用于生产眼镜镜片的喷墨方法技术

本发明专利技术涉及一种用于生产眼镜镜片的喷墨方法以及可以在用于生产眼镜镜片的喷墨方法中使用的流体。该喷墨方法包括以下方法步骤：a)提供待打印的基材，b)向来自步骤a)的该待打印的基材施加至少两个相邻施加和/或彼此邻接的体积元，c)将来自步骤b)的该至少两个相邻施加和/或彼此邻接的体积元转变为至少一个体积复合物，d)将来自步骤c)的该至少一个体积复合物转变为至少一个均匀体积复合物，e)将来自步骤d)的该至少一个均匀体积相反物转变为至少一个最终体积复合物。一个最终体积复合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产眼镜镜片的喷墨方法
[0001]本专利技术涉及一种生产眼镜镜片的喷墨方法以及可以在生产眼镜镜片的喷墨方法中使用的流体。
[0002]近年来，廉价3D打印系统的发展导致了增材制造(AM)领域的繁荣。现在可以通过3D打印为从原型到功能零件的各种不同的应用配置多种材料。
[0003]光学元件3D打印的潜力在单个光学元件以及以相对少的物品数或批量制造的光学元件的情况下特别明显。眼镜镜片尤其如此，其光学矫正效果是对每个佩戴者单独设计的。其他应用实例包括简单的成像光学元件和光导部件，它们在其设计方面的要求明显较低。
[0004]对于塑料，已经建立了直接打印方法，如熔融沉积熔化(FDM)和选择性激光熔化(SLM)，它们使用呈长丝或粉末形式的热塑性塑料。此外，这些方法存在许多修改，例如来自阿博格公司(Arburg GmbH+Co KG)的Freeformer系统。由于与工艺相关的原因，在这些方法中存在滞留空气和/或不均匀性以及热应力的升高风险，并且因此它们仅具有(如果有的话)用于制造光学部件、尤其是眼镜镜片的有限用途。
[0005]以单体配制品形式使用的并且然后仅在下游工艺中通过交联进行聚合的反应体系为光学部件提供了更大的潜力。除了常规的立体光刻法(SLA)和特定的曝光方法如DLP(数字光处理)，喷墨方法(多喷嘴成型，MJM)在这里尤其重要。在喷墨系统中，通常使用基于压电技术的所谓按需滴落方法(DoD方法)，其中通过压电致动器以kHz范围内的频率借助毛细管产生单独的液滴或体积元。对于光学部件的制造，由于化学配制品的范围，这样的反应体系在材料设计和工艺配置方面提供了比开头描述的热塑性方法更多的选择。为了提高处理速度，通常使用多喷嘴阵列和UV固化系统，其中在施加材料层后材料通过曝光而固化。
[0006]在喷墨方法中，用于制造光学部件的材料以小体积元的形式施加，这些体积元各自通常也通过从3D成像中借用的术语“体素”提及，并且在一些变体中借助涂覆棒铺展以产生薄层。由于这些通常作为体积元凝固或固化，因此这存在在施加下一个体积元之前形成界面的风险，从而导致光学部件的各向异性特性。由于各种原因，固化的体积元的表面和体积元的内部具有不同的材料特性，其结果是然后产生与后续体积元的界面，该界面进而以固体形式嵌入光学部件。这种风险特别地存在于UV固化系统的情况下，因为它们通常从表面、顶部和/或底部固化。
[0007]对于光学部件，出于光学特性的目的，通常需要获得均匀材料。因此，在光学部件的体积内不应有不希望的折射率变化或不希望的界面，因为这会导致光束路径的改变。这可以表现为成像性能的降低，例如线分辨率降低，光的各向异性透射或可见散射。同样也应该绝对避免夹杂物，例如滞留空气和其他污染物。
[0008]由于通常通过喷墨方法施加体积元，在打印材料中存在与体积元尺寸相同数量级(即，在z方向上约5μm至20μm，以及在x/y方向上横向约20μm至200μm)的额外规则和/或不规则结构。根据施加或图案化，可能额外存在规则结构或甚至长程取向。在其中新添加的材料(例如新添加的体积元)借助涂覆棒或辊铺展以产生层(EP 1674243 A2，EP 1847377 A2)的商业方法的一些中，可以观察到不同的层形成，并且可能出现光学取向和/或优先方向，例
如平行于层结构和与其正交的不同的透明度。这样的影响可以通过体积元的智能定位来减少，但难以完全消除。
[0009]由施加离散体积元产生的另一方面是不平坦的表面，具有体积元和通常是规则的结构的z高度的数量级的表面形貌。这种现象可以减少，例如，通过在打印过程结束时以限定方式用相对小的液滴特定填充所得间隙(EP 2846983 A1)，或施加完整的、足够厚的液膜，其然后通过利用表面张力进行整平而产生光滑的、向外均匀的表面。然而，光学部件的体积中可能存在的任何结构都不会因此被消除。
[0010]US 2016/0167323 A1披露了用于眼科镜片的增材制造方法。据说，眼科镜片所需的均匀性在生产期间通过增加单个体素的粘度和其随后的相互扩散来保证。据说单个体素的粘度增加在这里具有这样的效果，即，这些体素保持在预期的位点并保留其选定的几何形状。在单个体素相互扩散之后，据说形成了均匀的眼科镜片。例如，可通过包含至少一种单体和/或低聚物以及至少一种引发剂的液体组合物的光聚合或热聚合来增加粘度，该单体和/或低聚物包含至少一个环氧、硫环氧、环氧硅烷、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基、氨基甲酸酯、硫氨基甲酸酯、异氰酸酯、巯基或醇基团。可替代地，可在体素形成后通过蒸发包含至少一种单体和/或低聚物、至少一种引发剂和溶剂的液体组合物来增加粘度，该单体和/或低聚物包含至少一个环氧、硫环氧、(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酯基团。
[0011]US 2004/0008319 A1披露了包含由相互邻接的聚合物像素构成的连续膜的光学元件。据说单个聚合物像素具有特定的光学特性，例如特定的折射率。借助微喷射法，将单个聚合物像素施加到基材(例如镜片毛坯或成品眼镜镜片)上的预定位点。这里两个相邻的聚合物像素可以混合以产生单个像素。为了避免散射效应，聚合物像素的平均尺寸应低于200μm。
[0012]与US 2004/0008319 A1一样，US 2005/0046957 A1披露了光学元件。借助微喷射法作为聚合物像素施加到基材上的预定位点的聚合物组合物包含第一烯单体和第一硫醇单体，它们一起具有1.55或更高的折射率。此外，聚合物组合物包含第二烯单体和第二硫醇单体，它们一起具有1.55或更低的折射率。具有较高折射率的聚合物成分与具有较低折射率的聚合物成分的比率可以在从0∶100至100∶0的比率内变化。
[0013]US 2018/354249 A1披露了用于将材料从一个表面转移到另一个表面的方法。待转移的材料至少部分地包括UV
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可固化喷墨组合物，该组合物包含硫醇
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丙烯酸酯组合物、硫醇
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烯
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丙烯酸酯组合物或其混合物。US 2018/354249 A1不涉及眼镜镜片的生产。
[0014]EP 2 093 269 A1披露了在辐照下显示或增加其碱性的化合物。EP 2 093 269 A1同样不涉及眼镜镜片的生产。
[0015]本专利技术的目的是提供一种用于生产眼镜镜片的方法，该方法能够生产对眼镜镜片的光学品质具有相关要求的眼镜镜片，例如具有良好成像性能的眼镜镜片。更特别地，同一种方法能够生产具有均匀折射率或限定的折射率梯度的眼镜镜片。此外，本专利技术的目的是提供一种适用于生产眼镜镜片的流体。
[0016]该目的通过提供如权利要求1所述的方法得以实现。此外，该目的通过提供如权利要求15所述的流体得以实现。
[0017]在眼镜镜片的生产中，无论其生产方法如何，都应在眼镜镜片的体积中和/或表面上绝对避免形成结构、界面，折射率的意外变化，材料成分的意外变化，截留材料和/或污染
物。由光学非均匀材料制成的眼镜镜片的佩戴通常被眼镜佩戴者认为是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生产眼镜镜片的喷墨方法，该喷墨方法包括a)提供待打印的基材或待再次除去的支撑材料，b)将至少两个体积元施加到来自步骤a)的该待打印的基材，该至少两个体积元相邻施加和/或彼此邻接，c)使来自步骤b)的该至少两个相邻施加的和/或相互邻接的体积元聚结、结合、润湿和/或接触，将其转变为至少一个体积复合物，并且其特征在于，该喷墨方法进一步包括以下步骤：d)在来自步骤c)的该体积复合物的至少一个体积元内开始反应，将其转变为至少一个均匀体积复合物，e)在该均匀体积复合物内在相邻施加的和/或相互邻接的体积元之间传递反应性并结束该反应，将来自步骤d)的该至少一个均匀体积复合物转变为至少一个最终体积复合物。2.如权利要求1所述的喷墨方法，其特征在于，在该体积复合物中尚未开始该反应。3.如前述权利要求中任一项所述的喷墨方法，其特征在于，在该均匀体积复合物中尚未完全结束该反应。4.如前述权利要求中任一项所述的喷墨方法，其特征在于，由于通过光化辐射或通过热能的活化而开始该反应。5.如前述权利要求中任一项所述的喷墨方法，其特征在于，将该至少两个相邻施加的和/或相互邻接的体积元a)在x/y方向上在相邻施加的和/或相互邻接的体积元之间横向转化为体积复合物，并且在x/y方向上形成的该体积复合物通过在z方向上施加的体积元延伸，或b)在z方向上在相邻施加的和/或相互邻接的体积元之间转化为体积复合物，并且在z方向上形成的该体积复合物通过在x/y方向上施加的体积元延伸，或c)独立于x/y方向和独立于z方向转化为体积复合物。6.如前述权利要求中任一项所述的喷墨方法，其特征在于，存在于x/y方向上的体积复合物V或存在于x/y方向上的均匀体积复合物V
h
的延伸包括a)将在z方向上施加的体积元融合到存在于x/y方向上的体积复合物V中或融合到存在于x/y方向上的均匀体积复合物V
h
中，或b)在x/y方向上将在z方向上施加到已经存在于x/y方向上的体积复合物V或已经存在于x/y方向上的均匀体积复合物V
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的体积元横向转变为另一个体积复合物V1或另一个均匀体积复合物V
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1并且随后将其融合到已经存在于x/y方向上的体积复合物V中或融合到已经存在于x/y方向上的均匀体积复合物V
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中，或c)将在z方向上施加的体积元融合到存在于x/y方向上的体积复合物V中或融合到存在于x/y方向上的体积复合物V
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中并同时将在z方向上施加的体积元转变为体积复合物V1或均匀体积复合物V
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1或其特征在于，在z方向上形成的体积复合物V或在z方向上形成的均匀体积复合物V
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的延伸包括d)将在x，y方向上施加的体积元融合到存在于z方向上的体积复合物V中或融合到存在于z方向上的均匀体积复合物V
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中，或
e)在z方向上将在x，y方向上施加到已经存在于z方向上的体积复合物V或已经存在于z方向上的均匀体积复合物V
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的体积元转变为另一个体积复合物V1或另一个均匀体积复合物V
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1并且随后将其融合到已经存在于z方向上的体积复合物V中或融合到已经存在于z方向上的均匀体积复合物V
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中，或f)将在x，y方向上施加的体积元融合到存在于z方向上的体积复合物V中或融合到存在于z方向上的体积复合物V
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中并同时将在x，y方向上施加的体积元转化为体积复合物V1或均匀体积复合物V
h
1。7.如前述权利要求中任一项所述的喷墨方法，其特征在于，体积复合物由以下产生：至少两个相互邻接和/或相邻施加的体积复合物的聚结、结合、润湿和/或接触，或至少一个体积元和至少一个邻接和/或相邻施加的体积复合物的聚结、结合、润湿和/或接触。8.如前述权利要求中任一项所述的喷墨方法，其特征在于，在以下情况下形成均匀体积复合物：a)在至少一个体积元内的反应以及在相邻施加的和/或相互邻接的体积元之...

【专利技术属性】
技术研发人员：HJ，
申请(专利权)人：卡尔蔡司光学国际有限公司，
类型：发明
国别省市：