用于眼科抛光的高去除速率化学机械抛光的制作方法

    专利查询2025-05-01  6


    本发明总体上涉及眼科抛光制剂。更具体而言,本公开涉及一种眼科镜片抛光制剂,其提供增强的或高水平的去除速率,同时保持低粘度。


    背景技术:

    1、本部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息,可能不构成现有技术。

    2、当抛光塑料(例如,聚碳酸酯)镜片时,在不对磨料性能产生负面影响的情况下,控制眼科镜片抛光剂所表现出的粘度成为一个重要问题。在常规的镜片抛光机中,只要制剂保持足够的流动性以合理的速度通过泵和系统,高粘度制剂就不是问题。粘度高达400厘泊(cp)的制剂能够在常规抛光仪器上运行,没有问题。然而,较新的数字抛光仪器不能适应这种粘性制剂,并且当粘度太高时,观察到了对所有度量的性能的负面影响。此外,简单的稀释不能在降低粘度的同时保持磨料性能。相反,简单的稀释会将粘度降低到磨料和活性组分的浓度太低而不能提供足够性能的程度。

    3、开发用于抛光塑料镜片的眼科镜片抛光制剂的另一个挑战是找到合适的磨料组分。本领域技术人员了解大多数制剂使用α-氧化铝(α-al2o3)作为磨料颗粒。然而,当氧化铝烧结形成α相时,它获得了硬度,并且即使是差的氧化铝磨料颗粒也会变得足够硬,足以划伤相对较软的塑料镜片的表面


    技术实现思路

    1、本公开总体上提供了一种制剂,其包含研磨料颗粒和表面活性剂的水性分散体,配置用于抛光塑料眼科镜片的外表面。该抛光制剂可具有约1cp至约25cp的粘度,总固体含量为约15重量%至约40重量%。磨料颗粒包含结晶的α氧化铝和θ氧化铝的混合物;所述α氧化铝以相对于磨料颗粒的总重量的50重量%至80重量%的量存在,且所述θ氧化铝以相对于磨料颗粒的总重量的50重量%至20重量%的量存在。当需要时,所述制剂还可以包含一种或多种水分散性勃姆石、消泡剂、硝酸铝和漂洗助剂。

    2、根据本公开的一个方面,磨料颗粒的表面积在约10m2/g至约35m2/g的范围中。磨料颗粒也可以具有约1微米(μm)至约5μm的平均粒度(d50)。

    3、磨料颗粒可以以相对于制剂的总重量的约15重量%至约30重量%的浓度存在。α氧化铝的量可以为相对于磨料颗粒的总重量的约60重量%至约70重量%,且θ氧化铝的量为相对于磨料颗粒的总重量的约40重量%至约30重量%。当需要时,磨料颗粒还可以包含<1重量%的γ相氧化铝或δ相氧化铝。

    4、根据本公开的另一方面,所述制剂可以具有约3至约5的ph和约1cp至约10cp的粘度范围。所述制剂中存在的表面活性剂可以包含羧基官能化的或羧基化的聚合物或其共聚物。

    5、此外,勃姆石可以具有小于约0.5μm的平均粒度(d50),并且以相对于制剂的总重量的最多至10重量%的量存在。消泡剂可以是水溶性二氧化硅基消泡剂,其以相对于制剂的总重量的最多至1重量%的浓度存在。

    6、根据本公开的又一方面,当在常规镜片抛光机中使用未切割塑料眼科镜片进行测量时,所述制剂提供了至少8mg/分钟的去除速率。这种塑料眼科镜片可以包含聚碳酸酯。

    7、根据本公开的另一方面,提供了一种抛光塑料眼科镜片外表面的方法。这种塑料眼科镜片可以包含聚碳酸酯。该方法通常包括以下步骤:

    8、(a)提供多个磨料颗粒,所述磨料颗粒包含平均粒度(d50)为约1微米(μm)至约5μm的结晶的α氧化铝和θ氧化铝的混合物;所述α氧化铝以相对于磨料颗粒的总重量的50重量%至80重量%的量存在,且所述θ氧化铝以相对于磨料颗粒的总重量的50重量%至20重量%的量存在;

    9、(b)制备包含磨料颗粒和表面活性剂的水性分散体的制剂;其中所述抛光制剂的粘度为约1cp至约25cp,总固体含量为约15重量%至约40重量%;

    10、(c)将所述制剂施用于所述塑料眼科镜片的外表面;

    11、(d)在所述塑料眼科镜片的外表面上机械摩擦所述制剂,以从所述外表面上去除一层塑料材料;和

    12、(e)从所述外表面去除所述制剂以获得抛光表面。

    13、在该方法中,磨料颗粒可以相对于制剂的总重量的约15重量%至约30重量%的浓度存在于该制剂中,其中所述制剂配置为当在常规镜片抛光机中使用未切割的聚碳酸酯眼科镜片进行测量时,以至少8mg/分钟的速率去除塑料材料。所述制剂在塑料眼科镜片外表面上的机械摩擦可以通过使用常规机械或手工抛光设备、数字抛光机或手工抛光来完成。

    14、根据本公开的另一方面,在该方法中,提供多个磨料颗粒的步骤还包括以下步骤:

    15、(a)制备水性混合物,所述水性混合物包含相对于混合物总重量的5重量%至30重量%的未结晶的勃姆石和0.5重量%至4重量%硝酸;

    16、(b)将所述水性混合物置入密封的反应容器中;

    17、(c)将所述密封的反应容器加热至120℃至200℃的温度持续4小时至24小时,以形成浆料;

    18、(d)收集并干燥所述浆料以获得粉末;和

    19、(e)在1,000℃至1,200℃的温度煅烧所述粉末约1小时至约20小时,以形成结晶的α氧化铝和θ氧化铝的混合物。

    20、当需要时,可以使用研磨操作对结晶的α氧化铝和θ氧化铝的混合物进一步进行粒度减小。磨料颗粒还可以包含<1重量%的γ相氧化铝或δ相氧化铝。α氧化铝的量为相对于磨料颗粒的总重量的约60重量%至约70重量%,θ氧化铝的量为相对于磨料颗粒的总重量的约40重量%至约30重量%。所述制剂还可以包含一种或多种水分散性勃姆石、消泡剂、硝酸铝和漂洗助剂。当存在时,勃姆石的平均粒度(d50)小于约0.5μm,且以相对于制剂的总重量的最多至10重量%的量存在。当存在时,消泡剂是水溶性二氧化硅基消泡剂,其以相对于制剂的总重量的最多至1重量%的浓度存在。

    21、根据本文提供的描述,进一步的应用领域将变得明显。应该理解的是,描述和具体示例仅用于说明的目的,并不旨在限制本公开的范围。



    技术特征:

    1.一种制剂,其包含磨料颗粒和表面活性剂的水性分散体,配置用于抛光塑料眼科镜片的外表面;

    2.根据权利要求1所述的制剂,其还包含水分散性勃姆石、消泡剂、硝酸铝和漂洗助剂中的一种或多种。

    3.根据权利要求1或2中任一项所述的制剂,其中所述磨料颗粒的表面积为约10m2/g至约35m2/g。

    4.根据权利要求1至3中任一项所述的制剂,其中所述磨料颗粒的平均粒度(d50)为约1微米(μm)至约5μm。

    5.根据权利要求1至4中任一项所述的制剂,其中所述制剂的ph为约3至约5。

    6.根据权利要求1至5中任一项所述的制剂,其中所述表面活性剂包含羧基官能化的或羧基化的聚合物或共聚物。

    7.根据权利要求1至6中任一项所述的制剂,其中所述磨料颗粒以相对于所述制剂的总重量的约15重量%至约30重量%的浓度存在。

    8.根据权利要求1至9中任一项所述的制剂,其中所述α氧化铝的量为相对于所述磨料颗粒的总重量的约60重量%至约70重量%,且所述θ氧化铝的量为相对于所述磨料颗粒的总重量的约40重量%至约30重量%。

    9.根据权利要求2所述的制剂,其中所述勃姆石的平均粒度(d50)小于约0.5μm,并且以相对于所述制剂的总重量的最多至10重量%的量存在。

    10.根据权利要求2所述的制剂,其中所述消泡剂是水溶性二氧化硅基的消泡剂,其以相对于所述制剂的总重量的最多至1重量%的浓度存在。

    11.根据权利要求1至10中任一项所述的制剂,其中所述制剂的粘度范围为约1cp至约10cp。

    12.根据权利要求1至11中任一项所述的制剂,其中当在常规镜片抛光机中使用未切割塑料眼科镜片进行测量时,所述制剂提供至少8mg/分钟的去除速率。

    13.根据权利要求1至12中任一项所述的制剂,其中所述塑料眼科镜片包含聚碳酸酯。

    14.根据权利要求1至13中任一项所述的制剂,其中所述磨料颗粒还包含<1重量%的γ相氧化铝或δ相氧化铝。

    15.一种抛光塑料眼科镜片外表面的方法,所述方法包括以下步骤:

    16.根据权利要求15所述的方法,其中所述磨料颗粒以相对于所述制剂的总重量的约15重量%至约30重量%的浓度存在于所述制剂中;

    17.根据权利要求15或16中任一项所述的方法,其中提供多个磨料颗粒包括以下步骤:

    18.根据权利要求17所述的方法,其中使用研磨操作对所述结晶的α氧化铝和θ氧化铝的混合物进一步进行粒度减小。

    19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法,其中所述磨料颗粒还包含<1重量%的γ相氧化铝或δ相氧化铝。

    20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法,其中所述塑料眼科镜片包含聚碳酸酯。

    21.根据权利要求15至20中任一项所述的方法,其中所述α氧化铝的量为相对于所述磨料颗粒的总重量的约60重量%至约70重量%,且所述θ氧化铝的量为相对于所述磨料颗粒的总重量的约40重量%至约30重量%。

    22.根据权利要求15至21中任一项所述的方法,其中所述制剂还包含水分散性勃姆石、消泡剂、硝酸铝和漂洗助剂中的一种或多种。

    23.根据权利要求22所述的方法,其中当存在时,所述勃姆石的平均粒度(d50)小于约0.5μm,并且以相对于所述制剂总重量的最多至10重量%的量存在;

    24.根据权利要求15至23中任一项所述的方法,其中所述制剂在所述塑料眼科镜片的外表面上的机械摩擦通过使用常规机械或手动抛光设备、数字抛光机或手动抛光来完成。


    技术总结
    提供了一种配置用于抛光塑料眼科镜片外表面的磨料颗粒和表面活性剂的水性分散体的制剂,以及使用这种制剂抛光这种镜片的方法。该制剂的粘度为约1cP至约25cP,总固体含量为约15重量%至约40重量%。所述磨料颗粒是结晶的α氧化铝和θ氧化铝的混合物;其中α氧化铝以相对于磨料颗粒的总重量的50重量%至80重量%的量存在,且θ氧化铝以相对于磨料颗粒的总重量的50重量%至20重量%的量存在。该制剂被配置为当在常规镜片抛光机中使用未切割塑料眼科镜片进行测量时,以至少8mg/分钟的速率去除塑料材料。

    技术研发人员:P·布尚,D·谢泼德,A·桑卡兰
    受保护的技术使用者:太平洋工业发展公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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