MXPA01000792A

MXPA01000792A - Metodo y composiciones para manufacturar articulos foto-cromaticos revestidos.

Info

Publication number: MXPA01000792A
Application number: MXPA01000792A
Authority: MX
Inventors: Duane L Wires
Original assignee: Optical Molding Systems Inc
Priority date: 1998-07-24
Filing date: 1999-07-22
Publication date: 2002-04-08
Also published as: US20040131849A1; AU5224299A; EP1107860A1; CN1311732A; CA2337124A1; US7276189B2; WO2000005060A1; BR9912404A

Abstract

Un metodo y aparato para hacer un lente incluyen un molde frontal (90) que tiene una superficie reflejante, absorbente de radiacion UV, un molde trasero (50) que es transmisor de luz UV, y un empaque (60) que sujeta el molde y define una cavidad formadora de lente (78) entre ellos, que recibe material de resina polimerizable (130). La resina (130) en la cavidad formadora de lente (78) es expuesta a una fuente de luz UV (20) para curar la resina (130) y formar el lente. Pueden aplicarse revestimientos foto-cromaticos al lente y curarse.

Description

MÉTODO Y COMPOSICIONES PARA MANUFACTURAR ARTÍCULOS FOTO-CROMÁTICOS REVESTIDOS Campo Técnico Esta invención se refiere, en parte, al moldeo de lentes ópticos de plástico y, en particular, al moldeo de lentes oftálmicos de plástico. Esta invención también se refiere al uso de un material de barniz foto-cromático que puede usarse para revestir diversos sustratos tales como lentes ópticos de plástico, armazones ópticos y uñas. Antecedentes de la Invención Se han desarrollado muchas técnicas para moldear lentes de plástico. Generalmente, estas técnicas implican disponer dos moldes circulares de lente, conocidos como medios moldes, en alineación estrecha para formar una cavidad de vaciado o abertura entre los dos medios moldes . Los medios moldes son generalmente hechos de vidrio y tienen superficies internas que proveen la curvatura deseada en una lente terminada. Un material líquido de resina es insertado en la cavidad y curado. Típicamente, el curado tiene lugar mediante el uso de un catalizador, elevando la temperatura de la resina o exponiendo la resina a la luz ultravioleta y luego enfriando la resina. Un polímero conocido que ha sido usado es un dialilcarbonato de polietilen glicol, con la adición de un catalizador, por ejemplo percarbonato de isopropilo, vendido bajo la marca CR39. Sin embargo, el polímero CR39, cuando se expone al proceso de curado de exposición a temperaturas elevadas, tiene un encogimiento indeseable, en ocasiones de aproximadamente 14%. El encogimiento ocasiona que la resina se aleje de los medios moldes, lo que permite la entrada de aire a la cavidad, ocasionando daños a los lentes. En ciertas técnicas, los medios moldes son mantenidos en alineación estrecha con un empaque. En las técnicas donde se usa luz para curar la resina, el empaque tiende a bloquear la luz que cura la resina. En técnicas donde se usa calor para curar la resina, el empaque tiende a encoger durante el curado, ocasionando fuga de la resina o deformación de los lentes que están siendo vaciados. Una desventaja adicional es que las resinas tipo CR39 tienden a tardar un largo tiempo, típicamente de tres a diecisiete horas, en curar. Este prolongado tiempo de curación aumenta los costos y el tiempo de preparación del lente vaciado. Los lentes foto-cromáticos de plástico han estado disponibles en alguna forma desde principios de la década de los años ochenta. Sin embargo, los diseños tempranos fueron de pobre calidad y, de esta manera, no han sido bien aceptados por el público. Un tipo de lente foto-cromático que disfruta de la mayor participación del mercado de las ventas de lentes foto-cromáticos implica tomar lentes pre-manufacturados y, bajo presión, inyectar el pigmento foto-cromático en la superficie del lente. El proceso permite que cualquier fabricante de lentes envíe lentes a la empresa procesadora de color y logre convertir los lentes en un lente foto-cromático. En el pasado, los procesos de lentes con monómeros y pigmentos curados con calor han sido no exitosos. Los pigmentos foto-cromáticos, por su naturaleza, se tornan inestables cuando se exponen a las elevadas temperaturas requeridas para curar lentes. Los pigmentos tienden también a reaccionar con los peróxidos orgánicos usados para curar lentes, creando lentes de pobre calidad o que no cambian. Además, en ciertas aplicaciones, se desea que los lentes y otros sustratos tengan la capacidad de cambiar de color. Por tanto, existe una necesidad de un material de revestimiento foto-cromático que pueda ser aplicado fácilmente a un sustrato adecuado para permitir que el sustrato cambie de color cuando se expone a diferentes longitudes de onda de luz. La presente invención también está dirigida a métodos y composiciones para revestir sustratos con materiales foto-cromáticos de revestimiento que son mas fáciles de hacer y usar que las composiciones de revestimiento del estado de la técnica y que se curan mas rápidamente que las composiciones del estado de la técnica. Por consiguiente, existe una necesidad de desarrollar un método mejorado de moldear lentes que no tenga estos problemas . Por tanto, también existe una necesidad en el negocio de la fabricación de lentes de un proceso para preparar lentes para anteojos que puedan ser fabricados rápidamente y a bajo costo. Existe una necesidad adicional de un método para hacer lentes que puedan producirse rápidamente sin ocasionar agrietamiento del lente de plástico, distorsiones ópticas en el lente, o decoloración del lente. Además, existe una necesidad adicional, en el negocio de fabricación de lentes, de un proceso donde el lente y los materiales para hacer el lente no se encojan indeseablemente o se separen prematuramente del molde antes de curar. Existe también una necesidad, en el negocio de fabricación de lentes, de un proceso para preparar lentes para anteojos que puedan colorearse o pintarse rápidamente y a bajo costo a una tonalidad deseada por el cliente. La presente invención está dirigida a métodos, aparatos y composiciones para hacer lentes de plástico que superen las desventajas y deficiencias antes discutidas del estado de la técnica. Compendio de la Invención La presente invención provee métodos, aparatos y composiciones para hacer lentes de plástico y, en particular, para lentes ópticos para anteojos. La presente invención es útil para vaciar lentes esféricos y no esféricos de visión sencilla, bifocales y progresivos de receta. La presente invención es también útil para vaciar lentes foto-cromáticos que puedan hacerse en una multitud de tonalidades y colores. La presente invención puede ser puesta en práctica por el usuario en un sitio de oficinas, lo que reduce costos y tiempo de preparación de los lentes, permitiendo al mismo tiempo al usuario tener mayor control del proceso de manufactura de lentes . El método de la presente invención permite al usuario producir lentes mas delgados con menos distorsión periférica, pues pueden producirse lentes con un índice de refracción de 1.70. De acuerdo con el método de la presente invención para hacer lentes de plástico, un material formador de lentes polimerizable, sensible a la radiación ultravioleta (UV) , es dispensado en una cavidad de molde. En formas de realización donde se desea un lente foto-cromático se añade al menos un pigmento foto-cromático adecuado al material formador de lentes polimerizable, sensible a UV, y se mezclan juntos antes de dispensar el material formador de lentes a la cavidad de molde. La cavidad de molde es definida entre un primer miembro de molde o miembro frontal y un segundo miembro de molde o miembro trasero. El molde frontal y el molde trasero son mantenidos en una relación espaciada, predeterminada entre sí por medio de un empaque. El empaque tiene una pluralidad deseada de bordes internos o labios que sellan de manera removible los miembros de molde al empaque. Un material polimerizable muy rápidamente es dispensado entre los miembros de molde. El material formador de lentes polimerizable es expuesto a luz ultravioleta difusa por un corto período de tiempo de alrededor de dos a alrededor de cuatro minutos. De preferencia, el material formador de lentes polimerizable es expuesto a luz ultravioleta por alrededor de tres minutos. El molde frontal tiene una superficie interna reflejante para reflejar luz UV después de que pasa la luz UV a través del material formador de lentes polimerizable. La superficie interna reflejante del molde frontal permite dirigir mas energía luminosa al material formador de lentes polimerizable lo que, a su vez, permite que el material polimerizable cure mas rápidamente. La superficie interna reflejante del molde frontal ilumina todo el material de resina, con ello eliminando cualesquiera problemas de sombras que ocurren en los procesos de vaciado de lentes del estado de la técnica. En los procesos de vaciado de lentes del estado de la técnica donde se usan moldes transparentes frontal y trasero, se crean sombras. En los procesos de vaciado de lentes del estado de la técnica, las sombras forman defectos en el plástico que polimeriza debido a la refracción de la luz UV al pasar a través de un primer molde transparente, el material polimérico y luego un segundo molde transparente. En una forma de realización preferida de la presente invención, la luz UV es difundida antes de hacer contacto con el material que polimeriza. La luz UV difundida provee una exposición a una intensidad uniforme de luz al material formador de lentes polimerizable. En una forma de realización preferida, los miembros de molde son girados durante exposición a la luz UV difundida para acrecentar la uniformidad de la energía luminosa y la exposición del material formador de lentes polimerizable a la luz UV. En una forma de realización preferida, el molde trasero comprende un material de vidrio u otro material transparente a UV y el molde frontal comprende un material reflejante que tiene una superficie absorbente de luz no UV, dura. En una forma de realización preferida, el molde frontal comprende un material tal como un material de vidrio o material revestido de espejo, material de níquel o acero inoxidable, que puede estar revestido con un material duro, resistente a rayaduras . En una forma de realización especialmente preferida, un molde de níquel es electro-chapado con una superficie de carbón que produce una superficie dura, similar a diamante, sobre el molde. La superficie dura y lisa del molde frontal permite que el lente vaciado sea fácilmente removido después de que se cura el lente. En una forma de realización preferida, el empaque es hecho de un material elastomérico transparente a ultravioleta, que mantiene su forma durante el proceso de curado UV. El empaque no cambia de forma ni se deforma cuando se expone al calor generado durante la reacción de curado de la luz UV sobre el material formador de lentes polimerizable. El empaque tiene un primer labio o borde que se extiende anularmente, inferior, que se extiende circunferencialmente alrededor de una superficie interna del empaque. El empaque tiene también un segundo labio o borde que se extiende anularmente, superior, que tiene una altura predeterminada. El borde superior se extiende circunferencialmente alrededor de la superficie interna del empaque. La altura o grosor del borde superior variará de empaque a empaque, dependiendo del grosor del lente que va a ser vaciado. El miembro de molde trasero es colocado en el empaque tal que una superficie inferior del miembro de molde trasero descanse sobre el borde superior. Cuando el miembro de molde frontal es colocado en relación de tope con el borde inferior, el empaque sella alrededor de toda la circunferencia del miembro de molde frontal. El borde superior del empaque mantiene el miembro de molde trasero en una relación espaciada del miembro de molde frontal . El miembro de molde trasero y el miembro de molde frontal definen un espacio o cavidad de vaciado que recibe el material formador de lentes polimerizable por UV. En una forma de realización preferida, un conjunto de vaciado de lentes que comprende el molde frontal, el empaque y el molde trasero, es mantenido en una posición estable de modo que el material formador de lentes polimerizable pueda ser dispensado al espacio definido entre el miembro de molde frontal y el miembro de molde trasero. En una forma de realización preferida, durante el dispensado del material formador de lentes en el conjunto de vaciado de lentes, el empaque es flexionado o alejado ligeramente del borde del miembro de molde trasero y el material formador de lentes polimerizable es dispensado hacia la cavidad de vaciado. El empaque es de preferencia suficientemente flexible para permitir que el material formador de lentes polimerizable sea dispensado mientras se mantiene el molde frontal en una relación de sello con el borde anular inferior del empaque. El material formador de lentes polimerizable no se fuga de la cavidad de vaciado debido a la presencia del borde de auto-sellado, inferior, del empaque. De acuerdo con la presente invención, no existe necesidad de añadir calor o energía térmica al proceso de vaciado. Además, no existe necesidad de enfriar o remover la energía térmica del material formador de lentes polimerizable después de que el lente ha sido curado con luz UV. La presente invención también incluye un material formador de lentes polimerizable que comprende una mezcla de curado rápido de un material de resina que cura al exponerse a luz ultravioleta y al menos un foto-iniciador que absorbe tanto luz ultravioleta como luz visible. La presente invención todavía además incluye un material formador de lentes foto-cromáticos que comprende una mezcla de material formador de lentes polimerizable con al menos un pigmento foto-cromático. Los pigmentos foto-cromáticos adecuados permanecen estables cuando se exponen a la luz ultravioleta que cura el material de resina.

La presente invención también se refiere a una composición foto-cromática de revestimiento y su uso como un revestimiento para diversos sustratos. Las composiciones foto-cromáticas de revestimiento comprenden al menos una sustancia foto-química que ha inducido un cambio de color reversible cuando se expone a diferentes longitudes de onda de luz, tales como luz del sol o radiación ultravioleta. Cuando se retira la fuente de luz, la sustancia foto-química se revierte al color original. Los tiempos del ciclo para cambio de color difieren, dependiendo del medio en el que se dispensa la sustancia foto-química. La sustancia foto-química es mezclada con al menos un medio adecuado y luego se reviste sobre el sustrato. Los sustratos pueden incluir artículos diversos tales como lentes ópticos, armazones y uñas, tanto naturales como artificiales. Descripción de los Dibujos La figura 1 es una vista en perspectiva, parcialmente quebrada, de un aparato para producir un lente de plástico. La figura 2 es otra vista en perspectiva de un aparato para producir un lente de plástico. La figura 3 es una vista en perspectiva de un componente de molde de vaciado de lentes del aparato de la presente invención. La figura 4 es una vista en sección transversal de un componente de molde de vaciado de lentes para uso en el aparato de la presente invención.

La figura 5 es una vista en perspectiva de un aparato dispensador de resina y el componente de molde de vaciado de lentes . La figura 6 es una vista en sección transversal de un componente de molde de vaciado de lentes que está siendo llenado con un material polimérico de curado con luz UV mientras se mantiene en el aparato dispensador de resina. Descripción de la Forma de Realización Preferida La figura 1 muestra generalmente un aparato 10 de la presente invención, que incluye una cámara de curado 12 y un alojamiento de lámpara UV 14. La cámara de curado 12 generalmente tiene una puerta 16 que puede tener una ventana de observación 18. El alojamiento de lámpara 14 contiene una lámpara UV 20 que produce luz tanto en el espectro UV como en el espectro de la luz visible. En una forma de realización preferida, el alojamiento de lámpara 14 puede tener una pluralidad de obturadores 22. Sin embargo, también está dentro de los alcances contemplados de la presente invención que el alojamiento de lámpara 14 pueda tener un sistema libre de obturador que use un reactor de arranque rápido para producir exposición a luz ultravioleta y/o visible a la cámara de curado 12 sin necesidad de obturadores. Como se muestra en la figura 2, la cámara de curado 12 incluye un carrusel o mesa giratoria 30 que se conecta operativamente a un motor (no mostrado) para girar la mesa 30. En una forma de realización preferida, la tornamesa hace entre alrededor de cuatro y alrededor de seis revoluciones por minuto. La cámara de curado 12 incluye además un miembro de difusión o placa 36 hecho de un vidrio opaco que es colocado de manera removible sobre la mes 30 cuando la cámara de curado 12 está en uso. Deberá entenderse que la lámpara 20 de preferencia genera luz ultravioleta teniendo una longitud de onda en el rango de alrededor de 300 a alrededor de 400 nm, que es el espectro de longitud de onda preferido para curar materiales poliméricos, como se discutirá en detalle mas adelante. La intensidad de la luz ultravioleta es difundida al pasar la luz a través de la placa de difusión 36. La difusión de la luz y la rotación del lente que está siendo curado sobre la tornamesa 30 proveen un curado uniforme global del material polimerizable. La figura 2 muestra un conjunto de molde 40 (que será explicado en detalle mas adelante) colocado sobre la mesa giratoria 30. La mesa giratoria 30 gira el conjunto de molde 40 alrededor de un eje que se extiende en una dirección perpendicular al plano del lente que está siendo vaciado. En la operación del aparato formador de lentes 10, un interruptor de encendido/ apagado de energía 42 es activado y un medidor de horas 43 es observado para determinar si se necesitan ciertos ajustes. Un interruptor temporizador 44 es girado a una posición activa. Un interruptor de tornamesa 46 es movido a una posición activa. Los obturadores 22 son ajustados moviendo un interruptor 48 de una posición cerrada a una posición abierta. La luz UV pasa a través de la placa de difusión 36 y hace contacto con el conjunto de molde 40, con ello permitiendo curar plenamente el material de resina polimerizable de rápido curado. El material polimerizable cura en un tiempo rápido, de menos de alrededor de dos minutos. Los técnicos en la materia de fabricación de lentes se percatarán que los materiales formadores de lentes tardan un largo tiempo en curar y tienen tendencia a encogerse durante el curado. En consecuencia, un aspecto de la presente invención es el de proveer un material polimerizable mejorado para fabricación de lentes que no tenga las deficiencias de los polímeros tipo CR39 ampliamente usados. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, el material formador de lentes polimerizable comprende una mezcla de al menos una resina monomérica y al menos un foto-iniciador. En formas de realización preferidas, el material monomérico puede ser un monómero CR424 que es fabricado por PPG Industries, Optical Products Group, Pittsburgh, Pennsylvania, Estados Unidos. Las propiedades del monómero CR424 son: 78% de transmisión a través de 50 mm; índice de amarillamiento de menos de alrededor de 10, a través de alrededor de 50 mm; índice de refracción de 1.522, viscosidad (centistokes a 25 "O de 150 cps; densidad (g/cc a 25 *C) de 1.111; niebla porcentual menor de alrededor de 1%; estabilidad en almacenamiento (no iniciado a 20-25 *C, 68-77 'F) de al menos cinco meses. Las propiedades poliméricas son una transmisión de alrededor de 90.97%; índice de amarillamiento (11.8 mm de grosor) de 0.63; índice de refracción de 1.554; número de Abbe de 38; densidad (g/cc a 25 "C) de 1.205; dureza Barcol (0-15 segundos) de 13-6; resistencia a la abrasión Bayer (comparación con el monómero CR39) de 0.75; encogimiento por polimerización de 8.20%; temperatura de distorsión por calor ('C a una deflexión de una milésima de pulgada) de 51; y una deflexión por calor total a 130 'C en milésimas de pulgada (0.001 in) de 85. En otra forma de realización preferida, un material monomérico conocido como CR427, también hecho por PPG Industries, es útil para producir lentes que son mas duros y mas resistentes a rayaduras que lentes hechos usando el material monomérico CR424. El monómero es de preferencia mezclado con un foto-iniciador no basado en peróxido, adecuado. La mezcla preferida comprende un foto-iniciador que cura uniformemente a través de toda la mezcla polimerizable, mas que un foto-iniciador que es un iniciador de curado superficial únicamente que migra en la mezcla. El foto-iniciador de preferencia exhibe un espectro de absorción de ultravioleta sobre el rango de alrededor de 350 a 400 nm y también absorbe luz en el espectro visible. En una forma de realización preferida, el foto-iniciador puede comprender un material Irgacure® 1700 que es producido por Ciba Geigy Corporation y comprende alrededor de 25% de óxido de bis (2,6-dimetoxibenzoil) -2 , 4 , 4-trimetilpentil fosfina (peso molecular, g/mol: 490.0) (C26H3S07P) y alrededor de 25% de 2 -hidroxi-2 -metil-1-fenil-propan-l-ona (peso molecular, g/mol: 164.2) (C10H12O2) . El material Irgacure® 1700, cuando se usa con el material de resina polimerizable, provee una tasa de polimerización sumamente rápida de menos de alrededor de dos minutos, y en ciertas formas de realización de alrededor de un minuto. El foto-iniciador Irgacure® 1700 se mezcla fácilmente con el monómero CR424 y/o CR427 y es estable durante un período de tiempo de cinco a seis meses. Deberá entenderse que en ciertas formas de realización, pueden usarse en la presente invención otros iniciadores foto-químicos, incluyendo derivados de acetofenona y benzofenona, incluyendo por ejemplo un material de óxido de difenil (2,4,6-trimetilbenzoil) fosfina, que es un foto-iniciador hecho por BASF Corporation . El material monomérico adecuado tiene un encogimiento sumamente bajo en comparación con el material CR39, lo que permite que el lente que está siendo vaciado sea polimerizado y solidificado completamente dentro de un período de alrededor de uno a dos minutos . La rotación del lente sobre la tornamesa y la difusión de la luz UV al pasar la luz a través de la placa de difusión proveen un lente vaciado sin sombras u otras distorsiones o defectos . Los lentes producidos de acuerdo con el método de la presente invención tienen una elevada uniformidad y son estables y resistentes a esfuerzos o fracturas. De acuerdo con una forma de realización preferida, la composición de material formador de lentes polimerizable de la presente invención incluye alrededor de 80 a alrededor de 99.009% de material de monómero CR424 y/o CR427 y alrededor de 0.001 a alrededor de 1.0% de un foto-iniciador tal como el foto-iniciador Irgacure® 1700. Deberá entenderse que diversos otros ingredientes opcionales pueden incluirse en la composición formadora de lentes que no afectan los aspectos principales de la composición polimérica para formar lentes. Estos y otros ingredientes pueden ser usados por los técnicos en el campo de la fabricación de lentes . De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, pueden hacerse lentes foto-cromáticos usando una mezcla del material formador de lentes polimerizable descrito en la presente y un pigmento foto-cromático que sea compatible con el material de resina curable por UV y el material foto-iniciador . De acuerdo con la presente invención, el pigmento foto-cromático es mezclado en el material formador de lentes polimerizable antes de cualquier curado del material formador de lentes polimerizable. El método de la presente invención produce muchos colores de lentes foto-cromáticos, incluyendo rojo, verde, azul, amarillo, marrón y gris. Pigmentos foto-cromáticos útiles incluyen pigmentos Reversacol fabricados por James Robinson Limited Company y distribuidos en los Estados Unidos por Keystone Aniline Corporation. Los colores especialmente útiles incluyen azul Oxford, verde agua, verde mar, rojo mora, rojo llama, rojo rosa, rojo ciruela, morado palatinado, morado tormenta, amarillo ansia y amarillo maíz. Los pigmentos foto-cromáticos Reversacol incluyen pigmentos tipo naftopirano tales como rojo mora, amarillo maíz y colores tangerina que tienen una molécula tipo cromeno, mientras que los colores verde mar, rojo ciruela, verde agua, azul Oxford, clarete, morado palatinado y morado tormenta tienen una molécula tipo espiro-oxazina. En ciertas formas de realización, puede producirse un lente foto-cromático amarillo que es benéfico para pacientes que requieren de una reducción de la luz azul y un contraste incrementado. Los pacientes con cataratas y los pacientes que participan en deportes serán los mas beneficiados de esta tonalidad. Un lente amarillo puede comprender pigmento amarillo maíz Reversacol mezclado en el material formador de lentes polimerizable en una concentración de alrededor de 0.05 a 0.2 g por 1,000 ml de material formador de lentes, dependiendo del grado de amarillo requerido en el lente activado final. Un lente gris puede comprender una mezcla de pigmentos rojo mora, verde mar y amarillo maíz Reversacol en una concentración de 0.01 a 0.2 g por 1,000 ml de monómero activado. Un lente marrón puede comprender la formulación de lente gris con un incremento en el pigmento amarillo maíz en la mezcla gris. Un lente azul puede comprender una mezcla de pigmentos morado palatinado, azul Oxford y/o morado tormenta Reversacol, en una concentración de alrededor de 0.01 a 0.2 g de pigmento en 1,000 ml de monómero activado. Este lente es un lente foto-cromático azul profundo, cosmético. Un lente rojo puede, comprender una mezcla de rojo mora y/o rojo ciruela Reversacol en una concentración de alrededor de 0.01 a 0.2 g de pigmento en 1,000 ml de monómero activado. Este lente es un lente foto-cromático rojo profundo, cosmético. Un lente verde puede comprender una mezcla de pigmentos verde agua y/o verde mar Reversacol en una concentración de alrededor de 0.01 a 0.2 g de pigmento en 1,000 ml de monómero activado. Este lente es un lente foto-cromático verde, cosmético. Este método de producción de lentes foto-cromáticos permite al fabricante vaciar lentes directamente de acuerdo con la receta de un paciente, en un color escogido, mientras el paciente espera, así reduciendo el inventario de lentes. Asimismo, los lentes foto-cromáticos no tienen que ser pre-vaciados y enviados a otro fabricante para adición del pigmento foto-cromático. También está dentro de los alcances contemplados de la presente invención que lentes foto-cromáticos de colores múltiples pueden vaciarse llenado el molde con capas de diferentes colores del material formador de lentes con pigmento foto-cromático. Haciendo ahora referencia a la figura 3, el conjunto de molde 40 es mostrado en una vista en perspectiva explotada. El conjunto de molde 40 incluye un molde trasero o superior 50 de preferencia hecho de un material de vidrio. El molde trasero 50 tiene una superficie superior 52 y un superficie inferior 54. El molde trasero 50 tiene un borde 56 que se extiende alrededor de la circunferencia del molde trasero 50. La superficie inferior 54 del molde trasero 50 tiene una curvatura óptima que provee al menos parte de la corrección requerida para los lentes que van a ser moldeados . El conjunto de lente 40 comprende además un empaque 60 hecho de un material plástico elastomérico o flexible que sea compatible con el material de resina polimerizable. En las formas de realización preferidas, el empaque es hecho de un material que es transparente a la luz ultravioleta. Materiales flexibles adecuados que no reaccionan con los polímeros para vaciar lentes incluyen cloruro de polivinilo, metacrilato de polimetilo suave y polietileno, entre otros. Se entenderá que diversos materiales plásticos flexibles que permite la transparencia a la luz ultravioleta pueden ser usados con la presente invención. El empaque60 define un borde o labio interno superior 62 que se extiende en una dirección radialmente hacia adentro de manera circunferencial alrededor de una superficie interna 64 del empaque 60. El borde superior 62 tiene una cara que se extiende anularmente o superficie circunferencial 66 . La superficie 66 tiene una altura o profundidad predeterminada, deseada. Se entenderá que diversos empaques pueden tener diferentes alturas de la superficie 66 de modo que puedan vaciarse diferentes grosores de lentes. El empaque 60 define un borde o labio inferior 70 que se extiende en una dirección radialmente hacia adentro alrededor de la superficie interna 64 del empaque 60. El borde inferior 70 tiene una superficie superior 72 que está en relación espaciada con el borde superior 62, y una superficie inferior 74 que está en relación espaciada con una porción inferior 76 del empaque 60. En diversas formas de realización, el empaque 60 tiene también una lengüeta 80 moldeada integralmente con una superficie externa 82 del empaque 60. La lengüeta 80 tiene un tapón o miembro de retención 84 que asegura la lengüeta a una plataforma de dispensado 100 cuando un material formador de lentes polimeri-zable 130 (ya sea con o sin al menos un pigmento foto-cromático) está siendo inyectado entre el miembro de molde trasero 50 y un miembro de molde frontal 90, como se explicará en detalle mas adelante. El conjunto de lente 40 comprende además un molde frontal o inferior 90 que de preferencia es hecho de un material de metal. El molde frontal 90 tiene una superficie superior o interna 92 y una superficie inferior 94. El molde frontal 90 tiene un reborde o borde biselado, plano 96. En una forma de realización preferida, el molde frontal 90 es hecho de un material de níquel que es electro-chapado con un revestimiento de carbón similar a diamante 97. En ciertas formas de realización, cuando van a vaciarse lentes bi-focales, el molde frontal 90 puede tener un segmento bi-focal 98 sobre la superficie interna 92. Cuando se ensambla en el empaque 60, el miembro de molde frontal 90 y el molde trasero 50 definen una cavidad 78, que recibe el material de resina polimerizable 130. Los técnicos en la materia comprenderán que las dimensiones de la cavidad 78 determinan la forma del lente por vaciarse. Haciendo ahora referencia a las figuras 4 y 6, el conjunto de molde 40 es mostrado listo para aceptar el material de resina 130. El molde frontal 190 es colocado en el empaque 60. El borde biselado 96 del molde frontal 90 está colocado sobre la superficie superior 72 del labio o borde inferior 70. La superficie biselada plana 96 del molde frontal 90 es vinculada en el espacio entre el borde superior 62 y el borde inferior 70. El borde inferior 70 mantiene el molde frontal 90 en una posición segura en el empaque 60. El molde trasero 50 es colocado en el empaque 60. La superficie inferior 54 del molde superior 50 está adyacente a una superficie superior 68 del borde superior 62. La superficie circunferencial 56 del molde trasero 50 es asegurada contra la superficie interna 64 del empaque 60. Haciendo ahora referencia a la figura 5, la plataforma de dispensado 100 es mostrada generalmente. La plataforma de dispensado 100 tiene una base 102 y un brazo de soporte 104 en relación espaciada con la base 102. En una forma de realización preferida, la base 102 de la plataforma de dispensado 100 define un pozo 106 para recibir cualquier exceso de material de resina. El brazo de soporte 104 tiene un primer extremo o extremo distante 110 en relación espaciada con la base 102. El extremo distante 110 define una abertura 112 para recibir de manera deslizable la lengüeta 80 del empaque 60. Una pluma dispensadora 120 es usada para dispensar una cantidad predeterminada del material de resina polimerizable 130 en el conjunto de molde 40. La pluma dispensadora 120 es unida mediante un tubo 122 a un recipiente presurizado 124 de una manera que es bien conocida en la materia. La pluma dispensadora 120 tiene una punta 126 que permite que el material de resina polimerizable 130 sea dispensado de manera precisa. En la forma de realización mostrada, una manija 128 es retraída o apretada por el usuario para dispensar una cantidad predeterminada del material de resina polimerizable 130. Como se muestra en la figura 6, el empaque60 es estirado o flexionado y la punta 126 es colocada adyacente a la pared lateral 64 del empaque 60 de una manera tal que el material de resina polimerizable 130 fluya hacia la cavidad 78 definida entre el molde frontal 90 y el molde trasero 50. El molde frontal 90 es mantenido de manera segura en posición en el empaque 60 por el borde inferior 70 del empaque 60. El material de resina polimerizable 130 fluye a la superficie circunferencial 66 del labio o borde superior 62 tal que el material de resina polimerizable 130 llene sustancialmente de manera completa la cavidad 78. Después que el material de resina polimerizable 130 llena sustancialmente la cavidad 78, el conjunto de molde 40 es removido deslizablemente de la abertura 112 en la plataforma 100. Se entenderá que en ciertas formas de realización no se necesita una plataforma de dispensado. La punta dispensadora 126 puede ser insertada entre el borde circunferencial 64 del empaque 60 y el borde circunferencial 56 del molde trasero 50 simplemente flexionando un borde del empaque 60 en una dirección lejos del molde trasero 50. Después que el conjunto de molde 40 es llenado con el material de resina polimerizable 130, el conjunto de molde 40 es colocado en la cámara de curado 12 y es curado de una manera como se describió antes . Después que se cura el material de resina polimerizable 130, el usuario retira el empaque 60 y aplica presión a al menos una porción de un borde del lente vaciado, lo que permite que el lente sea liberado del molde frontal 90 y el molde trasero 50. En otras formas de realización, es posible usar una placa frontal o de adición pre-vaciada para hacer lentes de policarbonato o para hacer lentes con características foto-cromáticas, anti-reflejantes o foto-cromáticas anti-reflejantes .

Se entenderá que los moldes frontales pueden ser formados tal que lentes bi-focales o progresivos puedan también ser vaciados usando el método y el aparato de la presente invención. Otro aspecto de la presente invención se refiere a revestir un sustrato con un material foto-cromático de revestimiento para producir un artículo que cambia de color cuando se expone a diferentes longitudes de onda de luz. Está dentro de los alcances contemplados de la presente invención que las composiciones de pigmentos foto-cromáticos antes discutidas son útiles para preparar la composición foto-cromática de revestimiento. De acuerdo con un método preferido, los pigmentos foto-cromáticos son mezclados con un medio adecuado y revestidos sobre el sustrato. En una forma de realización, los pigmentos foto-cromáticos son mezclados con un medio adecuado y revestidos sobre al menos una superficie de un material de lente óptico, tal como los lentes ópticos antes descritos. Sin embargo, también está dentro de los alcances contemplados de la presente invención que otros tipos de lentes ópticos sean revestidos con la composición foto-cromática para producir lentes que cambian de color. En otra forma de realización, al menos uno de los pigmentos foto-cromáticos es añadido a un medio base adecuado para hacer un barniz foto-cromático para uñas. En formas de realización adecuadas, los pigmentos foto-cromáticos son añadidos a concentraciones que varían de alrededor de 0.001 a alrededor de 0.1% en peso, a un medio base adecuado. Diversos medios base adecuados incluyen, pero no se limitan a ciclometicona, aceite mineral, acetato de etilo, alcohol isopropílico, acetato de butilo, acetato de propilo, copolímero de acrilatos, resina epóxica, nitrocelulosa, acetato butirato de celulosa, etocrileno benzofenona-1, isoestearoil queratina hidrolizada, pantenol, alcohol n-butílico, resina de poliéster, resina de formaldehído, y similares. La composición de revestimiento puede ser curada por exposición a radiación ultravioleta para un curado rápido, o por exposición al aire. Haciendo descrito anteriormente la invención, se ocurrirán a los técnicos en la materia diversos cambios de materiales, procedimientos y aparatos específicos. Se pretende que todas esas variaciones estén dentro de los alcances y el espíritu de las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un método para hacer un lente de plástico, que comprende : proveer un molde frontal que tiene una superficie interna reflejante, no absorbente de radiación ultravioleta (UV) ; proveer un molde trasero que sea transmisor de luz UV; disponer el molde frontal y el molde trasero en un empaque transparente a la luz UV, el empaque definiendo un borde interno inferior para sellar de manera removible el molde frontal al empaque, el empaque definiendo adicionalmente un borde interno superior para mantener el molde trasero en una relación espaciada al borde interno inferior, el espacio entre los bordes internos superior e inferior definiendo una cavidad formadora de lente cuando el molde frontal y el molde trasero están colocados en un empaque; el borde interno inferior del empaque extendiéndose en una dirección radialmente hacia adentro alrededor de una superficie interna del empaque, el borde interno inferior teniendo una superficie superior que está en una relación espaciada con el borde interno superior donde el molde frontal es sellado de manera removible dentro de y se mantiene en posición en el empaque por el borde interno inferior; dispensar una cantidad predeterminada de un material de resina formadora de lentes curable por radiación UV en la cavidad formadora de lente, el material de resina comprendiendo al menos - Tl -un material polimerizable y al menos un foto-iniciador, que se curan cuando se exponen a la luz UV; y exponer el material de resina dispensado en la cavidad formadora de lente a una fuente de luz UV por un lapso de tiempo predeterminado a una intensidad predeterminada para curar el material de resina sin necesidad ya sea de enfriar o de añadir calor al material de resina.
2. El método de la reivindicación 1, en el cual la luz UV pasa a través de un miembro de difusión antes de que la luz UV pase a través y cure el material de resina formadora de lentes.
3. El método de la reivindicación 2, en el cual el material de resina en la cavidad formadora de lentes es girado alrededor de un eje que se extiende perpendicular al plano del lente durante el curado del material de resina formadora de lentes .
4. El método de la reivindicación 1, en el cual el molde frontal comprende un material de níquel revestido con una superficie dura de carbón.
5. El método de la reivindicación 1, en el cual el molde trasero comprende un material de vidrio transparente .
6. El método de la reivindicación 1, en el cual el material de resina formadora de lentes es expuesto a la luz UV por un período de dos y medio minutos o menos .
7. El método de la reivindicación 1, en el cual el empaque es retirado, exponiendo el borde del material de lente curado y se aplica una fuerza al menos en una porción de un borde de los moldes frontal y/o trasero para retirar el lente de los moldes frontal y trasero.
8. El método de la reivindicación 1, en el cual el foto-iniciador comprende una mezcla de óxido de bis (2,6-dimetoxibenzoil) -2 , 4 , 4-trimetilpentil fosfina y 2-hidroxi-2-metil-1-fenil-propan-1-ona .
9. El método de la reivindicación 1, en el cual el material de resina comprende además al menos un material de pigmento foto-cromático.
10. Un material de resina polimerizable, que comprende: i) un foto-iniciador que comprende una mezcla de óxido de bis (2 , 6-dimetoxibenzoil) 2 , 4, 4-trimetilpentil fosfina y 2-hidroxi-2-metil-1-fenil-propan-1-ona, y ii) un material polimérico que, cuando se expone a luz UV por un período de dos y medio minutos o menos, se cura sin necesidad ya sea de enfriamiento o de adición de calor al material de resina polimerizable.
11. El material de resina polimerizable de la reivindicación 10, donde el material polimérico comprende un monómero .
12. Un material de resina polimerizable, que comprende: i) al menos un foto-iniciador que comprende una mezcla de óxido de bis (2, 6-dimetoxibenzoil) -2, 4, 4-trimetilpentil fosfina y 2-hidroxi-2-metil-l-fenil-propan-1-ona, ii) al menos un material polimérico que, cuando se expone a luz UV por un período de dos minutos o menos, se cura sin necesidad de ya sea enfriamiento o de adición de calor al material de resina polimerizable, y iii) al menos un pigmento foto-cromático.
13. Un aparato para hacer un lente de plástico, que comprende : un molde frontal que tiene una superficie interna reflejante, no absorbente de radiación UV; un molde trasero que es transmisor de luz UV; un empaque transparente a la luz UV, el empaque teniendo un borde interno inferior para asegurar el molde frontal al empaque y un borde interno superior en relación espaciada con el borde interno inferior para mantener el molde trasero en una relación espaciada con el molde frontal, el molde frontal y el molde trasero espaciados definiendo una cavidad formadora de lente; el borde interno inferior del empaque extendiéndose en una dirección radialmente hacia adentro alrededor de una superficie interna del empaque, el borde interno inferior teniendo una superficie superior que está en una relación espaciada con el borde interno superior, donde el molde frontal es sellado de manera removible dentro de y se mantiene en posición en el empaque por el borde interno inferior; medios para dispensar una cantidad predeterminada de un material de resina formadora de lentes curable por UV en la cavidad, el material de resina comprendiendo una mezcla de un material polimerizable y un foto-iniciador, la cual mezcla se cura cuando se expone a la luz UV en menos de alrededor de dos minutos y medio; y medios para exponer la resina dispensada en la cavidad formadora de lente a una fuente de luz UV por un lapso de tiempo predeterminado a una intensidad predeterminada para curar el material de resina sin necesidad ya sea de enfriar o de añadir calor al material de resina.
14. El aparato de la reivindicación 13 , donde la luz UV pasa a través de un miembro de difusión antes de que la luz UV pase a través y cure el material de resina formadora de lentes.
15. El aparato de la reivindicación 14 , donde una tornamesa hace girar el material de resina en la cavidad formadora de lente alrededor de un eje que se extiende perpendicular al plano del lente durante el curado del material de resina formadora de lentes .
16. El aparato de la reivindicación 13 , donde el molde frontal comprende un material de níquel revestido con una superficie dura de carbón.
17. El aparato de la reivindicación 13, donde el molde trasero comprende un material de vidrio transparente.
18. Un empaque para uso en la fabricación de un lente de plástico, que comprende un empaque transparente a luz UV teniendo (i) un borde interno inferior, el borde interno inferior extendiéndose en una dirección radialmente hacia adentro alrededor de una superficie interna del empaque, el borde interno inferior teniendo una superficie superior que está en una relación espaciada con el borde interno superior, el borde interno inferior sellando de manera removible un molde frontal al empaque, el borde interno inferior manteniendo el molde frontal en el empaque; y (ii) un borde interno superior que se extiende en una dirección radialmente hacia adentro de manera circunferencial alrededor de la superficie interna, el borde interno superior teniendo una superficie que se extiende anularmente, el borde interno superior manteniendo un molde trasero en una relación espaciada con el borde interno inferior, los bordes interno superior e inferior definiendo una cavidad formadora de lentes sustancialmente auto-sellante cuando el molde frontal y el molde trasero son asegurados de manera removible en el empaque.
19. Un molde frontal para uso en la fabricación de un lente de plástico, el molde frontal comprendiendo un material de níquel revestido con una superficie dura de carbón.
20. Un método para revestir un sustrato, que comprende revestir el sustrato en el cual pasa luz UV a través de un miembro de difusión antes de que pase luz UV a través y cure el sustrato foto-cromático revestido con al menos una composición foto-cromática, y curar el sustrato foto-cromático revestido exponiendo el sustrato revestido a luz UV sin necesidad ya sea de enfriar o de añadir calor al sustrato revestido.
21. El método de la reivindicación 20, donde el sustrato revestido es expuesto a una fuente de luz UV por un lapso de tiempo predeterminado a una intensidad predeterminada para curar el material de revestimiento.
22. El método de la reivindicación 20, en el cual el sustrato comprende un lente óptico.
23. El método de la reivindicación 20, en el cual el sustrato comprende un armazón para lentes ópticos .
24. El método de la reivindicación 20, en el cual el sustrato comprende uñas .
25. Un material de revestimiento para un sustrato, que comprende al menos un pigmento foto-cromático y al menos un medio base, el cual se cura por exposición a luz UV o aire sin necesidad ya sea de enfriar o añadir calor al material de revestimiento .
26. La composición de revestimiento de la reivindicación 25, donde el medio base comprende al menos uno de los siguientes: ciclometicona, aceite mineral, acetato de etilo, alcohol isopropílico, acetato de butilo, acetato de propilo, copolímero de acrilatos, resina epóxica, nitrocelulosa, acetato butirato de celulosa, etocrileno benzofenona-1, isoestearoil queratina hidrolizada, pantenol, alcohol n-butílico, resina de poliéster, resina de formaldehído, y similares.