DE2029098A1

DE2029098A1 - Process for the manufacture of opti see lenses from diethylene glycol to allyl carbonate

Info

Publication number: DE2029098A1
Application number: DE19702029098
Authority: DE
Inventors: Riverside Conn Beattie John O (VStA)
Original assignee: J O Beattie Laboratories, Ine Stamford Conn (V St A )
Priority date: 1969-07-15
Filing date: 1970-06-12
Publication date: 1971-02-11
Also published as: GB1317005A; BE753437A; FR2055087A5; JPS5016831B1

Description

J-O .
Anmelder: Beattie Laboratories, Inc. 579 Pacific Street/JO.
Applicant: Beattie Laboratories, Inc. 579 Pacific Street /

Stamford, Connecticut 06902/ USAStamford, Connecticut 06902 / USA

Verfahren zum Herstellen von optischen Linsen aus Diäthylenglykol- bis-AllylkarbonatProcess for making optical lenses from diethylene glycol bis-allyl carbonate

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von optischen Linsen, insbesondere von Augenlinsen, aus Diäthylenglykol- bis-Allylkarbonat, bei welchem zunächst eine Formnachbildung gegossen wird, von welcher eine Oberfläche ein negatives Abbild einer Seite der zu gießenden Linse ist, und dann ein härtbares Diäthylenglykol- bis-Allylkarbonat gegen diese Oberfläche der Formnachbildung gegossen wird.This invention relates to a method for producing optical lenses, in particular eye lenses, from diethylene glycol bis-allyl carbonate, in which a mold replica is first cast, one surface of which is a negative one Image of one side of the lens to be cast, and then a hardenable diethylene glycol bis-allyl carbonate against that surface the shape replica is cast.

Obgleich eine Anzahl transparenter Harze als Glasersatz bei optischen Linsen vorgeschlagen wurde, ist das einzige handelsübliche Material, welches die geforderten Eigenschaften optischer Klarheit in Kombination mit hoher Oberflächenabriebbeständigkeit besitzt, das polymerisierte Diäthylenglykol- bis-Allylkarbonat. Dieses Material ist im Handel als CR-39 bekannt, wird von der Columbia Southern chemical Division of PPG Industries, Inc. hergestellt und ist in der US-Patentschrift 2 384 115 beschrieben. Seine Verwendung zum Gießen von Augenlinsen aus Kunststoff gegen polierte Glasoberflächen ist in der US-Patentschrift 2 542 386 beschrieben. Although a number of transparent resins have been proposed as substitutes for glass in optical lenses, the only one is commercially available Material that has the required properties of optical clarity in combination with high surface abrasion resistance possesses the polymerized diethylene glycol bis-allyl carbonate. This material is known commercially as CR-39, is used by the Columbia Southern chemical Division of PPG Industries, Inc. and is described in U.S. Patent 2,384,115. Against its use for molding plastic eye lenses polished glass surfaces are described in U.S. Patent 2,542,386.

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Bei der Formnachbildungstechnik wird zunächst eine Form nachgebildet, welche eine negative Oberflächenkopie einer Seite der zu gießenden Linse aufweist, indem man ein geeignetes Harz gegen eine Glaslinse oder ein anderes Stück mit optischer Oberfläche formt. Das CR-39-Harz wird dann gegen diese Oberfläche der Formnachbildung gegossen, wodurch so die optische Oberfläche der ursprünglichen Glaslinse reproduziert wird.The mold replication technique first replicates a mold that has a negative surface replica of one side of the lens to be cast by molding a suitable resin against a glass lens or other piece having an optical surface. The CR-39 resin is then poured against this surface of the replica, thereby reproducing the optical surface of the original glass lens.

Es sind Anstrengungen unternommen worden, nach dieser Arbeitsweise optische Linsen und insbesondere Augenlinsen herzustellen, jedoch sind befriedigende Ergebnisse bisher nicht erzielt worden. So wurden Versuche unternommen, Glasoberflächen unter Verwendung niedermolekularen Polyäthylens nachzubilden, wobei das Polyäthylen geschmolzen und gegen das Glas gegossen wurde, um der Form nachgebildete Oberflächen zu erzeugen, gegen welche das CR-39 gegossen werden konnte«, Diese Arbeitsweise ist in der Französischen Patentschrift 1 462 519 beschrieben. Es wurde jedoch gefunden, daß die Qualität der nach dieser Arbeitsweise hergestellten Linsen nicht für Äugenlinsen angemessen war, und zwar in erster Linie wegen sehr kleiner Unvollkommenheiten der Oberfläche, welche von den Polyäthylenoberflächen der Formnachbildung nicht zu beseitigen waren. Es wurde auch gefunden, daß es unmöglich war, die Linsenstärken von einem zum anderen Gußstück bis zu einer Genauigkeit zu reproduzieren, wie sie für genormte Augenlinsen erforderlich ist.Efforts have been made to produce optical lenses and, in particular, ophthalmic lenses using this procedure, but satisfactory results have not yet been achieved. Attempts have been made to recreate glass surfaces using low molecular weight polyethylene, the polyethylene being melted and poured against the glass to create shape-mimicking surfaces against which the CR-39 could be cast 462 519. However, it was found that the quality of lenses produced by this procedure was not appropriate for Äugenlinsen, in the first place because of very small surface imperfections which could not be overcome by the Polyäthylenoberflächen the form of replica. It was also found that it was impossible to reproduce the lens powers from one casting to another to the accuracy required for standard eye lenses.

Erfindungsgemäß sollen daher die Schwierigkeiten überwunden werden, welche bisher beim Gießen optischer Linsen aus Kunststoff, insbesondere aus Diäthylenglykol- bis-Allylkarbonat, unter Verwendung einer Formnachbildung aus gießbarem, wärmehärtendem Kunstharz auftraten. Es sollen erfindungsgemäß Materialien für die Formnachbildung geschaffen werden, welche gegen Glaslinsen gegossen werden können und gegen welche wiederum das Diäthylenglykol- bis-Allylkarbonat erfolgreich gegossen werden kann. Fer- The invention is therefore intended to overcome the difficulties which previously occurred when casting optical lenses made of plastic, in particular diethylene glycol bis-allyl carbonate, using a mold made of castable, thermosetting synthetic resin. According to the invention, materials are to be created for simulating the shape which can be cast against glass lenses and against which in turn the diethylene glycol bis-allyl carbonate can be successfully cast. Remote

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ner sollen erfindungsgemäß bestimmte Gießtechniken, einschließlich des Druckgießens, geschaffen werden, sowie die Verwendung einer flexiblen Membrane, welche sich der Schrumpfung beim Polymerisieren der Harze anpaßt. Weitere Ziele ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.The invention is intended to provide certain casting techniques, including die casting, as well as the use of a flexible membrane, which prevents shrinkage Polymerizing the resins adapts. Further goals result from the following description of preferred embodiments of the invention in conjunction with the accompanying drawings.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wurden mannigfaltige Versuche angestellt, um exakte Formnachbildungen von Glasoberflächen mit im Handel verfügbaren Harzen zu erhalten. Jedoch wurde gefunden, daß der stark überwiegende Teil dieser Harze nicht brauchbar ist. Entweder wurden unvollkommene Oberflächen erzielt, wie mit dem oben beschriebenen Polyäthylen, oder das CR-39 des fertigen Gußstückes haftete so fest an der Formnachbildung, daß die Abtrennung der fertigen Linse von der Form ohne Beschädigung unmöglich war. Als Material für die Formnachbildungen wurde eine große Anzahl handelsüblicher Harze ausprobiert und verworfen, darunter Methylmethacrylat. Styrol, und mannigfaltige halbkommerzielle Substanzen wie Triallylcyanurat, Diäthylenglycol- :a|imethacrylat, Triäthylenglycol-dimethacrylat und sogar CR-39 selbst. Alle diese Substanzen erwiesen sich als unbefriedigend.In order to solve the problem, various attempts have been made to create exact replicas of the shape of glass surfaces with commercially available resins. However, it has been found that the vast majority of these resins are not is useful. Either imperfect surfaces were obtained, as with the polyethylene described above, or the CR-39's The finished casting adhered so firmly to the mold that the finished lens could be separated from the mold without damage was impossible. A large number of commercially available resins have been tried and discarded as material for the form replicas. including methyl methacrylate. Styrene, and manifold semi-commercial Substances like triallyl cyanurate, diethylene glycol: α | imethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate and even CR-39 itself. All of these substances were found to be unsatisfactory.

Die vorliegende Erfindung gründet sich auf die Feststellung, daß eine Gruppe verwandter wärmehärtender Harze zu Formnachbildungen vergossen werden kann, welch letztere optische Oberflächen und insbesondere Augenlinsen beim Gießen von CR-39 erfolgreich reproduzieren. Die erste Klasse an Harzen, von der gefunden wurde, daß sie für diesen Zweck erfolgreich verwendbar ist, ist die Klasse der Copolymeren aus Methylmethacrylat und Glykol-dimethacrylaten. Es wurde gefunden, daß Copolymere aus etwa 96 bis etwa 50 Gewichts-% Methylmethacrylat und etwa 4-50 Gewichts-% Glykolaimethacrylat erfolgreich verwendbar sind, wobei die optimale Zubereitung diejenige ist, welche zwischen etwa 15 und 30% Glykolaimethacrylat enthält, und wobei der Rest Methy1-Methacrylat ist. ·The present invention is based on the discovery that a group of related thermosetting resins can be used for shape replicas can be cast, which latter optical surfaces and particularly ophthalmic lenses are successful in casting CR-39 reproduce. The first class of resins that has been found to be successfully useful for this purpose is that Class of copolymers made from methyl methacrylate and glycol dimethacrylates. It has been found that copolymers of about 96 to about 50 weight percent methyl methacrylate and about 4-50 weight percent glycolime methacrylate are successfully usable, the optimal formulation being that which contains between about 15 and 30% glycolymethacrylate contains, and where the remainder is methyl methacrylate. ·

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Die Glykol-.dimethacrylate, welche zur Verwendung für diesen Zweck als geeignet befunden wurden, sind diejenigen, welche man erhält, indem man Methacrylsäure mit einem Glykol verestert, welches 2-4 Kohlenstoffatome enthält, oder mit einem Polyglykol verestert, welches 4-8 Kohlenstoffatome aufweist. Zu dieser Gruppe zählen daher: Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol, Dipropylenglycol und dergleichen, wie auch Äthylenglykol und Propylenglycol. Die handelsüblichsten Produkte dürften Methacrylsäureester von Gemischen von 2 oder mehreren dieser Glykole sein und daher sind sie nachstehend einfach als Glykol-:dimethacrylate bezeichnet.The glycol dimethacrylates which are used for this Purpose found suitable are those obtained by esterifying methacrylic acid with a glycol, which contains 2-4 carbon atoms, or with a polyglycol esterified, which has 4-8 carbon atoms. This group therefore includes: diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, Dipropylene glycol and the like, as well as ethylene glycol and propylene glycol. The most common products are likely to be methacrylic acid esters of mixtures of 2 or more of these glycols and therefore they are hereinafter referred to simply as glycol: dimethacrylates designated.

Ferner wurde gefunden, daß ein Copolymeres aus etwa 30 Gewichts-% Methylmethacrylat und etwa 70 Gewichts-% Acrylnitril bei der oben beschriebenen Formnachbildungstechnik wirksam funktioniert. Dieses Gemisch arbeitet besonders gut, wenn, es mit etwa 1-30% seines Gewichtes, eines der oben beschriebenen Glykoljgimethaerylate vernetzt ist»It has also been found that a copolymer of about 30% by weight Methyl methacrylate and about 70% by weight acrylonitrile works effectively in the shape replication technique described above. This mixture works especially well when using it about 1-30% of its weight, one of the Glykoljgimethaerylate described above is networked »

Eine dritte Klasse an Harzen, welche sich als organische Fornmachbildungssubstanzen für optische Oberflächen als wirksam er wissen 'hs/c_t ist eine Klasse von bestimmten Copolymeren des Styrolaο Es v-mräe gefunden, daß ein Copolymeres aus etwa 96 bisA third class of resins which are suitable as organic Fornmachbildungssubstanzen for optical surfaces to be effective he know 'hs / c _t is found a class of certain copolymers of Styrolaο There v-mräe that a copolymer of about 96 to

Ge-^idhts-% bis su etwa 50 Gewichts-% Styrol und etwa 2-4 Ge-Ge ^ i dht-% to su about 50% by weight styrene and about 2-4 Ge

wich-cs-% bis 2u etwa 50 Gewichts-% eines Glykol-JQimethacrylats oder Diviiiy!benzol mit Erfolg verwendet werden kann. Ein Copolymeres aus IO bis 90% Styrol und 90 bis 10% Acrylnitril, vorzugsweise "/erne-ist. mit 5-50% (bezogen auf das Gewicht des Copolymere») an Divinylbensol oder Glykol-dimethacrylatj, ist ebenfalls geeignet. Die bevorzugten Substanzen dieser Klasse sind Copolymere aus etwa 70 bis 85 Gewichts-% Styrol und etwa 15-30 Gewichts- % Glykol-Qimethacrylat.wich-cs-% to 2u about 50% by weight of a glycol-methyl methacrylate or Diviiiy! benzol can be used with success. A copolymer of 10 to 90% styrene and 90 to 10% acrylonitrile, preferably "core" with 5-50% (based on the weight of the copolymer) of divinylbene sol or glycol dimethacrylate, is also suitable. The preferred substances of this class are copolymers of about 70 to 85% by weight styrene and about 15-30 % by weight glycol-methacrylate.

Divinylbenzol ist im Handel als 55%ige Lösung erhältlich, wobei die überwiegenden Verunreinigungen Äthyl-Viny!benzol, Diäthy!benzol und etliche nicht flüchtige Komponenten sind. Die-Divinylbenzene is commercially available as a 55% solution, where the predominant impurities are ethyl vinyl benzene, Diethy! Benzene and several non-volatile components are. The-

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ses Gemisch kann man verwenden, wie man es erhält, oder man kann es durch Fraktionieren reinigen, damit sich ein Diviny!benzol mit einem Reinheitsgrad von besser als 95% ergibt. Das gereinigte Material wird bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt.This mixture can be used as received, or one can Purify it by fractionation to become a Diviny! Benzene with a degree of purity of better than 95%. The purified material is used when practicing the method according to the invention preferred.

Wenn die zu reproduzierenden optischen Oberflächen relativ flach sind, so können diese Harze bei atmosphärischem Druck gegossen werden. In allen Fällen werden jedoch bessere Ergebnisse erzielt, wenn man einen zusätzlichen Druck auf die Form ausübt und dies ist oft erforderlich, wenn gekrümmte Oberflächen oder Oberflächen mit scharfen Absätzen zu reproduzieren sind. Es sollten Drucke angewandt werden, welche ausreichend sind, um das Schrumpfen des Harzes während des Gießens zu kompensieren. In den meisten Fällen liegen diese Drucke in der Größenordnung von etwa 3,5 atü oder höher. Bis zu einem begrenzten Ausmaß kann die Form mit zwei starren Oberflächen gegossen werden, vorausgesetzt, daß man es diesen Oberflächen gestattet, mittels einer flexiblen Umfangsdichtung zusammenzukommen, wie dies in oben genannter Patentschrift beschrieben ist. Jedoch ist dies gewöhnlich nur erfolgreich, wenn der Vernetzungsgrad des zu gießenden Harzes gering ist und die Krümmungen mäßig sind. Viel bessere Ergebnisse werden erhalten, wenn man die Formnachbildung zwischen einer starren Oberfläche mit der Krümmung der Augenlinse oder einer anderen zu reproduzierenden optischen Oberfläche, und einer flexiblen Membrane gießt, welche in der Lage ist, sich der Schrumpfung während des Polymerisierens des Harzes anzupassen. Eine solche Membrane kann aus jedem Material bestehen, welches die erforderliche Schmiegsamkeit und mechanische Festigkeit besitzt, jedoch besteht die Membrane vorzugsweise aus einem Blatt Aluminiumfolie, welches eine Dicke von etwa 0,07 bis 1,0 mm aufweisen kann. Eine solche Folie kann in jeder gewünschten Gestalt durch Ausschneiden, Ausstanzen oder durch andere herkömmliche Maßnahmen gebildet werden. If the optical surfaces to be reproduced are relatively flat, these resins can be molded at atmospheric pressure. In all cases, however, the results will be better achieved by applying extra pressure to the mold and this is often required when curved surfaces or Surfaces with sharp steps can be reproduced. It should Pressures sufficient to compensate for resin shrinkage during molding can be applied. In in most cases these pressures will be on the order of about 3.5 atmospheres or greater. To a limited extent, the Mold can be cast with two rigid surfaces, provided that these surfaces are allowed, by means of a flexible To come together circumferential seal, as in the aforementioned patent is described. However, this is usually only successful if the degree of crosslinking of the resin to be cast is low and the curvatures are moderate. Much better results are obtained if one has the shape replication between a rigid Surface with the curvature of the lens of the eye or another optical surface to be reproduced, and a flexible membrane that is able to withstand the shrinkage of polymerizing the resin. Such a membrane can consist of any material, which the required Has flexibility and mechanical strength, but the membrane is preferably made of a sheet of aluminum foil, which can have a thickness of about 0.07 to 1.0 mm. Such a film can be made in any desired shape by cutting, Punching out or formed by other conventional means.

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Eine geeignete Ausrüstung, mit welcher solche Folien, zusammen mit der Ausübung eines gegebenenfalls erwünschten, angemessenen Druckes verwendet werden können, ist in den anliegenden Zeichnungen veranschaulicht.Appropriate equipment with which such films, along with the exercise of any desired, appropriate Pressure can be used is illustrated in the accompanying drawings.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen von optischen Linsen, insbesondere von Augenlinsen, aus Diäthylenglykol- bis-Allylkarbonat, bei welchem zunächst eine Formnachbildung gegossen wird, von welcher eine Oberfläche ein negatives Abbild einer Seite der zu gießenden Linse ist, und dann ein hartbares Diäthylenglykol- bis-Allylkarbonat gegen diese Oberfläehe der Formnachbildung gegossen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man für die Formnachbildimg (a) ein (!polymeres aus etwa 96 bis etwa 50 Gewichts-% Methylmethacryläfe·- und etwa 4-50 Gewichts-% Glykol-rdimethacrylat? oder (b) ein Copolymeres aus etwa 30 Gewichts-% Methylmethacrylat und etwa 70 Gewichts-% Acrylnitril? oder (c) ein Copolymeres aus etwa 96 bis etwa 50 Gewichts-% Styrol und etwa 4 bis 50 Gewichts-%· Giykol-üäimethacrylat oder Diviny!benzol? oder (d) ein Copolymeres aus 10 bis 90 Gewichts-% Styrol und 90 bis 10 Gewichts-% Acrylnitril, vernetzt mit etwa 5 bis 50%, bezogen auf das Gewicht des Copolymeren, an Glykol-äimethacrylat oder Diviny!benzol, verwendet. The invention relates to a method for producing optical lenses, in particular eye lenses, from diethylene glycol bis-allyl carbonate, in which initially a shape replica is cast, one surface of which is a negative image of one side of the lens to be cast, and then a hardenable diethylene glycol bis-allyl carbonate against this surface the shape replica is cast. The inventive method is characterized in that one for the Formnachbildimg (a) a (! polymer from about 96 to about 50% by weight of methyl methacrylate - and about 4-50% by weight glycol dimethacrylate? or (b) a copolymer of about 30% by weight methyl methacrylate and about 70% by weight acrylonitrile? or (c) a copolymer about 96 to about 50% by weight of styrene and about 4 to 50% by weight of glycolic methacrylate or diviny benzene? or (d) a copolymer from 10 to 90% by weight of styrene and 90 to 10% by weight of acrylonitrile, crosslinked with about 5 to 50%, based on the weight of the Copolymers of glycol methacrylate or diviny benzene are used.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es bevorzugt, daß man die Formnachbildung zwischen einer starren Oberfläche mit der Krümmung einer Augenlinse und einer flexiblen Membrane gießt, welche sich der Schrumpfung beim Polymerisieren des Harzes anpaßt, wobei man vorzugsweise die Membrane während des Schrumpfens beim Polymerisieren mit einem zusätzlichen Druck gegen das Harz drückt.When carrying out the method according to the invention, it is preferred that the shape replication between a rigid Poured surface with the curvature of an eye lens and a flexible membrane, which counteracts the shrinkage when polymerizing of the resin, preferably the membrane during the shrinkage when polymerizing with an additional pressure presses against the resin.

Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch eine Gießanordnung, bei welcher eine rundgeschnittene Aluminiumfolie eine gleitendeFig. 1 is a vertical section through a casting assembly, in which a round cut aluminum foil is a sliding one

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Einpassung mit einem Halter aufweist, welcher eine zu reproduzie.-rende, richtige Linse enthält;Has fitting with a holder, which has a reproduced, contains correct lens;

Fig. 2 zeigt eine der Fig. 1 ähnliche Gießanordnung, welche in einer Druckkammer aufgenommen ist; undFIG. 2 shows a casting arrangement similar to FIG. 1, which is received in a pressure chamber; and

Fig. 3 zeigt das Gießen der fertigen Linse aus CR-39-Kunststoff zwischen zwei Formnachbildungen, welche in der Ausrüstung der Figuren 1 und 2 bereitet wurden.Figure 3 shows the molding of the finished CR-39 plastic lens between two mold replicas that are in the kit Figures 1 and 2 were prepared.

Die Fig. 1 zeigt eine Glaslinse 1 mit einer zu reproduzierenden konvexen bzw. positiv gekrümmten Oberfläche 2, beispielsweise eine zylindrische Linsenoberfläche, wobei die Linse in einem Halter 3 mit einem Absatz 4 angebracht ist. Eine flexible Membrane bzw. Schale, welche allgemein mit 5 bezeichnet ist, und welche aus ausgeschnittenem (spun) Aluminium besteht, besitzt einen zentralen Kern 6, welcher in einer Seitenwandung 7 und einer äußeren Bördelung 8 endet, welch letztere dazu ausgebildet ist, eine gleitende Anpassung an den Absatz 4 zu bilden. Die Bördelung 8 besitzt vorzugsweise eine seitliche Oberfläche 9, welche dazu ausgebildet ist, mit der Oberfläche 10 eines Klemmringes 11 in Tuchfühlung zu treten. Die seitliche Oberfläche 9 und die Bördelung 8 sind vorzugsweise mit Vinyl Plastisol bestrichen und in geeigneter Weise grundiert und angebacken,.' um einen dichten Abschluß zu gewährleisten.Fig. 1 shows a glass lens 1 with a to be reproduced convex or positively curved surface 2, for example a cylindrical lens surface, the lens in a holder 3 with a paragraph 4 is attached. A flexible membrane or shell, which is indicated generally at 5, and which consists of cut (spun) aluminum a central core 6 which ends in a side wall 7 and an outer flange 8, the latter being designed for this purpose is to form a sliding adjustment to paragraph 4. The flange 8 preferably has a lateral surface 9, which is designed for this purpose with the surface 10 of a clamping ring 11 to get in touch. The side surface 9 and the flange 8 are preferably coated with vinyl plastisol and primed and baked in a suitable manner. ' to ensure a tight seal.

Eine ringförmige Platte 15 steht mit dem Halter 3 oberhalb des Absatzes 4 im Eingriff und die Anordnung wird durch Bolzen 16 und 17 zusammengehalten, welche Enden 18 und 19 besitzen, die mit Gewinde versehen sind und mit Muttern 13 oder mit den entgegengesetzten Enden des Ringes 11 verschraubbar sind. Vorzugsweise gehen diese Bolzen durch Öffnungen 20 und 21 in der Platte 15. Wenn die Bolzen 16 und 17 dicht angezogen sind, so kann auf das Gußstück ein zusätzlicher Druck von 3,5-7,0 kg/cm oder mehr ausgeübt werden, nachdem die Oberfläche 10 mit der seitlichen Ober- ■An annular plate 15 stands with the holder 3 above of paragraph 4 in engagement and the arrangement is secured by bolts 16 and 17 held together which have ends 18 and 19 which are threaded and with nuts 13 or with the opposite Ends of the ring 11 can be screwed. Preferably these bolts go through openings 20 and 21 in plate 15. If the bolts 16 and 17 are tightly tightened, an additional pressure of 3.5-7.0 kg / cm or more can be exerted on the casting after the surface 10 with the lateral upper ■

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flache 9 der Membrane in Eingriff gekommen ist.flat 9 of the membrane has come into engagement.

Bei der Vorrichtung der Fig. 2 ist eine gekrümmte Linse 25, welche aus Glas oder aus anderem synthetischen Harz bestehen kann, in einem Halter 26 mit einem Absatz 27 angebracht. Wie gezeigt, besitzt die Linse eine zu reproduzierende konkave Oberfläche 28, obwohl es klar ist, daß diese durch die konvexe Oberfläche 29 einfach dadurch ersetzt werden könnte, indem man die Linsenstellung auf dem Absatz 27 einfach umkehrt, wie dies im wesentlichen in der Vorrichtung der Fig. 1 gezeigt ist. Die äußere Kante der Linse ist vorzugsweise mit einem Streifen 26a aus abdichtendem Kitt bedeckt, um eine flüssigkeitsdichte Verbindung herzustellen.In the device of Fig. 2, there is a curved lens 25 made of glass or other synthetic resin can, mounted in a holder 26 with a shoulder 27. As shown, the lens has a concave to be reproduced Surface 28, although it is clear that this could be replaced by the convex surface 29 simply by adding the lens position on the shoulder 27 simply reverses, as shown essentially in the device of FIG. the outer edge of the lens is preferably covered with a strip 26a of sealing putty for a liquid-tight connection to manufacture.

Wie bei der Vorrichtung der Fig» 1 ist eine flexible Aluminiummembrane 30 mit einem zentralen Kern 31 vorgesehen, welcher in einer Seitenwandung 32 und einer äußeren Bördelung 33 endet, welch letztere dadzu ausgebildet ist, eine gleitende Anpassung an den Absatz 27 zu bilden,, Membrane 30 und Linsenlialter 26 sind in Ringen 34 und 35 aufgenommen, welche durch Bolzen 36 susammengeklemmt werden»As with the device of Figure 1 is a flexible aluminum membrane 30 is provided with a central core 31, which is in a side wall 32 and an outer flange 33 ends, which latter is designed to be a sliding one Adaptation to form paragraph 27 ,, membrane 30 and lens age 26 are held in rings 34 and 35, which are clamped together by bolts 36 »

Es ist ersichtlich, daß an die beim Polymerisieren des zu formenden Harzes auftretende Schrumpfung sich die Bewegung der flexiblen Membrane anpaßt und so werden starke Krümmungen und scharfe Oberflächenungleichmäßigkeiten daher exakt reproduziert=It can be seen that the shrinkage occurring when the resin to be molded is polymerized is affected by the movement of the flexible membrane adapts and so are strong curvatures and sharp surface irregularities therefore exactly reproduced =

Urn auf das Gußstück einen zusätzlichen Druck auszuüben, ist die gesamte Form innerhalb eines äußeren, druckbeständigen Gehäuses 40 eingeschlossen, welchem ein dicht sitzender Deckel angepaßt ist, wobei letzterer mit Klammern, Bolzen oder anderen, nicht gezeigten Befestigungsmitteln befestigt ist. Eine vorzugsweise mit Ventil versehene öffnung 42 ist vorgesehen, um die Anwendung pneumatischen oder hydrostatischen Druckes auf die flexible Membrane 30 und, durch die Flexibilität dieser Membrane hindurch, auf das Harz zu gestatten, während dieses härtet. Wenn inUrn to exert additional pressure on the casting the entire form enclosed within an outer, pressure-resistant housing 40, which has a tight-fitting lid is adapted, the latter being fastened with brackets, bolts or other fastening means, not shown. One preferably Valved opening 42 is provided to allow the application of pneumatic or hydrostatic pressure to the flexible Membrane 30 and, through the flexibility of that membrane, to allow the resin to be exposed as it cures. If in

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dieser Weise sowohl zusätzlicher Druck als auch eine flexible Membrane angewendet werden, so ist es bei dem einen in Verbindung mit dem anderen möglich, höchst komplizierte Gestaltungen und extreme Krümmungen und Ungleichförmigkeiten in den Formoberflächen und dergleichen aus irgendeinem der oben beschriebenen Harze zu gießen. Wenn gewünscht, kann eine zweite mit Ventil versehene Öffnung 43 in der Seitenwandung des Gehäuses 40 vorgesehen sein, um einen kontinuierlichen Strom der den Druck ausübenden Fließmittel zu gestatten. ■this way both additional pressure and a flexible one Membrane are used, so it is in connection with the one with the other possible, extremely complicated designs and extreme curvatures and irregularities in the mold surfaces and the like from any of the resins described above. If desired, a second valved Opening 43 is provided in the side wall of the housing 40 to allow a continuous flow of the pressurizing fluids. ■

Das Gießen wird in dieser Ausrüstung durchgeführt, indem man eine vorbestimmte Menge eines der oben beschriebenen, harzbildenden Gemische in im wesentlichen monomerem oder teilpolymerisiertem, jedoch noch in flüssigem Zustand, einbringt,und zwar in die flexible Membrane 5 von Fig. 1, wie dies bei 12 gezeigt ist, oder in den Formenhchlraum von Fig. 2, wie dies bei 45 gezeigt ist, undindem man ferner den Formenhohlraum schließt und erhitzt, bis die Vernetzung und Copolymerisation der Harze vollständig ist. Härtungskatalysatoren wie Azor-bis-isobutyrlonitril, Peroxyde und dergleichen können in der Weise einverleibt werden, wie dies beim Verformen von Harzen dieses Typs üblich ist. Das Polymerisieren wird im allgemeinen bei Temperaturen innerhalb des Bereichs von etwa 40 bis etwa 95°C oder wenig darüber, sowie einer Zeitdauer durchgeführt, welche von der Dicke des Gußstückes und anderen in Beziehung stehenden Faktoren abhängig ist. Geeignete Zeiten, welche bisweilen nachstehend als Härtungszeiten beschrieben sind, liegen gewöhnlich innerhalb des Bereiches von etwa 1-6 Stunden, können jedoch bei ungewöhnlich dicken Gußstücken so hoch sein wie bis zu 35-40 Stunden.Molding is carried out in this equipment by adding a predetermined amount of any of the resin-forming agents described above Mixtures in essentially monomeric or partially polymerized, but still in a liquid state, in the flexible membrane 5 of Figure 1, as shown at 12, or into the mold cavity of Figure 2, as shown at 45, and by further closing the mold cavity and heated until the crosslinking and copolymerization of the resins is complete. Curing catalysts such as azor-bis-isobutyrlonitrile, Peroxides and the like can be incorporated in the manner customary in molding resins of this type. That Polymerizing will generally be at temperatures within the range of about 40 to about 95 ° C or slightly above, as well for a period of time which depends on the thickness of the casting and other related factors is. Suitable times, sometimes described below as curing times, are usually within the range from about 1-6 hours, but can be as high as 35-40 hours for unusually thick castings.

Es ist ein Vorteil der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform, daß sowohl Hitze als auch Druck durch das gleiche Medium angewandt werden können. So kann Wasser oder Luft, welche auf die gewünschte Härtungstemperatur erhitzt sind und unter geeignetemIt is an advantage of the embodiment shown in Fig. 2, that both heat and pressure are applied through the same medium can be. So can water or air, which on the desired curing temperature are heated and below suitable

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Druck, vorzugsweise etwa 3,5-7/0 kg/cm , stehen, durch die Einlaßöffnung 42 eingeführt und auf die Membrane 30 aufgebracht werden, wobei sich der Druck durch die Flexibilität der Membrane auf das Harz 45 überträgt.Pressure, preferably about 3.5-7 / 0 kg / cm, through the inlet port 42 are introduced and applied to the membrane 30, the pressure being due to the flexibility of the membrane to the resin 45 transfers.

Eine kontinuierliche, zwangsläufig gesteuerte Temperaturregelung kann erzie.lt -werden, indem man einen Strom solcher Pließmittel durch Einlaßöffnung 42 und Auslaßöffnung 43 aufrecht erhält; die Härtungsstufe kann stark abgekürzt werden, indem man ein temperaturgesteuertes Fließmittel in dieser Weise zirkulieren läßt. Dies gestattet eine raschere Wärmeübertragung vom Gußstück nach außen beim Polymerisieren des Harzes.Continuous, automatically controlled temperature regulation can be achieved by using a current of such Maintaining fluid through inlet port 42 and outlet port 43; the hardening stage can be greatly shortened by circulating a temperature controlled fluid in this way. This allows for faster heat transfer from the casting outward when polymerizing the resin.

Die in dieser Weise hergestellten Formnachbildungen werden verwendet, um Diäthylenglykol-bis-Allylkarbonatharz zu optischen Linsen wie Brillenlinsen zu gießen. Eine Anordnung, welche die Verwendung der Formnachbildungen für diesen Zweck veranschaulicht, ist in Fig. 3 der Zeichnungen gezeigt, in welcher die Formen 12 und 45 die Gußstücke sind, welche in den Fig. 1 bzw. 2 mit der gleichen Bezugszahl bezeichnet sind- Diese Formnachbildungen 12 und 45 sind mittels einer ringförmigen Abstandsdichtung 46 sich gegenüberstehend angepaßt, wonach man eine abgemessene Menge des Harzgemisches CR-39 in den Zwischenraum 47, wenn gewünscht, zusammen mit einem der in der US-Patentschrift 2 384 115 beschriebenen Katalysatoren, einführt; die Anordnung wird durch Klammern zusammengehalten. Der Ring 46 besteht vorzugsweise aus einem flexiblen Material wie weichgemachtes Vinylharz oder Polyäthylen-Polyisobutylen. Die Anordnung wird dann bei Härtungstemperaturen, vorzugsweise innerhalb des Bereiches von etwa 4O-9O°C, erhitzt, bis das CR-39-Harz bis zum gewünschten Ausmaß polymerisiert ist.The molds prepared in this way are used to opticalize diethylene glycol bis-allyl carbonate resin Pour lenses like eyeglass lenses. An arrangement that illustrates the use of the shape replicas for this purpose, is shown in Fig. 3 of the drawings in which molds 12 and 45 are the castings shown in Figs. 1 and 45 respectively. 2 are denoted by the same reference number- These shape replicas 12 and 45 are adapted to face each other by means of an annular spacer seal 46, after which one measured Amount of the resin mixture CR-39 in gap 47, if desired, along with any of those described in U.S. Patent 2,384,115 of the catalysts described; the arrangement is held together by brackets. The ring 46 is preferably made made of a flexible material such as plasticized vinyl resin or polyethylene-polyisobutylene. The arrangement will then heated at curing temperatures, preferably within the range of about 40-90 ° C, until the CR-39 resin is heated to the desired one Extent is polymerized.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung sehr geeignete Substanzen zur Verwendung beim Gießen qualitativ hochwertiger Augenlinsen wie auch anderer optischer Elemente schafft. Diese Materialien sind sowohl mitFrom the above description it can be seen that the present invention is very suitable substances for use when casting high quality eye lenses as well as other optical elements. These materials come with both

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den Musterglaslinsen 1 und 25, als auch mit dem endgültigen Kunststofflinsenmaterial, dem Diäthylenglykol-bis-Allylkarbonat, verträglich. Die aus diesen Materialien gegossenen Formnachbildungen sind wiederholte Male beim Gießen fertiger Linsen brauchbar, wodurch man von den kostspieligen und relativ zerbrechlichen Musterglaslinsen 1 und 25 für das Gießen zusätzlicher Formnachbildungen befreit ist. Man kann eine große Anzahl an Formnachbildungen sammeln, welche alle von einer einzigen Glasmusterlinse abstammen und jede dieser Formnachbildungen ist in der Lage, beim Gießen einer Oberfläche einer fertigen Kunststofflinse verwendet zu werden. Es ist also ersichtlich, daß man bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Formnachbildungsmethode die Produktivität ganz erheblich steigern kann.the sample glass lenses 1 and 25, as well as the final one Plastic lens material, diethylene glycol bis-allyl carbonate, compatible. The mold replicas cast from these materials are useful repeated times in the casting of finished lenses, removing the costly and relatively fragile ones Sample glass lenses 1 and 25 for casting additional mold replicas is exempt. A large number of shape replicas can be collected, all from a single glass pattern lens and each of these mold replicas is capable of molding a surface of a finished plastic lens to be used. It can thus be seen that when using the shape replication method according to the invention, the Can significantly increase productivity.

Claims

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Claims

E-2550

Claims

Process for producing optical lenses, in particular Ophthalmic lenses, made from diethylene glycol bis-allyl carbonate, in which First, a replica shape is cast, one surface of which is a negative image of one side of the one to be cast Lentil, and then a hardenable diethylene glycol bis-allyl carbonate is poured against this surface of the replica, characterized in that one for the shape replication

a) a copolymer of about 96 to about 50% by weight methyl methacrylate and about 4 to 50% by weight glycol dimethacrylate; or

b) a copolymer of about 30% by weight methyl methacrylate and about 70% by weight of acrylonitrile? or

c) a copolymer of about 96 to about 50% by weight styrene and about 4 to 50% by weight glycol dimethacrylate or divinylbenzene; or

d) a copolymer of 10 to 90% by weight of styrene and 90 to 10% by weight of acrylonitrile, crosslinked with about 5 to 50%, based on on the weight of the copolymer, of glycol dimethacrylate or divinylbenzene

used.

2. The method according to claim 1, characterized in that that a copolymer of a Mixture of about 30% by weight methyl methacrylate and about % By weight of acrylonitrile, crosslinked with about 1 to 30%, based on the weight of this mixture, of glycol dimethacrylate is used.

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3. The method according to claim 1, characterized marked η et that one for the shape simulation Copolymer of about 70 to 85% by weight of styrene and about 15 to 30% by weight glycol dimethacrylate is used.

k, The method according to claim 1, characterized in that a copolymer of about 70 to 85% by weight of methyl methacrylate and about 15 to 30% by weight of glycol dimethacrylate is used for the replica of the shape.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that that when casting the mold replica apply an additional pressure of at least 3.5 kg / cm.

6. The method according to claim 1 to 5 »characterized in that that one has the shape approximation between a rigid surface with the curvature of an eye lens and a flexible membrane, which adapts to the shrinkage when the resin is polymerized,

7 »Method according to claim 6, characterized in that that an aluminum foil is used as the flexible membrane.

8. The method according to claim 6 and 7 »characterized in that the flexible membrane is movable attaches and you during the shrinking »when polymerizing with an additional pressure of at least 3» 5 kg / cm presses against the resin

9. The method according to claim 5 and 8, characterized in that there is one as an additional Druok selects pneumatic or hydraulic pressure.

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