RU2059669C1 - Способ изготовления оптических изделий - Google Patents
Способ изготовления оптических изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2059669C1 RU2059669C1 SU5033254A RU2059669C1 RU 2059669 C1 RU2059669 C1 RU 2059669C1 SU 5033254 A SU5033254 A SU 5033254A RU 2059669 C1 RU2059669 C1 RU 2059669C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- formula
- parts
- compound
- amount
- weight
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
Использование: оптическая промышленность, электроника, автомобиле-, самолето-, и тракторостроение. Сущность: способ проводят путем помещения между по крайней мере двумя поверхностями, одна из которых является оптически прозрачной, олигоуретанакрилата с последующим его отверждением. В качестве олигоуретанакрилата используют продукт конденсации полиатомных спиртов с диизоцианатами и гидрокси(мет)акрилатами. 8 з. п. ф-лы, 8 табл.
Description
Изобретение относится к способам изготовления оптических изделий и может быть использовано, например, в приборостроении при изготовлении оптических элементов, линз, дифракционных решеток, тиражировании голограмм, оптических дисков, а также в других областях промышленности, например, при изготовлении двух- и многослойных стекол.
Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления оптических изделий путем помещения между по крайней мере двумя поверхностями, по крайней мере одна из которых является оптически прозрачной, фотополимеризующейся композиции и последующего ее отверждения УФ-излучения [1] В указанном способе используется фотополимеризующаяся композиция, содержащая олигоуретанакрилат (ОУА) аддукт взаимодействия гидроксиалкилметакрилатов с диизоцианатами, акриловые мономеры и фотоинициатор.
Данный способ обеспечивает достижение удовлетворительных (0,5-10,0 нм/мм) значений показателя двулучепреломления. Однако он предназначен целевым образом для процессов формирования подложек оптических дисков между двумя поверхностями и не может быть использован в других процессах, где необходима высокая адгезия полимера к стеклянной поверхности, например, процессах тиражирования дисков однократной записи, реверсивных дисков, асферических линз, процессах изготовления многослойных стекол и т.п.
Целью изобретения является повышение адгезии отвержденной композиции к формовочным поверхностям или субстратам при сохранении коэффициента двулучепреломления полимера на уровне 0,5-10,0 нм/мм.
Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления оптических изделий путем помещения между по крайней мере двумя поверхностями, по крайней мере одна из которых является оптически прозрачной, олигоуретанакрилата с последующим его отверждением, в качестве олигоуретанакрилата используется соединение общей формулы 1
CH2=COOCH2-HONH-R2-NHO-(R3O)m (I) где R1 -H; -CH3.
CH2=COOCH2-HONH-R2-NHO-(R3O)m (I) где R1 -H; -CH3.
Х -Н; -СН3; СH2Cl; CH2OC4H9;
-CH2OC6H4CH3.
-CH2OC6H4CH3.
Предпочтительно, чтобы совместно с олигоуретанакрилатами формулы I использовались активные разбавители, выбранные из ряда: метилметакрилат, бутилметакрилат, гидроксиалкилметакрилат, изоборнилметакрилат или их смеси, которые используют в количестве 40-400 мас. ч. на 100 мас.ч. соединения формулы I. Активные разбавители необходимы для регулирования реологических свойств композиции.
Предпочтительно, чтобы совместно с олигоуретанакрилатами формулы I и активными разбавителями были использованы фотоинициаторы, выбранные из ряда: 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон, 2-гидрокси-2-метол-1-фенил-пропан-1-он, простые эфиры бензоина, бензофенон, кетон Михлера, диалкоксиацетофеноны или их смеси, которые используют в количестве 0,1-15,0 мас.ч. на 100 мас.ч. соединения формулы I. Фотоинициаторы позволяют повысить скорость отверждения композиций, осуществлять отверждение в оптимальных технологических условиях при комнатной температуре.
В тех случаях, когда фотоинициатор использовать нецелесообразно, для повышения скорости полимеризации композиции предпочтительно вводить в нее термоинициатор. В качестве термоинициатора используют соединения, выбранные из ряда: перекись бензоила, гидроперекись кумола, азобисдиизобутиронитрил или их смеси, который используют в количестве 1,0-15,0 мас.ч. на 100 мас.ч. соединения формулы I.
В тех случаях, когда композицию, содержащую олигоуретанакрилат формулы I, активный разбавитель, фотоинициатор или термоинициатор, предпочтительно введение в нее промотора адгезии, который еще в большей степени повышает адгезию композиции к поверхности. В качестве промотора адгезии используют соединения, выбранные из ряда: метакрилатдиметилдиэтоксисилан, метакрилатметилтриэтоксисилан, винил- и меркаптосиланы или их смеси, который используют в количестве 1,0-15,0 мас.ч. на 100 мал.ч. соединения формулы I.
В случае изготовления оптического изделия другого назначения, например, линз специального назначения, слоистых триплексных и дуплексных стекол, в композицию можно дополнительно ввести органическое фотохромное соединение, выбраннoе из ряда спиропиранов, который используют в количестве 0,01-0,5 мас.ч. на 100 мас.ч. соединения формулы I. Введение органических фотохромных соединений позволяет изменить спектры поглощения оптических изделий в зависимости от уровня освещенности.
Предпочтительно, чтобы композиция дополнительно содержала пластификатор, выбранный из ряда полиоксипропиленгликолей, который используют в количестве 1,0-100 мас. ч. на 100 мас.ч. соединения формулы I. Наличие пластификатора позволяет улучшить упруго-прочностные свойства и морозостойкость получаемых оптических изделий.
В тех случаях, когда предложенный способ используется в технологии изготовления дуплексных стекол, которые используются для получения сложно-профильных оптических изделий, после отверждения одну из поверхностей отделяют. В таких случаях в качестве удаляемой поверхности используют лавсановую пленку либо стекло, обработанное антиадгезивом, например, диметилдихлорсиланом.
Процесс отверждения ОУА или композиций более сложного состава, как это указано выше, в зависимости от конкретного технологического процесса изготовление изделий можно осуществлять γ-излучением от источника Со60. Можно использовать УФ-источник излучения при использовании в составе композиции фотоинициатора. Отверждение можно осуществлять термообработкой изделия, предварительно введя в него термоинициатор. Во всех указанных случаях полученные оптические изделия характеризуются сочетанием удовлетворительного двулучепреломления с высокой адгезией к поверхностям.
Предложенным способом можно изготавливать многослойные изделия, где используют одновременно несколько оптических элементов, между которыми помещают олигоуретанакрилат или композицию на его основе и которая может быть отверждена ионизирующим излучением, либо термообработкой. Возможно также послойное отверждение с использованием УФ-излучения.
П р и м е р 1. Синтез олигоуретанакрилата.
В реакционную колбу загружают 174 г (1 моль) толуилендиизоцианата марки Т-65/35, включают мешалку и порциями в течение 2-3 ч загружают 1000 г (0,5 моля) полиоксипропиленгликоля мол.м. 2000 (Лапрол 2102), в котором предварительно растворяют 0,02% (от массы реагентов) катализатора дибутилоловодилаурата. Температура реакционной смеси по ходу загрузки не должна превышать 40оС. После завершения загрузки реакционную смесь выдерживают при 40оС в течение 1 ч, отбирают пробу и анализируют на содержание изоцианатных групп, которое должно соответствовать расчетной величине.
Вторая стадия синтеза олигоуретанакрилата заключается в обработке макродиизоцианата гидроксиакриловым эфиром формулы II:
CH2= CHCOOCH. (II) Гидроксиакриловый эфир берут в избытке 15 мол. по отношению к стехиометрическому количеству, т.е. 1,15 моля (189 г), с целью обеспечения полноты связывания изоцианатных групп. Загрузку гидроксиакрилового эфира производят при 45оС и затем постепенно повышают температуру до 190оС в течение 4 ч. При этой температуре реакционную смесь выдерживают в течение 3-5 ч и отбирают пробу на содержание изоцианатных групп, которое не должно превышать 0,03 мас.
CH2= CHCOOCH. (II) Гидроксиакриловый эфир берут в избытке 15 мол. по отношению к стехиометрическому количеству, т.е. 1,15 моля (189 г), с целью обеспечения полноты связывания изоцианатных групп. Загрузку гидроксиакрилового эфира производят при 45оС и затем постепенно повышают температуру до 190оС в течение 4 ч. При этой температуре реакционную смесь выдерживают в течение 3-5 ч и отбирают пробу на содержание изоцианатных групп, которое не должно превышать 0,03 мас.
Физико-химические характеристики полученного ОУА приведены в табл. 1.
П р и м е р 2. Слой олигоуретанакрилата, полученного по примеру 1 толщиной 20-50 Мкм покрывают стеклянной поверхностью толщиной 1,2 мм и проводят процесс отверждения γ-излучением от источника Со60 дозой 10 кГр. Свойства полученного оптического изделия приведены в табл. 2.
П р и м е р 3. Способ изготовления оптических изделий тот же, что и в примере 2, только используют ОУА (пример 2, табл. 1), который помещают между металлической подложкой и стеклом совместно с активным разбавителем или их смесью.
Составы композиций и их свойства приведены в табл. 3.
Как следует из табл. 3 композиции позволяют увеличить преимущества по адгезии и показателю двулучепреломления, а также улучшить реологические свойства композиции, что позволяет облегчить технологический процесс получения оптических изделий.
П р и м е р 4. Способ изготовления оптических изделий тот же, что и в примере 2, только отверждение осуществляется источником УФ-излучения ЛУФ-80-04 с интенсивностью 100 Вт/м2 в области длин волн 320-380 нм. Время экспонирования 5-20 мин и используют композицию (пример 3, табл. 2) совместно с фотоинициатором или смесью фотоинициаторов. Составы композиций и их свойства приведены в табл. 4.
Как следует из приведенных данных введение фотоинициатора позволяет использовать УФ-источники излучения, что позволяет сократить время отверждения композиций при сохранении основных характеристик (показателя двулучепреломления и адгезии).
П р и м е р 5. Способ изготовления оптических изделий тот же, что и в примере 2, только отверждение осуществляют при 120оС в течение 2-4 ч и используют композицию (пример 3, табл. 2), которая дополнительно содержит термоинициатор или смесь термоинициаторов. Состав и свойства композиции приведены в табл. 5.
Как видно из приведенных данных, использование термоинициаторов позволяет получать искомые результаты без применения технологически сложных методов облучения поверхностей.
П р и м е р 6. Асферическую линзу изготавливают следующим образом: на кварцевую матрицу наливают фотополимеризующуюся композицию и прижимают стеклянной поверхностью сферической линзы. Затем экспонируют УФ-излучением от лампы ДРТ-1000 с интенсивностью 240 Вт/м2 в течение 2 мин или термообрабатывают в течение 2 ч при 120оС. При этом использовали композицию состава (пример 3, табл. 4). Для случая термополимеризации используют композицию состава (пример 3, табл. 5), к которым добавляют промотор адгезии или смесь промоторов адгезии. Состав и свойства композиций приведены в табл. 6.
Как видно из полученных данных, введение промоторов адгезии позволяет улучшить адгезионные характеристики композиций без ущерба для их оптических показателей.
П р и м е р 7. "Триплексное" стекло изготавливают следующим образом. Между двумя листовыми полированными стеклами толщиной 2-3 мм заливают композицию (пример 3, табл. 4) или композицию (пример 3, табл. 5) с фотохромными добавками спиропирана индолинового ряда (например, 1'3'3-триметил-6-нитро-8-метоксиспиро(2Н-1-бензопиран-2,2'(2Н)индол) (СП). В результате полимеризации получают триплексные стекла, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 5727-88. После термополимеризации композиции (пример 3, табл. 5) наблюдается устойчивый фотохромный эффект "хамелеона", т.е. потемнение образца в условиях высокой освещенности и исчезновение окраски в обычных условиях, весьма ценный для многослойных стекол, используемых в автомобильной промышленности. Соответствующие данные приведены в табл. 7.
П р и м е р 8. Изготавливают "триплексное" стекло по примеру 7. В композицию (пример 2, табл. 7) дополнительно вводят в качестве пластификатора полиоксипропиленгликоль "Лапрол 2100". Получают стекла, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 5727-88. Остальные данные приведены в табл. 8.
П р и м е р 9. Изготавливают многослойное стекло посредством заливки ОУА общей формулы I (пример 3, табл. 1) в 0,5 мм зазоры между 4 листовыми полированными стеклами толщиной 2,0 мм и отверждение пакета стекол γ-излучением от источника Со60 дозой 30 кГр. Получают образец многослойного стекла с высокими физико-механическими свойствами.
П р и м е р 10. Образец композиции (пример 3, табл. 4) наносят на стеклянную пластину толщиной 4 мм слоем 1,0 мм и покрывают лавсановой пленкой толщиной 70 мкм или формовочным стеклом толщиной 2,0 мм. Фоpмовочное стекло предварительно обрабатывают диметилдихлорсиланом. Экспонирование УФ-светом производят через формовочное стекло или лавсановую пленку. После их снятия получают двухслойное изделие, которое используется в технологии изготовления "дуплексных" стекол.
Claims (8)
1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ путем помещения между по крайней мере двумя поверхностями, по крайней мере одна из которых является оптически прозрачной, олигоуретанакрилата с последующим его отверждением, отличающийся тем, что в качестве олигоуретанакрилата используют соединение формулы I
где R1 -H, -CH3;
X -H, -CH3, CH2Cl, -CH2OC4H9, -CH2OC6H4CH3;
R2- (-CH2)6;
n 2 или 3;
m 12 86;
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединение формулы I используют совместно с активным разбавителем, выбранным из ряда: метилметакрилат, бутилметакрилат, 2-гидроксиалкилметакрилат, изоборнилметакрилат или их смесь, который используют в количестве 40 400 мас.ч. на 100 мас.ч. соединения формулы I.
где R1 -H, -CH3;
X -H, -CH3, CH2Cl, -CH2OC4H9, -CH2OC6H4CH3;
R2- (-CH2)6;
n 2 или 3;
m 12 86;
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединение формулы I используют совместно с активным разбавителем, выбранным из ряда: метилметакрилат, бутилметакрилат, 2-гидроксиалкилметакрилат, изоборнилметакрилат или их смесь, который используют в количестве 40 400 мас.ч. на 100 мас.ч. соединения формулы I.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что соединение формулы I или композицию по п.2 используют совместно с фотоинициатором, выбранным из ряда: 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон, 2-гидрокси-2-метил-1-фенил-пропан-1-он, простые эфиры бензоина, бензофенон, кетон Михлера, диалкоксиацетофеноны или их смесь, который используют в количестве 0,1 15,0 мас.ч. на 100 мас.ч. соединения формулы I или композиции по п.2.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединение формулы I используют совместно с термоинициатором, выбранным из ряда: перекись бензоила, гидроперекись кумола, азо-бисдиизобутиронитрил или их смесь, который используют в количестве 1,0 15,0 мас.ч. на 100 мас.ч. соединения формулы I.
5. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что соединение формулы 1 используют совместно с силановым промотором адгезии, выбранным из ряда: метакрилатдиметилдиэтоксисилан, винил-, меркаптосиланы или их смесь, который используют в количестве 1,0 15,0 мас.ч. на 100 мас.ч. соединения формулы I.
6. Способ по п.1 или 4, отличающийся тем, что соединение формулы I используют совместно с силановым промотором адгезии, выбранным из ряда: метакрилатдиметилдиэтоксисилан, метакрилатметилтриэтоксисилан, винил-, меркаптосиланы или их смесь, который используют в количестве 1,0 15,0 мас.ч. на 100 мас.ч. соединения формулы I.
7. Способ по п.1 или 4, отличающийся тем, что соединение формулы I используют совместно с органическим фотохромным соединением, выбранным из ряда спиропиранов, который используют в количестве 0,01 0,5 мас.ч. на 100 мас.ч. соединения формулы I.
8. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что соединение формулы I используют совместно с пластификатором, выбранным из ряда полиоксипропиленгликолей, который используют в количестве 1,0 100,0 мас.ч. на 100 мас.ч. соединения формулы I.
9. Способ по пп.1 8, отличающийся тем, что после стадии отверждения одну из поверхностей удаляют с отвержденного слоя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5033254 RU2059669C1 (ru) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | Способ изготовления оптических изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5033254 RU2059669C1 (ru) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | Способ изготовления оптических изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2059669C1 true RU2059669C1 (ru) | 1996-05-10 |
Family
ID=21599807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5033254 RU2059669C1 (ru) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | Способ изготовления оптических изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2059669C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6337118B1 (en) | 1998-08-20 | 2002-01-08 | Jsr Corporation | Adhesive for optical disks |
RU2515549C2 (ru) * | 2008-10-01 | 2014-05-10 | Байер Матириальсайенс Аг | Полиуретановые композиции на основе форполимера для изготовления голографических сред |
-
1992
- 1992-03-19 RU SU5033254 patent/RU2059669C1/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6337118B1 (en) | 1998-08-20 | 2002-01-08 | Jsr Corporation | Adhesive for optical disks |
RU2515549C2 (ru) * | 2008-10-01 | 2014-05-10 | Байер Матириальсайенс Аг | Полиуретановые композиции на основе форполимера для изготовления голографических сред |
RU2515549C9 (ru) * | 2008-10-01 | 2014-09-20 | Байер Матириальсайенс Аг | Полиуретановые композиции на основе форполимера для изготовления голографических сред |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5945465A (en) | Method for polymerizing contact lenses having UV absorbing properties | |
US6153760A (en) | Method for making contact lenses having UV absorbing properties | |
US5047261A (en) | Process for the manufacture of coatings by radiocrosslinking | |
US4912185A (en) | Cross-linkable casting compositions | |
JP2001519044A (ja) | 光学素子を製造する方法およびそれから得る光学素子 | |
JPS5920320A (ja) | 化学線硬化ポリウレタンアクリル共重合体 | |
EP0706669A1 (en) | Thermally-stable photopolymer composition and light transmissive device | |
US6130270A (en) | Radiation-curable resin composition | |
US5479555A (en) | Photopolymerizable compositions for making optical materials and process making them | |
US5730911A (en) | Process for the manufacture of a substrate made of transparent organic glass and substrate thus obtained | |
US5047576A (en) | Polymerizable vinyl compound having polythioether skeleton | |
EP1287047B1 (en) | Photo-polymers and use thereof | |
RU2059669C1 (ru) | Способ изготовления оптических изделий | |
KR100453344B1 (ko) | 아크릴산 에스테르화합물 및 그 용도 | |
JP4774648B2 (ja) | 光学素子用重合性組成物及びこれを用いた光学素子 | |
JPH10231340A (ja) | 光硬化性樹脂組成物およびその製造方法 | |
EP0068632B1 (en) | Polymerizable carbamic ester resins useful for preparing cast optical articles | |
RU2373061C1 (ru) | Фотохромные органические триплексы и способ их получения | |
JP4756810B2 (ja) | フォトクロミック製品及び調製方法 | |
RU2057092C1 (ru) | Способ изготовления оптических изделий | |
JP2541997B2 (ja) | 活性エネルギ−線による硬化方法 | |
JPH10182779A (ja) | 紫外線硬化型組成物 | |
JPH09169956A (ja) | 紫外線硬化型組成物 | |
US6344297B1 (en) | Holographic recording material | |
JP2000081520A (ja) | 高分子光導波路用樹脂組成物及びそれを用いた高分子光導波路 |