DE3112087A1 - "verfahren zur stabilisierung von optikklebstoffen und -verklebungen gegen die einwirkung kurzwelliger strahlung und gegen temperaturschockbehandlung" - Google Patents

Description

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Verfahren zur Stabilisierung von Optikklebstoffen und -verklebungen gegen die Einwirkung kurzwelliger Strahlung und gegen Temperaturschockbehandlung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Stabilisierung von Optikklebstoffen auf der Grundlage von Epoxidharzen, Methacrylsäureestern oder Polyesterharzen und deren Mischungen mit Vinylmonomeren gegen die Einwirkung kurzwelliger Strahlung, wie ζ·Β· Gamma- oder Röntgenstrahlung, und gegen Tempearturschockbehandlung· Die erfindungsgemäßen Klebstoffe dienen zum Verkleben von fertig bearbeiteten, komplizierten optischen Bauelementen untereinander mit hohen Genauigkeitsanforderungen zu optischen Systemen, wobei die Mittendicken-Durchmesser-Verhältnisse bis 1:15 herab betragen und Oberflächenpassetoleranzen ^ 1 Ring rund gewährleistet werden müssen· Insbesondere kommen die Optikklebstoffe gemäß der Erfindung dann zum Einsatz, wenn derartige Verklebungen hohen Strahlenbelastungen durch Gamma- oder Röntgenstrahlen und/ oder extremen Temperaturschockbehandlungen ausgesetzt werden müssen, ohne daß die technologischen, physikalischen und optischen Eigenschaften der Klebstoffe und der verklebten optischen Systeme insgesamt nachteilig beeinflußt werden dürfen·

Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die dauernde oder zeitweilige strahlenresistente und temperaturschockbeständige Halterung von optischen Bauelementen oder Baugruppen der genannten Art in Passung oder auf Unterlagen aus Metall, Keramik oder Kunststoff.

Da die Optik-Klebstoffe selbst als optische Medien betrachtet werden müssen, kommt der Gewährleistung der optischen Reinheit, der Homogenität, einer möglichst geringen Eigenfärbung bzw. weitgehenden Farblosigkeit und einer hohen spektralen Durchlässigkeit große Bedeutung zu» Auch solche Parameter, wie Brechungsindex, V-Wert, Dispersion und eine möglichst geringe Spannungsdoppelbrechung müssen, auf die zu verklebenden optischen Bauelemente abgestimmt sein. Bei der Fixierung und Verfestigung der Klebeverbindungen dürfen keine Verfärbungen, Trübungen, Krxstaiiausscheidungen, Blasenbildungen, Entmischungen o«ä· auftreten, die die Funktion des optischen Systems beeinträchtigen* Außerdem kommt der Kombination einer möglichst langen technologischen Verarbeitungszeit (Topfzeit) und einer optimal kurzen Zeitdauer zur Erreichung der Klebewirkung bzw« der Fixierung der Verklebung für die Gewährleistung definierter, in engen Toleranzen reproduzierbarer Klebstoffschichtdicken und zur Durchführung gegebenenfalls notwendiger Korrekturen und Justierungen vor der Aushärtung große Bedeutung zu. Eine möglichst geringe Volumenschrumpfung beim Klebe- und Aushärtevorgang ist zur Vermeidung von mechanischen Verspannungen wichtig, die zur Deformation der optischen Flächen und zur Spannungsrißbildung in der Klebstoffschicht und damit zur Minderung der abbildungsoptischen Eigenschaften sowie der Klima- und Tenperaturbeständigkeit führen.

Zur Realisierung hoher optischer Leistungsparameter und zur Senkung des technologischen Verarbeitungsaufwandes sind niedrige Tempearturen für die Fixierung und Aushärtung der Klebstoffschicht von großer Wichtigkeit, die sich möglichst wenig oder nicht von der Raumtemperatur unterscheiden. Von großem technischen und ökonomischen Interesse ist es außerdem, die ausgehärteten Klebverbindungen ohne hohen technologischen Aufwand und ohne Beschädigung der optischen Teile trennen zu können, um fehlerhafte Verklebungen zu korrigieren oder um Teile, die zeitweilig zu Halterungszwecken verklebt waren, einer Weiterbearbeitung zuzuführen·

Von anwendungstechnischer Bedeutung ist eine funktionsgerechte Temperatur- und Klimastabilität und Beständigkeit der Klebstoffschicht gegen Wasser und organische Lösungsmittel· Andererseits ist es notwendig, im Falle der Trennung von Klebverbindungen, die Oberflächen der optischen Bauelemente mit bestimmten ausgewählten organischen Lösungsmitteln, wie z.B. Aceton, niederen Alkoholen, halogenierten Kohlenwasserstoffen, sowie deren Gemischen vollständig von den Klebstoffresten zu befreien und zu reinigen. Schließlich hat in letzter Zeit die physiologische Unbedenklichkeit der als Optikklebstoffe oder als deren Komponenten eingesetzten Verbindungen ständig an Bedeutung gewonnen.

Es sind Optik-Klebstoffe auf der Grundlage von niedermolekularen aromatischen Epoxidharzen bekannt geworden, die teilweise in hohem Maße mit reaktiven Verdünnungsmitteln bzw. Weichmachern modifiziert worden sind und mit Aminhärtern ausgehärtet werden, deren U-H-Funktionalität durch Substituenten unterschiedlicher Struktur und Anzahl variiert wird (DD-WP 131825; DD-WP 122258; DD-WP 130580), Mit diesen bekannten technischen Lösungen können jedoch die genannten physikalischen und technologischen Anforderungen nur Teilweise erfüllt werden.

Um die Vielfalt der beschriebenen Anforderungen und Eigenschaftsparameter in ihrer Gesamtheit zu erfüllen, iat ein Verfahren zur Herstellung von Optik-Klebstoffen auf der 3asis von unraodifizierten, niedermolekularen Epoxidharzen bekannt geworden, wobei als Härter und zugleich als Modifizierungsmittel N,N^!-Dibenz;yläthylendiarain zum Einsatz kommt und zur weiteren Verbesserung der Technologisch relevanten Parameter der Klebstoffansätze gegebenenfalls in begrenzter Meu^e zusätzlich Aminkomponenten mit zwei oder mehr reaktiven Amin-Wasserstoff-Funktionen hinzugefügt werden können (DD-WP 135623)· Zum spannungsarmen Verkleben komplizierter optischer Bauelemente mit hohen Genauigkeitsanforderungen ist auch ein Optik-Klebstoff bekannt, der aus einem Gemisch von redox-polymerisierbaren Substanzen, wie Methylraethacrylat, mit einem hohen Anteil eines hochmolekularen Diandiglycidäthers besteht (OMP (russ·) 3JL, Heft 3, Seite 30 bis 31, (1972)). Obwohl mit den genannten technischen Lösungen die geforderten anwendungstechnischen Eigenschaften und die optischen Genauigkeitsanforderungen bereits in hohem Maße realisiert werden können, haben alle bisherigen Optikklebstoffe und damit durchgeführten Verklebungen den Mangel, daß sie gegen die Einwirkung kurzwelliger Strahlung, wie Gamma- oder Röntgenstrahlung, und gegen Temperaturschockbehandlung nicht beständig sind. Weiterhin ist ein Optikklebstoff vorgeschlagen worden, der auf der Grundlage von Polyestern aus Endomethylentrahydrophthalsäure und/oder Tetrahydrophthalsäure und niederen Glykolen, sowie polymerisationsfähigen Monomeren beruht, die unter radikalbildenden Bedingungen bei Raumtemperatur aushärten (WP 144044)· Ein derartiger Optikklebstoff ist zwar gegen einen Tsmperaturwechsel zwischen -40⁰G und +75 G innerhalb von 6 bis 12 Stunden stabil, ohne daß die übrigen physikalischen und optischen Eigenschaften negativ beeinflußt werden.

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Von Nachteil ist es jedoch, daß die Beständigkeit gegen eine verschärfte Temperaturschockbeanspruchung in wesentlich kürzeren Zeitintervallen nicht ausreicht· Bin weiterer Mangel besteht auch bei diesem Optikklebstoff und damit durchgeführten Verklebungen in der fehlenden Stabilität gegen die Einwirkung von Gamma- oder Röntgenstrahlung. Bekannt sind auch Angaben zur Stabilisierung von verschiedenen technischen Harzsysteraen gegen die Einwirkung von kurzwelliger Strahlung· So werden organische Polymere ζ·Β· durch Benzophenonderivate gegen UV-Lichteinflüsse geschützt (DB-AS 1290720). Eine weitere bekannte Möglichkeit, einen Abbau von Polymeren durch Strahleneinwirkung zu verhindern, besteht in der Anwendung von 3_t5-Dialkyl-4~hydroxybenzoesäure und ihren Derivaten (DE-OS 1494330).

Der Nachteil besteht jedoch darin, daß die Wirkung derartiger Stabilisatoren sich nur auf das UV-Gebiet erstrecken und damit kein Schutz gegen Gamma- oder Röntgenstrahlung gewährleistet ist·

Zum Stand der Technik gehört auch der Einsatz von alkylsubstituierten, kondensierten tetracyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen zur Stabilisierung von Harzen gegen radioaktive Strahlung (DE-AS 2461468).

Ein Einsatz derartiger Stabilisatoren in Optikklebstoffen hat jedoch den wesentlichen Nachteil zur Folge, daß große spektrale Transmissionsverluste durch Absorption auftreten. Eine Übertragung der Möglichkeiten zur Stabilisierung von technisch-mechanisch anwendbaren Harzen und Polymeren auf Optik-Klebstoffe ist nach dem Stande der Technik nicht möglich. Außerdem sind keine Lösungen bekannt, die neben der Stabilisierung gegen die Einwirkung von Gamma- oder Röntgenstrahlen gleichzeitig die Beständigkeit gegen eine Temperature cho ölbehandlung gewährleisten·

Das Ziel äer vorliegenden Erfindung besteht in einem Verfahren zur Stabilisierung von Optikklebstoffen und -verklebungen sowohl gegen die Einwirkung von kurzwelliger Strahlung, wie z.B. Gamma- oder Röntgenstrahlung, als auoh gegen TemperaturBchockbehandlung. Dabei sollen die übrigen anwendungsteohnologischen Eigenschaften, wie z.B. die Topfzeit, die Aushärtebedingungen, das Viskositäts-Zeitverhalten, die Lösbarkeit der Klebeverbindung und die physiologischen Eigenschaften, sowie die mechanische und optische Spannungsarmut, die spektrale Transmission und die Klimabeständigkeit nicht negativ beeinflußt werden. Damit sollen Verklebungen oder Halterungen von optischen Bauelementen und -systemen mit abbildungsoptischen Eigenschaften höchster Qualität bei Einhaltung von Oberflächengenauigkeiten von ύ 1 Ring rund bei Eittendicken-Durchmesser-Verhältnissen von * 1:15 ermöglicht werden.

Entsprechend der Zielstellung besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem es ohne zusätzlichen technologischen Aufwand und mit leicht zugänglichen Mitteln ermöglicht wird, die Beständigkeit der Optikklebstoffe und -verklebungen auf verschiedener Stoffgrundlage gegen die Einwirkung von Gamma« oder Röntgenstrahlung mit einer Dosis bis zu 5"10^Gy (bis zu 5*10 rd) zu sichern. Zur Aufgabenstellung gehört auch gleichzeitig die Stabilisierung der Verklebung gegen verschärfte Temperaturschookbehandlungen durch mindestens 5-maligen Teraperaturwechsel von -4O°C auf +55°C im 2-stündigem Wechsel.

Dabei aollen die für Optikklebstoffe bewährten Stoffsysteme beibehalten werden und die übrigen Eigenschaften und Parameter nicht ungünstig beeinflußt werden» Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Stabilisierung von Optikklebstoffen und -verklebungen auf der Grundlage von Epoxidharzen, Methacrylsäureestern oder Polyesterharzen und deren Mischungen mit Vinylmonomeren gegen die Einwirkung kurzwelliger Strahlung und gegen Temperaturschockbehandlung durch Zusatz eines Stabilisators gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zum Klebstoffansatz nach dem Homogenisieren der monomeren Klebstoffkomponenten und vor dem Zusatz des Härters oder Radikalbildner/Beschleuniger-Systeras Benzylalkohol als Stabilisator in einer Menge von 1 bis 10 Masse-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Klebstoffansatzes, hinzugefügt wird. Diese Lösung gemäß der Erfindung ist überraschend, da im Unterschied zur vorliegenden Erfindung der Benzylalkohol bisher lediglich als nichtreaktiver Verdünnungs- und Lösungsmittelzusatz bekannt ist, um die Viskosität der aushärtenden Harzraischungen zu erniedrigen und um den aushärtenden Produkten eine ausreichende mechanische Flexibilität zu verleihen (DE-OS 2460690), Außerdem ist bisher diese Anwendung auf Epoxidharzsysteme beschränkt· Mit den erfindungsgemäßen Optikklebstoffen wird eine Stabilisierung der Verklebung bzw* Halterung von Optikteilen erreicht, die einer Strahlendosis bis zu 5 · 10^" Gy (bis zu 5 · 10 rd) und einer mindestens 5-maligen Temperaturschockbehandlung von - 40⁰C auf +55°C in jeweils 2-stündigem Wechsel wiederstehen·

Auch bei sehr erapfindlxchen Optik-Teilen mit einer Oberflächengenauigkeit von U 1 Ring rund und einem LHttendickenjjurchmesser-Verhältais bis 1:15 herab treten dabei keine Verspannungen auf, die über den Meßfehler eines Michelson-Interferometers von 0,2 Newton-Ringen hinausgehen»

Dabei können die Unterschiede der Ausdehnungskoeffizienten der verklebten Teile Δ<λ = 6 , 10" betragen. Der Zusatz von Benzylalkohol bewirkt außerdem eine erhebliche Verringerung der bei Bestrahlung von nicht erfindungsgemäß stabilisierten Optikklebstoffen bzw· -verklebungen mit Gamma- oder Röntgenstrahlen eintretenden Transmissionsverluste im VIS-Be reich. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Möglichkeiten zur Aushärtung der Optikklebstoffe bei Raumtemperatur, bei erhöhter Temperatur oder durch Initiierung mit Uv-iiicht nicht beeinträchtigt werden. Die ausgehärteten Klebstoffe sind dabei je nach Stoffgrundlage und Anwendungszweck in ausgewählten organischen Lösungsmitteln oder thermisch lösbar·

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den Tabellen 1 und 2 erläutert.

Beispiel 1

47,65 Masse-Teile Diandiglcidäther (Bpoxidsauerstoffgehalt = 91 mg/g) werden mit 28,59 Maese-Teilen Phenylglycidäther und 6 Masse-Teilen Benzylalkohol in der angegebenen Reihenfolge in der Weise vermischt, daß vor Zugabe der jeweils folgenden Komponente eine homogene Mischung vorliegt· Nachdem dieser Ansatz mit 23,76 Masse-Teilen N-Gyclohexylpropylendiamin-1,3 als Härter vermischt wurde, liegt der gebrauchsfertige Optikklebstoff mit einer Anfangsviskosität von etwa 100 cP bei 20⁰C vor, die im Verlaufe der 5,5-stündigen Topfzeit bei Raumtemperatur auf etwa 8000 bis 10000 cP ansteigt.

Mit Hilfe dieses Optikklebstoffes werden Planplatten mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Dicke von 2mm (Glassorte BK 7) mit Planplatten eines Durolimessers von 30 mm und einer Dicke von 10 mm (Glasaorte FK 6) in bekannter Art und Weise verklebt, wobei die Oberflächengenauigkext (Passe) der Flächen im unverklebten Zustand 0 bis 1 Ring rund beträgt· Die Aushärtung erfolgt innerhalb von 3 Tagen bei Raumtemperatur. Nachdem die Oberflächenpasse der Planplattenpaare zunächst im unverklebten Zustand mit dem Michelson-Interferometer auf 0,2 Interferenzringe genau vermessen wurde, wird diese Messung im verklebten und ausgehärteten Zustand wiederholt· Eine weitere Messung schließt sich nach 5-maligera Wechsel der Temperatur von -40 C auf + 55⁰G innerhalb von jeweils 2 stunden und anschließender Temperierung der so beanspruchten verklebten Plattenpaare auf Raumtemperatur an.

Die Ergebnisse aus dem Vergleich dieser interferometrischen Messungen sind ein Maß für die Stabilität des Klebstoffes gegen Temperaturschockbehandlung» Sie sind aus Tabelle 1 ersichtlich·

Beispiel 2

Der Optikklebstoff wird gemäß Beispiel 1 angesetzt, lediglich der Anteil des Benzylalkohols wird auf 10 Masse-Teile erhöht. Die weiteren Verfahrens- und Untersuchungsbedingungen gleichen denen in Beispiel 1* Die Ergebnisse der interferometrischen Messungen der Oberflächenpasse sind ebenfalls aus Tabelle 1 zu entnehmen.

Beispiel 3

59,33 Masse-Teile Diandiglycidäther (Epoxidsauerstoffgehalt = 91,3 mg/g) werden mit 2,5 Masse-Teilen Benzylalkohol in der in Beispiel 1 angegebenen Art und Weise vermischt.

- to - 4A

Zu diesem Ansatz werden 40,67 Masse-Teile N.N'-Dibenzyläthylendiamin als Härter hinzugefügt· Dieser gebrauchsfertige Optikklebstoff-Ansatz weist eine Anfangsviskosität von 200 cP bei 20⁰G auf, die im Verlaufe der 5,5-stündigen Topfzeit auf 10000 cP ansteigt. Die Aushärtung erfolgt innerhalb von 3 Tagen bei Raumtemperatur· Die Verklebung und die Untersuchung der Oberflächenpasse der Planplatten sowie die interferometrische Untersuchung der Stabilität gegen die Temperaturschockbehandlung erfolgt wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Ergebnisse sind aus Tabelle 1 zu entnehmen·

Beispiel 4

In der Zusammensetzung gemäß Beispiel 3 wird der Anteil an Benzylalkohol auf 5 Masse-Teile erhöht. Die weiteren Verfahrensbedingungen gleichen denen des Beispiels 3· Die Art und Weise der Verklebungen und der interferometrischen Untersuchungen sind aus Beispiel 1 zu entnehmen (Ergebnisse vgl. Tabelle 1).

Beispiel 5

60 Masse-Teile eines Polyesters (Molgew. 1200; Säurezahl = 30), hergestellt aus äquivalenten Mengen Tetrahydrophthalsäure und Butandiol-1,3, werden mit 26,67 Masse-Teilen Methylmethacrylat, 13,33 Masse-Teilen Styren und 10 Masse-Teilen Benzylalkohol in der in Beispiel 1 angegebenen Art und Weise vermischt. Zu diesem Ansatz werden 3 Masse-Teile Cyclohexanonperoxidpaste (50%ig in Dibutylphthalat) und 1,5 Masse-Teile Cobaltoctoat-Beschleunigerlösung (styrenische Lösung, 1% Metallgehalt) hinzugesetzt und homogenisiert. Dieser gebrauchsfertige Optikklebstoff weist eine Anfangsviskosität von etwa 200 οΡ bei 20 G auf, die im Verlaufe der 4-stündigen Topfzeit auf etwa 8000 cP ansteigt.

Die Aushärtung erfolgt innerhalb von 21 Tagen bei Raumtemperatur· Die Untersuchung der Oberflächenpaase der verklebten Planplatten und der Temperaturschockbeständigkeit der Klebeverbindungen erfolgt ebenfalls wie im Beispiel 1. Die Ergebnisse sind aus Tabelle 1 ersichtlich.

Beispiel 6

60 Masse-Teile eines Polyesters (Molgew· = 1100; Säurezahl = 30), hergestellt aus äquivalenten Mengen Tetrahydrophthalsäure und Butandiol-1,3 werden mit 30 Masse-Teilen Methylmethacrylat, 10 Masse-Teilen Vinylacetat und 5 Masse-Teilen Benzylalkohol in der im Beispiel 1 angegebenen Weise vermischt und homogenisiert· Dieser Ansatz wird dann mit 2 Masse-Teilen Benaoinmethyläther, 2Masse-Teilen Benzoylperoxid und 0,2 Masse-Teilen Hydrochininmonomethyläther als Härtersystem ebenfalls gründlich vermischt· Dieser gebrauchsfertige Optikklebstoff weist eine Anfangsviskosität von etwa 200 cP bei 20⁰C auf· Die Aushärtereaktion wird durch eine 3-minütige UV-Bestrahlung mit einem Brenner vom Typ R 180 initiiert und ist nach 3-wöchiger Lagerung der verklebten Teile bei Raumtemperatur beendet· Die Untersuchung der Oberflächenpasse der verklebten Planplatten und der Temperaturschockbehandlung der Klebeverbindungen erfolgt wie in Beispiel 1 (Ergebnisse vgl· Tabelle 1)·

In Tabelle 1 findet sich eine Übersicht über die Meßergebnisse von erfindungsgemäß stabilisierten Optikklebstoffen nach den Beispielen 1 bis 6· Um die Wirkung der erfindungsgemäßen Stabilisierung zu verdeutlichen, sind in die Tabelle 1 zum Vergleich auch Untersuchungsergebnisse von bekannten, nicht stabilisierten Optikklebstoffen bzw. -verklebungen aufgenommen worden. Die Ver-

gleichsbeispiele unterscheiden sioh von den Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung darin, daß sie keinen Benzylalkohol als Stabilisator enthalten. Die Ausführungsbeispiele 1 und 2 sind daher mit dem Vergleichsbeispiel A. (abgeleitet aus WP 131825) zu vergleichen, dessen Klebstoffansatz aus 4⁷,65 Masse-Teilen Diandiglycidäther (Epoxidsauerstoffgehalt 9img/g), 28,59 Masse-Teilen Phenylglycidäther, 5 Masse-Teilen Orophen A.60 (polyhalogeniertes Diphenyl aus dem VEB Orbitaplast Westeregeln) und 23,76 Masse-Teilen !-Cyclohexyl phenylendiatnin-1,3 besteht.

In analoger Weise sind die Ausführungsbeispiele 3 und 4 mit dem Vergleichsbeispiel B (gemäß WP 135623) und das Ausführungsbeispiel 5 ist mit dem Vergleichsbeispiel G (gemäß WP 144044) vergleichbar.

Das Vergleichsbeispiel D hat außer dem Anteil an Benzylalkohol die gleiche Zuuammensetzung wie das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel 6. Für die Tabelle dienen als Meß- und Vergleichsbasis die durch das Verkleben und durch die Temperaturschockbehandlung verursachten Veränderungen der Oberflächenpasse, die jeweils mit Hilfe eines Michelson-Interferometers an den Oberflächen der BK 7-Planplatten (vgl* Beispiel 1) mit der Dicke = 2 mm in Form der Anzahl der Interferenzringe vor dem Verkleben, nach dem Verkleben und Aushärten und nach der Temperaturochockbehandlung gemessen werden«

Im Interesse von repräsentativen Durchschnittswerten werden jeweils die Messungen an 5 Versuchsplattenpaaren der in Beispiel 1 angegebenen Art im unverklebten (1), im verklebten und asugehärteten Zustand (2) und nach der Teraperaturschockbehandlung (3) summiert. Zwischen (1), (2) und (3) werden dann die Differenzen gebildet. Die sich auf diese Weise ergebenden Zahlen für die Menge der Interferenzringe sind ein Maß für die Stabilität der Optikklebstoffe bzw. der Verklebungen gegen die Temperaturschockbehandlung

(gvl. Erläuterungen bei Tabelle 1)· Die Abnahme äer Zahlenwerte bei den erfindungsgemäß stabilisierten Ausführungabeispielen 1 bis 6 gegenüber den Vergleichsbeispielen A, B, G und D veranschaulichen deutlich den erreichten Stabilisierungseffekt. Um den Einfluß des Benzylalkohol-Zusatzes auf die spektrale Durchlässigkeit der Optikklebstoffe vor und nach einer Einwirkung von Gamma- oder Röntgenstrahlung zu untersuchen, werden mit Teflon ausgekleidete Glasringe (Durchmesser 35 mm) mit gebrauchsfertigen Optikklebstoffen, wie sie in den Ausführungsbeispielen 1 und 2 bereits beschrieben wurden, ausgegossen· Die Aushärtung findet bei Raumtemperatur auf einem Quecksilberspiegel statt, um einen Klebstofformkörper mit planen Flächen zu erhalten. Die Schichtdicke dieses Klebstoffforrakörpers beträgt 4,3 mm. Die Transmissionsmessung erfolgt 4 Wochen nach der Aushärtung unter Verwendung von Licht mit λ- = 589 nm unter Ausnutzung der Mitte des Pormkörpers, um den durch die Meniskusbildung verursachten Randabfall auszuschließen· Diese Messung wird 48 Stunden nach einer Bestrahlungsdosis bis zu 5 · 10 Gy wiederholt.

Zusätzlich zu den bereits erwähnten Beispielen 1 und 2 wurden die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele 7 und 8 in der gleichen Weise untersucht.

Beispiel 7

61,37 Masse-Teile Diandiglycidäther (Epoxidsauerstoffgehalt = 91 mg/g) werden mit 15,35 Masse-Teilen Phenylglycidäther und entweder
a.) 2 Masse-Teilen Benzylalkohol oder b.) 5 Masse-Teilen Benzylalkohol oder c.) 10 Masse-Teilen Benzylalkohol

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^eweils ia der la Beispiel 1 angegebenen Weise vermischt· lachdem die jeweilige Variaate mit 23,28 Masse-Teilen N-Cyclohexylpropylendiarain-I,3 als Härter vermischt worden ist, werden aus diesen gebrauchsfertigen Optikklebstoffen in der beschriebenen Art und Weise die Formkörper zur Transmissionsmessung hergestellt.

Beispiel 8

Der Optikkleb8toff wird gemäß Beispiel 5 angesetzt· Jedoch wird der Anteil des Benzylalkohol auf 5 Masse-Teile gesenkt. Aus dem gebrauchsfertigen Ansatz werden in der beschriebenen Art und Weise die Formkörper zur Transmissionsmessung hergestellt.

In Tabelle 2 ist eine Übersicht über die Ergebnisse der Transmissionsraessung an Formkörpern aus erfindungsgemäß stabilisierten Optikklebstoffen nach Beispielen 1, 2, 7 und B dargestellt.

Um den Stabilisierungseffekt gegenüber Strahlungsbeanspruchung zu verdeutlichen, sind in der Tabelle 2 zum Vergleich auch Untersuchungsergebnisse der Vergleichsbeispiele A und G und eines weiteren, mit B gekennzeichneten Vergleichsbeispiels von bekannten, nicht stabilisierten Optikklebstoffen bzw. -verkleidungen aufgenommen worden. Dabei sind, ähnlich wie bei Tabelle 1, die Ausführungsbeispiele 1 und 2 mit dem Vergleichsbeispiel A (abgeleitet aus WP 131825), das Ausführungsbeispiel 8 mit dem Vergleichsbeispiel G (gemäß WP 144044) vergleichbar.

Die Ausführungsbeispiele 7a, 7b und Io sind mit dem Vergleichsbeispiel B (abgeleitet aus WP 131825) zu vergleichen, dessen Klebstoffansatz aus 61,37 Masse-Teilen Diandiglycidäther (Epoxidsauerstoffgehalt » 91 mg/g), 15,35

Masse-Teilen Phenylglycidäther, 5 Masse-Teilen Orophen A.60 (polyhalogeniertes Diphenyl aus dem VEB Orbitaplast Westeregeln) und 23,28 Masse-Teilen N-Cyclohexylpropylendiamin-1,3 besteht·

Ein Vergleich der in Tabelle 2 zusammengefaßten. Ergebnisse der Transmissionsmessungen vor und nach der Strahlungseinwirlcung zeigt deutlich die Erhaltung oder Steigerung der Transmssion ohne Strahleneinwirkung und eine erhebliche Verringerung der Transmissionsverluste nach der Strahleneinwirkung als Folge des erfindungsgemäßen Einsatzes von Benzylalkohol als Stabilisator.

Tabelle 1

Vergleichende Übersicht über die Eigenschaften von nicht stabilisierten und gegen Temperaturschockbehandlung stabilisierten Optikklebstoffen

Aus	Zusatz	A	Λ	A	Be
fuhr u ngs-	v. Ben	1 - 2	2-3	1 - 3	mer
beiapiel Hr.	zylalko	(Ringe)	(Ringe)	(Ringe)	kung
	hol (Masse-
	Teile
1	. 6	2,3	2,6	4,9
2	10	1,0	0,5	0,5	Ver gleichs- beispiel
A	"	2,2	20,7	22,9
3	2,5	0,3	0,9	1,2
4	5	3,6	1,1	3,5	Ver gleichs- beispiel
B	"	2,8	34,2	36,2
5	10	0,4	0,4	0,5	Ver gleichs- beispiel
C	■	4,6	2,2	4,3
6	5	0,8	0,9	1,3
D	-	8,0 ur	3,0 ur	4,9 ur

Erläuterungen zu Tabelle 1;

Λ 1 - 2: Differenz aus den an je 5 Versuchsplattenpaaren (vgl· Beispiel 1) im unverklebten Zustand und nach dem Verkleben und Aushärten gemessenen Summen der Interferenzringe als Maß für die Verspannung der Oberflächen ohne Temperaturschockbehandlung

A 2 - 3: Differenz aus den an je 5 verklebten und ausgehärteten Versuchsplattenpaaren vor und nach 5-maligem, 2-stündigem Wechsel von -4O⁰C auf +55 G gemessenen Summen der Interferenzringe als Maß für die Verspannung der Oberflächen durch Temperaturschock

A 1 - 3J Differenz aus den an je 5 Versuchsplattenpaaren im unverklebten Zustand und nach dem Verkleben, Aushärten und mit Temperaturschockbehandlung gemessenen Summen der Interferenzringe als Maß für die Gesamtstabilität der erfindungsgemäßen Optik klebstoffe gegen Teraperaturschock-Beanspruchung

uri Unregelmäßige Verspannungj ohne Bezeichnung: Regelmäßige Oberflächenpasse

Tabelle

Übersicht über die Transmissionseigenschaften von stabilisierten und nichtstabilisierten Optikklebstoffen vor und nach Bestrahlungseinwirkung

Ausführungsbeispiel Br«

2 k

Zusatz ν· Benzylalkohol (Masse-Teile)

6 10 Transmission, «Dicke = 4,3 mm, X » 589 nm

vor d· Bestrahlung

89,5 86,5 85,2

nach Bestrahlung ⁴

75,5 84,3

5,a

7a 7b 7c

10 89,0 88,0 84,5 73,0

56,0

67,5 70,0

12,5

80,0 80,0

80,0 77,5

Claims (1)

1. Patentanspruch

   Verfahren zur Stabilisierung von Optikklebstoffen und -verklebungen auf der Grundlage von Epoxidharzen, Methacrylsäureestern oder Polyesterharzen und deren Mischungen mit Vinylmonomeren gegen die Einwirkung kurzwelliger Strahlung und gegen Temperaturschockbehandlung durch Zusatz eines Stabilisators, dadurch gekennzeichnet, daß zum Klebstoffansatz nach dem Homogenisieren der monomeren Klebstoffkomponenten und vor dem Zusatz des Härters oder Radikalbildner/Beachleuniger-Systems Benzylalkohol in einer Menge von 1 bis 10 Massel, bezogen auf die Gesaratmenge des Klebstoffansatzes, hinzugefügt wird·