CH260901A - Verfahren zur Herstellung optischer Körper. - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung optischer Körper.



   Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die   Herstellung    von optischen Körpern, beispielsweise Linsen, Prismen, Flachscheiben und Spiegel, und zwar insbesondere die Herstellung von in der Hauptsache aus thermoplastischen Kunstharzen bestehenden optisehen Körpern.



   Unter der Beizichnung  thermoplastische Kunstharze  im Sinne der vorliegenden Beschreibung sind durch Polymerisation von einer oder mehreren organischen Verbindungen mit einer CH2 =   C#    -Gruppe je Molekül entstandene thermoplastische feste Harze zu verstehen, und zwar mit oder ohne Zusatzstoffen, wie Plastiziermittel, z. B.   Alkyl-Phtha-    late, Katalysatoren, z. B. organische Peroxyde, und Modifizierungsmittel, z. B. eine kleine Menge einer oder mehrerer organischer Verbindungen, enthaltend mehr als eine CH2 =   C#    -Gruppe je Molekül. Beispiele für solche thermoplastische Kunstharze sind Polymethyl-Methacrylat, Polystyrol und   Alethyl-    Methacrylat/Allyl-Methacrylat-Interpolymer, enthaltend beispielsweise   5%      Allyl-Aletha-    crylat.



   Früher   wurde    die Herstellung optischer   Körper    aus   thermoplastisehen    Kunstharzen durch   Anfertigung    eines Rohlings aus diesen Harzen durch Schneiden, Schleifen oder eine ähnliche mechanische   Bearbeitung    zu einem der Form des gewünschten optischen Körpers möglichst genau entsprechenden   Fassonstück    vorgeschlagen, welches anschliessend im Gesenk genau abgeformt wurde, so dass Form und Flächen des fertigen optischen Körpers die erforderliche Genauigkeit aufweisen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass der Harzfluss   während    des Abformens gewöhnlich mechanische Spannungen sowie eine Herabsetzung der optischen Homogenität des fertigen   Körpers    bewirkt.

   Ausserdem ist die Anlage für die Durchführung dieses Formverfahrens kostspielig und wird durch die beim   Anformen    angewandten Drücke und
Temperaturen leicht beschädigt.



   Im britischen Patent Nr. 482836 wird ein Verfahren zur Herstellung von Fasson- und   Formgussstücken    aus in der Hauptsache aus einer oder mehreren polymerisierbaren organischen Verbindungen mit der CH2    C    Gruppe bestehenden festen Stoffen in Vorschlag gebracht; hierbei werden eine oder mehrere Flächen des rohen   Fasson-oder    Form  gusssüickes,    beispielsweise durch   Anstreichen    oder Eintauchen desselben, mit einem dünnen Überzug aus einer oder mehreren polymerisierbaren organischen Verbindungen mit der CH2 =   C# -Gruppe    in monomerem oder teilweise polymerisiertem Zustand, gewünschtenfalls im Gemisch mit einem oder mehreren Zusatzstoffen, überzogen;

   diese   tberzugs-      schicht wird    daraufhin in Berührung mit  einer Giessform, Platte oder einer ähnlichen Fläche polymerisiert.



   In der erwähnten Patentbeschreibung ist über die Anwendung dieses Verfahrens zur Herstellung von Gegenständen mit optisch genauen Flächen nichts angegeben, auch enthält sie keinerlei Angaben über die Art und Weise, in der es für diesen Zweck entwickelt werden könnte.



   Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung von optischen   Körpern,    deren geometrische Form- und Oberflächengenanigkeit innerhalb einer vorgegebenen Toleranz liegt und welche aus thermoplastischen, synthetischen Harzen bestehen, ohne dass eine teure Giessausrüstung zur Durchführung dieses Verfahrens notwendig wäre. Die nach dem neuen Verfahren erhältlichen optischen Körper sind praktisch frei von   Spannungen.   



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Fläche einer Giessform und einer Fläche eines aus einem thermoplastischen, synthetischen Harz bestehenden Rohlings ein Film aus einem Sirup eingeschlossen wird, der die Oberfläche des Rohlings nun Quellen zu bringen vermag, und mindestens eine flüssige, polymerisierbare, organische Verbindung mit mindestens einer   CH2 = C# -Gruppe    pro Molekül enthält, und dass dieser   E'ilm    bei einer für die Bildung von Blasen ungenügenden Temperatur polymerisiert wird, dass ferner die genannte Fläche der Giessform derart beschaffen ist, dass sie bezüglich der idealen Oberflächengestaltung des fertigen optischen Körpers bei Zimmertemperatur keine merkliche Abweichung aufweist,

   unter Berücksichtigung der hinsichtlich der Giessform   unter      sehiediichen    thermischen Kontraktion des optischen   Körpers    beim Abkühlen der gefüllten Giessform von der Polymerisationstemperatur auf Zimmertemperatur, dass ferner die Formund Flächengenauigkeit des Rohlings derart ist, dass die zwischen irgendeiner linearen Grösse des Rohlings und der entsprechenden
Grösse des idealen optischen Körpers bestehende Abweichung nicht grösser ist als:

      dp dp-ds    worin Y die erlaubte maximale Abweichung der genannten Grösse im fertigen optischen Körper von der entsprechenden Grösse im idealen optischen Körper, ds die Dichte des genannten Sirups und dp die Dichte des ans diesem Sirup erzeugten Polymers bedeuten, wobei beide Grössen in gleichen Einheiten und die beiden Dichten bei Zimmertemperatur gemessen werden.



   Der während des Arbeitsprozesses etwa zur Anwendung gelangende Druck soll nicht derart sein, dass eine messbare unelastische Defor  mierung    des Rohlings verursacht wird.



   Der genannte Sirup enthält   bevorzugter-    weise mindestens ein gelöstes thermoplasti  sches    Polymer gemäss nachfolgender Definition und ist bevorzugterweise frei von gelösten Gasen. Die Polymerisation kann mittels Hitze, Licht oder einer   Kombination    der beiden aktiviert werden.



   Unter einem  thermoplastischen Polymer  ist ein Polymer zu verstehen, das durch Polymerisation oder   Misehpolymerisatiqn    von organischen, mindestens eine   C112    =   cÄ -Gruppe    pro Molekül enthaltenden Verbindungen hergestellt werden Kann und sich in diesen monomeren Verbindungen lösen lässt.



   Zusatzstoffe, wie z. B. Plastiziermittel, Farbstoffe und Polymerisationskatalysatoren können in diesem Sirup gleichfalls aufgelöst werden.   Füll- und    anorganische Pigmentstoffe können, sofern keine durchsichtigen Beläge erforderlich sind, dem Sirup ebenfalls zugesetzt werden.



   Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich,   Fläehenunregelmässigkeiten    zu beheben und den Winkel zwischen zwei beliebigen Flächenteilen eines Gegenstandes   zu    korrigieren. Auf diese Weise kann der Krümmungshalbmesser einer   Linsenfläehe    bzw. der Winkel zwischen zwei Prismenflächen berichtigt werden, unter gleichzeitiger Beseitigung von kleineren   Flächenunregelmässigkeiten.     



   Die Form muss so beschaffen sein, dass durch die Einwirkung der während der Poly  merisation    des Sirupbelages angewandten   Drucke    keine Formveränderung eintritt und ferner sollte, wie dies oben erwähnt wurde, bei einem beliebig gegebenen optischen Bestandteil die Abweichung der Form fläche von der   vorgeschriehenen      Flächenform    dieses Be  Bestandteils    im Vergleich mit den Abweichungen der   Rohlinglläehe    von der vorgeschriebenen Fläche ausser acht gelassen werden können.



   Die Giessform kann aus einem beliebigen   Alaterial    hergestellt werden, das leicht zu polieren ist, nicht leicht zerkratzt und von dem zur Verwendung gelangenden Sirup nicht angegriffen wird, und die Polymerisation des Sirups nicht behindert, beispielsweise hochwertiger Stahl oder Glas. Glas ist vielfach ganz besonders geeignet, da die Polymerisation der Sirnpschicht in diesem Falle durch Lichtstrahlen aktiviert werden kann. In einigen Fällen ist es unter Umständen angezeigt,   die      Giessform    aus einem verhältnismässig weieben   Aletall    herzustellen und die Gussflächen mit einem Hartmetall zu galvanisieren. Die Formflächen sind erforderlichenfalls vor dem   Guss    zu reinigen.



   Um zwei beliebige Teile einer Form in der Weise   zusammenztihalten,    dass sie genau aufeinanderpassen, sind geeignete Schablonen erforderlich.



   Zum leichteren Herausnehmen des fertigen optischen Körpers aus der Form hat es sich als angezeigt erwiesen, die Flächen derselben vor dem Guss mit einer dünnen Schmier  inittelsehicht    zu überziehen, z. B. mit   Äthevl-    palmitat usw.



   Der Rohling kann nach einem beliebigen bekannten Verfahren hergestellt werden, wie z. B. durch Guss, Schneiden, Schleifen oder Abformen: am zweckmässigsten weist er eine glatte, glänzende Oberfläche auf und enthält vor dem Überziehen nach dem Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung keine innern Spannungen. Ein sehr geeignetes Verfahren zum Beseitigen von zurückbleibenden Spannungen im Rohling ist im schweizerisehen Patent Nr. 251955 beschrieben. Wird der Rohling aus einem thermoplastischen   Eunstharzbloek    hergestellt, so empfiehlt es sich vielfach, den Block und auch den Rohling nach diesem Verfahren zu behandeln, um eine unerwünschte   Formveränderung    dessel  hen    beim Lösen der Spannungen zu vermeiden.

   In einigen Fällen, in denen bei der Herstellung praktisch keine Spannungen entstanden sind (beispielsweise sorgfältige Bearbeitung aus einem hitzehehandelten Block) kann unter Umständen die Hitzebehandlung des Rohlings ohne   allzn    grosse Qualitätsverminderung des fertigen optischen Körpers   unter    bleiben.



   Als Rohlinge können bereits bestehende optische Körper, beispielsweise ausser Gebrauch gesetzte oder überzählige Stücke, verwendet werden, sofern man für die Zwecke des erfindungsgemässen Verfahrens einen Rohling nicht speziell herzustellen wünscht.



   Die Genauigkeit, mit der Form und Fläche des Rohlings zwecks Erzielung der gewünschten Genauigkeit des fertigen optischen Körpers hergestellt werden müssen, hängt von der Dichte des Sirupbelages und des aus diesem Sirup entstandenen Polymers ab. Es   wurde    festgestellt, dass für einen gegebenen optischen Körper der Rohling eine solche Form- und   Flä chengenauigkeit    aufweisen muss, dass die Abweichung jeder einzelnen Grösse im Rohling von der entsprechenden Grösse im idealen optischen Körper nicht grösser ist als    y    dp    dp-ds      worin    Y die maximale, zulässige Abweichung der genannten Grösse des fertigen Körpers von der entsprechenden Grösse im idealen Körper (d. h.

   die Toleranz für die betreffende Grösse), dp die Dichte des aus Sirup entstehenden Polymer und ds die Dichte des Sirups bedeuten, wobei beide Dichten bei Zimmertemperatur gemessen werden.



   Die Abweichung der Grösse kann in beliebigen, geeigneten Einheiten, beispielsweise in Graden oder Millimetern, gemessen werden.



  Zur   Messung    der Abweichung irgendeiner   Grösse sowohl des Rohlings als auch des fertigen optischen Körpers von der entsprechenden Grösse des idealen optischen Körpers   und    für die   Berechnung    der geforderten Genauigkeit nach der obigen Formel müssen natürlich die gleichen Einheiten verwendet werden.



   Die nachstehenden Angaben sind ein Beispiel für die   Anwendtmg    des vorstehenden Verhältnisses. Das spezifische Gewicht einer geeigneten Polymethyl-Methacrylat-Lösung in   Methyl-Methaerylat    beträgt   1,027.    Das spezifische Gewicht des aus diesem Sirup entstandenen Polymers beträgt   1,189.    Zur Herstellung eines Prismas, mit einem Winkel zwi  schen    einem   Flächenpaar    von   +      40" Genauig-    keit, wird die höchstzulässige Abweichung (V) in dem entsprechenden Winkel des   befreffen-    den Rohlings folgendermassen errechnet:

      V    = 1,189 = 294 Sekunden
1,89¯1,027 = 4,9 Minuten
Daraufhin wird ein Rohling mit den vorstehenden Grenzmassen nach den bekannten physikalischen oder optischen Verfahren oder Testversuchen hergestellt oder ausgewählt.



  Hierbei ist   nn    bemerken, dass durch Verände  rimg    der   Sirupzusammensetzung    auch das Kriterium für den Rohling verändert werden kann. Wie weiter unten angegeben, haben jedoch gewisse   Zweckmässigkeitsfaktoren    auch einen Einfluss auf die Wahl der Sirupzusam  mensetztmg.   



   Geeignete polymerisierbare organische Ver  bindimgen    mit einer CH2 =   C# -Gruppe    je Molekül sind Methyl-Methacrylat und Styrol.



   Geeignete polymerisierbare Verbindungen mit zwei CH2 = C    < -Gruppen    je Molekül sind   Allyl-Methacrylat    und Diallyl-Fumarat, vorzugsweise als Beimischung zu Methyl  Methacrvlat.   



   Bei   Durehführung    des Verfahrens gemäss der vorliegenden Erfindung sind zwecks Er  ziellmg    von befriedigenden Ergebnissen zahlreiche Vorsichtsmassnahmen erforderlich.



   Die Bildung von Blasen im   Sirupbelag    während der Polymerisation infolge Kochens des monomeren Bestandteils und Freiwerdens von aufgelösten Gasen sowie infolge   absinkens    von Luftblasen in den Belag vor der Polymerisation wirkt sich normalerweise nachteilig auf den   optischen Körper    aus. Der Sirup ist daher am besten einer   Vakuumbehandllmg    zu unterziehen, beispielsweise, indem er in einem Zylinder, dessen Höhe nicht grösser ist als sein Durchmesser, eine Stunde lang einem Vakuum von unter 10 cm Quecksilbersäule ausgesetzt wird. Auch sollte der Sirup eine Viskosität von weniger als 700   Poisen    bei 20  C aufweisen, andernfalls er nicht leicht genug abtropft und Luftblasen aufnimmt.

   Die Luftblasen im polymerisierten Belag können durch Anwendung eines Druckes auf die Form während des Formvorganges auf ein Mindestmass beschränkt werden.



   Geeignete Drucke können in einem Druckgefäss, z. B. einem Autoklaven, zur Anwendung gelangen. Der mittels eines Druckgefässes angewandte Druck soll lediglich eine elastische   Kompression    zu verursachen vermögen. Somit darf der auf eine beliebige Stelle des Rohlings wirkende Druck (beispielsweise der dem Gewicht der Form zuzuschreibende Druck, welcher normalerweise mittels des Sirups auf den Rohling übertragen wird) die Elastizitätsdruckgrenze des Rohlings nicht iiberschreiten; der Druck darf daher nicht derart hoch sein, dass der Rohling unelastisch und dadurch einer permanenten Deformation unterworfen wird. Da thermoplastische   S : unst-    harze sehr niedrige Elastizitätsgrenzen besitzen, ist darauf zu achten, dass solche Druckdifferenzen (und zwar in einer Richtung wirkender Druck) stets klein sind.

   Als Elastizitätsgrenze des Rohlings bei der Polymerisationstemperatur ist der minimale Druck zu verstehen, welcher eine messbare dauernde   Deformierung    des Rohlings bei der Polymerisationstemperatur und während der Polymerisationsdauer zu verursachen vermag.



  Nichtelastische Deformierung erfolgt bei den die Elektrizitätgrenze übersteigenden Spannungen.  



   Die Blasenbildung infolge Kochens des monomeren Bestandteils bleibt auf ein Mindestmass beschränkt, wenn die Polymerisation in Gegenwart einer nur geringen Menge eines Polymerisationskatalysators und bei niedriger Temperatur stattfindet, beispielsweise durch Aktivierung der   Polynierisation    durch Lichtstrahlen.   AVird    jedoch die   Polymerisation    mit oder ohne Zuhilfenahme eines Katalysators durch Hitze allein aktiviert, so ist das Verfahren bei Temperaturen unter 400 C infolge der langsam stattfindenden Polymerisation gewöhnlich unwirtschaftlich.

   Ein günstiger Umstand besteht darin, dass die obere Grenze der Temperatur, bei welcher die Polymerisation durchgeführt werden sollte, ebenfalls Beschränkungen unterliegt, und zwar deshalb, weil die Elastizitätsgrenze des Harzes, aus dem der Rohling besteht, stark heruntergedrückt wird, sobald die Erweichungstemperatur dieses Harzes ungefähr erreicht ist, und das Gewicht des Oberteils der Form sowie irgendein anderer Druck in einer Richtung bei diesen Temperaturen permanente Spannungen im Rohling verursachen kann.   WNTenn    der Sirupbelag polymerisiert   und    sieh zusammenzieht, tritt leicht Luft in die   Belagkanten    ein.

   Dies kann dadurch vermieden werden, dass die Flächen der Giessform breiter gehalten werden als die Flächen des Rohlings, so dass ein Sirupvorrat an den   Filmkanten    bestehen bleibt, so dass der Sirup während der Poly  merisatioii    eher in den Belag eindringt als die Luft. Die Toleranz   fiir    die Dicke des fertigen optischen Körpers ist normalerweise viel grösser als die Toleranz für die Oberflächenglätte, den Krümmnngsradius oder den   Neigungswinkel    von   Flächen,    und in vielen Fällen ist die Dicke keine kritische Grösse. Das erfindungsgemässe Verfahren wird deshalb mit grösstem Vorteil   zum    Korrigieren von   Flächenungenauigkeiten    eines engbegrenzten Bereiches angewendet.

   In solchen Fällen kann die Oberfläche des   Rohlings    bezüglich der idealen Oberfläche Abweichungen im positiven oder negativen Sinn aufweisen, d. h., dass Punkte der Oberfläche innerhalb der oben festgesetzten Grenzen auf entgegengesetzten Seiten der   hypothetischen,    idealen Umrissfläche liegen können. Ist jedoch die Dicke des Elementes eine kritische Grösse, so können das Verfahren und die Formel gemäss der vorlie  genen    Erfindung gleichfalls zur Einstellung der Dicke angewendet werden; es ist jedoch zu beachten, dass in diesem Fall jeder im Rohling vorhandene Fehler derart beschaffen sein muss, dass der Rohling dabei dünner als der gewünschte fertige optische Körper ist.



   Es wurde ferner beobachtet, dass, wenn das normale Schrumpfen des   Filmbelages    im Verhältnis zur Form während des Polymerisationsvorganges gross genug ist, diese Schrumpfung unter Umständen nicht gleichmässig ist und sich auf dem optischen Körper abzeiehnet. Diese    Kontraktionsstellen     können jedoch dadurch vermieden werden, dass die Polymerisation unter Druck oder durch Verwendung eines Sirups mit einem hohen Gehalt an polymerem   Material    durchgeführt wird.

   Die Verhütung von  Kontraktionsstellen  durch eine   Kombinierung    dieser Schutzmassnahmen ist im allgemeinen äusserst zweck  mässig.    Beim Arbeiten bei atmosphärischem   Druck    mit einem in der Hauptsache aus in   Methyl-Methaerylat    gelösten Polymethyl Methacrylat bestehenden Sirup muss dieser mindestens   35 %    Polymer enthalten.



   Es wurde festgestellt, dass aus Sirup mit einem Gehalt von weniger als 40   %    Polystyrol hergestellte   Polystyrolbeläge    beim Lagern leicht rissig werden, so dass normalerweise ein Polymerüberschuss erforderlich ist.



   Die Sirupe können durch Auflösung eines Polymers in einem Monomer oder durch Erhitzen und/oder Liehtbehandlung eines oder mehrerer Monomere bis zur Bildung der in dem betreffenden Fall erforderlichen Polymermenge hergestellt werden. Gewöhnlich ist es zweckmässig, dass der Sirup des in einem Monomer aufgelösten Polymers ein Polymer von   niedrigem    Molekulargewicht enthält, so dass eine ziemlich hohe Poylmerkonzentration erreicht werden kann, ohne dass ein Sirup von zu hoher Viskosität entsteht. Bei Verwendung von   Pol ymethyl-Methacrylat    beträgt das gün  stigste   Molekulargewicht    5000 bis 25000.



  Solche Polymere mit niedrigem   Molekular-    gewicht können auf die verschiedenste Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Verkneten von Polymeren mit höherem   Molelkular-    gewicht auf Heisswalzen, oder durch Polymerisieren des entsprechenden Monomers in Gegenwart eines Katalysators in grossen Mengen, wie z. B. Benzoylperoxyd, oder in Gegenwart von beispielsweise Terpentin. Sirupe aus Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht in Monomeren können auch durch teilweise Polymerisierung von Methyl-Methacrylat durch Einwirkung von Lichtstrahlen hergestellt    werden, sofern dieser Stoff etwa 0, 5% akti-    vierten   Polymerisations-Katalysator    enthält.



   Die bei der vorliegenden Erfindung zur Verwendung gelangenden Sirupe enthalten vorzugsweise einen Polymerisations-Katalysator, z. B. Benzoylperoxyd oder Laurylperoxyd, sofern die Polymerisation thermisch aktiviert wird, und Benzoin oder Diacetyl, sofern die Polymerisation lichtaktiviert wird.



  Allgemein gesprochen dürften etwa   2,      0%    der thermischen   Polymerisations- Katalysatoren       und etwa 0,5 % der Photopolymerisations-    Katalysatoren genügen, doch können gelegent  lieh    auch grössere oder kleinere Mengen erforderlich sein.



   Bei Verwendung eines hitzeaktivierten   Polymerisafions-Katalysators    sind unter Umständen einige   Probeversuche    zur   Feststellung    der optimalen Polymerisationsbedingungen für den Sirupbelag erforderlich. Wenn auch befriedigende Ergebnisse bei niedriger Temperatur erzielt werden können, ist es demnach natürlich angezeigt, die Höchsttemperatur zu finden, die angewendet werden kann, damit die Polymerisation in der kürzesten und damit der wirtschaftlichsten Zeit durch führbar ist. Es ist darauf zu achten, dass ein schnelles Ansteigen der Temperatur vermieden wird, die unter Umständen zu einer Formveränderung des Rohlings, der Giessform und der die Giessform zusammenhaltenden   Scha-    blonen führt.

   Die   Einwirklmgen    einer solchen   Formveränderung    können normalerweise vermieden werden, wenn die Temperaturunter  schiede    innerhalb des Rohlings, der Giessform oder der Schablone unter 0,20 C gehalten werden, vor allem während der eigentlichen Polymerisation. Die für normale Zwecke ausreichende Polymerisation ist beendet, sobald der Sirup im Belag mindestens 95% Polymer enthält. Ein zu langes Erhitzen ist jedoch zu vermeiden, da sich sonst der optische Körper von der heissen Giessform ablöst und sich gewöhnlich leichte Oberflächenbeschädigungen bilden.



   Es hat sich herausgestellt, dass ein Sirupbelag von weniger als 0,64 mm Stärke, enthaltend 35 Gewichtsprozente Polymethyl-Methacrylat und 2 Gewichtsprozente Benzoylperoxyd, in Methyl-Methacrylat gelöst, in befriedigender Weise in einer Stunde bei 80  C +   0 20    C bei atmosphärischem Druck polymerisiert werden kann. In ähnlicher Weise wird eine   Sirupschicht    von 0,64 mm Stärke, enthaltend 40 Gewichtsprozent Polystyrol und 2 Gewichtsprozent Benzoylperoxyd, gelöst in Styrol, in befriedigender Weise in   anderthalh    Stunden bei 800 C + 0,20 C polymerisiert, wenn dieser Vorgang in einem   Druekkessel    bei einem 1,05   kg/cm2    über dem Atmosphärendruck liegenden Druck stattfindet.



   Bei der Herstellung von Linsen oder Flachscheiben besteht ein geeignetes Verfahren zur   Herrichtnng    der Giessform für die Polymerisation darin, dass ein Tropfen Sirup in den Unterteil der Form gegeben wird, der Rohling auf diesen Tropfen und ein weiterer Siruptropfen auf den Rohling gegeben und daraufhin der Oberteil der Giessform aufgesetzt wird. Der Sirup fliesst um den Rohling herum, so dass diese von einer von der Giessform getragenen Sirupschicht umgeben ist.



  Es ist darauf zu achten, dass keine Luftblasen in diese Schicht eindringen.



   Zur Herstellung von optischen Körpern bester Qualität in Polymethyl-Methacrylat muss der Polymethyl-Methacrylat-Rohling in der Giessform mit der Zwischenschicht aus Methyl-Methacrylat-Monomer/Polymer-Sirup unter nicht polymerisierenden Bedingungen mindestens eine Viertelstunde stehen gelassen werden, damit sich der Sirupbelag in gleich  mässiger Dicke ausbreiten und die Oberfläche vor Anwendung von Hitze und/oder Lieht   zwecks    Aktivierung der Polymerisation auflösen oder quellen kann.



   In den meisten optischen Körpern, wie z. B. Linsen und Prismen, muss der Rohling und   auch    die polymerisierte Sirupschicht durchsichtig sein, und normalerweise auch denselben Brechungsindex aufweisen. Der Brechungsindex des polymerisierten Sirups kann durch Zusatz von   Hilfsstoffen,    wie z. B.



  Katalysatoren und Plastiziermitteln, zum Si  rup    abgestimmt werden. Damit diese Abstim  inung    klein ist, wird man gewöhnlich einen Sirup, der zu derselben Harzart polymerisiert wie der Rohling, verwenden, doch ist die vor  1 iegendc      Erfindung    keineswegs auf derartige   Betriebsbedingungen    beschränkt. Farbstoffe können dem Rohling und/oder dem Belag ebenfalls zugesetzt werden.



   Für Spiegel und Reflexionsgitter ist eine Durchsichtigkeit des optischen Körpers in vielen   Fällen      natürlich    nicht erforderlich, so dass sowohl der   Rohling    als auch der Sirupbelag Füllstoffe enthalten können. Ausserdem muss der   Brcchungsindex    des Rohlings und der polymerisierten   Siiupschicht    in diesem Falle nicht glcich sein.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH T: Verfahren zur Herstellung von optischen Körpern, deren geometrische Form- und Oberflächengenauigkeit innerhalb einer vorgegebenen Toleranz liegt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Fläche einer Giessform und einer Fläche eines aus einem thermoplastisehen, synthetischen Harz bestehenden Rohlings ein Film aus einem Sirup eingeschlossen wird, der die Oberfläche des Rohlings zum Quellen zu bringen vermag und mindestens eine flüssige, polymerisierbare, organische Verbindung mit mindestens einer ClIo = CH2 C# -Gruppe pro Molekül enthält, und dass dieser Film bei einer für die Bildung von Blasen ungenügenden Temperatur polymerisiert wird, dass ferner die genannte Fläche der Giessform derart beschaffen ist,

   dass sie bezüg- lich der idealen Oberflächengestaltung des fertigen optischen Körpers bei Zimmertemperatur keine merkliche Abweichung aufweist, unter Berücksichtigung der hinsichutlich der Giessform unterschiedlichen thermischen Kon- traktion des optischen Körpers beim Abkühlen der gefüllten Giessform von der Polymeri- sailonstemperatur auf Zimmertemperatuer, dass ferner die Form und Flächengenauigkeit des Rohlings derart ist, dass die zwischen irgendeiner linearen Grösse des Rohlings und der entsprechenden Grösse des idealen optischen Körpers bestehende Abweiehlmg nicht grösser ist als:

   dp Y# dp-ds worin Y die erlaubte maximale Abweichung der genannten Grösse im fertigen optischen Körper von der -entsprechenden Grösse im idealen optischen Körper, ds die Dichte des genannten Sirups und dp die Dichte des aus diesem Sirup erzeugten Polymers bedeuten, wobei beide Grössen in gleichen Einheiten und die beiden Dichten bei Zimmertemperatur gemessen werden.

   UNTERANSPRtYCHE: 1. Verfahren nach Patentansprueh I, dadurch gekennzeichnet, dass während des Arbeitsprozesses anzuwendender Druck nicht derart ist, dass eine messbare, unelastiselie Deformierung des Rohlings verursacht wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Sirup mindestens ein thcrmoplastisches Polymer enthält, welches durch Polymerisation oder Mischpolymerisation von mindestens eine CH2=# -Gruppe pro Molekül enthaltenden organisch cii Verbindungen erzeugt wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprueh 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sirup frei von gelösten Gasen ist.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Giessflächen der Giessform vor dem Aufbringen des vorbezeichneten Siruphelages mit einer dünnen Sehmiermittel- schicht überzogen werden.

   5. Verfahren nach Patentansprueh I und Unteransprüchen 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling praktisch keine innern Spannungen aufweist.

   G. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohling verwendet wird, der von innern Spannungen befreit xlrarde, indem er bei erhöhter Temperatur in einer inerten Plüssigkeit, deren Dichte von derjenigen des Rohlings bei der genannten erhöhten Temperatur um nicht mehr als 0,2 g/em3 abweicht, erhitzt und hierauf langsam und gleichmässig abgekühlt wurde.

   7. Verfahren nach Patentanspruch I und Unter ansprüchen 2-6, dadurch gekennzeieh- net, dass der während der Polymerisation des genannten Sirups auf die Giessform wirkende Druck praktisch gleichmässig verteilt ist.

   8. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation des Sirups in einem Drnekgefäss durchgeführt wird.

   9. Verfahren nach Patentansprueh I und Unteransprüchen 2-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität des Sirups 700 Poisen bei 90 Cl nicht überschreitet.

   10. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-9, dadurch gekennzeich- net, dass der Rohling ans Polymethyl-Meth- aerylat besteht.

   11. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling aus Polystyrol besteht.

   12. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-10, dadurch gekennzeich- net, dass der Sirup Methyl-Methacrylat enthält.

   13. Verfahren nach Patentansprueh I und Unteransprüchen 2-10 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sirup in Methyl-Meth aerylat gelöstes Polymethyl-Methacrylat, wel ches ein im Bereich von 5000-25 000 liegen des Molekulargewicht aufweist, enthält.

   14. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-10,12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sirup durch teilweise Polymerisierung von Methyl-Methacrylat, welches 0,5 % Licht-Polymerisationskatalysator enthält, mittels Lichtstrahlen liergestellt wird.

   15. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-9, dadurch gekennzeich- net, dass der Sirup Styrol enthält.

   16. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2-9 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Sirup mindestens 40 % in Styrol gelöstes Polystyrol enthält.

   17. Verfahren nach Patentansprueh I und Unteransprüchen 2-10, dadurch gekennzeich- net, dass der Sirup ans Allyl-Methacrylat und Methyl-Methacrylat besteht.

   18. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-10, dadurch gekennzeich- net, dass der Sirup aus Diallylfumarat und Methyl-Methacrylat besteht.

   19. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-9, dadurch gekennzeich- net, dass die Polymerisation durch I-Iitze bei einer Temperatur von über 40 C aktiviert wird.

   20. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-9 und 19, dadureli gekennzeichnet, dass der Sirup 2,0 Gewichtsprozente eines liitzeaktivierten Polymerisations- katalysators enthält.

   21. Verfahren nach Patentanspruch 1 und Unteransprüchen 2-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sirup einen lichtaktivierten Polymerisationskatalysator enthält und dass die Polymerisation durch Licht aktiviert wird.

   22. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-9 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Sirup 0,5% Polymerisationskatalysator enthält.

   23. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-19, dadurch gekennzeichnet, dass die Giessform aus Glas konstruiert ist.

   24. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-9, dadurch gekennzeich- net, dass die Giessfonn aus hochwertigem Stahl konstruiert ist.

   25. Verfahren nach Patentanspruch I und Untransprüchcn 2-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Giessform aus einem verhältnis mässig weichen Metall konstruiert ist und dass die Giessflächen mit einem elektrolytisch abgeschiedenen harten Metall überzogen sind.

   26. Verfahren zur Herstellung von Linsen und optischen Flachscheiben gemäss Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tropfen Sirup in den Unterteil der Giessform gegeben, der Rohling auf diesen Tropfen gelegt und ein weiterer Tropfen Sirup auf den Rohling gegeben wird, woraufhin der Oberteil der Giessform aufgesetzt wird, so dass sich der Sirup ausbreiten und den Rohling Umgeben kann.

   27. Verfahren zur Herstellung von Linsen, optischen Flachscheiben und Prismen nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling und der polymerisierte Sirupfilm durchsichtig sind.

   28. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-9 und 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling und der poly merisierte Sirupfilm praktisch den gleichen Brechungsindex aufweisen.

   29. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 2-9, 27 und 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling und der polymerisierte Sirupfilm aus dem gleichen Harztypus bestehen.

   PATENTAN8PRUcH II: Optischer Körper, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentansprueh I.