BRPI0707918A2 - processo para acabamento de borda de uma lente óptica, e, lente óptica - Google Patents
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Abstract
PROCESSO PARA ACABAMENTO DE BORDA DE UMA LENTE óPTICA, E, LENTE óPTICA. Um processo para acabamento de borda de uma lente óptica para conformá-la ao tamanho e à forma de uma armação de Lente dentro da qual a lente óptica deva ser acomodada, referido processo compreendendo: a) prover uma lente óptica tendo uma superficie convexa, a superficie convexa sendo dotada de um revestimento de topo antiborrões que toma a lente óptica inadequada para ser acabada na borda; b) fixar um elemento de montagem sobre a superficie convexa da lente óptica, preferivelmente sobre o seu centro,por meio de um bloco adesivo que adira tanto no elemento de montagem quanto na superficie convexa da lente óptica, para formar um conjunto de elemento de montagem/lente óptica; c) colocar o conjunto de elemento de montagem/lente óptica em uma máquina de retificação de modo que a lente óptica seja firmemente mantida; e d) fazer o acabamento da Lente óptica ao tamanho e forma pretendidos, em que, antes da etapa b) de fixar o elemento de montagem, o revestimento de topo antiborrões sobre a superficie convexa da lente óptica é pré-tratada com um solvente selecionado do grupo consistindo de alcanóis e dialquilcetonas sob uma tensão mecânica.
Description
"PROCESSO PARA ACABAMENTO DE BORDA DE UMA LENTEÓPTICA, E, LENTE ÓPTICA"
A presente invenção diz respeito ao campo do acabamento deborda de lentes ópticas, tais como lentes oftálmicas e, mais particularmente, alentes oftálmicas revestidas, para conformar as lentes às dimensões econformações requeridas das estruturas das lentes em que se pretende elasdevam ser acomodadas.
Uma lente oftálmica resulta de uma série de operações demoldagem e/ou tratamento de superfície/polimento que determinam ageometria tanto das superfícies ópticas convexas quanto côncavas das lentes,seguida por tratamentos apropriados das superfícies.
A última etapa de acabamento de uma lente oftálmica é umaetapa de acabamento de borda consistindo no tratamento em máquina daborda ou periferia da lente de modo a conformar a dimensão e forma daarmação em que a lente deva ser montada.
Esta etapa de acabamento de borda é tipicamente realizada emuma máquina de retificação compreendendo rodas abrasivas, por exemplorodas abrasivas de diamante, que realizam a etapa de tratamento em máquinacomo aqui acima definido.
Durante esta etapa de acabamento de borda, a lente é mantidapor dois elementos de sujeição de atuação axial da máquina de retificaçãocom seus eixos ópticos em alinhamento com o eixo longitudinal doselementos de sujeição.
Portanto, antes de qualquer etapa de acabamento de borda,uma etapa de retenção do vidro é realizada, a qual compreende:
fixar um elemento de montagem no centro da superfície convexa dalente oftálmica por meio de um bloco adesivo aderindo tanto aoelemento de montagem quanto à superfície convexa da lenteoftálmica para formar um conjunto de elemento de montagem/lenteoftálmica;
colocar o conjunto do elemento de montagem/lente oftálmica emum primeiro elemento de sujeição axial; e
mover um segundo elemento de sujeição axial de modo que fiqueconfinante com o centro da superfície côncava da lente oftálmica;
por meio do que a lente oftálmica é fixamente mantida comseu eixo óptico em alinhamento com o eixo longitudinal dos elementos desujeição axial.
Durante a etapa de acabamento de borda, o movimentorelativo da lente oftálmica e da roda abrasiva é controlado, geralmente deforma digital, de modo a que se obtenha o tamanho e a conformação requeridapara a lente oftálmica.
Esta etapa de acabamento de borda gera um torque tangencialsobre a lente oftálmica, o qual pode resultar na rotação da lente oftálmica emrelação ao elemento de montagem, se a lente oftálmica não estiver sendomantida suficientemente firme.
Como um resultado de uma etapa de acabamento de bordainadequadamente realizada, a lente oftálmica é pura e simplesmentearruinada.
Assim sendo, é absolutamente imperativo que a lente oftálmicaseja firme e seguramente mantida durante a etapa de acabamento de borda.
A retenção eficiente da lente oftálmica depende principalmentede uma boa aderência na interface entre o bloco adesivo e a superfícieconvexa da lente oftálmica.
As gerações mais recentes das lentes oftálmicas muitofreqüentemente compreendem em suas superfícies convexas um revestimentode topo hidrofóbico e/ou antimanchas repelente ao óleo (revestimento de topoantiborrões) usualmente associado com um revestimento anti-reflexão.
Os revestimentos de topo são muito freqüentementeproduzidos de materiais tais como os materiais do tipo de fluorossilano, quereduzem a energia superficial de modo a prevenir a aderência das manchasgordurosas que são, dessa forma, mais fáceis de serem removidas.
Tipicamente estes materiais têm energias superficiais (medidas pelo métodode Owens-Wendt) de menos do que 14 mJ/m2, preferivelmente de 12 mJ/mou menos, usualmente variando de 1 a 12 mJ/m2, preferível de 8 a 12 mJ/m2.
Um dos problemas associados com este tipo de revestimentosuperficial é que eles alcançam uma eficiência tal que a aderência interfacialno bloco adesivo/superfície convexa é alterada em uma extensão tal que oacabamento de borda da lente oftálmica não pode ser realizado.
Este é particularmente o caso quanto às lentes oftálmicas depolicarbonato, cujo acabamento de borda resulta em tensões muito maisimportantes do que quanto a outros materiais.
Para solucionar este problema, foi proposto, antes de serealizar a etapa de acabamento de borda, para formar sobre o revestimento detopo uma camada provisória de um material mineral ou orgânico que eleve aenergia superficial da superfície convexa da lente até pelo menos 15 mJ/m demodo a averiguar a boa aderência à bloco adesivo e, portanto, um acabamentode borda seguro da lente.
Não obstante o uso de uma tal camada provisória resulte emacabamento de borda seguro da lente, ele estende e aumenta o custo dafabricação da lente final.
Assim, o objetivo da invenção é proporcionar um processo deacabamento de borda de lente que seja seguro e não necessite que se apliqueuma camada provisória sobre a superfície convexa da lente.
De acordo com a invenção, é fornecido um processo deacabamento de borda de lentes ópticas para conformar a lente óptica aotamanho e à forma de uma estrutura de lente dentro da qual a lente ópticadeva ser acomodada, referido processo compreendendo:a) fornecer uma lente óptica tendo uma superfície convexa, asuperfície convexa sendo fornecida com um revestimento de topoantiborrões que torna a lente óptica imprópria para o acabamento deborda;
b) fixar um elemento de montagem sobre a superfície convexa da lenteóptica, preferivelmente sobre seu centro, por meio de um blocoadesivo que adira tanto ao elemento de montagem quanto àsuperfície convexa da lente óptica para formar um conjunto deelemento de montagem/lente óptica;
c) colocar o conjunto de elemento de montagem/lente óptica em umamáquina de retificação de modo que a lente óptica fique firmementemantida; e
d) fazer o acabamento da lente óptica até o tamanho e a formapretendida em que, antes da etapa (b) de fixação do elemento demontagem, o revestimento de topo antiborrões sobre a superfícieconvexa da lente óptica seja pré-tratada com um solventeselecionado do grupo consistindo de alcanóis e dialquilcetonas sobuma tensão mecânica.
A invenção também considera uma lente óptica, em particularuma lente oftálmica, tendo uma superfície convexa dotada de umrevestimento de topo antiborrões que a torna imprópria para o acabamento deborda, livre de qualquer camada provisória formada sobre o revestimento detopo antiborrões, revestimento de topo esta que tenha sido tratada com umsolvente selecionado do grupo consistindo de alcanóis e dialquilcetonas sobuma tensão mecânica.
No presente pedido, denota-se sob a expressão de "lenteóptica" qualquer lente orgânica ou mineral opticamente transparente, emparticular lente oftálmica, tratada ou não, dependendo se ela compreende umou vários tipos de revestimentos ou se ela permanece sem revestimento detopo.
Quando a lente óptica compreende um ou mais revestimentossuperficiais, a expressão "cobrir a lente" significa que uma camada é aplicadasobre o revestimento externo da lente.
As energias superficiais são calculadas de acordo com ométodo de Owens-Wendt descrito na seguinte referência: iiEstimation of thesurface force energy of polymers", Owens, D. K., Wendt, R. G. (1969) J.APPL. POLYM. SCI., 13, 1741-1747.
As lentes ópticas a serem acabadas na borda com o uso doprocesso da invenção são lentes que compreendem um revestimentosuperficial externo hidrofóbico e/ou repelente ao óleo (revestimento de topoantiborrões) e preferivelmente vidros compreendendo um revestimento detopo antiborrões colocada sobre um revestimento anti-reflexão de mono- oumulticamadas.
Elas podem ser também depositadas sobre revestimentos durosde lentes revestidas duras.
De fato, os revestimentos de topo antiborrões são geralmenteaplicadas sobre as lentes que tenham um revestimento anti-reflexão, maisparticularmente em um material mineral, de modo a reduzir sua fortetendência ao manchamento, por exemplo com respeito a depósitosgordurosos.
Como anteriormente mencionado, os revestimentos de topoantiborrões são obtidas pela aplicação, sobre a superfície de revestimentoanti-reflexão, de compostos que reduzem a energia da superfície de vidro.
Tais compostos são descritos em detalhes completos na técnicaanterior, por exemplo nos seguintes documentos: US 4.410.563, EP-O 203730, EP-749 021, EP-844 265 e EP 933 377.
Os compostos à base de silano carregando grupos fluorados,mais particularmente grupo(s) perfluorocarbonato ou perfluoropoliéter, são osmais freqüentemente usados.
Como exemplos, os compostos de silazano, polissilazano ousilício podem ser mencionados, os quais compreendam um ou mais gruposfluorados, tal como aqui acima mencionado.
Um método conhecido é depositar sobre o revestimento anti-reflexão compostos que carregam grupos fluorados e grupos Si-R, R sendoum grupo -OH ou um precursor deste, preferivelmente um grupo alcóxi. Taiscompostos são capazes de conduzir, na superfície de revestimento anti-reflexão, diretamente ou após a hidrólise, às reações de polimerização e/ou deligação cruzada.
A aplicação dos compostos que reduzem a energia superficialda lente é convencionalmente realizada por imersão da referida lente em umasolução, por centrifugação, por revestimento de imersão ou pelo depósito nafase de vapor, entre outros. Geralmente, o revestimento de topo antiborrõestem uma espessura menor do que 10 nm e, mais preferível, menor do que 5nm.
A invenção é implementada sobre lentes ópticascompreendendo um revestimento de topo antiborrões que comunica umaenergia superficial menor do que 14 mJoules/m e, preferivelmente, menor ouigual a 12 mJ/m .
Tipicamente, a energia superficial do revestimento de topoantiborrões varia de 1 a 12 mJ/m , preferivelmente de 8 a 12 mJ/m .
Um aspecto importante da invenção é o pré-tratamento dorevestimento de topo antiborrões sobre a superfície convexa da lente óptica,com um solvente selecionado sob uma tensão mecânica.
Por "pré-tratamento com um solvente sob uma tensãomecânica" pretende-se que um solvente seja aplicado sobre o revestimento detopo antiborrões e que uma tensão mecânica seja aplicada ao solvente nasuperfície do revestimento de topo, ou durante a aplicação do solvente oulogo após a aplicação do solvente.
Tipicamente, o pré-tratamento com um solvente sob umatensão mecânica compreende esfregar a superfície do revestimento de topoantiborrões com um suporte liso embebido com o solvente, tal como um panoembebido com solvente, ou depositando o solvente sobre a superfície dorevestimento de topo antiborrões e depois esfregando-se a superfície dorevestimento de topo antiborrões com um material macio, tal como um panoseco (KIMWIPES® da Kimberly Clark ou uma microfibra).
O solvente preferivelmente necessita formar uma películavisível sobre a superfície da lente e necessita estar em grande excesso.
Após o pré-tratamento de solvente, a superfície dorevestimento de topo antiborrões é geralmente secada para eliminar o excessode solvente. Uma tal secagem pode resultar da esfregadela com o materialmacio.
Naturalmente, a tensão mecânica aplicada deve ser tal que nãodanifique o revestimento de topo antiborrões.
Preferivelmente, o acabamento de borda da lente óptica deveser realizado logo após a etapa de pré-tratamento, isto é, dentro de 5 dias,porém mais preferivelmente dentro de 60 minutos após a conclusão da etapade pré-tratamento.
Como anteriormente indicado, o solvente é selecionado dealcanóis, dialquilcetonas, ou misturas destes.
Alcanóis preferidos são os alcanóis C3-C6, tal como o n-propanol, isopropanol, butanóis, pentanóis e hexanóis.
O alcanol mais preferido é o isopropanol (IPA).
Dialquilcetonas preferidas são as dialquilcetonas com gruposde alquila C1-C4, tais como acetona, dipropilcetonas e dibutilcetonas.
A dialquilcetona mais preferida é a acetona.
Como um resultado do pré-tratamento, é obtida uma lenteóptica que é apropriada para acabamento de borda seguro. Isto significa que,após o acabamento de borda, a lente terá o tamanho e a forma requerida, demodo a ser adequadamente introduzida na estrutura pretendida.
Mais precisamente, um tal resultado é obtido quando a lenteóptica seja submetida a um afastamento de centralização de no máximo 2o,preferivelmente no máximo Io, durante a operação de acabamento de borda.
O seguinte exemplo ilustra a presente invenção.
EXEMPLO 1
5 lentes tóricas de policarbonato (cilindro de força - 8,00 +2,00) tendo ambas as faces revestidas com um revestimento de topo dura depolissiloxano, foram revestidos sobre sua superfície convexa com um produtode revestimento de topo OPTOOL DSX® (um composto contendo unidadesde perfluoropropileno) comercializado pelas DAIKIN Industries.
O produto OPTOOL DSX® em uma forma líquida foi diluídono solvente Demnum (da DAIKIN Industries). O revestimento de topo foientão aplicada mediante revestimento de imersão.
O revestimento de topo formada tinha uma espessura de cercade 15 nm e uma energia superficial medida pelo método de Owens-Wendt de10mJ/m2.
Cada uma das lentes tinha um diâmetro de 65 mm e umaespessura central de 1 mm.
As superfícies convexas das lentes, suportando o revestimentode topo, foram então esfregadas com isopropanol, como segue: um tecido deKIMWIPES® da Kimberly-Clark foi embebido com isopropanol e foiaplicado sobre a superfície convexa, a qual foi esfregada com este tecidomediante aplicação de pressão manual moderada, e manualmente girando-seas lentes ao mesmo tempo e o IPA excedente foi secado usando-se umKIMWIPES® seco.
O tecido KIMWIPES® é uma fibra de papel. A mesmaexperiência foi feita com pano de microfibras, e os mesmos resultados foramobtidos. Deve ser preferível um grande excesso de solvente. O solventenecessita formar uma película visível sobre a superfície da lente e necessitaestar em grande excesso.
Logo após o pré-tratamento acima, um elemento de montagemfoi fixado no centro das superfícies convexas das lentes por meio de um blocoadesivo (bloco de bloqueio de 1A olho de PSI) para formar as montagens deelemento de montagem/lente. As montagens foram então colocadas em umguarnecedor Kappa da ESSILOR. A sujeição foi feita de um bloco de V2 olhoe um contra-bloco de 18 mm. O ajuste da máquina de retificação foiestabelecido sobre policarbonato com uma pressão média para a sujeição.
O cilindro das lentes tóricas foi estabelecido em 90°. A lentesforam acabadas na borda até a armação. Após o acabamento de borda, oângulo do cilindro foi medido para se determinar o deslocamento dacentragem.
Os resultados são fornecidos na Tabela 1.TABELA I
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Para comparação, 5 lentes tóricas, o mesmo como acima,porém não tratadas com IPA, foram acabadas na borda como acima.
Os resultados são dados na Tabela II.TABELA II
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Assim, sem a etapa de pré-tratamento da invenção, oacabamento de borda seguro não pode ser obtido.
EXEMPLO 2
O Exemplo 1 foi repetido com 4 lentes, o mesmo como noExemplo 1, exceto que o pré-tratamento compreendeu imergir as lentes emIPA e depois secar a superfície convexa das lentes mediante esfregadela comum KIMWIPES® seco.
Os resultados são fornecidos na Tabela III.
TABELA III
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EXEMPLO COMPARATIVO 3
O Exemplo 1 foi repetido, exceto que IPA foi meramentedisperso sobre as superfícies convexas cobertas das lentes e foi secado por 3horas.
Os resultados são dados na Tabela IV.TABELA IV
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EXEMPLO COMPARATIVO 4
O Exemplo 1 foi repetido com 4 lentes, exceto que as lentesforam simplesmente imersas em IPA e secadas ao ar.
Os resultados são fornecidos na Tabela V.
TABELA V
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Os Exemplos Comparativos 3 e 4 demonstram que, sem aaplicação de uma tensão mecânica durante o pré-tratamento com solvente, oacabamento de borda seguro não pode ser obtido.
Claims (11)
1. Processo para acabamento de borda de uma lente óptica paraconformar a lente óptica ao tamanho e forma de uma estrutura de lente emque a lente óptica deva ser acomodada, referido processo caracterizado pelofato de que compreende:a) prover uma lente óptica tendo uma superfície convexa, a superfícieconvexa sendo dotada de um revestimento de topo antiborrões quetorna a lente óptica inadequada para acabamento de borda;b) fixar um elemento de montagem sobre a superfície convexa da lenteóptica, preferivelmente sobre o seu centro, por meio de um blocoadesivo que adira tanto ao elemento de montagem quanto àsuperfície convexa da lente óptica, para formar um conjunto deelemento de montagem/lente óptica;c) colocar o conjunto de elemento de montagem/lente óptica em umamáquina de retificação de modo que a lente óptica seja firmementemantida; ed) fazer o acabamento da lente óptica ao tamanho e forma pretendidos,em que, antes da etapa b) de fixar o elemento de montagem, orevestimento de topo antiborrões sobre a superfície convexa dalente óptica é pré-tratada com um solvente selecionado do grupoconsistindo de alcanóis e dialquilcetonas sob uma tensão mecânica.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o solvente é selecionado de alcanóis C3 a C6.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o solvente é isopropanol.
4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o solvente é selecionado das dialquilcetonas com grupos dealquila C1-C4.
5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o solvente é acetona.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 5, caracterizado pelo fato de que o pré-tratamento com um solventecompreende esfregar o solvente sobre o revestimento de topo antiborrões.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 5, caracterizado pelo fato de que o pré-tratamento com um solventecompreende depositar o solvente sobre o revestimento de topo antiborrões edepois esfregar o solvente depositado com um material macio.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 7, caracterizado pelo fato de que o acabamento de borda é realizado dentrode 5 dias, porém o mais preferível dentro de 60 minutos após a conclusão dopré-tratamento.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 8, caracterizado pelo fato de que o revestimento de topo antiborrões temuma energia superficial de 12 mJ/m2 ou menos.
10. Lente óptica, caracterizada pelo fato de que tem umasuperfície convexa dotada de um revestimento de topo antiborrões, tornando alente imprópria para o acabamento de borda, livre de qualquer camadaprovisória formada sobre o revestimento de topo antiborrões, revestimento detopo esta que tenha sido pré-tratada com um solvente selecionado do grupoconsistindo de alcanóis e dialquilcetonas sob uma tensão mecânica.
11. Lente óptica de acordo com a reivindicação 10,caracterizada pelo fato de que o solvente é isopropanol ou acetona.
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