专利名称：将涂层转移到具有非常精密光学质量的透镜基材的表面上的方法
技术领域：
本发明涉及一种将至少一个涂层转移到透镜基材的至少一个几何限定的表面上的改进工艺或方法，该工艺或方法可在短时间内完成，而透镜基材没有任何变形的危险，该工艺或方法避免了使用液体可固化粘合剂组合物将涂层粘附到透镜基材上并且获得了经由均匀厚度的粘合剂层附着于该透镜基材的涂层。
2.相关技术的描述 本领域中常见的实践是，用几种涂层涂覆透镜基材，如眼科透镜或透镜毛坯的至少一个主表面，以赋予成品透镜额外的或改进的光学或机械性能。这些涂层一般称为功能性涂层。
因此，通常的做法是将通常由有机玻璃材料制成的透镜基材的至少一个主表面从透镜的该面开始顺序地涂覆上抗冲击涂层(抗冲击底漆)、耐磨和/或耐刮擦涂层(硬质涂层)、抗反射涂层和任选地疏水面漆层。也可将其它涂层如偏光涂层、光致变色涂层或染色涂层施加到透镜基材的一个或两个表面上。
已经建议了许多涂覆眼科透镜表面的工艺和方法并进行了公开。
-美国专利No.6,562,466描述了将涂层从至少一个模型件转移到透镜毛坯的至少一个几何限定表面上的一种工艺或方法，该工艺或方法包括 -提供具有至少一个几何限定表面的透镜毛坯； -提供具有一个带有涂层的内表面和一个外表面的载体或模型件； -在所述透镜毛坯的所述几何限定表面上或在所述涂层上沉积预定量的可固化粘合剂组合物； -彼此相对移动该透镜毛坯和该载体以使该涂层与可固化粘合剂组合物接触或使该可固化粘合剂组合物与该透镜毛坯的几何限定表面接触； -向该载体的外表面施加足够的压力使得一旦该可固化组合物固化最终粘合剂层的厚度小于100μm； -将粘合剂组合物层固化；和 -撤出该载体或模型件以回收该透镜毛坯，其中该涂层粘附在所述透镜毛坯的几何限定表面上。
US专利No.6,562,466使用液态的光或热可固化粘合剂组合物来将涂层从载体转移到透镜基材的表面上。要求液态可固化粘合剂组合物同时与载体上的暴露涂层和透镜基材的几何限定表面相粘着。该方法要求精确地将该液体粘合剂组合物滴下，必须避免该液体粘合剂太多或太少，这使得该方法较复杂且成本效率较低。另外，当该液体粘合剂组合物没有在该透镜曲面上非常均匀地铺展时该方法可能引起光学扭曲。特别地，当使用施加在挠性涂层载体上的气压(可膨胀膜装置)使该液体粘合剂组合物铺展时，施加的压力通常不能在整个载体表面上均匀分布，这导致该液体粘合剂组合物的不均匀铺展和最后固化的粘合剂层具有一些厚度变化。
发明概述 因此，本发明的一个目的在于提供将至少一个涂层从载体转移到透镜基材的几何限定的表面上的工艺或方法，该工艺或方法避免了现有技术工艺的缺点尤其是避免了使用可流动的液体可固化粘合剂组合物。
本发明的另一个目的是提供上述工艺或方法，该工艺或方法获得了涂层的透镜基材，其中该涂层通过厚度非常均匀的粘合剂层粘着在该透镜基材表面上。
根据本发明，提供了将至少一个涂层转移到透镜基材的至少一个几何限定的表面上的方法，该方法包括以下步骤 -(a)获得具有带有至少一个功能性涂层的主表面的载体； -(b)获得具有至少一个几何限定的表面的透镜基材； -(c)将透明粘合剂组合物层沉积在所述至少一个功能性涂层上或沉积在该透镜基材的所述至少一个几何限定的表面上； -(d)使所述透明粘合剂组合物层达到在该工艺条件下该层变得不可流动的状态，如果在步骤(c)结束时所述层还没有处于该种状态的话； -(e)使该载体和透镜基材彼此相对地移动以使该透明粘合剂组合物层与该透镜基材的所述至少一个几何限定的表面或与所述至少一个功能性涂层直接接触； -(f)将该透明粘合剂组合物层和所述至少一个功能性涂层或该透镜基材的所述至少一个几何限定的表面压制在一起； -(g)任选地，在压制步骤(f)过程中实施加热； -(h)停止压制步骤(f)；和 -(i)撤去该载体以回收涂有所述至少一个功能性涂层的透镜基材，该功能性涂层通过透明粘合剂组合物层粘着在所述至少一个几何限定的表面上。
在本发明方法的一个实施方案中，载体，优选挠性载体的主表面带有数个功能性涂层的堆叠体。当然，然后以与透镜基材上所需的涂层堆叠体的顺序相反的顺序将各涂层施加在载体的表面上。
优选地，将至少一个功能性涂层转移到透镜基材后表面的几何限定的表面上。在这种情况下，涂层转移方法称为BST(背面转移)法。当然，可以使用本发明的方法涂覆透镜基材的前表面的几何限定的表面或该透镜基材的后表面和前表面的几何限定的表面。透镜基材的后表面(通常是凹面)是在使用中最靠近佩带者眼睛的透镜基材表面。透镜基材的前表面(通常是凸面)是在使用中最远离佩带者眼睛的透镜基材表面。
可以通过本发明方法处理的眼科制品是成品或半成品，其优选包含透明聚合物基材。
在本发明中待涂覆的透镜基材的几何限定的表面可以是球形、复曲面或累进表面，条件是使用适当的球面挠性载体。
本发明还包括以下情形在载体带有的功能性涂层上或在透镜基材的几何限定的表面上预沉积透明粘合剂组合物层并使其达到该层不能流动的状态，可以将该载体或透镜基材储存并稍后用于本发明的工艺步骤e)-i)。
在本发明方法的一个优选的实施方案中，透明粘合剂组合物选自由压敏粘合剂(PSA)和热熔粘合剂(HMA)组成的组。
本发明的其它目的、特征和优点将通过以下详细说明变得明显。然而，应当理解，当说明本发明的具体实施方案时，详细描述和具体实例仅是出于说明目的给出，因为在本发明精神和范围内的各种改变和修改由此详细说明对本领域技术人员来说将变得显而易见。
附图简述 当结合附图考虑时本发明的上述内容和其它目的、特征及优点通过阅读以下的详细说明对本领域技术人员来说将变得显而易见，其中 -
图1A到1C是本发明方法第一个实施方案的用于将至少一个涂层转移到透镜基材的至少一个几何限定的表面上的主要步骤的示意图，其中透明粘合剂组合物层沉积在至少一个功能性涂层上； -图2A到2C是本发明方法第二实施方案的主要步骤的示意图，其中透明粘合剂组合物层沉积在透镜基材的至少一个几何限定的表面上； -图3是透镜基材中透明粘合剂组合物层的厚度不规则性布局图，该透镜基材涂有通过所述透明粘合剂组合物层粘着在所述透镜基材上的功能性涂层的堆叠体，该透明粘合剂组合物层已经沉积在具有带有所述功能性涂层的堆叠体的主表面的载体上，所述涂层堆叠体已经根据本发明的方法转移到所述透镜基材的表面上。图3与实施例1有关； -图4是透镜基材中粘合剂层的厚度不规则性的布局图，该透镜基材涂有通过所述粘合剂层粘着在所述透镜基材上的功能性涂层的堆叠体，所述粘合剂层由根据现有技术方法的液体可固化粘合剂组合物获得。图4与对比实施例1有关； -图5涉及根据本发明的透明粘合剂组合物层在沉积在整个透镜基材的表面上时的厚度测量方法。此测量方法用于实施例1和对比实施例1。
-图6示意性地说明了如何形成支撑元件以使用PSA涂覆的衬垫将PSA层施加到涂覆的载体上； -图7是适合于将PSA层从PSA层涂覆的衬垫转移到载体上的装置的示意图；和 -图8示意性地说明了将PSA层从PSA层涂覆的衬垫转移到载体上的方法。
发明的详细说明和优选实施方案 在本专利申请中，当涉及载体的基础曲率时，是指载体的工作表面的基础曲率，即在撤出载体之后带有待转移至透镜基材几何限定的表面上的涂层的表面。
同样地，透镜基材的基础曲率是指带有将要被转移的涂层的表面的基础曲率。在本申请中，基础曲率具有以下定义 对具有曲率半径R的球状表面来说，基础曲率(或基础)＝530/R(R的单位为mm)；此种定义在本领域中是相当经典的。对于复曲面来说，复曲面具有半径R和r的两个主子午线，其中R＞r，并且可以计算分别对应于限定复曲面的曲率半径R和r的两个基础曲率BLR和BLr(BLR＜BLr)。
基础曲率(或基础)定义为比率530/曲率半径(单位为mm)。因此， 和 其中R和r以mm为单位。
优选地，本发明中使用的载体具有球形并具有基础曲率BC。
上述复曲面的基础曲率BLR和BLr和载体的基础曲率BC优选应该满足以下关系 a)若BLr-BLR≤3.5 则0＜BC-BLR＜3且|BC-BLr|＜1 优选地 0.2＜BC-BLR＜2.5且|BC-BLr|＜0.5 b)若BLr-BLR＞3.5 则BLR＜BC＜BLr 当使用刚性载体时，优选该载体的基础曲率与透镜基材的基础曲率相同。
优选地，当使载体和透镜基材彼此相对移动时，首先将压力施加在载体的中心部分上并且在第二步中朝着透镜基材的边缘径向地增加压力。
在挠性载体和在透镜基材的背表面上进行涂层转移的情况下，该载体的凸状前表面可以具有比待涂覆的透镜基材的凹表面更短的曲率半径。
在中心施加压力，然后使该载体变形以顺应透镜基材的几何限定表面。
载体的直径可以比透镜毛坯的直径大或比该透镜毛坯的直径小。
用于本发明方法的透镜基材可以是任何透明的基材，优选常用于光学领域的任何塑性材料透明基材。透镜基材通常是透镜或透镜毛坯，优选是眼科透镜或透镜毛坯，更优选是透镜毛坯。眼科透镜毛坯如由透明塑性材料制成的透镜毛坯的主表面典型地进行表面机械处理。
此机械处理包括一组制备透镜毛坯的操作，该透镜毛坯的主表面是完全抛光的并且具有所需的曲率(光功率(power))。
机械处理通常包括三个连续的步骤磨削、精磨(也称作细磨)和抛光。
磨削是用来在透镜毛坯的表面上产生曲度的机械加工步骤。
在磨削之后进行的精磨(细磨)进一步改变透镜毛坯经处理表面的几何结构但会得到半透明透镜毛坯，该透镜毛坯的经处理表面仍然显示明显的表面粗糙度。
最后，抛光(相对较长时间的机械加工步骤，其通常不会改变经处理表面的几何结构)尽可能地除去剩余的粗糙度而获得最后透明的透镜毛坯。本发明中使用的透镜基材可以是经抛光的或仅经细磨而未经抛光的。
本发明中使用的透镜毛坯可以是成品透镜，即按其限定的形状获得的透镜，其两个主表面都经过表面加工或浇铸达到要求的几何结构。通常通过将可聚合组合物倾倒入显示所要求的表面几何结构的两个模具之间然后使其聚合来制备。透镜毛坯也可以是半成品透镜，即在模塑之后其主表面中仅一个经表面加工或浇铸达到所要求的几何结构的透镜，并且其中优选该透镜的一个面，优选是该透镜的前面，已预先用合适的涂层(抗反射、硬质涂层、底漆涂层、耐冲击涂层等)处理，而剩下的面，优选是该透镜的后面，使用本发明的方法进行涂覆。然后根据需要必须对其第二个面进行表面精加工。透镜毛坯也可以是偏光透镜或光致变色透镜。
其上涂层将要被转移到其上的透镜基材的几何限定的表面(优选后(凹)表面)可以是球形、复曲面或累进表面。所谓透镜基材的几何限定表面是指光学表面，即具有需要的几何结构和光滑度的表面，或是指具有需要的几何结构但仍然显示一定粗糙度的表面，例如已经被磨削和细磨但没有抛光的表面。
被细磨而没抛光的透镜基材的表面状态也可以用术语Rq表示。通常，细磨表面的Rq大于0.01μm，优选为0.01-0.5μm，更优选为0.05-0.25μm。通常，透镜毛坯抛光面的表面粗糙度Rq小于0.01μm，优选为0.005μm。Rq如下测定 有利地使用TAYLOR HOBSON FTS(得自Talysurf Series 2)轮廓仪/粗糙度测量系统测定该表面的均方根轮廓高度Rq(2DRq)(以前也称为粗糙度Rq)。该系统包括激光头(例如，产品基准112/2033-541)和70mm长的触头(产品基准112/1836)，该触头具有2mm半径的球形/锥形头。该系统测量在所选剖面中的二维轮廓以获得曲线Z＝f(x)。跨越20mm的距离取得该轮廓。可以由此轮廓提取各种表面特征，尤其是其形状、不平度和粗糙度。
因此，为了测定Rq，用两种不同的方法处理该轮廓，即形状提取和滤波，其相当于中线提取。
测定此类参数Rq的各种步骤如下 -获取轮廓Z＝f(x)， -形状提取， -滤波(中线提取)，和 -测定参数Rq。
轮廓获取步骤是将前述系统的触针在所述透镜的表面上移动，以储存随位移x变化的该表面的高度Z。在形状提取步骤中，前面步骤中获得的轮廓与理想球面相关，即相对于该球面具有最小轮廓差异的球面。在此所选定的模式是LS弧形模式(最佳圆弧提取)。这提供以不平度和粗糙度表示的代表该表面的轮廓特征的曲线。滤波步骤仅保留对应于某种波长的缺陷。目的是排除不平度，即一种缺陷形式，其波长高于由粗糙度引起的缺陷的波长。在此，滤波器是高斯类型的并且所使用的截止是0.25mm。
使用以下公式由所获得的曲线测定Rq 其中对于每个点，Zn是相对于滤波过程中计算的中线的代数差Z。
透镜基材的表面可以是裸露的表面，即没有任何沉积涂层的表面，或它可以是已经覆盖有一个或多个功能性涂层，尤其是底漆涂层的表面。
虽然透镜基材可以由无机玻璃或有机玻璃制成，但是它优选由有机玻璃制成。有机玻璃可以是热塑性塑料如聚碳酸酯和热塑性聚氨酯或热固性(交联的)材料二甘醇双(烯丙基碳酸酯)聚合物和共聚物(尤其是CR 39，得自PPG Industries)，热固性聚氨酯，聚硫氨酯，聚环氧化物，聚环硫化物，聚(甲基)丙烯酸酯，聚硫代(甲基)丙烯酸酯，以及它们的共聚物和共混物。透镜基材的优选材料是聚碳酸酯和二甘醇双(烯丙基碳酸酯)共聚物，尤其是由聚碳酸酯制成的基材。
待涂覆的透镜基材的几何限定的表面优选经预处理以促进透明粘合剂组合物层的粘附。可以使用任何物理或化学粘附促进预处理步骤如溶剂处理、NaOH处理或电晕放电处理。优选地，待涂覆透镜基材的几何限定的表面通过电晕放电预处理。
透明粘合剂组合物层或形成于载体带有的涂层或涂层堆叠体上，或形成于涂层被转移到其上的透镜基材的几何限定的表面上，优选形成于载体的涂层或涂层堆叠体上。
本发明方法的一个重要特征是 使透明粘合剂组合物层达到在该工艺条件下该层变得不可流动的状态，如果在步骤(c)结束时所述层还没有处于该种不可流动状态的话。这意味着，至少在移动步骤(e)和压制步骤(f)之前，如果有必要的话，已将该透明粘合剂组合物层预固化或干燥到硬化状态，使得该层不会显著地铺展，尤其是在本发明方法的压制和任选的加热步骤下。尽管(最终)回收的涂敷的透镜基材中透明粘合剂组合物层的厚度可以与最初沉积在透镜基材的功能性涂层或几何限定的表面上的干燥透明粘合剂组合物层的厚度有非常轻微的不同，但是该粘合剂层的硬化(不可流动)状态应使得当在该方法过程中压制和任选地加热时该层不能溢过透镜基材表面。
另一个重要的特征是透明粘合剂组合物层和将与该粘合剂层接触的表面之间是直接接触。特别地，在透明粘合剂组合物层和将与该粘合剂层接触的表面之间不存在液体层，特别是水基液体。
在一个优选的实施方案中，本发明方法提供回收的涂敷的透镜基材，其中透明粘合剂组合物层具有均匀的厚度。所谓均匀的厚度是指在整个层区域上厚度基本恒定，使得层厚度的改变对最终的透镜光功率没有影响。
更确切地说，当层的最大厚度和最小厚度层之间的厚度差值不大于2.0μm，优选不大于1.0μm，更优选不大于0.65μm时，不论透镜曲线是球形、复曲面或具有累进形状，层的厚度都可以认为是均匀的。由于均匀预涂覆的粘合剂层，由涂层转移过程引起的光学扭曲风险大大地减少。因此，可以将涂层转移到各种光功率的透镜上，包括具有极精密光学质量的累进表面的透镜。
通常，一旦达到该层在工艺条件下变得不可流动的状态，透明粘合剂组合物层的厚度就在0.5-20μm范围内，优选为1-20μm，更优选为1-5μm，更好的是1-3μm。透明粘合剂组合物层的沉积可以通过本领域中已知的任何技术进行，如浸涂、流涂、旋涂或干式转移，优选旋涂。透明粘合剂组合物可以是任何种类的，条件是它可以通过上述涂覆方法施涂并且达到在工艺条件下该层变得不可流动的状态。该透明粘合剂组合物优选选自由压敏粘合剂(PSA)和热熔粘合剂(HMA)组成的组。
所谓的“压敏粘合剂”(或有时称作“自粘材料”)是指不同类别的粘合剂。PSA在干燥形式(无溶剂)下在室温下或在使用温度下强烈而永久地发粘。它们的特征在于它们能够在轻微的压力下通过与各种不相似的表面形成范德华键而牢固地粘着到所述表面上。无论如何，除了压力之外不要求其它外加能量(如温度、溶剂、UV等)来形成粘接。然而，可以使用其它外加能量来增强粘合性能。另一个要求是PSA应该具有足够的内聚强度以通过剥离除去而不会将残余物留在所述表面上。PSA可用于三种形式溶剂基形式、水基(胶乳)形式和通过热熔方法获得的形式。根据本发明的干燥且不可流动的PSA层可以如下形成均匀地涂覆液体形式或将预先形成的干燥层转移到透镜基材的几何限定的表面或功能性涂层上。之后，如果是液体，则通过加热将该沉积层干燥到不可流动的状态。通常，在40-130℃的温度下进行加热。
所谓的″热熔粘合剂″用来指室温呈固态但挠性的粘合剂，当加热时它熔融或在粘度上呈滴落形式，并且在冷却下迅速地凝固以产生粘结。优选地，本发明中使用的HMA将是不可流动的，即使在步骤g)的加热之后仍如此，因为它首先在极紧密的条件下被层压。所以，当涂层被转移时，在成品透镜中的粘合剂层的厚度变化将通常小于2μm。
HMA可以反复地通过加热软化和通过冷却硬化或凝固(热塑性HMA)，但除了反应性HMA外，它们如常规HMA那样涂覆但是交联形成永久不再熔化的键。添加剂如硅氧烷或水可以用来形成交联的键。HMA的一个重要性能是能够在常规环境条件下当从使用温度冷却时极迅速地，优选几乎瞬时地固结或凝结或“凝固”。它们可以为干燥形成，或以溶剂和胶乳基形式。根据本发明的该干燥且不可流动的层可以通过将液体形式均匀地涂覆在透镜基材的几何限定的表面上或功能性涂层上形成。之后，通过加热将该沉积的液体胶乳层干燥到不可流动的状态。通常，在40℃-130℃的温度下进行加热。当使用干燥形式时，将其加热到其将容易流动的温度，然后将它涂覆到透镜基材的几何限定的表面上或功能性涂层上。也可以通过使用热熔体挤出机或模面将其挤出到合适位置。
步骤(g)是在压制步骤(f)过程中实施加热。施加的热优选为50-120℃(“发粘温度”)。在HMA的情况下，加热条件和时间对获得良好的粘附是非常重要的。
如本领域中已知的那样，如果聚合物或聚合物共混物本身不具有在本文所使用的这些术语意义内的PSA或HMA的性能，则它可以通过与少量添加剂混合用作PSA或HMA。在某些实施方案中，本发明的透明粘合剂组合物除了所述聚合物材料之外还可以包含增粘剂，优选增粘剂树脂，增塑剂，稀释剂，蜡，液体油和各种其它用于调节粘性、流变特性(包括粘度、触变性等)、粘合剂粘结强度特性、“凝固”速率、低温挠性、颜色、气味等的组分。此类增塑剂或增粘剂优选与聚合物的共混物相容，并且包括脂族烃、混合的脂族和芳族烃、芳族烃、氢化酯和多萜烯。
在一个优选的实施方案中，透明粘合剂组合物还可以包括有效量的偶联剂(如下文中限定)以促进其与透镜基材的几何限定的表面和/或待转移的功能性涂层，尤其是耐磨和/或耐刮擦涂层的粘附性。透明粘合剂组合物还可以包含经典的染料或光致变色染料。
根据粘合剂配制剂中使用的主要弹性体将PSA族群进行分类。主要族群是天然橡胶基PSA、聚丙烯酸酯基PSA(如聚丙烯酸乙基己酯、聚丙烯酸正丁脂)、苯乙烯类嵌段共聚物基PSA[如苯乙烯-异戊二烯(SI)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯(SB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)]和它们的混合物。苯乙烯-丁二烯无规共聚物、丁基橡胶、聚异丁烯、硅聚合物、合成聚异戊二烯、聚氨酯、聚乙烯基乙醚、聚乙烯基吡咯烷酮和它们的混合物也可以用作PSA配制剂的基料。例如，参见Sobieski等人的Handbook of Pressure-Sensitive Adhesive Technology(压敏粘合剂技术手册)，第二版，第508-517页(D.Satas，ed.)，Van Nostrand Reinhold，NewYork(1989)，将该文献整体引入供参考。
本发明中使用的PSA优选选自丙烯酸酯基PSA和苯乙烯类嵌段共聚物基PSA。
可以用于配制HMA的聚合物的实例是无溶剂的聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯和其它烯烃型聚合物、聚氨酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚酯、聚(甲基)丙烯酸系树脂体系，它们的其它共聚物，和它们的混合物。根据本发明的热熔粘合剂优选选自干燥聚(甲基)丙烯酸胶乳如Zeneca以品名Acrylic latexA-639销售的丙烯酸胶乳，干燥聚氨酯胶乳如Baxenden以品名W-240、W-234销售的胶乳，干燥聚酯胶乳，和它们的混合物。优选的胶乳是聚氨酯胶乳。其它优选的胶乳是核/壳型胶乳如在Essilor的US专利号6,503,631中描述的那些，特别是基于(甲基)丙烯酸烷基酯如丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸丁酯的胶乳。
带有待转移的涂层的载体是刚性或挠性载体，优选挠性载体。该挠性载体可以是可去除的载体，即打算在涂层转移过程结束时除去的载体，使得在该过程完成之后仅仅是该涂层或涂层堆叠体被转移至透镜基材的几何限定的表面上。优选的挠性载体可以是由塑性材料特别是热塑性材料制成的薄支撑元件。可以用于制造该载体的热塑性(共)聚合物的实例是聚砜，脂族聚(甲基)丙烯酸酯，如聚(甲基)丙烯酸甲酯，聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，SBM(苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯)嵌段共聚物，聚苯硫醚，聚芳醚(arylene polyoxides)，聚酰亚胺，聚酯，聚碳酸酯如双酚A型聚碳酸酯，PVC，聚酰胺如尼龙，它们的其它共聚物，和它们的混合物。优选的热塑性材料是聚碳酸酯。通常，此种可去除挠性载体具有0.2-5mm，优选0.5-2mm的厚度。
众所周知，常用的功能性涂层包括防污面漆层、抗反射涂层、耐磨和/或耐刮擦涂层、耐冲击涂层、偏振涂层、光致变色涂层、染色涂层、印刷层、微结构化层。优选地，本发明中使用的功能性涂层选自由防污面漆层、抗反射涂层、耐磨和/或耐刮擦涂层和耐冲击涂层组成的组。通常地，该载体的主表面带有数个功能性涂层的堆叠体。理想地，数个功能性涂层的所述堆叠体从该载体主表面开始包括防污面漆层、抗反射涂层(AR涂层)、耐磨和/或耐刮擦涂层(硬质涂层)和任选地耐冲击底漆涂层，这些层按此说明的顺序沉积(与光学制品上的最终顺序相反)。值得注意的是，透明粘合剂组合物层可以有利地充当耐冲击底漆涂层。则它优选满足耐冲击底漆涂层的优选要求，如Tg小于30℃，如下文中所述。
还值得注意的是，涂层或涂层堆叠体的最外面涂层可以涂有保护性和防粘性涂层，其作用是保护该涂层并且必须在实施本发明方法之前除去。
在成品光学制品中构成透镜基材上的最外面涂层的防污面漆层用来改进成品光学制品尤其是抗反射涂层的耐脏印迹性。
如本领域中已知的那样，防污面漆层是其中与去离子水的静态接触角为至少60°，优选至少75°，更优选至少90°，更好为大于100°的层。静态接触角根据液滴方法测定，其中在光学制品上形成直径小于2mm的水滴并测量接触角。
优选用于本发明的防污面漆层是表面能小于14m焦耳/m2的那些。当使用表面能小于13m焦耳/m2，更好的是小于12m焦耳/m2的防污面漆层时，本发明具有特别的利益。
上面刚刚谈及的表面能值根据以下文献中描述的Owens Wendt方法计算Owens D.K.-Wendt R.G.，“Estimation of the surface force energy ofpolymers”，J.Appl. Polym.Sci.，1969，51，1741-1747。
此类防污面漆层在本领域中是为人熟知的，并且通常由氟硅氧烷或氟硅氮烷，即带含氟基团的硅氧烷或硅氮烷制成，它们既是疏水性的又是疏油性的。优选的防污面漆层材料的实例是Shin Etsu以品名KP 801M销售的产品。
可以使用任何典型的沉积方法，但是优选使用热蒸发技术将面漆沉积到载体上。
该防污面漆层的厚度通常为1-30nm，优选1-15nm，更优选1-5nm。
抗反射涂层及其制备方法在本领域中是为人熟知的。抗反射涂层可以是改进成品光学制品的抗反射性能的任何层或层堆叠体。抗反射涂层可以优选由介电材料例如SiO、SiO2、Si3N4、TiO2、ZrO2、Al2O3、MgF2或Ta2O5或它们的混合物的一层或多层薄膜构成。
尤其可以根据以下技术中的一种通过真空沉积施加抗反射涂层 1)-通过蒸发，任选地由离子束辅助； 2)-通过使用离子束喷涂， 3)-通过阴极溅射；或 4)-通过等离子辅助汽相化学淀积。
可以通过涂覆液体溶液，优选通过旋涂方法施加抗反射涂层。
在抗反射涂层包括单个层的情况下，其光学厚度必须等于λ/4，其中λ是450-650nm的波长。优选地，抗反射涂层是多层薄膜，其包括三层或更多层具有交替的高低折射指数的介电材料层。
当然，将多层抗反射涂层的介电层以与它们在成品光学制品上应该存在的相反顺序沉积在载体或防污面漆层上。
优选的抗反射涂层可以包括通过真空沉积形成的4层的堆叠体，例如光学厚度为大约100-160nm的第一SiO2层，光学厚度为大约120-190nm的第二ZrO2层，光学厚度为大约20-40nm的第三SiO2层和光学厚度为大约35-75nm的第四ZrO2层。
优选地，在4层抗反射堆叠体的沉积之后，可以沉积1-50nm厚(物理厚度)的薄层SiO2。该层促进该抗反射堆叠体和通常随后沉积的耐磨和/或耐刮擦涂层之间的粘附，并且不是光学活性的。
待沉积的下一层是耐磨和/或耐刮擦涂层。可以使用任何已知的光学耐磨和/或耐刮擦涂料组合物来形成该耐磨和/或耐刮擦涂层。因此，该耐磨和/或耐刮擦涂料组合物可以是UV和/或热可固化组合物。
根据定义，耐磨和/或耐刮擦涂层是这样一种涂层，与相同的但是没有耐磨和/或耐刮擦涂层的光学制品相比，它改进了成品光学制品的耐磨和/或耐刮擦性。
优选的耐磨和/或耐刮擦涂层是通过将包括环氧基烷氧基硅烷或其水解产物，任选地，胶体无机填料和固化催化剂的前体组合物固化而制得的那些。此类组合物的实例在US专利号4,211,823、WO专利号94/10230、US专利号5,015,523、EP专利号614957中进行了公开。
最优选的耐磨和/或耐刮擦涂料组合物是包含环氧基烷氧基硅烷如γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(GLYMO)和二烷基二环氧基硅烷如二甲基二乙氧基硅烷(DMDES)，硅胶和催化量的固化催化剂如乙酰丙酮铝或其水解产物作为主要成分的那些，该组合物的剩余部分主要包括常用于配制这些组合物的溶剂。
为了改进耐磨和/或耐刮擦涂层对将随后沉积的耐冲击底漆涂层或透明粘合剂组合物层的粘附，可以将有效量的至少一种偶联剂添加到该耐磨和/或耐刮擦涂料组合物中。优选的偶联剂是环氧基烷氧基硅烷和不饱和的烷氧基硅烷，优选包含端部烯属双键的不饱和的烷氧基硅烷的预缩合溶液。
环氧基烷氧基硅烷的实例是GLYMO、γ-环氧丙氧基丙基-五甲基二硅氧烷、γ-环氧丙氧基丙基-甲基-二异丙烯氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基-甲基-二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基-二甲基-乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基-二异丙基-乙氧基硅烷和γ-环氧丙氧基丙基-双(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷。优选的环氧基烷氧基硅烷是GLYMO。
不饱和烷氧基硅烷可以是乙烯基硅烷、烯丙基硅烷、丙烯酸硅烷或甲基丙烯酸硅烷。
乙烯基硅烷的实例是乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三异丁氧基硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷、乙烯基三苯氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙酰氧基硅烷、乙烯基双(三甲基甲硅烷氧基)硅烷和乙烯基二甲氧基乙氧基硅烷。
烯丙基硅烷的实例是烯丙基三甲氧基硅烷、烷基三乙氧基硅烷和烯丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷。
丙烯酸硅烷的实例是3-丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基甲基双(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、3-丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷、N-(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
甲基丙烯酸硅烷的实例是3-甲基丙烯酰氧基丙基三(乙烯基二甲氧基甲硅烷氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三(甲氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基-五甲基-二硅氧烷、3-甲基丙烯酰氧基-丙基-甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基-丙基甲基-二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基-二甲基-甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基-丙基-二甲基乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基-丙烯基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基-丙基双(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷。
优选的硅烷是丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷。
优选地，用于偶联剂制备的环氧基烷氧基硅烷和不饱和的烷氧基硅烷的量满足重量比符合条件0.8≤R≤1.2
偶联剂优选包含至少50wt％得自环氧基烷氧基硅烷和不饱和的烷氧基硅烷的固体材料，更优选包含至少60wt％。偶联剂优选包含小于40wt％液态水和/或有机溶剂，更优选小于35wt％。
措辞“得自环氧基烷氧基硅烷和不饱和的烷氧基硅烷的固体材料的重量”是指得自那些硅烷的理论干提取物，该重量是单元QkSiO(4-k)/2的计算重量，其中Q是带有环氧基或不饱和基团的有机基团，QkSiO(4-k)/2来自QkSiR′O(4-k)，其中Si-R′当水解时反应形成Si-OH。
k是1-3的整数，优选等于1。
R′优选是烷氧基如OCH3。
上面涉及的水和有机溶剂来自最初加入偶联剂组合物中的那些和由存在于该偶联剂组合物中的烷氧基硅烷的水解和缩合产生的水和醇。
偶联剂的优选制备方法包括 1)将烷氧基硅烷混合 2)使该烷氧基硅烷水解，优选通过添加酸，如盐酸使其水解 3)搅拌该混合物 4)任选地添加有机溶剂 5)添加一种或数种催化剂如乙酰丙酮铝 6)搅拌(典型的持续时间过夜)。
通常，引入到耐刮擦涂料组合物中的偶联剂的量占总组合物重量的0.1-15wt％，优选1-10wt％。
可以使用任何经典方法如旋涂、浸涂或流涂将耐磨和/或耐刮擦涂料组合物施涂在抗反射涂层上。
在施加后续的耐冲击底漆涂层(它可以是透明粘合剂组合物层)或实施本发明方法之前，可以将耐磨和/或耐刮擦涂料组合物简单地干燥或任选地预固化。根据该耐磨和/或耐刮擦涂料组合物的性质，可以使用热固化、UV固化或两者的组合。
固化后，耐磨和/或耐刮擦涂层的厚度通常为1-15μm，优选2-6μm，优选3-5μm。
在将耐冲击底漆施加到耐刮擦涂层上之前，可以使该耐刮擦涂层的表面经历电晕处理或真空等离子处理，以提高粘附性。
耐冲击底漆涂层可以是通常用于改进成品光学制品的耐冲击性的任何涂层。而且，此涂层通常增强耐刮擦涂层在成品光学制品基材上的粘附性。根据定义，耐冲击底漆涂层是这样的涂层，其与相同的但没有耐冲击底漆涂层的光学制品相比，改进了成品光学制品的耐冲击性。
典型的耐冲击底漆涂层是(甲基)丙烯酸基涂层和聚氨酯基涂层。
(甲基)丙烯酸基耐冲击涂层尤其在US专利号5,015,523和6,503,631中进行了公开，而热塑性塑料和交联基聚氨酯树脂涂层尤其在日本专利号63-141001和63-87223，EP专利号0404111和US专利号5,316,791中进行了公开。
特别地，根据本发明的耐冲击底漆涂层可以由胶乳组合物如聚(甲基)丙烯酸胶乳、聚氨酯胶乳或聚酯胶乳制成。
在优选的(甲基)丙烯酸基耐冲击底漆涂料组合物之中，可以提到的是聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯基组合物如，四乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二(甲基)丙烯酸酯，以及脲烷(甲基)丙烯酸酯和它们的混合物。
优选地，耐冲击底漆涂层具有小于30℃的玻璃化转变温度(Tg)。在优选的耐冲击底漆涂料组合物之中，可以提到的是Zeneca以品名Acrylic latexA-639销售的丙烯酸胶乳和Baxenden以品名W-240和W-234销售的聚氨酯胶乳。
在一个优选的实施方案中，耐冲击底漆涂层还可以包括有效量的偶联剂，以促进该底漆涂层对光学基材和/或耐刮擦涂层的粘附。
可以以相同的用量将与用于耐刮擦涂料组合物的相同的偶联剂与耐冲击涂料组合物仪器使用。
可以使用任何经典方法如旋涂、浸涂或流涂将耐冲击底漆涂料组合物施涂在耐刮擦涂层上。
在光学基材的模塑之前，可以将耐冲击底漆涂料组合物简单地干燥或任选地预固化。根据耐冲击底漆涂料组合物的性质，可以使用热固化、UV固化或两者的组合。
固化后，耐冲击底漆涂层的厚度通常为0.05-30μm，优选为0.5-20μm，更尤其是0.6-15μm，更好的是0.6-5μm。
当打算在方法完成时将功能性涂层的挠性载体撤回时，可以首先用脱防粘剂层将其涂覆，该防粘剂层在本发明方法结束时可以任选地被除去。在一个实施方案中，上面限定的防污面漆层有利地充当不可除去的防粘剂层。
在本发明方法的压制步骤(f)中施加的力可以通过向该载体施加压力，尤其是气压，或真空来获得。施加的压力将通常为0.35-4.2巴(5-60psi)，优选为0.35-3巴，更好的是0.35-2.1巴(5-30psi)。当使用真空产生施加力时，通常所施加的力可以大于5牛顿，优选大于10牛顿，更优选大于15牛顿。可以使用如国际专利申请WO 03/004255中公开的可膨胀膜装置施加气压。允许转移涂层的真空结构的一般描述可以参见美国专利号4,242,162。
为了改进载体与涂层必须转移到其上的透镜基材表面的适应性，特别是若在该透镜基材的前面上实施转移的话，可以使用附加的手段增加载体上的压力。通常，可以使用垫片，任选地可变形的垫片，它可以适应载体的一般形状并且增加施加到该载体上的压力。
现参考附图，尤其是图1A-1C，将具有凹表面2的透镜基材1放在支撑元件(没有绘出)上，其中该透镜基材的凹(后)表面2朝上。将挠性载体3放到支撑元件(没有绘出)上，该载体3的主表面已预先涂有至少一个功能性涂层4和根据本发明的已达到达到在该工艺条件下该层变得不可流动的状态的透明粘合剂组合物层5，其中该透明粘合剂组合物层朝下。
至少一个功能性涂层4和透明粘合剂组合物层5在该挠性载体3的表面上的沉积可以通过光学领域中采用的任何常用的沉积方法，例如真空沉积、旋涂、流涂、浸涂等进行。当然，该沉积方法将取决于在该挠性载体3的表面上沉积的涂层和透明粘合剂组合物层的性质。
此后，彼此相对地移动支撑元件以使透明粘合剂组合物层5和透镜基材2的表面直接接触，然后以施加的压力应该不足以使透镜基材1发生任何变形的方式将它们压制在一起。如果透明粘合剂组合物选自热熔粘合剂(HMA)组合物，则在压制步骤(f)过程中施加热。一般而言，如果透明粘合剂组合物选自压敏粘合剂组合物，则在压制步骤(f)过程中不施加热，但是如果需要的话也可以使用加热。
在本发明的特定情况下加热源可以是温度为70-120℃的烘箱或70℃-100℃的热水浴，IR热源或微波源。加热时间可以为数分钟至30分钟，例如施加热3至30分钟。
如图1B所示，然后在HMA的特定情况下，将由透镜基材1、透明粘合剂组合物层5、至少一个功能性涂层4和挠性载体3形成的组件放入用于加热的设备中。在此任选的加热步骤后，如图1C所示，释放压力，撤回挠性载体3，回收透镜基材1，该透镜基材1具有至少一个经由该透明粘合剂组合物层5粘附在其凹面上的功能性涂层4。
图2A-2C示出了随同图1A-1C公开的方法类似的方法的主要步骤，不同之处在于透明粘合剂组合物层5在透镜基材1的凹(后)表面2上形成。
以下实施例将示例性说明本发明。
实施例 总体考虑 在实施例1-3中，载体是其凸面上带有涂层堆叠体的聚碳酸酯(PC)载体(球形5.80基础曲率)，该堆叠体从该载体开始包括防污面漆层、抗反射涂层和耐磨和/或耐刮擦涂层。还充当耐冲击性底漆组合物的透明粘合剂组合物层在耐磨和/或耐刮擦涂层上形成。涂层堆叠体和透明粘合剂组合物层的组件称作“HMC涂层”。
带有HMC涂层的PC载体称作“HMC载体”。
步骤1保护和防粘性涂层的沉积 保护和防粘性涂层的组成如下 表1 使用肥皂水清洗PC载体并用压缩空气干燥。然后用上述保护性涂料组合物经由旋涂涂覆载体凸面，其中用600rpm的涂覆速度涂覆3秒，用1200rpm的干燥速度干燥6秒。使用Fusion System H+灯泡以1.524米/分钟(5英尺/分钟)的速率将该涂层固化。
此保护和防粘信性涂层将不进行转移，并且在转移HMC涂层之后它们将留在该载体上。
步骤2防污面漆层和抗反射(AR)涂层的沉积 将沉积保护性涂层之后的该PC载体如下进行真空涂覆 A/标准真空AR处理在标准箱式涂覆机中使用公知的真空蒸发操作规程完成该真空AR处理。以下是在载体上获得VAR的一个程序 1.将表面上已涂覆了保护性涂层的载体放入标准的箱式涂覆机中并将该腔室泵抽到高的真空水平。
2.使用热蒸发技术将防污涂层(化学品＝Shin Etsu KP801M)沉积到该载体表面上，到厚度为2-15nm。
3.然后以与正常顺序相反的顺序，沉积由高和低折射指数材料的亚层堆叠体组成的介电多层AR涂层。此沉积的详细情况如下 交替的低和高折射指数层的光学厚度在下表中给出(它们从载体表面按所示顺序沉积) 表2 在实施例中沉积的优选的堆叠体是其中低指数材料是SiO2高指数材料是ZrO2的堆叠体。
B/在四层抗反射堆叠体的沉积完成时，沉积1-50nm物理厚度的SiO2薄层。此层用于促进氧化物抗反射堆叠体和漆硬质涂层之间的粘附，该漆硬质涂层将稍后在该涂敷的载体上沉积。
步骤3硬质涂层(HC)&胶乳底漆涂层的沉积 该硬质涂层的组成如下 表3 粘合剂和耐冲击底漆涂层的组成如下 表4 此底漆涂料组合物在以下实施例中用作热熔粘合剂组合物。
然后将在步骤1和2中的保护涂层、防污涂层和AR涂层沉积之后的该PC载体，在600rpm/1200rpm下通过HC溶液进行旋涂，并在80℃下预固化10分钟，并在相同的速度下通过粘合剂和耐冲击底漆组合物溶液再次进行旋涂并在80℃下后固化1小时。(这样提供厚度为大约1.8-2微米的干燥胶乳层)。
该偶联剂是以下物质的预缩合溶液 表5 试验和检查程序 -根据ISTM 02010使用交叉划线粘附性试验测量干粘附性，其中使用3M SCOTCHn°600透明带。形成25个正方形。粘附性评定如下 表6 湿粘附试验与干粘附试验相同的试验方法，不同之处在于在进行试验之前将该样品在100℃的热水中煮30分钟。
载体制备 将通过注射制备的具有5.8和6.4挤出曲率的0.5mm的PC载体用如上面公开的HMC涂层在其凸面上进行涂覆。
B&L屈度计 它是由Bausch & Lomb Co.制备的焦度计。该屈度计是共轴光学系统，其由光源，可活动、可旋转的靶，标准透镜，望远镜，保持眼镜片在标准透镜前主焦点的装置，旋转和移动靶位置的装置和机械同轴标示器构成。使眼镜片对中在用于测量的位置，调整靶位置以通过标准透镜在眼镜片的焦点处成像。在此位置上，靶通过眼镜片在望远镜标线上成像，并且可以经由望远镜目镜观察。该B&L屈度计能够检查透镜并且确定透镜有或者没有任何光学扭曲或变形。
实施例1 使用如上所述的HMC载体，即具有HMC涂层的PC载体，该HMC涂层包含耐冲击底漆粘合剂涂料组合物，该涂料组合物包含HMA聚氨酯胶乳材料(W-234，得自Baxenden)。当加热到大于60℃时，此HMA胶乳变得发粘。通过加热和冷却该发粘行为可以重复。
然后，在室温下以随着图1A-1C描述的方式将载体上的HMC涂层施加到聚碳酸酯透镜的背表面上(-2.00，球形，后曲线5.0)在施加外部空气膜压力(12psi-0.83bar)之后，在烘箱中在相同的压力下将涂敷的载体和透镜的组件在110℃加热20分钟。然后将其冷却下来，除去载体，此时HMC层转移至透镜表面上。转移的涂层在透镜表面上具有非常好的粘附性，干粘附性评定为0。在此转移过程中没有AR破裂。通过B&L屈度计检测所获得的透镜，不存在任何光学扭曲或变形。整个透镜表面上看到的此聚氨酯胶乳层的最大涂层厚度是1.94μm。整个透镜表面上看到的最小涂层厚度是1.38μm。图3是在此实施例中获得的回收的透镜基材中HMA层厚度不规则性的布局图。可以看出，在整个透镜表面上厚度基本均匀。(在整个透镜上测量样品的胶乳厚度(如图5所示的东、西、北和南方。在图3和4中，y轴是聚氨酯胶乳层的厚度，单位为微米，x是在样品的每个部分上的测量位置)。在此方法中制备的三个透镜具有同样好的光学结果，如通过B&L屈度计所见。
还检测到，当最初通过旋涂沉积该HMA层时和在压制步骤之后最终产品中获得几乎相同的HMA厚度。
对比实施例1液体可固化粘合剂组合物的使用 使用与实施例1相同的程序，不同之处在于使用5滴(～0.15g)UV丙烯酸粘合剂溶液代替根据本发明的HMA。然后，将载体和透镜的相同组件UV固化40秒。然后，除去载体，此时HMC层转移至透镜表面上。所获得的透镜具有与实施例1相同的涂层性能。其功率范围在Z80.1标准(+/-0.13屈光度)内。然而，在用B&L屈度计检测之后，发现该透镜具有一些光学扭曲或光学变形，这归因于该透镜背面上不均匀的液体粘合剂层。整个透镜表面上看到的此丙烯酸粘合剂层的最大涂层厚度是9.80μm。整个透镜表面上看到的最小涂层厚度是1.57μm。图4是在此实施例中获得的回收的透镜基材中粘合剂层厚度不规则性的布局图。可以看出，透镜的一些区域中存在更大的厚度不规则性。在此方法中制备的三个透镜在B&L屈度计中看到具有相同的少数光学扭曲/起伏。
此对比实施例表明当使用根据本发明的转移方法而不是传统的液体胶方法时获得了更好的光学质量。本发明的方法输送涂敷的透镜基材，在该透镜基材中，涂层经由均匀厚度的粘合剂层(1.4-1.9μm，实施例1)粘着在透镜基材上。传统的液体胶方法在厚度均匀性方面较差(厚度范围1.6-9.8μm，对比实施例1)。当与传统的涂层转移方法相比时，本发明的涂层转移方法得到极大地简化，因为没有涉及液体粘合剂并且不必担心粘合剂分布、使用的粘合剂的量和粘合剂的粘度。此外，既不要求昂贵的粘合剂分配装置也不要求UV固化系统。
HMA、PSA可以预先通过旋涂以非常精密的厚度涂覆。粘合剂厚度不象现有技术中那样受层压条件，如压力、粘合剂量、粘合剂分配、粘合剂粘度、透镜和载体曲线等影响本发明中的粘合剂厚度可以在整个透镜表面中很好地受到控制，无论透镜曲线或载体曲线如何。相反，当使用液体胶方法时，粘合剂厚度受载体基础曲率和透镜曲线影响，因为这种方法通常要求载体对透镜后曲线的错位。这意味着载体基础曲率高于透镜基础曲率，使得液体胶可以在压制步骤中在载体变形过程中铺展开。当施加的压力保持恒定时，不同的载体基础曲率引起与液体胶合剂不同的铺展压力或图案。结果，对于每一种透镜功率，胶的厚度将稍有不同。
实施例2 与实施例1的程序相同，不同之处在于使用UV可交联的PSA配制剂。将PSA#US02008(Rahn Inc.)在MEK(30/70w/w)中稀释并旋涂到HMC载体(5.80基础曲率)上。然后在惰性气氛中将所得的层暴露于UV辐射下30秒。在曝光之后，将该层干燥，触摸时仍然发粘。然后以随着图1A-1C描述的方式将载体上的HMC涂层转移至聚碳酸酯透镜(-2.00D，后曲线5.0)的背表面上。在没有UV或加热下将外部空气压力(14psi-0.98bar)施加到该载体/透镜组件上30秒。在释放压力之后，从透镜的背面除去载体，此时涂层堆叠体和PSA层保留在透镜上。
实施例3 将2.1g得自Exxon Mobil的Escorez 5380树脂和0.9g Vector 4100嵌段共聚物添加到20g甲苯中并进行搅拌直到两者都完全溶解。这是起始PSA溶液并且它含有13％的固体。然后如下进行制备用5g甲苯稀释5g起始溶液，产生含6.5％的固体溶液以得到最终PSA溶液。之后，在以下旋涂条件将它旋涂到5.8基础曲率的HMC预涂覆的载体凸面上 旋涂参数 慢速500rpm保持2秒 快速2000rpm保持5秒 在PSA层的PSA涂覆之后，允许该载体空气干燥直到不再可检测到甲苯气味。然后将该载体的凸面放置到具有5.0基础曲率的后曲线的-2.00D聚碳酸酯透镜的凹面上，并且使用与实施例1相同的程序进行BST层压处理，不同之处在于施加的压力是16psi(膜压力)，在该压力下保持1分钟并且不施加热。在除去载体之后，将HMC堆叠体转移至该透镜的背面。在此转移过程中没有AR破裂。所获得的透镜具有非常好的光学特性并且在B&L屈度计中没有看到任何光学扭曲。
实施例4 为了模拟在真空下使用转移方法观察到的粘合剂厚度，将数个ORMA透镜用W-234胶乳(HMA)涂覆，加热，并使用美国专利号4,242,162中描述的真空模件将它们的表面与聚烯烃薄膜(没有涂层)一起压制。
将该胶乳涂覆的透镜加热到90℃并且施加10psi的压力。
详细地研究了在该透镜上的胶乳涂层的厚度并且通过SMR仪器光学地进行测量。
表7-9示出了在与该聚烯烃薄膜一起的压制步骤前后在四个位置的胶乳厚度测量值(μm)。这些表揭示整个透镜表面上所述四个点处的均匀厚度和在模拟的转移过程之后最小的厚度变化，无论旋涂速率如何。值得注意地，在透镜的中心和边缘获得了类似的结果。
表7在500rpm下旋涂 表8在750rpm下旋涂 表9在1000rpm下旋涂 (ST DEV是标准偏差)。
整个透镜的厚度测量方法(实施例1和对比实施例1) A)样品制备如图5所示在四个小部分中切割透镜样品然后通过环氧树脂将它锁定/固定，使得在显微镜下可以容易地看到它。将它按顺序NWES放置，其中所有CX侧向北。在样品块的周围倾倒液体环氧树脂之后小心地使它们靠近和平行，使其变为圆盘形状以从横截面部分进行测量。在北向一侧上标记环氧树脂圆盘。在每个抛光步骤之后充分地洗涤试样。
B)采用光学显微镜测量厚度具有明视野和暗视野照明、相位照明的Nikon Optiphot 2。物镜5x 40x 60x 100x 150x，Q-成像Micropublisher冷却式CCD相机，3.3MPix，诊断成像T60C耦合器，各种滤光器，用于微分干扰色对比显微镜的Nomarski棱镜。偏振器和分析器。使用高压氙气或超高压汞弧灯的反射荧光附件。
实施例5 此实施例描述了使用PSA，其中首先将沉积在支撑膜(下文称作“衬垫”)上的PSA层从该衬垫转移到载体的HMC堆叠体上。
然后将该HMC堆叠体从载体转移到透镜表面上。
1)载体的支撑元件的制备 首先，根据以下图6示意性表示的程序浇铸在PSA转移过程中用于载体的支撑元件。
使用第一载体1用于此程序。
将围绕载体1的环形壁2在其边缘固定，使得产生在底部由载体1的背凹面划界，在边缘上由从该载体边缘向上突出的环形壁2划界的模具。
将包含Silguard(包括10wt％聚合催化剂的硅氧烷组合物)作为聚合化合物的浇铸组合物3倒入上述模具中并在60℃下在24小时时间内加热使之聚合。
在除去载体1和环形壁2之后，则获得了凸支撑元件4，它的凸面颠倒地复制载体1的背表面。
将此凸支撑元件4用于此实施方案的下一个步骤。它在PSA层的转移过程中将防止后续HMC涂覆的载体20发生任何变形(图7)。
2)PSA转移。
提供4.5基础曲率的HMC载体20(直径74mm)，在其前凸面上具有HMC反向堆叠体。
在该HMC堆叠体的表面吹送压缩空气。
将该HMC载体20放置在如上所述形成的支撑元件4上，其中其背凹面靠在支撑元件4的前凸面上，该支撑元件4如此前所述颠倒地复制载体20的背面，使得当在该载体的前凸面上施加压力时载体不会发生变形。
然后，将靠在支撑元件4上的HMC载体20放置在图7装置的适应单元1的支撑板7上。
将包括带有PSA层30的薄膜的Nitto Denko PSA薄膜CS 9621放置在图7装置的适应单元1的可分离薄膜支撑元件8上，使该PSA层朝向载体20的HMC堆叠体。
将可除去的加热单元(没有示出)放置在薄膜支撑元件(8)上。
通过使用加热的空气对流，此装置允许将薄膜的温度提高到145℃。
当达到此温度时，将包括薄膜支撑元件8/可除去加热单元/薄膜30的整个组件布置在适应单元1上并通过锁定装置9在其边缘进行锁定。
在此实施方案中不使用真空。
将沿着竖轴yy可垂直滑动的具有卵形形状的中空硅垫片11(具有大约43mm的曲率半径和54肖氏00硬度)向下移动到和薄膜30接触。
垫片11沿着轴yy的移动速度是3mm/秒。如图8所示，当垫片11达到位置-30mm时(在yy轴上从与由垫片11引起的薄膜30的预变形对应的薄膜30中心的初始位置进行测量)使其停止。
然后，在第二个步骤中，通过HMC载体20和支撑元件4放置在其上的柱塞2的作用以3mm/秒的速度垂直向上移动HMC载体20。
当薄膜/PSA层/HMC载体之间达到完全的适应接触时，停止垂直平移。当PSA薄膜中心的位置是+10mm(在yy轴上从PSA中心的初始位置测量)并且相当于施加于薄膜上的80N的压力时，达到了此完全的适应接触。
维持该压力5秒的时间，然后停止该加热单元。
然后以14mm/秒的速度垂直向上地移动垫片11。
从装置1上取下HMC载体20，该HMC载体按以下顺序具有衬垫/PSA/HMC/载体。
然后在载体的边缘切割该衬垫。
3)HMC转移。
将带有如上面步骤2中那样获得的其保护衬垫的、4.5基础曲率的PSA粘附的HMC载体，在除去该保护衬垫之后，施加到其后曲线是3.90的+1.75PC透镜的背面上，然后在小型压制装置中在1.26bar(18 PSI)的可膨胀膜压力下层压2分钟。之后，释放该压力并从透镜上取下载体，留下HMC层完全地转移到透镜的背面上。由于PSA粘合剂层，在此转移过程中没有涉及UV或热处理。全部转移过程在非常短的时间内完成。
权利要求
1.—种将至少一个涂层转移到透镜基材的至少一个几何限定的表面
上的方法，该方法包括以下步骤
-(a)获得具有带有至少一个功能性涂层的主表面的载体；
-(b)获得具有至少一个几何限定的表面的透镜基材；
-(c)将透明粘合剂组合物层沉积在所述至少一个功能性涂层上或沉积在该透镜基材的所述至少一个几何限定的表面上；
-(d)使所述透明粘合剂组合物层达到在该工艺条件下该层变得不可流动的状态，如果在步骤(c)结束时所述层还没有处于该种状态的话；
-(e)使该载体和透镜基材彼此相对地移动以使该透明粘合剂组合物层与该透镜基材的所述至少一个几何限定的表面或与所述至少一个功能性涂层直接接触；
-(f)将该透明粘合剂组合物层和所述至少一个功能性涂层或该透镜基材的所述至少一个几何限定的表面压制在一起；
-(g)任选地，在压制步骤(f)过程中实施加热；
-(h)停止压制步骤(f)；和
-(i)撤去该载体以回收涂有所述至少一个功能性涂层的透镜基材，该功能性涂层通过透明粘合剂组合物层粘着在所述至少一个几何限定的表面上。
2.权利要求1的方法，其中在回收的涂敷透镜基材中，所述透明粘合剂组合物层具有均匀的厚度。
3.权利要求2的方法，其中所述透明粘合剂组合物层的厚度为0.5-20μm。
4.权利要求1的方法，其中所述透明粘合剂组合物选自由压敏粘合剂(PSA)和热熔粘合剂(HMA)组成的组。
5.权利要求4的方法，其中所述PSA选自聚丙烯酸酯基PSA和苯乙烯类嵌段共聚物基PSA。
6.权利要求4的方法，其中所述热熔粘合剂选自干聚(甲基)丙烯酸胶乳、聚氨酯胶乳、聚酯胶乳和它们的混合物。
7.权利要求1的方法，其中通过旋涂沉积所述透明粘合剂组合物层。
8.权利要求1的方法，其中所述至少一个功能性涂层选自有防污面漆层、抗反射涂层、耐磨和/或耐刮擦涂层和耐冲击涂层组成的组。
9.权利要求1的方法，其中所述载体的主表面带有数个功能性涂层的堆叠体。
10.权利要求9的方法，其中从该载体主表面开始，所述数个功能性涂层的堆叠体包括防污面漆层、抗反射涂层、耐磨和/或耐刮擦涂层和，任选地，耐冲击底漆涂层。
11.权利要求10的方法，其中耐冲击底漆涂层是透明粘合剂组合物层。
12.权利要求1的方法，其中所述透明粘合剂组合物层充当耐冲击涂层。
13.权利要求1的方法，其中所述载体是挠性载体。
14.权利要求13的方法，其中所述挠性载体由热塑性材料制成。
15.权利要求14的方法，其中所述热塑性材料是聚碳酸酯。
16.权利要求13的方法，其中所述挠性载体具有0.2-5mm的厚度。
17.权利要求1的方法，其中通过将气压施加到载体上来进行压制步骤(f)。
18.权利要求1的方法，其中通过施加真空进行压制步骤(f)。
19.权利要求1的方法，其中所述透明粘合剂组合物是压敏粘合剂组合物并且在压制步骤(f)过程中不施加热。
20.权利要求1的方法，其中所述透明粘合剂组合物是热熔粘合剂组合物并且在压制步骤(f)过程中实施加热。
21.权利要求20的方法，其中施加的热为50-120℃。
22.权利要求20的方法，其中实施加热3-30分钟。
23.权利要求13的方法，其中所述载体具有球形并且所述透镜基材几何限定的表面是球形、复曲面或累进表面。
24.权利要求1的方法，其中所述透镜基材由以下物质制成聚碳酸酯、热塑性或热固性聚氨酯、聚硫氨酯、聚环氧化物、聚环硫化物、聚(甲基)丙烯酸酯、二甘醇双(烯丙基碳酸酯)共聚物、它们的共聚物和它们的共混物。
25.权利要求24的方法，其中通过电晕放电处理将所述几何限定的表面进行预处理。
全文摘要
本发明涉及一种将至少一个涂层转移到透镜基材的至少一个几何限定的表面上的方法。在一个优选的实施方案中，透明粘合剂组合物选自由压敏粘合剂和热熔粘合剂组成的组。
文档编号B29D11/00GK101180177SQ200680018128
公开日2008年5月14日 申请日期2006年4月4日 优先权日2005年4月4日
发明者C·贝贡, P·江, A·鲁斯, S·韦伯 申请人:埃西勒国际通用光学公司