DE1729087A1

DE1729087A1 - Verfahren zur Herstellung mehrteiliger Schutzscheiben oder Okularen aus organischen Werkstoffen

Info

Publication number: DE1729087A1
Application number: DE1967V0033283
Authority: DE
Inventors: Claude Dr-Ing Ortlieb
Original assignee: Verreries De Goetzenbruck S A
Current assignee: Verreries De Goetzenbruck S A
Priority date: 1966-09-02
Filing date: 1967-03-17
Publication date: 1971-06-03
Also published as: FR1513299A

Description

Verfahren zur Herstellung mehrteiliger Schutzscheiben oder Okularen aus organischen Werkstoffen.
Priorität : Frankreich, vom 2. September 1966 Gegenwärtig werden alle Schutzscheiben oder Okulare aus organischen Werkstoffen entweder unter Ausgang von flachen oder gebogenen Blattern, oder von in einer Form gespritzten Pulvern, oder von gegossenen polymerisierbaren Erzeugnissen hergestellt.
Gefärbte Schutzscheiben oder Okulare werden dadurch hergestellt, dass dem Werkstoff Farbstoffe oder Pigmente zugesetzt werden, oder dass Farbstoffe durch Diffusion an der Oberfläche befestigt werden, oder dass im Vakum oder auf beliebige andere Weise absorbierende Schichten auf ihre Oberfläche aufgebracht werden.
In dem Sonderfall von polarisierenden Schutzscheiben und Okularen wird ein polarisierendes Hautchen auf eine der Seiten aufgetragen, oder es wird ein polarisierender Film zwischen zwei Blätter oder zwei Menisken aus organischem Werkstoff geklebt.
Die Erfindung gestattet, in die Schutzscheiben oder die Okulare unmittelbar entweder Gegenstände, oder gleichmassig ge£Erbte oder ungefärbte Filme, oder polarisierende Häutchen, oder Verstärkungsfolien einzuführen, ohne die obigen Farbe-Oder Klebeverfahren benutzen zu müssen. Diese Schutzscheiben oder Okulare können fü wissenschaftliche Zwecke, fUr Gebrauchszwecke oder fUr Zierzwecke benutzt werden. Die Erfindung ist insbesondere auf Schutzscheiben und Okulare anwendbar, welche durch Giessen von durchsichtigen thermoplastischen oder wErmehSrtenden Harzen hergestellt sind.
Sie bietet gegentiber den bekannten Verfahren den Vorteil, dass sie gestattet, in den Werkstoff Gegenstände beliebiger Form und Dicke einsubetten, wobei der Arbeitagang zum Kleben, Doublieren oder Färben fortfällt. Sie bietet, wie nachstehend erläutert, eine grosse Zahl von neuen Möglichkeiten, wobei sie homogene Schutzscheiben und Okulare guter optischer Qualität zu einem niedrigeren Gestehungepreis ergibt.
Die benutzbaren Rohstoffe sind Monomere mit einer oder mehreren Funktionen, welche durch Giessen polymerisierbar oder polykondensierbar sind und durchsichtige oder durchscheinende Homopolymerisate oder Mischpolymerisate ergeben.
Als nicht einschränkende Beispiele können Akrylverbindungbn, wie Methylmethakrylat, Xthymethakrylat, usw.,, Styren und seine polymerisierbaren Abkömmlinge, Allylverbindungen oder Allymere wie Diallylphtalat, Allylakrylat, Triallylzyanurat, Allyldiglykolkarbonat, Epoxyharze, Isozyanate, usw., angegeben werden, welche allein oder in Mischung benutzt werden, und zwar entweder im Zustand'des Monomers, oder im Zustand eines flüssigen Vorpolymers, oder im Zustand eines in einem Monomer gelusten Polymers. Man kann ihnen ausser einem oder mehreren polymerisations Katalysatoren, Weichmacher, optische Bläuungsmittel, losliche Farben, Pigmente, durchsichtige llstoffe, die ultravioletten oder infraroten Strahlen absorbierende Mittel, Mittel zur Verbindung einer statischen elektrischen Aufladung usw. zusetzen.
Die Polymerisierung oder Mischpolymerisierung erfolgt durch eines der bekannten Verfahren, d. h. unter Einwirkung der Wärme oder von ionisierenden Strahlungen oder eines Katalysators des radikalen, ionischen oder wZlegler-Nattan-Typf mit oder ohne Erwärmung.
Die Formen werden aus Werkstoffen hergestellt, welche mit dem oder den Monomeren und ggfs. mit dem Katalysator verträglich sind und die Erzielung guter optischer Eigenschaften gestatten. Als nicht beschränkende Beispiele seien polierter Edelstahl, gehärtetes oder ungehärtetes Glas, gespritztes oder geschmolzenes Polyäthylen, gegossenes Paraffin, bearbeitetes Tetrafluoräthylen usw. genannt. Die Formen sind so ausgebildet, dass sie einen der Form des herzustellenden Okulars oder Schutzscheibe entsprechenden Hohlraum aufweisen, welcher mit dem Monomer vor, wKhrend oder nach der Schliessung der Form gefullt wird. Die Form wird dicht geschlossen, um das Ausfliessen des Monomers oder des Vorpolymers während der Polymerisation zu verhindern und auch um das Monomer gegen die Luft zu schützen, da die meisten Polymerisationen durch Sauerstoff gehemmt werden.
Die Abdichtung erfolgt mittels einer elastischen Dichtung aus natürlichem oder knstlichem Gummi, wie Butylgummi,"Perbunan"oder Silikone, aus weichmacherhaltigem Polyvinylchlorid, aus niedermolekularem Polyäthylen mit Butylgummi als Weichmacher, oder aus einem beliebigen anderen Werkstoff, welcher mit den Monomeren vertrEglich und genUgend elastisch ist, um die Abdichtung herzustellen und den Schwung des Monomers wahrend der Polymerisierung auszugleiohen. Wenn aus irgendeinem Grunde die Form nicht dicht geschlossen werden kann, ist es im allgemeinen erforderlich, die Polymerisierung in einer indifferenten Atmosphäre vorzunehmen z. B. in Kohlensäuregas, Helium, Argon, Stickstoff usw., oder im Vakum.
Der Gegenstand, das Häutchen oder der Film, welche eingebettet werden sollen, werden in die Form. vor der Schliessung gebracht. Diese Gegenstände müssen mit den zur Füllung dienenden Monomeren vertrSglich sein oder verträglich gemacht sein. Als nicht einschränkende Beispiele seien gefärbte oder ungefärbte Filme aus Zelluloseazetat oder Zelluloseazetobutyrat, Folien aus Polyvinylbutyral, polarisierende oder nicht polarisierende Häutchen aus Polyvinylalkohol, photochrome Filme, Metallgitter, Lamellen oder Scheiben aus gefärbtem oder ungefärbtem Mineralglas, durchsichtige weisse oder gefärbte Gewebe, wie Tüll, im Vakum metallisierte Gewebe oder Filme, kleine Ziergegenstande aus Kunststoff, Holz, Metall in Form von Blumen, Insekten oder Schmuckstücken usw. genannt.
Man erhält im allgemeinen bei geeigneter Wahl des Werkstoffe der einzubettenden Gegenstände und der Monomere oder Vorpolymere verträgliche Anordnungen. In unlt3sbaren FSllen kann man die Verträglichkeiten dadurch verändern, dass man die Gegenstände mit einem oder mehreren Lacken umhtillt, welche eine Schutzscheibe bilden und als Bindeglied zwischen dem Gegenstand und dem Harz dienen. Als nicht einschränkende Beispiele kSnnen Zelluloselacke, Polyvinylbutyrale, Lacke auf der Basis von Epoxyharzen, von Polyurethan, von künstlichen oder natürlichen Harzen usw. genannt werden.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert, in welcher Fig. 1 und 2 zwei Anwendungsbeispiele der Erfindung zeigen.
Beispiel Nr 1 In eine in Fig. 1 dargestellta Form, welche aus zwei polierten Glasplatten 1 von 5 bis 6 mm Dicke und zwei flachen Dichtungen 4 aus Polyvinylchloryd mit 40% Weichmacher besteht, zwischen welchen eine Folie 2 aus Polyvinylalkohol ausgespannt ist, welche durch Strecken und dichroische FErbung oder auf beliebige andere bekannte Weise polarisierend gemacht ist, wird mittels einer Spritze auf jeder Seite der Folie Allyldiglykolkarbonat 3 eingeführt, welches 3% Isoprppylperkarbonat (IPP) als Katalysator enthElt. Die Dicke der Diohtungen 4 beträgt z. B. je 1 sm, und die Platten 1 werden durch nicht dargestellte Klammern in ihrer Logo gehalten.
Das Ganze wird in einen Ofen mit erzwungenem Umlauf gebracht und gemäss flogendem Programm erwärmt: von 20° 0 auf 48° 0 in 30 Minuten auf 48° C wKhrend 4 Stunden von 48° C auf 90° in 8 Stunden auf 0° C während 1 Stunde von 90° C auf 20° C in 1 Stunde.
Die Form wird aus dem Ofen herausgenommen, die Dichtungen werden entfernt und die Glasplatten werden mittels eines einen Hebel bildenden Spachtels aus liolz oder einem starren Kunststoff abgenommen.
Zur Erleichterung des Aushebens aus der Form werden die Glasplatten unmittelbar vor der Schliessung der, Form mit einem 50figen Gemisch aus Wasser und Isopropanal gewaschen.
Man erhält so eine tadellos ebene polarisierende Schutzscheibe von etwa 1, 6 mm Dicke.
Beispiel Nr. 2 Es wird wie bei Beispiel tzar. 1 vorgegangen, die Folie aus Polyvinylalkohol wird jedoch durch eine Folie aus Polyvinylbutyral der in den Sicherheitsgläsern benutzten Art ersetzt.
Man erhalt eine tadellos ebene Schutzscheibe von etwa 1, 7 mm Dicke, welche die Sicherheitsbauart aufweist, d. h. beim welcher die Splitter bei einem Bruch an der Zwischenschicht kleben bleiben.
Beispiel Nr. 3 Es wird wie bei Beispiel Nr. 2 vorgegangen, die Butyralfolie enthält jedoch einen photoohromen Farbstoff, wie z.
. die"NUHAD" (Nuclear Research Associates Inc) oder ein beliebiges anderes bekanntes Erzeugnis, welches sich bei Belichtung färbt und in der Dunkelheit vollständig oder teilweise entfärbt.
Man erhält so einiSchutzscheibe, welche gleichzeitig eine bicherheitsschutzscheibe und photochrom ist.
Beispiel Nr. 4 In eine in Fig. 2 dargestellte Form, welche zwei Glasmenisken 1 mit optisch bearbeiteter Oberfläche und eine Dichtung 4 aus Polyvinylchlorid von 2 mm Dicke aufweist, wird eine Scheibe 2 aus schwarzem Tüll eingeführt, deren Durchmesser etwas kleiner als der der Dichtung ist. Der Zwischenraum 3 wird mittels einer Spritze mit einem Gemisch von Allydiglykdç karbonatgpfüllt, welches 4% Diallylphtalat, 2% Butylmaleat und 5% Benzylperoxyd enthält. Die Anordnung wird mittels einer nicht dargestellten Klammer zusammengehalten.
Die Form wird in einen Ofen mit erzwungenem Umlauf gebracht und gemäss folgendem Programm erwärmt : von 20° C auf 60° C in 30 Minuten auf 60° C während 4 Stunden von 60° 0 auf 110° C in 9 Stunden auf 110° C wahrend 1 Stunde von 110° C auf 20° C in 1 Stunde.
Die Dichtung wird entfernt, und die Form wird in der bei dem Beispiel Nr. 1 beschriebenen Weise gedffnet.
Man erhält einen optisch neutralen Meniskus, in welchen ein schwarzer TUllschleier eingebettet ist, welcher eine sehr elegante Wirkung hat und etwa 20 % des Lichts absorbiert, so dass er ebenso wirksam wie ein klares Sonnenschutzbrlas ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht insbesondere die Herstellung von Schutzscheiben, Okularen, Filtern Schaugläsern, Schutzplatten aus organischem Werkstoff, im besonderen afokale Sorlnenschutzmenisken, afokale Schutzmenisken fUr die Industrie, Berichtigungslinsen, Augenschirme zum Scnutz gegen die Sonne, für die Industrie und den Sport, Filter für optische Geräte, Visiergeräte, Messgeräte, Projektionsgeräte, Beobachtungsgeräte, Schutzplatten fUr Kontrollgeräte, Messgeräte, Registriergeräte, Fensterscheiben, Schaugläser, Windschutzscheiben, Schutzscheiben, Dome, Dächer.

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung von zusammengesetzten Schutzscheiben oder Okularen aus organischen Werkstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass thermoplastische oder wärmehartende durchsichtige Harze in eine Form gegossen werden, welche der Form und den optischen Eigenschaften der herzustellenden Schutzscheiben oder Okulare entspricht, wobei in diese Form vorher kleine Gegenstände, oder polarisierende Pilme, oder Verstarkungsfolien, oder gleichmassig gefärbte oder ungefärbte Filme eingebracht werden, welche in die Schutzscheibe oder das Okular eingebettet werden sollen, wobei diese Harze gemäss einem bekannten Verfahren polymerisiert oder polykondensiert werden.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der polymerisierbare oder polykondensierbar&Stoff ein Monomer mit einer oder mehreren Funktionen ist, welches durch Polymerisieren oder Polykondenaieren einen durchsichtigen festen Ebrper ergibt.
3.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-...' net, dass das polymerisierbare oder polykondenaierbare Erzeugnis ein Gemisch aus zwei oder mehreren Monomeren mit einer oder mehreren Funktionen ist, welche miteinander verträglich sind und durch Polymerisieren oder Polykondensieren einen durchsichtigen festen Korper ergeben.
4.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das polymerisierbare oder polykondensierbare Erzeugnis eine verträgliche LUsung eines oder mehrerer Polymere in einem oder mehreren Monomeren ist, welche durch Polymerisieren oder Polykondensieren einen durchsichtigen festen.

Korper ergibt.
5.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das polymerisierbare oder polykondensierbare Erzeugnis ein flüssiges Vorpolymer eines oder mehrerer Monomere ist, welches durch vollständigesPolymerisieren oder Polykondensieren einen durchsichtigen festen Korper ergibt.
6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem polymerisierbaren oder polykondensierbaren Ejzemnis ein die ultravioletten Strahlen absorbierendes Erzeugnis zugesetzt wird.
7.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem polymerisierbaren oder polykondensierbaren Erzeugnis ein loslicher Farbstoff oder ein gefärbtes Pigment zugesetzt wird, welche fein genug dispergiert sind, um eine durchsichtige Suspension zu erhalten.
8.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem polymerisierbaren oder polykondensierbaren Erzeugnis ein verträglicher Weichmacher zugesetzt wird.
9.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch ge-. kennzeichnet, dass dem polymerisierbaren oder polykondensierbarenErzeugnis ein indifferenter durchsichtiger Füllstoff zugesetzt wird, dessen Brechungsindex in der liähe des Brechungsindex des Erzeugnisses liegt.
10.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem polymerisierbaren oder polykondensierbaren Erzeugnis ein optisches Bläuungemittel zugesetzt wird.
11) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem polymerisierbaren oder polykondensierbaren Erzeugnis ein Mittel zur Verhinderung der Bildung einer statischen elektrischen Ladung zugesetzt wird.
12.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Form aus poliertem Edelstahl, oder aus gewöhnlichem Glas, oder aus gehärtetem Glas, oder aus gegossenem Polyäthylen, oder aus gespritztem Polypropylen, oder aus bearbeitetem Polytetrafluoräthylen, oder aus gegossenem Paraffin, oder aus einem anderen beliebigen Werkstoff hergestellt wird, welcher mit dem polymerisierbaren oder polykondensierbaren Erzeugnis verträglich ist und polierte Oberflächen besitzt, oder Oberflächen, welche durch ein bekanntes Verfahren poliert werden können.
13.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Form eingefuhrte Gegenstand ein durchsichtiges Ziergewebe ist.
14.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Form eingefuhrte Gegenstand ein Gebrauchsgegenstand, ein Ziergegenstand oder ein Reklamegegenstand aus Glas, Metall, Holz, Kunststoff oder einem beliebigen anderen mit dem polymerisierbaren oder polykondensierbaren Erzeugnis verträglichen Werkstoff ist.
15.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Form eingebrachte Gegenstand mit dem polymerisierbaren oder polykondensierbaren Erzeugnis durch einen Uberzug oder einen Lack auf der Basis von Abkömmlingen von Zellulose, Epoxyd, Polyurethan, natürlichen oder künstlicnen Harzen verträglich gemacht wird, wobei dieser Überzug oder Lack gleichzeitig mit dem betreffenden Gegenstand und dem polymerisierbaren oder polykondensierbaren Erzeugnis verträglich ist.
16.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der eingebrachte Gegenstand ein photochromer flacher oder gewölbter gemäss einem bekannten Verfahren mit bekannten Erzeugnissen hergesteller Film ist.
17.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der eintrebractlte Gegenstand ein flaches oder gewölbtes Gitter aus Metall oder Pflanzenfasern, tierischen feuern oder Kunstfasern ist, welcher gegen Geschosse schützt.
18.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der eingebrachte Gegenstand ein flache oder gewölbter film aus Polyvinylbutyral oder einem beliebigen anderen bruchfesten Merkstoff ist.
19.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der eingebrachte Gegenstand ein polarisierender flacher oder gewölbter Film ist, welcher gemEsB einem bekannten Verfahren mit bekannten Erzeugniseen hergestellt und ggfs. gemmes Anspruch 15 behandelt ist.
20.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der eingebrachte Gegenstand ein gewölbter oder ungewblbter gleichmassig oder teilweise oder in abnehmendem Masse gefErbter Film ist.
21.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Form nicht geschlossen wird, und in einem Behälter unter Luftabschluss oder in Gegenwart eines indifferenten Gases wie Kohlensäure, Stickstoff, Argon, Helium wShrend des ganzen oder eines Teils des Polymerisationsvorgangs untergebracht wird.