DE69323741T2

DE69323741T2 - Verfahren zum halten/lösen von linsen

Info

Publication number: DE69323741T2
Application number: DE69323741T
Authority: DE
Inventors: Joann Demarco; Peter Salamon
Original assignee: Henkel Loctite Corp
Current assignee: Henkel Loctite Corp
Priority date: 1992-10-13
Filing date: 1993-10-12
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2013-10-13
Also published as: JPH07502461A; EP0641281A4; DE69323741D1; HK1005128A1; EP0641281B1; EP0641281A1; WO1994008788A1

Description

TITEL DER ERFINDUNG

Verfahren zur Halterung/Ablösung von Linsen

ERFINDER

Peter A. Salamon und JoAnn DeMarco

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft die Verwendung eines durch Strahlung (z. B. UV- oder sichtbares Licht) härtbaren Klebstoffs, der eine vorherschende Menge eines organischen Präpolymers mit Acrylenden, eine geringere Menge eines ethylenisch ungesättigten Verdünnungsmomomers, eine geringe Menge eines nichtreaktiven Gleitmittels (insbesondere ein Vinylester einer gesättigten Ölsäure) und einen geeigneten Photoinitiator enthält, als ein Klebstoff zum Halten/Lösen bei der Herstellung und Bearbeitung optischer Linsen, einschließlich von, jedoch nicht darauf beschränkt, ophthalmischen Linsen, Teleskoplinsen und Mikroskoplinsen. Solche Linsen können u. a. aus Glas, Polycarbonat oder anderen Duroplasten oder Thermoplasten bestehen.

2. Hintergrund der Erfindung

Verschiedene Verfahren und Mittel sind verwendet worden, um einzelne Linsenrohlinge in einer Halterungsvorrichtung zu befestigen, die abtrennbar mit einer Spindel einer Abschleifmaschine verbunden werden kann, um eine Oberfläche auf der Linse zu generieren, abzuschleifen und zu polieren. Herkömmliche Verfahren, die hierzu benutzt wurden, haben ein Haftpech oder -wachs benutzt, um den Linsenrohling an der Halterung zu befestigen, so daß derselbe bearbeitet werden kann. Solche Peche sind mehr oder weniger als Handelsgeheimnisse in der optischen Industrie betrachtet worden und haben in Übereinstimmung mit dem Linsentyp und der Glaszusammensetzung, die zu schleifen sind, sowie hinsichtlich der Verfahrensweise und der in dem Schleifverfahren selbst verwendeten Vorrichtung variiert. Es ist allerdings von herkömmlichen Pechen bekannt, daß sie neben anderen Dingen solche Materialien wie Asphalt, Kohlenteer, Kienteer, Terpentinharz, Bienenwachs, Paraffin, Schellack, Terpentin usw. in verschiedenen Verhältnissen enthalten. Solche Peche erforderten beträchtliches Kochen und Bearbeiten, wobei die Kochzeit und/oder der Terpentingehalt variiert wurden, um die Konsistenz oder "den Härtegrad" des Peches zu verändern, insbesondere hinsichtlich seiner Fließeigenschaften unter Verarbeitungsbedingungen. Frühe Formen von Pech zeigten einen beträchtlichen Fluß bei Temperaturen über 30,5-33,3ºC (90-95ºF). Da solche Temperaturen typischerweise in Schleifverfahren, die hohe Schleifgeschwindigkeiten und/oder signifikanten Druck an der Grenzfläche des Linsenrohlings und des Schleifelements selbst anwenden, erreicht werden, wurden schließlich weiterentwickelte Höhertemperaturpeche formuliert. Solche Peche erreichen nun Fließtemperaturen von 60-93ºC (140-200ºF) und höher.
Während Höhertemperaturpeche dazu neigen, schnellere Verfahrensgeschwindigkeiten und Schleifdrücke zu gestatten, übertragen sie einiges dieser Wärme auf den Linsenrohling während des Verbindungsschritts, wobei thermische Gradienten in dem Glas erzeugt werden, was zu einem Linsen-"Springen" oder - Verziehen führt. Dieses Verziehen wird insbesondere und verstärkt bei Linsengeometrien beobachtet, die Durchmesser-zu- Mittelpunkt-Dickenverhältnisse (d. h. Blendzahlen) von größer als 10 : 1 haben. Zusätzlich zu den Schwierigkeiten, die mit den thermischen Gradienten, die durch solche Peche induziert werden, verbunden sind, ist festgestellt worden, daß, wenn Peche, die größere Adhäsionsfähigkeiten haben, hergestellt wurden, es auf Grund der durch das Pech zur Verfügung gestellten Stärke der Verbindung zunehmend schwieriger, wenn nicht sogar unmöglich wurde, die fertiggestellten Linsen von der Halterung ohne Beschädigung der Linsen selbst zu entfernen. Versuche, die Zugfestigkeit des Pechs herabzusetzen, ergaben im allgemeinen eine beträchtliche Zahl von Linsen, die sich von den Halterungen während des Abschleifverfahrens lösten, was eine irreparable Beschädigung der Linsen verursachte. Obwohl diese Nachteile durch weitere Modifizierung der natürlichen Peche überwunden werden konnten, neigten die so modifizierten Peche dazu, verschiedene andere Defekte in den Linsen zu produzieren, wie z. B. Fleckenbildung, Kratzer und Streifen.
Zunächst unternommene Anstrengungen, die mit der Verwendung natürlicher Peche verbundenen Schwierigkeiten zu überwinden, konzentrierten sich auf synthetische thermoplastische Harze und Cellulosederivat-Zusammensetzungen (Hicks - U.S. 2 434 614) sowie auf Kombinationen eines selektiv lösichen harzartigen Materials, wie z. B. Polyvinylacetat, in Verbindung mit schmelzbaren Legierungen mit niedgrigem Schmelzpunkt (Cox et al. - U.S. 3 404 488). Ferner lehrten Dent et al. (U.S. 4 619 082) die Verwendung von geschmolzenen Wachsen in Verbindung mit einem Linsenrohlinghalter, um zusätzliche Unterstützung und Ausrichtungspräzision in dem Linsenherstellungsverfahren zur Verfügung zu stellen. Solche geschmolzenen Wachse haben im allgemeinen Schmelztemperaturen im Bereich von 60-70ºC.
Während diese letzteren Verbesserungen einige der Schwierigkeiten bei der Verwendung natürlicher Peche überwanden, am bemerkenswertesten die Inkonsistenz der Adhäsionsstärke, die ökologisch unerwünschten Lösungsmittel und Lösungen, die für eine vollständige Entfernung und Reinigung des Pechs von dem Linsenstück nach dem Ablösen notwendig sind, sowie die Fleckenbildung und Streifenbildung, die bei der Verwendung von Pechen beobachtet wurde, setzten diese verbesserten Verfahren weiterhin das Linsenselement thermischen Gradienten während der Halterungs- und Ablösungsverfahren aus. Ferner haben sie weiterhin den Nachteil vergleichsweise langer Abkühlzeit von der Zeit an, zu der die Linse auf dem Halterungselement plaziert wird, bis zu der Zeit, zu der der geschmolzene Klebstoff ausreichend abgekühlt ist, um eine Bearbeitung des Linsenrohlingelements zu gestatten.
In Anbetracht des Vorangehenden besteht ein starker Bedarf und Wunsch nach der Identifizierung und Entwicklung anderer Klebstoffmaterialien fort, die für die Halterung und Ablösung von Linsenrohlingen und Linsen verwendet werden können. In dieser Hinsicht sind bei Raumtemperatur härtbare Klebstoffe, Cyanacrylat-Typ-Klebstoffe und zweiteilige Klebstoffe untersucht worden. Unter diesen hängen die bei Raumtemperatur härtbaren Klebstoffe typischerweise von einigen Umweltfaktoren ab, insbesondere von Feuchtigkeit, um die Härtung zu initiieren und zu bewirken. Da diese Umweltfaktoren nicht leicht steuerbar sind, zumindest nicht ohne Schwierigkeiten und kostspielige Ausrüstung, sind solche Zusammensetzungen nicht für die Verwendung als Linsenhalterungsklebstoff geeignet, weil nur eine sehr geringe, falls überhaupt, Steuerung der Härtungsgeschwindigkeit und der Bindungsstärke möglich wäre. Während Cyanacrylat-Typ-Klebstoffe andererseits sofort härten, ist wegen der augenblicklichen Härtbarkeit, falls überhaupt, nur wenig Zeit vorhanden, in der der Linsenrohling auf dem Halterungselement justiert werden kann, bevor der Klebstoff vollständig abgebunden hat. Falls der Linsenrohling nicht genau und korrekt zu Beginn positioniert worden ist, muß die Linse konsequenterweise und möglicherweise wiederholt von dem Halterungselement entfernt und erneut plaziert werden, bis sie korrekt plaziert ist. Ferner zeigt dieser Klebstofftyp außerordentlich hohe Bindungskräfte, die längere Ablösezeiten erfordern. Die US-A-5 007 975 ist auf einen durch ultraviolette Strahlung härtbaren Klebstoff zum Binden eines in Wasser nicht quellbaren ophthalmischen Linsenrohlings an ein tragendes Element zur Herstellung einer ophthalmischen Linse gerichtet. Der Klebstoff enthält mindestens ein photopolymerisierbares Monomer und mindestens einen Photoinitiator. Schließlich müssen die Materialien, da sie, wie bei jedem zweiteiligen Klebstoff, per definitionem, das Mischen von zwei Komponenten erfordern, um die Härtung zu initiieren (was selbst Gegenstand von Variationen und somit Verhaltensvariationen ist) und auf Grund ihrer begrenzten Lebenszeit innerhalb einer relativ kurzen Zeitspanne verwendet werden, wenn sie einmal vermischt sind. Obwohl die Lebenszeit verlängert werden kann, geschieht dies auf Kosten der Härtungsgeschwindigkeit.

3. Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Raumtemperatur-Halterungs-(Verbindungs)-Verfahren zur Verfügung zu stellen. Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klebstoffzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die für die Verwendung in diesem Verfahren geeignet ist, wobei eine solche Klebstoffzusammensetzung hervorragende Adhäsionsstärke zu Glas- und Metalloberflächen ergibt, auch wenn hohe Bearbeitungstemperaturen häufig erreicht werden, eine relativ kurze Härtungszeit hat, die allerdings nicht so kurz ist, daß sie nicht die Bearbeitung/Positionierung der Linse auf dem tragenden Element gestatten würde, keine Verschiebung oder Bewegung der Linse auf dem tragenden Element während der Härtung verursacht, ohne Hitze härtbar ist und keine Verzerrung, Verfärbung, Fleckenbildung oder Streifenbildung der Linse verursacht, in der Lage ist, mit minimalem Aufwand in vorzugsweise weniger als einer Stunde entbunden oder gelöst zu werden und schließlich von der Linse mit einem einfachen Verfahren, das ökologisch sichere Materialien verwendet, entfernt werden kann.
Es ist nun gefunden worden, daß die oben angegebenen Aufgaben erreicht werden können durch Verwendung einer wie in dem angefügten Anspruch 1 definierten durch Strahlung härtbaren Zusammensetzung als Linsen-Halterungs/Ablösungs-Klebstoff, die eine vorherrschende Menge mindestens eines durch Strahlung härtbaren organischen Präpolymerharzes mit Acrylenden, eine geringere Menge eines monofunktionellen ethylenisch ungesättigten Verdünnungsmonomers, eine kleine Menge mindestens eines nicht-reaktiven Gleitmittels, bevorzugt ein Vinylester einer gesättigten Ölsäure, und einen geeigneten Photoinitiator enthält. Bevorzugte Zusammensetzungen werden auch geringe Mengen eines Monomers, das mehrere (meth)acrylische Funktionalitäten hat, und/oder eines Poly(alkylenoxid)-(meth)acrylats, das drei oder mehr Wiederholungs-Alkylenoxideinheiten hat, oder eines gesättigten C&sub1;&sub0;- oder höher-Hydrocarbyl(meth)- acrylats enthalten. Zusätzlich können Verdicker und Thixotrope, z. B. Polymethylmethacrylat bzw. Siliciumdioxid, insbesondere Quarzstaub, zur Viskositäts/Rheologie-Steuerung verwendet werden. Schließlich können diese Zusammensetzungen herkömmliche Stabilisatoren, wie z. B. Füllstoffe, nicht- reaktive Verdünnungsmittel und Farbmittel in herkömmlichen Mengen enthalten.
Die vorangehend erwähnte, durch Strahlung härtbare Klebstoffzusammensetzung ist insbesondere für die Verwendung zur Herstellung von Linsen geeignet, speziell zur Anbringung der Linse oder des Linsenrohlings an dem tragenden Element oder der Halterung für die nachfolgende maschinelle Bearbeitung, das Polieren und/oder andere notwendige Behandlungen. Insbesondere ergibt der vorliegende Klebstoff die Vorteile, (a) daß er keine nachteiligen Auswirkungen auf die Linsen zeigt (z. B. Springen, Fleckenbildung oder Streifenbildung); (b) daß er frei ist von dem Problem der ungenauen Positionierung des Linsenmaterials bezüglich des tragenden Elements auf Grund außerordentlich schneller oder langsamer Härtungsgeschwindigkeiten; (c) daß er ausreichende Bindungskraft mit minimaler Kontaktfläche zeigt, um die Bearbeitung, wie z. B. maschinelle Bearbeitung und Polieren, des Linsenrohlings ohne negative Einflüsse auf die Linse zu ermöglichen, während dieser an das tragende Element gebunden ist; (d) daß er leicht lösbar ist, so daß das Linsenelement von dem tragenden Element entfernt werden kann, wiederum ohne negative Einflüsse auf die Linse; und (e) daß er steuerbar ist im Hinblick auf die Härtungszeit, so daß seine Nützlichkeit und die Einfachheit seiner Anwendung verbessert werden.
Ein weiterer Aspekt gemäß der Praxis der vorliegenden Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zum Verbinden eines Linsenrohlings mit einem tragenden Element, um so zu ermöglichen, daß der Linsenrohling einer Bearbeitung und/oder Behandlung bei der Herstellung kommerziell nützlicher Linsenelemente unterworfen werden kann. Dieses Verfahren umfaßt die Schritte des Aufbringens des Klebstoffs auf das tragende Element, des Verbindens des Linsenrohlings mit dem tragenden Element mit dem darauf aufgebrachten Klebstoff, des Bestrahlens des gebundenen Linsenrohlings und des tragenden Elements mit geeigneter Strahlung (z. B. mit ultraviolettem Licht, einschließlich UV-Licht niedriger Energie, oder sichtbarem Licht), um den Klebstoff zu härten, der Bearbeitung und/oder Behandlung des Linsenrohlings, um den Linsenrohling zu dem gewünschten Linsenelement zu formen, und, danach, des Abtrennens der bearbeiteten oder behandelten Linse von dem tragenden Element.
Andere Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in weiteren Einzelheiten in der folgenden Beschreibung diskutiert werden.

4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine erläuternde Ansicht von einigen der Schritte, die bei der Verarbeitung eines Linsenrohlings zu einer Linse selbst ausgeführt werden.
Fig. 2 ist eine Abbildung von drei Konfigurationen von Linsenelementen, die gemäß der vorliegenden Beschreibung getestet wurden.
Fig. 3 ist eine Abbildung der Draufsicht und der Seitenansicht eines Klemm- oder tragenden Elements, das ein kreisförmiges Ringdesign hat.

5. Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung verwendet einen durch Strahlung härtbaren Klebstoff, der eine vorherrschende Menge, von 45 bis 80 Gew.-%, mindestens eines organischen Präpolymerharzes mit methacrylischem Ende, eine geringere Menge, von 5 bis 35 Gew.-%, eines monofunktionellen ethylenisch ungesättigten Verdünnungsmonomers, eine geringe Menge, nicht mehr als 6 Gew.-%, eines nicht-reaktiven Gleitmittels und eine wirksame Menge, im allgemeinen von 0,001 bis 5, von 0,01 bis 2 Gew.-% eines geeigneten Photoinitiators enthält. Natürlich können die voranstehenden Bereiche beträchtlich variieren, z. B. kann das Gleitmittel in Mengen bis zu etwa 10 Gew.-% verwendet werden, solange die Ziele der jeweiligen Zusammensetzung, d. h. gute Adhäsionsstärke bei kurzen Lösungszeiten, nicht nachteilig beeinträchtigt werden.
In ihrer am meisten bevorzugten Ausführungsform enthalten die Klebstoffzusammensetzungen für den Einsatz im Rahmen der vorliegenden Erfindung:
(a) 50-70% mindestens eines (meth)acrylierten Urethans, (meth)acrylierten Polyesterurethans, (meth)acrylierten Polyepoxids, (meth)acrylierten Polyalkylenoxids, (meth)- acrylierten Polybutadiens oder Mischungen davon;
(b) 10-30% eines monofunktionellen, ethylenisch ungesättigten Verdünnungsmonomers;
(c) 0-3% eines Monomers, das mehrere (Meth)acryl-Funktionalitäten hat;
(d) 0,5-5% mindestens eines Vinylesters einer gesättigten Ölsäure als nicht-reaktives Gleitmittel;
(e) 0-20% eines Poly(alkylenoxid)-(meth)acrylats, das drei oder mehr Wiederholungs-Alkylenoxideinheiten hat, oder eines gesättigten C&sub1;&sub0;- oder höher-Hydrocarbyl(meth)- acrylats;
(f) 0-10% eines Siliciumdioxidthixotrops; und
(g) 0,01-2% eines geeigneten Photoinitiators, allein oder in Kombination mit einer äquivalenten Menge eines Photosensibilisators.
Diese Zusammensetzungen können ferner herkömmliche Stabilisatoren, Füllstoffe, nicht-reaktive Verdünnungsmittel und Farbmittel in herkömmlichen Mengen enthalten.
Wie oben erwähnt ist die erste Komponente (a) der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ein durch Strahlung härtbares organisches Präpolymerharz mit Acryl-Endgruppen. Beispiele solcher Harze können die angegebenen acrylierten oder (meth)acrylierten Polyesterurethane, acrylierten oder (meth)acrylierten Polyetherurethane und acrylierten oder, (meth)acrylierten Ester, die durch Umsetzung von (Meth)- acrylsäure mit einem Polyepoxidharz hergestellt wurden, und ein Butadienpolymer mit endständigem (Meth)acryl sein. Solche Harze mit Acryl-Endgruppen und die Verfahren zu ihrer Herstellung sind beispielsweise in den U.S.-Patenten mit den Nrn. 4 574 138, 4 439 600, 4 380 613, 4 309 526, 4 295 909 und 4 018 851 offenbart. Solche Materialien sind von zahlreichen Quellen, einschließlich der Uvithane®-Harze von Morton International, der CN-Oligomerharze von Sartomer Company und der EBECRYL®-Harze von UCB Radcure, Inc., erhältlich.
Geeignete Verünnungsmonomere (b) sind u. a. Monomere, die einzelne (Meth)acrylat- oder Vinylgruppen, wie z. B. Tetrahydrofurfural(meth)acrylat, Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat, Vinylacetat, Styrol, Isobornylacrylat, N- Vinylpyrrolidon, N-Vinylcarbazol usw., haben. Vorzugsweise ist das Verdünnungsmonomer aus der Gruppe, die aus Hydroxyethyl- (meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat, Isobornylacrylat und N-Vinylpyrrolidon besteht, ausgewählt.
Geeignete Monomere (c), die mehrere (Meth)acryl-Funktionalitäten haben, sind u. a. beispielsweise 1,3-Butylenglykoldiacrylat, Diethylenglykoldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Neopentylglykoldiacrylat, Triethylenglykoldiacrylat, Tetraethylenglykoldiacrylat, Trimethylolpropanethoxylattriacrylat, Pentaerythrittetraacrylat, Tripropylenglykoldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Ditrimethylolpropantetraacrylat, Dipentaerythritolpentaacrylat, Pentaerythrittriacrylat und deren entsprechenden (meth)acrylierten Verbindungen. Insbesondere bevorzugt sind die Tri- und höheren Polyacrylate, einschließlich beispielsweise Trimethylolpropantriacrylat und Dipentaerythritpentaacrylat. Diese polyfunktionellen Verbindungen sind insbesondere nützlich, um bei der Steuerung und Modifizierung des Moduls der gehärteten Klebstoffzusammensetzungen zu helfen.
Geeignete nicht-reaktive Gleitmittel, die gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind, sind u. a. Fettalkohole, alkoxylierte Fettalkohole, Fettsäureamide, Fettsäureester, Metallseifen, Paraffin- und Polyethylenwachse und Vinylester gesättigter Ölsäuren. Insbesondere bevorzugt sind die Vinylester gesättigter Ölsäuren, wie z. B. Viriylstearat, Vinylpalmitat und Mischungen derselben. Die Anwesenheit dieser nicht-reaktiven Gleitmittel ist kritisch, um die Lösungseigenschaften innerhalb einer vernünftigen Zeitspanne zu erreichen.
Zusätzlich zu dem Vorangehenden können, wie oben bemerkt, Zusammensetzungen, die gemäß der Praxis der vorliegenden Erfindung zu benutzen sind, auch gegebenenfalls Poly(alkylenoxid)- methacrylate, die drei oder mehr Alkylenetherwiederholungseinheiten haben, enthalten, einschließlich beispielsweise Polyethylenoxid(meth)acrylat, Polyethylenoxidacrylat, Polypropylenoxid(meth)acrylat oder Polypropylenoxidacrylat, und/oder gesättigte C&sub1;&sub0;- oder höher-Hydrocarbyl(meth)acrylate, wie z. B. Lauryl(meth)acrylat, Stearylacrylat und Stearyl- (meth)acrylat.
Zusätzliche Bestandteile, die in den Zusammensetzungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung benutzt werden können, sind u. a. Siliciumdioxidthixotrope (f), wie z. B. Quarzstaub, in Mengen von 0-10 Gew.-%. Der Quarzstaub kann unbehandelt sein oder ist bevorzugt beispielsweise mit Hexamethylendisilizan oder Polydimethylsiloxan behandelt. Die Anwesenheit eines Thixotrops hilft bei der Vermeidung einer unerwünschten Wanderung des Klebstoffs vor der Härtung.
Schließlich ist der verbleibende kritische Bestandteil für die Zusammensetzungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung der Photoinitiator, der alleine oder in Kombination mit einem Photosensibilisator verwendet werden kann. Geeignete Photoinitiatoren sind all jene, die den Fachleuten bekannt sind für die Verwendung mit durch Strahlung oder Licht (einschließlich sichbarem und ultraviolettem Licht) härtbaren Acrylatsystemen. Beispiele für solche Photoinitiatoren sind Acetophenon und seine Derivate, wie z. B. Dichloracetophenon, Trichloracetophenon, Dialkoxyacetophenon, 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon und 4-Dialkylaminoacetophenon, Benzophenon und seine Derivate, wie z. B. 4,4'-Bis(dimethylamino)benzophenon (Michlers Keton) und 4,4'-Bis(diethylamino)benzophenon, Benzil, Benzoin und seine Derivate, wie z. B. Benzoinalkylether, Benzildimethylketal, Benzoylbenzoat, alpha-Acyloximester, Thioxanthon und seine Derivate, wie z. B. 2-Chlorthioxanthon und Diethylthioxanthon, Azoverbindungen, wie z. B. Azobisisobutyronitril, Benzoylperoxid, Campherchinon, Phosphinoxide, wie z. B. Diphenyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphinoxid. Besonders bevorzugte Photoinitiatoren sind u. a. 1-Benzoylcyclohexanol und Diphenyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphinoxid. Andere geeignete Photoinitiatoren können von den Fachleuten leicht ermittelt werden.
Geeignete Photosensibilisatoren, die in Kombination mit dem Photoinitiator verwendet werden können, sind u. a. Amin-Derivate, wie z. B. N-Butylamin, Di-N-butylamin, Trimethylamin und Triethylamin, Tri-N-butylphosphen, Allylthioharnstoff und Diethylaminoethyl(meth)acrylat.
Zusätzlich zu den voranstehenden Bestandteilen können die Formulierungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ferner herkömmliche Mengen an Stabilisatoren (z. B. Chinone und Hydrochinone), Füllstoffen, nicht-reaktiven Verdünnungsmit teln, Farbmitteln, Plastifizierungsmitteln und Antioxidantien enthalten. Im allgemeinen sollten diese Bestandteile, ihre Funktionen und die Mengen, in welchen sie eingebracht werden, von den Fachleuten leicht aufgefunden werden und ihnen bekannt sein.
Zusammensetzungen, die in der Praxis der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind u. a. solche, die in Drain et al. (U.S. 4 826 705) offenbart sind, welches auf durch Strahlung härtbare temporäre Lötmasken gerichtet ist. Es war jedoch unerwartet, daß diese Materialien zur Verwendung in der Praxis der vorliegenden Erfindung geeignet sein würden, insoweit von ihnen dort gesagt ist, daß sie eine Adhäsionsfestigkeit aufweisen, die ausreichend hoch ist, um dem Ablösen durch Löt-, Beschichtungs- oder Platierungsmaterialen während der Aufbringungs- und Verarbeitungs-Verfahrensschritte in der Herstellung von elektronischen Komponenten zu widerstehen, und die ausreichend niedrig ist, um von der Substratoberfläche mit der Hand oder einfacher mechanischer Kraft abgeschält werden zu können.
Tatsächlich wurde gefunden, daß die Zusammensetzungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung eine bemerkenswerte Verbesserung der Adhäsionsfestigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Pechen im Verfahren zur Herstellung von Linsen zeigen. Im allgemeinen haben die Materialien, die gemäß der Praxis der vorliegenden Erfindung verwendet werden, etwa die vierfache Festigkeit und etwa achtmal weniger Verzerrungseigenschaften als die herkömmlichen Pechharze. Diese Verbesserung der Adhäsionsfestigkeit alleine erlaubt die Verwendung von weniger Material auf einer kleineren Oberfläche.
Überraschend wurde auch gefunden, daß die Zusammensetzungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung weniger Schrumpfung beim Härten zeigen, typischerweise im Bereich von 3-4%, im Vergleich zu herkömmlichen UV-härtbaren Acrylat-Klebstoffzusammensetzungen, die im allgemeinen eine Schrumpfung von 7- 9% zeigen. Diese Niedrigschrumpfungs-Eigenschaft kann zu dem geringen Grad der Linsenverzerrung beitragen.
Der durch Strahlung härtbare Klebstoff, der die oben beschriebene Zusammensetzung hat, wird verwendet, um eine Linse oder einen Linsenrohling an ein tragendes Element für die nachfolgende Bearbeitung zu binden. Die verbundenen Teile werden in Abhängigkeit von der Auswahl der Photoinitiatoren für eine angemessene Zeit einer geeigneten Strahlung, z. B. UV- oder Sichtbar.- Licht-Strahlung, ausgesetzt, um die Polymerisation zu initiieren und dadurch die Linse oder den Linsenrohling an dem tragenden Element zu befestigen. Ultraviolette Bestrahlung kann durch Einsatz von ultravioletten Strahlen von etwa 200 bis etwa 450 nm bewirkt werden, die durch eine Bestrahlungsvorrichtung, wie beispielsweise eine Hochdruck-Quecksilberlampe oder eine Metallhalogenidlampe, erzeugt werden. Die genaue Intensität, Dauer und Wellenlänge wird von dem verwendeten spezifischen Photoinitiator oder Photoinitiator/Photosensibilisator-System abhängen. Im allgemeinen wird eine Bestrahlung von etwa 5 Sekunden bis 5 Minuten oder mehr, bevorzugt von etwa 30 Sekunden bis etwa 90 Sekunden, bei 30 mw/cm² und 365 nm ausreichend sein, um das/die photopolymerisierbare/n Monomeren zu polymerisieren und dadurch den Klebstoff zu härten. Es ist auch anzumerken, daß man, falls erwünscht, eingangs die Linse oder den Linsenrohling an dem tragenden Element durch sehr kurze Bestrahlung mit UV-Licht (oder welche Form von Strahlung auch immer verwendet wird) fixieren kann, gefolgt von einer längerdauernden Bestrahlung zur vollständigen Härtung. Diese Schrittsequenz erlaubt das leichte Entfernen oder erneute Ausrichten der Linse oder des Linsenrohlings, falls nötig, vor der vollständigen Haftung.
Die befestigte Linse oder der befestigte Linsenrohling wird dann der Bearbeitung, wie z. B. maschineller Bearbeitung, Polieren und/oder anderen nötigen Behandlungen, ausgesetzt, um eine handelsübliche Linse herzustellen. Solche Linsen können für ophthalmische, teleskopische oder mikroskopische Anwendungen verwendet werden.
Mit Bezug auf Fig. 1 ist dort ein Verfahren zur Herstellung einer Linse aus einem rohen Linsenrohling, im allgemeinen ein Glaszylinder, unter Verwendung des oben beschriebenen durch Strahlung härtbaren Klebstoffs abgebildet. Bezugszeichen 1 bezeichnet die Linsenhalterung oder das tragende Element, (hier nachfolgend Linsenhalterung), an die/das der Linsenrohling 3 gebunden werden wird. Der Klebstoff 2 wird auf die Verbindungsoberfläche des tragenden Elements (die kreisförmige Ringoberfläche im Fall einer Halterung mit kreisförmiger Ringgestaltung oder in die Vertiefung einer Halterung mit Knopfgestaltung) aufgetragen und der Linsenrohling 3 wird danach auf der mit dem Klebstoff beschichteten Verbindungsoberfläche plaziert. Das tatsächliche Plazieren des Linsenrohlings auf der Linsenhalterung kann durch Verwendung einer angemessenen Ausrichtungshülse (nicht gezeigt) unterstützt werden. Danach wird die zusammengebaute Einheit für etwa 30 Sekunden oder länger Strahlung (z. B. UV-Licht) ausgesetzt, um den Linsenrohling an der Linsenhalterung zu fixieren. Die Baueinheit wird dann überprüft, um sicherzustellen, daß der Linsenrohling richtig ausgerichtet ist, oder die Ausrichtungshülse wird, falls eine Ausrichtungshülse verwendet wird, entfernt, und die zusammengebaute Vorrichtung wird für zusätzliche 60 Sekunden oder länger Strahlung ausgesetzt, um den Klebstoff vollständig zu härten. Danach kann die gehärtete Baueinheit einer Bearbeitung unterzogen werden, bei welcher der Linsenrohling entweder geschliffen, poliert oder jeder Behandlung, die notwendig sein kann, ausgesetzt wird. Nach dem Bearbeiten der exponierten Oberfläche des Linsenrohlings wird der Linsenaufbau dann für eine ausreichende Zeitspanne in eine geeignete Ablösungslösung, beispielsweise Wasser und ein Detergens oder Aceton, gelegt, um das Linsenstück von der Linsenhalterung zu lösen. Das Verfahren kann an diesem Punkt beendet werden, falls nur die eine Oberfläche Gegenstand der Bearbeitung ist.
Andererseits wird, sollte es erwünscht oder notwendig sein, die gegenüberliegende Oberfläche der Linse oder des Linsenrohlings zu bearbeiten, dann der Linsenrohling umgedreht und, wie oben beschrieben, an das tragende Element unter Verwendung des Klebstoffs gemäß der Praxis der vorliegenden Erfindung gebunden. Gegebenenfalls kann es erwünscht sein, zuerst die bearbeitete Oberfläche des Linsenelements mit einer geeigneten Schutzbeschichtung 4 zu beschichten. Geeignete Schutzbeschichtungen sind u. a. Polyvinylacetat, Mischungen von Polyvinylacetat und Nitrocelluloseharzen, Acryllatexe und dergleichen und sind in Cox et al. (U.S. 3 404 488) beschrieben.
Wie vorher wird die Baueinheit dann einer anfänglichen Bestrahlung ausgesetzt, um den teilweise bearbeiteten Linsenrohling an der Linsenhalterung zu fixieren, um eine korrekte Ausrichtung sicherzustellen. Danach wird die Baueinheit erneut für eine weitere Zeitspanne Strahlung ausgesetzt, um den Klebstoff vollständig zu härten. Schließlich wird die zusammengebaute Vorrichtung nach der Bearbeitung erneut einer Ablösebehandlung unterworfen, um die Baueinheit abzubauen und die Linse und die Linsenhalterung zurückzuerhalten.
Das Ablösen wird typischerweise durch Eintauchen der verbundenen Baueinheit in eine oder mehrere der folgenden Lösungen erreicht: eine Wasser/Glykol-Lösung, eine Wasser/Detergens- Lösung, Aceton. Ablösezeiten können so kurz wie eine Minute bis so lang wie eine Stunde oder länger sein. Es ist allerdings bevorzugt, die Ablösezeit auf unter etwa vierzig Minuten zu halten, bevorzugt unter etwa dreißig Minuten. Um die Ablösung zu beschleunigen, ist es bevorzugt, daß die Temperatur der Lösung, insbesondere hinsichtlich der Lösungen auf Wasserbasis, bei Temperaturen von Raumtemperatur bis zu bevorzugt etwa 80ºC gehalten werden.
Die vorliegende Erfindung wird besser durch Bezug auf die folgenden nichtbeschränkenden Beispiele veranschaulicht werden. Es wird verstanden werden, daß der Fachmann leicht andere durch Strahlung härtbare Zusammensetzungen formulieren oder die angegebenen Formulierungen zur Verwendung gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Bezug auf seine eigenen Formulierungsfähigkeiten und die Lehren und erwünschten Eigenschaftsparameter, die hier dargelegt sind, modifizieren kann. Ferner beziehen sich die Begriffe "Teil(e)" und "%" (Prozent), wenn sie hier verwendet werden, auf eine Gewichtsbasis, nämlich Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozent.
In den folgenden Beispielen enthalten die getesteten Formulierungen, soweit nichts anderes angegeben ist, die gleichen Basisbestandteile in im wesentlichen den gleichen Verhältnissen. Diese "Basis"-Formulierung wird hier nachfolgend als Basis A bezeichnet und enthält jene Bestandteile, die in Tabelle 1 angegeben sind, mit im wesentlichen den angegebenen Mengen.

TABELLE 1

BASIS A

Material Gew. -%
Polyesterurethan, mit Acrylat-Endgruppen¹ 48,01
Poly(glykoladipat)urethan, mit Acrylat-Endgruppen² 15,48
Poly(propylenglykol)monomethacrylat 15,01
Hydroxyethylmethacrylat 15,00
Trimethylölpropanethoxylattriacrylat 2,34
Photoinitiator 1-Benzoylcyclohexanol 3,34
Roter Farbstoff 0,03
Stabilisator³ 0,79
¹ Uvithane 782 von Morton International
² Uvithane 783 von Morton International
³ Standard-UV-Acrylat-Stabilisator-Packung einschließlich eines Radikalstabilisators und Metallchelat-bildender Agentien.
Diese Formulierungen wurden durch Zugabe der Präpolymeren mit Acrylatenden in ein Gefäß in einem heißen Wasserbad bei etwa 50ºC hergestellt. Sobald die Präpolymeren mit endständigem Acrylat geschmolzen waren, wurden dann die Verdünnungsmonomere eingeführt, um das Präpolymer in dem Verdünnungmonomer zu lösen. Danach wurden die restlichen Bestandteile zugegeben. Schließlich wurde der Photoinitiator (in diesem Fall ein UV- Photoinitiator) unter angemessenen Bearbeitungsverfahren zugegeben zu der Formulierung, um jede vorzeitige Aktivierung des Photoinitiators zu verhindern, und die Mischung wurde bei 50ºC für etwa eine Stunde gerührt, um den Photoinitiator löslich zu machen und um sicherzustellen, daß die restlichen löslichen Inhaltsstoffe ähnlich löslich gemacht wurden. Danach wurde die Mischung auf Raumtemperatur gebracht und unter geeigneten Bedingungen gelagert.

BEISPIELE E1-E4; VERGLEICHSBEISPIELE CE1

Verschiedene Zusammensetzungen innerhalb und außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung wurden hergestellt, um ihre Adhäsionsfestigkeit zum Binden eines Glaselements (Linsenrohling) an ein tragendes Element zu bewerten. Die spezifischen Formulierungen sind in Tabelle 2 angegeben.
In jedem Test wurden die Glasproben und das tragende Element, eine Stahlklemme (in diesem Beispiel wurde eine Kennametal- Klemme, die eine kreisförmige Ringgestaltung hat, verwendet), mit Aceton und Isopropylalkohol gereinigt. Danach wurden etwa 0,1 ml jedes Klebstoffs in kreisförmiger Art auf den Innendurchmesser des kreisförmigen Rings aufgetragen, wobei die Klebstoffperlen einen Durchmesser von nicht mehr als einem Millimeter hatten. Die Klemme wurde dann in eine Ausrichtungshülse eingesetzt und die Linse darauf plaziert. Diese Konstruktion wurde dann unter eine UV-Licht-Quelle gelegt, wobei eine Intensität von 30 mW/cm² bei 365 nm (Loctite ZetaTM-7400- UV-Licht-Quelle) für 30 Sekunden verwendet wurde, um die Linse an der Klemme zu fixieren. Die Ausrichtungshülse wurde dann entfernt und die Linsen/Klemme-Baueinheit einer zusätzlichen 60 Sekunden-UV-Bestrahlung ausgesetzt. Anschließend wurden Torsionsmessungen an den gehärteten Baueinheiten durchgeführt, um die Festigkeit der Verbindung zu bestimmen. Eine Ver gleichsbaueinheit wurde unter Verwendung des herkömmlichen Pech-Knopf-Verfahrens (Höhe des Pechknopfs 5,0 mm) hergestellt. Die Ergebnisse dieser Tests waren wie in Tabelle 2 gezeigt. Wie man sehen kann, wiesen die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eine deutliche Verbesserung der relativen Torsionsfestigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Pechmaterialien auf.
Zusätzlich zu den Torsionstests wurden die Linsen/tragendes- Element-Baueinheiten auch auf Oberflächendeformation getestet. In diesem Beispiel wurden drei verschiedene Linsenkonfigurationen, die in Fig. 2.a, .b und .c gezeigt sind, und Blendzahlen (d. h. Durchmesser-zu-Dicke-Verhältnisse) von 5 : 1, 10 : 1 bzw. 10 : 1 hatten, in den befestigten und unbefestigten Positionen untersucht, um das Ausmaß an Oberflächendeformation, die durch dieses Halterungsverfahren bewirkt wird, zu bestimmen. Alle Teile wurden unter Verwendung eines Zygo-Mark- II-Interferometers mit einem Phasenverschiebungszusatzgerät (Neigung und Blendpunkt wurden abgezogen) gemessen. Der durchschnittliche ΔRMS-Wert für die vier verschiedenen Klebstoffe betrug 0,02 Wellen-ΔRMS. Diese Werte sind bezeichnend für nahezu keine Oberflächendeformation. Ferner wurde, wie in Tabelle 3 (unter Verwendung der Linsenkonfiguration der Fig. 2.c) gezeigt, bemerkt, daß die kleine Oberflächendeformation zunehmend verschwindet, wenn die Menge an Vinylester der gesättigten Ölsäure zunimmt. TABELLE 2
* Käufliches Vinylstearat, das 40-48% Vinlystearat und 60-52% Vinylpalmitat enthält.

TABELLE 3

Formulierung ΔRMS
E1 0,031
E2 0,022
E3 0,022
E4 0,012

BEISPIELE E5-E9; VERGLEICHSBEISPIEL CE2

Eine zweite Serie von Klebstoffzusammensetzungen innerhalb und außerhalb des Umfangs der Zusammensetzungen zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde zur Beurteilung ihrer Entbindbarkeit unter verschiedenen Umständen hergestellt. Die Formulierungen dieser Zusammensetzungen waren wie in Tabelle 4 gezeigt. Für diesen Test wurden Baueinheiten, die Glas- und Stahl-Überlappungsscherproben (25,4 mm; 1 Inch Breite) enthielten, als Modell für die Linsen/tragendes-Element-Baueinheit verwendet. Die Überlappungscherstücke wurden mit Isopropylalkohol gereinigt, und dann wurden ein bis zwei Tropfen des Klebstoffs in der Nähe des Endes einer Überlappungsscherprobe aufgetragen. Die Glas-Überlappungsscherprobe wurde dann mit der Stahl-Überlappungsscherprobe verbunden (0 Zwischenraum mit 12,7 mm (1/2 Inch) Überlappung), und die Baueinheit wurde mit einer Niedrigenergie-UV-Quelle (30 mW/cm² bei 365 nm) bestrahlt, um den Klebstoff zu härten. Danach wurden die Baueinheiten entweder in eine Wasser/Polypropylenglykol- Lösung, (1 : 1) oder in Aceton gelegt und der Zeitpunkt notiert, zu dem sich die Überlappungsscherproben trennten. Die erhaltenen Ergebnisse waren wie in Tabelle 4 dargestellt. Wie gezeigt, ergaben Zusammensetzungen ohne die Anwesenheit des Vinylesters der Ölsäure übermäßig lange Ablösezeiten. TABELLE 4
* käufliches Vinylstearat, das 40-48% Vinylstearat und 60-52% Vinylpalmitat enthält.

BEISPIEL E10

Ein weiterer Test der Ablöseeigenschaften wurde an einer Linsen/Halterungs-Baueinheit unter Verwendung einer Linse des in Fig. 2.c gezeigten Typs ausgeführt. Die Baueinheit wurde gemäß den Verfahren, die im obigen Beispiel 1 angegeben sind, vorbereitet und dann in eine Wasser/Polypropylenglykol-Lösung (1 : 1) gelegt, die bei verschiedenen Temperaturen gehalten wurde. Die Ergebnisse waren wie in Tabelle 5 dargestellt. Diese Ergebnisse zeigen, daß erhöhte Temperaturen die Ablösung des Klebstoffs in dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren beschleunigen. TABELLE 5
Obwohl Linsenrohling/tragendes Element-Baueinheiten, die mit Pech zusammengebaut wurden, normalerweise innerhalb von etwa 30 Minuten nach Einfrieren auf -20ºC abgelöst werden, werden die Temperaturschwankungen, denen die Linsen bei der Verwendung von Pech ausgesetzt werden (größer als 100ºC für das Verkleben und etwa -20ºC für das Ablösen) wahrscheinlich Oberflächendefekte und Sprünge in den Linsen verursachen. Ferner muß, sobald die Linse von dem Pech entfernt ist, das gesamte restliche Pech von der Linsenoberfläche entfernt werden, in dem die Linse in ein Lösungsmittelentfettungsmittel gelegt oder in Aceton eingeweicht wird, bis der Rückstand entfernt ist. Daher gleicht die vereinfachte Chemie und der vereinfachte Gebrauch der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung die erhöhte Ablösungszeit, die mit dieser verbunden ist, mehr als aus.
Schließlich wurde auch festgestellt, daß die Oberfläche der Verbindung selbst die Ablösezeit beeinflußt. Daher neigen solche Linsenelemente, die plane Oberflächen relativ zu dem kreisförmigen Ring haben, dazu, längere Ablösezeiten im Vergleich zu jenen Oberflächen zu haben, die nur einen leichten Kontakt mit dem kreisförmigen Ring machen.

BEISPIEL E11

Zusätzlich zu den vorangehenden Tests wurden einige Gläser, nämlich K7, F7, SK7, BK7, Lak9, SF15 und SF2, unter Verwendung der Klebstoffzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verbunden und entbunden. Die entbundenen Oberflächen wurden ausschließlich bewertet, um herauszufinden, ob irgendwelche Hinweise auf Fleckenbildung und/oder Streifenbildung festzustellen waren. Im allgemeinen wurden solche Defekte nicht gefunden, wenn die Proben unter Verwendung eines Nomarski-Interferenzphasen-Kontrastmikroskops mit einer Vergrößerung von 250X gescannt wurden.

BEISPIEL E12

Es wurde eine Zusammensetzung zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung hergestellt, die die folgenden Bestandteile aufweist:
Material Gew.-%
Polyesterurethan mit endständigem Acrylat¹ 47,20
Poly(glykoladipat)urethan, mit endständigem Acrylat² 15,17
Poly(propylenglykol)monomethacrylat 14,70
Hydroxyethylmethacrylat 14,70
Trimethylolpropanethoxylattriacrylat 2,30
Vinylstearat 2,00
Pigment 0,03
Stabilisator³ 0,65
Photoinitiator 1-Benzoylcyclohexanol 3,25
¹ Uvithane 782 von Morton International
² Uvithane 783 von Morton International
³ Standard UV-Acrylat-Stabilisator-Packung einschließlich eines Radikalstabilisators und Metallchelat-bildender Agentien.
Diese Formulierung wurde durch Zugabe des Präpolymers mit endständigem Acrylat in ein Gefäß in einem heißen Wasserbad bei etwa 50ºC hergestellt. Sobald die Präpolymere mit endständigem Acrylat geschmolzen waren, wurden die Verdünnungsmonomeren eingeführt und die Präpolymeren in dem Verdünnungsmonomer gelöst. Dann wurden die restlichen Bestandteile zugegeben. Schließlich wurde der Photoinitiator unter Anwendung geeigneter Verfahrenstechniken zu der Formulierung zugegeben, um jede vorzeitige Aktivierung des Photoinitiators zu vermeiden. Solche Verfahren sind den Fachleuten gut bekannt. Die Mischung wurde dann bei 50ºC für etwa eine Stunde gerührt, um den Photoinitiator löslich zu machen und um sicherzustellen, daß die restlichen löslichen Inhaltsstoffe gleichermaßen löslich gemacht wurden. Danach wurde die Mischung auf Raumtemperatur gebracht und unter geeigneten Bedingungen gelagert.

VERGLEICHSBEISPIEL CE 3

Die Zusammensetzung von Beispiel 5 des U.S.-Patents Nr. 5 007 975 von Yamamoto wurde unter Verwendung der folgenden Bestandteile hergestellt:
Material Gew.-%
Acryloyloxyethylmonoester der Phthalsäure 41,7
Acryloxyethylmonoester der Phthalsäure 14,7
Methoxypolyethylenglykolmethacrylat 41,7
Benzoinethylether 1,9

BEISPIEL E13 - ABLÖSUNGSTEST

Die Ablösungsfähigkeit der Zusammensetzungen E12 und CE3 wurde, wie auf den Seiten 19-20 (unter dem Unterabschnitt BEISPIELE E5-E9: VERGLEICHSBEISPIEL CE2) beschrieben, unter Verwendung einer auf 83ºC erwärmten 2 gew.-%igen Lösung von Orvus-WA-Detergens und Wasser getestet. Die Zusammensetzung E12 hatte eine durchschnittliche Ablösezeit von 31 Minuten in 25 Versuchen und die CE3-Zusammensetzung hatte eine durchschnittliche Ablösezeit von 42 Minuten in 28 Versuchen.

BEISPIEL E14 - VERZERRUNGS(OBERFLÄCHENDEFORMATIONS)-TEST

Die Zusammensetzungen E12 und CE3 wurden getestet, um die Verzerrung, die sie auf optischen Linsen verursachen können, zu bestimmen. Die Verzerrung wird auf zwei Weisen gemessen. Das erste Verfahren besteht darin, die Differenz zwischen dem höchsten Peak (P) und dem niedrigsten Tal (V) einer Linsenoberfläche (ausgedrückt in Wellenlängen) für eine nicht- gebundene Linse und eine gebundene Linse zu messen. Der ΔP/V- Wert wird dann mit der Gleichung ΔP/V = (gebundenes P/V) - (ungebundenes P/V) berechnet. Bei dem zweiten Verfahren wird die durchschnittliche Differenz zwischen den Peaks und den Tälern einer gebundenen Linse mit der durchschnittlichen Differenz zwischen den Peaks und den Tälern einer ungebundenen Linse verglichen. Dieser Wert wird als ΔRMS-Wert bezeichnet. Kleinere ΔP/V- und ΔRMS-Werte bedeuten eine geringere, durch die Klebstoffzusammensetzung verursachte Verzerrung der Linse. Die Tests wurden mit einem Zygo-Mark-II-Interferometer mit einem Phasenverschiebungszusatzgerät (Neigung und Brennpunkt wurden subtrahiert) durchgeführt. Die Ergebnisse sind unten aufgelistet: Zusammensetzung CE3 Jede Linse wurde zehnmal getestet.
Gesamtdurchschnittswert ΔP/V = 0,20
Gesamtdurchschnittswert ΔRMS = 0,04 Zusammensetzung E12 Jede Linse wurde sechsmal getestet.
Gesamtdurchschnittswert ΔP/V = 0,10
Gesamtdurchschnittswert ΔRMS = 0,03

BEISPIEL E15 - FLECKENBILDUNGSTEST

Die Zusammensetzungen E12 und CE3 wurden getestet, um zu sehen, ob sie auf verschiedenen Glastypen Flecken bilden würden. Diese Linsen wurden unter Verwendung der E12- und CE3- Formulierungen verbunden und entbunden. Die entbundenen Oberflächen wurden dann durch Scannen der Proben mit einem Nomarski-Interferenz-Phasen-Kontrast-Mikroskop mit einer Vergrößerung von 250x bewertet, um zu ermitteln, ob irgendeine Fleckenbildung festgestellt werden konnte. Die getesteten Glastypen waren:
BAK 1 SF 1
BK 7 SF 10
F 2 SF 11
FS SF 19
LAFN 2 SK 2
LAFN 7 SK 5
LAFN 12 SK 15
LAK 16A SSKN 5
LF 7
Die Zusammensetzung E12 bildete auf keinem dieser Glastypen Flecken. Die CE3-Zusammensetzung bildete auf den folgenden Glastypen Flecken.
BAK 1 SF 10
F 2 SF 11
LAFN 2 SF 19
LAFN 7 SK 2
LAFN 12 SK 5
LAK 16A 5K 15
SF 1
Es sollte verstanden werden, daß die vorangehende Beschreibung die Erfindung nur veranschaulicht. Verschiedene Alternativen und Modifikationen können von den Fachleuten abgeleitet werden, ohne von der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims

1. Ein Verfahren zum Verbinden einer Linse oder eines Linsenrohlings, die beide hier nachfolgend als "ein Linsenrohling" bezeichnet sind, mit einem tragenden Element zur nachfolgenden Bearbeitung, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:

i) Aufbringen eines durch Strahlung härtbaren Klebstoffs auf die Verbindungsoberfläche eines tragenden Elements, wobei der Klebstoff 45 bis 80 Gew.-% eines organischen Präpolymerharzes mit Acrylenden, das an beiden Enden mit Acrylfunktionalität endet, 5 bis 35 Gew.-% eines monofunktionellen, ethylenisch ungesättigten Verdünnungsmomomers, bis zu 6 Gew.-% eines nicht-reaktiven Gleitmittels und 0,001 bis 5 Gew.-% eines Photoinitiators enthält und wobei das organische Präpolymerharz mit Acrylenden aus der Gruppe, die aus (meth)acryliertem Urethan, (meth)acryliertem Polyesterurethan, (meth)acryliertem Polyepoxid, (meth)- acryliertem Poly(alkylenoxid), (meth)acryliertem Polybutadien und Mischungen davon besteht, ausgewählt ist,

ii) Plazieren des Linsenrohlings auf der mit Klebstoff beschichteten Oberfläche und Ausrichten desselben und

iii) Zulassen oder Ermöglichen, daß der Klebstoff den Linsenrohling mit dem tragenden Element verbindet.

2. Ein Verfahren zur Herstellung einer Linse, das die Schritte umfaßt:

i) Bereitstellen eines wie in Anspruch 1 definierten durch Strahlung härtbaren Klebstoffs, eines wie in Anspruch 1 definierten Linsenrohlings und eines tragenden Elements;

ii) Einbringen des Klebstoffs zwischen den Linsenrohling aus (i) und das tragende Element, um einen Linsenrohling/tragendes-Element-Aufbau zu bilden,

iii) Aussetzen des Linsenrohling/tragendes-Element-Aufbaus gegenüber Strahlung, um den Klebstoff zu polymerisieren;

iv) Unterwerfen des Linsenrohlings einer Bearbeitung und/oder Behandlung, um den Linsenrohling in eine gewünschte Linse umzuformen; und

v) Trennen der Linse von dem tragenden Element.

3. Das Verfahren, wie in den Ansprüchen 1 oder 2 beansprucht, wobei die Klebstoffzusammensetzung enthält:

a) 50-70% des organischen Präpolymerharzes mit Acrylenden;

b) 10-30% des monofunktionellen, ethylenisch ungesättigten Verdünnungsmonomers;

c) 0-3% eines Monomers, das mehrere (Meth)acryl-Funktionalitäten hat;

d) 0,5-5% mindestens eines Vinylesters einer gesättigten Ölsäure als das nicht-reaktive Gleitmittel;

e) 0-20% eines Poly(alkylenoxid)-(meth)acrylats, das drei oder mehr repetitive Alkylenoxid-Einheiten hat, oder eines gesättigten C&sub1;&sub0;- oder höher-Hydrocarbyl(meth)acrylats;

f) 0-10% eines Silica-Thixotrops; und

g) 0,001-5% des Photoinitiators, alleine oder in Verbindung mit einer äquivalenten Menge eines Photosensibilisators.

4. Das Verfahren, wie in Anspruch 1 oder 2 beansprucht, wobei das nicht-reaktive Gleitmittel aus der Gruppe, die aus Fettalkoholen, alkoxylierten Fettalkoholen, Fettsäureamiden, Fettsäureestern, Metallseifen, Paraffin- und Polyethylenwachsen und Vinylestern gesättigter Ölsäuren besteht, ausgewählt ist.

5. Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei das nicht-reaktive Gleitmittel ein Vinylester einer gesättigten Ölsäure ist.

6. Das Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Vinylester aus der Gruppe, die aus Vinylstearat, Vinylpalmitat und Mischungen davon besteht, ausgewählt ist.

7. Das Verfahren, wie in den Ansprüchen 1 bis 6 beansprucht, wobei das organische Präpolymerharz mit Acrylenden ein oder mehrere (meth)acrylierte Polyesterurethane ist.

8. Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Linsenrohling mit dem tragenden Element zunächst durch Aufbringen des durch Strahlung härtbaren Klebstoffs auf das tragende Element, durch Plazieren des Linsenrohlings auf der mit Klebstoff beschichteten Oberfläche des tragenden Elements und durch Fixieren des Linsenrohlings an dem tragenden Element durch Aussetzung desselben gegenüber Strahlung für eine kurze Zeitspanne, um den Aufbau aus dem Linsenrohling und dem tragenden Element zu fixieren, verbunden wird.

9. Das Verfahren nach Anspruch 8, wobei nach dem Aufbringen des Klebstoffs auf das tragende Element eine Ausrichtungshülse auf dem Aufbau vor dem Plazieren des tragenden Elements auf demselben plaziert wird.

10. Das Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Linsenrohling/tragendes-Element-Aufbau Strahlung für bis zu 30 Sekunden ausgesetzt wird.

11. Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Trennens der Linse von dem tragenden Element die Behandlung des verbundenen Aufbaus mit einem polaren Lösungsmittel umfaßt.

12. Das Verfahren, wie in Anspruch 2 beansprucht, wobei der Schritt des Trennens der Linse von dem tragenden Element die Behandlung des verbundenen Aufbaus mit einer wäßrigen Lösung umfaßt.

13. Das Verfahren nach Anspruch 12, wobei die wäßrige Lösung aus Wasser oder einer Wasser/Glykol-Mischung besteht.

14. Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei der durch Strahlung härtbare Klebstoff ein durch UV-Licht härtbarer Klebstoff ist und die Strahlung, der er zur Härtung ausgesetzt wird, UV-Strahlung ist.

15. Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei der durch Strahlung härtbare Klebstoff ein durch sichtbares Licht härtbarer Klebstoff ist und die Strahlung, der er ausgesetzt wird, sichtbares Licht ist.