporte sobre el que se forma la capa intermedia puede ser un sustrato de vidrio orgánico o mineral, preferentemente de vidrio orgánico, tal como una lente oftálmica preformada o puede ser una superficie principal de moldeo de una parte de molde que comprende al menos un revestimiento que constituye la capa de material polimérico ópticamente transparente destinada a aplicarse o transferirse sobre un sustrato de vidrio orgánico o mineral. En este último caso, cuando el sustrato es de vidrio orgánico, puede formarse in situ durante la transferencia mediante colada de una composición polimerizable líquida en el molde y polimerización, y entonces es el material del sustrato el que garantiza el relleno de la porosidad de la capa intermedia de óxido mineral. La capa de material polimérico del relleno presenta una energía de superficie superior o igual a 20 miliJulios/m 2 , preferentemente superior o igual a 25 miliJulios/m 2 y mejor superior o igual a 30 miliJulios/m 2 . La energía de superficie se calcula según el procedimiento... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Artículo de óptica que comprende un sustrato de vidrio orgánico o mineral y una capa de un material polimérico transparente, y que comprende una capa intermedia en contacto directo con una cara principal del sustrato y la capa de material polimérico, estando constituida la capa intermedia por partículas de al menos un óxido mineral coloidal, presentando esta capa intermedia una porosidad inicial, caracterizado porque la porosidad inicial de la capa intermedia se rellena o bien por material de la capa de material polimérico o bien por material del sustrato si éste es de vidrio orgánico, de manera que la capa intermedia, tras el relleno de la porosidad inicial, constituye una lámina de cuarto de onda con una longitud de onda , en el campo comprendido entre 400 y 700 nm, definida por n = (ns x nv) 1/2 y n x e = /4 en la que n es el índice de refracción de la lámina de cuarto de onda, ns es el índice de refracción del sustrato, nv es el índice de refracción de dicha capa de material polimérico, e es el espesor de la lámina de cuarto de onda, y porque la capa de material polimérico es una capa de un material de imprimación resistente al choque que presenta un espesor de 0,5 a 20 µm o una capa de revestimiento antiabrasión que presenta un espesor de 1 a 15 µm. 2. Artículo de óptica según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa intermedia está constituida por partículas de al menos un óxido mineral coloidal y de un aglutinante, presentando esta capa intermedia una porosidad inicial, y la porosidad inicial de la capa intermedia se rellena o bien por material de la capa de material polimérico o bien por material del sustrato si éste es de vidrio orgánico. 3. Artículo de óptica según la reivindicación 2, caracterizado porque la porosidad inicial de la capa intermedia se rellena en parte por el aglutinante. 4. Artículo de óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa intermedia, tras el relleno de la porosidad inicial, constituye una lámina de cuarto de onda con una longitud de onda en el campo comprendido entre 450 y 650 nm. 5. Artículo de óptica según la reivindicación 1, caracterizado porque la porosidad en ausencia de aglutinante de la capa intermedia es de al menos el 40% en volumen, preferentemente de al menos el 50% en volumen. 6. Artículo de óptica según la reivindicación 5, caracterizado porque que, en presencia de aglutinante y antes del relleno, la capa intermedia presenta una porosidad de al menos el 25%, preferentemente de al menos el 30% en volumen. 7. Artículo de óptica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el tamaño de las partículas del o de los óxidos minerales coloidales es de 10 a 80 µm, preferentemente de 30 a 80 y mejor de 30 a 60 nm. 8. Artículo de óptica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el aglutinante representa hasta el 30%, preferentemente hasta el 25%, mejor del 10 al 20% en peso, con respecto al peso total de óxido mineral seco de la capa intermedia. 9. Artículo de óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aglutinante es un látex de poliuretano. 10. Artículo de óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el óxido mineral coloidal se selecciona de entre SiO2, TiO2 ZrO2, SnO2, Sb2O3, Y2O3, Ta2O5 y sus mezclas. 11. Artículo según la reivindicación 10, caracterizado porque la capa intermedia comprende una mezcla de al menos un óxido mineral coloidal de bajo índice y de al menos un óxido mineral coloidal de alto índice 12. Artículo de óptica según la reivindicación 11, caracterizado porque la razón ponderal de óxido mineral coloidal de bajo índice/óxido mineral de alto índice varía de 30/70 a 70/30. 13. Artículo de óptica según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque la mezcla de óxidos minerales coloidales es una mezcla de SiO2 y de TiO2 o una mezcla de SiO2 y de ZrO2. 18 14. Artículo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tasa de flúor en peso en dicho material polimérico es inferior al 5% en peso, preferentemente inferior al 1% en peso y mejor del 0% en peso. 15. Artículo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la porosidad de la lámina de cuarto de onda tras el relleno es inferior al 5%, preferentemente inferior al 3% y mejor del 0%, en volumen. 16. Artículo de óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sustrato presenta un índice de refracción de 1,55 a 1,80, preferentemente de 1,60 a 1,75. 17. Artículo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa de material polimérico es una capa de un material de imprimación resistente al choque. 18. Artículo según la reivindicación 17, caracterizado porque el material del material de imprimación es un látex poli(met)acrílico o poliuretano. 19. Artículo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque: - la capa de material polimérico es una capa de un material de imprimación resistente al choque, - el artículo comprende un revestimiento antiabrasión depositado sobre la capa de material de imprimación resistente al choque y un revestimiento antirreflejos formado sobre el revestimiento antiabrasión. 20. Artículo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque la capa de material polimérico es una capa de revestimiento antiabrasión. 21. Artículo según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado porque comprende un revestimiento antiabrasión depositado sobre la capa de material de imprimación resistente al choque. 22. Artículo según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 21, caracterizado porque comprende la formación de un revestimiento antirreflejos sobre el revestimiento antiabrasión. 23. Artículo de óptica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, caracterizado porque el artículo es una lente oftálmica, en particular un vidrio de gafas. 24. Procedimiento de fabricación de un artículo de óptica que comprende: a) la formación sobre al menos una superficie principal de un soporte, mediante la aplicación de un sol de al menos un óxido mineral coloidal, de una capa intermedia de al menos un óxido mineral coloidal que presenta una porosidad inicial; b) la formación sobre la capa intermedia o bien de una capa de un material polimérico ópticamente transparente, o bien de un sustrato de vidrio orgánico; y caracterizado porque: ES 2 365 390 T3 c) la porosidad de la capa intermedia se rellena por el material o bien de la capa o bien del sustrato formado en la etapa (b), de manera que la capa intermedia, tras el relleno de la porosidad inicial, constituye una lámina de cuarto de onda con una longitud de onda en el campo comprendido entre 400 y 700 nm, definida por n = (ns x nv) 1/2 y n x e = /4 en la que n es el índice de refracción de la lámina de cuarto de onda, ns es el índice de refracción del sustrato, nv es el índice de refracción de dicha capa de material polimérico, e es el espesor de la lámina de cuarto de onda, d) y porque la capa de material polimérico es una capa de un material de imprimación resistente al choque que presenta un espesor de 0,5 a 20 µm o una capa de revestimiento antiabrasión que presenta un espesor de 1 a 15 µm. 25. Procedimiento según la reivindicación 24, caracterizado porque comprende la formación sobre al menos una superficie principal de un soporte, mediante la aplicación de un sol de al menos un óxido mineral coloidal que contiene un aglutinante, de una capa intermedia de al menos un óxido mineral coloidal y de aglutinante, presentando dicha capa una porosidad inicial. 26. Procedimiento según la reivindicación 25, caracterizado porque la porosidad de la capa intermedia se rellena en 19 parte por el aglutinante. 27. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 26, caracterizado porque la capa intermedia, tras el relleno de la porosidad inicial, constituye una lámina de cuarto de onda en el campo comprendido entre 450 y 650 nm. 28. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 27, caracterizado porque el soporte es una superficie principal de moldeo de una parte de molde que comprende al menos un revestimiento que constituye la capa de material polimérico ópticamente transparente, y la porosidad inicial de la capa intermedia se rellena por material del sustrato de vidrio orgánico. 29. Procedimiento según la reivindicación 28, caracterizado porque el sustrato se forma mediante colada de una composición polimerizable líquida en el molde y polimerización de la composición. 30. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 29, caracterizado porque la porosidad inicial de la capa intermedia, en ausencia de aglutinante, es de al menos el 40% en volumen. 31. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 29, caracterizado porque la porosidad en ausencia de aglutinante de la capa intermedia es de al menos el 50% en volumen. 32. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 31 caracterizado porque el tamaño de las partículas del o de los óxidos minerales coloidales es de 10 a 80 nm, preferentemente de 30 a 80 y mejor de 30 a 60 nm. 33. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 32, caracterizado porque el aglutinante representa hasta el 30%, preferentemente hasta el 25%, mejor del 10 al 20% en peso, con respecto al peso total de óxido mineral seco de la capa intermedia. 34. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 33, caracterizado porque el aglutinante es un látex de poliuretano. 35. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 34, caracterizado porque el óxido mineral coloidal se selecciona de entre SiO2, TiO2, ZrO2, SnO2, Sb2O3, Y2O3, Ta2O5 y sus mezclas. 36. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 35, caracterizado porque la capa intermedia comprende una mezcla de al menos un óxido mineral coloidal de bajo índice y de al menos un óxido mineral coloidal de alto índice ES 2 365 390 T3 37. Procedimiento según la reivindicación 36, caracterizado porque la razón ponderal de óxido mineral coloidal bajo índice/óxido mineral alto índice varía de 30/70 a 70/30. 38. Procedimiento según la reivindicación 36 ó 37, caracterizado porque la mezcla de óxidos minerales coloidales es una mezcla de SiO2 y de TiO2 o una mezcla de SiO2 y de ZrO2. 39. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 38, caracterizado porque el sustrato presenta un índice de refracción de 1,55 a 1,80, preferentemente de 1,60 a 1,75. 40. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 39, caracterizado porque la capa de material polimérico es una capa de un material de imprimación resistente al choque. 41. Procedimiento según la reivindicación 40, caracterizado porque el material del material de imprimación es un látex poli(met)acrílico o de poliuretano. 42. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 39, caracterizado porque la capa de material polimérico es una capa de revestimiento antiabrasión. 43. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 40 ó 41, caracterizado porque comprende la formación sobre la capa de material de imprimación antichoques mediante inmersión o deposición por centrifugación y endurecimiento, de un revestimiento antiabrasión. 44. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 42 ó 43, caracterizado porque que comprende la formación de un revestimiento antirreflejos sobre el revestimiento antiabrasión. ES 2 365 390 T3 21 ES 2 365 390 T3 22 ES 2 365 390 T3 23 ES 2 365 390 T3 24 ES 2 365 390 T3 ES 2 365 390 T3 26 ES 2 365 390 T3 27 ES 2 365 390 T3 28 ES 2 365 390 T3 29 ES 2 365 390 T3 ES 2 365 390 T3 31 ES 2 365 390 T3 32 ES 2 365 390 T3 33