DE3040221A1 - Verfahren zur herstellung von nachgehaerteten glaesernbzw. linsen und glaeser bzw. linsen, hergestellt aus teilweise gehaerteten kunststoffen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von nachgehaerteten glaesernbzw. linsen und glaeser bzw. linsen, hergestellt aus teilweise gehaerteten kunststoffen

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DE3040221A1
DE3040221A1 DE19803040221 DE3040221A DE3040221A1 DE 3040221 A1 DE3040221 A1 DE 3040221A1 DE 19803040221 DE19803040221 DE 19803040221 DE 3040221 A DE3040221 A DE 3040221A DE 3040221 A1 DE3040221 A1 DE 3040221A1
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
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Description

PATENTANWALT-DR. HERMANN O- TH. DIEHL-DIPLOMPHYSIKER D-8000 MÖNCHEN 19 - FLÜGGENSTRASSE 17-TELEFON:089/17 7 061
A 1477-D 23.1o.198o
American Optical Corporation,
. Southbridge, Massachusetts, USA - 01550
Verfahren zur Herstellung von nachgehärteten Gläsern bzw. Linsen
und Gläser bzw. Linsen,
hergestellt aus teilweise gehärteten Kunststoffen
1 30020/0718
Poitacheckkonto München Nr. 948 54-807 Reuschelbank München (BLZ 700 303 00) Konto Nr. 423.11343
Telex 5215145 Zeus Telegrammadresse/Cable Adress: Zeuspatent
Beschreibung
Die Erfindung betrifft die Herstellung von gegossenen Kunststofflinsen bzw. Kunststoffgläsern, insbesondere Verbesserungen beim Nachhärten.
Bei der Herstellung von Gläsern bzw. Linsen aus gegossenem Allyldiglycolcarbonat und Copolymeren aus diesem Monomer und anderen Kunststoffen ist es wünschenswert, die Gießlinge möglichst frühzeitig aus dem Härtungsverfahren herauszunehmen, um das Heraustrennen aus den Formen zu ermöglichen und ein kostspieliges Aufbrechen der Formen für das Heraustrennen der Gießlinge zu verhindem. Die frühzeitige Herausnahme der Gläser aus den Formen macht jedoch eine Nachhärtung der gegossenen Gläser notwendig, wobei durch den Kontakt mit Sauerstoff normalerweise eine weitere Polymerisation der Oberflächen der Gläser verhindert wird. Deshalb sind die Linsen empfindlieh hinsichtlich des Oberflächenabriebs und schwierig zu Körpern mit gleichmäßiger Farbdichte einfärbbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die im allgemeinen niedrige Oberflächenhärte von nachzuhärtenden Linsen, die frühzeitig aus ihren Formen im ersten Härtungszyklus herausgenommen werden, zu verhindern, wobei trotzdem eine größere Ausbeute an gegossenen Linsenprodukten und qualitativ bessere Linsenprodukte mit minimalen Kosten
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und in einfacher Verfahrensweise und mit einfachen Vorrichtungen herstellbar sein sollen.
Die Aufgabe wird gelöst durch das Beschichten der teilweise gehärteten bzw. teilweise ausvulkanisierten Gläser mit einer Schicht aus einem entfernbaren Material, z.B. Polyvinylalkohol, das die Oberflächen von dem umgebenden Sauerstoff während der Nachhärtung schützt. Auf diese Weise kann die Oberflächenpolymerisation, die normalerweise durch die Gegenwart von Sauerstoff verhindert wird, während der Nachhärtung stattfinden. Dadurch werden Gläser mit hoher Abriebfestigkeit erhalten, die auch sehr leicht gleichmäßig gefärbt werden können, nachdem die Schutzschicht, z.B. in einer Natriumcarbonatlosung, entfernt worden ist.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Zeichnungen näher erläutert.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung, die zur Herstellung von gegossenen Kunststoffgläsern bzw. -linsen verwendet wird und das Verfahren zur Herstellung der Gläser,·
Figur 2 zeigt ein teilweise aus der Gießform herausgenommenes Glas,
Figur 3 zeigt die Tauchbeschichtung des Glases bzw. der Linse nach der vollständigen Herausnahme des Glases aus der Gießvorrichtung,
Figur 4 zeigt einen Nachhärtungsofen, in den das Glas zur, Nachhärtung hineingelegt ist,
Figur 5 zeigt die Entfernung des Beschichtungsmaterials
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-tr-
nach der vollständigen Aushärtung des Glases bzw. der Linse und
Figur 6 zeigt einen Querschnitt einer weiteren Linsenform bzw. Glasform, die ebenfalls in das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist.
Es ist festgestellt worden, daß Sauerstoff die Polymerisation der Oberflächen von gegossenen Kunststoffgläsern bei dem Nachhartungsverfahren verhindert. Die Erfindung betrifft daher ein Nachhärtungsverfahren, bei dem die unerwünschte Oberflächenpolymerisation durch Sauerstoff verhindert wird. Dazu wird ein Linsengießling bzw. ein Glasgießling L aus der Zelle 10 zwischen zwei Formhälften 12 und 14 herausgenommen, d.h. frühzeitig aus dem Aushärtungsprozeß herausgenommen, um die Entfernung des Gießlings aus der Gießform zu erleichtern und um die Formhälften für einen erleichterten Reinigungsprozeß freizumachen und um die Formhälften früher in den Herstellungsprozeß zurückführen zu können. Dadurch wird ein Aufbrechen der Formhälften durch überschüssiges Linsenmaterial, das an den Formen während einer vollständigen Aushärtung des Materials festhaftet, verhindert. Die Form steht dadurch wieder früher als bisher zur erneuten Verwendung zur Verfügung.
Das frühzeitige Herausnehmen des gegossenen Glases aus der Gießform erfaßt jede Zeit vor der vollständigen Polymerisation des Gießlings, aber nach einer Zeit der ausreichenden Gelierung, um eine Handhabung des Gießlings zu ermöglichen. Die Gießzelle kann so ausgebildet sein, daß mit ihr fertige ophthalmische Oberflächen auf einer oder auf , beiden Seiten des Glases L hergestellt werden können. Der hier verwendete Ausdruck Glas oder Linse schließt alle Formen dieses Artikels ein, z.B. solche mit fertigen Ober-
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flächen oder mit einer fertigen Oberfläche auf einer Seite, wie dies z.B. bei Rohlingen üblich ist.
Die aus der Form herausgenommenen, teilweise gehärteten Gläser müssen jedoch noch einem weiteren Härtungsprozeß zur Vervollständigung der Polymerisation in brauchbare Linsen oder Gläser ausgesetzt werden. Auf Grund des Kontakts mit Sauerstoff/ der die Oberflächenpolymerisation in den üblichen Nachhärtungsverfahren verhindert, werden die aus der Form herausgenommenen Linsen mit einer Beschichtung 16 (siehe Figuren 3 und 4) z.B. durch ein Eintauchverfahren (siehe Figur 3) ausgerüstet. Das Tauchbad enthält ein leicht entfernbares inertes Beschichtungsmaterial 18 (siehe Figur 3), z.B. Polyvinylalkohol-, der undurchlässig für Sauerstoff ist. Die Beschichtung 16, die auch aufgestrichen oder aufgesprüht werden kann, schützt die Oberflächen der Gläser 20 vor dem Sauerstoffeinfluß, so daß die Nachhärtung im Ofen (siehe Figur 4) bis zur vollständigen Aushärtung bzw. Polymerisation des gesamten Linsenkörpers, d.h. der Oberfläche und des Innenteils, durchgeführt werden kann. Dadurch weisen die Linsen eine verbesserte Kratzfestigkeit auf und können leicht und gleichmäßig gefärbt werden. Eine Nachhärtung im Ofen 22 bei einer Temperatur von etwa 93° c für etwa eine bis drei Stunden ist für eine vollständige Polymerisation der Gläser oder Rohlinge der normalen Form und/oder Größe im allgemeinen ausreichend. Größere Gläser oder Rohlinge können längere Zyklen und/ oder höhere Härtungstemperaturen für die vollständige Durchhärtung notwendig machen. Die Einstellung der entsprechenden Aushärtungszeiten kann durch einfache Versuche bestimmt werden.
Die Beschichtμng 16 wird z.B. durch eine warme, wässerige, alkalische Lösung 24 entfernt, die z.B. aus einer 1-%-igen Natriumcarbonatlösung besteht. Danach ist das Glas für
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.9·
die weitere Verwendung einsetzbar. Gewünschtenfalls kann die Beschichtung auch durch ein klares warmes Wasserbad entfernt werden oder die Linsen können anschließend nach der Behandlung in der Natriumcarbonatlösung noch mit Wasser gewaschen werden. Die Temperatur der wässerigen alkalischen Lösung bzw. des Wassers liegt vorzugsweise bei etwa 87,8° C.
Als Beschichtungsmaterialien 18 können z.B. die folgenden Materialien verwendet werden:
1 % Polyvinylalkohol (PVA) dest. Wasser 1000 g
PVA 10 g
Netzmittel 4 Tropfen 15
2 % Polyvinylalkohol (PVA) dest. Wasser 1000 g
PVA 20 g
Netzmittel 4 Tropfen
4 % Polyvinylalkohol (PVA) dest. Wasser 1000 g PVA 40 g
Netzmittel 4 Tropfen
In den obigen Beispielen der Beschichtungslösungen wird vorzugsweise Polyvinylalkohol mit einem Molekulargewicht zwisehen 10000 und 90000 verwendet. Als Netzmittel sind z.B. geeignet: Alkylarylnatriumsulfonat, Natriumlaurylsulfat, Octylphenylpolyethoxiethanol und/oder andere höher molekulare Sulfone.
Die Natriumcarbonatlösung 24, die zur Entfernung der Beschichtung 16 verwendet wird, kann aber auch aus einer "l· bis 5-%-igen Lösung von Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd •oderKaliumcarbonat bestehen bzw. diese Substanzen als Zusätze enthalten. Die Lösung 24 kann auch aus reinem Wasser bestehen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur für Gläser mit glatten, ununterbrochenen Oberflächen einsetzbar, sondern auch für Linsen bzw. Gläser mit anderen Formen, z.B. auch für Mehrstärkengläser. Diese Gläser können eine oder mehrere scharfe Kanten 26 aufweisen, die sich teilweise oder vollständig über eine der Seiten des Glases erstrecken (siehe Figur 6). Gläser mit vorspringenden Kanten sind schwieriger aus den Gießformen entnehmbar als Gläser mit glatten Oberflächen, und daher sind diese Gläser für das vorzeitige Herausnehmen und die Behandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders geeignet.
Auch wenn das Verfahren an Hand von gegossenen Gläsern aus Allyldiglykolcarbonat oder Copolymeren dieses Monomers beschrieben ist, ist das erfindungsgemäße Verfahren auch für Nachhärtungsverfahren für Artikel anwendbar, die mit anderen Verfahren als dem Gießverfahren hergestellt werden und/oder auch für andere Materialien als Allyldiglykolcarbonat einsetzbar, die ähnlich nachteilig durch den Kontakt mit atmosphärischer Luft bei der Nachbehandlung bzw. bei dem Nachhärtungsprozeß beeinflußt werden. Weitere Einzelheiten über Gießverfahren für Gläser bzw. Linsen sind beschrieben in den US-PS'en 2 542 386, 3 136 000, 3 056 166 und 3 881 683.
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Claims (15)

  1. 30A0221
    Patentansprüche
    1J Verfahren zum Nachhärten von gegossenen Kunststoffgläsern bzw. Kunststofflinsen, die vor der endgültigen Aushärtung aus den Gießformen herausgenommen werden,
    dadurch gekennzeichnet, dass man die Gläser bzw. Linsen mit einem Material, das für Sauerstoff undurchlässig ist, beschichtet, die beschichteten Gläser bzw. Linsen einer Nachhärtung aussetzt bei einer Temperatur, die oberhalb der Raumtemperatur liegt, bis die Polymerisation des inneren Teils und der Oberflächen des Linsenmaterials unter der Beschichtung im wesentlichen vollendet ist, und die Beschichtung entfernt, um nachgehärtete Gläser bzw. Linsen zu erhalten, die eine hohe Oberflächenhärte und Abriebfestigkeit aufweisen.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gläser bzw. Linsen mit Polyvinylalkohol beschichtet werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gläser bzw. Linsen dadurch beschichtet werden, dass man sie in eine Lösung aus
    Polyvinylalkohol eintaucht.
    3o
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung aus einer etwa 1%igen bis 4%igen Polyv^nylalkohollösung in Wasser besteht.
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  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung ein Netzmittel enthält.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungen entfernt werden mit einer etwa 1%igen bis 5%igen wässrigen Lösung eines Mittels, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
    Natriumcarbonat, Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd und
    Kaliumcarbonat.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung zur besseren Entfernung der Beschichtung erwärmt ist.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erwärmte Lösung aus einer etwa 1%igen Natriumcarbonatlösung einer Temperatur von etwa 87,8°C besteht.
  9. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gläser bzw. Linsen aus
    Gießlingen aus Allyldiglycolcarbonat bestehen.
  10. 1o. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gegossenen Gläser bzw.
    Linsen wenigstens eine optisch behandelte Oberfläche
    aufweisen, die mit der Beschichtung ausgerüstet ist.
  11. 11. Glas bzw. Linse, hergestellt nach dem Verfahren
    gemäss den Ansprüchen 1 bis 1o, gekennzeichnet durch
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    einen Gießling, der wenigstens aus einem teilweise gehärteten Kunststoff besteht, der gegenüberliegende Oberflächen von ausgewählter Grosse und Form aufweist und bei dem wenigstens eine der Oberflächen mit einer Beschichtung aus einem Sauerstoff undurchlässigen Material beschichtet ist.
  12. 12. Glas bzw. Linse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung die beiden Oberflächen des Gießlings bedeckt.
  13. 13. Glas bzw. Linse nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung leicht entfernbar ist.
  14. 14. Glas bzw. Linse nach den Ansprüchen 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Polyvinylalkohol besteht.
  15. 15. Glas bzw. Linse nach den Ansprüchen 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Linsenkörper aus Allyldiglycolcarbonat besteht.
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DE19803040221 1979-10-25 1980-10-24 Verfahren zur herstellung von nachgehaerteten glaesernbzw. linsen und glaeser bzw. linsen, hergestellt aus teilweise gehaerteten kunststoffen Withdrawn DE3040221A1 (de)

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