DE69809721T2

DE69809721T2 - Thermoplastisches linzenaufnahmematerial

Info

Publication number: DE69809721T2
Application number: DE69809721T
Authority: DE
Inventors: Michael Govek; H. Ko; Carole Sedlock; A. Weldon
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1997-03-17
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: WO1998041359A1; EP0968074A1; US5885700A; DE69809721D1; AU6668298A; EP0968074B1

Description

Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine thermoplastische Blocking-Zusammensetzung, die zur Bildung oder zum Befestigen eines Linsenblocks an einem ophthalmischen Linsenrohling oder einer Linsenrohlingsschicht oder einem Linsenrohlingsband verwendet werden soll, und auf vorgeformte Basisblöcke und Linsenrohlingbänder, die mit der Blocking- Zusammensetzung verwendet werden.

Hintergrund

Es wird eine Anzahl unterschiedlicher Verfahren verwendet, um eine Linse während des Oberflächenbearbeitungsverfahrens an Ort und Stelle zu halten. Das am gebräuchlichsten verwendete Verfahren macht Gebrauch von einer Metalllegierung mit niedriger Schmelztemperatur, um einen "Block" an der halbfertigen Oberfläche eines Linsen"rohlings" zu bilden oder zu befestigen. Diese Arbeitsweise wird oft als "Linsen-Blocking" bezeichnet.
Eine übliche Metalllegierung mit niedriger Schmelztemperatur umfasst Bismut, Zinn, Blei, Cadmium, Indium und Antimon. Wenn diese Elemente in korrekter Weise kombiniert werden, schmilzt die Legierung bei einer Temperatur, die beträchtlich niedriger ist als die Temperatur, bei der irgendeines der Bestandteil-bildenden Elemente schmelzen würde. Die Legierung verursacht weder ein Schmelzen einer Kunststofflinse noch ein Zerbrechen einer Glaslinse. Z. B. besteht eine Legierung, die bei 47ºC schmilzt, aus der folgenden Kombination von Metallen: 45% Bismut, 23 % Blei, 8% Zinn, 5% Cadmium und 19% Indium. Diese Legierung funktioniert sowohl bei Kunststofflinsen als auch Glaslinsen. Im allgemeinen arbeitet eine höher schmelzende Legierung (z. B. eine solche, die bei 70ºC schmilzt) nur bei Glaslinsen.
Unglücklicherweise bringen viele der vorliegenden Metalllegierungsmaterialien beträchtliche Umwelt- und Gesundheitsgefahren mit sich. Z. B. wird Blei - ein üblicher Inhaltsstoffe in vielen Legierungen - als ein starkes Protoplasmagift angesehen, das in den Körper durch Nahrungsaufnahme, Inhalation und Hautabsorption eingeführt werden kann. Gleichermaßen kann auch Cadmium beträchtliche Gesundheitsgefahren mit sich bringen. Diese Gefahren sind besonders akut, da viele der Arbeitsweisen, die im ophthalmischen Labor verwendet werden, bewirken können, dass Rauch- und/oder Staubteilchen dieser Metalle in die Luft freigesetzt werden, wodurch Umwelt- und Gesundheitsgefahren für diejenigen erzeugt werden, die diese Legierungen formulieren und mit denselben arbeiten.
Eine "Blockiervorrichtung" ("Blocker") ist ein Stück einer Gerätschaft, das für das Blockieren der Linse verwendet wird. Blockiervorrichtungen, die eine Metalllegierung verwenden, spritzen entweder geschmolzene Legierung zwischen die halbfertige Linse und einen vorgeformten Block oder formen einen Block vollständig aus dem Legierungsmaterial. Beide Typen von Blockiervorrichtungen weisen einen Schmelztopf, der auf thermostatische Weise geregelt wird, und ein erwärmtes Beschickungsrohr auf.
Bei Kunststofflinsen wird die Legierungstemperatur idealerweise knapp oberhalb des Schmelzpunkts der Legierung gehalten, bis dieselbe den Hohlraum zwischen der Linse und dem Linsenblock füllt. Z. B. sollte die Legierung mit einem Schmelzpunkt von 47ºC, die für Kunststoff-, Polycarbonat- und Polyurethanlinsen verwendet wird, vorzugsweise bei 52ºC oder sogar noch darunter gehalten werden, falls es möglich ist. Bei Glaslinsen kann die Legierungstemperatur bei höheren Temperaturen (z. B. 77ºC) gehalten werden.
Sobald die Legierung auf der Linse vorliegt, sollte die Legierung so schnell wie möglich gekühlt werden. Zusätzlich zum Zeitgewinn hilft das schnelle Kühlen der Legierung die Bildung von Aberrationen oder Vertiefungen auf der Oberfläche der Linse zu verhindern. Jedoch ist es auch wichtig, dass ein vollständiges Abkühlen der Legierung ermöglicht wird, bevor die Linse hergestellt wird. Wenn eine Linse zu früh nach dem Blocking gebildet wird, ist die Legierung möglicherweise nicht gleichmäßig abgekühlt, wodurch eine Oberflächenverzerrung oder -welligkeit gebildet wird oder die Linse eventuell von dem Rohling entfernt werden kann.
Es gibt zwei zweckmäßige Wege, die zum schnellen Härten der Legierung verwendet werden. Der erste besteht darin, kaltes, fließendes Wasser oder ein Kühlmittel durch einen Wasser- oder "Kühl" ring zirkulieren zu lassen, der um den Linsenblock herum angebracht ist. Dies bewirkt ein Abkühlen des Linsenblocks und der Legierung, wodurch die Legierung "gefroren" wird. Das zweite Verfahren besteht darin, den Block zu kühlen (z. B. in einem Kühlschrank), bevor derselbe auf die Blockiervorrichtung gelegt wird.
Ein Band oder eine andere Linsen-Beschichtung wird oft bei der Oberflächenbearbeitung von Linsen verwendet: (1) um ein Zerkratzen der Linsen zu verhindern; (2) um als Wärmeschirm zu dienen (z. B. um eine Kunststofflinse vor dem Verwerfen zu schützen, das durch die Wärme der Legierung verursacht wird); (3) um eine bessere oder verstärkte Legierungshaftung zu erreichen; und (4) um den Schritt der Reinigung der Linse nach der Oberflächenbearbeitung zu eliminieren. Das sauberste und üblichste Verfahren, um Linsenoberflächen zu schützen und den Block fest zu halten, besteht in der Verwendung eines Oberflächenbandes. Bänder für diesen Zweck wurden von der 3M Company entwickelt und können angewendet werden, indem man die Linse in einer kleinen Kammer anordnet, das Band über der Kammer verstreckt und ein Teilvakuum anlegt. Die Linse bewegt sich nach oben zum Band, und das Band wird nach unten über die Linsenoberfläche gezogen. Alternativ dazu können Linsenbeschichtungen, die in Form von Aufstreich- und Sprüh-Applikationen verfügbar sind, auf die konvexe Seite der Linse aufgetragen werden.
Blöcke, die für Glaslinsen verwendet werden ("Glasblöcke" oder "Glaslinsenblöcke") haben im allgemeinen einen Durchmesser von etwa 43 mm. Sie brauchen nicht groß zu sein, da ihr Zweck nur darin besteht, die Linse während ihrer Erzeugung zu halten. Blöcke, die für Kunststofflinsen ("Kunststofflinsenblöcke") verwendet werden, müssen nicht nur die Linse an ihrem Platz halten, sondern müssen sie auch vor einem Verkrümmen (Verbiegen) während der Bildung, des Läuterns und des Polierens bewahren. Aus diesem Grund sind Kunststofflinsenblöcke im allgemeinen beträchtlich größer als Glaslinsenblöcke. Da Blöcke für Kunststofflinsen für jede Schleifsituation so groß wie möglich gemacht werden sollten, sind sie in einer Vielfalt von Größen erhältlich, die von etwa 55 mm bis 68 mm reichen. Im allgemeinen wird der größte Block, der auf einem gegebenen halbfertigen Linsenrohling verwendet werden kann, ausgewählt. Es sollte klar sein, dass "Glaslinsenblöcke" im allgemeinen aus Stahl und nicht aus Glas bestehen. Sie werden normalerweise für Blocking-Glaslinsen verwendet. Zudem bestehen "Kunststofflinsenblöcke" nicht ausschließlich aus Kunststoff. Solche Blöcke bestehen normalerweise aus Aluminium.
Wenn eine Linse unter Verwendung einer Metalllegierung blockiert wurde, kann sie durch sie durch Schlag-Entblocken oder Heißwasser-Entblocken entblockt werden.
Schlag-Entblocken von Kunststofflinsen erfolgt mit einem Ring, der um die Innenseite des Linsenblocks auf der vorderen Fläche der Linse angeordnet ist. Er ist tiefer als der Block, so dass, wenn die Linse und der Block mit der Blockseite nach unten gedreht werden, der Ring gegen eine flache Fläche geschlagen werden kann. Der Block fällt durch den Schlag von der Linse ab.
Heißwasser-Entblocken ist eine üblicherweise verwendete Technik, bei der ein Heißwasserbad verwendet wird. Die Temperatur des Wassers wird unterhalb des Siedepunkts des Wassers gehalten. Die blockierten Linsen werden auf ein Gestell gelegt, welches in das Wasser herabgesenkt wird. Wenn sich die Linse unter dem Wasser befindet, beginnt die Legierung zu schmelzen und tröpfelt auf den Boden des Gefäßes. Es liegt ein Ventil am Boden des Gefäßes vor, durch welches die flüssige Legierung von Zeit zu Zeit abgelassen werden kann. Nach dem Entblocken werden die Blöcke und die Linsen aus dem Gestell entfernt, das Oberflächenband wird entfernt und die Linsen werden gereinigt.
Es wurden Versuche unternommen, anstelle der toxischen Metalllegierung weniger toxische Materialien zu verwenden. Z. B, wurden Materialien versucht, die niedermolekulare thermoplastische Polymere und Harze umfassen. Unglücklicherweise weisen einige dieser Zusammensetzungen im allgemeinen schlechte physikalische Eigenschaften auf (z. B. sind sie relativ spröde und haben eine geringe Kohäsionskraft oder Zugfestigkeit). Andere sind sehr weich und wachsartig (oder werden weich und wachsartig während der Anwendung) und neigen zum Verbiegen, was eine Linsenverzerrung während der Verarbeitung verursachen könnte. Zusätzlich dazu sind einige dieser Zusammensetzungen auch sehr klebrig, und es ist unangenehm mit ihnen zu arbeiten, und sie kleben nicht direkt gut an Glaslinsen. Das Reinigen der Linsenrohlinge von diesen klebrigen Zusammensetzungen kann sehr zeitraubend sein und erhöht in beträchtlichem Maße die Kosten des Linsenherstellungsverfahrens. Auch sind derzeitige Wachszusammensetzungen häufig wärmeempfindlich bei Temperaturen, die während normaler Verarbeitungsbedingungen (z. B. Schleifen und Polieren) angetroffen werden. Materialien, die bei normalen Arbeitstemperaturen empfindlich sind (z. B. solche Materialien, die bei solchen Temperaturen in beträchtlichem Maße erweichen) sind zum Gebrauch in dieser Anwendung unerwünscht. Auch werden einige der Materialien auf Wachsbasis nicht zum Gebrauch in dieser Anwendung empfohlen. Auch werden einige der Materialien auf Wachsbasis nicht zum Gebrauch bei Glaslinsen empfohlen oder können nicht in Gegenwart von Gleitmitteln auf Erdölsbasis verwendet werden.

Kurzbeschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen ophthalmischen Linsenblock, umfassend eine verfestigte Masse einer thermoplastischen Blocking-Zusammensetzung, die aus einer Mischung zwischen 30 und 65 Gew.-% eines Kohlenwasserstoffharzes und zwischen 20 und 70 Gew.-% eines in der Seitenkette kristallisierbaren Kohlenwasserstoff-Polymers oder -Copolymers besteht, wobei die Zusammensetzung bei 21ºC fest ist und einen ausreichend niedrigen Schmelz- oder Erweichungspunkt hat, so dass die Zusammensetzung benachbart zu einem ophthalmischen Linsenblock angeordnet werden kann, während sie sich bei ihrem Schmelz- oder Erweichungspunkt befindet, ohne dass der Linsenrohling beschädigt wird.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen ophthalmischen Linsenblock- Kit, umfassend einen wie oben definierten ophthalmischen Linsenblock und ein Linsenrohling-Band oder eine Linsenrohling-Beschichtung, wobei die Blocking-Zusammensetzung ein ausreichendes Haftvermögen an das Linsenrohling-Band oder die Linsenrohling-Beschichtung aufweist, so dass eine ophthalmische Linse während eines Herstellungsvorgangs festgehalten wird.
Die Linsen-Blocking-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind nichttoxisch, vom Umweltgesichtspunkt aus gesehen sicher und vorzugsweise bioabbaubar. Die Materialien können vorzugsweise mit bestehenden Verarbeitungsgerätschaften verwendet werden und recycelt werden.
Die Zusammensetzung ist bei 21ºC fest und hat einen ausreichend niedrigen Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt, so dass die Zusammensetzung benachbart zu einem ophthalmischen Linsenrohling angeordnet werden kann, während sie sich bei ihrem Schmelz- oder Erweichungspunkt befindet, ohne dass der Linsenrohling beschädigt wird. Die Zusammensetzung hat auch ein ausreichendes Haftvermögen an einem Linsenrohling oder einer Linsenrohling-Beschichtung oder einem Linsenrohling-Band, um eine ophthalmische Linse während des Herstellungsverfahrens festzuhalten. Ophthalmische Linsenblockierungs-Kits werden bereitgestellt, die die thermoplastische Blocking-Zusammensetzung und gegebenenfalls ein Linsenrohling-Band oder eine Linsenrohling-Beschichtung und/oder einen vorher geformten Basisblock umfassen. Bevorzugte vorher geformte Basisblöcke umfassen ein vorderes Teil, das einen auf negative Weise konisch zulaufenden, peripheren Rand aufweist. Der bevorzugte vorher geformte Basisblock hält leicht die thermoplastische Blocking-Zusammensetzung zurück, kann jedoch nach der Anwendung leicht von derselben abgetrennt werden. Bevorzugte Linsenrohling-Bänder sind anpassungsfähig und umfassen einen Polymerträger, der sowohl polare als auch nichtpolare Struktureinheiten oder eine vollkommen zwischenpolare Natur aufweist. Durch Einstellen des Verhältnisses von polaren und nicht polaren Struktureinheiten auf der Oberfläche des Bandes, kann die Haftung an eine thermoplastische Blocking-Zusammensetzung eingestellt werden.
Es kann ein Verfahren zum Festhalten eines ophthalmischen Linsenrohlings beschrieben werden, das die folgenden Schritte umfasst: das Bereitstellen einer wie oben beschriebenen Linsen-Blocking-Zusammensetzung; das Erwärmen der Linsen-Blocking-Zusammensetzung auf ihren Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt; das Bereitstellen eines das Blocking-Material aufnehmenden Hohlraums an dem Linsenrohling; das Formen der ophthalmischen Linsen-Blocking-Zusammensetzung in dem das Blocking-Material aufnehmenden Hohlraum und das Verfestigenlassen der Zusammensetzung. Alternativ kann ein Verfahren zum Festhalten eines ophthalmischen Linsenrohlings beschrieben werden, das die folgenden Schritte umfasst: das Bereitstellen eines ophthalmischen Linsenblocks, der eine verfestigte Masse einer thermoplastischen Blocking-Zusammensetzung umfasst und vorzugsweise ein wärmeabsorbierendes Material umfasst; das Erwärmen der Oberfläche der Linsen-Blocking-Zusammensetzung auf ihren Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt; das Anordnen eines Linsenrohlings an der erweichten Oberfläche der Linsen-Blocking-Zusammensetzung und das Ermöglichen einer erneuten Verfestigung der Zusammensetzung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird in Verbindung mit den Zeichnungen besser verstanden, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ophthalmischen Linsenrohlings und eines Linsenblocks ist;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines ophthalmischen Linsenrohlings und eines Linsenblocks ist, wobei der ophthalmische Linsenrohling und ein Linsenblock unter Verwendung einer Linsen-Blocking-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung aneinander befestigt sind;
Fig. 3 eine Stirnseitenansicht des ophthalmischen Linsenrohlings und Linsenblocks von Fig. 2 ist;
Fig. 4a und Fig. 4b Seiten- und Stirnseitenansichten eines ophthalmischen Linsenrohlings und eines Linsenblocks sind, die aus einer Linsen-Blocking- Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildet wurden;
Fig. 4c eine Seitenansicht eines ophthalmischen Linsenrohlings und eines Werkzeugs sind, in das eine Linsen-Blocking-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eingespritzt werden kann, um einen Linsenblock zu bilden;
Fig. 5a und Fig. 5b Seiten- und Stirnseitenansichten eines alternativen ophthalmischen Linsenrohlings und eines Linsenblocks sind, die aus einer Linsen-Blocking-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildet wurden;
Fig. 6a und Fig. 6b Seiten- und Stirnseitenansichten eines alternativen ophthalmischen Linsenrohlings und eines Linsenblocks sind, die teilweise aus einer Linsen-Blocking-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung und unter Verwendung eines vorher geformten Basisblocks hergestellt wurden;
Fig. 7a und Fig. 7b Seiten- und Stirnseitenansichten eines alternativen ophthalmischen Linsenrohlings und eines Linsenblocks sind, die teilweise aus einer Linsen-Blocking-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung und unter Verwendung eines vorher geformten Basisblocks hergestellt wurden;
Fig. 8a eine Seitenansicht eines ophthalmischen Linsenrohlings und eines Linsenblocks sind, die teilweise aus einer Linsen-Blocking-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung und unter Verwendung eines vorher geformten Basisblocks hergestellt wurden; Fig. 8b eine Seitenansicht des ophthalmischen Linsenrohlings und des Blocks von Fig. 8a ist, die weiterhin einen Querschnitt einer Kühlringform zeigt; Fig. 8c eine Querschnittsansicht des Blocks von Fig. 8a und Fig. 8b ist;
Fig. 8d eine Querschnittsansicht eines Blocks ist, der dem Block ähnlich ist, der in Fig. 8a und Fig. 8b abgebildet ist, der aber einen alternativen Ort für den Einfüllkanal hat;
Fig. 8e bis Fig. 8g Seiten- und Stirnseitenansichten des vorher geformten Basisblocks von Fig. 8c sind;
Fig. 9e bis Fig. 9g Seiten- und Stirnseitenansichten eines alternativen vorher geformten Basisblocks sind, der einen bogenförmigen Außenrand hat; und
Fig. 10e bis Fig. 10g Seiten- und Stirnseitenansichten eines alternativen vorher geformten Basisblocks sind, der einen verkeilten Außenrand hat.
In der Erfindung werden bestimmte Prinzipien und/oder Konzepte verwendet, die in den dieser Patentschrift beigefügten Ansprüchen beschrieben werden. Der Fachmann der Technik der Linsenherstellung, auf die sich die Erfindung bezieht, wird erkennen, dass diese Prinzipien und/oder Konzepte in einer Vielfalt von Ausführungsformen erläutert werden können, die sich von den exakten Ausführungsformen unterscheiden können, die in dieser Patentschrift zum Zwecke der Erläuterung verwendet werden. Aus diesen Gründen soll die in dieser Patentschrift beschriebene Erfindung nicht nur auf die erläuternden Ausführungsformen beschränkt sein, sondern im Hinblick auf die beigefügten Ansprüche ausgelegt werden.

Definitionen

Falls nichts Anderweitiges angegeben ist, bezieht sich der Ausdruck "Molmasse" in dieser Patentschrift auf das "Massenmittel der Molmasse" (Mw = ΣiNiMi²/ΣiNiMi). Obwohl das Massenmittel der Molmasse (Mw) auf verschiedenartige Weise mit einigen Unterschieden bezüglich des Ergebnisses bestimmt werden kann, und zwar in Abhängigkeit von der verwendeten Methode, ist es zweckmäßig, Gelpermeationsclhromatographie zu verwenden. Herstellungstechniken von Standardproben sollten beachtet werden, Molmassenwerte, die von kommerziellen Herstellern von verschiedenen Materialien angegeben werden, werden nicht immer als Massenmittel der Molmasse dargestellt. Die angegebene Molmasse wird oft dargestellt, um das bestimmte Material zu identifizieren.
Der hierin verwendete Ausdruck "Zahlenmittel der Molmasse" (Mn) bezieht sich auf das Gesamtgewicht aller Moleküle in einer Polymerprobe, geteilt durch die gesamte vorliegende Anzahl von Stoffmengen (mol) (Mn = ΣiNiMi/ΣiNi). Obwohl das Zahlenmittel der Molmasse auf verschiedenartige Weise mit einigen Schwierigkeiten in Bezug auf das Ergebnis bestimmt werden kann, und zwar in Abhängigkeit von der verwendeten Methode, ist es zweckmäßig, Gelpermeationschromatographie zu verwenden.
Der hierin verwendete Ausdruck "Z-Mittel der Molmasse" (Mz) bezieht sich auf ein Massenmittel der Molmasse, das durch die Gleichung: Mz = ΣiNiMi³/ΣiNiMi² definiert ist. Obwohl das Z-Mittel der Molmasse auf verschiedenartige Weise mit einigen Schwierigkeiten in Bezug auf das Ergebnis bestimmt werden kann, und zwar in Abhängigkeit von der verwendeten Methode, ist es zweckmäßig, Gelpermeationschromatographie zu verwenden.
Der hierin verwendete Ausdruck "Polydispersität" bezieht sich auf das Verhältnis des "Massenmittels der Molmasse" eines Materials geteilt durch sein "Zahlenmittel der Molmasse" (Mw/Mn).
Der hierin verwendete Ausdruck "Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt" bezieht sich auf die Temperatur, bei der sich ein Material aus seinem kühlen Zustand in seinen warmen Zustand umgewandelt hat und befähigt ist, geformt zu werden, um sich einem Linsenrohling anzupassen.
Der hierin verwendete Ausdruck "Linsenblock" bezieht sich auf die gesamte dreidimensionale Apparatur, die an dem Linsenrohling befestigt ist und zur "Handhabung" des Linsenrohlings während der Verarbeitung verwendet wird. Dieser Ausdruck schließt jeden wahlweisen vorher gebildeten Basisblock und die thermoplastische Blocking-Zusammensetzung ein, welche den vorher gebildeten Basisblock an der Linse befestigt. Dieser Ausdruck schließt nicht die Linse selbst oder ein beliebiges Linsenoberflächenschutz- Band oder eine beliebige Linsenoberflächenschutzbeschichtung ein, die vor dem Blockieren auf die Linse aufgetragen wird.

Ausführliche Beschreibung

Eine Vielfalt von Materialien kann in den ophthalmischen Linsen-Blocking- Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die hierin beschriebenen Materialien stellen eine Blocking-Zusammensetzung bereit, die viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Metalllegierungen hat. Z. B. sind die Materialien nicht toxisch, vom Umweltgesichtspunkt aus gesehen sicher und vorzugsweise bioabbaubar. Die Materialien können Gew.-% mit bestehenden Verarbeitungsgerätschaften verwendet werden und recycelt werden.
Bevorzugte Zusammensetzungen umfassen ein thermoplastisches Material, wobei die Auswahl desselben teilweise auf der erwünschten Endanwendung der Zusammensetzung (z. B. dem Typ der zu blockierenden Linse, ob die Zusammensetzung zur Bildung eines Blocks oder zum Befestigen eines vorher geformten Blocks verwendet wird, usw.) und den erwünschten Eigenschaften der Zusammensetzung im geschmolzen oder erweichten ("warmen") Zustand und dem festen oder harten ("kühlen") Zustand basieren sollte.
Der warme Zustand ist gekennzeichnet durch einen beträchtlichen Massefluss der Blocking-Zusammensetzung unter mäßigem Druck bei irgendeiner Temperatur zwischen oberhalb von Raumtemperatur (vorzugsweise oberhalb von etwa 35ºC) und der maximalen Temperatur, die durch den Linsenrohling auf sichere Weise toleriert werden kann, an welchem die Zusammensetzung gebildet oder angewendet wird (z. B. für ein thermoplastisches Material vorzugsweise unterhalb von etwa 85ºC, mehr bevorzugt unterhalb von etwa 75ºC). Besonders bevorzugte thermoplastische Materialien der vorliegenden Erfindung haben eine ausreichend hohe Wärmekapazität, so dass eine Temperatur von 85ºC toleriert werden kann. Demgegenüber können auf 85ºC erwärme Metalllegierungen ein Schmelzen oder Verwerfen einer Kunststofflinse bewirken.
Der kühle Zustand ist durch folgendes gekennzeichnet: eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit, um das Befestigen eines Linsenrohlings an einem Block zu ermöglichen, und einen minimalen scheinbaren Massefluss der Blocking-Zusammensetzung unter typischen Linsen-Verarbeitungsspannungen und/oder Drücken bei Temperaturen in der Nähe von Raumtemperatur oder darunter.
Die Eigenschaften des warmen Zustandes und des kalten Zustandes ermöglichen ein Erwärmen der Blocking-Zusammensetzung auf eine mäßige Temperatur, ein Formen derselben, während sie warm ist, um sich an einen Linsenrohling anzupassen, und ein Abkühlen oder Abkühlenlassen derselben, um einen im Wesentlichen steifen Block oder eine Blocking-Zusammensetzung zu bilden.
Geeignete thermoplastische Materialien zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung schließen die folgenden ein: Polyester und Polyurethane, wie solche, die in den US Patenten Nr. 3,382,202, 4,059,715, 4,182,829, 4,327,013, 4,361,538, 4,552,906 und 4,569,342 beschrieben werden; Copolymere, wie solchen die in den US Patenten Nr. 4,659,786 (z. B. Polyester-Polysiloxan-Blockcopolymere), 4,740,245 (z. B. Ethylen- Vinylacetat- Copolymere) und 4,768,951 (z. B. Ionomer-Harze von Ethylen- Copolymeren) beschrieben werden; segmentierte Copolyester und Polyetherester, wie solche, die in den US Patenten Nr. 3,651,014, 4,173,506, 4,059,715, 4,066,600, 4,025,694, 4,430,429 und 4,552,906 beschrieben werden; Ethylen-Vinylacetat-Harze, wie solche, die in der Europäischen Patentanmeldung, Anmeldungsnummer 0 359 135 und Kokai Nr. Sho 63 [1988]-9653 6 beschrieben werden; Blends aus aromatischen Kohlenwasserstoffharzen und in den Seitenketten kristallisierbaren Kohlenwasserstoff-Polymeren oder -Copolymeren; und Polycaprolactone, wie solche, die in den US Patenten Nr. 5,066,231, 5,040,976 und 5,026,278 beschrieben werden.
Geeignete thermoplastische Materialien haben ein Massenmittel der Molmasse von wenigstens etwa 1000. Bevorzugte thermoplastische Materialien haben ein Massenmittel der Molmasse zwischen etwa 1000 und 100 000; mehr bevorzugte Materialien haben ein Massenmittel der Molmasse zwischen etwa 10 000 und 70 000; und am meisten bevorzugte Materialien haben ein Massenmittel der Molmasse zwischen etwa 12 000 und 65 000. Bevorzugte thermoplastische Materialien haben ein Zahlenmittel der Molmasse zwischen etwa 1000 und 100 000; mehr bevorzugte Materialien haben ein Zahlenmittel der Molmasse zwischen etwa 3000 und 50 000; und am meisten bevorzugte Materialien haben ein Massenmittel der Molmasse zwischen etwa 4 000 und 45 000. Bevorzugte thermoplastische Materialien haben eine Polydispersität von weniger als etwa 10; mehr bevorzugte Materialien haben eine Polydispersität von weniger als etwa 8; am meisten bevorzugte Materialien haben eine Polydispersität von weniger als etwa 6.
In einer derzeit bevorzugten Ausführungsform ist das thermoplastische Material ein Homopolymer oder ein Copolymer von -Caprolacton. Bevorzugte Polycaprolactone haben die allgemeinen Formel:
in der R¹ ein aromatisches oder geradkettiges oder verzweigtes aliphatisches Gerüst ist, das gegebenenfalls einen oder mehrere nichtstörende Substituenten aufweisen kann, wie Hydroxyl- oder Amingruppen, w 1 ist, wenn R¹ Wasserstoff ist, und w ansonsten einen durchschnittlichen Wert von etwa 1 bis etwa 4 hat, M Sauerstoff oder -NR²- ist, wobei R² Wasserstoff oder eine nichtstörende aromatische oder aliphatische Gruppe ist, und das durchschnittliche Produkt von w mal x vorzugsweise größer als etwa 35 ist.
Mischungen von Polycaprolactonen können auch verwendet werden. Zusammensetzungen, die eine Mischung von hoch- und niedermolekularen Polycaprolactonen enthalten, können sowohl einen höheren Modul als auch eine niedrigere Viskosität haben als eine Zusammensetzung, die nur eines der Bestandteil-bildenden Polycaprolactone enthält. Mit anderen Worten: die Mischung stellt eine synergistische Kombination von Modul und niedriger Viskosität bereit. Z. B. können Mischungen von Polycaprolactonen mit hoher Molmasse (z. B. einem Zahlenmittel der Molmasse von größer als etwa 20 000) und Polycaprolactonen mit niedriger Molmasse (z. B. einem Zahlenmittel der Molmasse von weniger als etwa 20 000) verwendet werden. Falls es erwünscht ist, kann mehr als ein Polycaprolacton mit hoher oder niedriger Molmasse verwendet werden. Z. B. kann man zwei unterschiedliche Polycaprolactone mit niedriger Molmasse und ein Polycaprolacton mit hoher Molmasse verwenden.
In dieser Patentschrift bezieht sich ein "Polycaprolacton mit hoher Molmasse" auf ein -Caprolacton-Homopolymer oder -Copolymer, dessen Zahlenmittel der Molmasse wenigstens etwa 20 000 und vorzugsweise wenigstens etwa 30 000 ist. Die Polycaprolactone hoher Molmasse haben die oben beschriebene allgemeine Formel, in der R¹, R², w und M wie oben definiert sind, und das Produkt aus w mal x größer als etwa 175 ist. Das Produkt aus w mal x ist mehr bevorzugt wenigstens etwa 250 und liegt am meisten bevorzugt zwischen etwa 250 und 440.
Das Polycaprolacton niedriger Molmasse ist ein &epsi;-Caprolacton-Homopolymer oder -Copolymer, dessen Zahlenmittel der Molmasse kleiner als etwa 20 000 und vorzugsweise kleiner als etwa 10 000 ist. Die Polycaprolactone niedriger Molmasse haben vorzugsweise die oben beschriebene Formel, in der R¹, R², w und M wie oben definiert sind, und das Produkt aus w mal x kleiner als etwa 175 ist. Das Produkt aus w mal x ist mehr bevorzugt kleiner als etwa 100 und liegt am meisten bevorzugt zwischen etwa 3 und 90.
Wenn die Zusammensetzung eine Mischung von Polycaprolactonen mit hoher und niedriger Molmasse umfasst, liegt - als weiterer Hinweis - das Gewichtsverhältnis von hochmolekularen Polycaprolactonen zu niedermolekularen Polycaprolactonen vorzugsweise zwischen etwa 9,5 : 0,5 und 0,5 : 9,5, mehr bevorzugt zwischen etwa 9 : 1 und 1 : 9, am meisten bevorzugt ist es 50 : 50 bis 1,5 : 8,5, und es hängt teilweise von der beabsichtigten Verwendung der Zusammensetzung ab.
Das Polycaprolacton kann erwünschtenfalls Eigenschafts-modifizierende oder vernetzbare funktionelle Gruppen (z. B. Hydroxyl-, Acrylat-, Methacrylat-, Epoxy-, Isocyanato- oder Vinylgruppen) enthalten, falls dies erwünscht ist.
Bevorzugte im Handel erhältliche Polycaprolactone hoher Molmasse schließen die folgenden ein: "TONE P-767" Polycaprolacton von Union Carbide Corp., die "CAPA"-Polycaprolactone "640" (angegebene Molmasse von 40 000), "650" (angegebene Molmasse von 50 000) und "656" (angegebene Molmasse von 56 000) von Solvay Interox und die verschiedenen Polycaprolactone hoher Molmasse, die von Daicell Chemical Industry Co., Ltd. erhältlich sind. Andere geeignete Polycaprolacton-Polymere hoher Molmasse schließen CAPA 630 von Solvay Interox ein.
Bevorzugte im Handel erhältliche Polycaprolactone niedriger Molmasse schließen die folgenden ein: "TONE P-300" Polycaprolacton (angegebene Molmasse von 10 000), "TONE 1270" Polycaprolacton (angegebene Molmasse von 4000), die "TONE" Polycaprolactondiole "0200" (angegebene Molmasse von 530), "0210" (angegebene Molmasse von 830), "0230" (angegebene Molmasse von 1250), "0240" und "2240" (angegebene Molmasse von 2000) und "0250" (angegebene Molmasse von 3000), die "TONE" Polycaprolactontriole "0301" (angegebene Molmasse von 300), "0305" (angegebene Molmasse von 540) und "0310" (angegebene Molmasse von 900) von Union Carbide Corp. sowie die "CAPA"-Polycaprolactondiole "203" (angegebene Molmasse von 400) bis "240" (angegebene Molmasse von 4000) die "CAPA" Polycaprolactontriole "304" (Molmasse von 250) und "305" (angegebene Molmasse von 540), und die "CAPA" Polycaprolactontetraole "316" (angegebene Molmasse von 1000), die von Solvay Interox erhältlich sind.
Die Mengen des hochmolekularen und/oder niedermolekularen Polycaprolactons und die Mengen der anderen Bestandteile in den Blocking- Zusammensetzungen der Erfindung werden üblicherweise auf empirische Weise ausgewählt. Die Auswahl sollte teilweise auf der erwünschten Endanwendung der Zusammensetzung und den erwünschten Eigenschaften im geschmolzenen oder erweichten ("warmen") Zustand und im festen oder harten ("kühlen") Zustand basieren. Für Polycaprolactone ist der warme Zustand durch eine amorphe Mikrostruktur und einen beträchtlichen Massefluss unter mäßigem Druck bei einer beliebigen Temperatur zwischen etwa 35ºC und etwa 85ºC gekennzeichnet, obwohl ein Maximum von etwa 75ºC bevorzugt wird. Der kühle Zustand ist durch eine verfestigte, halbkristalline Polycaprolacton-Mikrostruktur und durch einen minimalen, vorzugsweise keinen Massefluss unter mäßigem Druck bei Temperaturen unterhalb von 21ºC gekennzeichnet.
Mischungen der Polycaprolactone mit anderen geeigneten und kompatiblen Materialien und Polymeren können auch verwendet werden. Z. B. kann ein geeignetes Polycaprolacton-Material mit einem Ethylen-Vinylacetat ("EVA")- Harz vermischt werden. Geeignete EVA-Harze werden in der Europäischen Patentanmeldung, Anmeldungsnummer 0 359 135 und Kokai Nr. Sho 63[1988]-96536 beschrieben. Geeignete im Handel erhältliche EVA-Harze schließen die nachstehend gezeigten "ELVAX"-Harze ein.
Diese Harze sind von E. I. DuPont de Nemours and Co. im Handel erhältlich. "ULTRATHENE" EVA-Harze von Quantum Chemical Corp. und "ESCORENE" EVA-Harze von Exxon Chemical Corp. sind auch brauchbar. Mischungen von harzen können verwendet werden, falls dies erwünscht ist.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das thermoplastische Material eine Mischung der oben erwähnten EVA-Harze mit einem geeigneten Wachsmaterial (z. B. paraffinische Kohlenwasserstoffe). Geeignete Wachsmaterialien schließen die folgenden ein: im Handei erhältliche Wachse wie "SHELLWAX" und "SHELLMAX", die von Shell Oil Company, Houston TX erhältlich sind, und "EPOLENE"-Wachse, die von Eastman Chemical Products, Inc. Kingsport, TN erhältlich sind. "SHELLWAX"-Wachse sind in einer Vielzahl von Qualitäten erhältlich, die Schmelzpunkte von 50ºC bis 84ºC haben. Geeignete "SHELLWAX"-Wachse schließen die Qualitäten 100, 120, 200, 270, 300 und 700 ein. "SHELLWAX"-Qualität 200 wird derzeit besonders bevorzugt. Geeignete "EPOLENE"-Wachse sind in einer Vielzahl von Qualitäten erhältlich, die Molmassen von etwa 1800 bis 23 000 haben.
Die bevorzugten Mengen an thermoplastischem Harz und Wachs in dieser Ausführungsform der thermoplastischen Blocking-Zusammensetzung sind wie folgt:
In einer anderen Ausführungsform ist das thermoplastische Material ein aus Segmenten bestehender Copolyester, der vorzugsweise im Wesentlichen aus einer Vielfalt von wiederkehrenden intralinearen, langkettigen und kurzkettigen Ester-Einheiten besteht, die durch Esterbindungen Kopf- Schwanz verbunden sind. Diese sind feste, nicht klebrige, stark kohäsive, lösungsmittelfreie thermoplastische Polymere. Sie bestehen im Wesentlichen aus etwa 5 bis 75 Gew.-% amorphen Ester-Einheiten und 95 bis 25 Gew.-% kristallisierbaren Ester-Einheiten, die durch Esterbindungen verbunden sind (der hierin verwendete Ausdruck "kristallisierbar" schließt sowohl kristalline Ester-Einheiten als auch Einheiten ein, die kristallin werden können).
Die kristallisierbaren Ester-Einheiten in den Copolyestern haben die Formel -C(O)R&sub1;C(O)-OR&sub2;O- (Formel I), und die amorphen Ester-Einheiten haben die Formel -C(O)R&sub3;C(O)-OR&sub4;O- (Formel II), wobei
R&sub1; vorzugsweise der zweibindige Rest ist, der nach dem Entfernen von Carboxylgruppen aus einer Dicarbonsäure mit einer Molmasse von weniger als etwa 300 zurückbleibt, R&sub1; mehr bevorzugt aus Resten (die nach dem Entfernen von Carboxylgruppen zurückbleiben) einer oder mehrerer Disäuren besteht, die ausgewählt sind aus gesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren, welche 4 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten (die Reste derselben enthalten 2 bis 8 Kohlenstoffatome) und alternativ dazu und weniger bevorzugt aus aromatischen Dicarbonsäuren, wie Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, 4,4'-Benzophenondicarbonsäure, 4,4'-Diphenylmethandicarbonsäure, 4,4'-Diphenyletherdicarbonsäure, 4,4'-Diphenylthioetherdicarbonsäure und 4,4'-Diphenylamindicarbonsäure;
R&sub2; vorzugsweise der zweibindige Rest ist, der nach dem Entfernen von Hydroxylgruppen aus einem niedermolekularen Diol mit einer Molmasse von weniger als etwa 250 zurückbleibt, mehr bevorzugt R&sub2; aus Resten (die nach dem Entfernen der Hydroxylgruppen zurückbleiben) eines oder mehrerer gesättigter aliphatischer Diole besteht, die 2 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten;
R&sub3; vorzugsweise R&sub1; ist, gegebenenfalls R&sub3; R&sub5; ist, wobei R&sub5; aus den zweibindigen Resten besteht, die 22 bis 50 Kohlenstoffatome enthalten, welche nach dem Entfernen der Carboxylgruppen aus den gesättigten aliphatischen Dimersäuren zurückbleiben (d. h. das polymerisierte und hydrierte Produkt von zwei Molekülen einer ethylenisch ungesättigten Festtsäure, die etwa 12 bis 16 Kohlenstoffatome enthält, wobei die Dimersäure somit gesättigt ist und 24 bis 52 Kohlenstoffatome enthält); und
R&sub4; R&sub2; oder R&sub6; ist, wobei R&sub6; aus den zweibindigen Resten besteht, die nach dem Entfernen der Hydroxylgruppen aus einem langkettigen aliphatischen Diol zurückbleiben, das eine durchschnittliche Molmasse von 200 bis 4000 (vorzugsweise 400 bis 2000 und mehr bevorzugt von 600 bis 2000) hat, mit der Maßgabe, dass wenigstens eines von R&sub3; und R&sub4; in jeder amorphen Ester-Einheit R&sub5; oder R&sub6; ist, und mit der Maßgabe, dass, wenn R&sub1; aromatisch ist, R&sub2; 6 bis 12 Kohlenstoffatome enthält, und der Gehalt an Amorphem 50 bis 75 Gew.-% ausmacht.
Die Copolyester haben vorzugsweise DTA-Schmelztemperaturen von etwa 25ºC bis 150ºC und logarithmische Viskositätszahlen von vorzugsweise wenigstens 0,5 dl/g (diese und die anderen logarithmischen Viskositätszahlen werden hierin in Lösungen von Polymer in Chloroform von 0,3 g/dl bei 25ºC gemessen). Üblicherweise sind die logarithmischen Viskositätszahlen der Copolyester nicht größer als 1,5 dl/g bei 25ºC.
Die Copolyester der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise im Wesentlichen linear und weisen eine relativ hohe Festigkeit auf. Die linearen Copolymere werden aus kurz- und langkettigen Vorstufen hergestellt, die in Bezug auf Carboxyl und Hydroxyl difunktionell sind, z. B. organische Diole (Glycole) und Dicarbonsäuren. Die Disäure-Vorstufen, die R&sub1; enthalten, werden oft hierin als kurzkettige Disäuren bezeichnet, die Diol-Vorstufen, die R&sub2; enthalten, werden als kurzkettige Diole bezeichnet, die Disäure- Vorstufen, die R&sub5; enthalten, werden als langkettige Disäuren bezeichnet, die Diol-Vorstufen, die R&sub6; enthalten, werden als langkettige Diole bezeichnet. Die Carboxyl- und Hydroxyl-Funktionen treten am häufigsten in den Vorstufen als freie Säure und freie Base auf, sie können aber auch als einfach abgeleitete Funktionen, wie Ester, Säurechloride oder Anhydride auftreten, falls es erwünscht ist.
Die relative Menge der kristallisierbaren und amorphen Einheiten wird durch die Vorstufen-Beschickung bestimmt. Am häufigsten sind die Copolyester Reaktionsprodukte einer langkettigen und einer kurzkettigen Vorstufe mit einer Funktionalität und einer kurzkettigen Vorstufe der anderen Funktionalität. Im Falle einer solchen stöchiometrisch ausgeglichenen Beschickung von drei Monomeren können die Gew.-% der amorphen und kristallisierbaren Einheiten exakt berechnet werden (dies gilt auch, wenn mehr als drei Monomere, aber nur drei Typen, z. B. zwei kurzkettige Disäuren, ein kurzkettiges Diol und eine langkettige Disäure, aber kein langkettiges Diol vorliegen, usw.). Wenn jedoch Monomere aller vier Typen in der Beschickung eingeschlossen sind, sind die relativen Mengen von amorphen und kristallisierbaren Einheiten nicht exakt, sie können aber so ausgedrückt werden, dass sie zwischen zwei Werte fallen (wobei der Bereich ziemlich eng ist). Um somit den minimalen Gehalt an Amorphem in einem solchen Copolyester zu berechnen, wird angenommen, dass die maximal mögliche Reaktion zwischen dem kurzkettigen Diol und der kurzkettigen Disäure erfolgt (so dass der Gehalt an kristallisierbaren Einheiten maximiert wird). Um den maximalen Gehalt an Amorphem zu berechnen, wird angenommen, dass die maximal mögliche Reaktion zuerst zwischen der kurzkettigen Disäure und dem langkettigen Diol und zwischen dem kurzkettigen Diol und der langkettigen Disäure erfolgt, wobei die nach solchen Reaktionen zurückbleibenden Reaktionsteilnehmer (falls welche zurückbleiben) miteinander reagieren.
Die amorphen und kristallisierbaren Einheiten der Copolyester können in den Polymerketten alternieren oder in Blöcken des gleichen Typs auftreten, und dies kann in gewissem Maße durch das Herstellungsverfahren gesteuert werden. Z. B. können Prepolymere von kristallisierbaren und/oder amorphen Einheiten separat hergestellt werden, wodurch größere Blöcke eines Typs oder des anderen Typs gesichert werden, oder, wie es übliche Praxis ist, die Vorstufen (Monomere) können direkt und gleichzeitig in das Reaktionsgefäß gegeben werden.
Die amorphen Blöcke der Copolyester der Erfindung bestehen sehr oft aus alternierenden langkettigen Diol-Resten und kurzkettigen Disäure-Resten, dies ist aber nicht notwendigerweise der Fall. Obwohl es möglich ist, dass ein langkettiges Diol und eine langkettige Disäure abwechselnd reagieren, um Blöcke mehrerer Repetiereinheiten zu bilden, ist dies unwahrscheinlich und würde auf jeden Fall eine geringe Auswirkung auf die Eigenschaften des sich ergebenden Polymers haben. Die Endgruppen der Copolyester können eine einzige Funktionalität haben, wenn ein Überschuss einer Vorstufe eingeschlossen ist, oder sie können eine Mischung sein, wenn die Beschickung stöchiometrisch ausgeglichen war.
Die kurzkettigen Disäuren können gesättigte aliphatische Säuren mit 4 bis 40 Kohlenstoffatomen (einschließlich nicht verzweigter, verzweigter oder cyclischer Säuren mit 5 bis 6 Atomen im Ring) und/oder aromatische Säuren mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen sein. Beispiele geeigneter aliphatischer Säuren sind Bernstein-, Glutar-, Adipin-, Pimelin-, Suberin-, Azelain-, Sebacinsäure, 1,3- oder 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, 1,3-Cyclopentandicarbonsäure, 2-Methylbernsteinsäure, 2-Methylpentandisäure, 3-Methylhexandisäure, Kohlen-, Oxal-, Itacon-, Diethylmalon-, Fumar-, Citraconsäure, Allylmalonat, 4-Cyclohexen-1,2-dicarboxylat, 2,5-Diethyladipin-, 2-Ethylsuberin-, 2,2,3,3-Tetramethylbernsteinsäure, Decahydro-1,5- (oder 2,6-)- naphthalindicarbonsäure, 4,4'-Bicyclohexyldicarbonsäure, 4,4'-Methylenbis(cyclohexylcarbonsäure), 3,4-Furandicarboxylat und 1,1-Cyclobutandicarbonsäure und dergleichen. Andere repräsentative Dicarbonsäuren schließen die folgenden ein: Terephthal- und Isophthalsäure, Bibenzoesäure, substituierte Dicarboxy-Verbindungen mit Benzolkernen, wie Bis(p-carboxyphenyl)methan, p-Oxy(p-carboxyphenyl)benzoesäure, Ethylenbis- (p-oxybenzoesäure), 1,5-Naphthalindicarbonsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 2,7-Naphthalindicarbonsäure, Phenanthracendicarbonsäure, Anthracendicarbonsäure, 4,4'-Sulfonyldibenzoesäure usw.
Die kurzkettigen Diole schließen verzweigte, nicht verzweigte und cyclische aliphatische Diole mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen ein, wie z. B. Ethylenglycol, 1,3-Propylenglycol, 1,2-Propylenglycol, 1,4-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 2-Methyl-2,4-pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol, Cyclobutan-1,3-di(2'-ethanol), Cyclohexan-1,4-dimethanol, 1,10-Decandiol, und 1,12-Dodecandiol. Bevorzugt werden Diole mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen, wie Ethylen-, Propylen-, Isobutylen-, Tetramethylen-, Pentamethylen-, 2,2-Dimethyltrimethylen-, Hexamethylen- und Decamethylenglycole, Dihydroxycyclohexan, Cyclohexandimethanol, Resorcin, Hydrochinon, 1,5-Dihydroxynaphthalion usw. Besonders bevorzugt werden aliphatische Diole, die 2 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten. In den verwendbaren Bisphenolen sind Bis(p-hydroxy)diphenyl, Bis(p-hydroxyphenyl)methan und Bis(p-hydroxyphenyl)propan eingeschlossen.
Die chemische Struktur des langkettigen Diols ist nicht entscheidend. Beliebige Substituentengruppen, welche die Polymerisationsreaktion zur Bildung des Copolyesters nicht stören, können vorliegen. Somit kann die Kette eine einzige zweiwertige acyclische oder alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe, eine Poly(alkylenoxid)gruppe, eine Polyestergruppe, eine Kombination derselben oder dergleichen sein. Jede dieser Gruppen kann Substituenten enthalten, welche die Polymerisation unter Bildung des gemäß der Erfindung verwendeten Copolyesters nicht in einem wesentlichen Maße stören. Die hydroxyfunktionellen Gruppen der langkettigen Diole, die zur Herstellung der Copolyester verwendet werden, sollten so weit wie möglich terminale Gruppen sein.
Geeignete langkettige Diole schließen Poly(oxyalkylen)glycole ein, in denen die Alkylengruppe 2 bis 9 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 3 bis 8 Kohlenstoffatome und mehr bevorzugt 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthält. Unter diesen Verbindungen befinden sind Poly(alkylenoxid)glycole und Polyetherglycole, wie Poly(oxyethylen)glycole mit Molmassen von etwa 200, 600, 1500 und 2000, Poly(oxypropylen)glycole mit Molmassen von etwa 425 und 1800, Poly(oxytetramethylen)glycole, Poly(oxypentamethylen)glycol, Poly- (oxyhexamethylen)glycole, Poly(oxyheptamethylen)glycole, Poly(oxyoctamethylen)glycole, Poly(oxynonamethylen)glycole, Poly(1,2-butylenoxid)- glycol, statistische Copolymere oder Blockcopolymere derselben, z. B. Glycole, die sich von Ethylenoxid und 1,2-Propylenoxid ableiten, und Polyformale, die durch Umsetzung von Formaldehyd mit Glycolen, wie Pentamethylenglycol oder Mischungen von Glycolen, wie eine Mischung von Tetramethylen- und Pentamethylenglycolen, hergestellt werden. Ebenfalls eingeschlossen sind Poly(lacton)glycole, z. B. Poly(caprolacton)glycol; Poly(oxyalkylencarbonat)glycole, z. B. Poly(oxyethylencarbonat)glycol und Glycole, die eine Kohlenwasserstoff-Hauptkette enthalten, z. B. hydroxyterminiertes Polybutadien.
Die Copolyester können durch eine herkömmliche Polyester-bildende Polykondensationsteaktionen hergestellt werden, wobei eine oder mehrere kurzkettige Disäuren und/oder langkettige Disäuren oder deren Äquivalente (z. B. flüchtige Alkoholester, Säurechloride oder Anhydride der Disäuren) mit einer äquivalenten Menge einer oder mehrerer kurzkettiger Diole und/oder langkettiger Diole umgesetzt werden. Wenn Copolyester mit einer Säurezahl von nicht mehr als etwa 2 (was auf eine im Wesentlichen vollständige Umsetzung hinweist) und einer relativ hohen Molmasse erwünscht sind, wird es bevorzugt, dass die Polyesterreaktion in Gegenwart eines geeigneten Katalysators durchgeführt wird.
Die Auswahl des Verfahrens hängt von den Ausgangsmaterialien ab. So kann für eine einfache Veresterung einer kurzkettigen Disäure mit einem kurzkettigen Diol und einem langkettigen Diol die Disäure allein vorzugsweise als Veresterungskatalysator fungieren. Gegebenenfalls wird man jedoch als Katalysator eventuell eine Verbindung verwenden, die eine Ionisationskonstante von größer als etwa 10&supmin;³ aufweist, wie z. B. p-tert- Butylbenzolsulfonsäure. Für die Veresterung durch Esteraustausch wird ein Esteraustausch-Katalysator verwendet. Geeignete Katalysatoren schließen z. B. Mangan(II)acetat, Calciumacetat, Zinkacetat, Natriummethoxid, Antimonoxid, Antimonglycoxid, Tetraalkyltitanate, komplexe Titanate, wie Magnesiumhexaalkyltitanate, oder andere geeignete Esteraustausch- Katalysatoren ein, wie in der Literatur beschrieben wird, die sich auf die Herstellung von Polyestern bezieht.
In einer anderen Ausführungsform ist das thermoplastische Material eine Mischung aus (i) einem Kohlenwasserstoffharz, vorzugsweise einem aromatischen Kohlenwasserstoffharz, (ii) einem in der Seitenkette kristallisierbaren Kohlenwasserstoff-Polymer oder -Copolymer und gegebenenfalls (iii) einem Modifizierungsmittel oder einer Mischung von Modifizierungsmitteln, vorzugsweise geradkettigen Alkoholen.
Eine breite Vielfalt von Kohlenwasserstoffharzen kann in diesen Zusammensetzungen verwendet werden. Aliphatische Harze, aromatische Harze, Gemische von aliphatischen/aromatischen Harzen, hydrierte rein aromatische Harze und hydrierte Gemische aromatischer Harze können verwendet werden. Bevorzugte Kohlenwasserstoffharze haben Ring-Kugel-Erweichungspunkte von etwa 70ºC bis 110ºC, mehr bevorzugt von etwa 80ºC bis 100ºC, und am meisten bevorzugt von etwa 86ºC bis 90ºC. Das bevorzugte Massenmittel der Molmasse des Kohlenwasserstoffharzes ist etwa 450 bis 1650, mehr bevorzugt etwa 450 bis 1200, und am meisten bevorzugt etwa 450 bis 925. Geeignete Kohlenwasserstoffharze schließen REGALITE R-91, PICCOTAC 95, PICCOLYTE HM9, REGALREZ 1085 und 1094 und KRISTALEX 3085 (erhältlich von Hercules Inc.) ein.
Vorzugsweise umfasst die Mischung dieser Ausführungsform zwischen 30 und 65 Gew.-% Kohlenwasserstoffharz, mehr bevorzugt zwischen 40 und 65 Gew.-% Kohlenwasserstoffharz und am meisten bevorzugt zwischen 50 und 65 Gew.-% Kohlenwasserstoffharz.
Geeignete in der Seitenkette kristallisierbare Kohlenwasserstoff-Polymere oder -Copolymere, die in diesen Zusammensetzungen verwendet werden sollen, schließen Polymere ein, die auf einer Ethylen-Struktur mit seitenständigen Kohlenwasserstoff-Seitenketten basieren. Diese Polymere werden zuweilen "Poly-α-Olefine" oder "Poly-1-alkene" genannt. Bevorzugte in der Seitenkette kristallisierbare Kohlenwasserstoff-Polymere oder -Copolymere haben im Durchschnitt wenigstens etwa 8 Kohlenstoffatome in der Seitenkette. Bevorzugte in der Seitenkette kristallisierbare Kohlenwasserstoff- Polymere oder -Copolymere haben Kugel-Ring-Erweichungspunkte von etwa 54ºC bis 75ºC, und mehr bevorzugt von etwa 65ºC bis 75ºC. Das bevorzugte Zahlenmittel der Molmasse des in der Seitenkette kristallisierbaren Kohlenwasserstoff-Polymers oder -Copolymers beträgt etwa 500 bis 3000. Geeignete in der Seitenkette kristallisierbare Kohlenwasserstoff-Polymere oder -Copolymere schließen "VYBAR" 103 und 253 von Petrolite Corp. ein.
Mischungen dieser Polymere können verwendet werden, falls es erwünscht ist. Zusätzlich dazu wird angenommen, dass Copolymere von Ethylen mit Poly-1-alkenen für die Erfindung brauchbar sind. Bevorzugte 1-Alken- Comonomere haben eine Kohlenstofflänge von wenigstens etwa 10 Kohlenstoffatomen. Vorzugsweise umfasst die Mischung dieser Ausführungsform zwischen 20 und 70 Gew.-% in der Seitenkette kristallisierbares Kohlenwasserstoff-Polymer oder -Copolymer, mehr bevorzugt zwischen 25 und 60 Gew.-% in der Seitenkette kristallisierbares Kohlenwasserstoff- Polymer oder -Copolymer, und am meisten bevorzugt zwischen 30 und 50 Gew.-% in der Seitenkette kristallisierbares Kohlenwasserstoff-Polymer oder -Copolymer.
Die Mischung dieser Ausführungsform kann gegebenenfalls ein Modifizierungsmittel enthalten, wie Viskositätsverbesserer und/oder nachstehend beschriebene Leistungsregler. Geeignete Modifizierungsmittel für diese Mischung schließen folgendes ein: Carbonsäuren der allgemeinen Form CH&sub3;(CH&sub2;)nCOOH, wobei n zwischen 10 und 16 liegt; geradkettige, einwertige Alkohole der allgemeinen Form CH&sub3;(CH&sub2;)nOH, wobei n zwischen 11 und 19 liegt; und verzweigtkettige einwertige Alkohole mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen. Polyethylenglycole und Polyethylenglycolether-Modifizierungsmittel, die für andere Ausführungsformen der Erfindung geeignet sein können, werden für diese Ausführungsform nicht bevorzugt. Geeignete Alkohole schließen geradkettige Alkohole und verzweigtkettige Alkohole ein, wobei geradkettige Alkohole für diese Mischungen bevorzugt werden. Bevorzugte Modifizierungsmittel für die Mischung umfassen geradkettige Alkohole der allgemeinen Formel CH&sub3;(CH&sub2;)nOH, wobei n vorzugsweise zwischen 11 und 19 liegt, für Blocking-Zusammensetzungen, die eine Schmelztemperatur zwischen etwa 45 und 75ºC haben. Mehr bevorzugt liegt n zwischen 13 und 17 für diese Zusammensetzungen. Im allgemeinen kann die Anzahl der -CH&sub2;-Gruppen eingestellt werden, um die bestimmte verwendete thermoplastische Blocking-Zusammensetzung zu vervollkommnen. Eine größere Anzahl dieser Gruppen erhöht häufig die Schmelztemperatur des Alkohols. Wenn somit die Schmelztemperatur der verwendeten Blocking-Zusammensetzung größer als 75ºC ist, kann die Anzahl der -CH&sub2;-Gruppen größer sein. Demgegenüber sind Alkohole mit geringeren Anzahlen an -CH&sub2;-Gruppen häufig Flüssigkeiten bei Raumtemperatur. Ihre Verwendung in einer Blocking-Zusammensetzung kann eine Mischung ergeben, die sich etwas fettig anfühlt. Besonders bevorzugte einwertige, geradkettige Alkohol-Modifizierungsmittel zur Verwendung in Mischungen von Kohlenwasserstoffharzen und in der Seitenkette kristallisierbaren Kohlenwasserstoff-Polymeren oder -Copolymeren schließen die folgenden ein: 1-Octadecanol ("Stearylalkohol," erhältlich von Aldrich Chem. Co., Milwaukee, WI), 1-Hexadecanol ("Cetylalkohol," erhältlich von Aldrich Chem. Co.), 1-Tetradecanol ("Myristylalkohol," erhältlich von Aldrich Chem. Co.) und 1-Dodecanol ("Dodecylalkohol," erhältlich von Eastman Chem. Products, Inc., Kingsport, TN). Stearylalkohol und Myristylalkohol werden für diese Mischungen besonders bevorzugt. Mischungen von diesen beiden Alkoholen werden besonders bevorzugt.
Geeignete Mischungen umfassen bis zu etwa 15 Gew.-% Alkohol-Modifizierungsmittel. Die Mischung dieser Ausführungsform umfasst vorzugsweise zwischen 0,5 und 15 Gew.-% Modifizierungsmittel, mehr bevorzugt zwischen 2 und 10 Gew.-% Modifizierungsmittel, und am meisten bevorzugt zwischen 3 und 8 Gew.-% Modifizierungsmittel. Die Mischung dieser Ausführungsform kann auch eine geeignete Menge eines Antioxidationsmittels umfassen. Es wurde gefunden, dass z. B. etwa 1 Gew.-% BHT geeignet ist.
Geeignete thermoplastische Materialien haben einen Schmelz- oder Erweichungspunkt oberhalb von etwa 35ºC. Bevorzugte thermoplastische Materialien haben einen Schmelz- oder Erweichungspunkt zwischen etwa 40ºC und 85ºC, mehr bevorzugt zwischen etwa 45ºC und 75ºC, und am meisten bevorzugt zwischen etwa 50ºC und 70ºC. Eine Zusammensetzung hat ihren Schmelz- oder Erweichungspunkt erreicht, wenn sie ihren festen Zustand geändert hat und zu einem beträchtlichen Massefluss unter mäßigem Druck befähigt ist.
Bevorzugte Zusammensetzungen können unter Verwendung einer Standard-Blockingapparatur spritzgegossen werden. Typischerweise beträgt der in kommerziellen Blockingapparaturen verwendete Druck etwa 69 kPa (10 psi). Bevorzugte Zusammensetzungen zur Bildung von Blöcken sind befähigt, den Linsenblockhohlraum unter Verwendung einer Standardgerätschaft, wie einem "OPTEK" 200 Blocker von Optek Division, Associated Development Corp., Pinellas Park, FL, in weniger als etwa 2 Minuten zu füllen. Mehr bevorzugt kann der Hohlraum in weniger als 1 Minute gefüllt werden, und am meisten bevorzugt kann der Hohlraum in weniger als etwa 30 Sekunden gefüllt werden.
Eine übliche physikalische Eigenschaft, die in der Kunststoffindustrie gemessen wird, um die Fließeigenschaften eines Materials unter Druck zu charakterisieren, ist seine Viskosität. Geeignete Zusammensetzungen haben eine Viskosität, die ausreichend niedrig ist, so dass das Material, wenn es sich in seinem warmen Zustand befindet, leicht zu der Form des Linsenrohlings geformt werden kann. Bevorzugte Materialien haben eine Viskosität, die ausreichend niedrig ist, so dass das Material innerhalb einer vernünftigen Zeitspanne unter einem vernünftigen Druck spritzgegossen werden kann. Die Viskosität der Zusammensetzung ist vorzugsweise nicht so niedrig, dass die Zusammensetzung auf unerwünschte Weise beim Spritzgießen "rasch ausdampft" (d. h. auf unerwünschte Weise durch Risse zwischen dem Hohlraum und dem Linsenrohling fließt). Wenn die Zusammensetzung feste Hilfsstoffe, wie Füllstoffe, enthält, sollte zusätzlich dazu die Viskosität im warmen Zustand vorzugsweise ausreichend hoch sein, dass der Füllstoff sich nicht auf unerwünschte Weise absetzt.
Bevorzugte Blocking-Zusammensetzungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung mit herkömmlichen Blocking-Maschinen haben eine Scherviskosität (gemessen bei der erwünschten Anwendungstemperatur unter Verwendung eines Rheometrics Dynamic Analyzer (RDA-II) mit einer parallelen Platten-Geometrie von 25 mm und einer stationären Scherrate von 1 s&supmin;¹) zwischen 3 und 500 Pa·s. Mehr bevorzugte Blocking-Zusammensetzungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung mit herkömmlichen Blocking-Maschinen haben eine Scherviskosität zwischen 3 und 100 Pa·s. Am meisten bevorzugte Blocking-Zusammensetzungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung mit herkömmlichen Blocking-Maschinen haben eine Scherviskosität zwischen 3 und 30 Pa·s.
Die Blocking-Zusammensetzung sollte vorzugsweise bei ihrer Anwendungstemperatur ausreichend hart sein, um in der beabsichtigten Weise zu funktionieren. Wenn die Zusammensetzung z. B. zur Bildung eines vollständigen Blocks verwendet wird, sollte sie ausreichend hart sein, um die Kräfte und Spannungen auszuhalten, die während des typischen Linsen- Herstellungsverfahrens ausgeübt werden, einschließlich aller Kräfte und Spannungen, die auf die Zusammensetzung während des Einbaus und des Ausbaus aus der Linsen-Herstellungsapparatur ausgeübt werden, sowie alle Kräfte auszuhalten, die während des tatsächlichen Schleif- oder Endbehandlungsvorgangs auf die Zusammensetzung ausgeübt werden. Zusammensetzungen, die während dieser Arbeitsgänge deformiert werden oder in beträchtlichem Maße fließen, sind eventuell ungeeignet. Geeignete thermoplastische Materialien sind bei Temperaturen in der Nähe von Raumtemperatur oder darunter fest oder "hart" Bevorzugte thermoplastische Materialien sind bei Temperaturen unterhalb von etwa 40ºC fest, mehr bevorzugte thermoplastische Materialien sind bei Temperaturen unterhalb von etwa 45ºC fest, und am meisten bevorzugte thermoplastische Materialien sind bei Temperaturen unterhalb von etwa 50ºC fest.
Die Härte der Blocking-Zusammensetzung kann durch den Biegemodul des Materials gemessen werden. Diese Eigenschaft wird zweckmäßigerweise unter Verwendung der Dreipunktbiegetechnik gemessen, die in ASTM D790- 86 beschrieben wird. Geeignete Blocking-Zusammensetzungen haben einen mittleren Biegemodul von wenigstens 34,4 MPa, vorzugsweise von wenigstens 69 MPa, mehr bevorzugt von wenigstens 138 MPa, und am meisten bevorzugt von wenigstens 276 MPa, wenn die bei 21ºC gemäß ASTM-D790- 86 (unter Verwendung von wenigstens 3 Proben pro Test) getestet werden.
Bevorzugte feste Blocking-Zusammensetzungen weisen eine Shore "A" Härte von wenigstens 40 auf, wenn sie bei 21ºC unter Verwendung der Technik getestet werden, die in ASTM D2240 (unter Verwendung von wenigstens 3 Proben pro Test) beschrieben ist. Mehr bevorzugte Zusammensetzungen haben eine Shore "A" Härte von wenigstens 70, und am meisten bevorzugte Zusammensetzungen haben eine Shore "A" Härte von wenigstens 90. Wenn der Shore "A"-Wert eines bestimmten Materials außerhalb der Skala liegt, dann kann Shore "D" verwendet werden. Mehr bevorzugte feste Blocking-Zusammensetzungen weisen eine Shore "D" Härte von wenigstens 20 auf, wenn sie bei 21ºC unter Verwendung der Technik getestet werden, die in ASTM D2240 (unter Verwendung von wenigstens 3 Proben pro Test) beschrieben ist. Am meisten bevorzugte Zusammensetzungen haben eine Shore "D" Härte von wenigstens 25, und optimale Zusammensetzungen haben eine Shore "D" Härte von wenigstens 30.
Alternativ dazu kann die Härte der Zusammensetzung unter Verwendung einer Nanoeinkerbungstechnik gestestet werden, wie sie im Beispiel 2 beschrieben wird. Bevorzugte Zusammensetzungen haben eine Nanoeinkerbungshärte von wenigstens 1 GPa, mehr bevorzugte Zusammensetzungen haben eine Nanoeinkerbungshärte von wenigstens 2 GPa, und am meisten bevorzugte Zusammensetzungen haben eine Nanoeinkerbungshärte von wenigstens 4,5 GPa.
Die Blocking-Zusammensetzung sollte vorzugsweise eine ausreichende Kohäsionsfestigkeit und/oder Zugfestigkeit haben, um in der beabsichtigten Weise zu funktionieren. Wenn die Zusammensetzung z. B. verwendet wird, um einen vollständigen Block zu bilden, sollte sie eine ausreichende Kohäsionskraft aufweisen, um die Kräfte und Spannungen auszuhalten, die während des typischen Linsen-Herstellungsverfahrens ausgeübt werden, einschließlich aller Kräfte und Spannungen, die auf die Zusammensetzung während des Einbaus und des Ausbaus aus der Linsen-Herstellungsapparatur ausgeübt werden, sowie aller Kräfte, die während des tatsächlichen Schleif- oder Endbehandlungsvorgangs auf die Zusammensetzung ausgeübt werden, auszuhalten. Zusammensetzungen, die während dieser Arbeitsgänge herausfallen, zerreißen oder zerspringen, sind ungeeignet.
Die Festigkeit der Blocking-Zusammensetzung kann zweckmäßigerweise unter Verwendung der Dreipunktbiegetechnik gemessen werden, die in ASTM D790-86 beschrieben wird. Bevorzugte Blocking-Zusammensetzungen haben eine mittlere Biegefestigkeit bei 21ºC von wenigstens 1 MPa, mehr bevorzugt von wenigstens 2 MPa, am meisten bevorzugt von wenigstens 4 MPa und optimal von wenigstens 6,8 MPa, wenn sie gemäß ASTM D790-86 (unter Verwendung von wenigstens 4 Proben pro Test) gestestet werden.
Die Blocking-Zusammensetzung sollte vorzugsweise maßhaltig sein und die erwünschte geometrische Ausrichtung des Linsenrohlings zur Verarbeitungsmaschine beibehalten. Zusammensetzungen, die entweder zu weich sind oder unter typischen Arbeitsspannungen kriechen, können eventuell die notwendige Ausrichtung der Linse zur Referenzführung auf der Rückseite des Blocks nicht beibehalten. Diese Fehler werden auf die Linse übertragen und können eine unpräzise maschinelle Bearbeitung der Linse bewirken.
Bevorzugte Blocking-Zusammensetzungen sind relativ maßhaltig, wenn sie über einen Temperaturbereich von 0ºC bis nahe an die Schmelztemperatur der Zusammensetzung erwärmt werden. Beispiel 1 beschreibt eine thermisch-mechanische Analysentechnik, die verwendet werden kann, um die Größenänderung des Materials bei Erwärmen zu messen. Bevorzugte Blocking-Zusammensetzungen weisen eine Größenänderung über einen Temperaturbereich zwischen 0ºC und 3ºC unterhalb der Schmelztemperatur des Materials von weniger als 2,9% auf, wenn sie gemäß der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise getestet werden. Mehr bevorzugte Blocking-Zusammensetzungen weisen eine Größenänderung von weniger als 2% auf, und am meisten bevorzugte Blocking-Zusammensetzungen weisen eine Größenänderung von weniger als 1,5% auf.
Bevorzugte Blocking-Zusammensetzungen sind auch relativ maßhaltig, wenn sie über einen Temperaturbereich von nahe der Schmelztemperatur der Zusammensetzung bis 21ºC abgekühlt werden. Bevorzugte Blocking- Zusammensetzungen weisen eine Volumenänderung von weniger als 5% auf, wenn sie von der Schmelztemperatur des Materials auf 21ºC abgekühlt werden. Mehr bevorzugte Blocking-Zusammensetzungen weisen eine Volumenänderung von weniger als 4% auf, und am meisten bevorzugte Blocking-Zusammensetzungen weisen eine Volumenänderung von weniger als 3% auf. Günstigstenfalls kann die Blocking-Zusammensetzung normale Größenänderungen ohne Zerreißen oder Rissbildung aushalten.
Die Blocking-Zusammensetzung ist vorzugsweise bei 21ºC nicht klebrig. Materialien, die bei Raumtemperatur klebrig sind, lassen sich häufig schwierig bearbeiten und sind unangenehm. Klebrige Materialien werden häufig auch durch Lint und Staub verunreinigt. Diese Verunreinigungen können die Fähigkeit der Zusammensetzung zur Kreislaufrückführung beeinträchtigen. Die Klebrigkeit kann unter Verwendung eines Sondenklebrigkeitstests gemessen werden, der in ASTM D2979-88 und im nachstehenden Beispiel 2 beschrieben wird. Bevorzugte Zusammensetzungen haben einen mittleren Spitzenwert von weniger als 800 g, mehr bevorzugte Zusammensetzungen haben einen mittleren Spitzenwert von weniger als 400 g, wenn sie gestestet werden, wie hierin beschrieben wird.
Die Blocking-Zusammensetzung sollte vorzugsweise an dem Linsenrohling (oder einer Beschichtung oder einem Band, das auf den Linsenrohling aufgetragen wurde) mit einer Stärke kleben, die ausreichend ist, um ein unbeabsichtigtes Ablösen der Linse während der Verarbeitung zu vermeiden, die vorzugsweise aber dennoch ein Entblocken der Linse unter Verwendung herkömmlicher Schlag-Entblockungs- oder Heißwasser-Entblockungstechniken erlaubt. Somit sollte ein bevorzugtes Haftungsgleichgewicht erreicht werden.
Ein Verfahren zur Messung der Haftung wird im Beispiel 2 beschrieben. Bei diesem Verfahren verwendet man eine Zerreißprüfmaschine, um einen kleinen Materialknopf von der Oberfläche eines Substrats abzuscheren. Unter Verwendung dieses Verfahrens haben bevorzugte Blocking-Zusammensetzungen einen mittleren Scherhaftwert von wenigstens 6,5 kg/cm², mehr bevorzugt zwischen 6,5 und 25 kg/cm², und am meisten bevorzugt zwischen etwa 8 und 20 kg/cm².
Ein anderes Verfahren, um zu beurteilen, ob eine bestimmte Blocking- Zusammensetzung das notwendige Haftungsgleichgewicht zwischen der Blocking-Zusammensetzung und dem Linsenrohling erreicht (oder einer Beschichtung oder eines Bandes, das auf den Linsenrohling aufgetragen wurde), besteht darin, einen Schlag-Entblockungstest unter Verwendung eines kommerziellen Standard-Linsenblocks durchzuführen. Für diesen Test wird eine 70 mm Kunststofflinse mit einer Dicke im Mittelpunkt von 2,0-2,4 mm, die eben, bearbeitet, ungeschnitten ist, und zwar "RLX PlusTM Scratch Resistant, Finished Lens in Hard Resin" von Signet Armorlite, Inc., gegebenenfalls mit einem Oberflächenschutzband bedeckt. Ein Messing-Blockingring wird auf einer Blockiervorrichtung angeordnet (z. B. OPTEKTM Model 200 Blocker), und ein Coburn Block von Coburn Company mit einem Durchmesser von 56 mm wird so in dem Ring platziert, dass der Einlass in den Block einen guten Passsitz auf der Kautschukdüse hat. Der Block wird dann auf der Linse zentriert, und langsam mit geschmolzener Blocking-Zusammensetzung gefüllt. Die blockierte Linsen-Anordnung lässt man nach dem Einfüllen 10 bis 15 Sekunden härten, damit das Harz härtet und eine gute Bindung mit der mit einem Band umwickelten Linse bildet. Die blockierte Linse wird aus der Blockiervorrichtung entfernt und 1 Stunde härten gelassen, bevor sie entblockt wird. Die blockierte Linse wird in den Entblockungsring gelegt, und die Linse wird unter Verwendung eines 1,27 mm breiten Filamentbandes an den Entblockungsring geklebt. Mit der nach unten zeigenden Blocking-Gerätschaft wird die blockierte Linse in ein hohles Rohr gelegt. Der Durchmesser des Rohres ist sehr viel größer als die Blocking-Gerätschaft, und das Rohr ist ausreichend dick, um die Linse durch seine äußere Begrenzung abrupt zu stoppen. Die blockierte Linsen-Anordnung wird ausgehend von einer Höhe von 2,54 cm und erhöht in Zuwächsen von 2,54 cm fallengelassen, bis der Block von dem Band abtrennt ist, oder bis zu einer Höhe von 15,24 cm, dann in Zuwächsen von 5,08 cm bis zu 91,44 cm erhöht und fallengellassen. Die Höhe in cm, bei der der Block von dem Band abgelöst wurde, wird als der Entblockungswert aufgezeichnet. Unter Verwendung dieses Verfahrens haben Blocking- Zusammensetzungen einen Entblockungswert zwischen 5 und 56 cm, mehr bevorzugt zwischen 7 und 45 cm, am meisten bevorzugt zwischen etwa 10 und 35 cm, und günstigstenfalls zwischen etwa 14 und 20 cm.
Die Blocking-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können in Abhängigkeit von der erwünschten Endanwendung eine breite Vielfalt von Hilfsstoffen enthalten. Geeignete Hilfsstoffe schließen Lösungsmittel, Verdünnungsmittel, Weichmacher, Pigmente, Farbstoffe, anorganische und organische faserförmige oder teilchenförmige Verstärkungs- oder Verstreckungsfüllstoffe, Keimbildner, Thixotropiermittel, Indikatoren, Inhibitoren, Stabilisatoren UV- oder IR-Absorber und dergleichen ein.
Viskositätsverbesserer und/oder Leistungsregler (nachstehend "Modifizierungsmittel") sind besonders bevorzugte wahlweise Hilfsstoffe zur Verwendung mit den thermoplastischen Blocking-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung. Diese Modifizierungsmittel können nach Bedarf zu der Blocking-Zusammensetzung gegeben werden, um entweder bestimmte Eigenschaften im warmen Zustand, wie die Viskosität der erwärmten Zusammensetzung (z. B. um die Fließraten während des Auffüllens des Hohlraums zu erleichtern) zu verstärken oder einzustellen und/oder bestimmte Eigenschaften im kalten Zustand, wie die Beständigkeit des Materials gegenüber einem Reißen beim Kühlen, zu verstärken oder einzustellen. Vorzugsweise sind die Modifizierungsmittel bei Raumtemperatur im Wesentlichen fest (um der Blocking-Zusammensetzung nicht auf unerwünschte Weise einen "fettigen" Griff zu verleihen). Die Modifizierungsmittel behalten vorzugsweise auch ihre Kompatibilität mit der Blocking- Zusammensetzung während ihrer Umwandlung vom kühlen in den warmen Zustand oder vom warmen in den kühlen Zustand bei. Am meisten bevorzugt erleiden die Modifizierungsmittel keine unerwünschte Phasentrennung während dieser Übergänge.
Geeignete Modifizierungsmittel schließen Carbonsäuren der Form CH&sub3;(CH&sub2;)nCOOH ein, wobei n vorzugsweise 10 bis 16 ist, und zwar für Blocking-Zusammensetzungen, die eine Schmelztemperatur zwischen etwa 45 und 75ºC haben. Im allgemeinen kann die Anzahl der -CH&sub2;-Gruppen eingestellt werden, um die bestimmte verwendete thermoplastische Blocking-Zusammensetzung zu vervollkommnen. Eine größere Anzahl dieser Gruppen erhöht häufig die Schmelztemperatur der Säure. Wenn somit die Schmelztemperatur der verwendeten Blocking-Zusammensetzung größer als 75ºC ist, kann die Anzahl der -CH&sub2;-Gruppen größer sein. Umgekehrt sind Säuren mit einer geringeren Anzahl von -CH&sub2;-Gruppen häufig Flüssigkeiten bei Raumtemperatur.
Ihre Verwendung in einer Blocking-Zusammensetzung kann eine Mischung ergeben, die einen etwas fettigen Griff aufweist. Ein besonders bevorzugtes Carbonsäure-Modifizierungsmittel zur Verwendung mit Polycaprolacton- Polymeren ist 1-Octandecansäure ("Stearinsäure", die von Aldrich Chem. Co., Milwaukee, WI) erhältlich ist.
Es wurden geeignete Blocking-Zusammensetzungen entwickelt, in die zwischen etwa 0 und 40 Gew.-% Carbonsäure-Modifizierungsmittel eingefügt sind. Mehr bevorzugt umfasst eine auf Polycaprolacton basierende Blocking-Zusammensetzung zwischen etwa 1 und 25 Gew.-% Carbonsäure- Modifizierungsmittel und am meisten bevorzugt zwischen etwa 5 und 20 Carbonsäure-Modifizierungsmittel.
Andere geeignete Modifizierungsmittel schließen einwertige und mehrwertige Alkohole ein. Geeignete Alkohole schließen geradkettige Alkohole, verzweigtkettige Alkohole und Glycole ein. Bevorzugte einwertige geradkettige Alkohole haben die allgemeinen Form CH&sub3;(CH&sub2;)nOH, wobei n vorzugsweise zwischen 11 und 19 ist, und zwar für Blocking-Zusammensetzungen, die eine Schmelztemperatur zwischen etwa 45 und 75ºC haben. Mehr bevorzugt ist n zwischen 13 und 17 für diese Zusammensetzungen. Im allgemeinen kann die Anzahl der -CH&sub2;-Gruppen eingestellt werden, um die bestimmte verwendete thermoplastische Blocking-Zusammensetzung zu vervollkommnen. Eine größere Anzahl dieser Gruppen erhöht häufig die Schmelztemperatur des Alkohols. Wenn somit die Schmelztemperatur der verwendeten Blocking-Zusammensetzung größer als 75ºC ist, kann die Anzahl der -CH&sub2;-Gruppen größer sein. Umgekehrt sind Alkohole mit einer geringeren Anzahl von -CH&sub2;-Gruppen häufig Flüssigkeiten bei Raumtemperatur. Ihre Verwendung in einer Blocking-Zusammensetzung kann eine Mischung ergeben, die einen etwas fettigen Griff hat. Im allgemeinen können geeignete verzweigtkettige Alkohole eine etwas größere Anzahl von -CH&sub2;-Gruppen haben als geradkettige Alkohole. Bevorzugte verzweigtkettige Alkohole weisen zwischen 10 und 20 Kohlenstoffatome auf.
Besonders bevorzugte einwertige geradkettige Alkohol-Modifizierungsmittel zum Gebrauch bei Polycaprolactonen und Mischungen von Polycaprolactonen schließen 1-Octadecanol ("Stearylalkohol", erhältlich von Aldrich Chem. Co., Milwaukee, WI), 1-Hexadecanol ("Cetylalkohol", erhältlich von Aldrich Chem. Co.), 1-Tetradecanol ("Myristylalkohol"), erhältlich von Aldrich Chem. Co.) und 1-Dodecanol (Dodecylalkohol", erhältlich von Eastman Chem. Polymers, Inc., Kingsport, TN) ein.
Geeignete Blocking-Zusammensetzungen umfassen bis zu 60 Gew.-% Alkohol-Modifizierungsmittel. Bevorzugte Zusammensetzungen umfassen zwischen etwa 1 und 60 Gew.-% Alkohol-Modifizierungsmittel. Mehr bevorzugt umfassen auf Polycaprolacton basierende Blocking-Zusammensetzungen zwischen etwa 5 und 45 Gew.-% Alkohol-Modifizierungsmittel, und am meisten bevorzugt zwischen etwa 15 und 40 Gew.-% Alkohol- Modifizierungsmittel.
Bevorzugte mehrwertige Alkohole schließen Polyethylenglycole der allgemeinen Form H(OCH&sub2;CH&sub2;)nOH, wobei n zwischen 20 und 185 ist, und Polyethylenglycolether ein, welche die allgemeine Form R(OCH&sub2;CH&sub2;)nOR haben, wobei R typischerweise Wasserstoff oder eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit zwischen 1 und 10 Kohlenstoffatomen ist, und n zwischen 17 und 116 ist. Mehr bevorzugt ist eine R-Gruppe Wasserstoff, und die andere R-Gruppe ist aus der aus CH&sub3; und CH&sub2;CH&sub3; bestehenden Gruppe ausgewählt.
Mehr bevorzugt ist der mehrwertige Alkohol ein Polyethylenglycol. Bevorzugte Polyethylenglycole haben ein Massenmittel der Molmasse zwischen etwa 900 und 8000. Zum Gebrauch mit Blocking-Zusammensetzungen, die auf Polycaprolacton basieren, hat das Polyethylenglycol mehr bevorzugt ein Massenmittel der Molmasse zwischen etwa 1000 und 3400. Ein derzeit bevorzugtes Polyethylenglycol ist von Aldrich Chem. Co., Milwaukee, WI erhältlich, und dasselbe hat eine Molmasse von etwa 1500.
Andere geeignete mehrwertige Alkohole schließen Polyethylenmethylether ein, die ein Massenmittel der Molmasse zwischen etwa 750 und 5000 haben. Zum Gebrauch mit Blocking-Zusammensetzungen, die auf Polycaprolacton basieren, hat der Polyethylenglycolmethylether mehr bevorzugt ein Massenmittel der Molmasse zwischen etwa 1000 und 3400. Ein derzeit bevorzugter Polyethylenglycolmethylether ist von Aldrich Chem. Co., Milwaukee, WI erhältlich, und derselbe hat eine Molmasse von etwa 2000.
Falls es erwünscht ist, können Mischungen von zwei oder mehreren Modifizierungsmitteln verwendet werden. Z. B. wurde gefunden, dass Kombinationen von Stearinsäure und Stearylalkohol; Stearylalkohol und Myristylalkohol; Stearylalkohol, Myristylalkohol und Dodeylalkohol; und Stearylalkohol, Myristylalkohol und Polyethylenglycol vorteilhaft sind. Andere Kombinationen sind gleichermaßen geeignet. Die Mischung sollte so ausgewählt werden, dass die Eigenschaften der Blocking-Zusammensetzung für ihre erwünschte Anwendung optimiert werden. Es wurde gefunden, dass Myristylalkohol mit Blocking-Zusammensetzungen, die auf Polycaprolacton basieren, besonders verträglich ist, und es wurde auch gefunden, dass derselbe behilflich ist, um andere weniger verträgliche Modifizierungsmittel mit Polycaprolacton verträglich zu machen. Wenn Mischungen von zwei oder mehreren Modifizierungsmitteln verwendet werden, machen geeignete Blocking-Zusammensetzungen bis zu etwa 60 Gew.-% der Mischung der Modifizierungsmittel aus. Vorzugsweise umfassen auf Polycaprolacton basierende Blocking-Zusammensetzungen zwischen etwa 1 und 60 Gew.-% der Mischung der Modifizierungsmittel, mehr bevorzugt zwischen etwa 15 und 50 Gew.-% der Mischung der Modifizierungsmittel, und am meisten bevorzugt zwischen etwa 15 und 40 Gew.-% der Mischung der Modifizierungsmittel.
Bevorzugte Füllstoffe zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung umfassen anorganische oder organische, teilchenförmige oder faserförmige Materialien, die in der kontinuierlichen Phase im wesentlichen unlöslich sind. Die Füllstoff-Morphologien können Kügelchen, Bläschen, ausdehnbare Bläschen, teilchenförmige Materialien, Filamente, Mikrofasern, Flocken und Materialien vom Plättchentyp sowie Kombinationen derselben umfassen. Diese Füllstoffe können eine massive, poröse oder hohle Struktur aufweisen.
Geeignete anorganische Füllstoffe schließen die folgenden ein: Glas, amorphes und kristallines Siliciumdioxid, Natronkalk-Borsilicat, amorphes Natrium/Kalium/Aluminiumsilicatglas, Aluminiumoxid, Eisenoxide, Calciummetasilicat, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, (entweder in Teilchen- oder Mikrofaserform), Kaolin, Glimmer, Talkum, Bariumsulfat, Borfasern, Kohlefasern, Glasfasern, gemahlene Glasfasern, Glasflocken, metallische Fasern, Feldspat, Bariumferrit, Titanoxid, Keramiken und dergleichen. Bevorzugte anorganische Füllstoffmaterialien schließen Glasbläschen und keramische Bläschen ein, wie Glasbläschen der Marke ScotchliteTM H50/10000 EPX, H50/10000 (mit Säure gewaschen), K-46 und S60/10000 (erhältlich von 3M); der Marke ExtendosphereTM SG, CG, SF-12 (erhältlich von PQ Corp.); der Marke ZeeosphereTM 200, 400, 600, 800 und 850 (erhältlich von 3M); ZeoliteTM W1000, W1012 m W1300, W1600, G3400 und G3500 (erhältlich von 3M); der Marke DicaperlTM HP-900 und HP-920 (erhältlich von Grefco); und der Marke Sil-CellTM Siol 35/34, Sil-32 und Sil- 43 (erhältlich von Silbrico Corp., Hodgkins, IL 60525). Die Marke DicaperlTM HP-820, HP-720, HP-220, HP-120, HP-900, HF-920, CS-10-400, CS-10- 200, CS-10-125, CSM-10-300 und CSM-10-150 (erhältlich von Grefco, Torrence, CA) und keramische Teilchen, wie CeramcelTM (erhältlich von Microcel Tech., Inc.) können auch geeignet sein, insbesondere, wenn sie mit anderen Füllstoffen vermischt werden. Gefärbte Pigment-Füllstoffe sind auch geeignet. Mischungen dieser Füllstoffe können auch geeignet sein.
Geeignete organische Füllstoffe schließen Füllstoffe ein, die aus thermoplastischen oder wärmehärtbaren organischen Materialien oder beiden bestehen, sowie Komposit-Füllstoffmaterialien, die die oben erwähnten organischen Materialien als Matrix und darin dispergierte anorganische Mikroeinschlüsse umfassen. Bevorzugte organische Füllstoffe sind in der Blocking-Zusammensetzung unlöslich. Geeignete thermoplastische Füllstoffmaterialien schließen Polyolefine, wie die Marke Primax UH-1080, UH-1060 und UH-1250 (erhältlich von Air Products & Chemicals, Allentown, PA), Polyester (z. B. Poly(ethylenterephthalat), nachstehend als "PET" abgekürzt), Polyamide, Polyimide, Polyacrylate, Polycarbonat, Polyurethan und dergleichen ein, einschließlich der Copolymere der oben erwähnten Materialien. Geeignete thermoplastische Füllstoffmaterialien schließen auch expandierbare Bläschen ein, wie Expancel 461 DE 20 Mikrokügelchen (erhältlich von Nobel Industries). Geeignete wärmehärtbare Füllstoffmaterialien schließen Epoxy-Verbindungen, Aldehyd-Kondensationsprodukte (z. B. Ucar Thermoset Mikrokügelchen BJO-0950, BJO-0820, BJO-0900, BJO-08420, BJO-09300, erhältlich von Union Carbide, Dandury CT), Acrylate und Methacrylate ein. Bevorzugte organische Füllstoffmaterialien schließen Polyethylen-Mikrokügelchen (erhältlich von Air Produkts & Chemicals, Allentown, PA) ein.
Bevorzugte teilchenförmige Füllstoffe haben einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser zwischen 5 und 500 um, mehr bevorzugt haben die teilchenförmigen Füllstoffe einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser zwischen 20 und 200 um, am meisten bevorzugt haben die teilchenförmigen Füllstoffe einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser zwischen 30 und 120 um. Wie hierin verwendet wird, ist "der durchschnittliche Teilchendurchmesser" als der Durchmesser eines Kügelchens des gleichen Volumens wie desjenigen des Teilchens definiert.
Mikrofasern können zu der Blocking-Zusammensetzung gegeben werden, um die Integrität oder die Kompositfestigkeit zu verstärken. Bevorzugte Fasern zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung haben eine durchschnittliche Länge zwischen 25 und 5000 um, mehr bevorzugt haben die Fasern eine durchschnittliche Länge zwischen 30 und 1000 um, am meisten bevorzugt haben die Fasern eine durchschnittliche Länge zwischen 30 und 500 um. Mikrofaser-Füllstoffe, wie solche, die in der US Patent Application No. 08/008,751 beschrieben werden, können auch allein oder in Kombination mit anderen teilchenförmigen Füllstoffen oder Fasern brauchbar sein.
Die geeigneten Konzentrationen des Füllstoffs in der Blocking-Zusammensetzung (d. h. "Füllstoff-Beschickung") variieren in Abhängigkeit von der Schüttdichte des Füllstoffs, dem spezifischen Gewicht des Füllstoffs, der bestimmten verwendeten thermoplastischen Blocking-Zusammensetzung und der erwünschten Handhabungseigenschaft der Zusammensetzung. Eine geeignete Füllstoff-Beschickung wird durch die Auswahl einer Menge bestimmt, die ausreichend hoch ist, um eine angemessene Festigkeit zu gewährleisten, die aber nicht so hoch ist, dass die Zusammensetzung zu viskos wird, um fließen zu können und sich an die Linsenoberfläche anpassen zu können, wenn sie erweicht ist.
Die Zusammensetzung sollte im wesentlichen homogen bleiben (d. h. sie sollte nicht einer makroskopischen Phasentrennung oder Füllstoff-Sedimentation unterliegen) während der Anwendung und mehr bevorzugt während der ausgedehnten Lagerung vor der Anwendung. Die Zusammensetzung sollte vorzugsweise ihre physikalischen Eigenschaften beibehalten, selbst wenn in wiederholtem Maße zwischen dem warmen Zustand und dem kalten Zustand im Kreislauf geführt wird. Somit kann die Auswahl der Inhaltsstoffe teilweise durch den Wunsch geleitet werden, die Homogenität und die thermische Umkehrbarkeit beizubehalten.
Die Inhaltsstoffe der Blocking-Zusammensetzung können per Hand oder mechanisch vermischt werden. Die Inhaltsstoffe werden vorzugsweise in ausreichendem Maße erwärmt, um das thermoplastische Material zu schmelzen; falls es erwünscht ist, können sie aber bei tieferen Temperaturen vermischt werden. Jede geeignete Mischvorrichtung kann verwendet werden, einschließlich Gefäßen, die mit einem mechanischen Rührer versehen sind, Extruder, Kautschukmühlen und dergleichen.
Die Blocking-Zusammensetzung kann in einer Vielfalt von Formen eingesetzt werden, einschließlich vorgeformter Blöcke, Platten, Strängen, Pellets, Pulver und dergleichen. Die Zusammensetzung kann auf vielfältige Weise geformt werden, einschließlich Extrusion, Spritzgießen und Bahn-Verarbeitung, wobei eine Beschichtungsrakel oder Beschichtungswalzen verwendet werden. Die Zusammensetzung kann unverpackt, lose verpackt in einem Paket oder verpackt in Tuben, Spritzen und dergleichen verkauft werden.
Die Blocking-Zusammensetzung kann unter Verwendung einer Vielzahl von Energiequellen aus dem kühlen Zustand in den warmen Zustand überführt werden. Die Zusammensetzung kann in ein Heizbad eingetaucht werden, das eine geeignete inerte Flüssigkeit enthält (z. B. Wasser oder ein fluorchemisches Fluid), welche die Zusammensetzung weder in ihrem kühlen Zustand noch in ihrem warmen Zustand löst oder quillt. Die Zusammensetzung kann auch unter Verwendung von Wärmequellen, wie Schmelztopf, Heißluftpistole, Heizplatte, herkömmlicher Ofen, Infrarot-Heizgerät oder Mikrowellenofen, erweicht werden. Die Zusammensetzung kann in einem Kunststoffbeutel, einer Spitze oder einem anderen Behälter eingeschlossen werden, der wiederum erwärmt wird oder einer oder mehreren der oben erwähnten Heizmethoden unterzogen wird.
Die Überführung der Blocking-Zusammensetzung aus einem warmen Zustand in einen kühlen Zustand erfordert einen Verlust an Wärmeenergie und kann unter Verwendung einer Vielfalt von Kühltechniken durchgeführt werden. Das Abkühlen kann unter Umgebungsbedingungen nur in Gegenwart von Luft stattfinden. Das Abkühlen kann auch unter Verwendung von Druckluft, kaltem Wasser, Eis oder Kühlkörpern, wie einer gekühlten "Kaltpackung" vorgenommen werden. In einem derzeit bevorzugten Verfahren wird die Blocking-Zusammensetzung unter Verwendung von "Kühl-" oder "Kälte"-Ringen gekühlt. Diese Ringe sind so geformt, dass sie den Block umgeben und in ihnen eine Kühlflüssigkeit, wie gekühltes Wasser, zirkuliert, so dass Wärme von der Blocking-Zusammensetzung abgegeben wird.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung, die vorzugsweise ein "wärmeabsorbierendes Material" umfasst, zu einem "Vorrats"-Linsenblock vorgeformt (z. B. durch Spritzgießtechniken). Die im allgemeinen konkave Oberfläche des Vorrats-Linsenblocks wird dann erwärmt, z. B. unter Verwendung einer Infrarot(IR)-Wärmequelle, um die Oberfläche des vorgeformten Blocks bis zu einer Tiefe zu schmelzen, die ausreichend ist, um ein Anpassen des vorgeformten Blocks an die Oberfläche des Linsenrohlings zu ermöglichen. Ein Linsenrohling wird dann gegen die erweichte Oberfläche des Blocks gelegt, und die erwärmte Oberfläche wird abkühlen gelassen. Alternativ dazu kann die Zusammensetzung, welche das wärmeabsorbierende Material enthält, in einer Pulver-, Pellet- oder Bahnform bereitgestellt werden und in den Hohlraum eines Blocks gelegt werden. Die Zusammensetzung kann dann erwärmt werden, wie oben beschrieben wurde.
Das Verfahren hat den Vorteil, dass man weniger Material erwärmen muss. Demgemäß ist die Arbeitsweise sehr schnell (ein ausreichendes Oberflächenerwärmen kann in weniger als etwa 10 bis 15 Sekunden erfolgen). Zusätzlich dazu wird das Material nicht während einer längeren Zeitspanne in seinem warmen Zustand gelagert (wie dies in einem Schmelztopf der Fall wäre). Somit können Zusammensetzungen verwendet werden, die eine geringere Langzeitstabilität im warmen Zustand aufweisen.
Geeignete "wärmeabsorbierende Materialien" schließen Ruß und andere anorganische Pigmente und Füllstoffe ein. Die wärmeabsorbierenden Materialien liegen vorzugsweise in einer Menge vor, die ausreichend ist, um das Erwärmen der Blocking-Zusammensetzung zu beschleunigen. Bevorzugte Zusammensetzungen enthalten bis zu etwa 70 Gew.-% eines wärmeabsorbierenden Materials. Mehr bevorzugte Zusammensetzungen enthalten zwischen etwa 1 und 20 Gew.-% eines wärmeabsorbierenden Materials, am meisten bevorzugte Zusammensetzungen enthalten zwischen etwa 5 und 15 Gew.-% eines wärmeabsorbierenden Materials. Die Menge des wärmeabsorbierenden Materials kann empirisch ausgewählt werden, um die Tiefe der Erweichungsschicht für eine vorgegebene IR-Quellen-Intensität und eine vorgegebene Einwirkungszeit anzupassen.
Erwünschtenfalls kann eine vorher gebildete Vorrats-Linsenblock-Basis mit einer Schicht einer Blocking-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung versehen werden. Vorzugsweise umfasst die Schicht ein wie oben beschriebenes wärmeabsorbierendes Material. Wünschenswerterweise weist die Schicht der Blocking-Zusammensetzung eine ausreichende Dicke auf, um ein "Anpassen" der erwärmten Schicht an die Oberfläche des Linsenrohlings zu ermöglichen.
Die Blocking-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise in Verbindung mit einer geeigneten Linsenrohling-Beschichtung oder einem Linsenrohling-Band verwendet. Bevorzugte Bänder zum Gebrauch mit der Blocking-Zusammensetzung haben eine Haftklebeoberfläche und eine haftungsvermittelnde, klebrigkeitsfreie Oberfläche. Die Bänder sind beim festen Verkleben des Linsenrohlings mit dem Linsenblock behilflich (d. h. der Haftkleber auf dem Band klebt fest an dem Linsenrohling, und die thermoplastische Linsen-Blocking-Zusammensetzung klebt fest an der klebrigkeitsfreien Rückseite des Bandes, wenn dieselbe im warmen oder gekühlten Zustand darauf aufgetragen wird). Zusätzlich dazu lassen sich bevorzugte Bänder anpassen, d. h. sie folgen der Krümmung der Linsenrohlinge ohne Kräuselungen oder Luftblasen; und sie sind lichtdurchlässig, d. h. sie erlauben den Durchgang von Licht. Folglich kann die Linse in einer geeigneten Vorrichtung vor dem Blockieren visuell ausgerichtet werden. Wenn weiterhin bevorzugte Bänder der vorliegenden Erfindung von der Linse entfernt werden, hinterlassen sie tatsächlich keinen Klebstoffrückstand. Somit brauchen mühsame und zeitaufwendige Reinigungsoperationen nicht auf der Linse durchgeführt zu werden, bevor dieselbe verwendet werden kann.
Trotz der sauberen Entfernbarkeit weisen geeignete Bänder der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Haftung sowohl an den Linsenrohling als auch die thermoplastische Blocking-Zusammensetzung auf. Zusätzlich dazu sind die Bänder der Erfindung befähigt, die Scherkräfte auszuhalten, die während des Oberflächenbearbeitungsverfahrens und des Kantenbearbeitungsvorgangs angetroffen werden. Als Ergebnis werden Linsen in einer exakten Position während dieser gesamten Vorgänge gehalten. Ein zusätzlicher Vorteil, den das Band der vorliegenden Erfindung bietet, besteht in dem Schutz, der den Linsen gegenüber dem thermischen und mechanischen Schock gewährt wird.
Die Zusammensetzung der freigelegten Oberfläche des Bandes (d. h. die vom Linsenrohling wegweisende nichtklebende Fläche) sollte so ausgewählt werden, dass der erwünschte Haftungsgrad mit der bestimmten thermoplastischen Blocking-Zusammensetzung erreicht wird. Die hierin beschriebenen Blocking-Zusammensetzungen umfassen im allgemeinen variierende Mengen von polaren Substituenten oder Gruppen. Ohne sich auf eine bestimmte Theorie festlegen zu wollen, wird derzeit doch angenommen, dass die polaren Substituenten oder Gruppen, die in bestimmten Blocking- Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung vorliegen, mit den polaren Gruppen, die in bestimmten Bandunterlagen vorliegen, in Wechselwirkung treten können und somit zur Haftung zwischen der Bandoberfläche und der thermoplastischen Zusammensetzung beitragen (z. B. durch einen Wasserstoffbindungsmechanismus). Gemäß dieser Theorie würde sich die Menge an verfügbaren polaren Substituenten oder Gruppen sowohl in der Blocking- Zusammensetzung als auch auf der Oberfläche des Bandes auf den Gesamtbetrag der Haftung zwischen der Zusammensetzung und dem Band auswirken.
Die Bänder werden leicht auf ophthalmische Linsenrohlinge aufgetragen. Im allgemeinen wird der Haftklebeteil des Bandes auf die vordere oder fertige Fläche eines Linsenrohlings aufgetragen. Dies kann entweder mit der Hand erfolgen oder vorzugsweise mittels einer mechanischen Vorrichtung. In beiden Fällen passt sich das Band leicht an die Konfiguration des Linsenrohlings an, und zwar ohne Kräuselungen, Falten, Luftblasen oder andere Unterbrechungen zwischen der Klebefläche und der vorderen Fläche der Linse. Vorzugsweise wird das Band so aufgetragen, dass es die gesamte vordere Fläche oder hintere Fläche der Linse bedeckt. Normalerweise wird es auf die vordere Fläche aufgetragen.
Die Bänder können sowohl auf Kunststoff- als auch Glaslinsenrohlingen verwendet werden, die bezüglich der Krümmung von eben bis zu einer Basiskrümmung von 10 oder größer variieren. Es ist natürlich klar, dass das bestimmte verwendete Band so ausgewählt werden kann, dass es zu der bestimmten zu ändernden Linse passt. Vorzugsweise werden stärker anpassbare Bänder bei Linsen verwendet, die eine höhere Basiskrümmung haben.
Nach dem Auftragen wird überschüssiges Band vom Umfang des Linsenrohlings abgeschnitten. Der Linsenrohling ist dann blockiert. Nachdem die Blocking-Zusammensetzung sich verfestigt und abgekühlt hat, wird die blockierte Linse aus der Blockiermaschine entfernt und ist zum Einbau in die Oberflächenbearbeitungs- und/oder Schleifmaschinen bereit. Nachdem diese Arbeitsweisen beendet sind, wird die fertige Linse entblockt, z. B. durch einen scharfen Schlag. Dies kann z. B. mit Hilfe eines Hohlzylinders leicht durchgeführt werden, der befähigt ist, die fertige Linse auf seiner Wand zu tragen, während er den noch befestigten Linsenrohling in seinem hohlen Teil aufnimmt. Indem die Linse und der Zylinder zusammen gehalten werden und der Boden des Zylinders auf eine harte Oberfläche geschlagen wird, kann die Bindung zwischen der Blocking-Zusammensetzung und dem Band aufgehoben werden. Die Linsen können auch z. B. entblockt werden, indem man die Blocking-Zusammensetzung in heißem Wasser schmilzt. In beiden Fällen wird das Band dann von der Linse entfernt und verworfen. Die Linse und der Linsenblock körnen nötigenfalls gereinigt werden.
Die Blocking-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise in Verbindung mit einem geeigneten vorher gebildeten Basisblock verwendet. Bevorzugte Basisblöcke sind so konstruiert, dass die Blocking-Zusammensetzung und der Basisblock eine einzige Struktur bilden, die die Linse während der Verarbeitung sicher hält. Mehr bevorzugt lassen sich der Basisblock und die Zusammensetzung nach der Verwendung leicht voneinander trennen, so dass der Basisblock und/oder die Zusammensetzung erneut verwendet oder recycelt werden können.
Ein derzeit bevorzugter Basisblock enthält ebnen hinteren Teil, der eine derartige Größe aufweist und so angepasst ist, dass er in das Futter einer erwünschten Linsenherstellungsmaschine hineinpasst, und einen vorderen Teil, der befähigt ist, eine Blocking-Zusammensetzung zurückzuhalten. Die exakte Größe und Form des hinteren Teils des vorher gebildeten Basisblocks kann eine Vielfalt von Konfigurationen einnehmen. Der bevorzugte vorher gebildete Basisblock hat auch einen auf negative Weise konisch zulaufenden, peripheren Rand und eine gekrümmte Vorderfläche. Der konisch zulaufende, periphere Rand ist vorzugsweise gewinkelt, um einen mechanischen "Überschnitt" bereitzustellen und die thermoplastische Blocking-Zusammensetzung gegen den vorher gebildeten Basisblock zurückzuhalten. Dies vermeidet den Bedarf an einem Klebstoff zwischen der thermoplastischen Blocking-Zusammensetzung und dem vorher gebildeten Basisblock. Die Blocking-Zusammensetzung kann sehr leicht und sauber von dem vorher gebildeten Basisblock abgetrennt werden, indem man die vorher gebildete Basis einfach festhält und die Blocking-Zusammensetzung von der Basis "abschält". Nach dem Abtrennen verbleibt ein sehr geringer Teil - falls überhaupt - der Blocking-Zusammensetzung zurück, der an der vorher gebildeten Basis festgeklebt ist. Es besteht auch ein Bedürfnis dahingehend, die Blocking-Zusammensetzung aus Hohlräumen "herauszugraben", die durch in "positiver Weise" konisch zulaufende "Unterschnitte" gebildet werden. Falls es erwünscht ist, kann der sauber abgetrennte, vorher gebildete Basisblock dann erneut verwendet werden, und die Blocking-Zusammensetzung kann in den Kreislauf zurückgeführt (d. h. erneut erwärmt) und wieder verwendet werden.
Um eine unerwünschte Drehung der thermoplastischen Blocking-Zusammensetzung in Bezug auf den vorher gebildeten Basisblock zu vermeiden, umfasst der vorher gebildete Basisblock vorzugsweise auch ein Mittel, um einer solchen Drehung zu widerstehen. Dies kann unter Verwendung eines Klebstoffs oder eines mechanischen Mittels erreicht werden. Geeignete mechanische Mittel schließen z. B. Läufer (runner) (z. B. außermittige Einfülllöcher) ein, die sich wenigstens teilweise durch den vorher gebildeten Basisblock erstrecken. Die Blocking-Zusammensetzung, die sich in dem Läufer verfestigt, ist zur Verhinderung einer solchen Drehung behilflich. Alternativ dazu kann der vorher gebildete Basisblock z. B. gegebenenfalls einen nichtkreisförmigen Umfang umfassen, wie einen bogenförmiger Außenrand, der in Fig. 9e gezeigt wird, oder einen Keil oder eine Mehrzahl von Keilen, wie in Fig. 10e gezeigt wird. Erwünschtenfalls können andere mechanische Mittel verwendet werden, um einer Drehung zu widerstehen.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In Fig. 1 wird ein ophthalmischer Linsenrohling 10 und ein konventioneller Linsen-Basisblock 20 gezeigt. Es wird gezeigt, dass ein Band 12 oder eine Linsen-Beschichtung auf die halbfertige Oberfläche der Linse aufgetragen ist und einen zusätzlichen Schutz bereitstellt, damit die Linse nicht zerkratzt oder anderweitig durch die Wärme der Blocking-Zusammensetzung beschädigt wird, wenn die geschmolzene Blocking-Zusammensetzung "benachbart" zu dem Linsenrohling angeordnet wird, und/oder damit eine bessere Haftung zwischen dem Basisblock und dem Linsenrohling erreicht wird. Wenn der Basisblock 20 gegen die Linse 10 platziert wird, wird ein Hohlraum zwischen dem Hohlraum 21 des Blocks und der Oberfläche der Linse gebildet. Eine Linsen-Blocking-Zusammensetzung kann durch das Loch 22 eingespritzt werden, um den Hohlraum zu füllen.
Fig. 2 stellt eine Seitenansicht des ophthalmischen Linsenrohlings 10 und den Linsen-Basisblock 20 von Fig. 1 dar. Wie in Fig. 2 gezeigt wird, kann ein wahlweises Band 12 oder eine andere Linsen-Beschichtung auf die halbfertige Oberfläche der Linse aufgetragen werden. Eine Linsen-Blocking- Zusammensetzung 14 füllt dann den Hohlraum, der zwischen dem Metall- Basisblock 20 und dem wahlweisen Band 12 auf der Linse 10 gebildet wird, und befestigt den Basisblock an der Linse. In Abhängigkeit von der bestimmten verwendeten Zusammensetzung kann die Zusammensetzung gerade den Hohlraum ausfüllen oder einen Film zwischen dem Basisblock und der Linse bilden (wie gezeigt wird). Fig. 3 zeigt eine Stirnseitenansicht des ophthalmischen Linsenrohlings und Linsenblocks von Fig. 2. Der Basisblock 20 ist mit den Positionierführungen 24 und dem Loch 22 versehen, durch das die Linsen-Blocking-Zusammensetzung 14 eingespritzt werden kann.
Fig. 4a und Fig. 4b zeigen eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein Linsenblock 16 aus der Linsen-Blocking-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildet wird. Erwünschtenfalls kann ein Band 12 oder eine andere Linsen-Beschichtung zuerst auf die halbfertige Oberfläche der Linse aufgetragen werden. Wie in Fig. 4c gezeigt wird, wird ein Werkzeug 30 verwendet, um einen Hohlraum in der Form eines Linsenblocks zu definieren. Das Werkzeug 30 bildet den Hohlraum, wobei die fertige Oberfläche der Linse 10 als eine Begrenzung verwendet wird. Wenn eine Linsen-Blocking-Zusammensetzung in das Werkzeug eingespritzt wird (z. B. durch den Einguss 26) und härten gelassen wird, wird ein steifer Block an der Linse oder der Linsen-Beschichtung gebildet und an dieselben geklebt.
Fig. 5a und Fig. 5b zeigen eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein Linsenblock 16 aus der Linsen-Blocking-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildet wird. Falls es erwünscht ist, kann zuerst ein Band 12 oder eine andere Linsen-Beschichtung auf die halbfertige Oberfläche der Linse 10 aufgetragen werden. In dieser Ausführungsform umfasst der Linsenblock 16 die Positionierführungen 17 und das Loch 15.
Fig. 6a und Fig. 6b zeigen eine weitere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein Linsenblock 16 teilweise aus der Linsen- Blocking-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildet wird. In dieser Ausführungsform wird ein vorher gebildeter Basisblock 25 aus Metall (oder einem anderen steifen Material) in die Blockiervorrichtung gelegt, und die Linsen-Blocking-Zusammensetzung wird verwendet, um einen Hohlraum zwischen dem vorher gebildeten Basisblock und der Linse 10 zu füllen und einen Stützring aus der Blocking-Zusammensetzung gegen die Linse zu bilden. Der vorher gebildete Basisblock 25 kann eine oder mehrere Positionierführungen 17, eine oder mehrere Polierbolzen-Führungslöcher 24 umfassen, und er enthält vorzugsweise ein wahlweises Mittel, um den vorher gebildeten Basisblock an der Blockiervorrichtung festzuhalten oder "einzusperren", während der Hohlraum mit der Blocking-Zusammensetzung gefüllt wird. Ein Verfahren, um dies zu erreichen, besteht in der Bereitstellung eines oder mehrerer "J-Verschlüsse" 19, die in Stifte in der Blockiervorrichtung oder einen wahlweisen Kühlring eingreifen. Die "J- Verschlüsse" verhindern, dass der vorher gebildete Basisblock durch die Blocking-Zusammensetzung von der Blockiervorrichtung weggestoßen wird. Dies gewährleistet, dass die Positionierführungen der vorher gebildeten Basis sich in der erwünschten Ausrichtung befinden. Der vorher gebildete Basisblock 25 enthält durch seine hintere Fläche hindurch vorzugsweise ein oder mehrere Löcher 29. Wenn der Basisblock und die Blocking-Zusammensetzung geformt sind, um einen Linsenblock bereitzustellen, kann man die Blocking-Zusammensetzung durch die hinteren Löcher 29 sehen. Nachdem der Block von der Linse abgetrennt ist, kann der Anwender zweckmäßigerweise den vorher gebildeten Basisblock von der Blocking-Zusammensetzung abtrennen, indem er den Basisblock hält und durch das hintere Loch 29 gegen die Blocking-Zusammensetzung drückt (z. B. unter Verwendung eines Daumens oder eines Werkzeugs).
Fig. 7a und Fig. 7b zeigen eine weitere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein Linsenblock 23 teilweise aus der Linsen- Blocking-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildet wird. In dieser Ausführungsform wird ein vorher gebildeter Basisblock aus Metall (oder einem anderen steifen Material) 25 in der Blockiervorrichtung angeordnet, und die Linsen-Blocking-Zusammensetzung wird verwendet, um den Hohlraum zwischen dem vorher gebildeten Basisblock und der Linse zu füllen, und um einen Stützring aus Blocking-Zusammensetzung an der Linse zu bilden. Der vorher gebildete Basisblock 25 kann eine oder mehrere Positionierführungen 17, ein oder mehrere Polierbolzen-Führungslöcher 24 umfassen, und er enthält gegebenenfalls ein Mittel, um den vorher gebildeten Basisblock an der Blockiervorrichtung festzuhalten oder "einzusperren", während der Hohlraum mit der Blocking-Zusammensetzung gefüllt wird. Der vorher gebildete Basisblock 25 enthält vorzugsweise ein oder mehrere Löcher 22 durch seine Rückseite hindurch. Wenn der Basisblock und die Blocking-Zusammensetzung geformt sind, um einen Linsenblock bereitzustellen, kann man die Blocking-Zusammensetzung durch die hinteren Löcher 22 sehen. Nachdem der Block von der Linse abgetrennt ist, kann der Anwender zweckmäßigerweise den vorher gebildeten Basisblock von der Blocking-Zusammensetzung abtrennen, indem er den Basisblock hält und durch das Loch 22 der Rückseite gegen die Blocking-Zusammensetzung drückt (z. B. unter Verwendung eines Werkzeugs).
In Fig. 8a wird ein ophthalmischer Linsenrohling 10 und ein Linsenblock 40 der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Linsenblock 40 umfasst einen vorher gebildeten Basisblock 42 und eine thermoplastische Blocking- Zusammensetzung 44. Es wird ein wahlfreies Band 12 oder eine andere Linsen-Beschichtung gezeigt, die auf die halbfertige Oberfläche der Linse 10 aufgetragen ist und einen zusätzlichen Schutz bereitstellt, damit die Linse 10 nicht zerkratzt wird oder durch die Wärme der Linsen-Blocking- Zusammensetzung 44 anderweitig beschädigt wird, wenn die geschmolzene Blocking-Zusammensetzung "benachbart" zum Linsenrohling angeordnet wird, und/oder damit eine bessere Haftung zwischen dem Block und dem Linsenrohling erreicht wird. Wie in den Fig. 8b bis 8d gezeigt wird, wird der vorher gebildete Basisblock 42 in ein Werkzeug 46 eingefügt, das benachbart zum Linsenrohling 10 angeordnet ist. Dadurch wird ein Hohlraum zwischen wenigstens einem Teil des vorher gebildeten Basisblocks 42 - und gegebenenfalls um denselben herum - und der Oberfläche der Linse gebildet. Das Werkzeug kann auch mit einer Kühlapparatur versehen sein, wie einem Wasserkreislauf 48, der die Zirkulation von Kühlwasser ermöglicht. Die thermoplastische Blocking-Zusammensetzung wird dann in den Hohlraum zwischen dem vorgeformten Basisblock 42 und der Linse 10 eingespritzt und härten gelassen. Die thermoplastische Blocking-Zusammensetzung 44 kann entweder durch ein Loch 50, das gegenüber der Linse angeordnet ist, (wie in Fig. 8b und in Fig. 8c gezeigt wird), in das Werkzeug eingespritzt werden oder sie kann durch ein Loch 51, das auf der Seite des Blocks 40 angeordnet ist, wie in Fig. 8d gezeigt wird, in das Werkzeug eingespritzt werden.
Fig. 8b stellt eine Seitenansicht des ophthalmischen Linsenrohlings 10 und des Linsenblocks 40 von Fig. 1 dar. Wie in Fig. 8b gezeigt wird, kann ein wahlweises Band 12 oder eine andere Linsen-Beschichtung auf die halbfertige Oberfläche der Linse aufgetragen werden. Eine Linsen-Blocking- Zusammensetz 44 füllt dann den Hohlraum zwischen dem Werkzeug 46, dem vorher gebildeten Basisblock 42 und der Linse 10 und befestigt den vorher gebildeten Basisblock an der Linse. Fig. 8c stellt eine Seitenansicht im Querschnitt des Blocks 40 der Fig. 8a und 8b dar. In Fig. 8f wird der vorher gebildete Basisblock 42 mit der rückseitigen Fläche 54 und dem Kragen 55 dargestellt, die zusammen eine derartige Größe haben und derartig angepasst sind, dass sie in das Futter einer erwünschten Linsenherstellungsmaschine hineinpassen. Die exakte Größe und Form als solche dieses Teils des vorher gebildeten Basisblocks kann eine Vielfalt von Konfigurationen einnehmen. Der vorher gebildete Basisblock 42 hat vorzugsweise auch einen "auf negative Weise" konisch zulaufenden Rand 56 und eine gekrümmte Vorderfläche 58. Ein Einfüllloch 122 kann gegebenenfalls durch den vorher gebildeten Basisblock 42 bereitgestellt werden, um ein Füllen von der Rückseite her zu ermöglichen. Der konisch zulaufende Rand 56 ist vorzugsweise gewinkelt, um einen mechanischen "Überschnitt" bereitzustellen und die thermoplastische Blocking-Zusammensetzung an dem vorher gebildeten Basisblock 42 zurückzuhalten. Dadurch wird der Bedarf an einem Klebstoff zwischen der thermoplastischen Blocking-Zusammensetzung 44 und dem vorher gebildeten Basisblock 42 vermieden. Die Blocking-Zusammensetzung kann sehr leicht und sauber von dem vorher gebildeten Basisblock abgetrennt werden, indem man die vorher gebildete Basis einfach festhält und die Blocking-Zusammensetzung von der Basis "abschält". Es wurde beobachtet, dass das Vorliegen eines peripheren Überschnitt-Retentionsmittels bevorzugt wird. Nach dem Abtrennen verbleibt ein sehr geringer Teil - falls überhaupt - der Blocking- Zusammensetzung zurück, der an der vorher gebildeten Basis festgeklebt ist. Es besteht auch ein Bedürfnis daran, die Blocking-Zusammensetzung aus Hohlräumen "herauszugraben", die durch in "positiver Weise" konisch zulaufende "Unterschnitte" gebildet werden. Falls es erwünscht ist, kann der sauber abgetrennte, vorher gebildete Basisblock dann erneut verwendet werden, und die Blocking-Zusammensetzung kann in den Kreislauf zurückgeführt (d. h. erneut erwärmt) und wieder verwendet werden. Um eine unerwünschte Drehung der thermoplastischen Blocking-Zusammensetzung 44 in Bezug auf den vorher gebildeten Basisblock 42 zu vermeiden, umfasst der vorher gebildete Basisblock 42 vorzugsweise auch ein Mittel, um einer solchen Drehung zu widerstehen. Dies kann unter Verwendung eines Klebstoffs oder eines mechanischen Mittels erreicht werden. Wenn die thermoplastische Blocking-Zusammensetzung z. B. durch ein außermittiges Loch 122 eingefüllt wird, das sich wenigstens teilweise durch den vorher gebildeten Basisblock erstreckt, ist das Material, das sich in dem Loch verfestigt, zur Verhinderung einer solchen Drehung behilflich. Alternativ dazu kann der vorher gebildete Basisblock z. B. gegebenenfalls einen bogenförmigen Außenrand 132 umfassen, der in Fig. 9e gezeigt wird, oder einen Keil 140 oder eine Mehrzahl von Keilen, wie in Fig. 10e gezeigt wird. Erwünschtenfalls können andere mechanische Mittel verwendet werden, um einer Drehung zu widerstehen.
Die Fig. 8e bis 8g erläutern den vorher gebildeten Basisblock der Fig. 8a bis 8c. Fig. 8e ist eine Stirnseitenansicht der Hinterseite des vorher gebildeten Basisblocks 42, die die Positionierführungen 117, die Polierbolzenlöcher 124, das Einfüllloch 122, und den Außenrand 130 zeigt. Fig. 8f ist eine Seitenansicht des gleichen vorher gebildeten Basisblocks 42, welche die rückseitige Fläche 54, den Kragen 55 und den konisch zulaufenden Rand 56 erläutert. Fig. 8g ist eine Stirnseitenansicht der Vorderseite des vorher gebildeten Basisblocks 42, welche das Einfüllloch 122 und die gekrümmte Vorderfläche 58 erläutert. Falls es erwünscht ist, z. B. für vorher gebildete Basisblöcke, die aus einem Kunststoffmaterial bestehen, können die Polierbolzenführungen gegebenenfalls unter Verwendung eines geeigneten Einsatzteils gebildet werden, wie eines Metall- oder Keramikeinsatzteils. Die Metall- oder Keramikeinsatzteile sind möglicherweise gegen Verschleiß beständig, was das Polierverfahren aufs Spiel setzen könnte.
Die Fig. 9e bis 9g erläutern eine alternative Ausführungsform des vorher gebildeten Basisblocks der Fig. 8a bis 8c. Fig. 9e ist eine Stirnseitenansicht der Rückseite eines vorher gebildeten Basisblocks, welche die Positionierführungen 117, die Polierbolzenlöcher 124 und das Einfüllloch 122 zeigt. Der Außenrand 132 ist in diesem Beispiel bogenförmig, um eine Drehung der thermoplastischen Blocking-Zusammensetzung um den vorher gebildeten Basisblock zu verhindern. Fig. 9f ist eine Seitenansicht des gleichen vorher gebildeten Basisblocks, die die rückseitige Fläche 54, den Kragen 55 und den konisch zulaufenden Rand 56 erläutert. Fig. 9g ist einer Vorderansicht dieses vorher gebildeten Basisblocks, die das Einfüllloch 122 und die gekrümmte Vorderfläche 58 erläutert.
Die Fig. 10e bis 10g erläutern eine weitere alternative Ausführungsform des vorher gebildeten Basisblocks der Fig. 8a bis 8c. Fig. 10e ist eine Stirnseitenansicht der Rückseite eines vorher gebildeten Basisblocks, welche die Positionierführungen 117, die Polierbolzenlöcher 124 und das Einfüllloch 122 zeigt. Der Außenrand 130 enthält in diesem Beispiel wenigstens einen Keil 140, welcher behilflich ist, die Drehung der thermoplastischen Blocking-Zusammensetzung um den vorher gebildeten Basisblock zu verhindern. Fig. 10f ist eine Seitenansicht des gleichen vorher gebildeten Basisblocks, welche die rückseitige Fläche 54, den Kragen 55 und den konisch zulaufenden Rand 56 erläutert. Fig. 10g ist eine Stirnseitenansicht der Rückseite des vorher gebildeten Basisblocks, welche das Einfüllloch 122 und die gekrümmte Vorderfläche 58 erläutert.
Die folgenden Beispiele werden aufgeführt, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, sie sollen jedoch nicht so aufgefasst werden, dass die Erfindung darauf beschränkt ist. Falls nichts Anderweitiges angegeben ist, sind alle Teile und Prozente auf das Gewicht bezogen.

Beispiele

Beispiel 1

Polyetherester-Blockcopolymere wurden hergestellt, indem man die Reaktionsteilnehmer in den in der Tabelle 1a aufgeführten Mengen in einen 500 ml Dreihalsrundkolben gab. Der mittlere Hals wies eine Rührwelle und einen Rührflügel auf, ein Seitenhals hatte einen Adapter, der an einer Stickstoffquelle befestigt ist, und der andere Seitenhals war mit einer modifizierten Dean-Stark-Falle versehen, um Dampf zu kondensieren und zu sammeln. Die Versuchsbedingungen für die Versuche 1 bis 8 sind in der Tabelle 1b angegeben. Die Wärmequelle war ein Wood-Metallbad, das im Handel von Aldrich Chem. Co., Milwaukee, WI erhältlich ist. Die Mischung wurde unter einem Stickstofffluss gerührt, bis sie auf etwa 150ºC abgekühlt war, und dann aus dem Kolben in einen Behälter gegossen. Tabelle 1a
(1) TERETHANE ist der Handelsname für Polyetherglycole, die von E. I. DuPont de Nemours, Inc., Wilmington, DE erhältlich sind. Tabelle 1b
Die Polyetherester-Materialien, Versuche 1 bis 3 und 5 bis 8, und ein Vergleichsmaterial, Vergleichsversuch 9, das im Handel als "FREE BONDTM Non-alloy Blocking Substance" von Gerber Optical Inc., South Windsor, CT erhältlich ist, wurden durch Thermomechanische Analyse (TMA) unter Verwendung eines "Perkin-Elmer 7 Series Thermal Analysis System", das im Handel von The Perkin-Elmer Corporation, Norwalk, CT erhältlich ist, untersucht, um die prozentuale Größenänderung während des Erwärmens über einen Temperaturbereich von 0ºC bis nahe zur Schmelztemperatur mit einer Rate von 5ºC/min zu bestimmen. Es wurde eine Ausdehnungssonde mit einer angelegten Kraft von 50 mN verwendet. Die Übergangstemperaturen und Schmelzpunkte wurden zu Beginn aus den Kurven extrapoliert. Die Ergebnisse für die Polyetherester-Materialien, Versuche 1 bis 3 und 5 bis 8, und für das Vergleichsmaterial, Vergleichsversuch 9, sind in der Tabelle 1c aufgeführt. Tabelle 1c
Die Polyetherester-Materialien, Versuche 1 bis 3 und 5 bis 8, hatten höhere Schmelztemperaturen und eine geringere prozentuale Größenänderung in dem Temperaturbereich des Erwärmens als das Vergleichsmaterial im Vergleichsversuch 9.
Die Polyetherester-Materialien, Versuche 1 bis 8, wurden durch Gelpermeationschromatographie (GPC) auf das Massenmittel, das Zahlenmittel und das z-Mittel der Molmasse untersucht. Die GPC-Analyse erfolgte in Tetrahydrofuran (THF) mit 1,0 ml/min unter Verwendung eines HP 1090LC Systems von Hewlett-Packard, Palo Alto, CA, das einen HP 1047A Brechungsindex-Detektor und einen HP Dioden-Array-Detektor (UV Detektor bei 254 nm) einschließt. Eine CRI Permagel 10 um Teilchengrößensäule von Column Resolutions Inc., San Jose, CA wurde für die hochmolekularen Materialien verwendet. Analoge Signale wurden unter Verwendung von Software und Hardware von Polymer Laboratories, Inc., Amherst, MA in digitale Daten umgewandelt. Die Kalibrierung basierte auf Polystyrol-Standards von Pressure Chemical Co., Pittsburgh, PA. Die Probenlösung wurde exakt gewogen, um 15 mg Harz/5 ml Lösungsmittel zu ergeben, und mit einem 0,2 um "TEFLONTM-Filter" von Scientific Resources, Eatontown, NJ filtriert, und 100 ul wurden in die Säule eingespritzt. Ein Polydispersitätsindex wurde berechnet, indem man Mw durch Mn teilte. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1d aufgeführt. Tabelle 1d
In einem monodispersen System ist das Zahlenmittel der Molmasse mit dem Massenmittel der Molmasse identisch. Der Polydispersitätsindex ist ein Maß der Breite der Polymer-Molmassenverteilung. Versuch 5 hatte die breiteste Molmassenverteilung.
Das Fließverhalten der Polyetherester-Formulierungen wurde unter Verwendung einer Fixiervorrichtung paralleler Platten auf einem Rheometrics Dynamic Analyzer (RDA-II) von Rheometrics, Inc., Piscataway, NJ untersucht. Die stationäre Scherviskosität (Pas) wurde bei Scherraten von 1, und 10 s&supmin;¹ bei 65,6ºC gemessen. Bei jeder Scherrate erfolgte die Messung, wenn das Drehmoment im stationären Zustand war. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1e aufgeführt. Tabelle 1e
Die Unterschiede der gemessenen Viskosität zeigten eine Variation der Molmasse der Harzsysteme an. Für die "FREE BONDTM Non-alloy Blocking Substance" (Vergleichsversuch 9) lag die gemessene Viskosität an der Grenze der Empfindlichkeit des Instruments, daher stellt die Viskosität wahrscheinlich ungefähre Werte dar.
Die Polyetherester-Materialien, Versuche 1 bis 3 und 5 bis 8 und das Vergleichsmaterial, Vergleichsversuch 9, wurden unter Verwendung der ASTM Testmethode D2240-91 "Shore Type 'A' Hardness" auf ihre Härte untersucht. Drei Messungen wurden für jeden Versuch durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1f aufgeführt. Tabelle 1f

Beispiel 2

Polycaprolacton-Materialien, die im Handel als "TONETM P-300" (Molmasse: 10 000) Polycaprolacton von Union Carbide Chemicals and Plastics Company Inc., Danbury, CT, Versuch 1, und als "CAPATM 630" (Molmasse: 30 000) Polycaprolacton von Solvay Interox, Houston, TX, Versuch 2, erhältlich sind, wurden durch thermomechanische Analyse (TIMA) unter Verwendung der gleichen Arbeitsweise, die für Beispiel 1 beschrieben wurde, untersucht. Die Ergebnisse sind zusammen mit den Ergebnissen der zwei Vergleichsversuche in der Tabelle 2a aufgeführt. Tabelle 2a
¹ "OPTEKTM Feather Lite Blocking Compound", erhältlich von Associated Development Corporation, Optek Division, Pinellas Park, FL.
² "FREE BONDTM Non-alloy Blocking Substance", erhältlich von Gerber Optical Inc., South Windsor, CT
Die Polycaprolacton-Materialien, Versuche 1 und 2, hatten eine höhere Schmelztemperatur und eine geringere prozentuale Größenänderung über einem Erwärmungstemperaturbereich als die Vergleichsmaterialien in den Vergleichsversuchen 3 und 4.
Die Polycaprolacton-Materialien der zwei Vergleichsmaterialien wurden durch Gelpermeationschromatographie (GPC) auf das Massenmittel, das Zahlenmittel und das z-Mittel der Molmasse untersucht, wobei man die gleiche Arbeitsweise verwendet, die im Beispiel 1 beschrieben ist. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2b aufgeführt. Tabelle 2b
¹ Versuch 1b unterschied sich von Versuch 1a dahingehend, dass diese Probe vor dem GPC-Test 30 Tage lang in einem Ofen bei 66ºC gealtert wurde.
Der Polydispersitätsindex zeigt, dass die Vergleichsblocking-Verbindungen, Vergleichsversuche 3 und 4, sehr viel breitere Molmassenverteilungen hatten. Das "TONETM P-300 Polycaprolactone" von Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc., Versuche 1a und 1b, hatte eine etwas breitere Molmassenverteilung als das "CAPATM 630 Polycaprolactone" von Solvay Interox, Versuch 2.
Das Fließverhalten von Polycaprolacton-Materialien, Versuche 1 und 2, und der zwei Vergleichsmaterialien, Vergleichsversuche 3 und 4, wurde unter Verwendung der gleichen Arbeitsweise untersucht wie derjenigen, die für Beispiel 1 beschrieben ist. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2c aufgeführt. Tabelle 2c
Die Polycaprolacton-Materialien, Versuche 1 und 2, hatten eine höhere Viskosität als die Vergleichsmaterialien in den Vergleichsversuchen 3 und 4. Das Polycaprolacton im Versuch 2 hatte eine beträchtlich höhere Viskosität als jedes der anderen Materialien.
Der Tangens-Elastizitätsmodul beim Biegen und die Biegefestigkeit wurden für die zwei Polycaprolactone und die Vergleichsmaterialien unter Verwendung von ASTM D 790-86, "Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials" Test Method I, gemessen. In dem Test verwendet man ein Dreipunkt- Belastungssystem unter Verwendung einer Mittelpunktsbelastung auf einem in einfacher Weise gestützten Tragebalken. Die Probe wurde geformt, indem man das Material auf seine Schmelztemperatur erwärmte und in eine mit einem Fluorkohlenstoff beschichtete Werkzeugdüse goss, um eine Testprobe einer Länge von 165 mm, einer Breite von 12 mm und einer Dicke von 6 mm zu ergeben. Die Messungen erfolgten mit einem "MTS SinTechTM Mechanical Tester" von MTS Systems Corporation, Eden Prairie, MN. Die getestete Spannweite hatte eine Länge von 96 mm, wobei sich ein Verhältnis von Spannweite zu Tiefe von 16 : 1 ergab. Die Kreuzkopfgeschwindigkeit war 2 mm/min. Vier Proben wurden in jedem Versuch getestet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 2d und 2e aufgeführt. Tabelle 2d
Die Polycaprolacton Materialien in den Versuchen 1 und 2 hatten einen zehnfach höheren Biegemodul als die konkurrierenden Vergleichsmaterialien in den Versuchen 3 und 4. Tabelle 2e
Das im Versuch 2 verwendete Polycaprolacton hatte eine Biegefestigkeit, die sechsfach größer war als diejenige des Polycaprolactons, das im Versuch 1 verwendet wurde, und die 15fach größer war als diejenige der konkurrierenden Vergleichsmaterialien in den Vergleichsversuchen 3 und 4. Als Ergebnis der größeren Steifigkeit sollten die Polycaprolacton-Materialien eine geringere Biegung während der normalen Bedingungen der Linsenverarbeitung aufweisen.

Härtetest

Die Härte der Polycaprolacton-Materialien, die in den Versuchen 1 und 2 verwendet werden, und der konkurrierenden Materialien in den Vergleichsversuchen 3 und 4 wurde unter Verwendung einer Nanoeinkerbungs- Methode getestet. Ein Ultramikrohärtetester "UMISTM 2000 Tester" von Division of Applied Physics, CSIRO, Australien wurde verwendet. Ein Berkovich-Diamand-Stempel zum Eindrücken mit einem Kegelwinkel von 65º wurde gegen eine Oberfläche mit Lastzuwächsen von 1 mN gepresst, während die sich ergebende Verdrängung gemessen wurde, bis die maximale Last von 60 mN erreicht wurde, dann wurde die Last in Schritten von 1 mN reduziert, und die elastische Erholung des Materials wurde als Abnahme der gesamten Durchdringung beobachtet. Die Härte ist gleich der maximalen Last, dividiert durch den geplanten Bereich der plastischen Deformation (d. h. Kontaktbereich), und sie wird in Gigapascal (GPa) angegeben. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2f aufgeführt.

Tabelle 2f

Versuchs-Nr. Härte (GPa)
1 5,02
2 5,29
Vgl.-Vers. 3 0,00187
Vgl.-Vers. 4 0,14
Die Polycaprolactone, Versuche 1 und 2, waren wesentlich härter als die konkurrierenden Materialen, Vergleichsversuche 3 und 4.

Sonden-Klebrigkeitstest

Ein Sonden-Klebrigkeitstest wurde verwendet, um die Klebrigkeit der Materialien zu bestimmen, und derselbe wird in ASTM D2979-88 beschrieben. Aluminiumbleche eines Durchmessers von 57 mm wurden austariert, und 3 g jedes Polycaprolactons (Versuche 1 und 2) und jedes Vergleichsmaterials (Vergleichsversuche 3 und 4) wurden auf ein Blech gegeben. Die Materialien wurden auf einer Standardheizplatte geschmolzen und 2 Minuten lang gekühlt. Ein quadratisches Stück Material von 25,4 mm · 25,4 mm, das das Aluminium unter dem Material einschließt, wurde ausgeschnitten und auf dem Testsondenbereich eines "TMI Polyken Probetack (Model 80-02-01"), das im Handel von Testung Machines Inc., Amityville, NY erhältlich ist, platziert, wobei ein Ringgewicht "A" von 200 g (Schaumseite nach unten) oben auf der Aluminiumseite der Probe vorlag und die Materialseite sich direkt über der Testsonde befand. Die Maschineneinstellungen waren: Geschwindigkeit: 0,5 cm, Verweilzeit: 2 Sekunden, Modus: Peak. Der Test wurde begonnen, und der Peakwert in g wurde aufgezeichnet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2g aufgeführt. Tabelle 2g
Der Sonden-Klebrigkeitstest zeigte, dass "FREE BONDTM Non-alloy Blocking Substance" (Vgl.-Vers. 4) beträchtlich klebriger war als die Polycaprolacton- Materialien (Versuche 1 und 2) und als "OPTIKTM Feather Lite Blocking Compound (Vgl.-Vers. 3). Somit wäre "FREE BONDTM Non-alloy Blocking Substance" klebriger im Labor und schwieriger von Oberflächen zu entfernen.

Scherhaftungstest

Kreisförmige Polymethacrylatharz-Einbauteile wurden hergestellt und dann unter Verwendung von Siliciumcarbid-Schleifmittel auf Papierunterlage der Qualität 120, das auf eine Steinschneidescheibe montiert wurde, geschliffen. Weiteres Schleifen und Polieren der Einbauteile wurden durchgeführt, indem Siliciumcarbid-Schleifmittel auf Papierunterlage der Qualität 600 auf einer Steinschneidescheibe montiert wurde. Kreise von etwa 2,8 cm wurden aus jedem der zwei im Handel erhältlichen Bänder ausgeschnitten: A) "VENTURETM Tape", erhältlich von Venture Tape Corp., Rockland, MA; und B) "SURFACE SAVERTM #1640 Lens Surface Systems", erhältlich von 3M Company, St. Paul, MN. Die kreisförmigen Bandteile wurden auf die Harz-Einbauteile aufgetragen, wobei die Klebstoffseite des Bandes auf der glatten Oberfläche des Harz-Einbauteils vorlag, zweimal mit einer 2 inch-Handwalze gewalzt und auf einer runden 0,5 cm Form aus einem 2 mm dicken "TEFLONTM Polytetrafluoroethylene Sheet" angeordnet, wobei ein kreisförmiges Loch eines Durchmessers von 5 mm durch die Folie vorlag. Das Loch in jedem Werkzeug wurde unter Verwendung von Spritzen mit geschmolzenem Polycaprolacton aus den Versuchen 1 und 2, den Vergleichsmaterialien der Vergleichsversuche 3 oder 4 oder einer Blocking- Legierung mit niedriger Schmelztemperatur gefüllt, die als "Coburn Block-alloy 9916" von Coburn Optical Industries, Muskogee, OK erhältlich ist, Vgl.-Vers. 5. Man ließ die Materialien härten, und das Werkzeug wurde entfernt, wobei Harz-Einbauteile mit der aufgetragenen Bandprobe zurückblieben, die an das Polycaprolacton, die Vergleichsmaterialien oder die Blocking-Legierung formgepresst war.
Die Haftfestigkeit wurde bestimmt, indem man das Harz-Einbauteil in eine Haltevorrichtung einbaute, die in die Backen eines "INSTRONTM Testing Apparatus" eingespannt war, wobei die polierte Einbauteilfläche parallel zur Zugrichtung orientiert wurde. Eine Schleife eines Drahtes eines Durchmessers von 0,44 mm wurde um die Basis der gehärteten Materialien herum angeordnet. Die Enden des Drahtes wurden in den Zugbacken der Zugtestapparatur eingespannt, wobei der Verbund (Bond) unter Scherspannung gesetzt wurde. Der Verbund wurde einer Spannung ausgesetzt, bis er versagte, wobei eine Kreuzkopfgeschwindigkeit von 2 mm/min verwendet wurde. Die Scherhaftungswerte für 10 Proben jeden Materials wurden gemessen und der Durchschnittswert und die Standardabweichung wurden aufgezeichnet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2h aufgeführt. Tabelle 2h
¹ "VENTURETM No, 455 Tape", im Handel von Venture Tape Corp., Rockland, MA erhältlich;
² "SURFACE SAVERTM #1640 Lens Surface Systems", im Handel von 3M Company, St. Paul, MN erhältlich.

Linsenverzerrungstest

Ein Oberflächenschutzband wurde hergestellt, indem man zwei Harze, "BYNELTM 3101 Acid and Acrylate Modified Ethylene Vinyl Acetate" (25 Gew.-%) von E. I. Du Pont de Nemours and Company, Wilmington, DE und "ATTANETM 4602 Ultra Low Density Ethylene/Octene Copolymer" (75 Gew.- %) von Dow Chemical Company, Midland, MI, in einem "Haake Rheocord Extruder" (Model 252) vermischte, der im Handel von Haake Inc., Saddle Brook, NJ erhältlich ist und eine Schnecke mit einem Durchmesser von 1,9 cm und einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser (L : D) von 25 : 1 aufweist, um die Unterlagenschicht des Oberflächenschutzbandes herzustellen. Die Temperatur wurde allmählich von 177ºC auf 277ºC von Zone 1 zu Zone 3 erhöht. Die Düsentemperatur betrug 288ºC.
Ein doppelt beschichtetes Band, das im Handel als "3M Double Coated 1512 Tape" erhältlich ist, wurde auf eine Seite der Unterlagenschicht der Linsenoberflächen-Schutzfolie und auf ebene, endbehandelte, nicht geschnittene 70-mm-Kunststofflinsen einer Dicke von 2,0-2,4 mm im Mittelpunkt, "RLX PlusTM Scratch Resistant, Finished Lens in Hard Resin" von Signet Armorlite, Inc., San Marcos, CA, aufgetragen, wobei man den 3M SURFACE SAVER Applicator, erhältlich von 3M, verwendete. Der Luftdruck wurde auf 0,02-0,03 MPa für die Blockiervorrichtung eingestellt, die im Handel als OPTEKTM Model 200 Blocker erhältlich ist. Ein Messing- Blockierring wurde auf der Blockiervorrichtung angeordnet, und ein Coburn-Block von Coburn Company eines Durchmessers von 56 mm wurde so in dem Ring angeordnet, dass der Einlass in den Block einen guten Passsitz auf der Kautschukdüse hat. Der Block wurde auf der Linse zentriert, und langsam mit dem Polycaprolacton des Versuchs 1 bei 60ºC gefüllt. Die blockierte Linsen-Anordnung ließ man nach dem Einfüllen 10 bis 15 Sekunden härten, damit das Harz härtet und eine gute Bindung mit der mit einem Band umwickelten Linse bildet. Der Blockierring und die blockierte Linse wurden aus der Blockiervorrichtung entfernt, und die blockierte Linse wurde aus dem Blockierring entfernt.
Die Wärmeübertragungstemperatur des geschmolzen Polycaprolactons wurde an der Linsenoberfläche gemessen, wobei man eine Temperatursonde verwendete, die sandwichartig zwischen der Linsenoberfläche und der Klebstoffseite des Oberflächenschutzbandes angeordnet war. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2i aufgeführt. Tabelle 2i
Die Linse wurde untersucht, und es wurde gefunden, dass sie verzerrungsfrei" ist, was bedeutet, dass es sicher ist, solche Linsen mit einem Oberflächenschutzband bei 60ºC zu blockieren.

Kühlgeschwindigkeiten

Die Abkühlgeschwindigkeiten der Polycaprolactone, Versuche 1 und 2, wurden mit denen der Blocking-Legierung, die im Handel als "Coburn Block-alloy 9916" von Coburn Optical Industries erhältlich ist, Vgl.- Versuch 5, und denen des konkurrierenden Materials, das im Vgl.-Versuch 4 verwendet wurde, verglichen. Ein Thermoelement Omega Model HH21 Mikroprozessor vom Thermometer-Typ J-K-T wurde unterhalb des Bandes und gegen die Linse angebracht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2j aufgeführt. Tabelle 2j
Die Blocking-Legierung, Vgl-Bsp. 5, kühlte anfänglich in den ersten fünf Minuten schneller ab als irgendeines der anderen Materialien, und dann nach 10 Minuten stoppte sie bei einer Temperatur zwischen 45,00ºC und 45,56ºC, was eine langsamere Kühlgeschwindigkeit darstellte. "FREE BONDTM Non-alloy Blocking Substance", Vgl.-Vers. 4, kühlte schneller ab als alle anderen Materialien.

Beispiel 3

Niedermolekulare Polycaprolactone, im Handel erhältlich als "TONETM Polyol 1270" (angegebenes MW = 4,000), "TONETM Polyol 0260" (angegebenes MW = 3,000) und "TONETM Polyol 2241" (angegebenes MW = 2000) von Union Carbide Chemicals and Plastics Company Inc., Danbury, CT, wurden mit einem Polycaprolacton einer höheren Molmasse (PCL) vermischt, das im Handel als "TONETM Polyol P-3000" (angegebenes MW = 10 000) von Union Carbide Chemicals and Plastics Company Inc. erhältlich ist, und zwar in den Mengen, die in der Tabelle 3a, Versuche 1 bis 12 aufgeführt sind. Die Polycaprolactone wurden in einem Behälter aus Polyethylen hoher Dichte etwa 2 Stunden lang in einem Ofen bei 65 ºC aufbewahrt, bis sie geschmolzen waren. Der Behälter wurde einige Minuten lang in siedendes Wasser auf eine Heizplatte mit einem mechanischen Rührer gestellt. Der Behälter wurde in den Ofen von 65ºC zurückgeführt, um die geschmolzenen Polymere zu entgasen. Dann wurden die geschmolzenen Polymere auf eine Schale gegossen, damit sie sich auf Raumtemperatur abkühlen und verfestigen können. Polycaprolactontriole niedriger Molmasse (angegebenes MW = 300, 530 und 1250), im Handel von Aldrich Chem. Co., Milwaukee, WI erhältlich, wurden zu der Schmelze des Polycaprolactons höherer Molmasse, Versuch 1, in variierenden Mengen (Tabelle 3a) in den Versuchen 13 bis 24 gegeben.
Die Härte wurde unter Verwendung von zwei Härtemessgeräten (Durometer), die im Handel als Modell 307L für Shore Typ 'D' und Modell 306L für Shore Typ 'A' von Pacific Transducer Corporation, Los Angeles, CA erhältlich sind, gemäß ASTM D2240-91 gemessen.
Die Viskosität der geschmolzenen Polymer-Mischungen wurde unter Verwendung eines Brookfield-Viskometers, Modell LVT, Spindel Nr. 34, das im Handel von Brookfeld Engineering Laboratories, Inc., Stoughton, MA erhältlich ist, bei 60ºC bestimmt. Das Spindelende wurde zu etwa 0,6 cm in die Schmelze eingetaucht, und Ablesungen wurden in Intervallen von 5 bis 10 Minuten durchgeführt, bis die Ablesung konstant war. Die Viskosität in Centipoise (cP) wurde berechnet. Tabelle 3a
¹ "TONETM Polyol P-300" Polycaprolacton, erhältlich von Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc,, Danbury, CT,
² "TONETM Polyol 1270" Polycaprolacton, erhältlich von Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc,, Danbury, CT,
³ "TONETM Polyol 0260" Polycaprolacton, erhältlich von Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc,, Danbury, CT,
&sup4; "TONETM Polyol 2241" Polycaprolacton, erhältlich von Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc,, Danbury, CT,
&sup5; Polycaprolactontriol niedriger Molmasse (angegebenes MW = 1250), im Handel von Aldrich Chem. Co., Milwaukee, WI erhältlich,
&sup6; Polycaprolactontriole niedriger Molmasse (angegebenes MW = 530), im Handel von Aldrich Chem. Co., Milwaukee, WI erhältlich,
&sup7; Polycaprolactontriole niedriger Molmasse (angegebenes MW = 300), im Handel von Aldrich Chem. Co., Milwaukee, WI erhältlich.
Die Zugabe von festem Polycaprolacton niedriger Molmasse in den Versuchen 2 bis 12 war zur Reduktion der Viskosität der Mischung behilflich. Die Zugabe von festem Polycaprolactontriol niedriger Molmasse in den Versuchen 13 bis 24 diente als Weichmacher, um die Polycaprolacton-Mischung weich zu machen, wobei die Viskosität reduziert wurde.

Beispiel 4

Ruß, der im Handel als "AROSPHERE 11" von Huber Corp., Borger, TX erhältlich ist, und ein schwarzes anorganisches Pigment, das im Handel als "F6331" von Ferro Corporation, Color Division, Cleveland, OH erhältlich ist, wurden in den in der Tabelle 4a angegebenen Mengen zu einem Polycaprolacton gegeben, das im Handel als "TONETM Polyol P-300" (Molmasse: 10 000) von Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc. erhältlich ist. Keramik-Mikrokügelchen, die im Handel als "ZEEOSPHERESTM 200" von 3M Company, St. Paul, MN erhältlich sind, wurden in den in der Tabelle 4a angegebenen Mengen zu einem Polycaprolacton gegeben, das im Handel als "TONETM Polyol 1270" (Molmasse: 4000) von Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc. erhältlich ist. Das Polycaprolacton und Ruß, Pigment oder Mikrokügelchen wurden in einem HDPE-Behälter in einen Ofen bei 65ºC gelegt, bis das Polycaprolacton geschmolzen war. Dann wurde der Behälter einige Minuten lang in siedendes Wasser auf einer Heizplatte mit einem mechanischen Rührer gestellt. Der Behälter wurde in den Ofen von 65ºC zurückgeführt, um zu entgasen. Die geschmolzene Polymer-Mischung wurde in einem Metallblock aus eloxiertem Aluminium gegossen, der im Handel von Coburn, Muskogee, OK, erhältlich ist, mit einer Polyethylenfolie bedeckt, und zu einer konkaven Form geformt. Der Block wurde gekühlt, und die Polycaprolacton-Mischung verfestigte sich. Die Schmelzzeit wurde bestimmt, indem man die Zeit in Sekunden beobachtete, die die Polymer-Mischung benötigte, um bei 65ºC unter einer 500 W GE Sonnenlampe, die in einem Abstand von 125 mm von der Oberfläche des Polymers gehalten wurde, zu schmelzen.
Die Polycaprolacton-Mischungen wurden auch in Bezug auf ihre Härte untersucht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4a aufgeführt. Die Härte wurde unter Verwendung von ASTM D2240-91 "Shore Type 'D'" gemessen. Tabelle 4a
¹ "TONETM Polyol P-300" Polycaprolacton, erhältlich von Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc,, Danbury, CT,
² "TONETM Polyol 1270" Polycaprolacton, erhältlich von Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc,, Danbury, CT,
³ "F-6331" schwarzes anorganisches Pigment, erhältlich von Ferro Corporation, Color Division, Cleveland, OH,
&sup4; "AROSPHERE 11" Ruß, erhältlich von Huber Corporation, Borger, TX,
&sup5; "ZEEOSHERESTM Z-200 Keramik-Mikrokügelchen, erhältlich von 3M Company, St. Paul, MN.
Der Ruß, das schwarze anorganische Pigment und die Keramik-Mikrokügelchen erhöhten die Härte des Polycaprolactons. Da sowohl der Ruß als auch das Pigment in der Lage sind, Wärme und Licht schnell zu absorbieren, haben sie für Linsen-Blocking-Anwendungen den potentiellen Vorteil des schnellen Erwärmens und Kühlens. Im allgemeinen ließ sich das schwarze anorganische Pigment leichter mit dem Polycaprolacton vermischen als der Ruß.

Beispiel 5

Niedrigschmelzende Kunststoffe: Kerzenwachs, Gerber-Wachs von Gerber Optical Inc., South Windsor, CT, und Exxon Ethylenvinylacetat (MV 02528) von Exxon Company, Houston, TX wurden jeweils mit 30 Gew.-% Ruß, der im Handel als "AROSPHERE 11" von Huber Corp., Borger, TX erhältlich ist, vermischt. Die Wachse und der Ruß wurden in einem HDPE- Behälter in einen Ofen bei 85ºC gelegt, bis die Wachse geschmolzen waren. Dann wurde der Behälter einige Minuten lang in siedendes Wasser auf einer Heizplatte mit einem mechanischen Rührer gestellt. Der Behälter wurde in den Ofen von 65ºC zurückgeführt, um zu entgasen. Die geschmolzene Polymer-Mischung wurde in eine Schale gegossen, damit sie sich abkühlen und verfestigen kann. Die Schmelzzeit wurde bestimmt, indem man die Zeit in Sekunden beobachtete, die die Wachsmischung benötigte, um bei 65ºC unter einer 500 W GE Sonnenlampe, die in einem Abstand von 125 mm von der Oberfläche der Polymere gehalten wurde, zu schmelzen. Die Härte wurde unter Verwendung von ASTM D2240-91 "Shore Type 'D'" gemessen. Tabelle 5a
¹ "Exxon Ethylenvinylacetate (MV 02528)", erhältlich von Exxon Chemical Company, Houston, TX
² "Gerber wax", erhältlich von Gerber Optical Inc., South Windsor, CT
Niedrigschmelzende Kunststoffe, vermischt mit einem wärmeabsorbierenden Material, wie Ruß, hatten ausreichend geringe Schmelzzeiten, um als Blocking-Material brauchbar zu sein. Das Vermischen von Ruß, schwarzem Pigment oder keramischen Mikrokügelchen erhöhte die Härte. Das im Versuch 3 verwendete Wachs hatte eine Härte von 22D, bevor der Ruß zugefügt wurde.

Beispiel 6

Zwei Harze wurden in einem "Haake Rheocord Extruder" (Model 252) vermischt, der im Handel von Haake Inc., Saddle Brook, NJ erhältlich ist und eine Schnecke mit einem Durchmesser von 1,9 cm und einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser (L : D) von 25 : 1 aufweist, um die Unterlagenschicht des Oberflächenschutzbandes herzustellen. Die Mengen und Typen der Harze sind in der Tabelle 6a aufgeführt. Die Temperatur des Extrudereinlasses wurde bei 149ºC gehalten. Die Extruderauslass- und Halsrohr-Temperaturen wurden bei den gleichen Temperaturen - 177ºC - gehalten. Die Düsentemperatur war 204ºC.
Der Entblockungstest wurde verwendet, um die Entblockungskraft zu messen, die notwendig ist, um eine blockierte Linse von dem Block zu entfernen. Ein doppelt beschichtetes Band, das im Handel als "3M Double Coated 1512 Tape" erhältlich ist, wurde auf eine Seite der Unterlagenschicht der Linsenoberflächen-Schutzfolie und auf ebene, endbehandelte, nicht geschnittene 70-mm-Kunststofflinsen einer Dicke von 2,0-2,4 mm im Mittelpunkt, "RLX PlusTM Scratch Resistant, Finished Lens in Hard Resin" von Signet Armorlite, Inc., aufgetragen, wobei man den 3M SURFACE SAVER Applicator verwendete und der Luftdruck auf 0,28 MPa eingestellt wurde. Der Luftdruck wurde auf 0,02-0,08 MPa für die Blockiervorrichtung eingestellt, die im Handelt als OPTEKTM Model 200 Blocker erhältlich ist. Ein Messing-Blockierring wurde auf der Blockiervorrichtung angeordnet, und ein Coburn-Block von Coburn Company eines Durchmessers von 56 mm wurde so in dem Ring angeordnet, dass der Einlass in den Block einen guten Passsitz auf der Kautschukdüse hat. Der Block wurde auf der Linse zentriert und langsam mit dem Polycaprolacton des Versuchs 1 gefüllt. Die blockierte Linsen-Anordnung ließ man nach dem Füllen 10 bis 15 Sekunden lang härten, um das Harz zu härten und einen guten Verbund mit der mit einem Band umwickelten Linse zu bilden. Die blockierte Linse wurde aus der Blockiervorrichtung entfernt und vor dem Entblocken 1 Stunde lang härten gelassen. Die blockierte Linse wurde in einen Entblockungsring gelegt, und die Linse wurde unter Verwendung eines 1,27 cm breiten Filamentbandes an dem Entblockungsring befestigt. Mit der nach unten zeigenden Blocking-Gerätschaft wurde die blockierte Linse in ein hohles Rohr gelegt. Der Durchmesser des Rohres war sehr viel größer als die Blocking-Gerätschaft, und das Rohr war ausreichend dick, um die Linse durch seine äußere Begrenzung abrupt zu stoppen. Die blockierte Linsen-Anordnung wird ausgehend von einer Höhe von 2,5 cm und erhöht in Zuwächsen von 2,5 cm fallengelassen, bis der Block von dem Band abtrennt ist, oder bis zu einer Höhe von 15,2 cm, dann in Zuwächsen von 5,1 cm bis zu 91,4 cm erhöht und fallengelassen. Die Höhe (cm), bei der der Block von dem Band abgelöst wurde, wurde als der Entblockungswert in der Tabelle 6a aufgezeichnet.
Die Zugfestigkeit und die prozentuale Dehnung in der Maschinenrichtung und der Maschinenquerrichtung wurden für die Versuche 1 bis 7 unter Verwendung der ASTM Testmethode D 882-91("Standard Test Methods for Tensile Properties of Thin Plastic Sheetind" Test Method A: Static Weighing, Constant-Rate-of-Grip Separation Test) einem "INSTRON" Model No. 1122 Tensile Tester" von Instron Corporation, Canton, MA bestimmt. Die Folien wurden in der Maschinenrichtung und der Maschinenquerrichtung getestet, und die Ergebnisse von 3 Proben in jeder Richtung wurden gemittelt. Die Kreuzkopfgeschwindigkeit war 25,4 cm/min, die Länge der Probe war 10,2 cm, die Breite 2,54 cm und die Dicke 0,127 mm, und der Abstand zwischen den Griffen war 5,08 cm. Tabelle 6a
¹ "ESTANETM 58309 Polyether Type Thermoplastic Polyurethane" von B. F. Goodrich Company, Cleveland, OH.
² "BYNELTM E 374 Anhydride Modified Ethylene Acrylate" von E. I. DuPont de Nemours and Co., Wilmington, DE (jetzt BYNEL 2174).
³ "AFFINITYTM 1845 Very Low Density Polyethylene" von Dow Chemical Company, Midland, MI.
&sup4; "ASPUNTM 6806 Linear Low Density Polyethylene" von Dow Chemical Company, Midland, MI.

Beispiel 7

Die Versuche 1 bis 7 wurden durchgeführt, indem man die in der Tabelle 7a beschriebenen Mengen und Typen von Harzen, Wachsen und anderen Additiven in der Schmelze vermischte, um Blocking-Zusammensetzungen herzustellen. Tabelle 7a
¹ "ELVAXTM 210" (72 Gew.-% Ethylen/28 Gew.-% Vinylacetat) von E. I. DuPont de Nemours and Co., Wilmington, DE,
² "SHELLLWAXTM 200" von Shell Oil Company, Houston, TX.
³ "Dow Corning 360 Silicone Medical Fluid" (Viskosität: 20 Centipoise) von Dow Corning, Midland, MI.
&sup4; "GP-1 Thixotrope" (N-Lauroyl-L-glutaminsäure-di-n-butylamid) von Ajinomoto U.S.A., Inc., Teaneck, NJ.
Um die Haftung der Blocking-Zusammensetzungen an einem Linsenschutzband (im Handel als "SURFACE SAVERTM #1640 Lens Surface Systems" von 3M Company erhältlich) zu testen, wurde eine Keramikplatte an der Oberseite eines Labortisches festgeklemmt, das Linsenschutzband wurde mit der Klebstoffseite nach unten auf der Platte angeordnet und ein TEFLONTM Coated Mold mit Löchern eines Durchmessers von 1,3 cm wurde auf die Oberseite der Bandunterlage gelegt. Eine Mischung von Versuch 1, 2 oder 3 wurde in einem Behälter auf eine Heizplatte gelegt, bis sie geschmolzen war. Dann wurde die geschmolzene Mischung in die Löcher in dem Werkzeug zu einer Tiefe von 0,3 cm bis 0,6 cm gegossen. Man ließ die geschmolzene Mischung auf Raumtemperatur abkühlen und sich zu Zylindern verfestigen. Die Zylinder der Harz/Wachs-Mischung wurden aus dem Werkzeug entnommen. Die Zylinder der verfestigten Harz/Wachs-Mischung wurden von dem Band entfernt, indem man sie mit der Hand abzog. Der im Versuch 1 hergestellte Zylinder ließ sich am leichtesten entfernen und beschädigte die Bandunterlage am wenigsten. Der Zylinder ließ sich jedoch nicht entfernen, indem man ihn gegen der Labortisch schlug, was das gebräuchliche Verfahren zum Entblocken einer Linse ist. Der im Versuch 2 hergestellte Zylinder ließ sich schwieriger entfernen als derjenige, welcher im Versuch 1 hergestellt wurde, und es wurde ein etwas größerer Anteil von Markierungen auf der Bandunterlagenfläche beobachtet. Der im Versuch 3 hergestellte Zylinder war am schwierigsten von der Bandunterlage zu entfernen.
In einem zweiten Versuch unter Verwendung der gleichen Harz/Wachs- Mischungen wurde eine Anordnung des Werkzeugs auf der Bandunterlage an einem Stück Acrylfolie und nicht an der Keramikplatte festgeklammert.
Feste Stücke von Harz/Wachs-Mischungen der Versuche 1, 2 oder 3 wurden in die Löcher des Werkzeugs gegeben, und die gesamte Anordnung wurde in einen Ofen bei 70ºC gelegt, bis die Harz/Wachs- Mischung geschmolzen war und floss. Man ließ die Anordnung abkühlen und die Harz/Wachs-Mischung sich verfestigen. Die Zylinder von Harz/Wachs-Mischungen wurden aus dem Werkzeug entfernt und mit der Hand von dem Band abgezogen. Die Harz/Wachs-Mischung des Versuchs 1 hatte eine sehr geringe Haftung an die Unterlage und ließ sich sehr leicht entfernen. Die Mischung des Versuchs 2 war ziemlich schwer zu entfernen und hinterließ einen geringen Rückstand auf der Unterlage. Die Mischung des Versuchs 3 ließ sich schwer entfernen und hinterließ einen großen Rückstand auf der Unterlage.

Beispiel 8

Stücke von Polycaprolacton (PCL) (im Handel als "TONETM Polyol P-300" (Molmasse: 10 000) von Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc., Danbury, CT erhältlich) wurden in die Löcher des im Beispiel 7 beschriebenen Werkzeugs gelegt, und die gesamte Anordnung wurde in einen Ofen von 70ºC gelegt, bis das Harz geschmolzen war und floss. Man ließ die Anordnung abkühlen und die Harze sich verfestigen. Die Zylinder aus Harz wurden aus dem Werkzeug entfernt und mit der Hand von dem Band abgezogen. PCL ließ sich genau so schwer von der Bandunterlage entfernen, wie die Zylinder im Beispiel 7, Versuche 2 und 3. In einem zweiten Versuch wurde das Linsenschutzband in der Anordnung durch eine nichtgrundierte Polyethylenterephthalat (PET)-Folie ersetzt. Es bestand keine Haftung des PCL an die PET-Folie. In einem dritten Versuch wurde die PET-Folie durch eine Polyethylenfolie aus einem "ZIPLOCTM Bag" ersetzt. Die Zylinder ließen sich sehr leicht entfernen.

Beispiel 9

Harze wurden hergestellt, in dem man die in der Tabelle 9a beschriebenen Mengen und Typen von Harzen vermischte, um Blocking-Zusammensetzungen herzustellen. Tabelle 9a
¹ "TONETM Polyol P-300" Polycaprolacton (Molmasse: 10 000) von Union Carbide Chemicals and Plastics Company,
² "ELVAXTM 210" (72 Gew.-% Ethylen/28 Gew.-% Vinylacetat) (Schmelzindex von 400) von E. I. DuPont de Nemours and Co.,
³ "ELVAXTM 4969-6W" (72 Gew.-% Ethylen/28 Gew.-% Vinylacetat) (Schmelzindex von 1900) von E. I. DuPont de Nemours and Co.
Stücke der Harz-Mischungen des Versuchs 1 oder des Versuchs 2 wurden in die Löcher des im Beispiel 7 beschriebenen Werkzeugs gelegt, und die gesamte Anordnung wurde in einen Ofen von 70ºC gelegt, bis die Harzmischungen geschmolzen waren und flossen. Man ließ die Anordnung abkühlen und die Harz-Mischungen sich verfestigen. Die Harzzylinder von Versuch 1 oder Versuch 2 wurden aus dem Werkzeug entfernt und per Hand von dem Band abgezogen. Die Harzzylinder des Versuchs 1 wurden leicht, aber nicht zu leicht entfernt. Die Viskosität der Harz-Mischung des Versuchs 1 war ziemlich hoch. Die Harzzylinder des Versuchs 2 ließen sich sehr leicht entfernen, und die Viskosität der Harz-Mischung des Versuchs 2 war auch ziemlich hoch.

Beispiel 10

Ein Harz wurde hergestellt, indem man 8 Teile Polycaprolacton (im Handel als "TONETM Polyol P-300" (Molmasse: 10 000) von Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc. erhältlich) mit 5 Teilen Polycaprolacton (im Handel als "TONETM Polyol 221" (Molmasse: 1000) von Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc. erhältlich) vermischte. Stücke des Harzes wurden in die Löcher des im Beispiel 7 beschriebenen Werkzeug gelegt, und die gesamte Anordnung wurde in einen Ofen von 70ºC gelegt, bis das Harz geschmolzen war und floss. In diesem Versuch wurde das Linsenschutzband in der Anordnung durch eine Polyethylenfolie aus "ZIPLOCTM Bag" ersetzt. Man ließ die Anordnung abkühlen und das Harz sich verfestigen. Die Harzzylinder wurden aus dem Werkzeug entfernt und per Hand von dem Band abgezogen. Die Harzzylinder ließen sich sehr leicht von der Folie entfernen.
Die Schmelzpunkte wurden unter Verwendung der Differential-Scanning- Kalorimetrie (DSC) mit einer Rate von 20ºC/min von -50ºC bis +150ºC bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 10a aufgeführt. Tabelle 10a

Beispiel 11

Zweischichten-Linsenschutzbänder wurden in einem Einstufenverfahren coextrudiert. Die zwei Schichten waren eine äußere Folienschicht und eine Klebstoffschicht.
Die Harze, die für die Folienschicht verwendet wurden, umfassten 60 Teile "ESTANETM 58309 Polyether Type Thermoplastic Polyurethane" von B. F. Goodrich Company; 34 Teile AFFINITYTM 1845 Vew Low Density Polyethylene" von Dow Chemical Company und 6 Teile "Green Pigment Number 1054" von Hoechst-Celanese Corp., Specialty Chemical Group, Coventry, RI. Die Harze wurden unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders eines Durchmessers von 58 mm und einem L : D-Verhältnis von 44 : 1 (erhältlich von Crompton & Knowles Corp., Davis Standard Division, Pawiatuck, CT) vermischt. Die Temperatur des Extrudereinlasses wurde bei 38ºC gehalten, und die Temperaturen des Extruderauslasses und des Halsrohres wurden bei 149ºC gehalten. Das beabsichtigte Kaliber der Folienschicht war 0,051 mm.
Die Klebstoffschicht bestand aus 94 Teilen IOA/6 Teilen AA-Acrylklebstoff mit 0,4% ABP-Vernetzungsmittel, hergestellt durch das Verfahren, das in den US Patenten Nr. 4,737,559 und 4,847,137 beschrieben wird. Die Klebstoffschicht wurde unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders mit einem Durchmesser von 58 mm und einem L : D-Verhältnis von 44 : 1 (erhältlich von Crompton & Knowles Corp.) verarbeitet. Die Temperatur des Extrudereinlasses wurde bei 93ºC gehalten, die Temperatur des Extruderauslasses lag bei 149ºC und die Temperatur des Halsrohres wurde bei 166ºC gehalten. Das beabsichtigte Kaliber der Klebstoffschicht war 0,076 mm.
Die Schmelzströme aus den beiden Extrudern wurden zu einem Schmelzstrom unter Verwendung eines "CloerenTM Model 93-1123 feedblock (Beschickungsblock)" (erhältlich von The Cloeren Company, Orange, TX) kombiniert und zu einer Zweischichtenfolie mit der nach unten zeigenden Klebstoffschicht geformt, wobei man eine "Cloeren EPOCHTM 3 Die", hergestellt durch die The Cloeren Company, verwendete. Die Temperaturen des Beschickungsblocks und der Düse wurden bei 177ºC gehalten. Die Folie wurde auf eine Silicon-Trennschicht extrudiert. Der Klebstoff wurde vernetzt, indem man das Band von der Folienseite her unter Verwendung von UV-Härtungslampen (erhältlich von UVEX Inc., Sunnyvale, CA) mit einer Lichtintensität von 100 Millijoule/cm² bestrahlte, gemessen durch ein Model M365 UV Radiometer (von Electronic Instrumentation and Technology Inc., Sterling, VA). Das beabsichtigte Kaliber für den Klebstoff war 0,076 mm.
Die Entblockungskraft des Bandes wurde bestimmt, wobei der im Beispiel 6 beschriebene Entblockungstest verwendet wurde, außer dass das doppelt beschichtete Band nicht verwendet wurde, um das Band an der Linsenoberfläche zu befestigen. Der durchschnittliche Entblockungswert war 58,4 cm.

Beispiel 12

Zweischichten-Linsenoberflächenschutzbänder wurden in einem Zweistufenverfahren coextrudiert.
Die für die Folienschicht verwendeten Harze umfassten 56 Teile "PEL- LETHANETM 2103-90AE Polytetramethylene Glycol Ether Thermoplastic Polyurethane Elastomers" von Dow Chemical Company; 38 Teile "ENGAGETM 8200 Polyolefin Elastomer" von Dow Chemical Company und 6 Teile "Green Pigment Number 1054" von Hoechst-Celanese Corp. Die Harze wurden unter Verwendung des im Beispiel 11 beschriebenen Doppelschneckenextruders vermischt. Die Temperatur des Extrudereinlasses wurde bei 21ºC gehalten, und die Extruderauslasstemperatur und die Halsrohrtemperatur wurden bei 166ºC gehalten. Das beabsichtigte Kaliber der Folienschicht war 0,051 mm.
Die Klebstoffschicht war mit derjenigen identisch, die im Beispiel 11 beschrieben wurde. Die Klebstoffschicht wurde unter Verwendung des im Beispiel 11 beschriebenen Doppelschneckenextruders verarbeitet. Die Temperatur des Extrudereinlasses wurde bei 93ºC gehalten, die Extruderauslasstemperatur wurde bei 149ºC gehalten, und die Halsrohrtemperatur variierte von 177ºC bis 193ºC. Das beabsichtigte Kaliber der Klebstoffschicht war 0,076 mm.
Die Schmelzströme aus den beiden Extrudern wurden zu einem Schmelzstrom vereinigt, wie im Beispiel 11 beschrieben wurde. Die Beschickungsblock-Temperatur wurde bei 177ºC gehalten, und die Düsentemperatur wurde bei 179ºC gehalten. Die Folie wurde auf eine Silicon-Trennschicht extrudiert. Der Klebstoff wurde vernetzt, indem man das Band von der Folienseite her unter Verwendung von UV-Härtungslampen (erhältlich von UVEX Inc.) mit einer Lichtintensität von 150 Millijoule/cm² bestrahlte, gemessen durch ein Model M365 UV Radiometer (von Electronic Instrumentation and Technology Inc.). Das beabsichtigte Kaliber für den Klebstoff war 0,076 mm.

Beispiel 13

Polycaprolacton (PCL)-Materialien, die als "CAPATM Poly( -caprolacton)diol" (Molmasse: 10 000) von Solvay Interox, Houston, TX, erhältlich sind, Versuch 1, wurden mit einem Material mit niedrigerer Viskosität, Stearinsäure (SA), erhältlich von J. T. Baker, Phillipsburg, NJ, in den in der Tabelle 13a, Versuche 2 bis 5 gezeigten Mengen vermischt. Das Material mit niedrigerer Viskosität SA wurde in einer Aluminiumdose erwärmt, bis es verflüssigt war, und abkühlen und sich verfestigen gelassen. PCL wurde in einer Aluminiumdose auf einer Heizplatte auf etwa 100ºC erwärmt. Dicke Stücke von SA wurden zerbrochen und langsam zu dem geschmolzenen BPCL gegeben, wobei auf mechanische Weise gerührt wurde. Tabelle 13a
Die Viskosität der geschmolzenen PCL/SA-Mischungen wurde unter Verwendung des im Beispiel 3 beschriebenen Brookfield-Viskosimeters bestimmt.
Heiße Schmelzgemische von PCL/SA wurden in einen Coburn-Block gegossen, dann mit einer Polyethylenterephthalatfolie bedeckt und verfestigen gelassen. Die Härte wurde unter Verwendung eines Durometers für Shore Typ 'D", wie im Beispiel 3 beschrieben wurde, nach einem 10, 20 und 30 Minuten andauernden Abkühlen gemessen. Die verfestigte PCL/SA-Mischung wurde auf Risse auf der Oberfläche untersucht. Die Zeitspanne, die für das Verfestigen der geschmolzenen PCL/SA- Mischung notwendig war, wurde gemessen. Die Ergebnisse der Viskositäts- und Härtetests sowie das Vorliegen oder Fehlen von Rissen und die Härtezeit sind in der Tabelle 13b angegeben. Tabelle 13 b
Die Viskosität von PCL wurde um einen Faktor von etwa 4 reduziert, wenn 20% SA zu der Schmelze gegeben wurden.

Beispiel 14

Polycaprolacton (PCL)-Materialien, die als "CAPATM Poly( -caprolacton)diol" (Molmasse: 10 000) von Solvay Interox, Houston, TX, erhältlich sind, wurden mit einem Material mit niedrigerer Viskosität, Stearylalkohol (SAL), oder 1-Octadecanol, erhältlich von Aldrich Chem. Co., Milwaukee, WI, in den in der Tabelle 14a beschriebenen Mengen vermischt, wie im Beispiel 13 beschrieben wurde. Tabelle 14a
Die Blocking-Zusammensetzungen aus geschmolzenen PCL/SAL-Mischungen wurden bezüglich der Viskosität, Härte und Rissbildung untersucht, wie im Beispiel 13 beschrieben wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 14b angegeben. Tabelle 14b
SAL ist weniger sauer als SA.

Beispiel 15

Polycaprolacton (PCL)-Materialien, die als "CAPATM Poly( -caprolacton)diol" (Molmasse: 10 000) von Solvay Interox, Houston, TX, erhältlich sind, wurden mit den Materialien niedrigerer Viskosität Stearinsäure (SA) und Stearylalkohol (SAL) vermischt. Brocken von verfestigtem, in einem Verhältnis von 64 Gewichtsteilen SA zu 36 Gewichtsteilen SAL vermischten SA und SAL wurden zu dem geschmolzenen PCL in den in der Tabelle 15a beschriebenen Mengen gegeben, wie im Beispiel 13 beschrieben wurde. Tabelle 15a
Die Blocking-Zusammensetzungen aus geschmolzenen PCL/SAL-Mischungen wurden bezüglich der Viskosität, Härte und Rissbildung untersucht, wie im Beispiel 13 beschrieben wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 15b angegeben. Tabelle 15b
Die Mischung verfestigte sich schneller als PCL allein.

Beispiel 16

Polycaprolacton (PCL)-Materialien, die als "TONETM P-300 Polycaprolacton" (Molmasse: 10 000) von Union Carbide Corporation, Danbury, CT, erhältlich sind, wurden mit dem Material niedrigerer Viskosität Triphenylphosphat (TPP), erhältlich von Monsanto Chemical Company, St. Louis, MO, in den in der Tabelle 16a angegebenen Mengen vermischt, wie im Beispiel 13 beschrieben wurde. Tabelle 16a
Die Blocking-Zusammensetzungen aus geschmolzenen PCL/TPP-Mischungen wurden bezüglich der Viskosität, Härte und Rissbildung untersucht, wie im Beispiel 13 beschrieben wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 16b angegeben. Tabelle 16b
Die Viskosität von PCL war um einen Faktor von etwa 2 geringer, wenn der Schmelze 15% TPP zugefügt wurden.

Beispiel 17

Polycaprolacton (PCL)-Materialien, die als "CAPATM Poly( -caprolacton)diol" (Molmasse: 10 000) von Solvay Interox, Houston, TX, erhältlich sind, wurden mit dem Material niedrigerer Viskosität Myristylalkohol (MAL) (1- Tetradecanol), erhältlich von Aldrich Chemical Company, in den in der Tabelle 17a beschriebenen Mengen vermischt, wie im Beispiel 13 beschrieben wurde. Tabelle 17a
Die Viskosität der Blocking-Zusammensetzungen aus geschmolzenen PCL/MAL-Mischungen wurde bestimmt, wie im Beispiel 3 beschrieben wurde, außer dass die Spindel Nr. 16 verwendet wurde. Die geschmolzenen Mischungen wurden in ein Werkzeug gegossen, abkühlen und verfestigen gelassen und bezüglich des Tangens-Elastizitätsmoduls beim Biegen und der Biegefestigkeit untersucht, wie im Beispiel 2 beschrieben wurde, außer dass die Kreuzkopfgeschwindigkeit 2,8 mm/min betrug. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 17b und 17c angegeben. Tabelle 17b Tabelle 17c

Beispiel 18

Polycaprolacton (PCL)-Materialien, die als "CAPATM Poly( -caprolacton)diol" (Molmasse: 10 000) von Solvay Interox, Houston, TX, erhältlich sind, wurden mit den Materialien niedrigerer Viskosität Myristylalkohol (MAL) (1-Tetradecanol) und Stearylalkohol (SAL) (1-Octadecanol), erhältlich von Aldrich Chemical Company, vermischt. Brocken von vermischtem und verfestigtem MAL und SAL wurden in den in der Tabelle 18a beschriebenen Mengen zugefügt, wie im Beispiel 13 beschrieben wurde. Tabelle 18a
Die Viskosität der Blocking-Zusammensetzungen aus geschmolzenen PCL/MAL/SAL-Mischungen wurde bestimmt, wie im Beispiel 3 beschrieben wurde, außer dass die Spindel Nr. 16 verwendet wurde. Die geschmolzenen Mischungen wurden in ein Werkzeug gegossen, abkühlen und verfestigen gelassen und auf den Tangens-Elastizitätsmodul beim Biegen und die Biegefestigkeit untersucht, wie im Beispiel 2 beschrieben wurde, außer dass die Kreuzkopfgeschwindigkeit 2,8 mm/min betrug. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 18b und 18c angegeben. Tabelle 18b Tabelle 18c

Beispiel 19

Polycaprolacton (PCL)-Materialien, die als "CAPMTM Poly( -caprolacton)diol" (Molmasse: 10 000) von Solvay Interox, Houston, TX, erhältlich sind, wurden mit den Materialien niedrigerer Viskosität: Dodecylalkohol (DO) (1- Dodecanol), erhältlich Von Eastman Chemical Company, Kingsport, TN, Myristylalkohol (MAL) (1-Tetradecanol) und Stearylalkohol (SAL) (1- Octadecanol), erhältlich von Aldrich Chemical Company, vermischt. Brocken von vermischtem und verfestigtem DO, MAL und SAL wurden in den in der Tabelle 19a beschriebenen Mengen zugefügt, wie im Beispiel 13 beschrieben wurde. Tabelle 19a
Die Viskosität der Blocking-Zusammensetzungen aus geschmolzenen PCL/DO/MAL/SAL-Mischungen wurde bestimmt, wie im Beispiel 3 beschrieben wurde, außer dass die Spindel Nr. 16 verwendet wurde. Die geschmolzenen Mischungen wurden in ein Werkzeug gegossen, abkühlen und verfestigen gelassen und auf den Tangens-Elastizitätsmodul beim Biegen und die Biegefestigkeit untersucht, wie im Beispiel 2 beschrieben wurde, außer dass die Kreuzkopfgeschwindigkeit 2,8 mm/min betrug. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 19b und 19c angegeben. Tabelle 19b Tabelle 19c

Beispiel 20

Polycaprolacton (PCL)-Materialien, die als "CAPATM Poly( -caprolacton)diol" (Molmasse: 10 000) von Solvay Interox, Houston, TX, erhältlich sind, wurden mit Polyethylenglycolmethylether (Molmasse: 2000) (PEGME), erhältlich von Aldrich Chemical Company, wie im Beispiel 13 beschrieben wurde, in den in der Tabelle 20a beschriebenen Mengen vermischt. Tabelle 20a
Die geschmolzenen PCL/PEGME-Mischungen wurden in ein Werkzeug gegossen, abkühlen und verfestigen gelassen und auf den Tangens- Elastizitätsmodul beim Biegen und die Biegefestigkeit untersucht, wie im Beispiel 2 beschrieben wurde, außer dass die Kreuzkopfgeschwindigkeit 2,8 mm/min betrug. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 20b und 20c angegeben. Tabelle 20b Tabelle 20c

Beispiel 21

Polycaprolacton (PCL)-Materialien, die als "CAPATM Poly( -caprolacton)diol" (Molmasse: 8000), "CAPATM Poly( -caprolacton)diol" (Molmasse: 10 000) und "CAPATM Poly( -caprolacton)diol" (Molmasse: 12 000) von Solvay Interox erhältlich sind, wurden mit Polyethylenglycol (Molmasse: 1500 oder 2000 (MW)) (PEG), erhältlich von Aldrich Chemical Company, wie im Beispiel 13 gezeigt wird, in den in der Tabelle 21a gezeigten Mengen vermischt. Tabelle 21a
¹ "CAPATM Poly( -caprolacton)diol" (Molmasse: 8000) von Solvay Interox, Houston, TX
² "CAPATM Poly( -caprolacton)diol" (Molmasse: 10000) von Solvay Interox, Houston, TX
³ "CAPATM Poly( -caprolacton)diol" (Molmasse: 12000) von Solvay Interox, Houston, TX.
Die Viskosität der Blocking-Zusammensetzungen aus geschmolzenen PCL/PEG-Mischungen wurde bestimmt, wie im Beispiel 3 beschrieben wurde, außer dass die Spindel Nr. 16 verwendet wurde. Die geschmolzenen Mischungen wurden in ein Werkzeug gegossen, abkühlen und verfestigen gelassen und auf den Tangens-Elastizitätsmodul beim Biegen und die Biegefestigkeit untersucht, wie im Beispiel 2 beschrieben wurde, außer dass die Kreuzkopfgeschwindigkeit 2,8 mm/min betrug. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 21b und 21c angegeben. Tabelle 21b Tabelle 21c

Beispiel 22

Polycaprolacton-Materialien hoher Molmasse, die als "CAPATM 630" (Molmasse: 30 000) von Solvay Interox erhältlich sind, wurden mit folgenden Materialien niedriger Viskosität vermischt: einem Polycaprolacton niedriger Molmasse, das als "TONETM P-1270" Polycaprolacton (PCL) (Molmasse 4000) von Union Carbide Chemicals and Plastics Company Inc. erhältlich ist, und Myristylalkohol (MAL) (1-Tetradecanol), erhältlich von Aldrich Chemical Company. Brocken von niedermolekularem PCL und MAL wurden in den in der Tabelle 22a angegebenen Mengen zugefügt, wie im Beispiel 13 beschrieben wurde. Tabelle 22a
¹ Im Handel von Solvay Interox, Houston, TX erhältlich.
² Im Handel von Union Carbide Chemicals and Plasties Company Inc., Danbury, CT, erhältlich.
Die Viskosität der Blocking-Zusammensetzungen aus geschmolzenen PCL/MAL-Mischungen wurde bestimmt, wie im Beispiel 3 beschrieben wurde, außer dass die Spindel Nr. 16 verwendet wurde. Die geschmolzenen Mischungen wurden in ein Werkzeug gegossen, abkühlen und verfestigen gelassen und auf den Tangens-Elastizitätsmodul beim Biegen und die Biegefestigkeit untersucht, wie im Beispiel 2 beschrieben wurde, außer dass die Kreuzkopfgeschwindigkeit 2,8 mm/min betrug. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 22b und 22c angegeben. Tabelle 22b Tabelle 22c

Beispiel 23

Polycaprolacton-Materialien hoher Molmasse, die als "CAPATM 630" (Molmasse: 30 000) von Solvay Interox erhältlich sind, wurden mit folgenden Materialien niedriger Viskosität vermischt: einem Polycaprolacton niedriger Molmasse, das als "TONETM P-1270" Polycaprolacton (PCL) von Union Carbide Chemicals and Plastics Company Inc. erhältlich ist, Myristylalkohol (MAL) (1-Tetradecanol) und Stearylalkohol (SAL) (1-Octadecanol), erhältlich von Aldrich Chemical Company. Brocken von niedermolekularem PCL, MAL und SAL wurden in den in der Tabelle 23a angegebenen Mengen zugefügt, wie im Beispiel 13 beschrieben wurde. Tabelle 23a
¹ Im Handel von Solvay Interox, Houston, TX erhältlich.
² Im Handel von Union Carbide Chemicals and Plastics Company Inc., Danbury, CT, erhältlich.
Die Viskosität der Blocking-Zusammensetzungen aus geschmolzenen PCL/MAL/SAL-Mischungen wurde bestimmt, wie im Beispiel 3 beschrieben wurde, außer dass die Spindel Nr. 16 verwendet wurde. Die geschmolzenen Mischungen wurden in ein Werkzeug gegossen, abkühlen und verfestigen gelassen und auf den Tangens-Elastizitätsmodul beim Biegen und die Biegefestigkeit untersucht, wie im Beispiel 2 beschrieben wurde, außer dass die Kreuzkopfgeschwindigkeit 2,8 mm/min betrug. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 23b und 23c angegeben. Tabelle 23b Tabelle 23c

Beispiel 24

Polycaprolacton-Materialien hoher Molmasse, die als "CAPATM 630" (Molmasse: 30 000) von Solvay Interox erhältlich sind, wurden mit folgenden Materialien niedriger Viskosität vermischt: einem Polycaprolacton niedriger Molmasse, das als "TONETM P-1270" Polycaprolacton (PCL) (Molmasse: 4000) von Union Carbide Chemicals and Plastics Company Inc. erhältlich ist, Myristylalkohol (MAL) (1-Tetradecanol), Stearylalkohol (SAL) (1- Octadecanol) und Polyethylenglycol (PEG), erhältlich von Aldrich Chemical Company. Brocken von niedermolekularem PCL, MAL, SAL und PEG wurden in den in der Tabelle 24a angegebenen Mengen zugefügt, wie im Beispiel 13 beschrieben wurde. Tabelle 24a
¹ Im Handel von Solvay Interox, Houston, TX erhältlich.
² Im Handel von Union Carbide Chemicals and Plastics Company Inc., Danbury, CT, erhältlich.
Die Viskosität der Blocking-Zusammensetzungen aus geschmolzenen PCL/MAL/SAL/-PEG-Mischungen wurde bestimmt, wie im Beispiel 3 beschrieben wurde, außer dass die Spindel Nr. 16 verwendet wurde. Die geschmolzenen Mischungen wurden in ein Werkzeug gegossen, abkühlen und verfestigen gelassen und auf den Tangens-Elastizitätsmodul beim Biegen und die Biegefestigkeit untersucht, wie im Beispiel 2 beschrieben wurde, außer dass die Kreuzkopfgeschwindigkeit 2,8 mm/min betrug. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 24b und 24c angegeben. Tabelle 24b Tabelle 24c

Beispiel 25

Aus drei Schichten bestehende Bänder zum Schutz der Linsenoberfläche (Dreischichten-Linsenoberflächenschutzbänder) wurden in einem Einstufenverfahren coextrudiert. Die drei Schichten waren eine äußere Filmschicht (Haut), eine Verbindungsschicht (Kern) und eine Klebstoffschicht. Die Zusammensetzungen der verschiedenen Schichten, die zur Herstellung der Bänder verwendet wurden, sind in der Tabelle 25a angegeben. Die beabsichtigten Dicken für die äußere Filmschicht, die Verbindungsschicht und die Klebstoffschicht sind in der Tabelle 25b aufgeführt.
Die äußere Filmschicht war entweder eine Mischung aus Polycaprolacton (PCL) (erhältlich als "CAPATM 650" von Solvay Interox) und einem Maleinsäureanhydrid-modifizierten Ethylenacrylat (erhältlich als "Bynel 2174" von DuPont Packaging & Industrial Polymers, Wilmington, DE) und einem Maleinsäureanhydrid-modifizierten linearen Polyethylen niedriger Molmasse (erhältlich als "Bynel 4109" von DuPont Packaging & Industrial Polymers) oder eine Mischung aus dem PCL und einem Maleinsäureanhydrid-modifizierten Polyethylen niedriger Dichte (erhältlich als "Bynel 4206" von DuPont Packaging & Industrial Polymers). 3% eines Pigments (erhältlich als "05ELD-1054 von Resco Colours, eine Abteilung von Hoechst, Mississauga, Ontario) wurden zu dieser Mischung gegeben. Die Harze und das Pigment - wie in Tabelle 25a beschrieben ist - wurden unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders eines Durchmessers von 58 mm und eines Verhältnisses von Länge zu Durchmesser (L : D) von 44 : 1 (erhältlich von Crompton & Knowles Corp., Davis Standard Division) vermischt. Die Temperatur des Extrudereinlasses wurde bei 21ºC gehalten, und die Temperaturen des Extruderauslasses und des Halsrohres wurden bei 193ºC gehalten.
Die Verbindungsschicht bestand aus einem Nylon 6/6,9-Copolymer (erhältlich als "GRILONTM CF62BSE Nylon 6/6,9 Copolymer" von EMS-American Grilon Inc., Sumter, SC). Die Verbindungsschicht (Kern) wurde unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders mit einem Durchmesser von 6,35 cm (2,5 inch) und einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser(L : D) von 30 : 1 (erhältlich von Crompton & Knowles Corp., Davis Standard Division) verarbeitet. Die Temperatur des Extrudereinlasses wurde bei 66ºC gehalten, und die Temperaturen des Extruderauslasses und des Halsrohres wurden bei 177ºC gehalten.
Die Klebstoffschicht bestand aus 94 Teilen IOA/6 Teilen AA-Acrylklebstoff mit 0,4% ABP-Vernetzungsmittel, hergestellt durch die Verfahren, die in den US Patenten Nr. 4,737,559 und 4,847,137 beschrieben werden. Die Klebstoffschicht wurde unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders mit einem Durchmesser von 58 mm und einem L : D-Verhältnis von 44 : 1 (erhältlich von Crompton & Knowles Corp., Davis Standard Division) verarbeitet. Die Temperatur des Extrudereinlasses wurde bei 93ºC gehalten, die Temperaturen des Extruderauslasses und des Halsrohres wurden bei 177ºC gehalten.
Die Schmelzströme aus den drei Extrudern wurden zu einem Schmelzstrom vereinigt, wobei man einen "CloerenTM Model 92-1033 feedblock" (Beschickungsblock) (erhältlich von The Cloeren Company) verwendete, und unter Verwendung einer Cloeren Epoch Düse, hergestellt durch die The Cloeren Company, zu einer Folie geformt. Die Temperatur des Beschickungsblocks wurde bei 177ºC gehalten, und die Düsentemperatur wurde bei 179ºC gehalten.
Der Klebstoff wurde vernetzt, indem man das Band von der Klebstoffseite her unter Verwendung von UV-Härtungslampen (erhältlich von UVEX Inc., Sunnyvale, CA) mit einer Lichtintensität von 84 Millijoule/cm² gemessen durch ein Model M365 UV Radiometer (von Electronic Instrumentation and Technology Inc., Sterling, VA), im Bereich von 320 nm bis 390 nm bestrahlte. Tabelle 25a
¹ Die Filmschicht der Versuche 1 bis 5 enthält auch 3 Gew.-% Pigment, das im Handel als "05ELD-1054" von Resco Colours, eine Abteilung von Hoechst, Mississauga, Ontario, erhältlich ist.
² Im Handel als "CAPATM 650 Polycaprolactone" von Solvay Interox, Houston, TX erhältlich.
³ Im Handel als "Bynel 4206 Maleinsäureanhydrid-modifiziertes Polyethylen niedriger Dichte" von DuPont Packaging & Industrial Polymers, Wilmington, DE erhältlich.
&sup4; Im Handel als "Bynel 4174 Maleinsäureanhydrid-modifiziertes Ethylenacrylat" von DuPont Packaging & Industrial Polymers erhältlich.
&sup5; Im Handel als "Bynel 4109 Maleinsäureanhydrid-modifiziertes lineares Polyethylen niedriger Dichte" von DuPont Packaging & Industrial Polymers erhältlich.
&sup6; Im Handel als "GRILONTM CF62BSE Nylon 6/6,9 Copolymer" von EMS-American Grilon Inc., Sumter, SC erhältlich.
&sup7; 94 Teile IOA/6 Teile AA mit 0,4% ABP-Vernetzungsmittel, hergestellt durch das in den US Patenten Nr. 4,737,559 und 4,847,137 beschriebene Verfahren.
Die Linsenoberflächenschutzbänder wurden unter Verwendung des Entblockungstests (Deblock Test) bewertet, der im Beispiel 6 beschrieben wurde, außer dass eine zweite Reihe von blockierten Linsen entblockt wurde, nachdem sie 17 Stunden lang härten gelassen wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 25b aufgeführt. Tabelle 25b
¹ "na" bedeutet nicht verfügbar.

Beispiel 26

In der Seitenkette kristallisierbare Kohlenwasserstoffpolymer-Materialien, die als "VYBAR" 103 und "VYBAR" 253 von Petrolite Corporation, Tulsa OK erhältlich sind, wurden mit einem Kohlenwasserstoffharz vermischt, das als "REGALITE" R-91 von Hercules, Wilmington, DE erhältlich ist. Die Materialien wurden in fester Form in den in der Tabelle 26a angegebenen Mengen in eine Aluminiumdose gegeben und erwärmt, bis sie geschmolzen waren, und gerührt.
Die Viskosität der Blocking-Zusammensetzungen aus geschmolzenen "VYBAR"/"REGALITE"-Mischungen wurde bestimmt, wie im Beispiel 3 beschrieben wurde, außer dass die Spindel Nr. 16 verwendet wurde und die Temperatur 70ºC betrug. Die geschmolzenen Mischungen wurden in ein Siliconelastomer-Werkzeug gegossen, abkühlen und verfestigen gelassen und auf den Tangens-Elastizitätsmodul beim Biegen und die Biegefestigkeit untersucht, wie im Beispiel 2 beschrieben wurde, außer dass die Kreuzkopfgeschwindigkeit 1,27 mm/min betrug und die Probengröße folgendermaßen war: Länge etwa 125 mm, Breite 12,7 mm und Dicke 3,18 mm. Die getestete Spannweite hatte eine Länge von 50,8 mm, wobei sich ein Verhältnis von Spannweite zu Tiefe von etwa 16 : 1 ergab. In einigen Fällen zerbrach das Material nicht bei äußeren Faserdehnungen von bis zu 5%. In diesen Fällen wurde die Biegedehngrenze unter Verwendung des Punkts auf der Belastungs-Biege-Kurve berechnet, an dem die Belastung bei einer Erhöhung der Biegung nicht zunahm. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 26b und 26c aufgeführt. Tabelle 26a
¹ Im Handel als VYBARTM 103 von Petrolite, Tulsa, OK erhältlich.
² Im Handel als VYBARTM 253 von Petrolite, Tulsa, OK erhältlich.
³ Im Handel als REGALITETM R-91 von Hercules, Inc., Wilmington, DE erhältlich. Tabelle 26b Tabelle 26c
¹ Biegedehngrenze

Beispiel 27

In der Seitenkette kristallisierbare Kohlenwasserstoff Polymer-Materialien, die als "VYBAR" 103 und "VYBAR" 253 von Petrolite Corporation, Tulsa OK erhältlich sind, wurden mit einem Kohlenwasserstoffharz vermischt, das als "REGALITE" R-91 von Hercules, Wilmington, DE erhältlich ist. Verschiedene Gehalte an Stearylalkohol und Myristylalkohol wurden zu der Mischung gegeben. Die Materialien wurden in fester Form in den in der Tabelle 27a angegebenen Mengen in eine Aluminiumdose gegeben und erwärmt, bis sie geschmolzen waren, und gerührt.
Die Viskosität der Blocking-Zusammensetzungen aus geschmolzenen "VYBAR"/"REGALITE"/Fettalkohol-Mischungen wurde bestimmt, wie im Beispiel 3 beschrieben wurde, außer dass die Spindel Nr. 16 verwendet wurde und die Temperatur 70ºC betrug. Die geschmolzenen Mischungen wurden in ein Werkzeug gegossen, abkühlen und verfestigen gelassen und auf den Tangens-Elastizitätsmodul beim Biegen und die Biegefestigkeit untersucht, wie im Beispiel 26 beschrieben wurde. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 27b und 27c aufgeführt. Tabelle 27a
¹ Im Handel als VYBARTM 103 von Petrolite, Tulsa, OK erhältlich.
² Im Handel als VYBARTM 253 von Petrolite, Tulsa, OK erhältlich.
³ Im Handel als REGALITETM R-91 von Hercules, Inc., Wilmington, DE erhältlich. Tabelle 27b Tabelle 27c
¹ Biegedehngrenze

Beispiel 28

In der Seitenkette kristallisierbare Kohlenwasserstoffpolymer-Materialien, die als "VYBAR" 103 und "VYBAR" 253 von Petrolite Corporation, Tulsa OK erhältlich sind, wurden mit einem Kohlenwasserstoffharz vermischt, das als "REGALITE" R-91 von Hercules, Wilmington, DE erhältlich ist. Stearinsäure von J. T. Baker Inc. wurde zu der Mischung gegeben. Die Materialien wurden in fester Form in den in der Tabelle 28a angegebenen Mengen in eine Aluminiumdose gegeben und erwärmt, bis sie geschmolzen waren, und gerührt.
Die Viskosität der Blocking-Zusammensetzungen aus geschmolzenen "VYBAR"/"REGALITE"/Stearinsäure-Mischungen wurde bestimmt, wie im Beispiel 3 beschrieben wurde, außer dass die Spindel Nr. 16 verwendet wurde und die Temperatur 70ºC betrug. Die geschmolzenen Mischungen wurden in ein Werkzeug gegossen, abkühlen und verfestigen gelassen und auf den Tangens-Elastizitätsmodul beim Biegen und die Biegefestigkeit untersucht, wie im Beispiel 26 beschrieben wurde. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 28b und 28c aufgeführt. Tabelle 28a
¹ Im Handel als VYBARTM 103 von Petrolite, Tulsa, OK erhältlich.
² Im Handel als VYBARTM 253 von Petrolite, Tulsa, OK erhältlich.
³ Im Handel als REGALITETM R-91 von Hercules, Inc., Wilmington, DE erhältlich.
&sup4; Stearinsäure (SA), die von J. T. Baker Inc. erhältlich ist. Tabelle 28b Tabelle 28c

Beispiel 29

In der Seitenkette kristallisierbare Kohlenwasserstoffpolymer-Materialien, die als "VYBAR" 103 und "VYBAR" 253 von Petrolite Corporation, Tulsa OK erhältlich sind, wurden mit verschiedenen Kohlenwasserstoffharzen vermischt. Die Materialien wurden in fester Form in den in der Tabelle 29a angegebenen Mengen in eine Aluminiumdose gegeben und erwärmt, bis sie geschmolzen waren, und gerührt.
Die Viskosität der Blocking-Zusammensetzungen aus geschmolzenen "VYBAR"/Kohlenwasserstoff-Mischungen wurde bestimmt, wie im Beispiel 3 beschrieben wurde, außer dass die Spindel Nr. 16 verwendet wurde und die Temperatur 70ºC betrug. Die geschmolzenen Mischungen wurden in ein Werkzeug gegossen, abkühlen und verfestigen gelassen und auf den Tangens-Elastizitätsmodul beim Biegen und die Biegefestigkeit untersucht, wie im Beispiel 26 beschrieben wurde. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 29b und 29c aufgeführt. Tabelle 29a
¹ Im Handel als VYBARTM 103 von Petrolite, Tulsa, OK erhältlich.
² Im Handel als VYBARTM 253 von Petrolite, Tulsa, OK erhältlich.
³ PICCOTACTM "B" von Hercules, Inc.
&sup4; PICCOLYTETM "HM90" von Hercules, Inc.
&sup5; REGALREZTM 1094 von Hercules, Inc. Tabelle 29b Tabelle 29c
¹ Biegedehngrenze
Verschiedene Modifikationen und Abänderungen der Erfindung sind dem Fachmann ersichtlich, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist; und es sollte klar sein, dass die Erfindung nicht auf die hierin beschriebenen erläuternden Ausführungsformen beschränkt ist.

Claims

1. Ophthalmischer Linsenblock, umfassend eine verfestigte Masse einer thermoplastischen Blocking-Zusammensetzung, die aus einer Mischung zwischen 30 und 65 Gew.-% eines Kohlenwasserstoffharzes und zwischen 20 und 70 Gew.-% eines in der Seitenkette kristallisierbaren Kohlenwasserstoff-Polymers- oder -Copolymers besteht, wobei die Zusammensetzung bei 21ºC fest ist und einen ausreichend niedrigen Schmelz- oder Erweichungspunkt hat, so dass die Zusammensetzung benachbart zu einem ophthalmischen Linsenblock angeordnet werden kann, während sie sich bei ihrem Schmelz- oder Erweichungspunkt befindet, ohne dass der Linsenrohling beschädigt wird.

2. Ophthalmischer Linsenblock gemäß Anspruch 1, in welchem die thermoplastische Blocking-Zusammensetzung weiterhin ein Modifizierungsmittel umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Carbonsäuren der allgemeinen Form CH&sub3;(CH&sub2;)nCOOH, wobei n zwischen 10 und 16 ist; geradkettigen, einwertigen Alkoholen der allgemeinen Form CH&sub3;(CH&sub2;)nOH, wobei n zwischen 11 und 19 ist; und verzweigtkettigen, einwertigen Alkoholen, die zwischen 10 und 20 Kohlenstoffatome aufweisen.

3. Ophthalmischer Linsenblock, umfassend eine verfestigte Masse einer thermoplastischen Blocking-Zusammensetzung, die eine Mischung aus zwischen 30 und 65 Gew.-% eines Kohlenwasserstoffharzes, zwischen 20 und 70 Gew.-% eines in der Seitenkette kristallisierbaren Kohlenwasserstoff-Polymers oder -Copolymers und einem Modifizierungsmittel umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Carbonsäuren der allgemeinen Form CH&sub3;(CH&sub2;)nCOOH, wobei n zwischen 10 und 16 ist; geradkettigen, einwertigen Alkoholen der allgemeinen Form CH&sub3;(CH&sub2;)nOH, wobei n zwischen 11 und 19 ist; und verzweigtkettigen, einwertigen Alkoholen, die zwischen 10 und 20 Kohlenstoffatome aufweisen, wobei die Zusammensetzung bei 21ºC fest ist und einen ausreichend niedrigen Schmelz- oder Erweichungspunkt aufweist, so dass die Zusammensetzung benachbart zu einem ophthalmischen Linsenblock angeordnet werden kann, während sie sich bei ihrem Schmelz- oder Erweichungspunkt befindet, ohne dass der Linsenrohling beschädigt wird.

4. Ophthalmischer Linsenblock gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kohlenwasserstoffharz aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus aliphatischen Harzen, aromatischen Harzen, gemischten aliphatischen/aromatischen Harzen, hydrierten, rein aromatischen Harzen und hydrierten, gemischten aromatischen Harzen.

5. Ophthalmischer Linsenblock gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kohlenwasserstoffharz aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus aromatischen Harzen, hydrierten, rein aromatischen Harzen und hydrierten, gemischten aromatischen Harzen, und das Kohlenwasserstoffharz einen Ring-und-Kugel-Erweichungspunkt zwischen 70 und 110ºC aufweist.

6. Ophthalmischer Linsenblock gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das in der Seitenkette kristallisierbare Kohlenwasserstoff-Polymer oder -Copolymer aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Ethylen-Polymeren oder -Copolymeren, die seitenständige Kohlenwasserstoff-Seitenketten mit wenigstens acht Kohlenstoffatomen aufweisen.

7. Ophthalmischer Linsenblock gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das in der Seitenkette kristallisierbare Kohlenwasserstoff-Polymer oder -Copolymer einen Ring-und-Kugel-Erweichungspunkt zwischen 54 und 75ºC und ein Zahlenmittel der Molmasse zwischen 500 und 3000 aufweist.

8. Ophthalmischer Linsenblock gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mischung zwischen 40 und 65 Gew.-% des Kohlenwasserstoffharzes, zwischen 25 und 60 Gew.-% des in der Seitenkette kristallisierbaren Kohlenwasserstoff-Polymers oder -Copolymers und zwischen 0,5 und 15 Gew.-% des Modifizierungsmittels umfasst.

9. Ophthalmischer Linsenblock gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die thermoplastische Blocking-Zusammensetzung einen Schmelz- oder Erweichungspunkt zwischen 45 und 75ºC aufweist.

10. Ophthalmischer Linsenblock gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die verfestigte Masse einer thermoplastischen Blocking-Zusammensetzung eine mittlere Biegefestigkeit von wenigstens 1 MPa bei 21ºC und einen mittleren Biegemodul von wenigstens 34,4 MPa bei 21ºC hat.

11. Ophthalmischer Linsenblock gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, wobei der Block vollkommen aus der Blocking-Zusammensetzung gebildet wird.

12. Ophthalmischer Linsenblock gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, wobei der Block einen vorher geformten Block umfasst, der einen Hohlraum mit einem Linsenrohling definiert, und wobei der Hohlraum die verfestigte Masse Blocking-Zusammensetzung enthält.

13. Ophthalmischer Linsenblock gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, wobei der Block einen vorher geformten Basisblock umfasst, der einen rückwärtigen Teil aufweist, der derartig bemessen und angepasst ist, dass er in das Futter einer Linsenherstellungsmaschine hineinpasst, und einen vorderen Teil aufweist, der eine auf negative Weise spitz zulaufende, periphere Kante und eine gekrümmte Vorderfläche aufweist, wobei der vordere Teil so angepasst ist, dass er auf mechanische Weise die thermoplastische Blocking-Zusammensetzung festhalten kann, um somit den Linsenblock zu bilden.

14. Ophthalmischer Linsenblock-Kit, umfassend einen ophthalmischen Linsenblock gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche und ein Linsenrohling-Band oder eine Linsenrohling-Schicht, wobei die Blocking-Zusammensetzung ein ausreichendes Haftvermögen an das Linsenrohling-Band oder die Linsenrohling-Schicht aufweist, dass eine ophthalmische Linse während eines Herstellungsvorgangs festgehalten wird.