DE4110376A1 - Verkittete linse und herstellungsprozess dafuer - Google Patents

Verkittete linse und herstellungsprozess dafuer

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Masanao Kawahara
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Description

Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der Japanischen Patentanmeldung Nr. HEI.2-83 387, eingereicht am 30.03.1990, deren Offenbarung durch Bezugnahme hier einbezogen ist.
Mit dem Ziel, sicherzustellen, daß Mehrstärkenlinsen und Linsen mit fortschreitender Brechkraft, die in der Lage sind, Astigmatismus zu korrigieren, auf eine rasche Art entsprechend den Anweisungen hergestellt werden, die für Benutzer speziell von Ophthalmologen oder Optikern festgelegt werden, werden Linsenelemente verschiedener Spezifikationen vorbereitend angefertigt und, sobald Bestellungen empfangen werden, werden sie auf eine geeignete Art ohne Schleifen oder Polieren kombiniert und miteinander verklebt, um verkittete Linsen herzustellen. Es handelt sich dabei um eine bekannte Vorgehensweise, die durchgeführt werden kann durch z. B. vorbereitende Anfertigung eines vorderen Linsenelements (das auf der Gegenstandsseite anzuordnen ist), das für die Endlinse die Brechkraft bereitstellt, und einem hinteren Linsenelement (das auf der Augenseite anzuordnen ist), das das Maß des Astigmatismus in Dioptrien und die Achse des Astigmatismus bereitstellt, und durch Zusammenkleben dieser Linsen um eine verkittete Linse gemäß den spezifischen Anweisungen zu bilden. Vor dem Verkitten werden die einzelnen Linsenelemente üblicherweise mit einer harten Überzugsschicht entweder auf der Seite, die eine äußere Oberfläche wird, oder auf beiden Seiten versehen. Nach optionaler Tönung wird ein Anti-Reflexfilm ausgebildet, um eine vollständige verkittete Linse herzustellen.
Kunststoffmaterialien, aus denen die verkitteten Linsen hergestellt sind, enthalten Additive, wie z. B. UV-Absorber und Antioxidationsmittel mit dem Ziel, die Lichtfestigkeit der Linsen zu verbessern. Daher wird, falls UV-härtbare Klebstoffe verwendet werden, um die Linsenelemente zusammen zu verkitten, UV-Strahlung nicht einfach den Bereich erreichen, in dem der Klebstoff aufgetragen wurde, und der Klebstoff wird nicht vollständig ausgehärtet, falls die Dosis der UV-Strahlung nicht erheblich erhöht wird. Jedoch kann eine übermäßige Dosis der UV-Strahlung schädliche Einflüsse auf das Kunststofflinsenmaterial bewirken. Falls andererseits wärmehärtbare Klebstoffe verwendet werden, um die Linsenelemente zu verkitten, müssen sie bei vergleichsweise hohen Temperaturen ausgehärtet werden, um sicherzustellen, daß Fehlererscheinungen wie Vergilben im Kunststofflinsenmaterial nicht auftritt, jedoch hat dies zu unangemessen verlängerten Aushärtezeiten geführt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren anzugeben, durch das eine verkittete Linse hergestellt werden kann, bei dem ein UV-aushärtbarer Klebstoff in einer raschen Art mit der erforderlichen Dosis von UV-Strahlung verwendet wird, die mit herkömmlichen Niveaus vergleichbar ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung eine verkittete Linse zu schaffen, die durch dieses Verfahren hergestellt wird.
Die verkittete Linse der vorliegenden Erfindung besteht aus einem ersten Linsenelement, das ein UV-Absorptionsmittel enthält, und einem zweiten Linsenelement, das kein UV-Absorptionsmittel enthält. Diese verkittete Linse kann hergestellt werden durch ein Verfahren, das die Schritte des Aufbringens eines UV-härtbaren Klebstoffs auf die einander berührenden Oberflächen der ersten und zweiten Linse, des Zusammensetzens der beiden Linsenelemente und des Aufbringens von UV-Strahlung auf die Gesamtbaugruppe von der Seite des zweiten Linsenelements her umfaßt, das kein UV-Absorptionsmittel enthält.
Die vorliegende Erfindung geht genauer aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen hervor, wobei in der einzigen Figur ein Querschnitt einer verkitteten Linse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
Wie zuvor beschrieben, besteht die verkittete Linse gemäß der vorliegenden Erfindung aus einem ersten Linsenelement, das einen UV-Absorber enthält, und einem zweiten Linsenelement, das keinen UV-Absorber enthält, und kann hergestellt werden durch Aufbringen eines UV-härtbaren Klebstoffs auf die einander berührenden Oberflächen des ersten und zweiten Linsenelements, durch Zusammenstellen der beiden Linsenelemente und durch Einstrahlen von UV-Strahlung auf die Zusammenstellung von der Seite des zweiten Linsenelements her, das keinen UV-Absorber enthält.
Die Linsenelemente, die bei der vorliegenden Erfindung zu verwenden sind, sind aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, einschließlich einem Polymer aus Diethylenglycolbisallylcarbonat, einem Polyurethanharz, einem Acrylharz, einem Polycarbonatharz oder einem Styrolharz.
Die UV-Absorptionsmittel, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind nicht auf eine spezielle Art beschränkt und können aus verschiedenen bekannten Typen einschließlich Benzophenon-, Salizylat-, Benzotriazol- und Cyanolacrylat-Verbindungen ausgewählt werden. Die UV-Absorptionsmittel werden vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 2 Gew.% des Harzes verwendet.
Verschiedene farblose UV-härtbare Klebstoffe können verwendet werden und Beispiele sind Acryl-Klebstoffe einschließlich N-Vinylpyrrolidon, 2-Ethylhexylacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, Phenoxyethylacrylat, Tetrahydrofufurylacrylat, Isobornylacrylat und N,N-Diethylaminoethylacrylat.
Wie zuvor erwähnt, besteht die verkittete Linse gemäß der vorliegenden Erfindung aus zwei Linsenelementen, von denen eines ein UV-Absorptionsmittel enthält und das andere kein UV-Absorptionsmittel enthält. Das Linsenelement, das kein UV-Absorptionsmittel enthält, kann die vordere oder die hintere Linse sein. Jedoch wird, in Anbetracht der Tatsache, daß die Berührungsoberfläche des vorderen Linsenelements, das die Brechkraft für die resultierende verkittete Linse bereitstellt, konkav ist, das Linsenelement, das kein UV-Absorptionsmittel enthält, vorzugsweise als vordere Linse verwendet, falls UV-Strahlung von unterhalb der vorderen Linse aufzubringen ist, da der Klebstoff gehärtet werden kann, ohne nachzusacken. Falls dieser Ansatz gewählt wird, erreicht die UV-Strahlung, die von unterhalb der vorderen Linse aufgebracht wird, die kein UV-Absorptionsmittel enthält, die Klebstoffschicht, um sie auszuhärten. Da das hintere Linsenelement ein UV-Absorptionsmittel enthält, wird die Lichtechtheit der verkitteten Linse oder das Auge des Trägers nicht schädlich beeinflußt, selbst wenn die vordere Linse kein UV-Absorptionsmittel enthält.
Falls UV-Strahlung von oberhalb der hinteren Linse aufzubringen ist, wird das Linsenelement, das kein UV-Absorptionsmittel enthält, vorzugsweise als hintere Linse eingesetzt.
Ferner gestattet ein getöntes Linsenelement die Transmission von UV-Strahlung in verschiedenen Beträgen, die von der Dichte der Tönung abhängen, und ein kleinerer Anteil der UV-Strahlung wird durchgelassen, wenn die Dichte zunimmt. Daher ist, falls eine getönte verkittete Linse gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen ist, das Linsenelement, das einen UV-Absorber enthält, vorzugsweise getönt, wohingegen das Linselement, das mit UV-Strahlung zu bestrahlen ist, nicht getönt ist.
Die Figur zeigt einen Querschnitt einer verkitteten Linse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie dargestellt, ist eine getönte hintere Linse 1, die einen UV-Absorber enthält, mit einer vorderen Linse 3 mittels eines UV-aushärtbaren Klebstoffs 2 verklebt. Die vordere Linse enthält weder einen UV-Absorber, noch ist sie getönt. Um die in der Zeichnung dargestellte verkittete Linse herzustellen, wird UV-Strahlung von unterhalb der vorderen Linse 3 aufgebracht, die weder einen UV-Absorber noch einen Tönungsfarbstoff enthält, so daß die aufgebrachte UV-Strahlung unbeeinflußt durch die vordere Linse 3 hindurchläuft und den UV-härtbaren Klebstoff 2 erreicht, um ihn rasch auszuhärten.
Die folgenden Beispiele werden mit dem Zweck angegeben, die vorliegende Erfindung weiter zu erläutern, sind aber keinesfalls als Beschränkung anzusehen.
Die Leistungsfähigkeit der verkitteten Linsen, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellt wurden, wurde getestet und die Ergebnisse sind in der unten folgenden Tabelle angegeben, in der die Vergleichsbeispiele gekennzeichnet sind durch die Buchstabengruppe "CE". Es folgt eine Erläuterung der eingesetzten Testverfahren und der Ergebnisse, die in der Tabelle dargestellt sind.
Präzision
Die Brechkraft und die Dioptrien der verkitteten Linsenprodukte wurden mit einem Refraktormeter gemessen und deren Aussehen wurde visuell geprüft, wobei ein o in der Tabelle anzeigt, daß nichts Anomales bei der Messung oder dem Linsenaussehen im Vergleich zu der gewünschten Präzision aufgetreten ist, und ein X anzeigt, daß etwas Anomales gefunden wurde.
Haftkraft unter feuchten Bedingungen
Die Produkte wurden in einem Luftbefeuchter bei 50°C über 24 Stunden stehengelassen, wobei ein o in der Tabelle anzeigt, daß keine Auftrennung im verklebten Bereich aufgetreten ist und ein X anzeigt, daß eine Auftrennung aufgetreten ist.
Haftkraft in heißem Wasser
Die Produkte wurden in heißes Wasser bei 60°C für zwei Stunden untergetaucht, wobei ein o in der Tabelle anzeigt, daß keine Trennung in dem verklebten Bereich aufgetreten ist, und ein X anzeigt, daß eine Trennung aufgetreten ist.
Haftkraft nach Stoßeinwirkung
Die Produkte wurden aus einer Höhe von 150 cm fallengelassen, wobei ein o n der Tabelle anzeigt, daß keine Abtrennung im verklebten Bereich aufgetreten ist, und ein X anzeigt, daß eine Abtrennung aufgetreten ist.
Beispiel 1
Zwei dünne Linsenelemente wurden aus einem Diethylenglycol-Bisallylcarbonatharz hergestellt und eine von ihnen, die keinen UV-Absorber enthält, wurde als vordere Linse verwendet. 0,3 g eines UV-härtbaren Klebstoffs (2-Hydroxyethylacrylat) wurde auf die konkave Oberfläche dieser vorderen Linse aufgetropft. Das andere Linsenelement beinhaltete eine Benzophenonverbindung als UV-Absorptionsmittel in einer Menge von 0,2 Gew.% und diese hintere Linse wurde auf die vordere Linse geklebt, wobei UV-Strahlung (10 mW/cm2) von der Seite der vorderen Linse her für 6 Minuten aufgebracht wurde. Nach Verkleben der beiden Linsenelemente auf diese Art wurde die Funktionsfähigkeit der verkitteten Linse ausgewertet. Wie aus der Tabelle hervorgeht, trat bei der Präzision und der Haftkraft zwischen den einander berührenden Oberflächen nichts Anomales auf.
Beispiel 2
Zwei dünne Linsenelemente wurden aus einem Diethylenglycol-Bisallylcarbonatharz hergestellt und eine von ihnen, die keinen UV-Absorber enthält, wurde als vordere Linse verwendet. 0,3 g eines UV-härtbaren Klebstoffs (2-Hydroxyethylacrylat) wurde auf die konkave Oberfläche dieser vorderen Linse aufgetropft. Das andere Linsenelement beinhaltete eine Benzophenonverbindung als UV-Absorptionsmittel in einer Menge von 0,2 Gew.% und es war ferner getönt. Diese hintere Linse wurde auf die vordere Linse geklebt, wobei UV-Strahlung (10 mW/cm2) von der Seite der vorderen Linse her für 6 Minuten aufgebracht wurde. Nach Verkleben der beiden Linsenelemente auf diese Art wurde die Funktionsfähigkeit der verkitteten Linse ausgewertet. Wie aus der Tabelle hervorgeht, trat bei der Präzision und der Haftkraft zwischen den einander berührenden Oberflächen nichts Anomales auf.
Beispiel 3
Zwei dünne Linsenelemente wurden aus einem Diethylenglycol-Bisallylcarbonatharz hergestellt und eine von ihnen, die keinen UV-Absorber enthält, wurde als vordere Linse verwendet. 0,3 g eines UV-härtbaren Klebstoffs (2-Isobornylacrylat) wurde auf die konkave Oberfläche dieser vorderen Linse aufgetropft. Das andere Linsenelement beinhaltete eine Benzophenonverbindung als UV-Absorptionsmittel in einer Menge von 0,2 Gew.% und diese hintere Linse wurde auf die vordere Linse geklebt, wobei UV-Strahlung (10 mW/cm2) von der Seite der vorderen Linse her für 6 Minuten aufgebracht wurde. Nach Verkleben der beiden Linsenelemente auf diese Art wurde die Funktionsfähigkeit der verkitteten Linse ausgewertet. Wie aus der Tabelle hervorgeht, trat bei der Präzision und der Haftkraft zwischen den einander berührenden Oberflächen nichts Anomales auf.
Beispiel 4
Ein dünnes vorderes Linsenelement wurde aus Diethylenglycol-Bisallylcarbonatharz hergestellt, das keinen UV-Absorber enthält. 0,3 g eines UV-härtbaren Klebstoffs (Isobornylacrylat) wurde auf die konkave Oberfläche dieser vorderen Linse aufgetropft. Danach wurde jede der hinteren Linsen, die aus Polyurethan-, Styrol-, Polycarbonat- bzw. Polymethylmethacrylat-Harz hergestellt wurden und die 0,2 Gew.% einer Benzophenonverbindung als UV-Absorptionsmittel enthielten, auf die vordere Linse aufgeklebt, wobei UV-Strahlung (10 mW/cm2) von der Seite der vorderen Linse her für 6 Minuten aufgebracht wurde. Nach Verkleben der beiden Linsenelemente auf diese Art wurde die Funktionsfähigkeit der verkitteten Linse ausgewertet. Wie aus der Tabelle hervorgeht, trat bei der Präzision und der Haftkraft zwischen den einander berührenden Oberflächen nichts Anormales auf.
Beispiel 5
Zwei dünne Linsenelemente wurden aus einem Diethylenglycol-Bisallylcarbonat hergestellt und eine von ihnen, die 0,2 Gew.% einer Benzophenonverbindung als UV-Absorptionsmittel enthielt, wurde als vordere Linse verwendet. 0,3 g eines UV-härtbaren Kunststoffs (2-Hydroxyethylacrylat) wurde auf die konkave Oberfläche der vorderen Linse aufgetropft. Das andere Linsenelement, das keinen UV-Absorber enthielt, wurde als hintere Linse verwendet und wurde auf die vordere Linse aufgeklebt, wobei UV-Strahlung (10 mW/cm2) von der Seite der hinteren Linse her für 6 Minuten aufgebracht wurde. Nach Verkleben der beiden Linsenelemente auf diese Art wurde die Funktionsfähigkeit der verkitteten Linse ausgewertet. Wie aus der Tabelle hervorgeht, trat bei der Präzision und der Haftkraft zwischen den einander berührenden Oberflächen nichts Anormales auf.
Vergleichsbeispiel 1
Zwei dünne Linsenelemente wurden aus einem Diethylenglycol-Bisallylcarbonatharz hergestellt, das 0,2 Gew.% einer Benzophenonverbindung als UV-Absorptionsmittel enthielt. Sie wurden als vordere bzw. hintere Linse verwendet. 0,3 g eines UV-härtbaren Kunststoffs (2-Hydroxyethylacrylat) wurde auf die konkave Oberfläche der vorderen Linse aufgetropft und die hintere Linse wurde auf sie aufgeklebt, wobei UV-Strahlung (10 mW/cm2) von der Seite der vorderen Linse her für 6 Minuten aufgebracht wurde. Nach Verkleben der beiden Linsenelemente auf diese Art wurde die Funktionsfähigkeit der verkitteten Linse ausgewertet. Wie aus der Tabelle hervorgeht, trat bei der Präzision nichts Anormales auf, jedoch trat zwischen den einander berührenden Oberflächen in den Haftkraft-Prüfungen in einer feuchten Umgebung, in heißem Wasser und unter Stoßeinwirkung eine Ablösung auf.
Vergleichsbeispiel 2
Zwei dünne Linsenelemente wurden aus einem Diethylenglycol-Bisallylcarbonatharz hergestellt, das 0,2 Gew.% einer Benzophenonverbindung als UV-Absorptionsmittel enthielt. Sie wurden als vordere bzw. hintere Linse verwendet. 0,3 g eines UV-härtbaren Kunststoffs (2-Hydroxyethylacrylat) wurde auf die konkave Oberfläche der vorderen Linse aufgetropft und die hintere Linse wurde auf sie aufgeklebt, wobei UV-Strahlung (10 mW/cm2) von der Seite der vorderen Linse her für 50 Minuten aufgebracht wurde. Nach Verkleben der beiden Linsenelemente auf diese Art wurde die Funktionsfähigkeit der verkitteten Linse ausgewertet. Wie aus der Tabelle hervorgeht, trat in den Haftkraft-Prüfungen nichts Anomales auf, aber in den einander berührenden Oberflächen wurde in den Präzisionsprüfungen eine umfangreiche Vergilbung festgestellt.
Vergleichsbeispiel 3
Zwei dünne Linsenelemente wurden aus einem Diethylenglycol-Bisallylcarbonatharz hergestellt. Eine von ihnen, die keinen UV-Absorber enthielt, die aber getönt war, wurde als vordere Linse verwendet, und 0,3 g eines UV-härtbaren Klebstoffs (2-Hydroxyethylacrylat) wurde auf die konkave Oberfläche dieser vorderen Linse aufgetropft. Das andere Linsenelement, das eine Benzophenonverbindung als UV-Absorptionsmittel in einem Anteil von 0,2 Gew.% enthielt, wurde auf die vordere Linse geklebt, wobei UV-Strahlung (10 mW/cm2) von der Seite der vorderen Linse her für 6 Minuten aufgebracht wurde. Nach dem Verkleben der beiden Linsenelemente auf diese Art wurde die Funktionsfähigkeit der verkitteten Linse ermittelt. Wie aus der Tabelle hervorgeht trat im Hinblick auf die Präzision nichts Anomales auf, jedoch trat zwischen den berührenden Oberflächen in den Haftkraft-Prüfungen in feuchter Umgebung, in heißem Wasser und unter Stoßeinwirkung eine Ablösung auf.
Vergleichsbeispiel 4
Zwei dünne Linsenelemente wurden aus einem Diethylenglycol-Bisallylcarbonatharz hergestellt. Eine von ihnen, die keinen UV-Absorber enthielt, die aber getönt war, wurde als vordere Linse verwendet, und 0,3 g eines UV-härtbaren Klebstoffs (2-Hydroxyethylacrylat) wurde auf die konkave Oberfläche dieser vorderen Linse aufgetropft. Das andere Linsenelement, das eine Benzophenonverbindung als UV-Absorptionsmittel in einem Anteil von 0,2 Gew.% enthielt, wurde auf die vordere Linse geklebt, wobei UV-Strahlung (10 mW/cm2) von der Seite der vorderen Linse für 50 Minuten aufgebracht wurde. Nach dem Verkleben der beiden Linsenelemente auf diese Art wurde die Funktionsfähigkeit der verkitteten Linse ermittelt. Wie aus der Tabelle hervorgeht trat bei den Haftkraft- Prüfungen nichts Anomales auf, jedoch wurde eine übermäßige Farbveränderung in der getönten Oberfläche bei der Präzisionsprüfung festgestellt.
Tabelle
Hinweis:
Das Beispiel 4 schließt vier Typen ein, die jeweils eine hintere Linse besitzen, die aus Polyurethan, Styrol, Polycarbonat und Polymethylmethycrylat hergestellt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein UV-härtbarer Klebstoff, der auf die berührenden Oberflächen der beiden Linsenelemente aufgebracht wird, rasch mit UV-Strahlung ausgehärtet werden, die in einer Dosis aufgebracht wird, die herkömmlichen Niveaus vergleichbar ist. Demnach gestattet es die vorliegende Erfindung, verkittete Linsen ohne große Zeitverzögerung ab dem Empfang der Bestellung herzustellen. Ferner enthält die resultierende verkittete Linse einen UV-Absorber in einem der beiden Linsenelemente, so daß sie am Auge verwendet werden kann, ohne irgendeine Schwierigkeit zu bewirken. Als weiterer Vorteil besitzt die Linse zufriedenstellende Lichtfestigkeit.

Claims (8)

1. Verkittete Linse, bestehend aus einem ersten Linsenelement (1), das ein UV-Absorptionsmittel enthält, und einem zweiten Linsenelement (3), das kein UV-Absorptionsmittel enthält.
2. Verkittete Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Linsenelement (3) vom Auge weg angeordnet ist.
3. Verkittete Linse, bestehend aus einem getönten Linsenelement (1) und einem ungetönten Linsenelement (3).
4. Verkittete Linse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ungetönte Linsenelement (3) vom Auge entfernt angeordnet ist.
5. Verfahren zur Herstellung einer verkitteten Linse mit den Schritten des Aufbringens eines UV-härtbaren Klebstoffs (2) auf berührende Oberflächen eines ersten Linsenelements (1), das ein UV-Absorptionsmittel enthält, und eines zweiten Linsenelements (3), das kein UV-Absorptionsmittel enthält, des Zusammensetzens der beiden Linsenelemente und des Aufbringens von UV-Strahlung auf die Baugruppe durch das zweite Linsenelement.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Linsenelement (3) vom Auge entfernt angeordnet ist.
7. Verfahren zur Herstellung einer verkitteten Linse mit den Schritten des Aufbringens eines UV-härtbaren Kunststoffs (2) auf berührende Oberflächen eines getönten Linsenelements (1) und eines ungetönten Linsenelements (3), des Zusammensetzens der beiden Linsenelemente und der Aufbringung von UV-Strahlung auf die Baugruppe durch das ungetönte Linsenelement.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das ungetönte Linsenelement (3) vom Auge entfernt angeordnet ist.
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