專利名稱：用于制造薄熱塑性塑料透鏡的模制方法
背景技術：
對比文獻在本專利申請中以右上角標出的數(shù)字引用下列專利1.Johnson，et al.，“壓縮機裝置”，美國專利No.2,443,826，1948年6月22日授權。
2.Weber，“用于注塑透鏡的設備”，美國專利No.4,008,031，1977年2月15日授權。
3.Weber，“用于注塑透鏡的方法”，美國專利No.4,091,057，1978年5月23日授權。
4.Laliberte，“用于模制眼科透鏡的方法”，美國專利No.4,364,878，1982年12月21日授權。
上述所有專利的內(nèi)容都包含在本說明書中，以供參考，就像專門和單獨地把每項專利的內(nèi)容分別包含在本說明書中作參考的效果一樣。
在熱塑性塑料透鏡當中，與例如用單個鑄造和熱固性-過氫化物固化的烯丙樹脂制的透鏡相比，使用聚碳酸酯熱塑性塑料日益變得很吸引人。喜歡聚碳酸酯熱塑性塑料透鏡的因素包括比鑄造熱固性塑料密度低和折射指數(shù)高。因此，可以制造厚度范圍為1.5-2.0mm的更薄透鏡。此外，由于較低的密度，與熱固性過氧化物固化的烯丙樹脂相同標稱厚度的聚碳酸酯透鏡重量更輕，并因此將賦予配帶者更大的舒適。而且，聚碳酸酯熱塑性塑料透鏡具有比任何其它光學級聚合物材料大得多的耐沖擊性和耐斷裂性。
因此，熱塑性塑料注塑的透鏡已經(jīng)在有壓縮作用或沒有任何壓縮作用情況下用注塑法制造。沒有任何壓縮作用情況下的注塑法，一般包括采用一個模腔，該模腔在整個模制周期中都具有一固定的表面。這些模制法應用很長的模制周期，比那種給定樹脂的平均塑化溫度和熔化溫度更高的高模具表面溫度，和緩慢控制的裝料速率，接著加很高的保壓壓力，保持這種保壓壓力，直至澆口完成凝固時為止。
上述類型的固定模腔法，應用比標準更大的澆口和流道系統(tǒng)，以便允許最大的保壓壓力和在澆口出現(xiàn)凝固之前輸送材料，在澆口凝固時，沒有熔融聚合物進一步轉(zhuǎn)移在流道系統(tǒng)或塑化裝置和模腔之間發(fā)生。在固定模腔的注射機中澆口凝固存在一個問題，即假如動力透鏡前面和后面具有不同的曲率半徑，則矯正透鏡必須具有不同的橫斷面厚度，不同的橫斷面厚度又導致在模腔中部件形成和冷卻下來期間不均勻的收縮，這種不均勻收縮會造成不良的光學元件和/或變形。此外，透鏡的最厚部分經(jīng)受輕微的陷痕或凹坑，這種情況又引起透鏡表面別的均勻曲率半徑斷裂。這種斷裂造成在那個凹陷區(qū)處透鏡光彎曲特性的局部畸變或偏移。
因此，盡管十分小心看到注射的聚合物體優(yōu)選地與固定式模腔表面、外形、尺寸一致，但一旦澆口凝固防止了附加的保壓壓力和材料轉(zhuǎn)移，則不同的收縮開始在聚合物熔體內(nèi)發(fā)生，并因此聚合物表皮開始離開模具表面。這種預先松開傷害式影響光學質(zhì)量，因為模制好的透鏡外形和表面不再能通過直接接觸加力，來精確地重現(xiàn)精密光學模具表面和固化外形。另外，固定式模腔模制法受透鏡中央可以是多薄限制。在約2mm以下，熔融的塑料優(yōu)先圍繞厚的邊緣流動，同時留下空隙和/或匯合線，該匯合線延伸到待形成透鏡的中央?yún)^(qū)內(nèi)。
為了解決用固定式模腔模制法存在的這些問題，已經(jīng)采用了壓縮模制技術。注射/壓縮模制技術分成兩種類型(i)夾緊端部注射/壓縮和(ii)輔助元件注射/壓縮。在夾緊端部注射/壓縮法中，將熔融聚合物注入模具空間，該模具空間通過將模具臺板和半模移動到一預定位置形成。在注射之后或注射過程中，讓熔融聚合物體冷卻一預定的時間間隔，并且注塑機開始活動臺板的閉合運動。這種向上夾緊運動補償熔融聚合物凝固期間所發(fā)生的收縮。在這種夾緊感生的壓縮力下，模腔內(nèi)裝物繼續(xù)冷卻并固化，最終達到大大低于注射的聚合物玻璃轉(zhuǎn)變溫度，或凝固點的溫度，以便可以在不產(chǎn)生光學變形情況下安全地排出模制品。然而，鑒于高的夾緊壓力，在這種方法中不能用中央薄的透鏡，由于凝固的中央部分破碎而同時留下模具保持熔融聚合物的區(qū)域。
然而，這種方法具有嚴重的局限性。首先，關鍵是除了定時間隔之外，要小心控制注射壓力和裝料速率。例如，注射的熔體必須能形成表皮并且部分固化，以避免熔融的聚合物溢流到所希望的流道—模具—模腔結(jié)構(gòu)的外部，同時需要費錢而繁重的在模制好部件上的修整操作。其次，如果熔體固化太大的程度，則在最終夾緊壓力下的壓縮作用可能引起分模線處配合段的擠壓或變形，因此損壞模具組。第三，如果壓縮作用延時太長，則當通過最終向上夾緊的壓縮力開始時，將發(fā)生太多的聚合物固化，同時造成聚合物可強行重新取向及塑料的冷加工，這種情況又產(chǎn)生雙折射和不希望有的模具內(nèi)應力水平，同時造成局部不均勻的光彎曲特性。
在輔助元件注射/壓縮法中，壓縮壓力通過輔助彈簧、汽缸或類似物加到相對的光學表面上，上述輔助彈簧、汽缸等或是作為內(nèi)部部件加到模具自身中，或是作為外圍設備加到模具上。早期模制這種類型的熱塑性塑料透鏡應用在模具組內(nèi)部的簡單的彈簧加載式、活動光學模。這種設備因而形成一個可變?nèi)莘e的透鏡模腔，但依靠高的內(nèi)部聚合物熔體壓力使活動模頂著穩(wěn)定的彈簧壓力伸展。為了將足夠大的壓縮力加在正固化的模具內(nèi)裝物上，這些彈簧力是大的。然而，彈簧力越大，在可變模腔裝料期間必須用來壓縮彈簧的注射壓力也越大。所需的注射壓力越大，則模具內(nèi)應力及光學上令人不滿意的雙折射程度也越大。用于模制透鏡的光學功率越大，則前面和后面彎曲之間的不一致性也越大，并因此橫斷面厚度變動也越大。因此，這種方法局限于生產(chǎn)具有小直徑和小厚度變動的弱動力透鏡。
另一種輔助元件方法由Weber2，3提出。Weber講述了一種可變?nèi)莘e的模腔，該可變?nèi)莘e的模腔由注射熔體、至少一個活動的陽?；蜿幠Ｏ蚝笃扑猩膲毫π纬桑鲜鲋辽僖粋€活動的陽?；蜿幠５南蚝笃平?jīng)過一定時間間隔后，接著在輔助液壓缸的驅(qū)動力作用下向前位移，同時產(chǎn)生壓縮作用，上述液壓缸與這個活動模成一對一關系安裝。設置若干流動口，過量的聚合物在壓縮力作用下通過流動口被強行從透鏡模腔強行擠出。Weber太依賴一預定量的時間，以致不在完成注射裝料和開始壓縮壓力之間經(jīng)過。因此，這種方法有太容易產(chǎn)生缺陷的缺點，這些缺陷由上述過早壓縮或過分延遲壓縮而引起。另外，這種方法會產(chǎn)生厚度不一致的透鏡。
Laliberte4說明了另一種輔助元件法。這種方法包括一個聯(lián)接到輔助液壓缸上的活動模具。模具在夾緊壓力下閉合之后，配合的模具部件通過注射聚合物伸展開。然后注入固定量的聚合物，聚合物的量足夠裝滿壓縮的模腔系統(tǒng)。這種方法能更好地控制標稱透鏡厚度，并因此消除了材料廢屑和修整工作。然而，Laliberte公開了透鏡厚度控制，但只提及額定3.0mm的中央厚度，該中央厚度顯著地大于所希望的消費者透鏡厚度。
上述注射/壓縮模制法的另一個主要缺點是，它們不適合制造Rx透鏡，特別是不適合制造具有約1mm或至少的中央厚度和具有邊緣厚度大于中央厚度的負熱塑性塑料透鏡。這是由于在負透鏡較薄的中央部分中注射的熱塑性塑料熔體，在較厚的邊緣部分中凝固之前就凝固了。結(jié)果，在這個固化點處半模(光學插件)所產(chǎn)生的壓縮壓力只集中在凝固的中央部分上，這種情況使透鏡的這部分破碎或另外變形。凝固的中央這種破碎或變形在約1mm或更小的中央厚度并具有熔融的邊緣厚度顯著地更大的情況下特別有問題，因為整個壓縮力都集中在中央處的一個小直徑、薄凝固材料柱上。另外，這個力超過固化材料的壓縮強度。然而，很顯然，具有約1mm或更小厚度的薄中央負透鏡是特別理想的，因為它與具有中央厚度大于約1mm(比如，1.5mm)的普通負透鏡相比，還具有重量進一步減少的優(yōu)點。
鑒于注射/壓縮模制法不能制備薄中央的負透鏡，這些透鏡已經(jīng)用研磨和拋光較厚的透鏡制造。這些制造技術應用研磨和拋光元件如光學彎曲產(chǎn)生，精制和拋光機，這些機器不可避免地在透鏡表面上留下研磨拋光殘漬和/或在標稱表面下方留下細痕。
發(fā)明概述本發(fā)明針對用于制造薄的熱塑性塑料透鏡，尤其是具有約1mm或更小的中央部分的負透鏡新型模制方法。在一個實施例中，本發(fā)明的方法提供用于薄的熱塑性塑料負透鏡，這些透鏡在其表面上沒有任何研磨或拋光人工修整，并且在標稱表面下方也沒有任何負的細痕。
尤其是，本發(fā)明涉及用于制備薄透鏡的模制方法，該方法起初包括在熱塑性塑料熔體凝固之前壓縮透鏡半模。接著，使半模保持在適當位置，同時在熱塑性塑料溶體上增加壓力，以便補償模具中熔體固化期間所發(fā)生的收縮。隨后冷卻模具結(jié)果形成透鏡。
本發(fā)明的方法特別有利之處在于應用一種模制過程，其中避免了在制造過程中薄透鏡被模具弄破碎。
因此，在它的方法其中之一方面，本發(fā)明針對一種用于制造熱塑性塑料透鏡的方法，該方法包括(a)提供一種模具，該模具包括一個陽模半模和一個陰模半模，其中上述半模當閉合時，將模腔限定成透鏡形狀；(b)將一種熔融的熱塑性材料加入模腔中，加入的熱塑性材料量至少足夠形成透鏡；(c)在待形成透鏡的最薄點處熱塑性材料固化之前，將陽模半模和陰模半模的至少其中之一移動到一預定位置；
(d)使上述半模保持在一固定位置，而同時增加模腔中的壓力；和(e)讓熱塑性材料凝固，因而形成熱塑性塑料透鏡。
在一個實施例中，模腔內(nèi)模具壓力上的增加是通過將另外的熔融熱塑性樹脂注入模具中實現(xiàn)的。在另一個實施例中，內(nèi)腔壓力的這種增加是通過注射器，或通過采用一個或多個螺仃釘、二級活塞、銷釘、或其它機構(gòu)實現(xiàn)的。
在它的方法其中第二方面，本發(fā)明提供一種用于制造熱塑性塑料透鏡的方法，該方法包括(a)提供一種模具，該模具包括陽模半模和陰模半模，其中上述半模當閉合時，限定一個模腔成透鏡形狀；(b)將一種熔融的熱塑性聚碳酸酯材料加到模腔中，加入的聚碳酸酯材料量至少足夠形成透鏡，其中上述熱塑性聚碳酸酯材料保持在高于約575°F的溫度下，在此溫度下能使材料流動；(c)在待形成透鏡最薄點處的熱塑性材料凝固之前，將上述陽模半模和陰模半模的至少其中之一移動到一預定位置，其中模腔具有約1mm或更少的中央厚度；(d)將上述半模保持在一固定位置，而同時用一個或多個注射器增加模腔內(nèi)的壓力，以保持模具內(nèi)恒定的容積；和(e)讓熱塑性材料凝固，因而形成熱塑性塑料眼科透鏡。
在它的制造品其中之一方面，本發(fā)明涉及一種成形為具有凹面修正的熱塑性塑料透鏡，該透鏡具有約1mm或更小的最小厚度，其中上述透鏡是在其表面上免除研磨或拋光的制品，并且在其標稱表面下方?jīng)]有負的細痕。
附圖簡要說明現(xiàn)在將參照附圖中所示的優(yōu)選實施例，更詳細地說明本發(fā)明，其中同樣的元件具有相同的標號，并且其中

圖1是示出本發(fā)明方法的流程圖；圖2是模具處于起始位置的示意側(cè)視圖；圖3是圖2的模具處于裝料位置的示意側(cè)視圖4是圖2的模具在裝料期間的示意側(cè)視圖；圖5是圖2的模具在壓縮期間的示意側(cè)視圖；和圖6是圖2的模具處于最后冷卻位置時的示意側(cè)視圖。
發(fā)明的詳細說明如上所述，本發(fā)明涉及用于制造薄的熱塑性塑料透鏡的新型模制方法，及涉及新型薄的熱塑性塑料透鏡。然而，在更詳細說明本發(fā)明之前，首先給下列術語下定義。定義正如此處所用的，下列術語具有下列意思。
“熔融的熱塑性聚合物”或“熔體”涉及一種無定形或結(jié)晶形熱塑性聚合物軟化的物理狀態(tài)，這種軟化的物理狀態(tài)使聚合物能夠流動。優(yōu)選的是，熔融的熱塑性材料，在它分別加熱到它的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)或熔化溫度(Tm)時的這種壓力下流動。
“冷凍”或“凝固”涉及將一種熔融的熱塑性聚合物冷卻到其中它不再流動的溫度。
“流動”或“可流動”涉及一種熔融的熱塑性聚合物以至少3 mfi(熔體流動指數(shù))的流速流動的能力正如用ASTM Test No.D1238所測定的，它利用擠壓式塑性計測量流速或熔體指數(shù)。
“熱塑性塑料”涉及一些聚合物，它們能可逆式在加熱時變軟或熔化而在冷卻時變硬。一些合適的熱塑性材料在該技術中是眾所周知的，并且作為例子，包括聚碳酸酯、二甘醇雙二烯丙基碳酸酯、丙烯酸酯樹脂類、聚氨酯和其它的高指數(shù)材料。優(yōu)選的是，熱塑性材料是聚氨酯。
“固定位置”涉及一個模具的位置，其中各個半?；旧显诳臻g中固定，并且每個半模移動不大于約±0.05mm。優(yōu)優(yōu)的是當半模處于固定位置時，它們不能運動。盡管需要力來保持各半模的固定位置，但不施加另外的力來使各半模十分接近。方法學本發(fā)明的方法針對一種用于制備熱塑性塑料透鏡的模制方法。這些方法應用一種常用的模具，該模具包括一個陽模半模和一個陰模半模，其中上述半模當閉合時，限定一個呈透鏡形狀的模腔。任何常用的模具都可以用，并且在該技術中是眾所周知的。
本發(fā)明的方法能制造薄的熱塑性塑料透鏡，這些鏡片在不壓碎或破壞透鏡薄的部分情況下，在最薄部分處具有約1mm或更小的厚度。這些薄的透鏡通過在注射熱塑性塑料之后將半模固定和施加膨脹壓力來補償冷卻期間熱塑性塑料的收縮而得到。
在本發(fā)明的方法中，模腔是通過閉合陽模半模和陰模半模形成。起初，將模具閉合到一個位置，在該位置處半模之間的距離大于最終所希望的透鏡厚度。閉合過程可能需要移動半模的至少其中之一或者二者，以便精確地限定一個放大的模腔。然后，將熔融的熱塑性材料，優(yōu)選的是加熱到超過其Tg的材料注入模腔。在一優(yōu)選實施例中，用于將熱塑性塑料送入模具的注射器應用一個短/熱的流道，以保證熱塑性材料在注射過程中保持成熔融形式。在一可供選擇的優(yōu)選實施例中，可以經(jīng)由一熱的注射口送入熱塑性材料，或者，更進一步，可以采用一種短/熱的流道與熱的注射口二者的組合。
在另一個優(yōu)選實施例中，將半模加熱，優(yōu)選的是加熱到在注射過程中超過熱塑性材料的Tg，以保證阻止聚合物熔體的過早凝固。更優(yōu)選的是，將半模加熱到高于約275°F的溫度，而甚至更優(yōu)選的是加熱到約290°F-約340°F的溫度。
然后將至少是足夠量熔融的熱塑性材料加到模腔中，以便形成透鏡。在某些情況下，可以加入稍過量的熔融材料，以便完全充滿模腔。很顯然，所用的特定量這種材料相應于待形成的透鏡尺寸，該尺寸可由專業(yè)技術人員很容易確定。
隨后，將陽模半模和陰模半模的至少其中之一朝另一個半模方向移動，以便壓縮熱塑性材料，并且在模腔內(nèi)產(chǎn)生一個收縮壓，而同時使其中聚合物保持處于熔融狀態(tài)。閉合半模一直持續(xù)到在半模之間達到硬化停止點時為止。在這個硬化停止點處陽模半模和陰模半模之間的距離相應于所希望的待形成的透鏡厚度，該厚度優(yōu)選的是約1mm或更小，更優(yōu)選的是約0.5mm-1mm，而甚至更優(yōu)選的是約0.7-1mm。而且，在壓縮期間，當達到這個硬化停止點時，模腔內(nèi)的熱塑性材料，其中包括在待形成透鏡最薄點處的材料，都保持處于熔融狀態(tài)。
在這點處，然后使半模保持處于一固定位置，同時增加模腔的壓力，以便補償凝固期間熱塑性塑料在模腔內(nèi)的收縮，因而保持熱塑性材料與模具的一致性。模腔中壓力的增加優(yōu)選的是利用膨脹壓力來實現(xiàn)。在一個優(yōu)選實施例中，膨脹壓力是利用一個或多個注射器在模腔內(nèi)部產(chǎn)生，這些注射器在需要時將附加的熔融熱塑性材料注入模腔中。如前所述，注射器和/或注射口可以任選地加熱，以保證附加的熱塑性注射材料保持在熔融狀態(tài)。膨脹壓力優(yōu)選的是施加至凝固完成或基本上完成時為止。
在另一個優(yōu)選實施例中，膨脹壓力是利用一個或多個螺釘、二級活塞、銷釘、撓性壓縮環(huán)、波紋管、或類似物在模腔內(nèi)部產(chǎn)生。這些螺釘，銷釘，或活塞，在凝固過程中施加一個力到熱塑性材料上，以便補償收縮。該力優(yōu)選的是從模腔的側(cè)面向內(nèi)部施加，或者基本上垂直于模具打開和閉合的方向施加。
一旦在模腔內(nèi)部形成這種膨脹力，就使熱塑性材料冷卻，并且，在凝固時，形成一種合適的透鏡。在一個優(yōu)選實施例中，通過冷卻模具來實現(xiàn)熱塑性材料的冷卻和隨后的凝固。如上所述，在制造過程中，于這點處使用膨脹力防止在首先凝固的透鏡最薄點處破碎。
圖1是圖示按照本發(fā)明其中一個實施例所述方法的流程圖。圖2-6示出按照本發(fā)明所述的方法當用一個示范性模具系統(tǒng)進行時的各個步驟。
用于形成按照本發(fā)明其中之一實施例所述的熱塑性塑料透鏡的過程，在步驟100處開始，同時半模處于打開位置，以便取出以前形成的部件，并且注射器裝有一種熱塑性材料。在步驟200，將模具閉合到一個預定的位置，在該位置半模分開一個間距，此間距大于待形成透鏡的最終尺寸。在模具閉合過程中或閉合之后，將模具優(yōu)選地在一預熱步驟300中加熱。除了預熱模具之外，或作為預熱模具的可供選擇的方法，可以將注射器加熱。在預熱過程中或預熱之后，在步驟400，使熱塑性材料注射器向前移動，以便注射器接觸模具的裝料口，為注射熱塑性材料作準備。在步驟500，在高壓下注射熱塑性材料。在注射熱塑性材料之后，步驟600包括部件壓力機或沖壓機，其中將半模彼此相對移動至最終的部件厚度。在步驟700，將膨脹壓力加到模具內(nèi)的熱塑性材料上。如上所述，這個膨脹壓力可以用各種方法施加。例如，膨脹壓力可以在冷卻過程中注射附加的熱塑性材料施加。最后在步驟800，完成最后冷卻部件，打開模具，和取出部件。一旦取出了部件，則過程返回步驟100，用于形成另一個部件。
圖2示出處于開始位置的模具10，其中半模處于打開位置。模具10包括一個上面的模腔半模12，該模腔半模12固定到一個壓板14上。上面的模腔半模12具有一個上模件16，它也固定到壓板14上。可供選擇地，上模件16可以在上面的模腔半模12內(nèi)部活動。模具10還包括一個下面的模腔半膜18，該半模16具有一個活動的下模件20。下面的模腔半模18通過數(shù)個連桿22連接在液壓缸24上，該液壓缸24位于上面的模腔半模12的上方。各連桿22貫穿上面的模腔半模12，以便使下面的模腔半模18相對于上面的模腔半模移動。下模件20通過位于下模件下方的第二液壓缸26在下面的模腔半模18內(nèi)部活動。在圖2所示的開始位置，下面的模腔半模18和下模件20二者都降下，以便能從模具10中取出以前的部件30。
模具10還設置有一個注射裝置或注射器32，該注射裝置或注射器32具有一個機筒40，它用來將熱塑性塑料片熔化，以便為將熱塑性材料42注入模腔作好準備。上模件和下模件16，20優(yōu)選的是利用使熱的流體通過模件中的流道來加熱。在另一優(yōu)選實施例中，電加熱可以用一筒式電加熱器產(chǎn)生，該筒式電加熱器熱聯(lián)接到若干模具插件上，這些模具插件任選地包括熱的流體流道。加熱模件16、20能使熱塑性材料42在材料冷卻之前完全注入。
圖3示出模具10處于閉合位置，準備用熱塑性材料42裝滿模腔。如圖3所示，下面的模腔半模18和下模件20用上面的液壓缸24移動到閉合位置。下面的模腔半模18壓住上面的模腔半模12的閉合使模具的分模線46閉合。在圖3所示的位置中，上模件16和下模件20之間的距離大于最終所希望的部件厚度。優(yōu)選的是，半模之間的距離比最終的部件厚度約大1-5mm。圖3還示出壓著模腔44的裝料口34移動的注射器32，準備裝填模具用。這時，模具處于圖3所示的準備位置，并且模具和/或注射器裝置32已經(jīng)預熱，以保證在注射過程中熱塑性材料保持在熔融狀態(tài)。
圖4示出在熔融的熱塑性材料42注入模腔44期間的模具10。在注射期間，上模件16和下模件20之間的間距優(yōu)選的是保持在一個大于最終部件厚度的距離之下。優(yōu)選的是，半模在模腔裝料或注射步驟期間保持固定。通過使螺釘48在機筒40內(nèi)部前進可以操縱注射器32。模腔裝料在高壓F1，如10,000psi-20,000psi下進行。
圖5示出部件壓制階段，其中在熔融的熱塑性材料42已加入模腔44之后，使半模16、20彼此相對地移動。在圖2-6所示的模具中，壓制過程是通過開動下面的液壓缸26，以使下模件20朝上模件16方向移動來進行。當兩個半模處于它們的最終位置，并且上模件和下模件16，20之間的距離基本上是最終所希望的透鏡厚度時，壓制過程完成。在圖5所示的模具中，壓制過程結(jié)束或觸到底點由實際上限定下液壓缸26的沖程來確定。優(yōu)選的是，在壓制過程期間，注射器32可以隨意關閉，以便不注入附加的熱塑性材料42。在另一個任選實施例中，一部分熱塑性材料42可以向后壓入注射器32中。一旦壓縮過程完成，就使半模16、20保持固定。在壓制過程之后，冷卻空氣開始注入模具用于冷卻部件。冷卻空氣通過上面的和下面的模具半模12，18中的流道36注入。盡管用冷卻空氣或其它流體冷卻是優(yōu)選的，但也可以采用自然對流冷卻。
圖6中示出模具10的最終固定和冷卻的位置。在這個位置，將膨脹壓力施加到模腔44內(nèi)的熱塑性材料42上。在圖2-6所示實施例中，隨著部件固化，通過用注射器32在低注射力下注射附加的熱塑性材料，來施加膨脹力。在施加膨脹力期間，使上模件和下模件16、20保持固定。在施加膨脹壓力期間，注射器32的注射壓力優(yōu)選的是低壓，如約3000psi-7000psi。在經(jīng)過預定的冷卻時間之后，通過關閉注射器32來停止施加膨脹壓力，最終的冷卻出現(xiàn)，并將模具打開用于取出部件。
盡管參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例已經(jīng)詳細說明了本發(fā)明，但是很顯然，在不脫離本發(fā)明的情況下，該領域的技術人員可以作各種改變和修改和應用等同替換。
權利要求
1.用于制造熱塑性塑料透鏡的方法，包括(a)提供一個模具，該模具包括一個陽模半模和一個陰模半模，其中，當上述半模閉合時，限定一個呈透鏡形狀的模腔；(b)將一種熔融的熱塑性材料加入模腔，加入的熱塑性材料量至少足夠形成透鏡；(c)在待形成透鏡的最薄點處熱塑性材料凝固之前，將上述陽模半模和陰模半模的至少其中之一移動到一個預定的位置。(d)將上述半模保持在固定位置，同時增加模腔中的壓力；和(e)讓熱塑性材料凝固，因而形成熱塑性塑料透鏡。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于熱塑性材料從下述一組材料中選定，這組材料包括聚碳酸酯、二甘醇雙二烯丙基碳酸酯、丙烯酸類和聚氨酯。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于熱塑性材料是聚碳酸酯。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于透鏡是眼科透鏡。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于眼科透鏡是負透鏡。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于眼科透鏡具有不大于約1毫米的厚度。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于模腔壓力的增加是通過采用至少一個注射器實現(xiàn)。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于至少將注射器口加熱。
9.如權利要求1所述的方法，其特征在于模腔壓力的增加是通過采用多個螺釘、活塞、銷釘、或環(huán)的其中之一將力施加到熱塑性材料上來實現(xiàn)。
10.如權利要求1所述的方法，其特征在于上述熔融的熱塑性材料是在一熱流道或者約5cm或更短的短流道上加到模腔中。
11.如權利要求1所述的方法，其特征在于在熔融的熱塑性材料加入模腔期間，將模具加到溫度高于熱塑性材料的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)或熔化溫度(Tm)。
12.用于制造熱塑性眼科透鏡的方法，包括(a)提供一種模具，該模具包括陽模半模和陰模半模，其中上述半模當閉合時，限定一個呈熱塑性透鏡形狀的模腔；(b)將一種熔融的熱塑性聚碳酸酯材料加入模腔中，加入的量足夠形成透鏡，其中上述熱塑性聚碳酸酯材料保持在高于約575°F的溫度下，該溫度使材料能夠流動；(c)將上述陽模半模和陰模半模的至少其中之一移動到一預定位置，其中熱塑性材料在待形成透鏡的最薄點處凝固之前，模腔具有約1mm或更小的中央厚度；(d)使上述模腔保持在一固定位置，同時用一個或多個注射器增加模腔中的壓力，以便保持模具中固定的容積；和(e)讓熱塑性材料凝固，以便形成熱塑性眼科透鏡。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于透鏡是負透鏡。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于透鏡的中央具有不大于約1毫米的厚度。
15.如權利要求12所述的方法，其特征在于模具中壓力的增加是通過將熔融的熱塑性材料注入模腔內(nèi)來實現(xiàn)的。
16.如權利要求12所述的方法，其特征在于上述熔融的熱塑性材料是在一熱流道或短流道上加入模腔中。
17.如權利要求12所述的方法，其特征在于在將熔融的熱塑性材料加到模腔中期間，將模具加熱到溫度高于熱塑性聚合物的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)或熔化溫度(Tm)。
18.成形為具有凹面修正的熱塑性塑料透鏡，該透鏡具有約1mm或更小的最小厚度，其特征在于上述透鏡在其表面上沒有研磨或拋光的人工修整或在額定表面下的部分沒有凹入的細痕。
19.如權利要求18所述的熱塑性塑料透鏡，其特征在于透鏡是從一組熱塑性材料中選定，這組熱塑性材料包括聚碳酸酯、二甘醇雙二烯丙基碳酸酯、丙烯酸類和聚氨酯。
20.如權利要求19所述的透鏡，其特征在于聚塑性材料是聚氨酯。
全文摘要
所公開的是用于制造薄熱塑性塑料透鏡及,尤其是,在其最薄點處具有約1mm或更少的負眼科透鏡的新型模制方法。所公開的模制方法準備用于在表面上沒有任何研磨或拋光的制造物及在標稱表面下沒有任何負的細痕的透鏡。
文檔編號B29D11/00GK1343161SQ00804826
公開日2002年4月3日 申請日期2000年3月8日 優(yōu)先權日1999年3月25日
發(fā)明者杰弗里·M·金斯伯里, 邁克爾·J·圖坦, 羅伯特·H·朱爾, 馬丁·D·羅爾夫 申請人:索拉國際公司