DE1007454B - Kitt, insbesondere zum Verbinden von optischen Glaesern - Google Patents

Description

• Kitt, insbesondere zum Verbinden von optischen Gläsern Bei dem Aneinanderkitten von Linsenbestandteilen sollte zweckmäßgerweise ein Kitt verwendet werden, der klar und durchsichtig ist, der eine hohe Klebefähigkeit hat, der entsprechend dauerhaft ist und der das erwünschte Maß an Elastizität aufweist. Des weiteren sollte der Kitt eine geringe. Schrumpfung zeigen und über längere Zeiträume stabil sein. Des weiteren sollte der Zement im wesentlichen gegenüber den Temperatureinwirkungen beim Gebrauch der entsprechenden optischen Einrichtungen immun sein. Letzteres ist besonders wichtig und auf der anderen. Seite auch sehr schwierig zu erreichen, wenn die optischen Einrichtungen oder Instrumente für Flugzeuge verwendet werden sollen, in denen sie Temperaturen von etwa - 70° bis zu -f- 150° ausgesetzt sind. Ebenso müssen die optischen Einrichtungen krassen Feuchtigkeitsbedingungen, widerstehen können. So sollte z. B. ein Zement bei -f- 52° und 95% relativer Feuchte über 1000 Stunden halten.
• Es ist dem Fachmann bekannt, als optische Kitte sich in der Wärme absetzende oder bindende organische Klebstoffe zu verwenden. Es ist jedoch sehr schwierig, Klebstoffe aufzufinden, die die hohen und tiefen Temperaturen und hohen Feuchtigkeitsbedingungen aushalten, die an eine moderne optische Einrichtung gestellt werden, ohne daß im Kitt Haarrisse: auftreten würden oder ohne da.ß dieser ausbröckeln oder reißen würde, so daß die optischen Einrichtungen beschädigt oder beeinträchtigt werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrund, einen optischen Kitt für optische Einrichtungen zu schaffen, der stabil, klar und verhältnismäßig farblos ist und der sowohl bei tiefen Temperaturen., wie sie beispielsweise in großen Höhen angetroffen werden, als auch bei verhältnismäßig hohen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen verwendet werden kann, wie sie beispielsweise in den Tropen angetroffen werden. Insbesondere soll der optische Zement ein Versehen. der Linsen mit reflexvermindernden Schichten nach dem Verkitten zulassen. Weiterhin sollte der Kitt einen Brechungsindex in der Nähe der Durchschnittsquadratwurzel der in der Industrie meistens verwendeten optischen Gläser haben. Weiterhin sollte der Zement einen möglichst kleinen Dampfdruck, ein geringes Schrumpfmaß und ein unbedeutendes Fließen, d. h. eine unbedeutende Verformung in der Kälte, aufweisen.
• Diese Aufgabe wurde im wesentlichen dadurch gelöst, daß auf die aneinanderzukittenden Flächen der optischen Einrichtung eine polymerisierbare Mischung aufgebracht wird, die erstens aus wenigstens 45°/o eines di-ß, y-ungesättigten Alkenyl-arylphosphonats, zweitens aus wenigstens 15 Gewichtsprozent eines entsprechend verträglichen, polymerisierbaren, ungesättigten Polyesters, der von dem Bi-cyclo-(2, 2, 1)-5-hepten-2, 3-dicarbonsäureanhydrid und einem 1, 2zweiwertigen Alkohol abgeleitet ist, und drittens aus einarm Katalysator zur Beschleunigung der Mischpolymerisierung der Verbindungen 1 und 2 besteht. Die Kittschicht wird frei von Blasen und Leerräumen gearbeitet und die aneinanderzukittenden Teile in entsprechender Weise in die gewünschte Lage gebracht und in dieser festgehalten. Das so hergestellte optische Element, beispielsweise die gekittete Linse, wird dann in einem Ofen bei entsprechender Temperatur polymerisiert.
• Mittels des Kittes gemäß der Erfindung können mehrteilige Linsen hergestellt werden, die die oben angegebenen rauhen Betriebsbedingungen aushalten.. Als besonderer Vorteil ergibt sich, daß auf die so hergestellten Linsen reflexvermindernde Schichten bei Temperaturen von etwa 150° und Drücken von etwa 10-4 Torr aufgedampft werden können, ohne daß die Zementschicht nachdunkeln würde oder Zerfalls- oder Depolymerisierungserschein.ungen zeigen würde. Die angegebenen Zemente stehen in ihrer Vereinigung der angegebenen vielseitigen Eigenschaften einzigartig da. Sie sind so an und für sich für jede Art von optischen Einrichtungen geeignet.
• Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
• Herstellung des Kunstharzes I 1 Mol, 1, 2-Propandiol und 1 Mol Bi-cyclo-(2, 2, 1)-5-hepten-2, 3-dicarbonsäureanhydrid und 0,01% Hydrochinon werden unter einer inerten Atmosphäre, wie einer Stickstoff- oder Kohlenstoff dioxydatmosphäre od. dgl., bei 205 bis 210° erhitzt. Man läßt die Umsetzung etwa 9 bis 12 Stunden so weit fortschreiten, bis die Säurezahl des Polyesters zwischen 14 und 17 liegt.
• Beispiel 1 Zur Herstellung eines geeigneten optischen Kittes werden 55 Teile des aus dem 1, 2-Propandiol und denn Bi-cyclo-(2, 2, 1)-5-hepten-2, 3-dicarbonsäureanhydrid abgeleiteten, mit 0,01% Hydrochin.on stabilisierten Polyesters (Kunstharz I) und 45 Gewichtsteile Diallylbenzolphosph.onat gemischt. Zur Verwendung des Zementes werden 100 Teile der Mischung mit etwa 3 Gewichtsprozent Benzoylperoxyd angerührt. Wenn die Mischung die entsprechende Gleichförmigkeit aufweist, wird sie auf die Oberflächen der aneinanderzukittenden Teile der optischen Einrichtung aufgebracht. Die Teile werden dann mittels der üblichen Hilfsmittel eingerichtet und :in ihrer gewünschten. Lage gehalten, bis der Zement zwischen den Teilens polymerisiert ist. Zur Polymerisierun.g des Kittes kann die optische Einrichtung oder das entsprechende Teil der optischen Einrichtung eine entsprechende Zeit in. einen etwa auf 70° gehaltenen Ofen eingebracht werden..
• Die so hergestellte optische Einrichtung hält Temperaturen hinunter bis zu -74° und hinauf bis zu 205° ohne irgendeine Veränderung aus. Die Bindung der Glasflächen wird auch in keiner Weise verschlechtert, wenn die Einrichtung über 1000 Stunden bei 55° und 95% relativer Feuchte gelagert wird.
• Nach dem Verkitten wurden die Linsen bei etwa 132° und einem Druck von etwa 10-4 Torr mit einem reflexvermindernden Überzug versehen. Die so hergestellte reflexvermindernde Schicht war hart und hielt ohne Schädigung eine 100stündige Salzsprayprüfung aus. Beispiel 2 Zur Herstellung eines optischen Kittes wurden 40 Teile eines von dem Bi-cyclo-(2, 2, 1)-5-hepten-2, 3-dicarbonsäu.reanhydrid und 1, 2-Butan.diol abgeleiteten, 0,01% Hydrochinon enthaltenden Polyesters und 60 Teile eines Diallyltoluolphospho:nats miteinander gemischt. Vor der Verwendung wurden je 100 Teilen der Mischung etwa 3 Gewichtsteile tertiäres Butylperbenzoat zugegeben. Die Mischung wurde gerührt, bis der Polymerisierungsbeschleuniger in der Mischung vollständig dispergiert ist. Die Mischung wird dann so zur Verkittung von. Teilens einer optischen Einrichtung verwendet. Die verkitteten Teile, beispielsweise die Linse, werden dann etwa 16 Stunden auf etwa 80,° gehalten oder, bei einer anderen gegebenen Temperatur, eine entsprechend längere oder kürzere Zeit, bis die Polymerisierung beendet ist. Die verkittete Linse hat eine gute Klarheit. Sie ist frei von Leerstellen oder Blasen in der Kittschicht. Die Kittschicht hält Temperaturschwankungen, ebenso aus wie die gemäß Beispiel 1 hergestellten. optischen Ein, richtungen.
• Beispiel 3 45 Teile eines von Bi-cyclo- (2, 2, 1) -5-h,epten-2, 3-dicarbonsäureanhydrid und 1, 2-Äthandiol abgeleiteten Polyesters, die 0,01% Hydrochinon enthielten, und 55 Teile Diallylchlorbenzolphosphonat werden miteinander gemischt. Zur Verwendung werden je 100 Teilen der Mischung etwa 3 Gewichtsteile Benzoylperoxyd zugegeben und die Mischung gerührt, bis der Beschleuniger vollständig gelöst ist. Die Mischung wird so als Kitt für optische Einrichtungen in der in den Beispielen 1 und 2 angegebenen Weise verwendet. Der Zement oder Kitt hält Temperaturschwankungen in derselben Weise wie die gemäß den Beispielen. 1 und 2 hergestellten optischen Elemente aus.
• Folgende weitere Phosphonatester sind gemäß der Erfindung brauchbar: Bi- (Methylallyl) -benzolphosphonat, Bi- (Methylallyl) - toluolphosphonat, Dicrotylbenzolphosphonat u. dgl. Weitere geeignete Polymerisierungskatalysatoren sind: Acetylperoxyd, Phthalsäureperoxyd, Laurylsäureperoxyd usw.
• Es ist anzunehmen, daß die Stabilität über solche weiten Temperaturbereiche in der Natur des Polyesters begründet ist. Offensichtlich ist das ungesättigte Glied im Kern des Bi-cyclo-(2, 2, 1) -5-hepten-2, 3-dicarbonsäureanhydrids ausreichend, umsetzungsfreudig, so daß es mit dem Phosphon atester mischpolymerisiert. Dies bedeutet, daß der Polyester als ein Innenplastiziermittel wirkt. Infolge seiner Innentbindung ergibt sich der Vorteil, daß er bei höheren Temperaturen weder abwandert noch verdampft.
• Die Kitte gemäß der Erfindung eignen sich zur Kittung von Teilen von optischen Einrichtungen in jeder beliebigen Optik, beispielsweise in. Teleskopen, Mikroskopen, Kameras, Projektoren und ähnlichen Geräten.
• Da die Kitte bei der Polymerisierung sehr geringen Schrumpfungen unterliegen, halten sie so vorzüglich hohe und tiefe Temperaturen, Feuchtigkeitsbedingungen. usw. aus. Auf diese Weise ist es auch möglich, die Linsen nach dem Verkitten mit entsprechenden Schichten oder Überzügen zu versehen.
• Der Fachmann ist jederzeit in. der Lage, den angegebenen Zement auch bei anderen Einrichtungen. zu verwenden, bei denen von den ausführlich dargelegten Eigenschaften des Kittes mit Vorteil Gebrauch gemacht werden kann, beispielsweise bei Einrichtungen, die teilweise oder ganz aus durchsichtigen oder undurchsichtigen Kunststoffen, Glimmer od. dgl. bestehen.

Claims (10)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Kitt, insbesondere zum Verbinden, von optischen Gläsern, dadurch gekennzeichnet, da,ß er eine polymerisierbare Mischung aus einem di-ß, 7,-ungesättigten Alkenylarylphosphon.at, das an denn Enden der aliphatischen. Ketten oder in der Arylgruppe Substituenten tragen kann, und einen, von B,i-cyclo-(2, 2, 1)-5-hepten-2, 3-dicarbonsäureanhydrid abgeleiteten. Polyester enthält.
2. 2. Kitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung ein Dia,llylphenylphosphonat enthält.
3. 3. Kitt nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung einen Polymerisierungskatalysator, vorzugsweise Acetylperoxyd, Phthalsäureperoxyd, Laurinsäureperoxyd oder Benzoylperoxyd enthält.
4. 4. Kitt nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch, gekennzeichnet, daß die Mischung Bis-(methylallyl)-benzolphosphonat, Bis-(methylallyl)-toluolphosph.onat, Dicrotylbenzolphosphonat, Diallylben.zolphosph.onat, Diallyltoluolphosphonat oder Diadlylchlorbenzolphosphonat enthält.
5. 5. Verfahren zur Herstellung eines Kittes nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Bi-cyclo-(2, 2, 1) -5-hepten-2, 3-dicarbonsäureanhydrid und ein zweiwertiger Alkohol miteinander umgesetzt werden und daß wenigstens 15% des so hergestellten urigesättigten Polyesters mit wenigstens 55'% eines di-ß, y-ungesättigten Alkenylarylphosphonats gemischt werden.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als zweiwertiger Alkohol ein niedermolekularer Alkenyl-1, 2-alkohol verwendet wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als zweiwertiger Alkohol 1, 2-Propandiol verwendet wird. B.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bi-cyclo-(2, 2, 1)-5-hepten, 2, 3-dicarbonsäureanhydrid, der 1, 2-Propandiol und 0,01 °/o Hydrochinon unter inerter Atmosphäre bei etwa 205 bis 210° erhitzt werden. und d.aß etwa 55 Gewichtsteile des so gebildeten Polyesters mit etwa 45 Gewichtsteilen Diallylbenzolphosphonat gemischt werden.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Bi-cyclo,(2, 2, 1)-5-hepten-2, 3-dicarbonsäureanhydrid und 1, 2-Butandiol sowie etwa 0,01% Hydrochinon erhitzt werden und daß etwa 40' Teile des so gebildeten Polyesters mit etwa 60 Teilen Diallyltoluolphosphonat gemischt werden.
10. 10. Verfahren nach Anspruch.5, dadurch gekennzeichnet, dal3 Bi-cyclo- (2, 2, 1) -5-hepten-2, 3-dicarbonsäureanhydrid, 1, 2-Athandiol und 0,0111/o Hydrochinon erhitzt werden und daß etwa 45 Teile des so gebildeten Polyesters mit etwa 55 Teilen Diallylchlorbenzolphosphonat gemischt werden.