DE3708164A1 - Schleifmaterial, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein beschichtetes Schleifmaterial gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, ein Verfahren zur Herstellung desselben und die Verwendung des Schleifmaterials. Unter der Bezeichnung "beschichtetes Schleifmaterial" wird hier ein Schleifmaterial verstanden, das im allgemeinen als Schleifpapier bzw. Schleif- oder Schmirgelleinen bezeichnet wird.

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet beschichteter Schleifmaterialien, die aus einer Vielzahl von Schleifmittelkörnern bestehen, die über zumindest eine Hauptfläche eines flexiblen Trägermaterials aufgebracht sind und auf dieser haften.

Bei der Herstellung von Linsen erfolgt eine Endbehandlung der Oberfläche, die als "Feinen" bezeichnet wird, und die mittels beschichteten Schleifmaterials durchgeführt wird. Dieser Vorgang wurde in der Regel in zwei Schritte unterteilt, wobei für jeden Verfahrensschritt unterschiedliche beschichtete Schleifmaterialien verwendet wurden. Im kommerziellen Bereich der Linsenherstellung wird von diesem zweistufigen Verfahren noch erheblich Gebrauch gemacht. In den letzten Jahren kam jedoch zumindest ein Typ eines kommerziellen Produkts auf den Markt, das in der Lage ist, in einem einzigen Arbeitsschritt das zu bewirken, wozu bisher zwei Arbeits­ bzw. Verfahrensschritte notwendig waren. Dieses bekannte Produkt besteht nach Kenntnis der Anmelderin aus einer einzigen Schleifkörner enthaltenden Schicht, die lediglich einen Typ von Schleifkörnern enthält.

Weitere Einzelheiten bezüglich des Finens von Linsen und dazu geeigneter Maschinen sind älteren Patenten, beispielsweise den US-Patenten 43 20 599 und 37 32 647 zu entnehmen, auf deren gesamte Beschreibungen hiermit verwiesen wird. Ein geeignet ausgebildetes beschichtetes Schleifmaterial kann ein vorteilhafter Typ eines Werkzeugs sein, wie es als Läpp-Fläche 78 in Fig. 2 des US-Patentes 37 32 647 beschrieben ist, wie dies bisher allgemein bekannt war.

In den beschichteten Schleifmaterialien nach dem Stand der Technik, soweit dieser der Anmelderin bekannt ist, sind die Schleifkörner normalerweise nach Größen sortiert. Dies bedeutet, daß für ein spezielles Schleifmittel Schleifkörner, deren Korngröße eine vorgeschriebene Größe um mehr als ein ausgewähltes Verhältnis über- oder unterschreitet, ausgeschlossen sind, und zwar so gründlich, wie dies praktisch aus der Sammlung der Schleifkörner möglich ist, aus welchen der Gegenstand erzeugt wird. Normalerweise gehören alle Schleifkörner eines beschichteten Schleifmaterials von einer einzigen Korngröße zu einer einzigen Kornpopulation, so daß Proben der Schleifkörner, die aus unterschiedlichen Gebieten des Gegenstandes oder aus unterschiedlichen Schichten innerhalb der Tiefe des Schleifkörnerüberzugs auf dem Artikel ausgewählt wurden, die gleiche Verteilung der Korngrößen aufweisen, wie der gesamte Gegenstand innerhalb des normalen Niveaus der statistischen Schwankung für zufällig ausgewählte Proben unterschiedliche Korngröße aus der gleichen Population.

Die Verwendung von Klebstoffen, die in der Lage sind, rasch unter dem Einfluß einer aktinischen Strahlung auszuhärten, insbesondere unter UV-Licht, hat bei vielen Beschichtungsoperationen attraktive Kombinationen von Herstellungsgeschwindigkeit und Haftungsqualität geliefert, einschließlich eines weiten Bereichs von dekorativen Oberflächenbeschichtungen, bei denen relativ dünne und transparente Klebstoffüberzüge ausreichend sind. Trotzdem blieb die Verwendung von UV-ausgehärteten Überzugsmaterialien zur Herstellung von beschichteten Schleifmaterialien sehr begrenzt. Es hat den Anschein, daß man allgemein der Auffassung war, die relativ dicken Schichten von Klebstoffen, welche überlicherweise zur Herstellung beschichteter Schleifmaterialien benötigt werden, würden nur unter äußersten Schwierigkeiten oder überhaupt nicht mit UV-Licht ausgehärtet werden können, nachdem derartiges Licht nur bis zu einer begrenzten Tiefe in die geeignetsten Klebstoffzusammensetzungen eindringt. Es wird daher die Auffassung vertreten, daß die meisten Fachleute sich aus diesem Grunde auf eine Elektronenstrahlaushärtung konzentrierten, wie sie beispielsweise in der US-PS 45 47 204 beschrieben ist. Eine Elektronenstrahlaushärtung ist zwar wirkungsvoll, man benötigt zu ihr jedoch erheblich größere Kapitalinvestitionen als für ein Aushärten mittels UV-Licht. Daneben ist die mögliche Gefährdung des Personals erheblich höher.

Die DE-OS 19 56 810 gibt vor, ein Verfahren zur Herstellung beschichteter Schleifmaterialien zu beschreiben, bei welchem die Klebstoffe mittels UV-Licht ausgehärtet werden. Es hat jedoch den Anschein, daß die dort gegebenen Ausführungen rein spekulativ und nicht durchführbar sind. So sind insbesondere keine Ausführungsbeispiele gegeben und die vorgeschlagenen Belichtungszeiten sind für praktische Verwendungen viel zu lang (30-300 Sekunden), so daß bei einem Versuch demgemäß vorzugehen, eine thermische Zerstörung des Trägers erfolgen würde.

Das einzig veröffentlichte durchführbare Beispiel eines beschichteten Schleifmaterials, welches mittels einer UV-Aushärtung hergestellt wurde, ist nach Kenntnis der Anmelderin die japanische Offenlegungsschrift Nr. 1 19 491/1978. Dieses Dokument gibt an, daß die Anwesenheit einer Isocyanat-Verbindung in dem Klebstoff wichtig ist, um mit einer durch UV-Licht initiierten Aushärtung von Klebstoffen Erfolg zu haben, die für beschichtete Schleifmaterialien, d.h. Schleifpapiere und Schmirgelleinen, verwendbar sind. Darüber hinaus wurde in dieser japanischen Veröffentlichung zwar angegeben, daß alle darin beschriebenen Formulierungen für ein Aushärten mittels UV-Licht sowie mittels Elektronenstrahlen geeignet wären; von den 16 speziell wiedergegebenen Beispielen wird jedoch lediglich bei einem UV-Licht verwendet, und der für dieses Beispiel zur Anwendung kommende Klebstoff enthielt keine triacrylierten Monomeren, sowie lediglich einen geringen Anteil von diacrylierten Monomeren, wobei der Hauptbestandteil des Klebstoffs nicht acrylische Typen von polymerisierbaren ungesättigten Estern und Styrol sind. Die Hauptzielsetzung des in dieser Veröffentlichung beschriebenen Standes der Technik schien in der Verwendung von Elektronen zu liegen, die eine niedrigere Energie aufweisen als sie normalerweise zur Anwendung kommen, sowie die Verwendung von relativ billigen Klebstoffen.

Ein wasserdichtes Schleifpapier mit schnell aushärtenden Klebstoffen ist in der US-PS 40 47 903 beschrieben, wobei jedoch der Aushärtvorgang bei diesem Produkt ausschließlich mittels Elektronenstrahl erfolgte.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein beschichtetes Schleifmaterial der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches sich zum Feinen von Linsen in einem Arbeitsschritt eignet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das beschichtete Schleifmaterial gemäß dem Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Gemäß einer spezifischen Ausführungsform betrifft die Erfindung die Bereitstellung von beschichteten Schleifmaterialien, mit denen der Fine-Vorgang von Linsen in einem Arbeitsschritt durchführbar ist. Gemäß den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung befaßt sich diese auch mit Klebstoffen, die durch eine Bestrahlung mit UV härtbar sind.

Mit der Erfindung werden auch bevorzugte Verfahren angegeben, mittels derer die erfindungsgemäßen beschichteten Schleifmaterialien herstellbar sind. Diesbezügliche Einzelheiten sind den Ansprüchen 11 bis 14 zu entnehmen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung dieser Materialien zum Feinen von Linsen gemäß Anspruch 15.

Die Anmelderin hat festgestellt, daß ein für bestimmte Verfahren besonders vorteilhaftes beschichtetes Schleifmaterial hergestellt werden kann, indem man zumindest zwei deutlich unterschiedliche Populationen von größensortierten Schleifkörnern verwendet und dabei den Überzug, der die Schleifkörner der größeren Körnungsnummer enthält, in einer speziellen äußeren Schicht auf der Oberseite der inneren Schicht aufbringt, die aus Schleifkörnern einer feineren Körnungsnummer bestehen. Wenn die Dicke der äußeren Schicht, geeignet für die durchzuführende Arbeit, angepaßt ist, bewirkt eine derartige Konstruktion einen relativ schnellen anfänglichen Materialabtrag und/oder eine Oberflächenbearbeitungsverbesserung bei Beginn der Verwendung des erfindungsgemäßen beschichteten Schleifmaterials, worauf sich u.U. die Erzeugung eines feineren Finishs auf der von dem Schleifmaterial bearbeiteten Oberfläche anschließt als dies erreicht werden könnte, wenn über die gesamte Tiefe des mit Schleifkörnern versehenen Überzugs Schleifkörner verwendet werden, welche die gleiche Körnungsnummer aufweisen.

Ein derartig mehrschichtiges beschichtetes Schleifmaterial erweist sich speziell als vorteilhaft für das Finen von ophthalmischen Linsen. Aus diesem Grunde ist eine der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Gegenstand aus einem beschichteten Schleifmaterial, der sich dazu eignet, Linsen in einem Verfahrensschritt zu feinen.

Zwecks angenehmer Herstellung verwendete man Klebstoffe, die durch UV-Licht härtbar sind, vorzugsweise bei der Produktion der erfindungsgemäßen Gegenstände, die für das Finen in einem Verfahrensschritt vorgesehen sind. Styrol und die meisten acrylfreien ungesättigten Polyester, wie sie in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 1 19 491/1978 verwendet wurden, erwiesen sich als nicht wünschenswerte Klebstoffkomponenten für diese Zwecke, da ihre Anwesenheit in den Klebstoffen üblicherweise zu einer schlechteren Leistungsfähigkeit der beschichteten Schleifmaterialien führte.

Stattdessen zeigte es sich, daß Klebstoffe, welche primär aus speziellen acrylierten Monomeren, Vinylaminen und acrylierten Oligomeren bestanden, bessere Ergebnisse lieferten. Spezielle Details hierzu werden im folgenden wiedergegeben. Schleifkörner aus einem hochreinen Aluminiumoxid weisen eine ausreichende Durchlässigkeit für UV-Strahlung auf, und wurden für die Schleifkörner vorgezogen. Das Massenverhältnis von Schleifkörnern zu Klebstoff liegt mit Vorteil zwischen 1,5 und 2,5, und vorzugsweise zwischen 1,6 und 2,1.

Die beiliegenden Zeichnungen dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein typisches Beispiel für die Prozeßführung einer kontinuierlichen Herstellung der erfindungs­ gemäßen beschichteten Schleifmaterialien.

Fig. 2 zeigt die Gestalt eines beispielhaften Produktes nach der vorliegenden Erfindung, welches bereit ist, für einen tatsächlichen Einsatz in einer Maschine, wie sie in dem eingangs erwähnten US-Patent 37 32 647 beschrieben ist.

Im folgenden soll die Erfindung im einzelnen erörtert werden.

Klebstoffkomponenten

Acrylierte Monomere: Für die meisten beschichteten Schleifmaterialien, mit Ausnahme der am stärksten flexiblen Produkte, sind die wichtigsten polymerisierbaren Komponenten des für die erfindungsgemäßen Produkte verwendeten Klebstoffes diejenigen Materialien, die allgemein kommerziell als Acrylatmonomere bezeichnet werden. Im vorliegenden werden diese Materialien, welche di-, tri- oder höhere Polyalkohole sind, die üblicherweise bis zum maximal praktisch sinnvollen Grad acryliert sind, als acrylierte Monomere bezeichnet zwecks Übereinstimmung mit der im übrigen hier verwendeten Terminologie. (Es sei darauf hingewiesen, daß sowohl die hier gewählte Bezeichnung als auch die üblichere kommerzielle Bezeichnung chemisch korrekt sind, nachdem diese Materialien Acrylate sind und durch ein Acrylieren von Alkoholen erhalten werden.) Typische kommerzielle Produkte von dieser Klasse sind Trimethylolpropantriacrylat (im folgenden als TMPTA bezeichnet) und Hexandioldiacrylat (im folgenden als HDODA bezeichnet).

Um befriedigende beschichtete Schleifmaterialien gemäß der vorliegenden Erfindung zu erhalten, ist es notwendig, wesentliche Mengen triacrylierter Monomere zu verwenden. TMPTA wird üblicherweise als triacryliertes Monomer für die praktische Durchführung dieser Erfindung bevorzugt, in erster Linie, weil man von ihm berichtet, daß es bei ihm am unwahrscheinlichsten von allen kommerziell erhältlichen triacrylierten Monomeren ist, daß sie allergische Hautreaktionen hervorrufen. Für bestimmte Anwendungen wird jedoch Glycidylpropoxytriacrylat (im folgenden als GPTA bezeichnet) bevorzugt, speziell für den Klebstoff, der vorzugsweise für den äußeren Überzug der erfindungsgemäßen Produkte verwendet wird. Geringere Mengen von acrylierten Monomeren mit vier oder mehr Acrylatgruppen pro Molekül können anstelle eines Teils der Triacrylate verwendet werden.

Klebstoffe, bei denen alle die acrylierten Monomeren drei oder mehr Acrylatgruppen aufweisen, erzeugen vielfach spröde, ausgehärtete Produkte. Es zeigte sich als wünschenswert für die Klebstoffe, welche für die innere Schleifkörnerschicht eines Produkts verwendet werden, daß zum Feinen von Linsen in einem Verfahrensgang vorgesehen ist, einige diacrylierte Monomeren in dem Klebstoff zu verwenden. Das bevorzugte diacrylierte Monomere ist HDODA, es können jedoch auch Tetraethylenglycoldiacrylat und Tripropylenglycoldiacrylat verwendet werden. Die relativen Mengen der diacrylierten Monomeren und der triacrylierten Monomeren werden gemeinsam mit Änderungen in den anderen Komponenten der Klebstoffmischung eingestellt, um eine geeignete Viskosität für die Beschichtung zu liefern, sowie um wirksame Schleif­ und/oder Fertigbehandlungscharakteristiken für die mit diesem Klebstoff letztlich erzeugten beschichteten Schleifmaterialien zu erzielen. Eine Mischung aus HDODA und TMPTA in einem Gewichtsverhältnis von 0 bis 0,83 ist bevorzugt, wobei Verhältnisse von 0,50 bis 0,83 am meisten bevorzugt sind.

Bemerkenswerte Mengen von monoacrylierten Monomeren, wie Ethylenacrylat und Methylmethacrylat, oder von vinylsubstituierten Aromaten, wie Styrol, sind normalerweise in den Klebstoffen nicht erwünscht, da diese die Aushärtgeschwindigkeiten verlangsamen und zu gehärteten Produkten führen, die spröder sind als dies für beschichtete Schleifmaterialien erwünscht ist, welche für eine rasche Materialabtragung vorgesehen sind.

Für alle Typen der acrylierten Monomeren sind unsubstituierte Acrylate bevorzugt, es können jedoch auch substituierte, wie beispielsweise Methacrylate, verwendet werden. Das mittlere Molekulargewicht pro Acrylateinheit eines geeigneten Monomeren variiert von 95 bis 160, vorzugsweise 95 bis 115.

Acrylierte Oligomere: Zur Einstellung des Fließverhaltens des Klebstoffes vor dessen Aushärtung, sowie aufgrund der Zähigkeits- und Schneidcharakteristiken der ausgehärteten beschichteten erfindungsgemäßen Schleifmaterialien, ist es oft vorteilhaft, acrylierte Oligomere zusätzlich zu den vorstehend erwähnten acrylierten Monomeren zu verwenden. Der "Oligomer"-Teil der Bezeichnung "acrylierte Oligomere" bezieht sich nicht auf Oligomere von Acrylaten, sondern vielmehr auf Oligomere von anderen Monomeren, welche zu Oligomeren führen, die Hydroxylgruppen oder andere reaktive Gruppen tragen, die sich zu einer Reaktion mit Acrylsäure oder ihrem Anhydrid eignen. Die bevorzugten acrylierten Oligomeren für ein Produkt, mit dem ein Feinen von Linsen in einem Verfahrensschritt möglich ist, sind (1) die Diacrylate von Epoxyharzen des Bisphenol-A-Typs zur Verwendung in der inneren Schleifkörnerschicht, und (2) Tetra- bis Hexaacrylate, die durch ein Reagieren von Oligomeren aromatischer Diurethane hergestellt sind, mit einem mittleren Oligomer-Molekulargewicht von etwa 750 vor der Reaktion, mit Monomeren, wie beispielsweise Pentaerythrittriacrylat, welches zumindest eine Hydroxylgruppe und zumindest zwei, vorzugsweise drei, Acrylatgruppen enthält. Acrylierte Oligomere sind leicht kommerziell erhältlich unter Handelsbezeichnungen, wie Celrad von Celanese, Ebecryl von Radcure Specialties, Inc., Uvithane von Thiokol Corporation, Uvimer von Polychrome, Inc., Purelast von Polymer Systems Corporation usw. Bevorzugte Diacrylatoligomere haben mittlere Molekulargewichte pro Acrylateinheit von 250 bis 900, wobei am meisten bevorzugt ein Bereich von 270 bis 400 ist.

Die tetra- bis hexaacrylierten Oligomeren werden bevorzugt, wenn man etwas härter ausgehärtete Klebstoffe anstrebt, wie dies in der äußeren Schicht eines Produkts zum Feinen von Linsen in einem Verfahrensschritt erwünscht ist. Es wird angenommen, daß das Erzielen einer Härte mittels eines Oligomeren, das mehr als eine Acrylatgruppe an jedem Ende trägt, zu ausgehärteten Filmen führt, die weniger spröde sind, als wenn man dieselbe Härte dadurch erhält, indem man den Anteil von tri- und höher acrylierten Monomeren anstatt dessen erhöht.

Kleine Mengen von höheren oder niedrigeren Oligomeren, die charakteristischerweise in allen praktischen Produkten von dieser Art enthalten sind, wirken sich nach diesseitiger Kenntnis nicht negativ aus. Oligomere, welche mit unsubstituierten Acrylatgruppen enden, sind bevorzugt, es könnten jedoch auch Methacrylate oder andere substituierte Acrylatgruppen verwendet werden.

Amine: Bei dem Stand der Technik wurden tertiäre organische Amine vielfach zu Acrylatklebstoffzusammen­ setzungen zugegeben, um die Haftung an speziellen Oberflächen zu verbessern. Einige dieser Amine sind, wenn sie ungesättigt sind, des weiteren geeignet, um als Mittel zu wirken, welches die Viskosität verringert. N-Vinylpyrrolidon (im folgenden als NVP bezeichnet) ist ein geeignetes ungesättigtes tertiäres Amin und wird vielfach für die erfindungsgemäßen Produkte bevorzugt.

Bevorzugte Acrylat/Amin-Kombinationen: Die Klebstoffkom­ ponente für die innere Schicht eines zum Feinen von Linsen in einem Verfahrensschritt vorgesehenen Produkts, wie es vorstehend beschrieben wurde, enthält von 100 Gew.-% bis 36 Gew.-% triacrylierter Monomeren, von 0 bis 46 Gew.-% diacrylierter Monomeren und von 0 bis 33 Gew.-% acrylierter Oligomeren. Noch mehr bevorzugt ist die Verwendung eines Prozentsatzes der triacrylierten Monomeren in einem Bereich zwischen 70 und 38 %. Die Klebstoffkomponente für die äußere Schicht eines Produkts zum Finen von Linsen in einem Verfahrensschritt, wie es vorstehend beschrieben wurde, enthält 20 bis 30 Gew.-% triacrylierter Monomeren, 15 bis 30 Gew.-% diacrylierter Monomeren, 15 bis 30 Gew.-% acrylierter Oligomeren und 10 bis 20 % Monovinyl-tert.-Amine.

Fotoinitiatoren: Wenn das Aushärten der Klebstoffe durch UV-Licht eingeleitet wird, wie dies normalerweise vorzugsweise gehandhabt wird, muß die Klebstoffzusammensetzung einen Fotoinitiator enthalten, der in geeigneter Weise die Energie von den verwendeten Lampen absorbiert und diese an die Acrylatkomponenten überführt, um den Aushärtvorgang einzuleiten. Die Verfahren zur Bestimmung der Mengen und der Typen der verwendeten Fotoinitiatoren sind bei der Aushärtung von Oberflächenbeschichtungen mittels UV üblich, und es zeigte sich, daß die gleichen Verfahren für die vorliegende Erfindung wirksam sind. Die Menge des Fotoinitiators beträgt allgemein 0,5 bis 7,0 Gew.-% der Menge des verwendeten Klebstoffes. Der Fotoinitiator, der für die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele bevorzugt ist, welche ein Produkt liefern, mittels dessen Linsen in einem Arbeitsschritt gefeint werden können, war 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon (im folgenden als DMPA bezeichnet). Es lassen sich jedoch auch, neben weiteren Verbindungen, 2-Chlorothioxanthon, Benzophenon und 1-Hydroxycyclohexylphenylketon verwenden.

Haftungspromotoren: Eine normalerweise bevorzugte Komponente in den Klebstoffzusammensetzungen ist ein Material, das die Bindekräfte zwischen dem Klebstoff und den Schleifkörnern verbessert. Die meisten Organosilane und Organotitanate, welche zumindest eine organische Gruppe mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen enthalten, weisen diese Eigenschaft auf. Ein vielfach bevorzugtes Material, speziell für Produkte, die zum Feinen von Linsen verwendet werden sollen, war Tetra[(2,2-diallyloxy-methyl)-l-butoxy]-titandi-(tridecyl)- monosäurephosphit (im folgenden als OTI bezeichnet).

Färbemittel: Farbstoffe oder Pigmente können verwendet werden, wenn die Produkte eingefärbt werden sollen. Wenn jedoch UV-Licht zum Aushärten verwendet werden soll, muß man in der Auswahl der Färbemittel dafür Sorge tragen, daß diese das Licht nicht in unerwünschter Weise absorbieren und damit den Aushärtvorgang stören.

Füllstoffe: Wie im Falle von herkömmlichen beschichteten Schleifmaterialien, ist es in vielen Fällen, sowohl aus ökonomischer Sicht als auch im Hinblick auf die Leistungsfähigkeit des Produkts, vorteilhaft, einen feingemahlenen festen Füllstoff in das Klebstoffgemisch einzubringen. Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung muß gemeinsam mit den anderen Charakteristiken, die zur Herstellung von normalen Produkten beschichteter Schleifmittel in Betracht gezogen werden, auch das UV-Absorptionsverhalten der Füllstoffe in Betracht gezogen werden. Siliciumoxid oder Calciumsulfat-Füll­ stoffe sind bevorzugt, es können jedoch auch andere Füllstoffe mit angemessenem UV-Transmissionsverhalten verwendet werden.

Andere Produktkomponenten

Schleifkörner: Im allgemeinen werden Schleifkörner bevorzugt, die ähnlich sind wie diejenigen, welche man bei herkömmlichen Typen von beschichteten Schleifmaterialien verwendet, falls die erfindungsgemäßen beschichteten Schleifmaterialien für die gleichen Anwendungszwecke vorgesehen sind. Bei den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei welchen ein Aushärten des Klebstoffes durch UV-Belichtung vorgesehen ist, werden üblicherweise Schleifkörner aus weißem Aluminiumoxid vorzugsweise eingesetzt, auch wenn braunes Aluminiumoxid oder einige andere Schleifmaterialien, wie Siliciumcarbid, für beschichtete Schleifmaterialien, die mit normalen Klebstoffen hergestellt werden, bevorzugt werden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß braunes Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid-Aluminiumoxid-Schleifmittel, Siliciumcarbid und die meisten anderen chemischen Schleifkörner, mit Ausnahme von weißem Aluminiumoxid und dem weicheren, und daher im allgemeinen weniger wirksamen Siliciumoxid, ein starkes Absorptionsvermögen für UV-Licht aufweisen. Ein typisches, für die Zwecke der Erfindung befriedigendes, kommerziell erhältliches Schleifkorn aus weißem Aluminiumoxid stellen die Produkte Typ 38 oder 1690 Alundum der Norton Company, Worcester, Massachussetts, und Alodur WSK von Treibacher USA, Inc., New York City, dar.

Verschiedene Verfahren zur Messung der Größe bzw. der Körnungsnummer der Schleifkörner sind allgemein bekannt. Alle derselben sind mit gewissen Unsicherheiten und Nachteilen behaftet, jedoch im allgemeinen ausreichend für die Zwecke, bei denen sie angewandt werden. Jegliches dieser Standardverfahren, wie beispielsweise Sieben, Schlämmen, Sedimentieren, ein Coulter-Zähler usw., kann verwendet werden, um die Körnungsnummern für die erfindungsgemäßen Produkte zu messen.

Für Schleifkörner in einem Größenbereich, wie er für ein Produkt geeignet ist, mit Hilfe dessen Linsen in einem Verfahrensschritt gefeint werden sollen, hat eine Technik die befriedigendsten Ergebnisse geliefert, welche auf der Beugung von Laserlicht beruht. Ein kommerziell hergestelltes Instrument, das MICROTRAC-Modell 7991-3 Particle Size Analyzer der Firma Leeds & Northrup Instruments, St. Petersburg, FL 33702, wurde verwendet. Dieses Instrument mißt die Beugung bzw. Brechung von Ergebnis in ein Histogramm der Teilchengrößen um.

Die Werte der kleinsten oberen Grenzen an den Größen der kleinsten Schleifkornteilchen, welche insgesamt ausreichen, um 10, 50 und 90 Vol.-% der gesamten Probe zu enthalten, sind die Form der Ausgangsdaten von dem MICROTRAC, welche sich als am nützlichsten zur Steuerung der für die vorliegende Erfindung benötigten Schleifkorngrößen erwiesen. Die Größe für den 50 Vol.-%-Punkt ist hierin als die mittlere Schleifkorngröße für die Probe der Schleifkörner festgelegt.

Bei der vorliegenden Erfindung sollten die Schleifmittelkörner derart größensortiert sein, daß die 10%-Größe zumindest 45% der Mittelwertgröße, und die 90%-Größe nicht mehr als 185% des Mittelwerts beträgt. Für die innere Schicht eines Produkts, das zum Finen von Linsen in einem Verfahrensschritt vorgesehen ist, haben die verwendeten Schleifkörner vorzugsweise eine mittlere Größe zwischen 9 und 11 µm, während für die äußere Schicht die Schleifkörner eine mittlere Größe zwischen 14 und 18 µm aufweisen. Ein Bereich von 9,5 bis 10,2 µm für die innere Schicht und 14,0 bis 15,0 für die äußere Schicht ist noch mehr bevorzugt. Es ist zusätzlich bevorzugt, daß die äußere Schicht des erfindungsgemäßen beschichteten Schleifmaterials Korngrößen aufweisen sollte, deren mittlere Größe zumindest 150 % der mittleren Größe der Schleifkörner der inneren Schicht beträgt.

Für ein Produkt, das gemäß der Erfindung zum Finen von Linsen in einem Verfahrensschritt vorgesehen ist, beträgt vorzugsweise das Massenverhältnis von Schleifkörnern zum Klebstoff in der inneren Schicht zwischen 1,5 bis 2,5, wobei ein Bereich von 1,6 bis 2,1 noch mehr bevorzugt ist. Für die äußere Schicht des gleichen Produkts beträgt das Massenverhältnis der Schleifkörner zum Klebstoff vorzugsweise 1,6 bis 2,1, wobei ein Bereich von 1,6 bis 1,8 noch mehr bevorzugt ist.

Trägerschichten: Für die erfindungsgemäßen Produkte können eine große Vielfalt von Materialien für die Trägerschicht verwendet werden. Diese enthalten Träger, wie sie herkömmlicherweise für beschichtetes Schleifmaterial allgemeiner Art verwendet werden, wie geeignet ausgerüstetes bzw. zugerichtetes bzw. verfeinertes Gewebe, Papier und vulkanisierte Fasern, gemeinsam mit anderen, weniger üblichen Trägermaterialien, wie beispielsweise Filmen aus Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid, Aluminium usw.

Für die speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die speziell für ein Finen von Linsen in einem Verfahrensschritt vorgesehen sind, ist es notwendig, daß der Träger wasserdicht ist, da das Produkt normalerweise im nassen bzw. im feuchten Zustand verwendet wird. Des weiteren ist es notwendig, daß die Festigkeit des Trägers ausreicht, um während der Benutzung ein Einreißen oder eine anders geartete Beschädigung zu verhindern. Eine weitere Forderung besteht darin, daß die Dicke und die Glätte des Trägers derart gewählt sind, daß sie die Erzielung einer Dicke und von weiter unten noch erwähnten Glättebereichen ermöglichen. Schließlich soll der Träger derart gewählt werden, daß die Haftung des Klebstoffs auf dem Träger ausreicht, um ein bemerkenswertes Abschilfern des Schleifkörner-Klebstoffüberzugs während der normalen Benutzung des Produktes zu verhindern. Diese vorstehend genannten Erfordernisse lassen sich am einfachsten erfüllen, indem man Kunststoffilme oder wasserfestes Papier als Träger verwendet. Als der bevorzugteste Träger hat sich ein Polyethylenterephthalat-Film erwiesen.

Allgemeine Verarbeitungscharakteristiken

Der Klebstoff kann auf dem Träger durch eine Vielzahl von verschiedenen Weisen aufgebracht werden, wie sie auf dem Gebiet der Herstellung von beschichtetem Schleifmaterial allgemein bekannt sind. So kann beispielsweise eine direkte Walzbeschichtung, eine Transfer-Walzbeschichtung, eine Rakelbeschichtung, sowie Kombinationen dieser Verfahrensweise jeweils verwendet werden. Die Enddicke der getrennten, haftungsvermittelnden und zur Halterung der Schleifkörner verwendeten Klebstoffschichten, die zur Herstellung der meisten für allgemeine Anwendungszwecke vorgesehenen beschichteten Schleifmaterialien bzw. Schleifpapieren bzw. Schleifleinen verwendet werden, sollten bei den genannten Klebstoffen annähernd die gleichen sein wie bei den herkömmlichen, wobei bei der Festlegung der im nassen Zustand aufgebrachten Klebstoffe während der Herstellung berücksichtigt werden soll, daß letztere Klebstoffe ein geringeres Bestreben zeigen, während der Aushärtung zu schrumpfen, als herkömmliche Klebstoffe.

Intensität und Dauer, mit der die Produkte UV-Licht und irgendwelchen zusätzlichen Erhitzungen ausgesetzt werden, lassen sich durch Verfahren, welche auf dem Gebiet der Herstellung von Überzügen mittels Klebstoffen, die durch eine Belichtung mit UV-Licht ausgehärtet werden, bestimmen, wobei diese, wenn nötig, durch Tests ergänzt werden, bei denen die Schleifleistung oder eine andere Oberflächenbearbeitungsleistung der beschichteten Schleifmaterialien überprüft werden. Die Aufbringung der Schleifkörner auf dem nassen Klebstoff kann in jeder herkömmlichen Weise erfolgen, üblicherweise durch Elektrobeschichtung. Für die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die speziell für ein Feinen von Linsen in einem Verfahrensschritt vorgesehen sind, werden die Schleifkörner mit dem Klebstoff zu einer Aufschlämmung verbunden. Die Verwendung einer zusätzlichen haftungsvermittelnden Überzugsschicht ist weder notwendig noch wünschenswert.

Für ein Feinen der Linsen ist die Dicke der Beschichtung selbst nicht als solches kritisch. Die Gesamtdicke aus Träger und Beschichtung wird jedoch als industrieller Standard angesehen, wobei man hierauf Bezug nimmt, um die gewünschte Linsenkrümmung zu erhalten, wenn das Material mit Auflagen von Läpp-Werkzeugsupporten verwendet wird, wie sie üblicherweise zur Anwendung kommen. Auf dem in Rede stehenden technischen Gebiet sind zwei Dickenbereiche üblich, ein Dickenbereich von 175 bis 230 µm und ein Dickenbereich von 430 bis 485 µm. Beide Dickenbereiche lassen sich ohne weiteres bei der vorliegenden Erfindung herstellen, und sollten normalerweise auch benutzt werden, sofern nicht spezielle Gründe vorliegen, um hiervon abzuweichen. Die Gleichförmigkeit der Dicke ist von Haus aus kritisch, da bei einer stärkeren Änderung der Dicke des Überzugs von einem Bereich des Schleifmaterials zu einem anderen es vorkommen kann, daß ein Teil der Linse nicht ordentlich poliert wird als Ergebnis eines derart zu tief liegenden Bereichs in dem Schleifmaterial, oder es kann passieren, daß ein anderer Teil der Linse zu dünn gerät, wenn an der entsprechenden Stelle des Schleifmaterials eine Erhöhung vorliegt. Die Gesamtdicke von Träger und Klebstoff/Schleifkorn sollte über die Oberfläche eines derartigen Teils des beschichteten Schleifmaterials, wie er für die Bearbeitung einer einzelnen Linse zur Anwendung kommt, um nicht mehr als 25 µm variieren, wenn eine Messung mit einem Instrument, wie beispielsweise einem herkömmlichen Mikrometer, erfolgt, welches die Dicke der auf dem Überzug in einem lokalen Bereich hochragenden Punkte über eine Fläche von zumindest 0,05 cm² mißt.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines Überzugs in einem kontinuierlichen Arbeitsprozeß, bei dem sich die erwünschte Dicke und die anderen erwünschten Produktcharakteristiken in geeigneter Weise erhalten lassen. Der mit dem Überzug zu versehende Träger wird auf einer Abwickelstation 1 angeordnet, welche mit einem Bremsmechanismus versehen ist, der so einstellbar ist, daß er einen Widerstand gegenüber dem Abwickelvorgang liefert, der einer Kraft von 90 g/cm Breite des Trägers entspricht. Längsstücke 2 von lose aufgehängten Kupferlitzen und die entsprechend mit Masse verbunden sind, werden längs der Verarbeitungsbahn zur Aufbringung des Überzugs angebracht, um jede gefährliche elektrostatische Aufladung zu vermeiden. Der Träger wird zwischen Filzwischern 3 hindurchgeführt, welche Fremdkörper entfernen, die eine Gleichmäßigkeit des Überzugs gefährden könnten, bevor er in den eigentlichen Bereich eintritt, in welchem der Überzug aufgebracht wird.

Der Überzug, welcher die innere Schicht des erfindungsgemäßen Endproduktes liefern soll, wird durch eine Direkt-Gravur-Streichwalze 6 aufgebracht, welche ein dreifach schraubenförmig gewundenes Muster mit 62 Linien pro 2,54 cm aufweist, welches mit einer Anzahl von Werkzeugen Nr. 81 von Consolidated Engravers in die Walze eingeschnitten ist. Die Rotationsgeschwindigkeit dieser Walze wird auf einem derartigen Wert gehalten, daß der Rand der Walze die gleiche Lineargeschwindigkeit aufweist wie der vorbeigeführte Träger. Bevor die benetzte Oberfläche der Gravur-Walze in Berührung mit dem Trägermaterial tritt, erfolgt ein Abstreifen mittels eines Rakels 5, das in Bewegungsrichtung der Gravur-Walze vor der Berührungsstelle mit dem Träger angeordnet ist. Ein Benton Typ A-Rakel, das aus Edelstahl vom Typ 304 gefertigt wurde, eine Dicke von 203 µm und eine Breite von 5 cm aufweist, sowie einen Blattwinkel von 97° enthält, lieferte befriedigende Ergebnisse, wenn dieses in einem Winkel von 46° zu der Materialbahn im Kontaktpunkt eingesetzt wurde. Das verwendete Rakel wurde von Input Graphics, Inc. geliefert. Die Bahn des Trägermaterials wurde in dem Walzenspalt, an dem die Beschichtung vorgenommen wird, von einer nicht angetriebenen, frei drehbaren, gummiüberzogenen Abstützwalze 4 unterstützt. Der Gummi auf dieser Walze wies eine Shore-Härte von A-75 auf. Um ein sauberes Arbeiten bei der Aufbringung des Überzugs sicherzustellen, verwendete man im allgemeinen eine hinterschnittene Abstützwalze, so daß eine Zone mit einer Breite von etwa 6 mm auf jeder Kante des Trägermaterials im Bereich der Walzenspalte keinem Druck ausgesetzt und daher nicht mit einem überzug versehen wurde.

Die Aufschlämmung aus Klebstoff und Schleifkorn wurde der Gravur-Streichwalze von einer Pfanne 7 zugeführt, welche mittels einer nicht dargestellten Zirkulationsschleife jeweils bis zu einem bestimmten Niveau gefüllt war. Eine Pumpe in der Rezirkulationsschleife bewirkte eine konstante Bewegung der Aufschlämmung, so daß ein Absetzen der dichteren, aus den Schleifkörnern bestehenden Komponente in keinem wesentlichen Ausmaß auftrat.

Nachdem das Trägermaterial auf diese Weise an seiner Unterseite mit einem Überzug aus der nassen Aufschlämmung versehen war, wurde die Bahn durch eine Texturierungsstabanordnung 8 hindurchgeführt, deren eigentliches Element 81 ein Stab aus Einsatzstahl mit einem Durchmesser von 25 mm ist. Der Stab 81 wird in Umdrehung gesetzt, so daß er sich entgegen der Durchlaufrichtung der Trägerbahn mit einer Geschwindigkeit dreht, die ungefähr ein Drittel größer ist als die der Bahn. Der Stab 81 ist derart gehaltert, daß er die Bahn etwa 19 mm aus ihrer ursprünglichen Bewegungsrichtung verschiebt, welche sie sonst einnehmen würde. Diese normale Bewegungsbahn wird durch die untere Oberfläche von zwei Führungswalzen 82 und 83 bestimmt, welche in Berührung mit der nichtbeschichteten Rückseite der Bahn stehen.

Nach der Texturierung wird die feuchte, vom Träger gebildete Bahn unter einer UV-Quelle 9 hindurchgeführt. Die Strahlungsleistung der UV-Quelle 9 gemeinsam mit der Wärmeabgabe einer zusätzlichen, in der Figur nicht gezeigten, Heizeinrichtung, die wahlweise zwischen dem Auslaß der UV-Lichtquelle und der mit Gummi überzogenen Abzugsführungswalze 10 angeordnet sein kann, ausreichend hoch gewählt sein, um ein Aushärten des Klebstoffs zu bewirken, bevor die Bahn die Walze 10 erreicht. Als wirksame UV-Lichtquelle für die unten beschriebenen Gemische, welche sich zur Herstellung von Produkten eignen, die zum Feinen von Linsenoberflächen vorgesehen sind, erhielt man dadurch, daß man hintereinander zwei F440-10-Lampenhalterungen anbrachte, von denen die erste mit einer Lampe vom Typ D und die darauffolgende mit einer Lampe vom Typ H bestückt war, wobei die beiden Lampen eine Lichtabgabe von 46 Watt pro cm² aufwiesen. Die Energieversorgung für jede Lampe war vom Typ P 140A. Alle die genannten, UV-Licht erzeugenden Bauelemente wurden von der Firma Fusion Systems Inc. of Rockville, Maryland, bezogen.

Die Walze 10, eine mit Gummi überzogene Antriebswalze 11 sowie eine druckluftbetriebene Abzugseinrichtung 12 bilden gemeinsam eine herkömmliche Abzugsanordnung, welche die Herstellung einer knitterfreien, stramm aufgewickelten Rolle des beschichteten Schleifmaterials liefert.

Nachdem der erste Überzug vollständig aufgebracht und ausgehärtet ist, wie dies vorstehend beschrieben wurde, läßt sich die mit dem ersten Überzug versehene Rolle auf den Abwickelstand 1 anordnen, so daß der zweite Überzug aufgebracht werden kann, und zwar mit einer unterschiedlichen Schleifkorn-Klebstoff-Aufschlämmungs­ zusammensetzung, wie sie weiter unten näher spezifiziert ist. Bei der Aufbringung des zweiten Überzugs, welcher die äußere Schicht des vorgesehenen Produkts bildet, erfolgt der Verfahrensablauf in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, mit der Ausnahme, daß eine Gravur-Streichwalze verwendet wurde, welche 85 Linien pro 2,54 cm enthielt, die mittels eines #35 Werkzeugs in die Walzenoberfläche eingeschnitten war. Diese Gravur-Streichwalze wurde gegen die Walze 6 der Figur ausgetauscht. Des weiteren wird der Texturierungsstab 81 entfernt, so daß die Bahn unter den Walzen 82 und 83 hindurchlaufen kann, ohne daß sie aus ihrer natürlichen geradlinigen Bewegungsbahn abgelenkt wird.

Es versteht sich für den Fachmann, daß viele Änderungen in all diesen Beschichtungsbedingungen möglich sind und von der Erfindung erfaßt sein sollen.

Die vorstehende Beschreibung bezog sich in erster Linie auf ein beschichtetes Schleifmaterial mit zwei separaten Schichten. Es versteht sich jedoch, daß eine oder mehrere Zwischenklebstoffschichten verwendet werden können, sei es, daß diese Schleifkörner enthalten oder nicht, wobei diese zusätzlichen Schichten zwischen der inneren und der äußeren Schicht angebracht werden könnten. Bei einem derartigen Produkt sind die Schleifkörner in der äußeren Schicht noch immer an der inneren Schicht befestigt, und zwar über die zwischenliegenden Klebstoffschichten.

Die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung wird aus den folgenden Beispielen noch klarer ersichtlich. In diesen Beispielen verstehen sich alle Verhältnisse als Verhältnisse von Masse oder Gewicht, falls dies nicht anders angegeben ist.

Beispiel 1

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von einer Ausführungsform der Erfindung, welche sich zum Feinen von Linsen mittels eines Verfahrensschrittes eignet. Ein biaxial verstreckter Polyethylenterephthalat-Film mit einer Dicke von 75 µm wurde als Trägermaterial verwendet. Die Zusammensetzung der ersten Schicht war wie folgt:

Celrad 3600890 Teile TMPTA1120 Teile HDODA927 Teile NVP743 Teile DMPA180 Teile Zonyl A3,7 Teile OTI6,7 Teile Yellow L-096240 Teile Bon Red Y/S40 Teile Schleifkörner 12 µm7,267 Teile

Bei dieser Formulierung ist Celrad 3600 ein diacryliertes Epoxy-Oligomer vom Bisphenol-A-Typ, Zonyl A, bezogen von Dupont, ist ein Tensid, welches die Benetzung der Schleifkörner unterstützt und hiermit die ansonsten überwiegende Viskosität reduziert, und Yellow L-0962 sowie Bon Red Y/S sind Farbstoffe, die von der BASF bzw. Penn Color erhältlich sind. Die Schleifkörner waren vom Typ 1690 der Norton Company. Die Analyse der Größensortierung der Schleifkörner wurde an dem bereits vorstehend beschriebenen MICROTRAC-Gerät durchgeführt, wobei eine Probe der Schleifkörner mit einer Masse von ungefähr 0,05 bis 0,2 g verwendet wurde. (Die Menge der Probe muß entsprechend den Instruktionen, welche mit dem MICROTRAC-Instrument geliefert werden, eingestellt werden, aber dieser Massenbereich war üblicherweise befriedigend.) Die Schleifkörner wurden in Wasser aufgeschlämmt und dispergiert, bevor ihre Größenverteilung gemessen wurde, mit der Hilfe eines Sonicator Modell W 370 Ultraschall-Prüfkopf-Instruments, erhältlich von Heat Systems-Ultrasonics, Inc., Plainview, New York. Das Ergebnis der Analyse zeigte eine 10%-Größe von 5,1 µm, eine Mittelgröße von 9,9 µm und eine 90 %-Größe von 17,8 µm. Die anderen Bestandteile wurden bereits vorstehend identifiziert.

Mit Ausnahme der drei zuletzt genannten Bestandteile wurden alle vorgenannten Bestandteile fertig zusammengemischt, wobei keine spezielle Sorgfalt darauf verwendet wurde, eine "klare Überzugsschicht" ("clear coat") zu erzielen. Etwa ³/₅ dieses klaren Überzugsgemisches wurden anschließend separat mit den zwei Farbstoffen über eine Zeitdauer von zumindest 15 Minuten gemischt, um eine sorgfältige Vermischung sicherzustellen; der Rest des klaren Überzugs wurde sodann zugegeben und solange gemischt, bis eine gleichmäßige Farbe erhalten war. Diese vermischten, flüssigen Bestandteile werden anschließend einem Ross-Mischer zugegeben, der bereits die Schleifkörner enthält, und die so erzeugte Aufschlämmung wurde während einer Stunde gemischt, um die Schleifkörner so gleichmäßig wie praktisch durchführbar zu dispergieren.

Ein Überzug aus der Aufschlämmung von Klebstoff und Schleifkörnern wurde in einer gleichmäßigen Dicke von etwa 0,022 mm (0,9 mil) über die Oberfläche der Trägerschicht gleichmäßig verteilt, wobei das in Fig. 1 schematisch gezeigte Beschichtungsgerät verwendet wurde. Die mit dem Überzug versehene Trägerschicht wurde anschließend über eine Zeitdauer von zwei Sekunden der Strahlung einer Quecksilberdampf-UV-Lampe ausgesetzt, die eine Strahlungsleistung von 80 Watt pro cm Breite aufwies.

Der in oben beschriebener Weise mit einer Beschichtung versehene Träger wurde anschließend mit einer weiteren Überzugsschicht versehen, und zwar mit einer zweiten Aufschlämmung aus Schleifkörnern und Klebstoffen. Die Zusammensetzung der zweiten Beschichtung war wie folgt:

Ebecryl 6220650 Teile TMPTA300 Teile GPTA500 Teile HDODA750 Teile NVP550 Teile DMPA150 Teile Zonyl A8,5 Teile OTI5 Teile Yellow L-096230 Teile Bon Red Y/S30 Teile Schleifkörner, 18-S Körnung4,675 Teile

In dieser Formulierung ist Ebecryl primär ein hexaacryliertes Oligomer eines aromatischen Diurethans mit einem mittleren Oligomer-Molekulargewicht von ungefähr 750. Die Schleifkörner sind vom gleichen chemischen Typ, wie für den oben erwähnten ersten Überzug, wobei die Korngrößenanalyse eine 10%-Größe von 6,8 µm, eine Mittelgröße von 14,4 µm und eine 90%-Größe von 26,6 µm zeigte. Das Vermischen erfolgte in der gleichen Weise wie bei der ersten Beschichtung, mit der Ausnahme, daß hier die ersten acht anstelle der ersten sieben Bestandteile den klaren Überzug in dieser Formulierung bildeten. Die Aufschlämmung wurde in einer Dicke von 26 µm aufgebracht und durch Bestrahlung mit UV-Licht über eine Zeitdauer von zwei Sekunden, wie im Falle des ersten Überzugs, ausgehärtet.

Von dem derart erzeugten Band eines beschichteten Schleifmaterials wurden die aus Fig. 2 ersichtlichen "schneeflockenförmigen" Abschnitte ausgestanzt. Einer dieser Abschnitte wurde mittels eines druckempfindlichen Klebstoffes auf die Auflage eines Läpp-Werkzeugs aufgebracht, dessen Größe und Krümmung derart gewählt waren, daß Linsenoberflächen mit einer Krümmung erzeugt werden konnten, wie man sie für Linsen mit 10 cm Durchmesser und 6¼ Dioptrien Brechkraft benötigt, wobei die Läpp-Werkzeugauflagestruktur in einer Linsenpoliermaschine gehaltert wurde, wie sie im wesentlichen in dem eingangs genannten US-Patent 37 32 647 beschrieben ist. Ein 6¼ Dioptrien Linsenrohling aus Acrylkunststoff, dessen Oberfläche mittels eines herkömmlichen Diamantschleifrads mit einer Körnung 40 erzeugt worden war, um der Linse die gewünschte Krümmung zu geben, wurde in jeder der geeigneten Stellungen der Poliermaschine gehaltert, und der Druck, mit dem das von dem beschichteten Schleifmaterial überzogene Läpp-Werkzeug gegen den Linsenrohling angepreßt wurde, wurde auf 88,3 N (9 kg) Kraft eingestellt. Die Maschine wurde dann drei Minuten lang betrieben.

Die vorgeschriebenen Kriterien für ein erfolgreiches Bestehen dieses Tests sind (1) eine Materialentfernung von zwischen 0,30 und 0,40 mm vom Zentrum der Linse, (2) ein Linsenoberflächenfinish von nicht mehr als 0,25 µm AA und nicht mehr als 2,5 µm Tiefe für den tiefsten einzelnen Kratzer innerhalb eines Standardquerbereichs des Oberflächenmeßinstruments, (3) allgemeine Gleichförmigkeit der Linsenoberfläche, und (4) ein Fehlen von einem merkbaren Abschilfern der Überzugsschicht des den Abrieb bewirkenden Läpp-Werkzeugs.

Das gemäß diesem Beispiel hergestellte Produkt erwies sich bei diesem Test als sehr erfolgreich. Proben des Produkts wurden zusätzlich beim tatsächlichen Einsatz getestet, wobei man sie mit einem eingeführten kommerziellen Produkt verglich, das für ein Feinen von Linsen in einem Verfahrensschritt vorgesehen ist: Fifteen Micron CSF Imperial Lapping Film, geliefert von Minnesota Mining and Manufacturing Co. Die Produkte nach diesem Beispiel wurden bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit dem kommerziellen Produkt bei dem Feinen von Polycarbonat-Kunststofflinsen mit einer geringen Krümmung als zumindest gleichwertig beurteilt.

Beispiel 2

Dieses entspricht genau dem Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß die in der zweiten Überzugsschicht verwendeten Schleifkörner eine 10%-Teilchengröße von 8,5 µm, eine Mittelteilchengröße von 17,3 µm und eine 90%-Teilchengröße von 31,4 µm aufwiesen.

Die Leistungsfähigkeit dieses Produkts mit größeren Schleifkörnern in der äußeren Schicht zeigte befriedigende Ergebnisse gemäß den in Beispiel 1 aufgeführten Kriterien, wobei sich das Produkt jedoch bei Tests, welche die tatsächliche Verwendung betrafen, als nicht ganz so wirksam erwies wie das Produkt von Beispiel 1.

Claims (15)

1. Beschichtetes Schleifmaterial mit einem flexiblen Träger sowie einer Mehrzahl von mittels eines getrockneten und/oder ausgehärteten Klebstoffes über zumindest eine Hauptfläche des Trägers verteilten und auf diesem angeklebten Schleifkörnern, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkörner in zumindest zwei Größen sortierte Gruppen unterteilt und in übereinanderliegenden Schichten angebracht sind, wobei eine innere und näher zu dem Träger gelegene Schicht feinere Schleifkörner enthält als eine über die innere Schicht auf deren dem Träger abgekehrten Seite angebrachte Schicht.

2. Schleifmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkörner in zwei größen­ sortierte Gruppen unterteilt sind, und daß die Schleifkörner der äußeren Schicht eine mittlere Teilchengröße aufweisen, die zumindest das 1,5fache der mittleren Teilchengröße ist, welche die Schleifkörner der inneren Schicht aufweisen.

3. Schleifmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des getrockneten oder ausgehärteten Klebstoffes aus dem gehärteten Produkt einer flüssigen Mischung besteht, welche einen Fotoinitiator enthält und durch UV-Strahlung härtbar ist.

4. Schleifmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schleifkörnerschicht im wesentlichen aus weißem Aluminiumoxid mit einer mittleren Teilchengröße zwischen 9 und 11 µm besteht.

5. Schleifmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff, welcher die innere Schicht der Schleifkörner unmittelbar umgibt, ein Produkt ist, das durch Aushärten eines Gemisches erhältlich ist, welches enthält:

• (a) 100-36 Gew.-% triacrylierte Monomeren;
• (b) bis zu 46 Gew.-% diacrylierte Monomeren; und
• (c) bis zu 33 Gew.-% acrylierte Oligomeren.

6. Schleifmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die triacrylierten Monomeren in einer Menge von 70-36 Gew.-% vorhanden sind, und daß die Schleifkörner in der inneren Schicht eine mittlere Teilchengröße zwischen 9,5 und 10,2 µm aufweisen.

7. Schleifmaterial nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkörner in der äußeren Schicht eine mittlere Teilchengröße zwischen 14 und 18 µm aufweisen.

8. Schleifmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff, welcher die Schleifkörner in der äußeren Schicht unmittelbar umgibt, ein Produkt ist, das durch Aushärten eines Gemisches erhältlich ist, welches enthält:

• (a) 20-30 Gew.-% triacrylierte Monomeren;
• (b) 15-30 Gew.-% diacrylierte Monomeren;
• (c) 15-30 Gew.-% acrylierte Oligomeren; und
• (d) 10-20 Gew.-% Monovinyl-tert.-amine.

9. Schleifmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkörner der äußeren Schicht eine mittlere Teilchengröße zwischen 14,0 und 15,0 µm aufweisen.

10. Schleifmaterial nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Hälfte der acrylierten Oligomeren in die Flüssigkeit, aus welcher der Klebstoff erhalten wird, der die Schleifkörner der äußeren Schicht umgibt, vier Acrylatgruppen pro Molekül aufwiesen.

11. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Schleifmaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht der Schleifkörner auf den Träger als Aufschlämmung in der Klebstoffflüssigkeit aufgebracht wird, und daß das Massenverhältnis zwischen Schleifkörnern und Klebstoff in der Aufschlämmung zwischen 1,5 und 2,5 beträgt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Massenverhältnis von Schleifkörnern zu Klebstoff in der Aufschlämmung zwischen 1,6 und 2,1 liegt.

13. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Schleifmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht der Schleifkörner als Aufschlämmung in der Klebstoffflüssigkeit aufgebracht wird, und daß das Massenverhältnis der Schleifkörner zu dem Klebstoff in der Aufschlämmung zwischen 1,6 und 2,1 beträgt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Massenverhältnis von Schleifkörnern zu Klebstoff in der Aufschlämmung zwischen 1,6 und 1,8 beträgt.

15. Verwendung eines beschichteten Schleifmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Feinen von Linsen mit einem Oberflächenfinish, das von einer herkömmlichen Diamantschleifscheibe mit Korngröße 40 erstellt worden ist in einem Arbeitsgang und mittels eines einzigen Schleifmaterialstücks.