对有机玻璃钻孔的方法技术

本发明专利技术涉及一种对有机玻璃进行钻孔的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供一个有机玻璃衬底；(b)向所述有机玻璃衬底的至少一个表面上提供一个聚合物膜，任选地经由一个选自由压敏粘合剂类和热熔性粘合剂类组成的组的粘合剂层，该聚合物膜具有在至少一个方向上等于或小于3GPa的弹性模量以及在至少一个方向上等于或大于3.5N的E*h2，E和h分别为该热塑性聚合物膜的弹性模量和厚度；并且(c)通过一种钻孔器在该衬底和聚合物膜上钻透一个孔。

【技术实现步骤摘要】
对有机玻璃钻孔的方法本专利技术涉及一种具体在有损性钻孔条件下防止伤害有机玻璃(优选地，有机眼镜片)的钻孔方法。无框眼镜的制造包括将眼镜架的镜腿部分和鼻中直接附接到眼镜片上。这通常需要在眼镜片的外围区域中在其至少两个点上钻出通孔。与无框眼镜相关联的一个常见问题是在钻孔过程中镜片中发生破裂和剥落，以及在这些镜腿或者鼻中的安装过程中或者和/或在该眼镜随后的日常使用中这些裂纹的蔓延。减少发生与无框眼镜相关联的破裂缺陷的一种方法是利用由如在US7,135,545中所披露的对这种缺陷具有增加的抵抗力的所选材料组成的镜片。US7,726,808披露了用磨料线抛光该钻孔的侧壁以便消除微裂纹和细裂纹，由此防止在安装和使用过程中其在镜片中的蔓延。WO2012/108866披露了一种通过将一个具有大于3GPa的弹性模量的热塑性膜层压到有机玻璃的表面上来对有机玻璃进行钻孔的方法。然而，具有高弹性模量的膜是刚性的，并且难于沉积到弯曲表面上，因为需要特定的实施力和加热的过程。本专利技术的目的是提供一种在防止对有机玻璃造成伤害的同时避免上述不便的钻孔方法。本专利技术是基于下述发现：向有待钻孔的有机玻璃的表面上提供一个具有低弹性模量的聚合物膜可以限制钻孔过程中的破裂和剥落。因此，本专利技术涉及一种对有机玻璃进行钻孔的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供一个有机玻璃衬底，优选地一个眼镜片衬底，(b)向所述有机玻璃衬底的至少一个表面上提供一个聚合物膜，任选地经由一个选自由压敏粘合剂类和热熔性粘合剂类组成的组的粘合剂层，该聚合物膜具有：-在至少一个方向上等于或小于3GPa的弹性模量以及，-在至少一个方向上等于或大于3.5N的E*h2，E和h分别为该聚合物膜的弹性模量和厚度；以及(c)通过一种钻孔器在该衬底和该聚合物膜上钻透一个孔。申请人发现本专利技术的钻孔方法的效率取决于聚合物膜的弹性模量和厚度两者。就更大的弹性模量而言，需要更小的厚度，而就更低的弹性模量而言，需要更大的厚度。在本专利技术的方法中必不可少的是，在钻孔步骤过程中存在一种具有低弹性模量和高E*h2的聚合物膜。相信该聚合物膜以及可能还有粘合剂吸收了机械能并且由此减少或者甚至防止在下面的有机玻璃衬底上形成裂纹和剥落。而且，根据本专利技术的在至少一个方向上具有低弹性模量的聚合物膜可以通过软工艺容易地施用到有机玻璃的表面上。聚合物膜永久地粘附到衬底上并不是关键性的。在一个优选实施例中，该聚合物膜永久地粘附到该衬底上，并且本专利技术的方法在钻孔步骤(c)之后进一步包括一个从该衬底移除该聚合物膜的步骤(d)。只要当在所述衬底中钻通孔时易于发生显著的破裂和剥落的问题，在步骤(a)中提供的有机玻璃衬底的化学性质对于本专利技术就不是关键的。该有机玻璃可以是热塑性的或者热固性的材料并且可以从由以下各项组成的组选择：聚碳酸酯、聚氨酯、聚(硫代氨基甲酸乙酯)、聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、聚碳酸酯-对苯二甲酸乙二酯共聚物、聚烯烃比如聚降冰片烯、烯丙基双甘油碳酸酯均聚物或者共聚物、(甲基)丙烯酸均聚物和共聚物、硫代(甲基)丙烯酸均聚物和共聚物、环氧树脂和环硫化物树脂。该有机玻璃衬底优选地为聚(硫代氨基甲酸乙酯)衬底，更优选地为展现了重要的钻孔脆性问题的具有1.74的折射率的聚(硫代氨基甲酸乙酯)衬底。该有机玻璃在至少一个表面或一侧上可以包括其上的多个功能层，如耐磨损的硬层、抗冲击性层、减反射层、防雾外涂(topcoat)层、或防污染外涂层。在一个优选实施例中，该有机玻璃衬底是一个光学镜片，更优选地一个眼镜片，甚至更优选地一个在至少一个表面上具有如上所述的至少一个功能层的半成品或成品眼镜片，更优选地该成品眼镜片已经被磨边成其最终形状。然而，本专利技术的方法不局限于镜片钻孔，因为该冲击能量吸收聚合物膜的保护作用可以在许多应用中是有用的，不论是否在光学器件领域中。在步骤(b)中，向该有机玻璃衬底的至少一个表面上提供一个聚合物膜。有利的是，该聚合物膜被提供到该有机玻璃衬底的两个表面上。该聚合物膜可以照原样(其中该膜或该衬底上没有粘合剂)或经由一个粘合剂层粘附到这个或这些衬底表面上。当没有使用粘合剂层时，该聚合物膜由于静电力而保持就位。优选地，经由一个选自由压敏粘合剂类和热熔性粘合剂类组成的组的粘合剂层，在该衬底的至少一个表面上提供该聚合物膜。可以通过任何合适的工艺(如层压)在该有机玻璃衬底上提供该聚合物膜。由于根据本专利技术的聚合物膜的低弹性模量，可以使用实施特别高的力或加热的软工艺。可以向该有机玻璃衬底的整个表面上提供该聚合物膜。可替代地，该聚合物膜可以部分地覆盖该衬底的表面，具体地在该衬底的有待钻孔的区域上。当该有机玻璃在其上包括多个功能层时，不直接向该有机玻璃衬底上而是向覆盖在所述衬底上的功能层上提供该聚合物膜。申请人观察到一个具有低弹性模量的聚合物膜可以用来防止剥落。在至少一个方向上，该聚合物膜的弹性模量等于或小于3GPa，优选地等于或小于2.5GPa，并通常包括在0.1GPa和2GPa(含)之间。优选地，在至少一个方向上，该弹性模量包括在0.01GPa和3GPa(含)之间，更优选地在0.1和2.5GPa(含)之间，甚至更优选地在1和2GPa(含)之间。在一个优选实施例中，该聚合物膜的弹性模量在所有方向上等于或小于5GPa，优选地等于或小于4GPa，此外在至少一个方向上等于或小于3GPa，优选地等于或小于2.5GPa。更优选地，该聚合物膜的弹性模量在所有方向上等于或小于3GPa，此外在至少一个方向上优选地等于或小于2.5GPa或更好地等于或小于2GPa。申请人已经观察到，在该光学物品的钻孔过程中，该聚合物膜防止发生剥落、破裂或微裂纹的能力还与该聚合物膜的厚度相关。除了以上定义的弹性模量之外，本专利技术的聚合物膜还必须在至少一个方向上具有等于或大于3.5N、优选地等于或大于4N的E*h2。在一个优选实施例中，本专利技术的聚合物膜在所有方向上具有等于或大于2N、优选地等于或大于3N、此外在至少一个方向上等于或大于4N的E*h2。在一个最优选的实施例中，本专利技术的聚合物膜在所有方向上具有等于或大于上3.5N、优选地等于或大于4N的E*h2。在本专利技术中，当各自在至少一个方向上定义该聚合物膜的弹性模量和E*h2时，所述这些方向不必相同。换言之，可以在同一方向或不同方向上满足弹性模量的标准和E*h2的标准。优选地，在同一方向上满足弹性模量的标准和E*h2的标准。该弹性模量是在一个被切成矩形形状(100.0mm×25.0mm)的样品上、以5.0kN的负荷和5mm/min的十字头速度用英斯特朗拉3365装置遵循标准ASTMD882-12测量的。厚度(h)是未将置于该聚合物膜下的潜在粘合剂的任何厚度考虑进来的情况下使用由Filmetrics公司商品化的装置F20-XT通过光谱反射率测量的聚合物膜的厚度的平均值。聚合物膜的厚度的上限在理论上是不受限制的。然而，因为衬底对于机械加工而言可能太厚，具有大厚度的聚合物膜可能不是实际可接受的。当然，该聚合物膜的厚度的上限对于永久和临时聚合物膜而言是不同的。临时聚合物膜可以比永久膜更厚。聚合物膜的厚度通常包括在20μm与1mm之间，优选地在50μm与700μm之间。对于永久聚合物膜，厚度优选地不超过700μm并且更优选不超过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对有机玻璃进行钻孔的方法，包括以下步骤：(a)提供一个有机玻璃衬底；(b)向所述有机玻璃衬底的至少一个表面上提供一个聚合物膜，该聚合物膜具有：‑在至少一个方向上等于或小于3GPa的弹性模量，以及‑在至少一个方向上等于或大于3.5N的E*h2，E和h分别为该聚合物膜的弹性模量和厚度；并且(c)通过一种钻孔器在该衬底和聚合物膜上钻透一个孔。

【技术特征摘要】
2013.05.08 US 61/820,816;2013.05.22 US 13/899,8021.一种对有机玻璃进行钻孔的方法，包括以下步骤：(a)提供一个有机玻璃衬底；(b)向所述有机玻璃衬底的至少一个表面上提供一个聚合物膜，该聚合物膜具有：-在至少一个方向上等于或小于3GPa的弹性模量，以及-在至少一个方向上等于或大于3.5N的E*h2，E和h分别为该聚合物膜的弹性模量和厚度,其中所述弹性模量根据标准ASTMD882-12测量；并且(c)通过一种钻孔器在该衬底和聚合物膜上钻透一个孔。2.根据权利要求1所述的方法，其中，该聚合物膜经由选自由压敏粘合剂类和热熔性粘合剂类组成的组的一个粘合剂层而粘附到该衬底的该表面上。3.根据权利要求1所述的方法，其中，该聚合物膜具有包括在至少一个方向上0.1GPa和2.5GPa之间的弹性模量。4.根据权利要求1所述的方法，其中，该聚合物膜具有在至少一个方向上等于或大于4N的E*h2。5.根据权利要求1所述的方法，其中，该聚合物膜的聚合物是一种选自以下各项组成的组的热塑性聚合物：聚烯烃类、聚氨酯、三醋酸纤维素、聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和环烯烃共聚物类。6.根据权利要求1所述的方法，其中，该聚合物膜是透明的，具有等于或大于90％的透射率和等于或小于0.1％的雾度。7.根据权利要求1所述的方法，其中，该有机玻璃衬底是一个眼镜片。8.根据权利要求7所述的方法，其中，该眼镜片是一种半成品眼镜片，该半成品眼镜片在至少一个表面上包括至...

【专利技术属性】
技术研发人员：单海峰，A·雅洛利，R·缪瑟纳，
申请(专利权)人：埃西勒国际通用光学公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR