Métodos para formar elementos ópticos recubiertos de alto índice.

Un método de formación de un elemento óptico recubierto, incluyendo el método:

proporcionar un ensamblaje de molde que tiene secciones de molde enfrentadas, teniendo cada sección de moldeuna cara de colada, formando las caras de colada una cavidad de molde en el molde cuando se ensamblan;aplicar una composición monomérica de cubierta dura endurecible por UV a al memos parte de la cara de colada deal menos una de las secciones de molde, formando una capa monomérica de cubierta dura;

irradiar la capa monomérica de cubierta dura con radiación UV en condiciones que formen una capa de cubiertadura parcialmente endurecida;

rellenar el molde ensamblado con un material precursor de elemento óptico de alto índice; y

endurecer el material precursor de elemento óptico y la capa de cubierta dura parcialmente endurecida, formando unelemento óptico de alto índice que tiene una cubierta dura, caracterizado porque el material precursor de elementoóptico de alto índice se selecciona de uno o más del grupo consiste en tiouretanos, episulfuros y Finalite® (unamezcla monomérica de un monómero acrílico o metacrílico, un compuesto di- o politiólico y un monómero di- opolivinílico).

Métodos para formar elementos ópticos recubiertos de alto índice

Campo de la invención La presente invención se refiere a métodos para formar elementos ópticos de alto índice, tales como lentes oftálmicas. Más particularmente, la presente invención se refiere a métodos para formar elementos ópticos de alto índice con recubrimiento duro y a los elementos ópticos de alto índice con recubrimiento duro formados según los métodos descritos en la presente memoria.

Antecedentes de la invención Los elementos ópticos, incluyendo lentes oftálmicas y lentes para cámaras, microscopios, telescopios y similares, están comúnmente formados por plástico. Algunos de los materiales plásticos comunes que se usan para fabricar lentes oftálmicas incluyen dicarbonato de polietilenglicoldialilo (CR39™) y policarbonato.

En respuesta a la necesidad de producir lentes más finas, se han desarrollado una serie de materiales plásticos “de alto índice” para la fabricación de lentes oftálmicas. Estos materiales de alto índice tienen un mayor índice de refracción que otros materiales plásticos convencionales, lo que significa que desvían la luz más que los materiales plásticos convencionales. Como resultado, tiene que usarse menos material de lente de alto índice para producir la misma prescripción que con un material plástico convencional. Esto da como resultado lentes que son más ligeras con bordes más finos.

En la mayoría de casos, los elementos ópticos plásticos se suministran con uno o más recubrimientos que confieren propiedades físicas, ópticas o químicas deseadas al elemento. Por ejemplo, muchas lentes oftálmicas plásticas se suministran con una cubierta dura formada por un material que es más resistente a la abrasión que el material de lente mismo. Por ejemplo, las cubiertas duras basadas en sílice alargan la vida útil del material plástico al aumentar la resistencia a la abrasión y la resistencia a la intemperie.

Sin embargo, se ha encontrado que se forman patrones de interferencia cuando se aplican cubiertas duras de bajo índice a elementos ópticos que están formados por materiales de lente de alto índice. La formación de anillos de interferencia es debida al desajuste del índice de refracción entre el material de cubierta dura y el material de sustrato plástico. Para evitar la formación de anillos de interferencia, se usan recubrimientos de índice coincidente. Sin embargo, estos recubrimientos son caros y añaden complejidad al proceso de recubrimiento duro en el sitio de fabricación.

Existe la necesidad de métodos y materiales mejorados para formar elementos ópticos de alto índice que tengan una cubierta dura. Son deseables métodos que permitan la formación de elementos ópticos con recubrimiento duro de alto índice que exhiban patrones de interferencia mínimos sin aumentar la complejidad del proceso de fabricación.

El documento US-A-4.774.035 da a conocer un elemento de lente de plástico recubierta resistente a la abrasión y un método para recubrir el elemento.

El documento US-A-5.049.321 da a conocer un método para recubrir un elemento de lente de plástico que incluye aplicar una composición de recubrimiento consistente sustancialmente en reactantes que tienen al menos una funcionalidad triacrilato, un fotoiniciador y un inhibidor de la polimerización reactivo con oxígeno a la cara de un molde.

El documento US-A-4.800.123 da a conocer un recubrimiento resistente a arañazos para elastómeros de uretano endurecibles con peróxido que comprende una composición endurecible por radiación, y un método para recubrir productos con el recubrimiento.

El documento WO 95/09724 da a conocer un proceso para preparar artículos de plástico moldeado laminado, comprendiendo el proceso aplicar a la superficie de un molde una composición de recubrimiento reactiva al 100%, endurecer al menos parcialmente la composición de recubrimiento mediante radiación UV o IR, aplicar a la superficie expuesta de la composición de recubrimiento endurecida un material termoplástico y endurecer el material termoplástico formando el artículo moldeado laminado.

La referencia en la presente memoria a un documento de patente u otro material que se de cómo técnica anterior no ha de tomarse como la admisión de que ese documento o material era conocido o que la información que contiene era parte del conocimiento general común.

Sumario de la invención La presente invención surgió de la investigación de métodos y materiales que pudieran usarse para formar lentes oftálmicas con recubrimiento duro que se formaran con materiales de alto índice. Se ha encontrado que pueden formarse lentes de alto índice de este tipo usando un proceso de recubrimiento en molde. En particular, se ha encontrado que el mezclado controlado de materiales de cubierta dura de bajo índice convencionales y material de lente de alto índice en la interfase entre la cubierta dura y el material de lente bruto antes del endurecimiento de la lente permite la formación de una lente de alto índice con recubrimiento duro sin patrones de interferencia.

La presente invención proporciona un método de formación de un elemento óptico recubierto, incluyendo el método:

-proporcionar un ensamblaje de molde que tiene secciones de molde enfrentadas, teniendo cada sección de molde una cara de colada, formando las caras de colada una cavidad de molde en el molde cuando se ensamblan;

- aplicar una composición de monómero de cubierta dura endurecible por UV a al menos parte de la cara de colada de al menos una de las secciones de molde, formando una capa monomérica de cubierta dura;

- irradiar la capa monomérica de cubierta dura con radiación UV en condiciones que formen una capa de cubierta dura parcialmente endurecida;

- rellenar el molde ensamblado con un material precursor de elemento óptico de alto índice; y

- endurecer el material precursor de elemento óptico y la capa de cubierta dura parcialmente endurecida, formando un elemento óptico de alto índice que tiene una cubierta dura, caracterizado porque el material precursor de elemento óptico de alto índice se selecciona de uno o más del grupo consistente en tiouretanos, episulfuros y Finalite® (una mezcla monomérica de un monómero acrílico o metacrílico, un compuesto di- o politiólico y un monómero di- o polivinílico) .

La presente invención proporciona también un método para el recubrimiento duro de un elemento óptico de alto índice, incluyendo el método:

-proporcionar un ensamblaje de molde que tiene secciones de molde enfrentadas, teniendo cada sección de molde una cara de colada, formando las caras de moldeo una cavidad de molde en el molde cuando se ensamblan;

- aplicar una composición de monómero de cubierta dura endurecible por UV a al menos parte de la cara de colada de al menos una de las secciones de molde, formando una capa monomérica de cubierta dura;

- irradiar la capa monomérica de cubierta dura con radiación UV en condiciones que formen una capa de cubierta dura parcialmente endurecida;

- rellenar el molde ensamblado con un material precursor de elemento óptico de alto índice; y

- endurecer el material precursor de elemento óptico y la capa de cubierta dura parcialmente endurecida, formando un elemento óptico de alto índice que tiene una cubierta dura, caracterizado porque el material precursor de elemento óptico de alto índice se selecciona de uno o más del grupo consistente en tiouretanos, episulfuros y Finalite® (una mezcla monomérica de un monómero acrílico o metacrílico, un compuesto di- o politiólico y un monómero di- o polivinílico) .

La composición monomérica de cubierta dura endurecible por UV puede ser un monómero de (met) acrilato endurecible por UV, una monómero epoxídico endurecible por UV o una mezcla de los mismos.

La presente invención proporciona adicionalmente un elemento óptico de alto índice que tiene un recubrimiento duro formado según uno cualquiera de los métodos de la presente invención. Para colar lentes, el molde comprenderá típicamente dos secciones de molde enfrentadas, formando la cara de colada de una primera sección de molde la superficie frontal de una lente, y formando la cara de colada de una segunda sección de molde la superficie posterior de la lente. Una o ambas de las caras de colada pueden incluir una superficie óptica para conferir una configuración óptica deseada a la superficie frontal y/o posterior de la lente. La composición monomérica de cubierta dura endurecible por UV puede aplicarse a la cara de colada de la primera sección de molde, la segunda sección de molde o ambas secciones de molde.... [Seguir leyendo]

1. Un método de formación de un elemento óptico recubierto, incluyendo el método:

proporcionar un ensamblaje de molde que tiene secciones de molde enfrentadas, teniendo cada sección de molde una cara de colada, formando las caras de colada una cavidad de molde en el molde cuando se ensamblan;

aplicar una composición monomérica de cubierta dura endurecible por UV a al memos parte de la cara de colada de al menos una de las secciones de molde, formando una capa monomérica de cubierta dura;

irradiar la capa monomérica de cubierta dura con radiación UV en condiciones que formen una capa de cubierta dura parcialmente endurecida;

rellenar el molde ensamblado con un material precursor de elemento óptico de alto índice; y

endurecer el material precursor de elemento óptico y la capa de cubierta dura parcialmente endurecida, formando un elemento óptico de alto índice que tiene una cubierta dura, caracterizado porque el material precursor de elemento óptico de alto índice se selecciona de uno o más del grupo consiste en tiouretanos, episulfuros y Finalite® (una mezcla monomérica de un monómero acrílico o metacrílico, un compuesto di- o politiólico y un monómero di-o polivinílico) .

2. Un método según la reivindicación 1, en el que la composición monomérica de cubierta dura incluye un monómero de cubierta duro endurecible por UV seleccionado del grupo consistente en un monómero de (met) acrilato endurecible por UV, un monómero epoxídico endurecible por UV y una mezcla de los mismos.

3. Un método según la reivindicación 2, en el que el monómero de (met) acrilato endurecible por UV se selecciona del grupo consistente en tetraacrilato de pentaeritritol, tris[2- (acriloxi) etil]isocianurato) , triacrilato de trimetilolpropilo, hexacrilato de dipentaeritritol, 2, 2, 4, 4, 6, 6-hexahidro-2, 2, 4, 4, 6, 6-hexaquis (2- ( (2-metil-1-oxo-2-propenil) oxi) etoxi) 1, 3, 5, 2, 4, 6-triazatrifosforina, U6HA ( (met) acrilato de uretano hexafuncional) , U4HA ( (met) acrilato de uretano tetrafuncional) , diacrilato de triciclodecanodimetanol, diacrilato de tris (2-hidroxietil) isocianurato y mezclas de los mismos.

4. Un método según la reivindicación 3, en el que la composición monomérica de (met) acrilato endurecible por UV contiene adicionalmente un monómero de (met) acrilato difuncional flexible, seleccionado preferiblemente de uno o más del grupo consistente en di (met) acrilatos de alquileno y di (met) acrilatos de poli (óxido de alquileno) .

5. Un método según la reivindicación 4, en el que el di (met) acrilato de alquileno es diacrilato de hexanodiol.

6. Un método según la reivindicación 4, en el que el di (met) acrilato de poli (óxido de alquileno) se selecciona de uno

o más del grupo consistente en diacrilato de polietilenglicol 200, diacrilato de polietilenglicol, 400, diacrilato de polietilenglicol 600, diacrilato de tripropilenglicol y diacrilato de polipropilenglicol 400, dimetacrilato de polietilenglicol 200, dimetacrilato de polietilenglicol 400 y dimetacrilato de polietilenglicol 600.

7. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en el que la composición monomérica de cubierta dura incluye una mezcla de tris[2- (acriloxi) etil]isocianurato y diacrilato de polietilenglicol, preferiblemente en una relación 7:3.

8. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en el que el monómero epoxídico endurecible por UV es un monómero epoxídico difuncional, trifuncional o multifuncional, seleccionado preferiblemente de uno o más del grupo consistente en etilenglicoldiglicidiléter, dietilenglicoldiglicidiléter, polietilenglicoldiglicidiléter, propilenglicoldiglicidiléter, dipropilenglicoldiglicidiléter, tripropilenglicoldiglicidiléter, polipropilenglicoldiglicidiléter, neopentilglicoldiglicidiléter, 1, 6-hexanodioldiglicidiléter, glicerindiglicidiléter, pentaeritritoldiglicidiléter, trimetilolpropanotriglicidiléter, pentaeritritoltriglicidiléter, gliceroltriglicidiléter, digliceroltriglicidiléter, digliceroltetraglicidiléter, pentaeritritoltetraglicidiléter, dipentaeritritoltetraglicidiléter, bisfenol A-diglicidiléter (BPADGE) , bisfenol F-diglicidiléter y sus análogos de cadena alargada, 1, 4-butanodioldiglicidiléter, diglicidiléteres de tetrabromobisfenol A y éteres basados en epóxido de 4, 4'-bifenileno.

9. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la composición monomérica de cubierta dura endurecible por UV contiene un potenciador de la dureza, preferiblemente sílice coloidal.

10. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el material precursor de elemento óptico de alto índice es un tiouretano.

11. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el índice de refracción de la capa de cubierta dura aumenta mediante la adición de partículas coloidales de alto índice, preferiblemente seleccionadas del grupo consistente en dióxido de titanio, dióxido de circonio, óxido de antimonio y mezclas de los

mismos.

12. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento óptico es una lente

oftálmica. 5

13. Un elemento óptico de alto índice que tiene una cubierta dura formada según los métodos de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

14. Un elemento óptico de alto índice según la reivindicación 13, en el que el elemento óptico es una lente oftálmica. 10