“PROCESSO PARA FORMAR PELO MENOS UMA CAMADA DE
REVESTIMENTO SOBRE UMA SUPERFÍCIE TÓRICA DE UM ARTIGO ÓPTICO” A presente invenção diz respeito a um processo para fabricar uma camada de revestimento de uma composição curável sobre uma superfície tórica de um artigo óptico, em particular uma lente oftálmica ou bruto de lente, e em particular uma camada de revestimento funcional.
Em uma forma de realização da invenção, a camada de revestimento é uma composição de revestimento adesiva curável por meio da qual uma outra camada de revestimento ou pilha de camadas de revestimento são transferidas de um suporte sobre a superfície tórica do artigo óptico. E uma prática comum na técnica revestir pelo menos uma face de uma lente oftálmica ou bruto de lente com vários revestimentos funcionais para comunicar à lente ou bruto de lente propriedades adicionais ou melhoradas. Assim, é prática usual revestir pelo menos uma superfície de uma lente oftálmica ou bruto de lente, tipicamente feita de um material vítreo orgânico, sucessivamente com, partindo da superfície da lente ou bruto de lente, um revestimento base resistente ao impacto e/ou adesivo, um revestimento resistente à abrasão e/ou arranhadura (habitualmente designada como “camada dura”), um revestimento anti-reflexão, e, opcionalmente, camada de topo final hidrofóbica, assim como outros revestimentos tais como revestimento polarizado e revestimento fotocrômico ou fingidor.
Numerosos processos e métodos foram propostos para revestir uma superfície de uma lente oftálmica ou bruto de lente. A Patente US n° 6.562.466 divulga um processo para transferir um revestimento sobre uma face principal de um bruto de lente que compreende depositar uma quantidade necessária de uma cola curável sobre uma face principal de um bruto de lente, levando um revestimento transportado por um suporte flexível em contato com a cola curável, aplicando uma pressão ao suporte flexível para espalhar a cola e formar uma camada uniforme de cola na face principal do bruto de lente, curar a cola e retirar o suporte, por meio do qual recupera-se um bruto de lente tendo o revestimento aderido à face principal do bmto de lente. O Pedido de Patente US n° 10/417525 divulga um processo similar ao processo descrito acima.
Estes processos serão aludidos como “processos de transferência de revestimento” ou “tratamento de face posterior (BST)” visto que a transferência de revestimento é usualmente efetuada na face posterior da lente. O Pedido de Patente US N° 10/750.145 divulga um processo para fabricar um artigo óptico revestido livre de linhas de colagem visíveis que compreende: - (i) fornecer um artigo óptico tendo pelo menos uma face principal geometricamente definida afinada mas não polida; - (ii) fornecer uma parte de molde tendo uma superfície interna e uma externa; - (iii) depositar sobre a dita face principal do dito artigo óptico ou sobre a superfície interna de um molde uma quantidade necessária de uma composição de revestimento curável líquida; - (iv) mover relativamente entre si o artigo óptico e a parte de molde para levar a composição de revestimento em contato com a face principal do artigo óptico ou em contato com a superfície interna da parte de molde; - (v) aplicar pressão à parte de molde para espalhar a composição de revestimento curável líquida sobre a dita face principal e formar uma camada uniforme da composição de revestimento líquida sobre a face principal; - (vi) curar a camada da composição de revestimento líquida; - (vii) retirar a parte de molde; e - (viií) recuperar um artigo óptico revestido livre de linhas de colagem visíveis.
Preferivelmente, a pressão é mantida durante a etapa de cura.
Este processo posterior será aludido como “processo de revestimento por prensa”.
Por uma quantidade necessária ou pré medida de composição de revestimento curável líquida ou cola, significa uma quantidade suficiente para formar um revestimento final que cobre a área de superfície inteira da superfície a ser revestida ou para obter transferência e adesão do revestimento.
Tanto no processo de revestimento por prensa quanto nos processos de transferência de revestimento uma exigência importante é que, no curso da etapa de aplicação de pressão, a composição curável esteja regularmente espalhada sobre a área de superfície inteira do artigo óptico de modo que, depois de curar, seja formada uma camada de revestimento ou uma intercamada de adesão, preferivelmente de espessura uniforme, que cubra a área de superfície inteira do artigo óptico.
Concomitantemente, a quantidade de composição curável deve ser mantida tão baixa quanto possível para prevenir transbordamento grande da composição curável na periferia do artigo óptico para se evitar uma etapa de limpeza adicional para eliminar a composição da periferia do artigo.
Nos processos de revestimento por prensa e revestimento de transferência acima, foi proposto depositar a composição curável na forma de uma gota no centro da superfície do artigo óptico ou de padrões de quanto (4) gotas nos cantos de um quadrado centralizado sobre a superfície ou de cinco (5) gotas, uma no centro e quatro nos cantos de um quadrado centralizado.
Verificou-se que, quando a superfície do artigo óptico a ser revestido é uma superfície tórica, depositar apenas uma gota da composição curável ou padrões de quatro ou cinco gotas como acima aleatoriamente sobre a superfície do artigo óptico, a composição curável não se espalha regularmente sobre a área de superfície inteira do artigo óptico, assim, deixando áreas não cobertas no artigo óptico final, a menos que quantidades grandes de composição curável sejam usadas resultando provavelmente em um transbordamento da composição curável na periferia do artigo óptico.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO É um objetivo da invenção fornecer um processo para formar pelo menos uma camada de revestimento em que uma quantidade necessária de composição curável líquida é depositada sobre uma superfície tórica de um artigo óptico, em particular uma lente oftálmica ou bruto de lente, e é espalhada sob pressão sobre a superfície tórica inteira do artigo óptico, por meio da qual, depois de curar, a composição de revestimento curável forma uma camada de revestimento curada, preferivelmente de espessura uniforme, que cobre a área de superfície inteira da superfície do artigo óptico; É um outro objetivo da invenção fornecer um processo como acima em que a quantidade de composição curável usada evita o transbordamento da composição curável na periferia do artigo óptico; É ainda um objetivo da invenção fornecer um processo como acima que é um processo de revestimento por prensa; É ainda um outro objetivo da invenção fornecer um processo como acima que é um processo de revestimento por transferência.
De acordo com os objetivos acima e aqueles que serão mencionados e tomar-se-ão evidente abaixo, o processo para formar pelo menos uma camada de revestimento sobre uma superfície tórica de um artigo óptico de acordo com a invenção compreende: - fornecer um artigo óptico tendo uma superfície tórica compreendendo um primeiro meridiano principal com um raio inferior de curvatura r e um segundo meridiano principal com um raio superior de curvatura R (r < R) e uma periferia; - depositar sobre a dita superfície tórica do artigo óptico uma quantidade pré medida de uma composição curável líquida; - aplicar pressão sobre a dita quantidade pré medida de composição curável líquida para fazer com que a dita composição curável líquida se espalhe sobre a superfície tórica do artigo óptico; - curar a composição curável líquida; e - recuperar um artigo óptico revestido com pelo menos uma camada de revestimento. em que, a etapa de deposição da composição curável líquida compreende depositar sobre a superfície tórica pelo menos duas gotas da composição curável líquida, cada uma dentro de um de dois setores opostos centralizados no primeiro meridiano principal de raio inferior de curvatura r e tendo um ângulo de vértice até 40°, preferivelmente até 30°.
Preferivelmente as duas gotas são depositadas no primeiro meridiano do raio inferior da própria curvatura.
Em um forma de realização preferida, as duas gotas são também depositadas a uma distância da periferia do artigo óptico variando de 2 a 20 mm, preferivelmente de 5 a 10 mm (distância da borda da gota até a periferia do artigo óptico).
As gotas adicionais da composição curável líquida também podem ser usadas, em particular para formar padrões de 3,4 e 5 gotas.
No padrão de 3 gotas a gota adicional é preferivelmente depositada no centro da superfície tórica.
No padrão de 4 gotas as duas gotas adicionais são preferivelmente depositadas cada uma em um de dois setores como definido acima mas centralizados no segundo meridiano principal do raio superior da curvatura R, e mais preferivelmente no segundo meridiano principal.
Preferivelmente também, as duas gotas adicionais são depositadas a uma distância da periferia do artigo óptico variando de 2 a 20 mm, preferivelmente de 5 a 10 mm, No padrão de 5 gotas, preferivelmente duas das gotas adicionais são depositadas como as gotas adicionais do padrão de 4 gotas e a terceira gota adicional é depositada no centro do artigo óptico. Este padrão de 5 gotas é o padrão mais preferido para o processo da invenção. A deposição de uma gota em um setor significa que pelo menos 50%, preferivelmente pelo menos 60%, mais preferivelmente pelo menos 70% e ainda melhor 100%, da superfície de contato da gota com a superfície tórica está situada dentro do setor correspondente.
Também, exceto para a gota adicional depositada no centro da superfície tórica, a distância mínima entre o centro da superfície tórica e a borda de cada gota é preferivelmente de 10 a 20 mm e melhor de 15 a 25 mm.
As gotas da composição curável também podem ser ligadas através de linhas finas da composição curável.
Por linhas finas é intencionado linhas da largura de no máximo igual ao tamanho das gotas (o diâmetro no caso de gotas circulares).
Comparado com o caso em que a composição curável líquida é depositada em um padrão de gota, depositar a composição curável líquida como uma linha fina evita uma dispensa alternada da composição curável líquida que pode criar bolhas e alterar as cosméticas da lente.
Uma ou mais linhas finas podem ser depositadas.
Preferivelmente, as linhas finas são linhas retas que se estendem de um lado tórico alto para um outro lado tórico alto da superfície da lente.
Em uma outra forma de realização da invenção, a composição curável líquida é depositada na forma de pelo menos uma linha fina ao longo do primeiro meridiano principal de raio inferior de curvatura.
De fato, o padrão de deposição da linha fina pode ser definido como dispensar as gotas em uma linha de fluxo contínua, Como indicado acima, a quantidade da composição curável deve ser mantida baixo para evitar o transbordamento durante o processo de revestimento, mas suficiente para se obter a cobertura da área de superfície inteira da superfície tórica.
Tipicamente, a quantidade total de composição curável é de 0,25 g ou menos, preferivelmente de 0,20 g ou 0,12 g.
Usualmente, as gotas são de forma circular e a relação d/D do diâmetro d das gotas da composição curável para o diâmetro D do artigo óptico varia de 0,005 a 0,3, e tipicamente é de 0,01 a 0,15. Naturalmente, esta relação é dependente do número de gotas depositadas e da viscosidade da composição curável líquida, mantendo em mente que a quantidade total de composição curável deve ser mantida baixo, preferivelmente sendo de 0,25 g ou menos, e melhor de 0,20 g ou menos, A composição de revestimento curável líquida pode ser qualquer composição curável líquida clássica tipicamente usada para formar camadas de revestimento funcionais para melhorar as propriedades ópticas e/ou mecânicas de um artigo óptico, em particular uma lente oftálmica ou bruto de lente, por exemplo, um revestimento base para melhorar a adesão e/ou resistência ao impacto, um revestimento resistente à abrasão e/ou arranhadura (habitualmente designado como camada dura), uma camada de topo hidrofóbico, assim como outros revestimentos tais como um revestimento polarizado e um revestimento fotocrômico ou tingidor.
Em particular, a composição curável líquida pode ser uma composição adesiva curável líquida para o uso em um processo de revestimento por transferência.
As composições de revestimento resistentes ao impacto e de base preferidas são látex de poliuretano ou látex de acrílico.
As composições de revestimento duras anti-abrasão preferidas compreendem um hidrolisado de um ou mais epoxissilanos e um ou mais cargas inorgânicas tais como sílica coloidal.
As composições de revestimento líquidas curáveis podem ser termícamente curadas ou curadas através de irradiação luminosa, em particular irradiação UV ou ambos. Preferivelmente, as composições de revestimento líquidas curáveis são composições de revestimento curáveis por UV e em particular composições de revestimento duras anti-abrasão curáveis por UV. A superfície tórica do artigo óptico pode ser uma superfície nua, isto é, uma superfície livre de qualquer camada de revestimento depositada ou a mesma pode ser uma superfície tórica já coberta com uma ou mais camadas de revestimento funcionais, em particular uma camada de revestimento base. A superfície tórica do artigo óptico, em particular uma lente oftálmica ou bruto de lente, é preferivelmente a superfície da face posterior do artigo, isto é, a superfície do artigo que em uso, é a mais próxima do olho do usuário. A etapa de aplicação de pressão do processo da presente invenção pode ser convenientemente implementada usando uma parte de molde rígida cuja superfície interna, isto é, a superfície da parte de molde intencionada a entrar em contato com a composição curável líquida, inversamente duplica a geometria da superfície tórica a ser revestida ou uma parte de molde flexível cuja superfície interna inversamente duplica a geometria da superfície tórica sob a pressão aplicada.
Obviamente, a pressão é aplicada sobre a superfície externa da parte de molde. A parte de molde flexível pressurizante pode ser uma pastilha flexível, preferivelmente tendo curvatura de base mais alta do que a curvatura da superfície tórica a ser revestida, em particular uma superfície tórica de lado posterior, A pastilha flexível pode ser fabricada de qualquer material apropriado, preferivelmente de um material plástico flexível, especialmente um material termoplástico e em particular de policarbonato. A superfície de trabalho da pastilha flexível isto é, a superfície da pastilha em contato com a composição de revestimento líquida curável pode ter um alívio organizado de acordo com um padrão, em outras palavras, pode ser microestruturado e pode conferir à lente final uma superfície óptica tendo as propriedades comunicadas pela microestrutura (por exemplo, propriedades anti-reflexivas).
As técnicas diferentes para se obter uma parte de molde microestruturada são divulgadas na W099/29494.
Quando do uso de uma pastilha flexível, é necessário apenas fornecer a pastilha com uma superfície a geometria da qual conforma-se com a forma geral da superfície tórica do artigo óptico sobre o qual o revestimento deve ser aplicado, em uma forma côncava ou convexa, mas não é necessário que esta superfície corresponda estritamente com a geometria da superfície do artigo óptico a ser revestido. Assim, a mesma pastilha flexível pode ser usada para aplicar revestimentos sobre artigo óptico tendo superfícies tóricas de geometrias específicas diferentes. No geral, a pastilha flexível tem duas superfícies principais paralelas e consequentemente tem uma espessura uniforme. Preferivelmente, a pastilha flexível é esférica.
As pastilhas flexíveis tipicamente têm uma espessura de 0,2 a 5 mm, preferivelmente de 0,3 a 5 mm. Mais preferivelmente, a pastilha flexível é fabricada de policarbonato, e neste caso a espessura é preferivelmente de 0,5 a 1 mm.
Preferivelmente, as pastilhas flexível são transparente à luz, em particular às luz UV, permitindo assim a cura por UV da composição de revestimento.
De acordo com a invenção, uma pressão é exercida sobre a superfície externa da pastilha (isto é, a superfície da pastilha que não está em contato com a composição de revestimento) e é de modo preferível substancialmente mantida pelo menos até a formação de gel da composição. A aplicação e a manutenção da pressão pode ser efetuada através do uso de uma membrana inflável colocada sobre a superfície externa da pastilha. A pressão aplicada usualmente varia de 10 a 350 kPa (3,5 kgf/cm ), e preferivelmente de 30 a 150 kPa, ainda melhor de 30 a 100 kPa.
Como anteriormente mencionado, a pressurização da pastilha flexível pode ser efetuada usando uma membrana inflável. A membrana inflável pode ser feita de qualquer material elastomérico que possa ser suficientemente deformado pela pressurização com fluido apropriado para impulsionar a pastilha flexível contra a lente ou bruto de lente em conformidade com a geometria da superfície da lente ou os bruto de lente.
Tipicamente, a membrana inflável tem uma espessura variando de 0,50 mm a 5,0 mm e um alongamento de 100 a 800%, e um durômetro de 10 a 100 Shore A.
Se a composição de revestimento é termicamente curada, então o material da membrana inflável deve ser selecionado para suportar a temperatura de cura.
Se a composição de revestimento é curada por UV, então um material transparente deve ser selecionado, por exemplo, uma borracha de silicona transparente ou outras borrachas transparentes ou látexes: a luz UV é preferivelmente irradiada da lateral da parte de molde. A pressão aplicada à parte de molde pela membrana inflável tipicamente varia de 10 kPa a 150 kPa e dependerá da lente ou bruto de lente e dos tamanhos e curvaturas da pastilha flexível. Naturalmente, a pressão precisa ser mantida sobre a pastilha flexível e a lente ou bruto de lente até que a composição de revestimento esteja suficientemente curada de modo que adesão suficiente do revestimento para a lente ou bruto de lente seja obtida. A parte de molde flexível do processo da invenção pode ser a própria membrana inflável descrita acima, em particular uma membrana inflável de um aparelho acumulador de ar. Neste caso, naturalmente, nenhuma pastilha flexível é usada.
Pressões similares como com uma pastilha flexível são usadas com a membrana inflável, A pastilha ou a membrana inflável podem ser pré revestidas, por exemplo, com um revestimento de liberação, para exibir boa superfície óptica para manter o grau óptico do bruto de lente revestido.
Como para a pastilha flexível, a membrana inflável pode compreender na sua superfície que contata a composição de revestimento uma micro-estrutura ou padrão que será duplicada no revestimento durante o processo de revestimento. A parte de molde pode ser obtida usando-se processos conhecidos tais como nivelamento de superfície, termoconformação, termoconformação a vácuo, termoconformação/compressão, moldagem por injeção e moldagem por ínjeção/compressão.
Como anteriormente indicado, uma superfície tórica tem dois meridianos principais, de raios R e r com R > r, e é possível calcular duas curvaturas bases BLR e BLr que correspondem respectivamente aos raios R e r que definem a superfície tórica. A curvatura base (ou base) é definida como o raio 530/raio de curvatura (em mm). Assim, com R e r em mm.
Preferivelmente, a parte de molde flexível é esférica e tem uma curvatura base BC.
As curvaturas base da superfície tórica BLR e BLr e a curvatura base da parte de molde flexível BC preferivelmente devem satisfazer as seguintes relações: BLR < BLr a) se BLr-BLR <3,5 0 < BC - BLR < 3 } |BC - BLr| < 1 } preferivelmente 0,2<BC -BLR<2,5} |BC - BLrj < 0,5 } b) se BLr-BLR >3,5 BLR < BC < BLr A superfície interna da parte de molde pode ser pré revestida com uma camada de revestimento ou uma pilha de camadas de revestimento de modo a serem transferidas sobre a superfície tórica durante a implementação do processo da invenção. Naturalmente, quando uma pilha de camadas é formada sobre a superfície interna da parte de molde elas são colocadas na ordem inversa daquela que elas devem ser empilhada sobre a superfície tórica. A camada de revestimento ou pilha de camadas de revestimento transferidas podem compreender qualquer camada de revestimento ou pilha de camadas de revestimento classicamente usadas no campo óptico, tal como uma camada de revestimento anti-reflexiva, uma camada de revestimento anti-abrasão, uma camada de revestimento resistente ao impacto, um revestimento de topo hídrofóbico, uma camada de revestimento polarizada, uma camada de revestimento fotocrômica, um revestimento óptico-eletrônico, um revestimento elétrico-foíocrômico, uma camada de revestimento de tingimento, uma camada impressa tal como um logotipo ou uma pilha de duas ou mais destas camadas de revestimento, Preferivelmente, a pilha transferida de camadas de revestimento compreende; - opcionalmente, um revestimento de topo hidrofóbíco; - uma pilha anti-reflexiva, no geral compreendendo material inorgânico tal como óxido metálico ou sílica; - uma camada dura, preferivelmente compreendendo um hidrolisado de um ou mais epoxissílano(s) e um ou mais carga(es) inorgânica(s) tal(is) como sílica coloidal; - opcionalmente, uma base resistente ao impacto, preferivelmente um látex de poliuretano ou um látex acrílico; cada uma das camadas da pilha sendo depositada sobre a superfície interna da parte de molde na ordem relatada acima, O método da invenção é particularmente interessante para transferir a pilha inteira compreendendo “camada de topo, camada anti- reflexiva, camada dura e camada base”.
No geral a espessura da camada anti-reflexiva varia de 80 nm a 800 nm e preferivelmente de 100 nm a 500 nm. A espessura da camada dura preferivelmente varia de 1 a 10 micrômetros, preferivelmente de 2 a 6 micrômetros. A espessura da camada base preferivelmente varia de 0,5 a 3 micrômetros.
Tipicamente, a espessura da camada de revestimento total ou pilha de camadas de revestimento a ser transferida é de 1 a 500 μηι, mas é preferivelmente menor do que 50 pm, mais preferivelmente menor do que 20 micrômetros, ou ainda melhor de 10 μηι ou menos.
Quando, o processo da presente invenção é usado para transferir as camadas de revestimento sobre a superfície tórica do artigo óptico, a composição curável líquida é uma composição adesiva curável ou cola que depois de curar forma uma intercamada adesiva entre as camadas de revestimento transferidas e a superfície tórica do artigo óptico.
Em uma outra forma de realização da invenção, uma película transparente pode ser colocada entre a face interna da parte de molde e a superfície tórica do artigo óptico tendo a quantidade pré medida de composição curável líquida depositada sobre ela, por meio da qual, depois da conclusão do processo, a película transparente é colada sobre a superfície tórica do artigo. A película é feita de qualquer material transparente adequada, e preferivelmente de um material plástico transparente tal como polímeros e copolímeros de poli(met)acrilato, policarbonato, poliuretano, politiouretano, poliepissulfeto e misturas destes.
Tipicamente, a película transparente terá preferivelmente uma espessura de 1 mm ou menos, mais preferivelmente de 500 pm ou menos, ainda melhor de 100 pm ou menos. A face externa da película transparente, isto é, a face da película que não entrará em contato com a composição curável, pode ser previamente fornecida com uma ou mais da camadas de revestimento funcionais, como definido acima, por meio da qual um ou mais revestimentos funcionais também são aplicados ao artigo óptico depois da conclusão do processo. A cola ou adesivo pode ser qualquer cola ou adesivo curável, de modo preferível uma cola ou adesivo termicamente curável ou fotocurável, em particular curável por UV, que promoverá a adesão do revestimento à superfície óptica do artigo óptico sem comunicar as propriedades ópticas do artigo óptico acabado.
Alguns aditivos tais como corantes e/ou pigmentos fotocrômicos podem ser incluídos na cola. A cola ou adesivo curável pode ser composto de poliuretano, composto de epóxi, composto de (met)acrilato tais como di(met)acrilato de polietileno glicol, di(met)acrilatos de bisfenol A etoxilado.
Os compostos preferidos para a cola ou adesivo curável são compostos de acrilato tais como diacrilatos de polietileno glicol, diacrilatos de bisfenol A etoxilado, vários acrilatos trifuncionais tais como triacrilato de trimetilolpropano (etoxilado) e tris(2-hidroxietil)-isocianurato.
Os acrilatos monofuncionais tais como acrilato de isobomila, acrilato de benzila, acrilato de feniltioetila também são adequados.
Os compostos acima podem ser usados sozinhos ou em combinação.
Preferivelmente, quando curada, a camada de cola tem uma espessura uniforme. As colas adequadas são comercialmente disponíveis da Loctite Company. A espessura da camada de cola final depois de curar é preferivelmente menor do que 100 pm, preferivelmente menor do que 80 pm, o mais preferivelmente menor do que 50 pm e usualmente de 1 a 30 pm. O artigo óptico pode ser fabricado de qualquer material adequado para fabricar lentes ópticas mas é preferivelmente fabricada de um material plástico e em particular de copolímero de bis-alilcarbonato de dietileno glicol (CR-39® da PPG INDUSTRIES), poli(met)acrilato, policarbonato (PC), poliuretano, politíouretano, e poliepíssulfeto, polímeros e copolímeros incluindo misturas destes, opcionalmente contendo compostos fotocrômícos. Também, o material de artigo óptico pode ser colorido. A superfície tórica do artigo óptico a ser revestido usando o processo da invenção pode ser uma superfície que foi refinado mas não polido. Tipicamente, uma tal superfície não polida refinada mas não polida terá um Rq de 0,05 a 1,5 pm, preferivelmente de 0,1 a 1,0 pm. Quando o artigo óptico é fabricado de polímero de carbonato dietileno glicol bis-alila, a rugosidade da superfície Rq da superfície refinada mas não polida é no geral de cerca de 1,0 pm, ao passo que quando o artigo óptico é fabricado de poli carbonato, a rugosidade da superfície da superfície refinada mas não polida é no geral de cerca de 0,5 pm.
Rq é determinado como segue: Um sistema TAYLOR HOBSON FTS (Form Talysurf Série 2) profílômetro/rugosímetro é vantajosamente usado para determinar a altura do perfil da raiz quadrada média Rq (2DRq) da superfície (também aludida como rugosidade Rq anterior). O sistema inclui uma ponta a laser (referência de produto 112/2033-541, por exemplo) e uma sonda de 70 mm de comprimento (referência de produto 112/1836) tendo uma ponta esférica/cônica de 2 mm de raio. O sistema mede um perfil bidimensional no plano da seção escolhido para obter uma curva Z = f(x). Neste exemplo o perfil é adquirido em uma distância de 20 mm. Várias características de superfície podem ser extraídas deste perfil, em particular a sua forma, ondulação e rugosidade.
Conseqüentemente, para determinar Rq, o perfil é submetido a dois processos diferentes, a saber extração da forma e filtração, que corresponde à extração da linha mediana.
As várias etapas para determinar um parâmetro Rq deste tipo são como segue: - aquisição do perfil Z = f(x), - extração da forma, - filtração (extração da linha média), e - determinação do parâmetro Rq. A etapa de aquisição de perfil consiste em mover o estilo do sistema anteriormente mencionado sobre a superfície da lente em questão, para armazenar as altitudes Z da superfície como uma função do deslocamento x.
Na etapa de extração da forma, o perfil obtido na etapa anterior está relacionada com uma esfera ideal, isto é, uma esfera com diferenças de perfil mínimas em relação àquela esfera. O modo aqui escolhido é o modo de arco LS (melhor extração de arco circular).
Isto fornece uma curva representativa das características do perfil da superfície em termos de ondulação e rugosidade. A etapa de filtração retém apenas defeitos que correspondem a certos comprimentos de onda. Neste exemplo, o objetivo é excluir ondulações, uma forma de defeito com comprimentos de onda mais altos do que os comprimentos de onda de defeitos devido à mgosidade. Aqui o filtro é do tipo de Gauss e o corte usado é 0,25 mm.
Rq é determinado a partir da curva obtida usando a seguinte equação: onde Zn é, para cada ponto, a diferença algébrica Z relativa à linha média calculada durante a filtração. A superfície tórica pode ser pré tratada antes de aplicar o processo da invenção. O pré tratamento pode ser físico, por exemplo um tratamento de descarga de plasma ou corona, ou químico, por exemplo um tratamento com solvente ou um tratamento com NaOH.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS O precedente e outros objetivos, características e vantagens da presente invenção facilmente tomar-se-ão evidente àqueles habilitados na técnica a partir de uma leitura da descrição detalhada a seguir quando considerada em conjunção com os desenhos anexos, em que - A Figura 1 é uma vista esquemática dos padrões de gota preferidos para o uso no processo da invenção; - As Figuras 2A e 2B são vistas esquemáticas das etapas principais de uma forma de realização de um processo de revestimento por prensa de acordo com a invenção; - As Figuras 3A e 3B são vistas esquemáticas das etapas principais de uma forma de realização de um processo de revestimento por transferência de acordo com a invenção; - As Figuras 4A a 4C são uma vista esquemática de um padrão de 5 gotas de composição curável de acordo com a invenção (figura 4A) e fotografias das superfícies tóricas revestidas resultantes de lentes obtidas através de um processo de revestimento por transferência usando o padrão de 5 gotas e uma quantidade total de 0,12 g (figura 4B) e 0,15 g (figura 4C) da composição curável líquida; - As Figuras 5A a 5C são uma vista esquemática de um padrão de 5 gotas da composição curável fora do escopo da presente invenção (figura 5A) e fotografias das superfícies tóricas revestidas resultantes de lentes obtidas através de um processo de revestimento por transferência usando o padrão de 5 gotas da figura 5A e um total de 0,12 g (figura 5B) e 0,15 g (figura 5C) da composição curável líquida; - As Figuras 6A a 6C são uma vista esquemática de um padrão de 3 gotas da composição curável de acordo com a invenção (figura 6A) e fotografias das superfícies tóricas revestidas resultantes das lentes obtidas através de um processo de revestimento por transferência usando o padrão de 3 gotas e uma quantidade total de 0,12 g (figura 6B) e 0,15 g (figura 6C) da composição curável líquida; - As Figuras 7A a 7C são uma vista esquemática de um padrão de 3 gotas da composição curável fora do escopo da presente invenção (figura 7A) e fotografias das superfícies tóricas revestidas resultantes de lentes obtidas através de um processo de revestimento por transferência usando o padrão de 3 gotas da figura 7A e uma quantidade total de 0,12 g (figura 7B) e 0,15 g (figura 7C) da composição curável líquida; - A Figura 8A é uma vista esquemática de um padrão de 4 gotas da composição curável líquida de acordo com a invenção e a figura 8B são fotografias das superfícies tóricas revestidas resultantes de lentes obtidas através de um processo de revestimento por transferência usando o padrão da figura 8A e uma quantidade total de composição curável líquida de 0,12 g - A Figura 9A é uma vista esquemática de um padrão de 4 gotas da composição curável líquida fora do escopo da invenção e a figura 9B são fotografias das superfícies tóricas revestidas resultantes de lentes obtidas através de um processo de revestimento por transferência usando o padrão da figura 9A e uma quantidade total de composição curável líquida de 0,12 g; A Figura 10A é uma vista esquemática de um padrão de gota central única da composição curável líquida e as figuras 10B e 10C são fotografias das superfícies tóricas revestidas resultantes de lentes obtidas através de um processo de revestimento por transferência usando o padrão de gota da figura 10A e uma quantidade total de composição curável líquida de 0,12 g e 0,15 g, respectivamente, e A figura 11 é uma vista esquemática de um padrão de deposição de linha fina da composição curável líquida.
Descrição Detalhada da Forma de Realização Preferida Referindo-se agora aos desenhos e em particular à figura 1, é esquematicamente representada uma lente 1 com uma periferia circular 2. A lente tem uma superfície tórica tendo um primeiro meridiano principal de raio inferior de curvatura r e um segundo meridiano principal de raio superior de curvatura R.
No processo de formação de revestimento da invenção, pelo menos duas gotas de uma composição curável líquida 2a, 2b são depositadas sobre a superfície tórica da lente 1 dentro de dois setores opostos Sl, S2 centralizados no primeiro meridiano principal r e tendo um ângulo de vértice a de até 40°, preferivelmente até 30°.
Como mostrado na figura 1, gotas adicionais podem ser fornecidas e são representadas pelas linhas pontilhadas.
Estas gotas adicionais são preferivelmente depositadas no centro da superfície tórica (gota 2c) e/ou nos setores opostos S’l, S’2 centralizados no segundo meridiano principal R e tendo um ângulo de vértice a5 de até 40°, preferivelmente até 30° (gotas 2d, 2e).
Preferivelmente, as gotas 2a, 2b, 2d, 2e são depositadas nos meridianos r e/ou R, e a uma distância da periferia da lente variando de 4 a 20 mm, preferivelmente de 5 a 10 mm (distância da borda da gota líquida até a periferia).
Os padrões de deposição acima permitem obter um revestimento que cobre a área de superfície inteira de uma superfície tórica de uma lente tanto em um processo de revestimento por prensa quanto um processo de revestimento por transferência como divulgado abaixo em conexão com as figuras 2A, 2B e 3A, 3B.
Posto que, a seguinte descrição será feita em conexão com a cura por UV da composição de revestimento líquida, aparelhos e processo similares podem ser usados com uma composição de revestimento termicamente curável.
Referindo-se à figura 2A, um bruto de lente 1, por exemplo um bruto de lente tórico, é colocado em um suporte de bruto de lente 2 com a sua face tórica refinada mas não polida geometricamente definida voltada para fora. 2, 3, 4 ou 5 gotas de composição de revestimento curável por UV líquida 3 são depositadas sobre a superfície tórica la (lado posterior) do bruto de lente 1, de acordo com os padrões divulgados em conexão com a figura 1.
Uma pastilha flexível fina 4, por exemplo uma pastilha esférica, é colocada sobre a composição de revestimento. A montagem inteira é depois colocada em frente da membrana 14 de um aparelho de membrana inflável 10. 0 aparelho de membrana inflável 10 compreende um acumulador fluido 11, por exemplo um acumulador de ar fornecido com o orifício de fluido 12, por exemplo um orifício de ar conectado a uma fonte de fluido pressurizado (não representada) para introduzir o fluido pressurizado dentro do acumulador e também evacuar o fluido pressurizado do acumulador. A face superior do acumulador 10 compreende uma porção transparente à luz 13, por exemplo uma porção de vidro de quartzo transparente ao UV, ao passo que a face inferior do acumulador 10 compreende uma membrana inflável transparente 14 em registro com o vidro de quartzo transparente 13.
Como mostrado na figura 2A, o aparelho 10 ainda compreende um meio de guia 15 para guiar lateralmente a membrana inflável 14 durante a sua inflação. Mais especificamente, este meio de guia compreende uma parte tronco- cônico ou funil 15 que se projeta para fora da face inferior do acumulador 10 e cuja base maior é obturado pela membrana inflável 14 e cuja base menor é uma abertura circular tendo um diâmetro pelo menos igual ao diâmetro da base da pastilha flexível 4 mas preferivelmente levemente maior (até 5 mm maior).
Tipicamente, a altura do funil variará de 10 a 50 mm, preferivelmente de 10 a 25 mm, e terá um afilamento de 10 a 90°, preferivelmente de 30 a 50°.
Finalmente, uma fonte de luz, por exemplo uma fonte de luz UV 16 é colocado por trás do acumulador 10 em frente da placa de quartzo transparente 13.
No geral, a montagem compreendendo o suporte do bruto de lente 2, o bruto de lente 1, as gotas de composição de revestimento 3 e a pastilha flexível 4 é colocada de modo que a borda da pastilha flexível 4 esteja dentro do plano da borda da abertura de base menor do funil 15 ou separado desta por uma distância até 50 mm, preferivelmente até 20 mm.
Como mostrado na figura 2B, um fluido pressurizado, tal como ar pressurizado, é introduzido no acumulador 11 a partir de uma fonte externa (não representada) através da entrada 12. O aumento de pressão dentro do acumulador, infla a membrana inflável 14 e, graças aos meios de guia da membrana 15, a membrana 14 uniformemente impulsiona a pastilha flexível 4 contra o bruto de lente 1, enquanto uniformemente espalha a composição de revestimento 3. A composição de revestimento é depois curada por UV.
Depois da conclusão da etapa de cura, o bruto de lente 1 é desmontado do suporte 2 e a pastilha flexível 4 é removida para recuperar um bruto de lente 1 cuja superfície tórica la é fornecida com um revestimento.
Naturalmente, no caso de um processo de cura térmica, a fonte de luz e a porção transparente da face superior do acumulador não são necessárias.
Neste caso também, a membrana inflável não precisa ser transparente. De outro modo, o aparelho permanece o mesmo.
As Figuras 3A e 3B são vistas esquemáticas do processo da invenção em que a transferência de um revestimento é realizada usando uma parte de molde ou carreador flexíveis que é impulsionado contra a superfície de bruto de lente usando uma membrana inflável. A Figura 3A mostra o bmto de lente, o carreador flexível e a membrana inflável antes da pressurização e inflação da membrana, ao passo que a figura 3B mostra a mesma depois da pressurização e inflação da membrana.
Referindo-se à figura 3A, um bruto de lente 1, tendo uma superfície tórica la é colocado em um suporte de bruto de lente 2 com a sua superfície tórica 1 a voltada para fora.
Gotas de adesivo transparente líquido 3 são depositadas de acordo com um padrão de disposição divulgado acima sobre a superfície tórica la do bruto de lente 1.
Um carreador flexível fino 4, por exemplo um carreador esférico, tendo um revestimento transferível 5 depositado sobre uma das suas faces, é colocado sobre as gotas de adesivo 3 de modo que o revestimento transferível 5 esteja em contato com as gotas de adesivo 3. A montagem inteira é colocada em frente de um aparelho de membrana inflável 10. O aparelho de membrana inflável 10 como divulgado acima, por exemplo um acumulador de ar 11 fornecido com orifício de fluido 12, por exemplo um orifício de ar conectado com uma fonte de fluido pressurizado (não representada) para introduzir fluido pressurizado dentro do acumulador e também evacuando o fluido pressurizado do acumulador. A face superior do acumulador 10 compreende uma porção transparente clara 13, por exemplo uma porção de vidro de quartzo transparente à UV.
Como mostrado na figura 3B, um fluido pressurizado, tal como ar pressurizado, é introduzido no acumulador 11 de uma fonte externa (não representada) através da entrada 12. O aumento de pressão dentro do acumulador, infla a membrana inflável 14 e, graças aos meios de guia da membrana 15, a membrana 14 uniformemente impulsiona o carreador flexível contra o bruto de lente 1, enquanto uniformemente espalha o adesivo 3. O adesivo é depois curado por UV.
Depois da conclusão da etapa de cura, o bruto de lente l é desmontado do suporte 2 e o carreador flexível 4 é removido para recuperar um bruto de lente 1 cuja superfície tórica la porta o revestimento transferido 5 pela adesão através da camada de revestimento adesiva 3.
Exemplos de 1 a 5 e exemplos comparativos Cl a C7 Em cada exemplo, a superfície posterior tórica de uma lente de 70 mm de diâmetro fabricada de policarbonato (PC) é revestida depositando- se, espalhando-se e curando-se uma composição de revestimento A adesiva, líquida, curável por UV, usando uma parte de molde flexível convexa (carreador).
Composição A adesiva curável por UV: 45% em peso de bis(4-metacrÍloiltioetil)sulfeto; 30% em peso de dimetacrilato de bisfenol-A etoxilado; 25% em peso de diacrilato de dietileno glicol; 3 ppc de Irgacure 819 (3% de fotoiniciador para 100% de monômeros). a) Deposição de revestimento protetor e de liberação sobre a parte de molde flexível.
Um revestimento de proteção e liberação é aplicado sobre a superfície frontal (convexa) do carreador da parte de molde flexível (carreadores de PC de 0,5 mm de espessura).
Parte de molde flexível (carreador);
Carreadores de PC de 0,5 mm de espessura curvatura de base de 6,40. A composição do revestimento de liberação de proteção revestimento (PRC) foi como segue: O revestimento de PRC é depositado como segue: O carreador de PC é limpo usando água de sabão e secado com ar comprimido. A superfície convexa do carreador é depois revestida com a composição de revestimento de proteção acima por intermédio de revestimento giratório com velocidade de aplicação de 600 rpm por 3 segundos e velocidade seca de 1200 rpm por 6 segundos. O revestimento é curado usando lâmpada Fusion System H+ a uma taxa de 1,524 m/minuto (5 pés por minuto). O revestimento de PRC não será transferido durante o processo BST e aderirá sobre a parte de molde flexível. Uma de suas funções principais é ajudar a liberação da composição de revestimento A curada da parte de molde flexível. bj Processo de Revestimento A composição de revestimento A adesiva curável por UV é depositada na superfície da lente posterior tórica, usando processos de acordo com a invenção (exemplos de 1 a 5) e fora do escopo da invenção (exemplos Cl a C7), que são similares àqueles divulgados em conexão com as figuras 3A a 3B.
Os parâmetros detalhados do processo são dados a seguir.
Parâmetros do Processo - pressão da membrana (pressão aplicada pela membrana no molde) 12 psi (0,827 bar) - irradiação de UV
Por uma lâmpada de Xenônio RC 742 OEM system com intensidade de UV de cerca de 1000 mW/cm" e 5 segundos de dose de UV a 220 mJ/cm2. - Tempo de Exposição 25 segundos Depois a lente tendo a sua superfície tórica posterior revestida com a composição A curada é separada da parte de molde flexível.
De modo a fazer uma avaliação da lente revestida com adesivo curada, a lente é imersa em um banho aquoso de pigmento preto BPI a 96°C mais ou menos 3°C durante 45 minutos. O revestimento adesivo curado é passível de ser colorido nestas condições, o substrato de lente de PC não sendo passível de ser colorido.
As áreas onde nenhuma transferência ocorreu (isto é, as áreas não cobertas pelo revestimento curado) não são coloridas e são visualizadas pelo olho nu.
As áreas que não são coloridas são identificadas como área de “mancha de nenhuma transferência (NTS)”, significando que o revestimento A não está espalhado em algumas áreas da superfície da lente.
Os parâmetros detalhados das lentes tóricas, carreador, padrões de gota da composição de revestimento adesiva e resultados da transferência de adesivo (transferência ou NTS) são dados na tabela 1.
Uma lente é boa se nenhuma NTS é observada.
As fotografias das figuras 4 a 10 mostram que usando padrões de gotas com apenas uma gota central ou sem nenhuma gota sobre ou próximo ao primeiro meridiano principal de raio inferior de curvatura (curvatura de base superior) resulta em “manchas de nenhuma transferência” grande ao passo que com pelo menos duas gotas no ou próximo ao primeiro meridiano principal uma boa transferência sem nenhuma “mancha de nenhuma transferência” é obtida.
Exemplos 6 e 7 Lentes de policarbonato progressivas de 70 mm de diâmetro (ESSILOR AIRWEAR®) com potência de 2,5, potência de prescrição +1,25 mais cilindro de 0,75 com ângulo de vértice 95°, de modo que as curvaturas posteriores das lentes sejam BLR = 4,40 e BLr = 5,10 sejam revestidas com uma pilha de camadas de revestimento HMC e uma composição adesiva curável por UV líquida (composição adesiva curável por UV A como definida acima) usando um carreador de PC de 0,5 mm de espessura (base 5,40 curva).
Os parâmetros com respeito a revestimento de camadas múltiplas em moldes flexíveis a serem transferidas (HMC), a composição adesiva curável líquida e o processo de transferência são dados abaixo: a) parte de molde flexível revestida com camada múltipla (carreador) Carreadores de PC de 0,5 mm de espessura (curva base 5,40) são revestido nas suas superfícies frontais com um revestimento de camada múltipla.
Nos exemplos 6, 7 o revestimento de camada múltipla compreende revestimento de topo hidrofóbico/revestimento anti-reflexivo/ revestimento duro/revestimento base (HMC).
Etapa 1: Revestimento de Proteção e Liberação A composição do revestimento de proteção e liberação foi como segue: 0 carreador de PC é limpo usando água de sabão e secado com ar comprimido. A superfície convexa do carreador é depois revestida com a composição de revestimento de proteção acima por intermédio de revestimento giratório com velocidade de aplicação de 600 rpm por 3 segundos e velocidade de secagem de 1200 rpm por 6 segundos. O revestimento é curado usando lâmpada Fusion System H+ em uma taxa de 1,524 m/minuto (5 pés por minuto). ETAPA 2: Camada de topo hidrofóbico e revestimento anti-reflexivo (AR) O carreador de PC depois da deposição do revestimento de proteção é revestido a vácuo como segue: A/ Tratamento AR a Vácuo Padrão: O tratamento AR a vácuo é realizado em um revestidor de caixa padrão usando práticas de evaporação a vácuo bem conhecidas. O seguinte é um procedimento para a obtenção do VAR no molde: 1. O carreador tendo o revestimento protetor já aplicado sobre a superfície, é carregado em um revestidor de caixa padrão e a câmara é bombeada em um nível de vácuo alto. 2, O revestimento hidrofóbico (Produto Químico = Shin Etsu KP801 M) é depositado sobre a superfície do carreador usando uma técnica de evaporação térmica, em uma espessura na faixa de 2 a 15 nm. O revestimento AR de camada múltipla dielétrica, que consiste de uma pilha de subcamadas de materiais de índice reffativo alto e baixo é depois depositada, no inverso da ordem normal. Os detalhes desta deposição são como tal: As espessuras ópticas das camadas de índice refrativo baixo e alto altemantes são apresentadas na tabela (Elas são depositadas na ordem indicada, a partir da superfície do molde): Uma pilha preferida é uma pilha em que o material de índice baixo é Si02 e o material de índice alto é Zr02.
Na conclusão da deposição da quarta camada da pilha anti- reflexão, uma camada fina de S1O2, compreendendo de uma espessura física de l a 50 nm, é depositada. Esta camada é para promover a adesão entre a pilha anti-reflexão de óxido e um revestimento duro de laca que será depositada sobre 0 molde revestido em um tempo posterior.
Etapa 3: Camada dura (HC) & Revestimento Base de Látex. O carreador de PC depois da deposição do revestimento de proteção e revestimento AR nas Etapas 1 e 2 é depois revestido por rotação pela solução de HC a 600 rpm/1200 rpm, e pré curada 10 minutos a 80°C, e mais uma vez revestido por rotação pela solução base de látex na mesma velocidade e pós curada por 1 hora a 80°C. O agente de copulação é uma solução pré condensada de: b) Parâmetros de Transferência - Composição adesiva fotocurável: Composição fotocurável A como anteriormente definida. - pressão da membrana (pressão aplicada pela membrana no molde) 12 psi (0,827 bar).
- Irradiação de UV
Por uma lâmpada de Xenônio/ RC 7420 OEM system com intensidade de UV de cerca de 1000 mW/cm2 e 5 segundos de dose de UV a 220 mJ/cm2. - Tempo de Exposição: 25 segundos.
Uma vez que a lente revestido com AR foi obtida, uma inspeção visual com o olho nu da superfície da lente revestida com AR no lado posterior.
Especialmente, uma inspeção do lado posterior da lente de modo a ver se a cor refletida é a mesma em todas as áreas desta superfície.
Se existem áreas de cor branca superior (devido à reflexão da luz), isto significa que nenhum AR foi transferido e esta área é identificada como um NTS (Mancha de Nenhuma Transferência).
Os resultados da transferência são dados na tabela 2.
Exemplos 8 a 12 As lentes foram todas lentes Essilor PC Varilux Comfort®, curva frontal de 5,50 com 1,25 de potência de adição em superfície a +0,50 esfera e -2,00 cilindro, com -5,10 / -6,90 curva posterior e 71 mm de diâmetro. Carreadores de HMC foram 68 mm de diâmetro com 6,40 curvas frontais. A composição de adesivo foi a mesma como nos Exemplos 1 a 7. O adesivo foi dispensado em um padrão de curso linear, como mostrado na Figura 11, ao longo do primeiro meridiano principal de curvatura inferior de um lado tórico alto para um outro lado tórico alto pela dispensa a partir de EFDTM. A pressão de acumulador no aparelho de membrana inflável foi ajustado para 12 psi (0,827 bar). A irradiação de UV foi a mesma como nos exemplos 1 a 7, exceto que o tempo de exposição foi de 40 segundos. Os resultados de mancha de não transferência são mostrados na tabela 3.