DE2900233C2

DE2900233C2 - Poliermittel, insbesondere für Augengläser aus organischem Material

Info

Publication number: DE2900233C2
Application number: DE2900233A
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Ozoir-la-Ferriere Dauguet; Jean-Pierre Villiers-sur-Marne Mazzone; Pierre Saint-Maur Moreau
Original assignee: Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Current assignee: EssilorLuxottica SA
Priority date: 1978-01-05
Filing date: 1979-01-04
Publication date: 1982-04-22
Also published as: FR2414071A1; CA1118658A; DE2900233A1; GB2011939B; GB2011939A; JPS54101590A; FR2414071B1; US4222747A

Description

— 30 bis 60 Gew-% Ceroxid mit einer Teilchengröße von vorzugsweise ! bis 50 Mikron.

— 35 bis 65 Gew.-% Wasser.

— 0,1 bis 5 Gew.-°'o einer als Dickungsmittel wirkenden Verbindung, und

— 0.1 bis 3 Gew.-°/o einer die Oberflächenspannung vermindernden Verbindung.

Die Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen näher gekennzeichneten Gegenstand.

Derartige Poliermittel bestehen in der Regel aus einem pulverförmigen Schleifmaterial in Form einer Suspension in einer geeigneten Flüssigkeit als Trägermittel, z. B. in Wasser oder Alkohol, wobei in der Praxis meist ein oder mehrere Oxide zusammen mit geeigneten Zusatzstoffen zur wesentlichen Verbesserung der Qualit.it dieser Oxide vorliegen.

Bei den zur Zeit am häufigsten verwendeten Oxiden handelt es sich um Aluminiumoxid oder Korund, Zinnoxid. Titandioxid. Zirconoxid. Chromoxid, zwei Typen von Eisenoxiden (FejO₍ und FejO<), Magnesiumoxid oder Magnesia. Zinkoxid und Manganoxid.

Bei Verwendung derartiger Oxide als Polier- und Schleifmittel ist die Qualität der erhaltenen Politur von damit bearbeiteten Augenlinsen aus organischem Material immer ziemlich mäßig und erreicht niemals die Qualität von Polituren, die bei Augenlinsen aus mineral'Schem Material erzielt werden. Bessere Ergebnisse sind erzielbar bei Verwendung eines Oxids der Seltenen Erden, insbesondere von Ceroxid. als Polierbzw. Schleifmaterial.

Die einfache Anwendung eines derartigen Oxids der Seltenen Erden in einer Flüssigkeit wie Wasser ohne besondere Zusätze führt jedoch, wenn es sich um die Polierung von Augenlinsen aus organischem Material handelt, ebenfalls nur zu einer vergleichsweise mangelhaften Qualität der Politur, wobei zahlreiche Streifen und Schlieren auf der Oberfläche der behandelten Linsen Vorliegen, insbesondere aufgrund der Vergleichs' weise geringen Härte des die Linsen aufbauenden Materials.

Die Verbesserung dieser Politurqualität wurde bereits dadurch versucht, daß eine bestimmte Auswahl bezüglich der Korngröße des pulverförmigen, in Wasser suspendierten Ceroxids getroffen und verschiedene

Zusatzstoffe, vor allem Glycerin, dieser Suspension einverleibt wurden (vgl. z. B. DE-OS 25 09 871). Durch diese bekannten Zusatzstoffe wird eine gewisse Verbesserung der Politurqualität der behandelten

5 Oberflächen erreicht Handelt es sich jedoch um Augenlinsen aus organischem Material, so ist die Politurqualität nach wie vor zu unbefriedigend, um derartige Augengläser unter guten Bedingungen einer abschließenden Oberflächenbehandlung, z. B. einer

ίο Antireflex- oder Antiabriebbehandlung, unterwerfen zu können, die zur Erzielung eines gleichförmigen Effekts auf der gesamten Linse eine hochgradig perfekte Politur auf der Linsenoberfläche unbedingt voraussetzt

Als nachteilig erweist sich ferner, daß die bekannten Poliermittel auf der Basis von Ceroxid viel zu lange Polierzeiten erfordern, wenn es sich um das Polieren von Augenlinsen aus organischem Material handelt Ferner sind diese Poliermittel beim Stehenden nicht stabil und sie unterliegen einem Klärvorgang, der unter Bildung einer festen Ablagerung zu einer Reagglomerierung der ursprünglich in Suspension befindlichen Ceroxidpartikei fuhrt was zur Folge hat, daß einerseits eine irreversible Zerstörung der Suspension stattfindet und andererseits die Qualität der mit einer derartigen Suspension erhaltenen Politur verschlechtert wird.

So ist 7. B. aus der SU-PS 3 71 184 eine wäßrige Suspension zur Reinigung und Aktivierung von Glasoberflächen, bevor diese mit einem Überzug versehen werden, bekannt, die als Metalloxid Ceroxid

w enthalten kann und pro 100 Teile Wasser 0,02 bis OJ Teile Polyäthylenglykoläther enthält. Aufgrund dieser Zusammensetzung ist eine wesentliche Verbesserung der Stabilität dieser Reinigungssuspension nicht zu erwarten und als typisches Poliermittel ist sie von vornherein nicht gedacht. Poliermittel mit vergleichsweise geringem Gehalt an Ceroxid. das in einer Menge von nur etwa 5 Teilen pro 100 Teile Wasser vorliegt, sind aus der DE-AS 12 92 287 und der DE-OS 15 19 396 bekannt. Eine Verbesserung der Poliermitteleigenschaften wird gemäß der angegebenen DE-AS durch Zusatz eines löi.lichen Cersalzes. das im gebrauchsfertigen Poliermittel als gelatinöse·» Cerihydroxid vorliegen muß. erzielt, wobei allerdings durch diesen Zusatz weder das Absetzen noch das Zusammenbacken der Ceroxids ganz verhindert werden kann und maximal eine 50mal geringere Absetzgeschwindigkeit und eine weniger starke Zusammenbackung gelingt. Gemäß der angege bencn DE-OS ist das Vorliegen eines Zinksalzes in Kombination mit einem Dickungsmittel, wie Carboxymethylcellulose. Voraussetzung für eil..- Verbesserung der Polier,nitteleiyensehaften. wobei allerdings bestenfalls -rreicht wird, daß sich die Suspension während des Poliervorgange·, kaum absetzt und nach 12 h noch keine Schlammbildur.g erfolgt, wobei allerdings bekannt ist.

^w daß in deranigen Poliermitteln die .Schlammbildung nach etwa e.nem Monat eintritt und das am Boden des Behälters abgesetzte Ceroxid irreversibel einen festen Block bildet, der durch keinerlei mechanisches Rühren redispergierbar Ist.

Erfindungsgemäß wird demgegenüber ein Poliermittel mit vergleichsweise sehr hohem Gehalt an Ceroxid angegeben, das frei vöfi den aufgezeigten Nachteilen ist« sich insbesondere durch eine gute: Stabilität auszeichnet, die Politurqualität verbessert und eine Verkürzung der Polierzeit mit sich bringt,

Ef findungsgemäß ergeben sich diese Vorteile, z, B. die permanente Stabilisierung der Suspension Von Ceroxid in Wasser, aufgrund des Vorliegens von sowohl einer als

Eindickmittel wirkenden Verbindung als auch einer die Oberflächenspannung herabsetzenden Verbindung.

Ohne sich auf eine bestimmte Theorie über die Wirkungsweise festlegen zu wollen, scheint es aufgrund von praktischer Erfahrung so zu sein, daß durch das gleichzeitige Vorliegen dieser Verbindungen die besonders vorteilhafte Wirkung eintritt: so sind z. B. die erhaltenen Ergebnisse weniger gut, wenn nur eine dieser beiden Verbindungen eingesetzt wird und alles spricht dafür, daß es sich bei den erhaltenen Ergebnissen 10 um einen zwischen den beiden Verbindungen entwickel- 30 bis 60%

ten synergisiischen Effekt handelt 35 bis 65%

Die als Dickungsmittel wirkende Verbindung kann 0,1 bis 5%

eine solche des verschiedensten Typs sein. Vorzugsweise handelt es sich um mindestens eine der folgenden ι? 0,1 bis 3% Substanzen oder um ein Gemisch derselben:

Carboxymethylcellulose,

Äxhylcellulose,

Methylcellulose, Polyvinylalkohol jedes Verseifungsgrades, Natriumpolyacryiat,

Methylenpolyoxid,

Carboxypolymethylen,

Polyvinylpyrrolidon, Casein,

Gummi arabicum.

Vorzugsweise macht diese als Dickungsmittel wirkende Verbindung 0,1 bis 15 Gew.-%, bezogen auf Ceroxid, aus. unabhängig von der Art der Verdünnung des betreffenden Polier».iaterials; bei einer der normalen Gebrauchsform dieses Materials ent prechenden Verdünnung liegt die als Dickungsmittel wirkende Verbindung vorzugsweise in einer Menge ■.-.n 0,1 bis 5%, ü bezogen auf das Gesamtgewicht, vor.

Bei der die Oberflächenspannung vermindernden Verbindung kann es sich ebenfalls um solche des verschiedensten Typs handeln.

Es verdient hervorgehoben zu werden, daß es keineswegs notwendig ist. Verbindungen einzusetzen, die für ihre grenzflächenaktiven Eigenschaften gegenüber Wasser bekannt sind.

Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen mit einer die Oberflächenspannung herabsetzenden Wirkung bestehen aus mindestens einer der folgenden Substanzen oder aus einem Gemisch derselben:

Alkalisal/e. insbesondere Kalium- oder Natriumsal/e. oder Silikone, insbesondere Emulsionen von Polysiloxanen.

Als besonders vorteilhaft haben sich die Alkalisalze folgender V erbindungen erwiesen:

Alkylarylsulfonal.

L.aurylsulfonat,

Dodecylsulfonat,

Dodecylsulfat, Lauryläthersulfal,

Dioctylsulfosuccinat,

Dihexylsulfosuccinat,

Diamylsulfosuccinat,

Phösphörsäurepolyester.

Vorzugsweise macht die die Oberflächenspannung vermindernde Verbindung mindestens 0,1 Gew.<%, bezogen auf Ceroxid, aus, unabhängig von der Verdünnung des betreffenden Poliermaterials; für eine einer normalen Gebrauchsform dieses Materials entsprechende Verdünnung macht diese Verbindung vorzugsweise 0,1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, aus.

In der Regel hat ein erfindungsgemäßes Poliermittel in seiner normalen Gebrauchsform die folgende Zusammensetzung:

Ceroxid,
Wasser,

einer als Dickungsmittel
wirkenden Verbindung, und
einer die Oberflächenspannung herabsetzenden Verbindung.

Als besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Poliermittel erweist sich jedoch, daß es in Form einer Paste vorliegen kann, die zum Gebrauch verdünnt wird.

Der ursprüngliche Gehalt an Wasser ist demzufolge sehr stark vermindert.

Davon abgesehen hat das erfindungsgemäß verwendete Ceroxidpulver vorzugsweise eine Teilchengröße zwischen 1 und 50 Mikron.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Poliermittels kann z. B. in folgender Weise erfolgen:

— Auflösen der als Dickungsmittel wirkenden Verbindung und der die Oberflächenspannung vermindernden Verbindung in Wasser,

— mechanische Dispergierung des Ceroxids in der erhaltenen Lösung, z. B. mit Hilfe einer Rührvorrichtung,

— Filtration der erhaltenen Suspension unter Erzielung der gewünschten Teilchengröße, und

— erneute mechanische Dispergierung des zuvor filtrierten Produkts, z.B. mit Hilfe einer Rührvorrichtung.

Selbstverständlich sind auch andere Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Poliermittels verwendbar.

Im folgenden werden in Form von Beispielen verschiedene Formulierungen angegeben, die sich als besonders vorteilhaft erwiesen haben.

Diese Formulierungen sind in Form von Produkten mit normaler Gebratxhsverdünnung angegeben, es kann jedoch wie oben bereits erwähnt, zur Herstellung einer die Fracht- und Lagerkosten reduzierenden Paste der Gehalt an Wasser vermindert werden.

Beispiel 1	Ceroxid Wasser	60% 38.95% 0.55% 0,5%
Ceroxid Wasser Polyvinylalkohol Natriumlauryläthersulfat
Beispiel 2	50% 48,95% 0,55% 0,5%
Ceroxid Wasser Polyvinylalkohol Kaliumlauryiäthersulfat
Beispiel 3	55% 44%

Natriumpolyacrylat 0,6%

Kaliumsalz von

Phosphorsäurepolyester 0,4%

Beispiel 4

Ceroxid 60%

Wasser 39,2%

Soda 0,6%

Natriumdioctylsulfosi'ccinat 0,2%

10

Bei diesen Formulierungen ist die Viskosität des Wassers aufgrund der als Dickungsmittel wirkenden Verbindung um das etwa 2,5fache erhöht

Die Oberflächenspannung des Wassers ist um etwa 49 dyn/cm erniedrigt durch die als Dickungsmittel '5 wirkende Verbindung, und um etwa 32 dyn/cm durch die die Oberflächenspannung vermindernde Verbindung.

Auf alle Fälle sind die mit den erfindungsgemäßen Poliennitteln erhaltenen Ergebnisse ausgezeichnet, insbesondere, wenn es sich um die Polierung von Augenlinsen aus organischem Material handelt: die Qualität der Politur auf den behandelten Oberflächen ist sehr gut und ermöglicht es, diese Oberflächen jeder beliebigen, gewünschten Abschlußbehandlung zu unterwerfen, z.B. einer Antiabrieb- oder Antireflexionsbehandlung.

Ferner sind diese Formulierungen stabil und können ohne Änderung gelagert werden.

Außerdem ist die Anwendung dieser erfindungsgemäßen Poliermittel identisch mit derjenigen von üblichen bekannten Poliermaterialien und insbesondere kann sie auf beliebigen Maschinen für die Oberflächenbehandlung von Augengläsern erfolgen.

Ferner führt die Verwendung erfindungsgemäßer Poliermittel zu einer Verringerung der Polierzeit um mindestens 10%, bezogen auf Polierzeiten, wie sie mit bekannten Poliermaterialien auf der Basis von Ceroxid üblich sind.

Selbstverständlich ist der Fachmann auf die angegebenen Formulierungen und Ausführungsformen keineswegs beschränkt und es stehen ihn die verschiedensten Modifikationen zur Verfugung. Selbstverständlich ist ferner, daß die Verwendung des Poliermittels keineswegs auf das Polieren von Augenli^en aus organischem Material beschränkt ist, sondern cwß auch Formkörper aus anderen Materialien damit polierbar sind.

Claims

29 OO 233 Patentansprüche:

1. Poliermittel, insbesondere für Augengläser aus organischem Material, auf der Basis einer Suspension pulverförmigen Ceroxids in Wasser mit einem Gehalt an einer die Oberflächenspannung vermindernden Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine als Dickungsmittel wirkende Verbindung enthält.

2. Poliermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Dickungsmittel wirkende Verbindung in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.-°/o, bezogen auf Ceroxid, vorliegt.

3. Poliermittel nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Oberflächenspannung vermindernde Verbindung in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf Ceroxid, vorliegt.

4. Poliermittel nach Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Gehalt an