140085. lajstromszámú szabadalom • Eljárás optikai elemek kialakítására szintétikus gyantákból
140085 3 tén az eló'alakított darab megkívánt felületi pontosságát az alábbi képlet határozza meg. ,._ÍL._. dp — ds Maximális eltérés az ideális felülettől az előalakított darabon a javítandó dimenzióban Maximális megengedett eltérés az ideális felülettől á végleges optikai elemben a javítani kívánt dimenzióban, ugyanazon egységekben mérve, mint az előalakított .darabon ahol dp = a szirupból előállított polimer sűrűségével és ds == a szirup sűrűségével, ami ,mellett mindkét sűrűséget közönséges hőmérsékleten mérjük. A méretet bármilyen egységben, így pl. ívfokokban, hüvelykekben vagy milliméterekben határozhatjuk meg. A következőkben az előbbi összefüggés alkalmazásának példáját mutatjuk be. A megfelelő polimetil-metakrilát metilmetakrilátban való oldatának fajsúlya 1,027. A szirupból előállított polimer fajsúlya 1,189. Ha olyan prizmát kívánunk előállítana amelyen a két prizmalap" szöge -f- 40"-re pontos, akkor a maximálisan megengedhető eltérés az előalakított darab megfelelő szögében az alábbi módon számítható ki: V = 40X ,,,8^,027 = 294 " = 4 ' 9 ' A fenti határoknak megfelelő előalakított darabot ezután kialakítjuk vagy ismert fizikai vagy optikai módszerekkel, vagy próbákkal kiválogatjuk. Meg kell jegyeznünk, hogy a szirup összetételének változtatásával lehetséges az előalakított darab jellegzetességét is változtatni. Miként azonban később látni fogjuk, célszerűségi szempontok is befolyásolják a szirup összetételének megválasztását. Alkalmas polimerizálható olyan szerves vegyületeknek, amelyek molekulánként egy CH2 = C <csoportot tartalmaznak, a metilmetakrilát és a sztirpl bizonyult. Alkalmas polimerizálható olyan szerves vegyületekül, amelyek molekulánként két CH2 = .C < csoportot tartalmaznak, az allilmetakrilát és diallilfumarát mutatkozott. Minthogy e vegyületekből önmagukban nehéz alkalmas szirupot készítenünk, ajánlatos ezeket egy vagy több olyan vegyülettel keverékben alkalmaznunk, amelyek molekulánként csupán egy CH2 = C< csoportot tartalmaznak, ilyen pl. a metilmeta.krilát. A találmány szerinti eljárás műveletei során számos elővigyázatossági rendszabályt kell alkalmaznunk avégből, hogy-kielégítő eredményekhez jussunk.. Az előállított optikai elem szempontjából általában hátrányos, ha a szirupból álló filmben a polimerizálás alatt buborékok keletkeznek annak következtében, hogy a monomer alkatrész forrásnak indul és oldott gáz távozik, továbbá a filmben a polimerizálás megindulása előtt légbuborékok maradnak vissza. Ennek folytán a szirupot előnyösen vákuumkezelésnek kell alávetni, így pl. oly hengerben, amelynek magassága nem nagyobb az átmérőnél, egy órán át 10 cm higanynyomást el nem érő vákuum hatásának kell kitenni. A szirup viszkozitásának továbbá 20 C°-on 700 poise-nél kisebbnek kell lennie, mert különben nem folyik eléggé és hajlamos légbuborékok visszatartására. A buborékok képződését a polimerizált filmben azáltal is minimumra csökkenthetjük vagy kiküszöbölhetjük, ha a filmet a polimerizálási művelet alatt nyomás hatásának tesszük ki. A megfelelő nyomást nyomóedényben, így pl. autoklávban fejthetjük ki, nyomóközegként bármily gázt alkalmazhatunk, amely a film polimerizálódását nem gátolja. Nyilvánvaló, hogy a nyomóedényben alkalmazott nyomásnak csak rugalmas összesajtolást szabad eredményeznie és a törekvés az, hogy az előalakított darab bármely részéhez eljutó nyomásnak (pl. a forma súlyától származó és az előalakított darabhoz rendszerint a szirupfilm által közvetített nyomásnak) nem szabad az előalakított darab bármely egyéb részén fellépő nyomástól többel különböznie, mint amennyi az előalakított darab rugalmassági határa. Vagyis más szóval, a nyomásnak nem szabad elégségesnek lenni ahhoz, hogy az előalakított darabon nemrugalmas és ennélfogva maradandó alakváltozást okozzon. Mivel a hőképlékeny szintetikus gyanták rugalmassági határa igen alacsony, az említett nyomáskülönbségeknek (irányító nyomások) mindig csekélyeknek kell lenniök. Az előalakított darabnak a polimerizálás hőmérsékletén fellépő rugalmassági határa alatt azt a legkisebb nyomást értjük, amely az előalakított darab anyagán mérhető állandó alakváltozást okoz, ha azt a polimerizálás hőmérsékletén, annak időtartama alatt tartjuk. Nemrugalmas alakváltozást oly feszültségek okoznak, amelyek túllépik a rugalmassági határt. A szirup monomer alkatrészének forrásától származó buborékképződést minimumra csökkenthetjük, ha a polimerizálást csupán csekély mennyiségű polimerizáló katalizátor jelenlétében és alacsony hőmérsékleten hajtjuk végre, pl. a polimerizálást fénysugarak segítségével aktiváljuk. Ha azonban a polimerizálást csupán hő alkalmazásával aktiváljuk, katalizátor alkalmazása mellett vagy anélkül a 40 C° alatt maradó hőmérsékleteken való munka a polimerizálódás lassúsága miatt általában véve nem gazdaságos. Előnyös az is, ha a polimerizálás hőmérsékletének felső határát is megszorítjuk azért, mert az előalakított darabot képező gyanta rugalmassági határa igen alacsonnyá válik, amint a gyanta lágyulási pontjához közeledünk és ekkor a forma felső részének súlya és minden egyéb alkalmazott nyomás az előalakított darabban állandó feszültségek keletkezésére vezethet. Amikor
