DE1214864B

DE1214864B - Process for the production of objects made of glass or plastic with a defined profiled surface made of plastic

Info

Publication number: DE1214864B
Application number: DEJ22402A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Helmut Dislich; Dipl-Phys Dr E W Deeg
Original assignee: Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1962-09-19
Filing date: 1962-09-19
Publication date: 1966-04-21
Also published as: CH427226A

Description

Verfahren zum Herstellen von Gegenständen aus Glas oder Kunststoff mit definiert profilierter Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Gegenständen aus Glas oder Kunststoff mit definiert profilierter Oberfläche aus Kunststoff, insbesondere optische Gitter.Process for the manufacture of objects from glass or plastic with a defined profile. The invention relates to a method of manufacturing of objects made of glass or plastic with a defined profiled surface of plastic, in particular optical grids.

Es sind seit langem Verfahren bekannt, optische Gitter aus Glas durch Ritzen herzustellen. So hergestellte Gitter besitzen ausgezeichnete Eigenschaften. Ihre Herstellung ist jedoch sehr aufwendig.Methods have long been known to use glass optical gratings To produce cracks. Grids made in this way have excellent properties. However, their production is very complex.

Es sind weiter Verfahren bekannt, von originalgeritzten Glas- oder Metallgittern sogenannte Gelatine-Replikas herzustellen, die nun ihrerseits als Master dienen und von denen Kunststoffkopien hergestellt werden. Diese Gitter weisen zweifellos eine bessere Brauchbarkeit auf, als die ziemlich instabilen und leicht veränderlichen Gelatine-Mastergitter. Die Nachteile dieser Verfahrensweise liegen jedoch in der Zwischenschaltung von Gelatine begründet, indem die praktisch nicht auszuschaltenden Veränderungen der Gelatine, die durch die jeweiligen Umweltsbedingungen, auch durch den Kopiervorgang selbst verursacht werden, auf die Kunststoffkopien übertragen werden.There are also known methods of original scratched glass or Metal grids to produce so-called gelatine replicas, which in turn are now called Serving masters and of which plastic copies are made. These grids show undoubtedly a better usability than the rather unstable and light ones changeable gelatin master grid. The disadvantages of this approach are However, due to the interposition of gelatin, the practically not changes in the gelatine that are to be eliminated, which are caused by the respective environmental conditions, also caused by the copying process itself, onto the plastic copies be transmitted.

Weiter ist ein Verfahren bekannt, bei dem das Kunststoffprodukt mit definiert profilierter Oberfläche direkt in Kontakt mit der profilierten Form polymerisiert wird. Ein Nachteil besteht darin, daß der gesamte Körper gleichzeitig mit dem Gitter polymerisiert werden muß, was bei komplizierteren oder größeren Körpern wegen des oft beträchtlichen Schrumpfes und der abzuführenden Polymerisationswärme Schwierigkeiten mit sich bringt. Es bedarf zahlreicher Maßnahmen, einigermaßen spannungsfreie und plane Produkte herzustellen, und auch dann sind diese Produkte wegen der größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Kunststoffe gegenüber denen der Gläser nicht für alle Verwendungszwecke wie letztere zu gebrauchen.A method is also known in which the plastic product with defined profiled surface polymerized directly in contact with the profiled shape will. One disadvantage is that the entire body is at the same time as the grid must be polymerized, which is more complicated or larger bodies because of the often considerable shrinkage and the heat of polymerization to be dissipated difficulties brings with it. It takes numerous measures, reasonably tension-free and to manufacture flat products, and even then these products are because of the larger ones thermal expansion coefficient of plastics compared to those of glasses not to be used for all purposes like the latter.

Die vorliegende Erfindung geht andere Wege, indem sie einen Verbundkörper schafft, dessen Herstellung äußerst einfach ist und dessen Eigenschaften denen reiner Kunststoffgitter überlegen sind.The present invention goes other ways by providing a composite body which is extremely easy to manufacture and whose properties are purer Plastic grilles are superior.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zum Herstellen von Gegenständen aus Glas oder Kunststoff mit definiert profilierter Oberfläche aus Kunststoff ist dadurch gekennzeichnet, daß auf eine oder mehrere spanabhebend behandelte Flächen eines Grundkörpers aus Glas oder Kunststoff Monomeres und Katalysator gegeben, ein originalgeritztes Master, vorzugsweise aus Glas, als Gegenform aufgelegt und auspolymerisiert wird und sodann das Master vom Grundkörper, der nun in der Kunststoffoberfläche die Profilierung trägt, abgehoben wird. Die spanabhebend, beispielsweise geschliffene Fläche des Grundkörpers ist vor der Behandlung undurchsichtig und wird völlig transparent, wenn der aufgebrachte Kunststoff den gleichen Brechungsindex wie der Grundkörper hat.The method according to the invention for making articles made of glass or plastic with a defined profiled surface made of plastic characterized in that on one or more machined surfaces given a base body made of glass or plastic monomer and catalyst Originally scored master, preferably made of glass, applied as a counter-shape and polymerized and then the master of the base body, which is now in the plastic surface the profiling carries, is lifted off. The machining, for example ground The surface of the base body is opaque before treatment and becomes completely transparent, when the applied plastic has the same refractive index as the base body Has.

Dieser Forderung ist jederzeit leicht durch Auswahl des Glases und des Kunststoffes nachzukommen, insbesondere durch Mischpolymerisation, Zum Beispiel geeignet ist die Kombination des Schott-Glases K 11 mit dem Polymerisat des Diäthylenglykoldiallylcarbonats, die beide den Brechwert nDQO=1,500 haben. Bei Bedarf kann nach bekannten Verfahren das aufgebrachte Gitter auch mit Metallen bedampft und dann als Reflexionsgitter verwendet werden. Hierbei entfällt natürlich die Forderung nach gleichen Brechwerten. Die Vorzüge des neuen Verfahrens sind verschieden, je nachdem als Grundkörper Glas oder Kunststoff verwendet wird.This requirement is always easy by choosing the glass and to comply with the plastic, in particular through copolymerization, for example the combination of Schott glass K 11 with the polymer of diethylene glycol diallyl carbonate is suitable, both of which have the refractive index nDQO = 1.500. If necessary, according to known methods the applied grating is also vapor-deposited with metals and then used as a reflection grating be used. Of course, there is no need for the same refractive index. The advantages of the new process are different, depending on the basic body of glass or plastic is used.

Verwendet man Glas, das geschliffen ist, so spart man gegenüber den originalgeritzten Glasgittern die teuere Politur- und Ritzarbeit. Durch das Aufpolymerisieren einer dünnen Kunststoffschicht, deren thermische Ausdehnung eine Zehnerpotenz höher ist als die des Glases, bei erhöhter Temperatur und anschließender Abkühlung auf Zimmertemperatur erzielt man eine Kunststoffschicht, die stets hervorragend plan bleibt wie die des Glases. Da diese Schicht auf der Glasunterlage in den Rauhtiefen des Schliffes haftet, paßt sich die Ausdehnung des Gitters weitgehend der des Glases an; die Gitterabstände ändern sich also wesentlich weniger mit der Temperatur als die eines reinen Kunststoffgitters. Demgegenüber ist die Herstellung eines solchen Verbundkörpers nicht aufwendiger als die eines reinen Kunststoffkörpers. Verwendet man einen Grundkörper aus Kunststoff, so liegt ein Vorteil gegenüber bekannten Verfahren darin, daß der Grundkörper sowohl aus gleichem als auch aus anderem Material bestehen kann, insbesondere jedoch, daß er nach beliebigen Verfahren, wie Pressen, Spritzen, Fräsen, hergestellt werden kann. Beliebige, bereits fertig vorliegende Körper können mit einer oder mehreren definiert profilierten Oberflächen versehen werden. Die Polymerisation eines komplizierten oder größeren Körpers in der Form in optisch einwandfreier Weise ist demgegenüber wesentlich aufwendiger. Auch wird das relativ teure originalgeritzte Gitter bei der Polymerisation eines kompakten Körpers wesentlich -länger blockiert als bei der Polymerisation einer dünnen Schicht.If you use glass that is cut, you save compared to that original scratched glass grids the expensive polishing and scratching work. By polymerizing a thin layer of plastic, the thermal expansion of which is a power of ten higher is than that of the glass, at elevated temperature and subsequent cooling At room temperature a plastic layer is achieved that is always perfectly flat remains like that of glass. Because this layer on the glass substrate in the roughness depths of the cut adheres, the expansion of the grating largely matches that of the glass at; the lattice spacing thus change much less with temperature than that of a pure plastic grid. In contrast, the production of such Composite body no more complex than that of a pure plastic body. Used If a base body made of plastic is used, there is an advantage over known methods in that the base body consist of both the same and different material can, in particular, however, that it can be produced by any method, such as pressing, spraying, Milling, can be produced. Any body that is already ready can be provided with one or more defined profiled surfaces. the Polymerization of a complex or larger body in the form in optical In contrast, an impeccable manner is much more expensive. It will also be relative expensive original scratched grids are essential in the polymerization of a compact body - blocked longer than when polymerizing a thin layer.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß der Grundkörper aus Glas mit Kunststoffoberfläche sowohl in der Einfachheit der Herstellung als auch in seiner Brauchbarkeit große Vorzüge gegenüber bekannten Verfahren aufweist, während bei der Verwendung von Kunststoff als Grundmaterial die Vereinfachung des Verfahrens und seine Anwendbarkeit auf verschiedene und nach beliebigen Verfahren hergestellte Grundkörpermaterialien -ausschlaggebend sind.In summary, it can be said that the main body made of glass with Plastic surface both in the simplicity of manufacture and in its Usability has great advantages over known methods, while at the use of plastic as the base material simplifies the process and its applicability to various and manufactured by any method Base body materials are decisive.

Es besteht auch die Möglichkeit,.. das Verfahren bei flexiblen Kunststoffgegenständen anzuwenden. Beispiele 1. Auf ein Metallmaster, das zwanzig parallele Striche pro Millimeter mit einer Rillentiefe von 4#t enthält, werden ungefähr 0,1 ml monomeres Diäthylenglykol-(bis)-allyl-carbonat; das 40/, Düsopropyl-peroxy-dicarbonat enthält, gegeben und eine 8 mm dicke, einseitig plangefräste auspolymerisierte Platte Diäthylenglykol-(bis)-allyl-carbonat mit einem Durchmesser von 35 mm mit der gefrästen Seite so gelegt, daß keine Luft eingeschlossen wird. Das monomere Diäthylenglykol-(bis)-allyl-carbonat wird dann in einem mit Stickstoff gefüllten Trockenschrank nach 4stündigem Polymerisationszyklus, dessen höchste Temperatur 95°C beträgt, polymerisiert. Nach beendeter Polymerisation entfernt man in noch warmem Zustand das Metallmaster vom Kunststoffgitter.There is also the possibility of .. the method in the case of flexible plastic objects apply. Examples 1. On a metal master that has twenty parallel bars per Millimeters with a groove depth of 4 # t contains approximately 0.1 ml of monomeric Diethylene glycol (bis) allyl carbonate; which contains 40 /, diisopropyl peroxydicarbonate, and an 8 mm thick, one-sided plan milled, fully polymerized plate of diethylene glycol (bis) allyl carbonate with a diameter of 35 mm with the milled side placed so that no air is included. The monomeric diethylene glycol (bis) allyl carbonate is then in a nitrogen-filled drying cabinet after a 4-hour polymerisation cycle, whose highest temperature is 95 ° C, polymerized. After the end of the polymerization remove the metal master from the plastic grille while it is still warm.

2. Auf ein Glasmaster, in das ein Strichgitter mit 676 gleichen Quadraten pro Qu4dratmillimeter, also 26 Strichen pro Millimeter eingeritzt ist, wird ungefähr 0,1 ml monomeres Diäthylenglykol-(bis)-allylcarbonat, das 4°/o Düsopropyl-peroxy-dicarbonat enthält, gegeben und eine auf der einen Seite pechpolierte, auf der anderen Seite mit 600er-Schmirgel geschliffene planparallele Glasplatte mit der geschliffenen Seite so aufgelegt, daß keine Luft eingeschlossen wird. Das monomere Diäthylenglykol-(bis)-allyl-carbonat wird dann in einem mit Stickstoff gefüllten Trockenschrank nach 24stündigem Polymerisationszyklus, dessen höchste Temperatur 105°C beträgt, polymerisiert.2. On a glass master in which a line grid with 676 equal squares per square millimeter, i.e. 26 lines per millimeter, is roughly 0.1 ml of monomeric diethylene glycol (bis) allyl carbonate, the 4% diisopropyl peroxydicarbonate contains, given and one pitch-polished on one side, on the other Plane-parallel glass plate sanded with 600 emery paper with the sanded one Page laid so that no air is trapped. The monomeric diethylene glycol (bis) allyl carbonate is then placed in a nitrogen-filled drying cabinet after a 24-hour polymerisation cycle, whose highest temperature is 105 ° C, polymerized.

Nach beendeter Polymerisation erwärmt man zur Trennung des Kunststoffgitters 20 Minuten in siedendem Wasserbad. Man kann dann in noch warmem Zustand die planparallele Glasplatte, auf deren Oberfläche das Gitter aufpolymerisiert ist, vom Glasmaster lösen.When the polymerization is complete, the plastic grid is heated to separate 20 minutes in a boiling water bath. You can then do the plane-parallel while still warm Glass plate, on the surface of which the grid is polymerized, from the glass master to solve.

Claims

Claims: 1, Method for manufacturing objects from Glass or plastic with @ defined profiled surface made of plastic, for example optical grating, characterized in that one or more machining treated surfaces of a base body made of glass or plastic monomer and catalyst given, an original scratched master, - preferably made of glass, applied as a counter-form is polymerized and then the master from the base body, which is now in the Plastic surface carries the profile; is lifted. 2: Method according to claim 1, characterized in that an optically flawless in a known manner and at the same time hard and wear-resistant plastic, for example diethylene glycol (bis) allyl = carbonate or triallylacetyl citrate, their copolymers or copolymers with other substances with diisopropyl peroxydicarbonate as a catalyst, is used. Considered References: U.S. Patent No. 2,063,315; Procedural reports 1956, pp. 1906 and 1907: »Casting of plastic foils and plates with optically perfect Properties «, code number B 1352/41.