BE472544A - - Google Patents

Description

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  Procédé-de fabrication-d'une lentille à partir 
 EMI1.1 
 de matières thermoplastiquês transparentes. 



   La présente invention se rapporte à des améliora- tions dans la production de lentilles en plastiques transpa- rents tels que les polymères de méthacrylates d'alcoyle ou le polystyrène. 



   On connait déjà une méthode de fabrication de len- tilles optiques qui consiste à mouler à la forme requise) en- tre des matrices dont les surfaces sont fortement   polies,   et à une température suffisamment basse pour ne pas altérer la surface fortement polie de la matrice, un matériau   transpa-   rent qui est suffisamment plastique pour être moulé à une telle température. 



   On connait également 'une méthode et un appareil pour produire des lentilles, des prismes et des éléments optiques semblables à partir de matériaux thermoplastiques transparents 

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 tels qu'un polymère du méthacrylate de méthyle ou du polys- tyréne dans lesquels une pièce solide est formée à   l'avance   par découpage, à l'emporte pièce ou par une autreopération mécanique pour prendre une forme très voisine de la forme finale (et dans lesquels) la pièce formée à l'avance est chauffée et ensuite soumise au moulage dans des matrices appropriées pour veiller à ce que l'élément possède la forme et la surface ayant la précision optique demandée* 
D'une   manière   large,

  la présente invention consiste   dans   la fabrication d'une lentille à partir   d'un   matériau ther- mosplastique au cours de laquelle un noyau solide transparent   d'un   tel matériau, ayant une forme et des dimensions très approximativementvoisines de la lentille désirée après achè-   veillent   se voit appliquer un film liquide ou semi liquide ou un revêtement d'un matériau thermoplastique transparent et de préférence d'un matériau transparent thermodurcissable résis- tant à. l'abrasion et est ensuite moulée dans des matrices ayant des surfaces optiquement précises. 



   Plus particulièrement,cette invention consiste en une méthode pour fabriquer à partir d'un plastique   transpa-   rent des lentilles   optiquement   précises avec des surfaces ré- sistant à l'usure, elle comprend les étapes suivantes : (1) la fabrication à partir d'une substance thermo- plastique (telle   qu' un     mathécrylate   de méthyle polymère ou du polystyrène) d'un échantillon préformé   s'approchant     étroi-   tement de la forme de la lentille désirée. 



   (2)   l'immersion   de l'échantillon dans une solution de méthacrylate d'allyle polymérisé dans un solvant approprié tel que le bichlorure d'éthylène afin de conférer un très fin revetement de ladite solution et de permettre au solvant de s'évaporer. 



     (3)   le préchauffage de l'échantillon enduit jusqu'à température de ramollissement et (4) la compression de l'échantillon, mou dans une matrice d'acier'chauffée ayant une précision optique afinde 

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 produire la forme de lentille requise et pour achever   la   po- lymérisation du méthacrylate d'allyle et permettre à la len- tille moulée de refroidir tout en restant sous   pression   dans le moule. 



   La présente invention comprend la   préparation   d'une solution appropriée de méthacrylate d'allyle partiellement polymérisé obtenu en chauffant du méthacrylate d'allyle mono- mère dans l'acétone en utilisant du peroxyde de benzoyle   comme   catalyseur, en sèchant le produit et en le redissolvant dans du dichloréthane avec une faible proportion de peroxyde de benzoyle afin de former une solution sirupeuse exempte   d'humi-   dité. 



   La nature de la présente invention et la   Gantière   dont elle doit etre réalisée résultera de la description sui- vante d'un exemple, en se référant aux dessins annexes dans lesquels : 
La figure 1 est un diagramme illustrant l'appareil servant à l'application d'un film liquide ou semi liquide sur le noyau transparent. 



   La figure 2 est un dessin en pieds de l'appareil de moulage approprié et la figure 3 est un plan, partielle- ment une section d'un four à air pour chauffer la pièce en- duite. 



     Se   reportant aux dessins, le méthylméthacrylate polymère est façonné à la forme et au poids convenables pour la lentille finie et cette pièce 12 est tamponnée pour   réali-   ser une surface polie qui révéleratate particule de poussière: La pièce 12 est lavée au tétrachlorure de carbone pour enlever la graisseet est ensuite montée horizontalement dans une griffe qui prend les bords 13 formée avantageusement de trois dents flexibles espacées régulièrement. Les trois dents en question sont solidaires d'une poulie qui peut être animée par le rotor 14 vertical d'un moteur électrique 15. La solu- tion de revetement contenue dans un plat peu profond 16 est 

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 surélevé jusqu'à ce que la pièce 12 soit juste immergée. 



  Apres deux secondes environ on enlève le plat 16 et on ac- tionne le   moteur 15   de façon à faire tourner la lentille durant une minute environ autour de son axe optique. Ceci assure un film mince exempt de marques de coulée et d'épais- seur uniforme, environ 0,0004"- 0,0006" (4 à 6   dix-milliè-   mes de pouce). Après rotation, le solvant s'est suffisamment évaporé pour laisser la pièce enduite sèche. On la conserve alors dans une atmosphère exempte de poussière jusqu'à ce   qu'on   en ait besoin pour le moulage. La période de magasinage peut être aussi courte que l'on veut mais ne peut pas excéder 7 jours. 



   La préparation dela solution se fait comme suit: 
Le méthacrylate d'allyle est une substance chimique connue mais elle peut etre préparée d'une manière bien connue en condensant de l'alcool allylique avec de l'acide mathécry- lique. Le monomère est chauffé dans des conditions soigneuse- ment   controlées   dans de l'acétone en utilisant du peroxyde de benzoyle comme catalyseur. Le rendement en résine utile est d'environ   35%   calculé sur le méthacrylate d'allyle monomère, et est précipité à. partir de la solution d'acétone à 1 aide d'alcool méthylique aqueux. La résine précipitée est bien lavée à l'alcool méthylique pour éliminer toute trace de mo- nomère inchangé ou de polymères inférieure.

   La résine est sé- chée et redissoute dans du dichloréthane en utilisant à nou- veau du peroxyde de benzoyle comme catalyseur. Des   propor-   tions avantageuses sont : méthacrylate d'allyle partiellement polymérisé 7 g peroxyde de benzoyle fraichement recristallisé 2 g dichloréthane 100 cc 
Une pureté extreme et l'absence d'humidité sont es- sentielles. La solution est sirupeuse et incolore. Cette so- lution doit etre utilisée endéans une période de deux   semai-   nes à partir de sa préparation, et de préférence endéans      

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 les trois jours s'il faut maintenir constants les cycles temps et température ultérieurs. L'humidité doit être exclue et un magasinage sec est exigé. 



   Avant le moulage, la pièce enduite 12 est chauffée électriquement dans un four à air 18 en la tenant avec des pinces 17 la durée et la température étant quelque peu cri- tiques. On   obtient   de bons résultats en chauffant durent 5 minutes à   145 C.   Ceci est suffisant pour ramollir la pièce sans rendre le film du revetement cassant. La machine à mou- ler 'est du type presse hydraulique ayant une base 20, des colonnes vertica.les 21 et des pièces transversales fixes 22. 



  Une tete en croix 23 peut coulisser le long des colonnes 21 et est controlée par un piston hydraulique 24 dont le cylindre est fixé au châssis. La matrice supérieure 26 et la matrice inférieure peuvent etre chauffées électriquement par les con- duits 27 reliés à un producteur de courant tel qu'un transfor-   mateur 38.   Les matrices 25 et 26 peuvent aussi   etre   refroi- dies à l'eau provenant des conduites 29.

   La construction et le maniement de l'appareil de moulage ne constituent pas   l'ob-   jet de la présente invention et l'appareil n'est reproduit que pour aider à la compréhension du procédé dans son   ensemble:   Les différentes opérations de l'appareil de moulage c'est-à- dire la durée de chauffe, de fermeture, de compression, de re- froidissement, d'ouverture etc.   peuvent.être   réglées électri- quement et automatiquement à l'aide d'un appareil indiqué en 30. 



   Durant le préchauffage de la pièce enduite, les ma- trices d'acier fortement polies prises dans un cadre fermé, sont chauffées électriquement à une température de 135 C. A ce stade, la pièce ramollie, enduite est introduite entre les matrices et on applique une pression d'environ 11/2 tons par pouce carré durant 5 à 20 minutes avec maintien de la température à 135 C. A la fin de cette période, le courant de chauffeest interrompu mais on maintient la pression. 

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  Lorsque la lentille moulée s'est refroidie  à   60 C on ouvre la presse et on enlève la lentille durcie hors des matrices'.. 



  Les opérations de pressage sont de préférence automatiques, y compris les durées de chauffe et de   refroidissements   'Dans le cas de lentille de grosse section-, la durée de préchauffa- ge requise peut etre augmentée en deçà de 5   minutée   et dans ce cas la proportion de catalyseur dans la solution de   rcve-   tement est réduite.

   La proportion de méthacrylate d'allyle partiellement polymérisé dans la solution de revetement peut aussi varier dans de larges limites) depuis disons   4   g par 100 cc à 14 g par 100 ccmais la proportion elecatalyseur par rapport au méthacrylate d'allyle partiellement   polymérise   est maintenue essentiellement   constan   à   environ 2 g   de pero- xyde de   bensoyle   pour 7   g de   méthacrylate d'allyle partielle- ment   polymérise.   



   Revendications. 



   --------------------------- 1.-   Procédé   de fabrication   d'une   lentilleà partir d'une ma-   tière   thermoplastique transparente) dans lequel un noyau soli- de transparent en matière thermoplastique dont la forme et les dimensions se rapprochent étroitement de celles de   la   lentille finie désirée est   enduits'   d'un film ou   revêtement   liquide ou semi liquide d'une substance transparente thermo- durcissablerésistant à l'abrasion et est ensuite moulé dans des matrices ayant des surfaces optiquementprécises.

Claims (1)

1. 2.- Procédé suivant la revendication 1 dans lequel le noyau solide transparent est formé d'une substance thermoplastique (telle que du méthacrylate de méthylepolymère ou telle que du polystyrène) et le film ou le revêtement est formé d'une des résines à liaisons latérales telles que le méthacrylate d'allyle.

   3.- Procédé suivant la revendication 2 dans lequel la subs- tance servant au film ou revêtement externe transparent est dissoute dans un. solvant volatile (par exemple le dichloré- thane) alorq qu'elle se trouve dans un état partiellement polymérisé. <Desc/Clms Page number 7>

   4.- Méthode pour fabriquer, à partir d'un plastique transpa- rent, des lentilles optiquement précises ayant dessurfaces résistant à l'usure et qui comprend les phases suivantes: 1 fabrication à partir d'une substance thermoplastique transparente (telle que du méthacrylate de méthyle polymère ou du polystyrène)) d'une ébauche préformée S'approchant é- troitement de la forme de la lentille désirée. , 2 immersion de l'ébauche dans une solution de méthacry- late d'allyle partiellement polymérisée dans un solvant appro- prié, tel que du dichloréthane en vue de permettre un revete- ment très mince de ladite solution tout en amenant le solvant à s'évaporer.

   3 préchauffage de l'ébauche enduite jusqu'à une température de ramollissement et 4 compression de l'ébauche ramollie entre des matrices d'acier chauffées ayant une précision optique, afin de produi- re la forme de lentille désiréeet d'achever la polymérisa- tion du méthacrylate d'allyle et de permettre à la lentille moulée de refroidir tandis qu'elle se trouve sous pression dans le moule.

   5.- Procédé suivant la revendication 4 qui comprend la prépa- ration d'une solution appropriée de méthacrylate d'allyle partiellement polymérisé en chauffant du méthacrylate monomère dans de l'acétone en utilisant du peroxyde de benzoyle comme catalyseur? le séchage du produit et sa redissolution dans du dichloréthane avec une faible proportion de peroxyde de ben- zoyle pour former une solution sirupeuse exempte d'humidité.

   6. - Méthode suivant la.revendication 4 dans laquelle l'ébau- che préformée, montée horizontalement dans une griffe fixant les bords, est immergée un court instant dans un récipient contenant la solution de revêtement, après quoi la griffe fixant les bords entraine la lentilledans un mouvement de rotation autour de son axe optique pour assurer la formation d'un film mince uniforme et pour permettre-au solvant de S'en évaporer. <Desc/Clms Page number 8>

   7.- Procédé complet pour la production de lentilles àpartir de matières plastiques transparentes essentiellement comme décrit en se référant aux dessins annexés.