控制和提高半成品眼用透镜的生产所用基材的质量的方法

专利名称：控制和提高半成品眼用透镜的生产所用基材的质量的方法
技术领域：
本发明涉及用于确定和控制在半成品眼用透镜的制造中所使用的基材的光学特 性的质量的方法。
背景技术：
在眼用透镜制造行业中，在透镜的制造中所使用的聚碳酸酯材料由制造商基于对 代表一个生产批次(production lot)的所述聚碳酸酯材料的切片板(chipperplate)样品 的测试来选择和购买。聚碳酸酯材料的所述生产批次通常以具有2-4毫米长度和1-4毫米 直径的颗粒(pellet)的形式来生产。典型地，透镜制造商从描述光学特性规格的供应商目 录中选择候选材料。虽然表示特定材料的各种生产批次的总体化学成分基本上是相同的， 但是在透镜的制造中所使用的材料的不同生产批次通常导致透镜具有不同的光学质量，例 如颜色和紫外光传输，这是由于所述生产批次的制造条件的变化而造成的。这样的变化可 能包括不同的原料特性、浓度变化、专用机床差异、在加工中的进料速度不精确、环境不洁、 以及其他因素。因此，为了使透镜制造商和其他顾客能够确认特定生产批次的光学特性，供 应商向顾客提供一个矩形的、5毫米厚的、尺寸约为50mmX75mm的、从所述生产批次中模制 的标准切片板以允许顾客进行质量测试。一确认所述切片板满足顾客的规格要求，所述生 产批次就被从所述供应商处购买并被运送给所述顾客。取决于特定透镜制造商的生产规 模，生产批次大小通常在几百磅与几吨之间。虽然由供应商采用的标准切片板对许多应用而言可能足以提供一个聚碳酸酯生 产批次的光学特性的指示，但是所述标准切片板通常是由所述生产批次制造的半成品眼用 透镜的光学特性的弱指示器。透镜制造商的颜色、紫外光传输和其他光学特性规格是特别 精确的，而透镜制造商获得颜色特性指示所用的当前方法在提供由所述生产批次模制的半 成品透镜的颜色特性的真实测量(measure)方面是不够的。例如，图IA中提供了现有技术 的生产批次确认和购买过程100的高层图。该过程可开始于步骤102，在该步骤中将5mm厚 的标准切片板提供给顾客以用于质量测试。如果初始测试显示出所述生产批次满足顾客要 求，则在步骤104顾客可以购买和接收生产批次颗粒。其后，在步骤106，由所述生产批次制 造透镜，以及在步骤108，通过质量控制测试来获得例如产品颜色的精确测量。在大多数情 况下，所述透镜颜色特性与从所述5mm厚的标准切片板测得的颜色特性有很大不同。为了改进标准切片板的初始测试结果，从而避免购买有缺陷的生产批次，透镜制 造商已诉诸于基于历史数据的数学外推法方案以预测由所述生产批次模制的透镜的透镜 颜色。图2A是c*h*刻度颜色图200，其提供由透镜制造商所采用的数学外推法的一个说明 性实例。元素202是从标准切片板测得的颜色值的示例性表示，以及元素209是适于在眼 用透镜中使用的模制物品的一个可接受的颜色区域。基于历史数据来确定角矢量206以外 推颜色值202以及构造颜色区域208，所述颜色区域208指示对由候选生产批次生产的半成 品透镜将具有的颜色特性的预测。透镜制造商然后基于区域208和209之间的任何重叠来 选择接受或拒绝所述生产批次。
参照图IB并继续参照图2A，过程120提供一个利用了数学外推法的生产批次质量 评价方法的说明性实例。例如，在步骤122，代表一个生产批次的5mm标准切片板被提供给 顾客，该顾客再执行颜色测量以获得颜色值202。在步骤124，如上所述的那样执行外推法 并且获得一个预测的颜色区域208。如果该预测的区域未指示由所述生产批次制造的眼用 透镜具有在可接受区域209内的颜色特性，则拒绝该生产批次。否则，确认所述光学特性， 并且在步骤126顾客可以请求并接收生产批次颗粒。在步骤128，采用所述生产批次以大的 生产规模来模制半成品透镜。其后，在步骤130，可以对透镜执行质量控制测试以确定它们 的真实的相应颜色特性，并评价是否满足顾客的规格要求。尽管执行了数学外推法，但是并不保证所得到的数据提供精确地指示由所述生产 批次制造的半成品透镜的所述颜色特性的颜色质量。因此，即使在初始测试中满足颜色规 格，但是也可能在透镜大量生产过程中显示出颜色缺陷，这是由于在几百磅的生产批次大 小被购买之后的制造条件的变化。相反地，因为通过数学外推法所确定的预测颜色区域的 不确定性，所以存在下述情形生产批次可能满足顾客的要求却被拒绝，这是因为在可能的 预测颜色值208和根据顾客的颜色规格的颜色区域209之间的小的重叠。因此，对于在眼用透镜的制造中所使用的一个生产批次的聚碳酸酯材料，需要一 种精确且高效的质量评价方法，其不需要半成品透镜的产生或数学外推法方案。另外，还需 要增强的切片板，其提供由一个生产批次产生的眼用透镜的光学特性的精确测量，以使供 应商和顾客都能够确定所述生产批次是否满足光学质量规格。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种由一个生产批次产生的切片板样品，所述切片板样 品展示出的光学特性精确地例示由所述生产批次制造的半成品透镜的光学特性。本发明的另一目的是使顾客能够确定一个生产批次的基材的光学特性，而无需外 推从生产批次样品测得的颜色值。本发明的又一个目的是提供在一个生产批次的基材的制造或研制过程中采用的 质量控制方法，其利用了由所述生产批次模制的物品的颜色缺陷的增强指示和/或生产批 次稳定剂缺陷的增强指示。这些以及其他相关的目的和优点根据本发明通过提供一种具有不同厚度腔的模 子来同时生产不同切片板来实现，所述不同切片板经历可与在产生半成品透镜期间所采用 的条件相比的周期时间(cycle time)和温度曲线。树脂稳定切片板和产品颜色切片板可 根据在此所述的本发明原理在相同的注料(shot)中生产，并且可以例如分别具有5mm和 IOmm的相应厚度。如下所述，所述产品颜色切片板提供由一个生产批次制造的眼用透镜的 颜色特性的精确指示，从而使顾客消除了对进行数学外推法的需要，并且从而使顾客能够 避免购买有缺陷的生产批次。此外，在生产批次制造过程期间，增强的树脂稳定切片板允许 树脂供应商在视觉上观察由于树脂中的稳定剂添加剂而引起的稳定化学性质的稳定性，并 相应地校正任何缺陷。另外，所述树脂供应商可以比较所述树脂稳定切片板和所述产品颜 色切片板，并且确定对它们的制造过程的任何校正性调整以使所述生产批次在顾客规格以 内。根据本发明的方面的所述切片板提供了一种用于改进的质量控制的手段，从而导致基 材的生产满足顾客的要求，以及提供了一种使顾客高效且精确地确认所述生产批次的光学质量的手段。采用所述树脂稳定和产品颜色切片板的本原理的各种示例性实施方式包括一种 基材制粒方法以及一种用于在基材制粒过程期间识别质量控制缺陷以及校正添加剂包的 方法。其他示例性应用包括一种用于当向顾客供应供在半成品透镜的制造中使用的基材生 产批次时减少质量拒绝的方法以及一种用于研制供在半成品透镜的制造中使用的生产批 次的化学成分的方法，正如以下所描述的那样。


在考虑了现在将结合附图详细地描述的说明性实施例之后，本发明的上述优点、 性质、以及各种附加特征将更完全地呈现。在附图中图IA是示出用于评价在半成品透镜的制造中所使用的一个生产批次的聚碳酸酯 材料的质量的一种现有技术过程的高层框/流程图。图IB是示出用于评价在半成品透镜的制造中所使用的一个生产批次的聚碳酸酯 材料的质量的一种可选的现有技术过程的高层框/流程图，所述可选的现有技术过程对标 准切片板的测得的颜色值采用了数学外推法技术。图IC是示出用于评价在半成品透镜的制造中所使用的一个生产批次的聚碳酸酯 材料的质量的一种示例性方法的高层框/流程图，该方法采用了根据本发明的方面的切片 板。图2A是示出对从标准切片板中测得的颜色值采用的现有技术数学外推法技术的 颜色图。图2B是示出根据本发明制造的切片板的颜色值的颜色图，其提供由一个生产批 次制造的半成品透镜的颜色特性的精确指示。图3是示出用于在聚碳酸酯制粒过程期间识别质量控制缺陷以及校正添加剂包 以便生产较高质量的聚碳酸酯颗粒来用于眼用的半成品(SF)透镜的注射模制中的一种示 例性方法的高层框/流程图。图4是示出用于聚碳酸酯材料制粒的一种示例性系统的高层框/流程图。图5A是示出用于由一个生产批次的聚碳酸酯材料制造半成品透镜的一种示例性 系统的高层框/流程图。图5B是示出在根据本发明的切片板的制造期间聚碳酸酯材料所经历的示例性温 度曲线的图。图5C是示出在现有技术的标准切片板的制造期间聚碳酸酯材料所经历的温度曲 线的图。图6是示出根据本发明的用于聚碳酸酯材料制粒的一种示例性方法的高层框/流 程图。图7是示出根据本发明的当向顾客供应供在半成品透镜的制造中使用的聚碳酸 酯生产批次时减少质量拒绝的一种示例性方法的高层框/流程图。图8是示出根据本发明的用于研制供在半成品透镜的制造中使用的生产批次的 化学成分的一种示例性方法的高层框/流程图。
具体实施例方式本发明提供用于控制和提高在半成品透镜的制造中所使用的一个生产批次的聚 碳酸酯材料的质量的方法。如上所述，现有技术方法的一个显著的缺点是，在购买一个生产 批次之前，透镜制造商未被提供由所述生产批次生产的模制物品的光学特性的精确指示。 虽然已经开发出基于标准切片板的评估的数学外推法，例如在图IB的步骤124处所执行 的，但是它们的结果未能提供由所述标准切片板代表的所述生产批次模制的半成品透镜的 光学特性的真实测量。如下所述，可以采用根据本发明的方面所生产的切片板来为顾客提 供一个生产批次的颜色特性的精确指示，以确保有缺陷的生产批次不会被不知情地购买， 以及确保足够的生产批次不会由于光学质量测试中的不确定性而被拒绝。现在参照图1A-1C和2A-2B，示出根据本发明的一种实施方式的用于确认一个生 产批次的光学特性的过程140。所述过程可以开始于步骤142，这是通过从供应商处接收根 据本发明制造的树脂稳定切片板和产品颜色切片板来实现的，正如下述的那样。所述树脂 稳定切片板和产品颜色切片板例如可以分别具有5mm和IOmm的厚度。在步骤144，顾客可 以对所述切片板进行质量测试以确定由制造出所述切片板的生产批次产生的半成品透镜 的光学特性。例如，所述顾客可以测试所述产品颜色切片板以作为由所述生产批次产生的 半成品透镜的颜色特性的测量。另外，所述顾客可以测试所述树脂稳定切片板以作为由所 述生产批次产生的半成品透镜的除其他特性外的UV传输特性的测量。图2B描绘了 c*h*刻度颜色图210，其示出对根据本发明产生的所述切片板的颜色 质量测试的结果。应该理解，其他类似的颜色图(例如a*b*刻度图)例如可被用于颜色质 量测试。在所述图中，元素212代表所述树脂稳定切片板的示例性颜色值，元素214描绘了 所述产品颜色切片板的示例性颜色值，以及元素216是满足顾客的规格要求的颜色区域的 指示。根据本发明，颜色值214提供由候选生产批次制造的半成品透镜的颜色特性的精确 测量。因此，所述产品颜色切片板的所述颜色值214可被评价以确定所述值是否在颜色规 格区域216之内。与现有技术的方法不同，不必使用数学外推法以获得由候选生产批次模 制的物品的光学特性的精确测量。此外，所获得的所述颜色值214提供了与宽预测区域208 相对的预期颜色特性的更精确测量，从而大大降低了拒绝适于在半成品透镜的制造中使用 的生产批次的可能性。如图1A-1C中所描绘的那样，与现有技术的过程100和120对比，利用了根据本发 明的切片板的过程140使顾客能够在购买一个生产批次和/或制造透镜之前获得由候选生 产批次产生的半成品透镜的颜色特性的精确测量。这样，顾客可以依赖光学特性的真实测 量，并从而避免购买有缺陷的生产批次。另外，供应商可在制造过程中通过使用根据本发明 的切片板来评价生产批次添加剂的潜在的颜色和稳定特性并相应地调整它们，从而控制所 述生产批次的质量。例如，图3示出用于在聚碳酸酯制粒过程期间识别质量控制缺陷以及校正添加剂 包的方法300的一种实施方式。所述方法可被用来生产较高质量的聚碳酸酯颗粒以供在眼 用的半成品(SF)透镜的注射模制中使用。方法300可以开始于步骤302，在该步骤中模子 被提供。根据本原理的方面，所述模子可具有多个腔，所述多个腔可具有不同的厚度。具体 而言，模制产品颜色切片板的模腔可具有与SF透镜的厚度相对应的厚度X，以及模制树脂 稳定切片板的模腔可具有小于X的厚度Y。虽然可以采用几个模腔，但是为了解释简单的目的，仅利用两个模腔。这里，X可对应IOmm的厚度，以及Y可对应5mm的厚度。在步骤304，使用与SF透镜模制条件对应的周期时间和温度曲线，聚碳酸酯颗粒 可被同时模制成厚度为X的产品颜色切片板和厚度为Y的树脂稳定切片板。一开始，聚碳 酸酯颗粒可被生产以制造具有特定光学特性、硬度质量、抗压和抗剪值、以及其他物理特性 的生产批次。例如，供应商可以产生基本聚碳酸酯树脂，以及通过参考已知的标准文本或通 过使用商业可用软件来确定与所述树脂混合的添加剂的添加剂包，所述添加剂包影响生产 批次的物理和光学特性。这样的添加剂可包括例如固态或液态的颜料、染料或其他着色剂。参照图4，示出用于制造一个生产批次的聚碳酸酯颗粒的系统400的高层图。所述 系统可包括基本聚碳酸酯树脂进料器402、添加剂包进料器404、混合机(compounder)/挤 压机406、液体冷却槽408和剪切装置410。所述聚碳酸酯树脂和所述添加剂包被供给所述 所述混合机/挤压机406，该混合机/挤压机406混合所述树脂和添加剂，并冷却、塑化所述 混合物以及挤压其进入液体冷却槽408。硬化的聚碳酸酯材料然后可以被剪切装置410切 成颗粒。应该理解，本领域技术人员可以应用用于产生聚碳酸酯颗粒的其他方法。例如，所 述颗粒可通过模制或通过其他手段形成。回到图3的步骤304，在获得首批聚碳酸酯颗粒之后，利用与半成品透镜模制条件 对应的周期时间和温度曲线，可由所述聚碳酸酯颗粒模制厚度为X的所述产品颜色切片板 和厚度为Y的所述树脂稳定切片板。参照图5，除了描绘与示例性半成品透镜模制条件对应 的温度曲线531的图530之外，还示出半成品透镜模制系统的高层框图500。该过程可开 始于在时间、=0在研磨机502内放置聚碳酸酯颗粒，在所述研磨机502中所述颗粒经历 足以塑化所述颗粒的温度和压力。所述聚碳酸酯材料通过几个研磨机区域A 504、B 506、C 508，以使其被研磨、塑化并形成可流动的状态。图530示出在一个周期t。546期间聚碳酸酯 材料的温度曲线，所述周期对应于在研磨机502中放置聚碳酸酯材料到从模子512处移出 所述切片板之间所经过的时间。区域A 532、B 534、以及C 536分别对应于所述聚碳酸酯材 料通过研磨机502的区域A 504,B 506和C 508时所经历的平均环境温度。在通过研磨机 502之后，所述聚碳酸酯材料可流过液压缸510的缸(cylinder)(其被称为区域D 514)，其 推动所述聚碳酸酯材料通过喷嘴以注入模子512。模子512对应于系统500的区域E 516。 可选择地，所述液压缸可被液压螺旋机(screw)替换，正如本领域技术人员所理解的那样。 图530的区域D 538对应于当所述聚碳酸酯材料通过所述液压缸510的缸时所述聚碳酸酯 材料的平均温度。类似地，图530的区域E 540对应于所述聚碳酸酯材料处于模子512期 间的平均温度。另外，所述聚碳酸酯材料被注入模子的时间在图530中被标记为tm544。如上所述，模子512可包括具有厚度X和厚度Y的两个腔，其中厚度X可与半成 品透镜的厚度相比，厚度Y可与标准切片板的厚度相比。通过单缸推力被注入所述模子 的聚碳酸酯树脂材料的量在此被称为一次注料。因此，一次注料就是当模子被夹紧闭合时 填充模子的腔的树脂材料的量。所述树脂材料被布置在所述模子中，直到所有材料硬化 到足够的状态，以使当从所述模子移出时保持其形状。应该理解，可以采用可选择的模压 (coining)过程，正如本领域普通技术人员所理解的那样。例如，所述模子可打开和闭合一 次或多次以帮助所述硬化过程。无论如何，所述树脂材料处于所述模子内的时间在此被称 为停留时间t, = t。-tm。在图530中，tr被标记为元素548并且对应于区域E 540。根据本发明的方面，使聚碳酸酯材料经历对应于SF模制条件的温度曲线和周期时间存在几个优点。例如，图5的图560是标准的5mm厚切片板在其由生产批次制造期间 在tQ = 0与t。566之间所经历的温度曲线561。图560与图530的比较显示出，在SF模制 条件下聚碳酸酯材料的周期时间t。546和停留时间t,548长于在标准切片板的生产时应用 的周期时间t。566和停留时间t, 568。另外，在SF透镜模制条件下聚碳酸酯材料的受热 多于在标准切片板的产生期间聚碳酸酯材料的受热。半成品透镜相对于标准切片板的增加 的厚度、更长的周期时间和停留时间、以及在所述半成品透镜的制造期间所述聚碳酸酯材 料经历的更多热量，与标准切片板相比有助于SF透镜中更大程度的泛黄(yellowing)。相 应地，因为所述产品颜色切片板具有与SF透镜对应的厚度以及因为所述产品颜色切片板 是根据SF透镜模制条件制造的，所以所述产品颜色切片板对由一个生产批次产生的SF透 镜的颜色比标准切片板提供更精确的指示。另外，如上所述，从所述产品颜色切片板测得的 颜色特性也比由所述生产批次生产的具有不同厚度的标准切片板的外推颜色值更精确。进一步，所述树脂稳定切片板与所述产品颜色切片板的比较允许生产批次供应商 确定所述聚碳酸酯颗粒的潜在颜色特性，并且从而通过添加剂包调整来改进颜色校正。基 于所述比较，添加剂包的纯度、浓度和/或成分可被调整以校正颜色缺陷。根据本发明的所述模制过程的另一优点是，所述树脂稳定切片板使供应商能够在 视觉上观察在所述聚碳酸酯材料内的添加剂的稳定化学性质。例如，现有技术的标准切片 板不能精确表示SF透镜产品经历的模制条件，以及不足以检测添加到所述树脂的任何热 稳定包的“纯度”的影响。因此，热稳定的任何不利影响或功效不能使用所述标准切片板 来检测。相比之下，根据本发明的所述树脂稳定切片板具有周期时间、停留时间和受热，其 足以模制所述产品颜色切片板，所述产品颜色切片板具有比所述树脂稳定切片板更大的厚 度。由于所述产品颜色切片板相对于所述树脂稳定切片板的增加的厚度，与模制更薄的树 脂稳定切片板的要求相比，在所述树脂稳定切片板的模腔中的所述聚碳酸酯材料的添加剂 内的稳定剂经历更长的周期时间、更长的停留时间和更多的受热。同样地，在用于所述聚碳 酸酯材料的添加剂包内的诸如热稳定剂和UV光稳定剂之类的稳定剂的潜在稳定缺陷经由 所述树脂稳定切片板被显示给供应商。因此，供应商可通过将所述树脂稳定切片板用作树 脂稳定性的测量来相应地调整所述添加剂包，从而改进所述材料的稳定特性。如上所述，由于光学和物理特性对制造生产批次的环境和加工条件的显著敏感 性，尤其是关于由生产批次制造的半成品透镜的特性，所以通常需要添加剂调整以实现特 定且严格的光学和物理规格。同样地，回到图3的方法300，可基于质量测试来调整所述添 加剂包的纯度和/或浓度。例如，在步骤306，在作为树脂稳定性的测量的树脂稳定切片板 与作为产品颜色的测量的产品颜色切片板之间可以进行质量控制比较。如上所述，所述树 脂稳定切片板可与所述产品颜色切片板比较以显示所述聚碳酸酯颗粒的潜在颜色特性。另 外，所述产品颜色切片板的颜色特性可被测量并与由顾客提供的颜色规格进行比较以确定 所述生产批次是否满足顾客的颜色标准。在步骤308，可以确定质量控制(QC)比较是否指示所述聚碳酸酯(PC)颗粒满足 半成品透镜规格。例如，所述半成品透镜规格可对应于由顾客提供的用于从一个生产批次 制造半成品透镜的颜色特性要求。如果所述QC比较指示所述聚碳酸酯颗粒满足半成品透 镜规格，那么所述方法可以可选地进行到步骤312，在该步骤中制造半成品透镜。例如，所 述SF透镜可由购买使用了具有上面相对于图5所描述的条件的模制过程的一个生产批次的聚碳酸酯颗粒的顾客来制造。否则，所述方法可以进行到步骤310。再次参照图4并继续参照图3，在步骤310，如果所述质量控制比较显示出缺陷，则 所述添加剂包进料器404的纯度、浓度和/或内容可基于上述的任何质量控制比较通过使 用添加剂控制单元412来调整。例如，所述调整可基于树脂稳定切片板颜色缺陷、树脂稳定 切片板稳定性缺陷、和/或产品颜色切片板颜色缺陷的程度。此外，所述调整可被进行来校 正所述缺陷。特别地，可基于所述树脂稳定切片板的颜色特性和所述产品颜色切片板的颜 色特性之间的比较来确定添加剂包调整。所述控制单元412可包括存储在存储介质上的软 件，其被处理器用来执行命令，用于响应于如上所述的质量控制比较的进行而调整基本树 脂进料器402和添加剂进料器404中的一个或多个以校正颜色和/或稳定性缺陷。在添加 剂包调整之后，可以重复步骤302-310，直至所述质量控制比较指示所述颗粒满足上述的任 何一个或多个SF透镜规格，例如由所述产品颜色切片板测得的SF透镜产品颜色。另外，还应该理解，切片板的模制、质量控制比较、以及添加剂包调整可与制造聚 碳酸酯颗粒被同时执行。例如，在产生首批聚碳酸酯颗粒之后，所述制粒过程可通过所述切 片板的模制、质量控制比较和添加剂包调整步骤而继续，从而所述添加剂包调整在聚碳酸 酯颗粒的制造期间进行。因此，除了其他益处之外，根据本发明的方面制造的所述产品颜色切片板和所述 树脂稳定切片板使聚碳酸酯颗粒供应商能够为顾客颜色特性要求进行现场检查并且调整 他们的制造过程，以使生产批次充分满足顾客规格。进一步，除了在透镜制造商处进行所预 期颜色的现场检查之外，树脂稳定切片板和产品颜色切片板的同时模制允许树脂制造商具 有其用来调整树脂颜色的现有数据的连续性。例如，所述树脂稳定切片板可被用于与在基 材供应商处的现有数据相关。此外，所述树脂稳定切片板和产品颜色切片板之间的比较提 供在所述板之间的树脂特性相关的现场检查。另外，如上所述，所述产品颜色切片板提供了 透镜制造商产品质量的极好的可预测性。现在参照图6，利用了上述的产品颜色切片板和树脂稳定切片板的本发明的另一 种实施方式包括用于聚碳酸酯材料制粒的方法600。方法600可开始于步骤602，在该步骤 中通过混合添加剂包与聚碳酸酯材料并产生聚碳酸酯颗粒来对聚碳酸酯材料进行预制粒。 例如，所述聚碳酸酯颗粒可以如上所述的关于利用了系统400的首批聚碳酸酯颗粒那样被产生。在步骤604，通过注射模制由所述颗粒形成的树脂以同时生产具有厚度X的产品 颜色切片板和具有小于χ的厚度Y的树脂稳定切片板，并且测试所述切片板的光学特性的 质量，来在预制粒的同时进行质量测试。例如，上述的模腔可被用来根据半成品透镜模制条 件来制造所述切片板，正如上面相对于图5所述的那样。通过采用可与在半成品透镜的生 产中所利用的周期时间相比的延长的注射模制周期时间以增强在客户模制条件下生产批 次质量的切片板的表示，从而可生产所述切片板。如上所述，所述产品颜色切片板对从一个 生产批次生产的半成品透镜的颜色提供比标准切片板或从所述标准切片板处获得的外推 颜色值更精确的指示。类似地，所述产品颜色切片板可在模子中生产，这是通过使布置在模 子中的树脂经历可与用于生产半成品透镜的模子中应用的受热相比的受热以获得颜色特 性的改进的测量来实现的，其可被用来提高用于确认客户规格被满足的质量测试的精度。 此外，如上所述，厚度为Y的树脂稳定切片板可在模子中生产，这是通过使布置在模子中的树脂中的稳定剂添加剂经历生产厚度为X的切片板所需的受热以显示出所述添加剂包的 稳定性缺陷来实现的。另外，还应该理解，所述质量测试可包括上面相对于步骤306、308和 /或310所述的任何一个或多个比较和估计。可选地，通过在预制粒的同时比较所述树脂稳定切片板的颜色特性与所述产品颜 色切片板的颜色特性以确定所述生产批次的潜在颜色特性并且从而通过添加剂包调整来 改进颜色校正，从而可以执行步骤606。如果所述树脂稳定切片板和所述产品颜色切片板在 一次注料中被同时产生，则应用于所述树脂稳定切片板模子的所述周期时间、停留时间和 受热大于模制一个具有其厚度的切片板所需的周期时间、停留时间和受热。同样地，由于延 长的周期时间、停留时间和受热，当与所述产品颜色切片板相比时，所述树脂稳定切片板显 示出所述生产批次的潜在颜色特性，并且从而帮助引导供应商在调整所述添加剂包时的决 策。可选地，可通过比较所述产品颜色切片板的颜色特性与颜色规格范围来执行步骤 608。例如，可进行所述比较以确定所述生产批次是否满足顾客和/或供应商的颜色要求。 如上所述，所述产品颜色切片板提供比由所述生产批次生产的具有不同厚度的切片板(例 如标准切片板)测得的颜色值更精确的颜色数据。此外，所述产品颜色切片板提供比由所 述生产批次生产的具有不同厚度的切片板测得的外推颜色值更精确的颜色数据。在步骤610，可基于所述测试和/或比较来调整所述添加剂包以修改光学特性。所 述添加剂包可以如上面关于步骤310所述的那样来调整。例如，所述添加剂包调整可基于 所述树脂稳定切片板的颜色特性和所述产品颜色切片板的颜色特性之间的比较来进行。另 外，所述添加剂包调整可以基于由所述树脂稳定切片板确定的树脂稳定特性。可选地，在步骤612，可以确定最低要求是否被满足。例如，从所述产品颜色切片板 测得的颜色值可与颜色规格相比较以确定所述生产批次是否满足客户和/或供应商的要 求。如果所述产品颜色切片板的颜色特性满足最低要求，则所述制粒可通过使用所述添加 剂包的经调整的纯度、浓度和/或成分来完成，以在步骤614产生一个生产批次。否则，可 以重复步骤602-612，直至最低要求被满足。现在参照图7，在本发明的另一种示例性方法实施方式700中，根据上述方法中的 任何一种或多种生产的切片板可被用来当向顾客供应在半成品透镜的制造中所使用的聚 碳酸酯生产批次时减少质量拒绝。如上所述，当前由生产批次供应商使用的所述标准切片 板不足以向顾客提供由一个生产批次制造的半成品透镜的光学特性的精确指示。而且，对 标准切片板的颜色值测量应用的数学外推法技术未能提供半成品透镜的颜色特性的足够 程度的确定性。因此，如上所述根据本发明生产的切片板可被用来解决用于确定由一个生 产批次模制的物品的光学特性的当前方法的不足。方法700可开始于步骤702，在该步骤中可以在一次注料中从一个生产批次同时 生产基本样品和与所述基本样本具有不同厚度的潜在特性指示样品。例如，所述基本样品 可对应于上述的树脂稳定切片板，以及所述潜在特性指示样品可对应于上述的产品颜色切 片板。另外，所述基本样品和所述潜在特性指示样品可如上面相对于方法300和/或方法 600所述的那样来生产。例如，如上所述，具有不同厚度的模腔可被用来通过使聚碳酸酯材 料经历一个延长的周期时间、停留时间和受热来生产所述样品。可与在半成品透镜的生产 中所利用的周期时间相比的延长的注射模制周期时间可被用来增强在客户模制条件下生
12产批次质量的所述样品的表示。此外，厚度为Y的基本样品可在模子中被生产，这是通过使 布置在模子中的树脂内的稳定剂添加剂经历生产具有大于Y的厚度的样品所需的受热以 显示出所述树脂内的所述添加剂的任何稳定性缺陷来实现的。例如，具有大于Y的厚度的 所述样品可对应于所述潜在特性指示样品，与模制厚度为Y的样品的所需的相比，其需要 更长的周期时间、停留时间和更多的受热。类似地，所述潜在特性指示样品可在模子中被生 产，这是通过使布置在模子中的树脂经历可与用于生产半成品透镜的模子中所应用的受热 相比的受热以获得颜色特性的改进的测量并从而提高用于确认客户规格被满足的质量测 试的精度来实现的。在步骤704，所述样品可被发送给顾客以用于对所述样品执行光学特性的质量测 试。例如，所述基本样品可具有5毫米的厚度，其对应于标准切片板的厚度，以及所述潜在 特性指示样品具有10毫米的厚度，其对应于半成品透镜的厚度。所述基本样品可被顾客用 来进行除了颜色以外的特性的质量测试，例如光传输特性、UV光阻断能力、抗压特性、雾度 以及当前在标准切片上进行的其他测试。如果所述基本样品具有与标准切片相同的厚度， 则用于除了当前应用于标准切片板的颜色以外的特性的相同的设备和测试可被便利地应 用于所述基本样品。应该注意，关于透镜制造，用于UV光传输、抗压和抗裂的质量测试更好地适合于 更薄的基本样品，因为它的厚度更接近用户将实际佩戴的眼镜片的厚度。这里还应注意，半 成品透镜是透镜毛坯的一种类型，它比眼镜片更厚并且被加工成用于眼镜片的期望的厚度 和镜顶屈光度。半成品透镜通常呈圆形并且典型地具有大约10毫米的厚度。回到步骤704，颜色质量的质量测试可被应用于所述潜在特性指示样品。如上所 述，所述潜在特性指示样品可以对应的所述产品颜色切片板提供了颜色的精确测量，这是 因为在它的制造中所采用的延长的周期时间和温度曲线。此外，所述潜在特性指示样品提 供了比从标准切片板获得的外推颜色值更大的颜色确定性。因此，因为所述潜在特性指示 样品提供透镜制造商可依赖的更精确的和确定的半成品透镜的颜色特性的指示，所以顾客 对生产批次的质量拒绝被减少。方法700可以可选地包括步骤706，在该步骤中顾客可将所述潜在特性指示样品 的颜色特性与最低颜色规格比较，从而所述比较提供比由所述生产批次生产的具有不同厚 度的切片板的外推颜色值更精确的颜色数据。例如，具有不同厚度的所述切片板可对应于 标准切片板。在步骤708，可基于质量测试从顾客处接收对所述样品的批准。其后，在步骤710， 方法700可通过向顾客发送所述生产批次而完成。如上面相对于图1A-1C所述的那样，采用根据本发明制造的切片板或样品使顾客 能够在购买一个生产批次之前获得颜色特性的精确测量，从而他们可以避免购买有缺陷的 生产批次以及避免拒绝适于在半成品透镜的制造中使用的生产批次。此外，这些优点可被 实现而不需执行或依赖与现有技术的标准切片板一起使用的不确定的数学外推法。参照图8，利用了根据本发明生产的上述切片板的另一种示例性方法实施方式包 括用于研制供在半成品透镜制造中使用的生产批次的化学成分的方法800。如下所示，由于 所述产品颜色切片板的颜色特性的精确测量、以及由所述树脂稳定切片板提供的稳定性缺 陷的改进的指示和潜在颜色特性，新的聚碳酸酯材料可被更快和更高效地研制出。
方法800可以开始于步骤802，在该步骤中从顾客处接收一个生产批次的颜色规 格。例如，所述颜色规格可包括对从所述生产批次模制的物品的颜色的要求。另外，还可以 接收对从所述生产批次模制的物品的其他物理特性的规格，例如UV光传输、抗压和抗裂。在步骤804，用于聚碳酸酯材料的添加剂的化学组成可被确定。例如，所述确定可 基于上面相对于根据方法300生产首批聚碳酸酯颗粒所述的任何方法。可选择地，所述确 定可基于与新添加剂成分或浓度相关的新的理论发展。在步骤806，由添加剂和所述聚碳酸酯材料的混合物形成的聚碳酸酯树脂可通过 在一次注料中同时生产树脂稳定切片板和与所述基本样品具有不同厚度的产品颜色切片 板并且测试所述样品的颜色质量而被测试。所述切片板可以如上面相对于图5、方法300和 方法600所述的那样来生产和测试。例如，如上面相对于图5所述的那样，所述树脂稳定切 片板和所述产品颜色切片板可使用两个具有不同厚度的相应的模腔通过使聚碳酸酯材料 经历一个延长的周期时间、停留时间和受热来生产。例如，所述受热和周期时间可与用于生 产半成品透镜的模子中所应用的受热和周期时间相比。如上所述，益处包括所得到的产品颜色切片板提供了由一个生产批次制造的半成 品透镜的颜色的精确测量。因此，所述产品颜色切片板可被用于颜色特性的测试以确认所 述生产批次满足最低的顾客颜色规格而不需由顾客估计。另外，与最低颜色规格的比较提 供了比由所述生产批次生产的具有不同厚度的标准切片板的外推颜色值更精确的颜色数 据。因为供应商具有在客户模制条件下的客户的产品颜色的精确的现场表示，所以供应商 可以自行确定所述规格被满足，并且不需要等待顾客关于生产批次的反馈。结果，新材料的 研制时间可被减少。研制时间还可以由于所述树脂稳定切片板提供的稳定剂缺陷的改进的指示而被 减少。如上所述，因为所述产品颜色切片板相对于所述树脂稳定切片板的增加的厚度，所以 与模制更薄的树脂稳定切片板的所需的相比，在所述树脂稳定切片板模腔中的所述聚碳酸 酯材料的添加剂内的稳定剂经历更长的周期时间、更长的停留时间和更多的受热。生产所 述树脂稳定切片板的所述延长的温度曲线使供应商能够确定热稳定剂添加剂、UV光吸收稳 定剂添加剂、以及其他稳定剂添加剂的稳定性缺陷。相应地，基于通过对所述树脂稳定切片 板进行的测试所显示出的稳定剂化学性质的改进的指示，供应商可以以高效的方式调整与 所述聚碳酸酯材料混合的添加剂的组成(其包括纯度和/或浓度)，以便从而减少研制时 间。此外，研制时间可基于由所述树脂稳定切片板和所述产品颜色切片板之间的比较 所显示出的颜色缺陷通过添加剂调整来进一步减少。如上所述，所述比较使供应商能够确 定所述聚碳酸酯材料的潜在颜色特性并相应地调整添加剂的成分以校正任何颜色缺陷并 且使所述聚碳酸酯材料在最低颜色规格之内。因此，步骤808可被可选地执行，在该步骤中 所述树脂稳定切片板的颜色特性与所述产品颜色切片板的颜色特性进行比较以确定校正 颜色特性所需的添加剂的调整，并且从而减少研制时间。在步骤810，添加剂的组成可基于所述测试和/或比较来调整以研制满足最低规 格的生产批次。应该理解，虽然已经相对于聚碳酸酯基材描述了本发明，但是上述的本发明的特 征同样适用于通过注射模制来制造半成品透镜所用的任何基材。这样的基材包括例如聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、聚乙二醇对苯二甲酸酯与聚碳酸酯的共聚物、聚烯烃、烯 丙基二甘醇二碳酸酯的均聚物和共聚物、(甲基)丙烯酸单体的均聚物和共聚物、硫代(甲 基)丙烯酸单体的均聚物和共聚物、尿烷的均聚物和共聚物、硫尿烷的均聚物和共聚物、环 氧树脂均聚物和共聚物、以及环硫化物(episulfure)均聚物和共聚物。这样的基材还包括 对热和剪切高度敏感的材料，举例来说，例如热塑性聚氨酯。还应该理解，以上所采用的术语“树脂”除标准树脂之外还包括特种树脂。这样的 特种树脂还包括UV-400材料，其具有更高的UV添加剂浓度，具有比标准等级更高的黄色指 数，以及对加工时的泛黄具有更高灵敏度。这样的特种树脂进一步包括有色树脂以及具有 热敏和剪切敏感染料的树脂。已经描述了用于控制和提高半成品眼用透镜的生产所用的聚碳酸酯材料的质量 的优选实施例，注意，根据以上教导，本领域技术人员可做出修改和变化。因此要理解，可以 在所公开的本发明的特定实施例中做出在由所附权利要求书概述的本发明的范围和精神 之内的改变。因此已经利用专利法要求的细节和特殊性描述了本发明，由专利证书所声称 和期望保护内容被陈述在所附权利要求书中。
权利要求
一种用于在基材制粒过程期间识别质量控制缺陷以及校正添加剂包以便生产较高质量的基材颗粒的方法，所述基材颗粒用于眼用的半成品SF透镜的注射模制，所述方法包括以下步骤提供具有第一模腔和第二模腔的模子，所述第一模腔具有对应于SF透镜的厚度的第一高度X，所述第二模腔具有较小的高度Y；利用与SF透镜模制条件对应的周期时间和温度曲线，将基材颗粒同时模制成X厚度的产品颜色切片板和Y厚度的树脂稳定切片板；在作为树脂稳定性的测量的所述树脂稳定切片板与作为产品颜色的测量的所述产品颜色切片板之间执行质量控制比较；以及如果所述质量控制比较显示出缺陷，则在基材制粒过程期间基于稳定板缺陷的程度，调整添加剂包的纯度或浓度中的一个。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括重复所述同时模制步骤、所述执行步骤和所述调整步骤，直至所述质量控制比较指示， 所述基材颗粒满足由所述产品颜色切片板测得的SF透镜产品颜色的规格。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括下列之一通过注射模制所述基材颗粒来制造SF透镜，以及其中所述执行步骤还包括(i)比较 所述树脂稳定切片板的颜色特性与所述产品颜色切片板的颜色特性以确定所述基材颗粒 的潜在颜色特性并从而通过添加剂包调整来改进颜色校正；或者(ii)比较所述产品颜色 切片板的颜色特性与最低颜色规格，使得所述颜色比较提供比由生产批次生产的具有不同 厚度的切片板的外推颜色值更精确的颜色数据。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述同时模制步骤还包括通过使布置在所述第 二模腔中的基材材料中的添加剂内的稳定剂经历生产X厚度的切片板所需的受热以显示 出所述添加剂包内的稳定性缺陷，来生产Y厚度的所述树脂稳定切片板。
5.一种用于基材材料制粒的方法，包括通过混合添加剂包与所述基材材料并通过挤压所述混合物以产生基材颗粒来对所述 基材材料进行预制粒；通过注射模制由所述颗粒形成的树脂以同时生产具有X厚度的产品颜色切片板和具 有小于X的Y厚度的树脂稳定切片板，以及测试所述切片板的光学特性的质量，来在预制粒 的同时进行质量测试；基于所述测试来调整所述添加剂包以修改光学特性；以及响应于对最低要求被满足的确认，完成所述制粒以产生生产批次。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括下列之一(i)在预制粒的同时，比较所述树脂稳定切片板的颜色特性与所述产品颜色切片板的 颜色特性以确定所述生产批次的潜在颜色特性并从而通过添加剂包调整来改进颜色校正； 或者(ii)比较所述产品颜色切片板的颜色特性与最低颜色规格，使得所述比较提供比由 所述生产批次生产的具有不同厚度的切片板的外推颜色值更精确的颜色数据。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述进行质量测试步骤还包括下列之一(i)通 过采用可与在半成品透镜的生产中所利用的周期时间相比的延长的注射模制周期时间来 生产所述切片板，以增强在客户模制条件下生产批次质量的所述切片板的表示，(ii)通过使布置在模子中的树脂中的稳定剂添加剂经历生产X厚度的切片板所需的受热以显示 出所述添加剂包的稳定性缺陷，来在所述模子中生产Y厚度的所述树脂稳定切片板，或者 (iii)通过使布置在模子中的树脂经历可与在用于生产半成品透镜的模子中所应用的受热 相比的受热以在所述模子中生产所述产品颜色切片板，从而获得颜色特性的改进的测量并 从而提高用于确认客户规格被满足的质量测试的精度。
8.一种用于当向顾客供应供在半成品透镜的制造中使用的基材生产批次时减少质量 拒绝的方法，包括在一次注料中由所述生产批次同时生产基本样品和与所述基本样品具有不同厚度的 潜在特性指示样品；发送所述样品给所述顾客以用于对所述样品执行光学特性的质量测试； 基于所述测试，从所述顾客处接收对所述样品的批准；以及 向所述顾客发送所述生产批次。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述同时生产步骤还包括下列之一(i)采用可与 在半成品透镜的生产中所利用的周期时间相比的延长的注射模制周期时间，以增强在客户 模制条件下生产批次质量的所述样品的表示，( )通过使布置在模子中的树脂经历可与在 用于生产半成品透镜的模子中所应用的受热相比的受热以在所述模子中生产所述潜在特 性指示样品，从而获得颜色特性的改进的测量并从而提高用于确认客户规格被满足的质量 测试的精度，以及(iii)通过使布置在模子中的树脂内的稳定剂添加剂经历生产具有大于 Y的厚度的样品所需的受热以显示出在所述树脂内的所述添加剂的任何稳定性缺陷，来在 模子中生产具有厚度Y的所述基本样品，。
10.根据权利要求8所述的方法，还包括下列步骤比较所述潜在特性指示样品的颜色特性与最低颜色规格，使得所述比较提供比由所述 生产批次生产的具有不同厚度的切片板的外推颜色值更精确的颜色数据。
11.一种用于研制供在半成品透镜的制造中使用的生产批次的化学成分的方法，包括从顾客处接收生产批次的最低颜色规格； 确定用于基材的添加剂的化学组成；通过在一次注料中同时生产树脂稳定切片板和具有与所述树脂稳定切片板不同的厚 度的产品颜色切片板并测试所述切片板的颜色质量，来测试由添加剂和所述基材的混合物 形成的基材树脂；基于所述测试来调整所述添加剂的组成以研制满足所述最低颜色规格的生产批次；以及比较所述树脂稳定切片板的颜色特性和所述产品颜色切片板的颜色特性以确定校正 颜色特性所需的添加剂的所述调整并由此减少研制时间。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述测试步骤还包括测试所述产品颜色切片板的颜色特性以确认所述生产批次满足最低顾客颜色规格而 不需由顾客估计，从而减少研制时间；以及通过使布置在模子中的树脂经历可与用于生产半成品透镜的模子中所应用的受热相 比的受热来在所述模子中生产所述产品颜色切片板，以便获得颜色特性的改进的测量并从而提高对最低颜色规格被满足的评价的精度。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述测试步骤还包括下列之一 (i)通过采用可与在半成品透镜的生产中所利用的周期时间相比的延长的注射模制周 期时间来生产所述切片板以增强在客户模制条件下生产批次质量的样品的表示；( )比较所述产品颜色切片板的颜色特性及最低颜色规格，使得所述比较提供比由所 述生产批次生产的具有不同厚度的切片板的外推颜色值更精确的颜色数据；以及(iii)通过使布置在模子中的树脂内的稳定剂添加剂经历生产具有大于Y的厚度的切 片板所需的受热以显示出所述树脂内的所述添加剂的任何稳定性缺陷，来在所述模子中生 产具有厚度Y的所述树脂稳定切片板。
全文摘要
本发明公开了控制和提高半成品眼用透镜的生产所用基材的质量的方法。在半成品透镜的制造中所使用的一个生产批次的基材的光学质量可通过采用根据本发明的方面从所述基材生产的切片板样品来精确地确定。在本发明的各种实施方式中，所述切片板样品可使用具有不同厚度腔的模子、通过使基材经历延长的周期时间和温度曲线来制造。所得到的切片板提供从所述生产批次模制的半成品透镜的颜色的改进的指示以及树脂稳定剂缺陷的改进的指示，其可在制粒过程期间被用来控制和提高生产批次的质量。此外，所述切片板可被供应商作为生产批次的样品来提供，以使顾客能够将购买决策建立在光学特性的可靠且精确的测量之上。
文档编号B29B9/00GK101920533SQ20101025094
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月10日 优先权日2009年6月11日
发明者D·加蔡尔, P·基奇罗, R·F·小维穆斯 申请人:金特克斯光学公司