DE1296367B

DE1296367B - Poliermittel fuer Kunststofflinsen

Info

Publication number: DE1296367B
Application number: DE1962T0023246
Authority: DE
Inventors: Sarofeen George M J
Original assignee: Titmus Optical Inc
Current assignee: Honeywell Safety Products USA Inc
Priority date: 1962-12-21
Filing date: 1962-12-21
Publication date: 1969-05-29

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Poliermittels für Kunststofflinsen, das im wesentlichen aus Zinndioxyd und einer viskosen Flüssigkeit besteht.
Es ist bekannt, zum Polieren von Metallflächen ein Poliermittel zu verwenden, das neben Karborundpulver in einem Trägeröl auch Zinndioxyd enthält, sowie auch wäßrige Poliermittel, die neben Natriumsilikat und dem Natriumsalz des Schwefelsäurelaurylesters auch Zinndioxyd enthalten. Während diese zinndioxydhaltigen Mittel bei der Polierung von Metallen gut zu gebrauchen sind, treten bei der Polierung von Kunststoffen Schwierigkeiten auf. Der große Wärmeausdehnungskoeffizient in Verbindung mit der geringen Wärmeleitfähigkeit führt zu unerwünschten Verformungen beim Poliervorgang. Die ungewöhnlich starke Streckung und Deformation der oberflächennahen Schicht klingt nach Beendigung des Poliervorgangs langsam ab, wodurch wieder eine Annäherung an die ursprüngliche Oberflächengestalt eintritt. Diese Vorgänge führen insbesondere beim Polieren von Kunststofflinsen zu unzulässigen Ungenauigkeiten der Linsenoberfläche und damit des optischen Systems.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Poliermittel für Kunststofflinsen zu entwickeln, das eine schonende Polierung gestattet und dabei die bei Kunststofflinsen üblicherweise auftretenden Schwierigkeiten vermeidet. Erfindungsgemäß wird als Poliermittel für Kunststofflinsen eine Mischung aus Zinndioxyd und für Polierzwecke üblich anwendbaren anorganischen Metalloxyden, wobei letztere in einer Menge bis zu 70 °/o - bezogen auf Zinndioxyd und Metalloxyd - vorhanden sein können, und einem mehrwertigen Alkohol, wäßriger Polyvinylalkohollösung oder wäßriger Methylcelluloselösung sowie gegebenenfalls zusätzlich noch Methylsalicylat oder Dioctylphthalat, verwendet. Die in einer Menge von 0 bis 70 °/o zur Anwendung kommenden anorganischen Metalloxyde können z. B. Titandioxyd, Zirkondioxyd, Chromdioxyd, Eisenoxyd oder Magnesiumoxyd sein. Diese Metalloxyde bewirken, daß das Zinndioxyd beim Poliervorgang nicht die Kunststoffoberfläche zerkratzt. Das Zinndioxyd seinerseits bewirkt die Abtragung des Kunststoffmaterials.
Die erfindungsgemäße Verwendung des neuen Poliermittels für Kunststofflinsen wird nachfolgend an Hand der Zeichnung in den Einzelheiten beschrieben. Es zeigt F i g.1 eine Draufsicht auf die Endbearbeitungs-oder Schleifmaschine, F i g. 2 einen Axialschnitt längs der Linie 2-2 der F i g. 1 und F i g. 3 einen Querschnitt der auf Polierbetrieb umgestellten Schleifmaschine.
Dargestellt ist eine sphärisch gekrümmte Kunststofflinse 2 mit konkaver, frontaler Innenfläche 4 und konvexer, hinterer Außenfläche 6, die auf einem gußeisernen Schleifblock 8 angeordnet ist, dessen Kontaktfläche die für die Innenfläche 4 gewünschte Krümmung aufweist.
Der Linsenrohling wird in der Weise für den Schleifvorgang fertiggemacht, daß man mittels Pech oder sonstiger Klebmasse 12 an ihre hintere Außenfläche 6 einen Block 10 anklebt, der einen auf die Linsenrohlingsachse ausgerichteten, kegelförmigen Zentriersockel 14 besitzt. Außerdem ist eine Zentnerspindel 16 mit einer in den Zentriersocke114 hineinpassenden Spitze vorgesehen. Um die Rohlingsfläche zu schleifen, wird der Schleifblock 8 um seine eigene Arbeitsachse in Drehung versetzt und der Rohling an die obere Blockfläche angedrückt. Durch die Leitung 18 wird Korund-, Granat- oder Zinnoxydschmirgel zugeführt.
Diese vorstehend beschriebene Apparatur dient üblicherweise für die Endbearbeitung. Für das Polieren wird die gleiche Vorrichtung mit folgender Abänderung benutzt: Auf die Oberfläche 20 des Schleifblocks 8 wird ein Polierkissen 22 aus beispielsweise Filz oder vorzugsweise Baumwollmanchester aufgeklebt, das weder zu weich noch zu hart sein darf und auch eine ordentliche Unterlage besitzen muß, um sich nicht zu strecken oder zu verwerfen. Die Kissenunterlage kann aus Saran, Celluloseestern und sonstigem Kunststoff bestehen und ist mit dem Schleifblock 8 mittels einem Kunststoff verbunden.
Beim Poliervorgang besteht das verwendete Bearbeitungsmittel nicht aus Korundschmirgel od. dgl., sondern aus gepulvertem Zinndioxyd mit oder ohne verbessernde Zusätze von z. B. Titandioxyd, Zirkonerde, Chromoxyd, Fernoxyd oder Magnesia in Pulverform. Diese Zusätze hindern ein Zerkratzen durch das Zinndioxyd, während es seinerseits das Schneiden bewirkt. Vorzugsweise wird ein Gemisch aus gleichen Teilen Zinndioxyd und Titandioxyd mit einer Teilchengröße unter 44 #t verwendet. Die Zusätze können - auf Gesamtgewicht des Gemisches bezogen - 0 bis 700/, ausmachen.
Beim Polieren von Kunststofflinsen kommt es entscheidend darauf an, daß das Schneiden erfolgt, während die Schneidmaterialien nachgiebig getragen werden. Weiterhin wurde die Beobachtung gemacht, daß ein viskoses Material zugeführt werden muß, das das Poliermittel mit der Linsenoberfläche in Kontakt hält, ohne seine Wirksamkeit herabzusetzen. Demgemäß wird dem Reliefkissen 22 nicht nur durch die Leitung 18 Poliermittel, sondern gleichzeitig auch noch durch Leitung 24 ein viskoses Material, wie z. B. Glyzerin, zugeführt. Man kann natürlich auch Poliermittel und viskoses Material durch eine einzige Leitung zuführen, jedoch wird durch Verwendung getrennter Zuleitungen eine bessere Kontrolle der auf dem Kissen herrschenden Betriebsbedingungen erreicht.
Bei dieser vorerwähnten Arbeitsweise dient das Glyzerin als viskoses Material, nicht aber als vollkommenes Schmiermittel, da es noch etwas Reibungsarbeit zuläßt. An Stelle von Glyzerin sind auch andere neutrale, viskose Flüssigkeiten, darunter mehrwertige Alkohole wie flüssige Polyglykole, z. B. Diäthylenglykol, Dipropylenglykol und Triäthylenglykol, Sorbitol, wäßrige Methylcelluloselösung, wäßrige Polyvinvlalkohollösung usw., geeignet. Das Glyzerin od. dgl. wird dabei in solcher Menge angewendet, daß es zusammen mit dem Polierpulver aus Zinndioxyd mit oder ohne Zusätze ein viskoses Gemisch ergibt.
Die sich auf dem Polierkissen 22 ausbildende Schicht stützt die homogene Poliermittelmasse, die ein nachgiebiges Oberflächenmedium schafft. Diese Schicht bleibt während des Poliervorgangs in ständiger Bewegung.
Es wurde fernerhin beobachtet, daß durch Zugabe von etwas Dioctylphthalat zum viskosen Material eine Kontrolle über die infolge Kratzwirkung aus der Linsenfläche oder aus dem Linsenrand ausbrechenden Teilchen erreicht wird. Vorzugsweise werden auf je 21 viskoses Gemisch etwa 10 ccm Dioctylphthalat angewendet. Fernerhin läßt sich durch Zugabe von Methylsalicylat in einer Menge von ebenfalls 10 ccm auf je 21 viskoses Gemisch das Polierkissen 22 offenhalten und gleichzeitig das Problem der Hydration des Zinndioxyds beseitigen.
Vorzugsweise können mit dem Poliermittel Kunststofflinsen aus einem Terpolymerisat poliert werden, das erstens zu 78 bis 980/, aus einem Glykolester mit einem Säureester aus einem einwertigen Alkohol mit mindestens einer aliphatisch ungesättigten C-C-Doppelbindung und einer Carbonsäure, wobei die beiden Glykol-Hydroxyreste mit dem Säureester verestert sind, zweitens zu 1 bis 200/, aus einem Diester aus einem einwertigen Alkohol mit mindestens einer aliphatisch ungesättigten C-C-Doppelbindung und einer Phthalsäure und drittens zu 0,25 bis 100/, aus einem Dialkylester einer Alkendisäure besteht. Der am meisten bevorzugte Kunststoff besteht aus einem Terpolymer aus 100 Teilen Diäthylenglykoldi(allylcarbonat), 4 Teilen Diallylorthophthalat und 2 Teilen Dibutylmaleat.
Das Terpolymerisat für die erfindungsgemäß polierbaren Kunststofflinsen kann beispielsweise als Glykolester enthalten: Äthylenglykoldi(allylcarbonat), Diäthylenglykoldi-(allylcarbonat), Propylenglykoldi(allylcarbonat), Tetraäthylenglykoldi(allylcarbonat), Dipropylenglykoldi(allylcarbonat), Diäthylenglykoldi(methallylcarbonat), Diäthylenglykolallylcarbonatmethallylcarbonat, Äthylenglykoldi(vinylcarbonat), Triäthylenglykoldi(methallylcarbonat), Diäthylenglykoldi(2-chlorallylcarbonat), Diäthylenglykoldi(propargylcarbonat), Diäthylenglykoldi(butadienylcarbonat), Diäthylenglykoldi-(zinnamylcarbonat) sowie Diäthylenglykoldi(phenylpropargylcarbonat).
Als Phthalatester kann das Terpolymerisat für die erfindungsgemäß polierbaren Kunststofflinsen folgende Verbindungen erhalten: Divinyl-o-phthalat, Diallyl-o-phthalat, Dimethallylo - phthalat, Allylmethallyl - o - phthalat, Dicrotylo-phthalat, Dioleyl-o-phthalat, Dipropargyl-o-phthalat, Dibutadienyl-o-phthalat, Di-2-chlorallyl-o-phthalat, Dizinnamyl-o-phthalat, Diallylisophthalat, Dicrotylisophthalat, Diallylterephthalat, Dimethallylterephthalat, Didecenylterephthalat sowie Dimethallylisophthalat.
Als Dialkylester kann das als Linsenwerkstoff besonders gut schleifbare Terpolymerisat der polierbaren Kunststofflinsen folgende Ester enthalten: Dimethylmaleat, Diäthylmaleat, Dipropylmaleat, Dibutylmaleat, Propylbutylmaleat, Di-2-äthylhexylmaleat, Diamylmaleat, Dihexylmaleat, Dioctylmaleat, Dioctadecylmaleat, Dimethylfumarat, Diäthylfumarat, Dibutylfumarat, Dioctylfumarat, Di-sekundärbutylmaleat, Diisooctylmaleat, Dibutylitaconat sowie Dibutylcitraconat.
Das Poliermittel kann auch für Linsen aus anderen Kunststoffen verwendet werden, wie z. B. für Linsen aus polymerisiertem Methylmethacrylat, polymerisiertem Diäthylenglykoldi(allylcarbonat), polymerisiertem Methyl-a-chloracrylat, polymerisiertem Diallylphthalat, polymerisiertem Äthylenglykoldimethacrylat, polymerisiertem Diallyl- und Phenylphosphat.

Claims

Patentanspruch: Verwendung einer Mischung aus Zinndioxyd und für Polierzwecke üblich anwendbaren anorganischen Metalloxyden, wobei letztere in einer Menge bis zu 70°/0 - bezogen auf Zinndioxyd und Metalloxyd - vorhanden sein können, und einem mehrwertigen Alkohol, wäßriger Polyvinylalkohollösung oder wäßriger Methylcelluloselösung, sowie gegebenenfalls zusätzlich noch Methylsalicylat oder Dioctylphthalat als Poliermittel für Kunststofflinsen.