CH641402A5 - Procedimento per la fabbricazione tramite colata a compensazione continua di lenti o mezzi ottici in resine sintetiche polimerizzabili. - Google Patents

Description

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RIVENDICAZIONI 12. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizza-

1. Procedimento di fabbricazione per colata a compensa- to dal fatto che si provoca il distacco della lente dai semistam-zione continua di lenti o mezzi ottici in resine sintetiche ter- pi per immersione in bagno acquoso caldo sottoposto a fre-moindurenti, caratterizzato dal fatto che: quenze ultrasoniche comprese tra 20 e 70 KHz.

— si forma una guaina tubolare di materiale plastico so- 5 13. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 e 12 caratte-stanzialmente indeformabile, chimicamente compatibile con il rizzato dal fatto che il bagno acquoso è costituito da soluzione monomero e termicamente stabile alle temperature di polirne- di detersivo.

rizzazione,

— si posizionano semistampi entro la guaina alla desidera-

ta distanza l'uno dall'altro, in modo che essi delimitino con la 10

parete laterale della guaina stessa una cavità di diametro ugua- La presente invenzione concerne un procedimento per la le a quello dei semistampi, la posizione di ciascun semistampo fabbricazione tramite colata a compensazione continua di lenti rispetto alla guaina essendo mantenuta unicamente per frizione o mezzi ottici in resine sintetiche polimerizzabili.

lungo i bordi, Sono ormai decenni che il mondo tecnologico ha rivolto la

— si costituisce all'esterno di tale cavità un serbatoio co- 15 sua attenzione alla ricerca di metodi di formatura tramite la municante con la cavità stessa attraverso almeno una apertura polimerizzazione in uno stampo di uno o più monomeri capaci preformata, di fornire solidi dotati di particolari caratteristiche.

— si introduce per colata all'interno della cavità, attraver- L'industria ottica si è impegnata in questa direzione per la so detta apertura preformata, monomero termoindurente cata- produzione di lenti o altri mezzi ottici ed in pratica le varie lizzato fino a riempire la cavità stessa e parzialmente, il serba- 20 tecniche tendono a superare gli ostacoli che il processo di politolo di compensazione, merizzazione pone sia a livello di caratteristiche chimico-

— si sottopone a riscaldamento omogeneo lo stampo pro- fisiche dell'oggetto correlato al polimero ottimale teorico, sia a vocando il passaggio del monomero in eccesso dalla cavità del- livello di caratteristiche chimico-fisiche dell'oggetto correlato lo stampo al serbatoio di compensazione durante la dilatazione al polimero ottenuto, come a livello di geometria dell'oggetto, del monomero, ed il passaggio in senso opposto durante la 25 Queste tecniche si sono rivolte particolarmente alla formatura successiva contrazione, fino alla fase di gel, di polimeri termoindurenti che, rispetto ai termoplastici offro-

— si continua la polimerizzazione del monomero, la cui no caratteristiche fisico-chimiche e vantaggi più adeguati agli contrazione dall'inizio della fase di gel viene compensata uni- impieghi come mezzi ottici, ad esempio lenti. Il monomero co-camente per reciproco avvicinamento dei due semistampi, stituente la materia prima ormai generalizzata e il

— a polimerizzazione ultimata si separa dai due semistam- 30 dietilenglicol-bis-allil-carbonato (e suoi copolimeri) di formula: pi la lente ottenuta.

2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato = CH2

dal fatto che si impiega come monomero il dietilenglicol-bis- O

allil-carbonato (CR-39). CH2-CH2-O-CH-O-CH2-CH-CH2

2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato 35 dal fatto che si impiega come monomero il dietilenglicol-bis- meglio noto con il marchio CR-39, che addizionato di un cata-allil-carbonato e i suoi copolimeri. lizzatore, o meglio di un iniziatore di radicali liberi, consente

4. Procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 3 caratte- la graduale polimerizzazione a omopolimero o a capolimero. rizzato dal fatto che si impiega come monomero il L'isopropil perossidicarbonato di formula: dietilenglicol-bis-allil-carbonato catalizzato con isopropil- 40

perossidicarbonato. CH3,. ^/CH3

5. Procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 4 caratte- _^>CH-0-C0-0-0-C0-0-CHC^'

rizzato dal fatto che si impiega come monomero il CH3 ^-CH3

dietilenglicol-bis-allil-carbonato catalizzato con isopropil perossidicarbonato additivato di 2-(2-idrossi- 5-metilfenil) benzotria- 45 noto come I.P.P. è l'iniziatore preferenziale in quanto consen-zolo quale assorbitore UV. te la polimerizzazione a temperature più basse ed in cicli più

6. Procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 5 caratte- brevi se rapportato al perossido di benzoile o ad altri perossidi rizzato dal fatto che si sottopone il monomero catalizzato, ed ugualmente impiegabili. In pratica i metodi di formatura di eventualmente additivato, ad un ciclo termico di 15 ore con una lente in CR-39 o suoi copolimeri comportano l'introduzio-escursione termica graduale da +40°C a + 110°C. so ne del/dei monomeri catalizzati in forma liquida o prepolime-

7. Procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 6 caratte- rizzata fino al sciropposo tra due lenti in vetro distanziate tra rizzato dal fatto che il serbatoio di compensazione è ottenuto loro da una guarnizione a T e tenute insieme da una molla. Il per deformazione di una porzione della guaina tubolare. distanziatore della guarnizione può essere sagomato secondo le

8. Procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 6 caratte- curvature delle due lenti per garantirne la tenuta ed il distan-rizzato dal fatto che il serbatoio di compensazione è applicato ss ziamento oppure deformarsi elasticamente al medesimo scopo, esternamente alla guaina tubolare in corrispondenza alla cavità Considerato che il monomero catalizzato, introdotto in forma delimitata dai due semistampi. liquida negli stampi così formati, si solidifica alla fine di un

9. Procedimento secondo le rivendicazioni da l.a 6 caratte- ciclo termico o raggiante determinando forti retrazioni tridi-rizzato dal fatto che il serbatoio di compensazione è ottenuto mensionali (14% nel caso del CR-39 omopolimero) può affer-all'interno della guaina tubolare, al di sopra del semistampo 60 marsi che altra funzione della molla è quella di far comprime-superiore. re il distanziatore dalle lenti costituenti lo stampo in modo

10. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 caratterizzato continuo a ciò, fino allo stadio intermedio di gel per evitare dal fatto che si applicano molle pressorie ai due semistampi perdite di monomero liquido dallo stampo, mentre in seguito dopo il raggiungimento della fase di gel. dopo la fase di gel la pressione esercitata avrà la funzione di

11. Procedimento secondo la rivendicazione 1 e 10 caratte- 65 deformare il distanziatore termoplastico o elastico onde impe-rizzato dal fatto che si applicano molle pressorie provviste di dire che il medesimo agisca da ostacolo alla aderenza stampo-almeno un piattello a forma di menisco oscillante in tutte le polimero. Detta deformazione potrà essere intesa sia come direzioni sul relativo perno di fissaggio. schiacciamento del distanziatore o come espansione della guar-

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nizione. L'aderenza stampo-polimero è necessaria onde evitare possibili rotture o del polimero o dello stampo a causa di forti tensioni che si producono nel polimero in retrazione o per impedire almeno sulle superfici utili del polimero infiltrazioni d'aria che, inibendo la polimerizzazione, potrebbero causare danni irreparabili.

Le lenti in CR-39 o suoi copolimeri che se ne ottengono possono avere perimetri imperfetti per bolle d'aria. Passaggi d'aria, anche dopo la fase di gel, determinano bolle e vuoti oppure una fascia perimetrale morbida del polimero e così pure la eventuale reattività chimica fra materiale costituente la guarnizione ed il monomero catalizzato. Comune a tutti i procedimenti è comunque la sensibile riduzione di diametro della lente in CR-39 o suoi copolimeri ottenuta rispetto al diametro delle lenti costituenti lo stampo e ciò per le seguenti cause:

a) la cavità interna dello stampo è ridotta dallo spazio occupato della linguella avente funzione di distanziatore;

b) la retrazione del polimero essendo tridimensionale avviene anche perimetralmente riducendo ulteriormente il diametro, specie per le lenti negative o divergenti;

c) gli eventuali difetti perimetrali (bolle d'aria, risucchi o fascia di polimero morbido) riducono ulteriormente il diametro utile per la profondità interessata.

Questi difetti si determinano di norma nel perimetro essendo ormai generalizzata la dislocazione degli stampi con la parte concava rivolta verso l'alto, mentre la dislocazione degli stampi con la parte convessa verso l'alto produrrebbe i medesimi difetti al centro delle lenti polimeriche rendendole inutilizzabili. Per concavità e convessità si intende quella esterna degli stampi medesimi.

L'apertura dello stampo avviene sfilando la guarnizione di tenuta e facendo leva con un cuneo nello spazio prima occupato del distanziatore tra le due lenti in vetro, normalmente aderenti al polimero. Ciò fatto se ne estrae una lente polimerica finita a livello di superfici ma fortemente tensionata a causa del ritiro che verrà ulteriormente sottoposta a trattamento termico onde ottenere la distinzione strutturale.

Questo trattamento, o distensione di tempera è applicato normalmente su tutte le materie plastiche stampate, sul vetro, sui metalli. La durata di detto trattamento, correlata alla temperatura necessaria a ottenere l'effetto desiderato è variabile, cioè relativa allo stato di tensione esistente sul pezzo ed al grado di polimerizzazione del polimero.

Questa prima esposizione ha la funzione di indicare grossomodo le tecniche in atto condizionate dalla fenomelogia del processo di polimerizzazione ed è l'estratto di ricerche sperimentali dell'autore e di documentazioni riferibili anche a brevetti, fra i quali si citano US-PS 2.403.112, US-PS 2.464.062, US-PS 3.171.869, US-PS 3.038.210, US-PS 2.964.501, FR-PS 2.171.073, FR-PS 1.541.889, FR-PS 1.204.627, FR-PS 1.462.519, DE-PS 1.062.003, GB-PS 1.402.573.

Questa invenzione tiene conto dei molteplici fattori che sin qui hanno determinato, nella fabbricazione di lenti o mezzi ottici in CR-39 e suoi copolimeri, inconvenienti di natura tecnica e/o economica. Questo procedimento analizza, progetta e risolve la fabbricazione di lenti o mezzi ottici in CR-39 e suoi copolimeri in modo del tutto nuovo con riferimento alle preparazioni chimiche di base dei componenti, alle modalità ed ai mezzi di polimerizzazione, alle geometrie degli oggetti ottenibili senza riduzioni, alle possibili unificazioni dei cicli di polimerizzazione per tutti gli spessori e all'ottenimento di un polimero calcolato secondo particolari esigenze di assorbimento e tramissione dell'energia elettromagnetica.

Si ritiene come ovvia di questa invenzione la dilatazione e tutti i monomeri, capolimeri dei medesimi, catalizzatori e iniziatori impiegabili la serie totale o parziale delle rivendicazioni quando a medesimi problemi o medesimi fini si pongano medesime logiche, metodi e dispositvi e/o se ne ottengano anche solo parzialmente i risultati.

Monomero — Il monomero dietilenglicol-bis-allil-carbonato o CR-39 è reperibile sul mercato a un grado di purezza notevole, pare a circa il 99,150%. Analisi gascromato-grafiche indicano (fig. 1) la presenza di carbonato di allile e di una sostanza non chiaramente nota.

Durante la separazione in colonna in occasione delle suddette analisi si è potuto accertare che i tempi di ritenzione delle sostanze inquinanti sono inferiori a quello del monomero, ciò ne indica una maggiore volatilità. Si è condotta una serie sperimentale allo scopo di eliminare le impurità e si è scoperto che sottoponendo il monomero a riscaldamento a temperature variabili da 50°C a 90°C si ottiene la scomparsa del carbonato di allile ed una sua possibile parziale polimerizzazione leggibile analiticamente nell'area determinata dal prodotto ignoto prima menzionato che, conseguentemente, può anch'esso essere considerato un polimero del carbonato di allile. Ciò si è potuto accertare nel corso di riscaldamenti del monomero volutamente prolungati nel tempo alla temperatura di 90° C in vasche statiche. L'analisi del monomero denunciava un sensibile aumento del polimero determinato dal carbonato di allile essendo stata parzialmente impedita dalla staticità del bagno la eliminazione del carbonato di allile. Ciò stabilito è stato messo a punto un sistema di raffinazione del monomero come da esempi.

Esempio 1

Tramite riscaldamento graduale del monomero CR-39 a temperature variabili tra i 50°C ed i 90°C si è ottenuta in vasche statiche a tutte le temperature la parziale eliminazione del . carbonato di allile ovviamente correlata ai rapporti tempo-temperatura-quantità trattata. Minor temperatura = maggiore durata del trattamento / maggiore temperatura = minore durata del trattamento. A titolo indicativo si specifica: quantità monomero CR-39 = 1 litro; valore termico medio 70°C per 4 ore più i tempi di riscaldamento e raffreddamento graduale da/a temperatura ambiente. Titolo del monomero trattato: 99,158% (fig. 1); Titolo del monomero ottenuto: 99,484% (fig. 2).

Esempio 2

Tramite riscaldamento graduale del monomero CR-39 a temperature variabili tra i 50°C ed i 90°C attivando i bagni con mescolazione onde omogeneizzare ed accelerare il processo di eliminazione del carbonato di allile se ne è ottenuta a tutte le temperature la parziale eliminazione ovviamente correlata ai rapporti tempo-temperatura-quantità trattata come all'esempio 1.

A titolo indicativo si specifica: quantità monomero CR-39 trattato = 1 litro; valore termico medio 70°C per 4 ore più i tempi di riscaldamento e raffreddamento graduale da/a temperatura ambiente. Titolo del monomero trattato: 99,158% (fig. 1); Titolo del monomero ottenuto: 99,713% (fig. 3).

Esempio 3

Tramite riscaldamento con le modalità descritte all'esempio 1 ma eseguendo le operazioni sotto vuoto si è ottenuto: quantità di monomero CR-39 trattato = 1 litro; valore termico medio 70°C per 4 ore più i tempi di riscaldamento e raffreddamento graduale da/a temperatura ambiente. Titolo del monomero trattato: 99,158% (fig. 1); Titolo del monomero ottenuto: 99,686 (fig. 4).

Esempio 4

Tramite riscaldamento con le modalità descritte all'esempio 2 ma eseguendo le operazioni sotto vuoto si è ottenuto: quantità monomero CR-39 trattato = 1 litro; valore termico medio

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70°C per 4 ore più i tempi di riscaldamento e raffreddamento graduale da/a temperatura ambiente. Titolo del monomero trattato: 99,158% (fig. 1); Titolo del monomero ottenuto: 100% (fig. 5).

Esempio 5

Tramite riscaldamento con le modalità descritte agli esempi 1, 2, 3, 4 si è ottenuta anche la totale deidratazione del monomero. Analisi spettrofotometriche nel campo visibile da 400 a 700 nm ottengono dal monomero CR-39 così purificato linearità e trasmissione eccezionali.

Iniziatore — L'isopropil perossidicarbonato o I.P.P. del commercio viene addizionato al monomero CR-39 nella percentuale media del 3%, norma pressoché generalizzata. Tutti i procedimenti sono quindi riferibili a questa percentuale anche se è possibile usare percentuali maggiori o minori per esigenze particolari. L'I.P.P. del commercio pur potendosi considerare puro come prodotto industriale di difficile sintesi a manipolazione contiene in realtà tracce di acqua e ioni cloro liberi.

Ciò è rilevabile dall'analisi spettrofotometrica all'infrarosso (fig. 6). Per avviare una serie sperimentale rivolta ad accertare l'influenza degli ioni cloro sulla polimerizzazione nell'ambito della presente invenzione è stato sintetizzato l'isopropil perossidicarbonato tramite reazione tra perossido di sodio e cloro-formiato di isopropile previamente purificato al 99,99%. Ottenuto il prodotto è stato utilizzato dopo 1, 2, 3, 4, 5 lavaggi in H2O. A ciascuno dei lavaggi corrispondeva una relativa diminuzione degli ioni cloro. Polimerizzando il monomero CR-39 addizionato di isopropil perossidicarbonato al 3% proveniente dalla sequenza di lavaggi di cui sopra, secondo un ciclo termico graduale di 15 ore da+40°C a+ 110°C si è ottenuto un polimero nettamente giallo corrispondente all'impiego del percar-bonato lavato una sola volta, giallo/2 lavaggi, giallo pallido/3 lavaggi, paglierino/4 lavaggi, incolore/5 lavaggi. Si poteva così stabilire come la presenza più accentuata di ioni cloro determini l'ingiallimento del polimero.

Ad ogni lavaggio dell'isopropil perossidicarbonato si separava una frazione più leggera riferibile al medesimo prodotto parzialmente degradato per perdita di ossigeno. Onde ottenere un isopropil perossidicarbonato depurato al massimo possibile da ioni cloro liberi e da frazioni parzialmente degradate per perdita di ossigeno si è operato come segue:

Esempio 6

Si sono lasciati fondere in un bagnomaria refrigerato + 9°C 100 gr. di I.P.P. del commercio avente punto di fusione di + 8°C. È stata addizionata H2O refrigerata a + 9°C nella quale erano state disciolte poche gocce di piridina. Dopo agitazione e decantazione sono state separate le fasi. Si è provveduto a lavare per due volte con H2O isopropil perossidicarbonato trattato, avendo cura di separare oltre che l'acqua anche la frazione più leggera del percarbonato corrispondente al prodotto parzialmente degradato o improverito d'ossigeno. A questo punto l'I.P.P. risultava depurato (fig. 7).

Esempio 7

Ricongelando l'I.P.P. depurato secondo il metodo descritto all'esempio 6 e lasciando rifondere ne risultava una temperatura di fusione di +9°C anziché di +8°C corrispondente al prodotto di partenza.

Esempio 8

Due provini preparati con uguale monomero CR-39 ed alle medesime condizioni di polimerizzazione, catalizzati rispettivamente con addizione di I.P.P. commerciale al 3% e di I.P.P. depurato secondo il metodo descritto all'esempio 6

denunciavano le seguenti differenze: a 53°C dopo 4 ore di salita termica graduale indotta da 40° C il monomero era presente nel polimero nella percentuale del 52% nel provino addizionato di I.P.P. commerciale mentre il metodo descritto il monomero presente nel polimero era del 34%. Ciò indica che si è ottenuta con l'uso di I.P.P. depurato una maggiore attività catalitica che in altri termini è l'equivalente di possibilità di riduzione delle quantità percentuali rispetto all'I.P.P. commerciale e dei tempi e gradi di riscaldamento per l'ottenimento di un valore polimerico X. Inoltre il provino prodotto da I.P.P. depurato era perfettamente incolore.

Additivi — I monomeri vengono normalmente addi-tivati con assorbitori UV onde proteggere i polimeri dalla degradazione determinata da queste radiazioni. Detti assorbitori UV presentano spesso difficoltà di soluzione con conseguenti effetti negativi sia per quanto concerne la loro distribuzione omogenea nel momento, sia per gli effetti ottici di diffrazione o dispersione che una cattiva soluzione e distribuzione potrebbero determinare, sia per gli effetti di colorazione gialla, giallo verdastra, giallo aranciata o interferenze di trasmissione nel campo elettromagnetico visibile, indotti al polimero in modo più o meno pronunciato, secondo la scelta qualitativa e quantitativa. In oggetto alla presente invenzione è stato prescelto come assorbitore il 2-(2-idros-si-5-metilfenil) benzotriazolo. Si è condotta una serie sperimentale atta a stabilire la quantità ottimale di detto assorbitore UV da addizionarsi al monomero CR-39 con particolare riguardo alle interferenze che detta addizione può generare nel polimero per ciò che concerne la trasmissione della luce visibile ed ai metodi di soluzione. Si è operato come segue:

Esempio 9

Si è ottenuta la perfetta soluzione e distribuzione di 2-(2-idrossi-5-metilfenil) benzotriazolo nella percentuale prescelta dello 0,0125% nel monomero CR-39 puro o catalizzato con I.P.P. inducendo al contenitore frequenze ultrasoniche comprese tra 20 e 70 KHertz. La percentuale prescelta dello 0,0125% di 2-(2-idrossi-5-metilfenil) benzotriazolo ha determinato nel polimero CR-39 un buon assorbimento nel campo UV mentre la trasmissione nel visibile risulta pressoché lineare su provini di 4 m/M di spessore (fig. 8).

Esempio 10

Tramite ultrasuoni si è ottenuta la perfetta soluzione e distribuzione di 2-(2-idrossi-5-metilfenil) benzotriazolo nel monomero CR-39 puro o catalizzato con I.P.P. nella percentuale prescelta dello 0,0100%. La percentuale dello 0,0100% di additivo ha determinato nel polimero spettri pressoché simili a quanto descritto nell'esempio 9 su provini di 6 m/m di spessore.

Esempio 11

Tramite ultrasuoni si è ottenuta la perfetta soluzione e distribuzione di 2-(2-idrossi-5-metilfenil) benzotriazolo nel monomero CR-39 puro o catalizzato con I.P.P. nella percentuale prescelta dello 0,0150%. La percentuale dello 0,0150% di additivo ha determinato nel polimero spettri pressoché simili a quanto descritto all'esempio 9 su provini di 2 m/m di spessore.

Esempio 12

Tramite ultrasuoni si è ottenuta la perfetta soluzione e distribuzione di percentuali altissime rispetto a quelle descritte agli esempi 9, 10, 11 di 2-(2-idrossi-5-metilfenil) benzotriazolo nel monomero puro 0 catalizzato con I.P.P. o con perossido di benzoile tale da consentire la preparazione di concentrati facilmente controllabili che sono poi stati diluiti in grandi

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quantità di monomero puro o catalizzato alle percentuali desi- Esempio 17

derate. Si sono fatte scorrere 2 o più lenti di vetro all'interno di una fascia tubolare come all'esempio 16 di diametro calcolato Esempio 13 in modo da produrre elasticità o frizione di scorrimento nella

Catalisi — Tramite agitazione meccanica si è mescolato s quale era stato previamente immesso o formato un distanzia-monomero CR-39 purificato e deidratato con le modalità de- tore di altezza desiderata e di spessore minimo tale da consen-scritte agli esempi 1, 2, 3, 4 con il 3% di I.P.P. depurato co- tire l'arresto dello scorrimento delle lenti (fig. 10 in cui:

me da esempio 6 e con lo 0,0125% di 2-(2-idrossi-5-metilfenil) 1 = fascia tubolare; 2 = lenti; 3 = cavità; 4 = distanziatore), benzotriazolo come da esempi 9 e 12, filtrando il tutto in decompressione. io Esempio 18

Si sono fatte scorrere 2 o più lenti di vetro all'interno di Esempio 14 una fascia tubolare come all'esempio 16 di diametro pressoché

Tramite induzione ultrasonica si è mescolato monomero uguale alle stesse nella quale era stato previamente immesso o CR-39 purificato e deidratato con le modalità descritte agli foggiato un distanziatore come all'esempio 17.

esempi 1, 2, 3, 4 con il 3% di I.P.P. depurato come da esem- 15

pio 6 o con perossido di benzoile e con lo 0,0125% di Esempio 19

2-(2-idrossi-5-metilfenil) benzotriazolo come da esempi 9 e 12 Gli stampi preparati come da esempi 16, 17, 18 sono stati filtrando in tutto in decompressione. riempiti di monomero CR-39 catalizzato come da esempi 13,

14 e disclocati orizzontalmente con la parte convessa rivolta Esempio 15 20 verso l'alto. È stato aggiunto monomero catalizzato nel canale

Con monomero CR-39 catalizzato e additivato come da perimetrale costituito in parte dalla superficie della lente supe-esempi 13 e 14 e sottoposto a ciclo termico di polimerizzazione riore e in parte dalla parete interna del tubolare (fig. Ile fig. si sono ottenuti polimeri limpidi, pressoché incolori. Detti po- 12, rispettivamente vista in prospettiva e vista in sezione, in limeri comparati ad una preparazione di tipo normale hanno cui: 1= fascia tubolare; 2 = lenti; 5 = monomero catalizzato), avuto un decorso di polimerizzazione più veloce e uniforme 25

con riferimento alla saturazione reattiva in tempi X per cicli Esempio 20

termici Y e per spessori Z. Detti polimeri presentavano inoltre Gli stampi preparati come da esempi 16, 17, 18 sono stati caratteristiche fisico-chimiche eccezionali rilevate tramite anali- riempiti di monomero CR-39 catalizzato come da esempi 13, si termica differenziale colorimetrica e prove di inerzia chimi- 14 e dislocati orizzontalmente con la parte concava rivolta ver-ca. Da tutti gli esempi è facile rilevare come i metodi descritti 30 so l'alto. È stato aggiunto monomero catalizzato nella cavità siano il perfezionamento o la variante delle medesime tecniche della lente superiore fino a raggiungere la parete interna del via via applicate mentre le dosi corrispondono valori che pos- tubolare (fig. 13 e fig. 14 in cui: 1 = fascia tubolare; 2 = lenti; sono essere variati pur adottando le stesse tecniche. Il fine del- 5 = monomero catalizzato).

l'Autore nella descrizione particolareggiata della invenzione è

quello di ricondurre a medesime rivendicazioni l'incrocio delle 35 Esempio 21

tecniche, delle dosi e/o la loro parzializzazione. Gli stati preparati come da esempi 16, 17, 18 sono stati

Principio di compensazione continua degli stampi — La re- riempiti di monomero CR-39 catalizzato come da esempi 13, trazione del polimero CR-39 e suoi copolimeri determina di re- 15 e dislocati orizzontalmente come da esempi 19, 20. Le fasce gola la necessità di applicare accorgimenti per lo più empirici tubolari sono state munite di un serbatoio, o foggiate a tal onde tamponare una vasta fenomenologia negativa. Normal- 40 guisa, collegato alla cavità interna degli stampi che è stato an-mente si esegue la polimerizzazione a cicli termici variabili ch'esso riempito di monomero catalizzato. Detto serbatoio è condizionati dagli spessori del polimero mentre altri accorgi- stato costruito coprendo totalmente o parzialmente il perime-menti sono riferibili ai mezzi di assemblaggio degli stampi e/o tro della fascia tubolare al suo esterno e/o al suo interno (fig. a manipolazione intermedie. Di regola si tende ad allungare 15 e fig. 16 in cui: 1 =fascia tubolare; 2 = lenti; 5 = monomero anche fortemente i cicli termici per aumenti di spessore del po- 45 catalizzato; 6 = serbatoio).

limerò ed a mantenere per lungo tempo gli stampi riempiti di monomero catalizzato a bassa temperatura ( + 40°C circa) on- Esempio 22

de rallentare le cinetiche reattive e diminuire per il possibile la Gli stampi preparati come da esempi 16, 17, 18 sono stati fenomenologia negativa determinata dalla retrazione del poli- riempiti di monomero CR-39 catalizzato come da esempi 13, mero. Nell'ambito della presente invenzione si è pensato di ri- so 14 e dislocati verticalmente. Le fasce tubolari esterne sono sta-solvere il problema tramite una compensazione continua dello te munite, o foggiate a tal guisa, di un serbatoio comunicante stampo con monomero catalizzato capace di sostituirsi ai vuoti con la cavità interna degli stampi. Detto serbatoio è stato a determinabili dalla retrazione del polimero in formazione sua volta riempito di monomero catalizzato (fig. 17 in cui:

sfruttando il fatto che il monomero CR-39 e suoi copolimeri, 1 = fascia tubolare; 2 = lenti; 5 = monomero catalizzato; addizionato di un catalizzatore perossido o percarbonato poli- ss 6=serbatoio).

merizza solo parzialmente e comunque assai lentamente in presenza di aria mantenendo per lungo tempo la sua fluidità. So- Esempio 23

no stati assemblati stampi per la formatura di lenti ottiche co- Tutti gli stampi preparati e dislocati nei modi descritti agli me segue: esempi precedenti le cui cavità interne corrispondevano alle so geometrie di tutti i tipi di lenti, neutre, convergenti, divergen-Esempio 16 ti, cilindriche, lenticolari, bifocali, prismatiche ecc. sono stati

Si sono fatte scorrere 2 o più lenti di vetro all'interno di sottoposti in forno ad uguale ciclo termico di 15 ore (fig. 18). una fascia tubolare in polietilene o altro materiale non reattivo II taglio che appare sul ciclo corrisponde al momento in cui, con il monomero catalizzato, di diametro calcolato in modo come verrà descritto più avanti, sono state applicate le molle da produrre elasticità o frizione di scorrimento tali da consen- «s agli stampi cioè dopo che il monomero aveva superato la fase tire il fissaggio delle lenti alla distanza desiderata in modo da di gel. Si sono ottenute lenti perfettamente polimerizzate e dal-creare una o più cavità determinate dalla curvatura delle me- le superfici finite, di ogni curva e spessore e di diametro pres-desime (fig. 9: 1= fascia tubolare, 2 = lenti, 3 = cavità). soché uguale al diametro delle lenti in vetro costituenti gli

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stampi (singoli o multipli) con una lievissima riduzione mediante pari allo 0,7%.

Restava così confermata sperimentalmente la funzione esercitata dalla compensazione continua di monomero catalizzato tramite le modalità ed i mezzi descritti agli esempi precedenti, che determinavano un flusso continuo tra l'esterno e l'interno degli stampi di monomero polimerizzabile, compensando le retrazioni, impedendo risucchi e/o formazione di bolle d'aria e conseguenti distacchi polimero-stampo. Il flusso esterno-interno era reso possibile da passaggi preformati o da capillarità. I polimeri ottenuti si presentavano particolarmente omogenei.

Molla autodislocante — Su parecchie produzioni di lenti in CR-39 diffuse sul mercato sono presenti tensioni leggibili in luce polarizzata che appaiono come inamovibili anche con trattamento a caldo dei polimeri. Considerata la necessità, nell'ambito della presente invenzione, di applicare una pressione sulle lenti costituenti gli stampi dopo raggiunta la fase di gel del polimero si è pensato di usare una molla capace di adeguarsi ad ogni superficie curva o piana e di dislocarsi con un contatto omogeneo su tutta la superficie d'appoggio onde evitare punte pressorie capaci di indurre rotture sia agli stampi come ai polimeri o tensioni particolari sui polimeri medesimi.

Esempio 25

Molle come all'esempio 24 ma con un solo piattello (fig. 21).

Apertura stampi — La liberazione delle lenti in CR-39 e s suoi copolimeri, fortemente aderenti agli stampi di formatura, pone una problematica notevole in particolar modo con riferimento alla presente invenzione in quanto essendo il polimero formato di diametro pressoché uguale agli stampi è impossibile esercitare azioni meccaniche tramite cunei o altro. Nell'ambito io della presente invenzione si è scoperto che l'azione degli ultrasuoni compresi tra 20 e 70 KHertz indotti in bagni acquosi nei quali erano stati immersi gli stampi dopo polimerizzazione del loro contenuto, ne determinavano il facile distacco.

15 Esempio 26

Allo scopo di distaccare le lenti in vetro costituenti gli stampi dal polimero ottenuto al loro interno i medesimi sono stati immersi in bagni acquosi caldi inducendo frequenze ultrasoniche comprese tra 20 e 70 KHerz. In ogni caso dopo alcuni 20 minuti si è ottenuto il distacco del polimero dagli stampi mentre la durata del trattamento era sempre relativa alla temperatura dei bagni. Maggior temperatura=minor tempo / minor temperatura = più tempo.

Esempio 24

Si sono costruite molle che si applicano facilmente agli stampi per compressione delle leve 7, 8 che determinano l'apertura elastica dei pressori 9, 10 che sono costituiti da piattelli 11, 12 a forma di menisco applicati in modo da poter oscillare sui perni 13, 14 in tutte le direzioni. Dette molle hanno consentito la adattabilità a qualsiasi assemblaggio di stampi a curve o piani diversi e hanno determinato, grazie alla possibilità di oscillare dei piattelli, una aderenza perfetta capace di esercitare una pressione omogenea evidenziatasi come assai utile all'ottenimento di polimeri regolari (fig. 19 e fig. 20).

25 Esempio 27

Allo scopo di distaccare le lenti in vetro costituenti gli stampi dal polimero ottenuto al loro interno e contemporane-mente ottenere un primo lavaggio degli stampi, i medesimi sono stati immersi in bagni caldi costituiti da soluzioni acquose 30 di un qualsiasi detersivo, detergente, sgrassante, saponificante, emulsionante, solvente, alcalini o acidi inducendo ai bagni frequenze ultrasoniche comprese tra 20 e 70 KHerz.

In ogni caso, dopo alcuni minuti si è ottenuto il distacco del polimero dagli stampi mentre la durata del trattamento era 35 relativa alla temperatura dei bagni come all'esempio 26.

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