ES2290848T3 - Composicion de moldeo para la fabricacion de una optica de precision. - Google Patents

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Abstract

Cuerpo de moldeo transparente que comprende un substrato plano y una capa que se encuentra sobre una superficie principal del substrato de un grosor de capa en un intervalo de 3 a 300 mim de una composición de moldeo polimerizada exenta de disolvente que contiene a) 35 a 75% en peso de al menos un acrilato parcialmente fluorado, b) 24, 9 a 60% en peso de al menos un acrilato no fluorado, y c) 0, 1 a 5% en peso de al menos un fotoiniciador, presentando la capa sobre la superficie opuesta al substrato una estructura superficial con elementos superficiales difractivos de un tamaño estructural máximo de formaciones defectuosas en estos elementos superficiales de hasta 100 nm.

Description

Composición de moldeo para la fabricación de una óptica de precisión.
La invención se refiere a un cuerpo de moldeo y a un procedimiento para para la fabricación de este cuerpo de moldeo con una estructura superficial.
El documento US 4,511,209 A describe composiciones con propiedades ópticas mejoradas, basadas en acrilatos monofuncionales altamente fluorados, que están reticuladas para uso en objetos ópticos. Los componentes preferidos de las composiciones son (1) un acrilato monofuncional altamente fluorado, (2) un acrilato trifuncional o de mayor funcionalidad que sirve como reticulante, (3) un sinergista tiol mono- o polifuncional y (4) un fotoiniciador, como por ejemplo un iniciador UV.
El documento WO 92/21492 describe objetos de vidrio con resistencia a la humedad mejorada que debe alcanzarse mediante un recubrimiento de la superficie. La composición de recubrimiento reactiva comprende aproximadamente 10 a 74% en peso de un monómero filmógeno con dos grupos (met)acriloílo por molécula, aproximadamente 5 a 50% en peso de un monómero reticulante reactivo con al menos tres grupos (met)acriloílo por molécula, aproximadamente 20 a 50% en peso de un monómero de (met)acrilato fluorado, aproximadamente 1 a 30% en peso de un monómero de organosilano con uno o varios grupos funcionales que son adecuados para la reacción con el substrato de vidrio y presentan un grupo funcional orgánico no hidrolizable, que reaccionan con los grupos (met)acriloílo, así como una cantidad eficaz de un iniciador de polimerización.
El documento EP 0536743 A1 describe una composición de resina que contiene una resina que reticula con ultravioleta y un componente reactivo que contiene al menos un átomo de silicio con un grupo alcoxi o un átomo de halógeno, que presenta además al menos dos grupos funcionales que son adecuados para establecer un enlace químico con la resina que reticula con ultravioleta.
El documento EP 0333464 A1 describe una fibra óptica con un alma recubierta, presentando el recubrimiento un índice de refracción menor que el alma. El recubrimiento comprende un monoacrilato fluorado, un acrilato reticulante polifuncional y un fotoiniciador, conteniendo la composición menos de 0,3% en peso de un tiol mono- o polifuncional.
El documento EP 019212 A2 describe una composición adhesiva para fibras ópticas. La composición adhesiva comprende en especial un fluoroacrilato definido y además acrilatos o metacrilatos dado el caso polifuncionales que están presentes para el ajuste del índice de refracción. Además, la composición adhesiva contiene dado el caso un fotoiniciador.
El documento EP 0478261 A2 describe un procedimiento para la preparación de un polímero permeable al oxígeno que comprende la polimerización de al menos un alqueno definido, un siloxano definido que presenta un grupo acrilato así como otro acrilato fluorado.
Dispositivos de iluminación conocidos para pantallas, por ejemplo de aplicaciones móviles, presentan una fuente de luz, que se trata por ejemplo de una fuente de luz tubular (CCFL). La luz emitida por la fuente de luz se acopla en una cara frontal de un cuerpo de moldeo con sección transversal en forma de cuña o paralelepípedo en este. En especial debido a la configuración en forma de cuña del cuerpo de moldeo se produce una reflexión total de los rayos de luz en la interfase y a través de correspondientes centros de dispersión una salida de los rayos de luz de la superficie del cuerpo de moldeo en forma de cuña. La superficie del cuerpo de moldeo en forma de cuña está dispuesta a este respecto enfrente de la pantalla a transiluminar. La superficie del cuerpo de moldeo está estructurada de tal modo que la luz salga por refracción del conductor de luz. La luz así refractada se colima a través de varias láminas que están dispuestas entre el cuerpo de moldeo y la pantalla, y se guía de tal modo que llegue a la pantalla como luz substancialmente blanca. La estructura de tales dispositivos de iluminación es complicada, especialmente deben colocarse varias láminas por ejemplo en un marco o similar y deben asegurarse para evitar un desplazamiento o similar de las láminas. Debido a la complicada estructura los costes de fabricación son elevados. Además, existe el peligro de perturbaciones de funcionamiento.
Es objetivo de la invención proporcionar un procedimiento para la producción de una estructura superficial de un cuerpo de moldeo con la que o con el que sea posible una fabricación fiable y económica sin láminas adicionales necesarias.
En una primera forma de realización el objetivo que se plantea la invención se resuelve mediante un cuerpo de moldeo transparente que comprende un substrato plano y una capa que se encuentra sobre una superficie principal del substrato de un grosor de capa en un intervalo de 3 a 300 \mum de una composición de moldeo polimerizada exenta de disolvente que contiene
a)
35 a 75% en peso de al menos un acrilato parcialmente fluorado,
b)
24,9 a 60% en peso de al menos un acrilato no fluorado, y
c)
0,1 a 5% en peso de al menos un fotoiniciador,
presentando la capa sobre la superficie opuesta al substrato una estructura superficial con elementos superficiales difractivos de un tamaño estructural máximo de formaciones defectuosas en estos elementos superficiales de hasta 100 nm.
Conforme a la invención en la producción de una estructura superficial de un cuerpo de moldeo la composición de moldeo se aplica sobre un molde de fundición negativo y/o un cuerpo de moldeo. A este respecto el molde de fundición negativo presenta preferiblemente como forma negativa la estructura superficial a transferir sobre el cuerpo de moldeo como substrato. La transferencia de la estructura superficial se realiza con ayuda de la composición de moldeo endurecible que se une a la superficie del cuerpo de moldeo tras el endurecimiento. A este respecto el cuerpo de moldeo es preferiblemente de un material transparente, en especial un substrato fabricado de plástico transparente. Los plásticos transparentes comprenden preferiblemente aquellos del grupo de los polímeros de metacrilato (por ejemplo PMMA), policarbonatos, polímeros olefínicos cíclicos, polímeros de estireno, poliacrilatos, polietersulfonas y/o poliimidas. El cuerpo de moldeo también puede estar compuesto de vidrio.
Los acrilatos parcialmente fluorados en el sentido de la presente invención son preferiblemente acrilatos de alquilo lineales, ramificados y/o cíclicos o mezclas de estos acrilatos en los que uno o dos átomos de carbono, en especial los adyacentes a la función acrilato, no están fluorados y en los que las cadenas de alquilo presentan preferiblemente entre 6 y 12 átomos de carbono. Ventajosamente los demás átomos de carbono del resto alquilo están perfluorados. En especial el acrilato parcialmente fluorado es un acrilato de perfluoroalquiletilo (por ejemplo Fluowet® AC 600 de la firma Clariant), en el que el grupo etilo no está fluorado y en especial el resto alquilo perfluorado presenta 4 a 10 átomos de carbono. Si las cadenas de alquilo son más largas, entonces en determinadas circunstancias ya no se da la desmoldeabilidad o se forman dado el caso dos fases de los monómeros de acrilato parcialmente fluorados y de los no fluorados. Si se produce la formación de dos o más fases en la composición de los monómeros, entonces esto puede conducir a una mayor dispersión de la luz ("haze", turbidez interior) en la capa endurecida. Sin embargo, si las cadenas de alquilo son más cortas, entonces la composición de moldeo resultante puede ser de viscosidad demasiado baja.
La masa molecular de los monómeros de acrilato parcialmente fluorados se encuentra por consiguiente preferiblemente en un intervalo de 350 a 500 g/mol. Si la masa molecular de los monómeros de acrilato parcialmente fluorados se encuentra por encima de este intervalo, entonces la composición de moldeo resultante puede alcanzar fácilmente una viscosidad demasiado elevada, con lo que puede producirse una formación incrementada de formaciones defectuosas y artefactos en los elementos superficiales. Si la masa molecular de los monómeros de acrilato parcialmente fluorados se encuentra por debajo de este intervalo, entonces la composición de moldeo resultante puede alcanzar fácilmente una viscosidad demasiado baja, con lo que puede producirse un grosor de capa demasiado bajo de la capa como parte del cuerpo de moldeo conforme a la invención.
Es ventajoso que el punto de fusión de los monómeros de acrilato parcialmente fluorados se encuentre en un intervalo de 15 a 40ºC. Como la composición de moldeo se utiliza preferiblemente a temperatura ambiente, mediante la elección del punto de fusión de los monómeros de acrilato parcialmente fluorados en el intervalo preferido próximo a la temperatura ambiente puede controlarse adicionalmente la viscosidad de la composición de moldeo.
Los acrilatos no fluorados en el sentido de la invención son preferiblemente acrilatos de alquilo lineales, ramificados y/o cíclicos o mezclas de estos acrilatos. Se prefieren especialmente monómeros con dos a más funciones acrilato y/o dos o más grupos alcohol y/o al menos un puente éter (por ejemplo diacrilato de dipropilenglicol, diacrilato de dietilenglicol, diacrilato de 1,6-hexanodiol, diacrilato de tetraetilenglicol, diacrilato de trietilenglicol, diacrilato de tripropilenglicol, diacrilato de hexanodiol alcoxilado, o diacrilato de esterdiol o mezclas de estos monómeros), pues estos monómeros gracias a su polifuncionalidad dan por resultado capas especialmente estables e impecables ópticamente como parte del cuerpo de moldeo conforme a la invención. Ventajosamente las cadenas de alquilo presentan entre 6 y 12 átomos de carbono. Si las cadenas de alquilo son más largas, entonces se forman fácilmente dos fases de los monómeros de acrilato parcialmente fluorados y de los no fluorados. Sin embargo, si las cadenas de alquilo son más cortas, entonces la composición de moldeo resultante puede ser demasiado poco viscosa.
La masa molecular de los monómeros de acrilato no fluorados se encuentra preferiblemente en un intrevalo de 150 a 340 g/mol. Si la masa molecular de los monómeros de acrilato parcialmente fluorados se encuentra por encima de este intervalo, entonces la composición de moldeo resultante puede alcanzar fácilmente una viscosidad demasiado elevada, con lo que puede producirse una formación incrementada de formaciones defectuosas y artefactos en los elementos superficiales. Si la masa molecular de los monómeros de acrilato parcialmente fluorados se encuentra por debajo de este intervalo, entonces la composición de moldeo resultante puede alcanzar fácilmente una viscosidad demasiado baja, con lo que puede producirse un grosor de capa demasiado bajo de la capa como parte del cuerpo de moldeo conforme a la invención.
Son fotoiniciadores en el sentido de la invención preferiblemente derivados de fenilcetona (por ejemplo Irgacure® 184 y/o Irgacure® 819 de la firma Ciba Spezialitätenchemie Lampersheim Gmbh), pues estos tienen una influencia negativa especialmente pequeña sobre las propiedades ópticas del cuerpo de moldeo conforme a la invención resultante.
Preferiblemente la composición de moldeo contiene 50 a 65% en peso, en especial 55 a 60% en peso, de un acrilato parcialmente fluorado o de una mezcla de distintos acrilatos parcialmente fluorados, pues con un contenido demasiado alto como con uno demasiado bajo del acrilato parcialmente fluorado pueden formarse separaciones de fases de los monómeros de acrilato parcialmente fluorados y de los no fluorados.
La composición de moldeo contiene ventajosamente de 34,9 a 45% en peso de un acrilato no fluorado o una mezcla de distintos acrilatos no fluorados. A menor contenido de acrilatos no fluorados se observó una formación incrementada de sistemas de composición de moldeo bifásicos. Con la formación de separaciones de fases en la composición de los monómeros se produce una mayor dispersión de la luz ("haze", turbidez interior) en la capa endurecida. Con una mayor proporción de acrilatos no fluorados se llegó a una mayor adherencia de la composición de moldeo endurecida con el molde de fundición negativo y por consiguiente a problemas en el desmoldeo.
Ventajosamente la composición de moldeo contiene de 1 a 2% en peso de un fotoiniciador o de una mezcla de distintos fotoiniciadores. Así se consigue una reticulación especialmente buena de los monómeros y con ello una mejor calidad óptica y capacidad de carga mecánica.
Preferiblemente la composición de moldeo presenta una viscosidad de 2 a 30 mPas (cP) a temperatura ambiente. De este modo la estructura superficial del molde de fundición negativo o el molde de fundición negativo pueden reproducirse de modo especialmente exacto. La viscosidad puede medirse a 25ºC con un viscosímetro Brookfield a una velocidad de giro de 900 rpm y con un husillo CAP-1 y un volumen de muestra de 67 \mul.
Preferiblemente la composición de moldeo es monofásica y/o homogénea y presenta ventajosamente una densidad en un intervalo de 1 a 1,5 g/ml. Así, la composición de moldeo presenta una densidad mayor que las composiciones y líquidos orgánicos habituales y puede desplazar líquidos orgánicos eventualmente presentes del molde de fundición negativo. Así pueden evitarse por otra parte formaciones defectuosas de la capa endurecida con los elementos superficiales.
La composición de moldeo está preferiblemente exenta de disolventes, pues esto no conduce solo a un procedimiento de preparación más filoambiental, sino también a que el disolvente que pueda desprenderse en el endurecimiento puede conducir a defectos en la estructura superficial del cuerpo de moldeo conforme a la invención.
En particular el objetivo que se plantea la invención se resuelve mediante un cuerpo de moldeo transparente que comprende un substrato plano y una capa que se encuentra sobre una superficie principal del substrato de un grosor de capa en un intervalo de 3 a 300 \mum de una composición de moldeo conforme a la invención polimerizada, presentando la capa sobre la superficie opuesta al substrato una estructura superficial con elementos superficiales difractivos de un tamaño estructural máximo de formaciones defectuosas en estos elementos superficiales de hasta 50 nm.
Son formaciones defectuosas en el sentido de la invención todas aquellas estructuras sobre la superficie de la capa del cuerpo de moldeo conforme a la invención que no sean voluntarias. Estas son por ejemplo huecos, defectos de moldeo y defectos similares. Si los elementos superficiales difractivos del cuerpo de moldeo conforme a la invención presentan por ejemplo un tamaño de 0,04 a 10.000 \mum^{2} y una distancia entre sí de 1 a 100 \mum, entonces estos elementos superficiales, preferiblemente en sus superficies exteriores, no presentan conforme a la invención estructuras adicionales que no sean voluntarias y posean un tamaño estructural de más de 100 nm. El volumen máximo de estas formaciones defectuosas asciende preferiblemente a 1.000.000 nm^{3}, en especial a 125.000 nm^{3}.
Ventajosamente el grosor de capa de la capa conforme a la invención sobre el substrato, que juntos dan el cuerpo de moldeo conforme a la invención, asciende a 5 a 50 \mum, en especial a 10 a 30 \mum. Si el grosor de capa se encuentra por debajo de 5 \mum, entonces la libertad de configuración puede estar demasiado limitada en lo relativo a los elementos superficiales difractivos. Sin embargo, si el grosor de capa se encuentra por encima de 50 \mum, entonces pueden producirse mermas no deseadas en lo referente a la calidad óptica del cuerpo de moldeo conforme a la invención.
El substrato está compuesto preferiblemente de vidrio, un polímero de metacrilato (por ejemplo PMMA), policarbonato, un polímero olefínico cíclico, polímero de estireno, poliacrilato, polietersulfona y/o poliimida, en especial de PMMA. Estos materiales aúnan propiedades ópticas especialmente buenas con una alta compatibilidad con la composición de moldeo conforme a la invención.
"Transparente" en el sentido de la invención es el cuerpo de moldeo cuando la dispersión de la luz ("haze", turbidez interior) máxima medida conforme a ASTM D 1003 de la capa, sin tener en cuenta los elementos superficiales difractivos, en un grosor de capa de 10 mm, asciende hasta el 10%, preferiblemente hasta el 5%. De este modo puede obtenerse un rendimiento lumínico especialmente alto para la dirección de irradiación deseada y se forma menos pérdida por dispersión en las direcciones de irradiación no deseadas.
El color del cuerpo de moldeo conforme a la invención se encuentra preferiblemente en un espacio cromático definido conforme al sistema del laboratorio de la CIE (Comisión Internacional de la Iluminación) en un intervalo de a < 0,5 y/o b < 0,5 y/o L > 80%. Por consiguiente puede obtenerse un cuerpo de moldeo especialmente neutro cromáticamente, que por ejemplo puede utilizarse como retroiluminación en teléfonos móviles.
Este espacio cromático corresponde esencialmente a un intervalo de 0,0 < x < 0,4 y 0,3 < y < 0,4 en el modelo cromático 1931 de la CIE.
En una segunda forma de realización el objetivo que se plantea la invención se resuelve mediante un procedimiento esencialmente sin presión para la fabricación de un cuerpo de moldeo conforme a la invención que comprende los siguientes pasos:
a) proporcionar un molde de fundición negativo con formaciones de elementos superficiales,
b) introducir la composición de moldeo en el molde de fundición negativo en una cantidad que rebase las formaciones de los elementos superficiales,
c) aplicar un substrato sobre la superficie libre de la composición de moldeo,
d) polimerizar la composición de moldeo con unión de la capa de la composición de moldeo con el substrato para la fabricación del cuerpo de moldeo
e) retirar el cuerpo de moldeo acabado del molde de fundición negativo.
A este respecto, el substrato no descansa sobre la superficie del molde negativo, sino que flota prácticamente sobre una superficie libre de la composición de moldeo.
Tras la superposición a modo de sándwich del substrato y del molde de fundición negativo con la composición de moldeo como capa intermedia se realiza el endurecimiento de la composición de moldeo. Este se realiza por ejemplo bajo la acción de temperatura y radiación, siendo especialmente preferido el uso de radiación UV, pues la composición de moldeo puede endurecerse así de modo especialmente rápido. En la composición de moldeo es suficiente un tiempo de endurecimiento de menos de 3 segundos, en especial de aprox. 1 segundo, pues de este modo puede reducirse la duración del proceso y con ello los costes del procedimiento de fabricación. A continuación se separan uno de otro el cuerpo de moldeo y el molde de fundición negativo. Como el molde de fundición negativo presenta preferiblemente una superficie que no se une con la composición de moldeo o la fuerza de adherencia entre la superficie del molde de fundición negativo y la composición de moldeo es menor que la fuerza de adherencia entre la composición de moldeo y el cuerpo de moldeo, es posible preferiblemente un trabajo sin disolvente para la separación del cuerpo de moldeo del molde de fundición negativo. Esto tiene la ventaja de que las muy finas estructuras superficiales del molde de fundición negativo no se embotan con disolventes o similares y por consiguiente no se afecta la exactitud de la conformación de la estructura superficial.
Sin presión en el sentido de la invención significa que sobre la composición de moldeo no se ejerce presión alguna en los pasos c) y d) que sobrepase aquella presión que resulta de la presión atmosférica, la fuerza de la gravedad, el substrato que se encuentra encima y la ligera compresión del substrato en el molde de fundición negativo. Esta ligera compresión debe entenderse como una presión que es necesaria para penetrar 3 mm en una espuma con una dureza de penetración entre 50 y 200 N conforme a DIN 53576-B.
Debido a la muy fina estructura superficial del molde de fundición negativo es conforme a la invención de especial importancia que la capa de la composición de moldeo sea muy homogénea entre el molde de fundición negativo y el substrato y que en especial no presente impurezas, como inclusiones de aire y similares. Para conseguir esto, en primer lugar se presiona el substrato o el molde de fundición negativo por un lado. Esto conduce a que el molde de fundición negativo y el substrato partiendo de este primer lado presenten al principio del proceso de compresión un intersticio que se amplía. A continuación la superficie de compresión se aumenta ahora partiendo del primer lado en dirección del segundo lado. El intersticio se cierra de este modo, con lo que las burbujas de aire dado el caso existentes son expulsadas del intersticio. Debido a las fuerzas capilares que se presentan en el intersticio se garantiza una distribución homogénea de la composición de moldeo por toda la superficie deseada, en especial por todo el lado del substrato en contacto con el molde de fundición negativo.
En el caso del molde de fundición negativo se trata de un llamado "shim". Con ello se designa un molde de fundición negativo que está especialmente indicado para finos procesos de moldeo en el sector de la óptica. Para poder evitar el uso de agentes de desmoldeo el shim presenta preferiblemente una superficie de níquel o está compuesto totalmente de níquel. De este modo se garantiza un desmoldeo especialmente sencillo. La plaquita de níquel está realizada preferiblemente muy fina y presenta preferiblemente un grosor de aproximadamente 0,1-1 mm. Por consiguiente, la plaquita puede deformarse elásticamente con una fuerza especialmente pequeña para efectuar el desmoldeo. Para la generación de la muy pequeña estructura superficial en la capa de níquel, preferiblemente se realiza un moldeo galvánico del shim de níquel. La estructura superficial se incorpora al shim de níquel preferiblemente por procedimientos litográficos. De este modo en la fabricación del molde de fundición negativo puede recurrirse a procedimientos establecidos. Preferiblemente el shim de níquel está unido, especialmente pegado, para su refuerzo con un cuerpo de refuerzo, como por ejemplo una placa de fibra de vidrio, con lo que la deformación en el desmoldeo es también efectivamente elástica y la plaquita como tal no se deforma con el tiempo permanentemente.
Preferiblemente para la aplicación o distribución uniforme de la composición de moldeo como composición de moldeo entre el cuerpo de moldeo y el molde de fundición negativo se realiza un aumento continuo de la superficie de compresión. De este modo se asegura especialmente que zonas comprimidas no se separen ya entre sí para evitar una generación de inclusiones. Preferiblemente el cuerpo de moldeo durante el proceso de compresión forma un ángulo de abertura con el molde de fundición negativo de preferiblemente < 3º y con especial preferencia < 2º, con lo que puede conseguirse una distribución lo más uniforme posible de la composición de moldeo. La aplicación de la composición de moldeo en el molde de fundición negativo y/o el cuerpo de moldeo se realiza preferiblemente por goteo, pues de este modo puede dosificarse bien al mismo tiempo y la composición de moldeo se extiende especialmente bien sobre el molde de fundición negativo. A este respecto se aplica preferiblemente un volumen exacto de composición de moldeo con ayuda de un dispositivo de dispensación, con lo que puede conseguirse fácilmente la reproducibilidad del cuerpo de moldeo conforme a la invención. En una superficie de 0,0016 m^{2} se aplica preferiblemente un volumen de composición de moldeo de 80 \mul +/- 2 \mul, pues de este modo el molde de fundición negativo para las dimensiones descritas se llena de modo especialmente exacto con la composición de moldeo. Por consiguiente, por cada m^{2} se lleva a cabo por los motivos antes mencionados una aplicación de la composición de moldeo de preferiblemente 50 ml. Para asegurar que la superficie del cuerpo de moldeo que va a proveerse de una estructura se moje en toda la zona con composición de moldeo, el aporte de la cantidad de composición de moldeo se realiza preferiblemente con una cantidad en exceso adecuada.
Para garantizar una unión segura de la composición de moldeo al cuerpo de moldeo, la superficie del substrato que se va a poner en contacto con la composición de moldeo preferiblemente se trata previamente para conseguir una adherencia especialmente buena de la capa de composición de moldeo endurecida y el substrato. Es especialmente preferido efectuar un tratamiento previo con radiación UV, pues de este modo se forman posiblemente centros de reacción por radicales sobre la superficie del substrato y la reticulación de la composición de moldeo comienza ya posiblemente en la superficie del substrato al aplicar la composición de moldeo. A este respecto, usando PMMA como substrato y la anteriormente descrita composición de moldeo es suficiente con un tratamiento previo de pocos segundos, en especial de menos de 2 segundos. Es especialmente preferido en un endurecimiento auxiliado con radiación UV prever un dispositivo conjunto que sirva tanto para el tratamiento previo como también para el endurecimiento. A este respecto es posible tratar previamente un substrato que aún hay que recubrir mientras otro substrato ya provisto de la composición de moldeo se conduce al endurecimiento de la composición de moldeo.
Es especialmente preferido que durante la aplicación de la composición de moldeo y/o la compresión del substrato y/o el endurecimiento de la composición de moldeo se prevea una atmósfera de gas protector, en especial una atmósfera de argón, nitrógeno y/o dióxido de carbono, pues de este modo el endurecimiento puede ser controlado mejor libre en lo posible de influencias exteriores como el contenido de ozono (fuente de radicales) del aire ambiente. De este modo se evita en especial la formación prematura de radicales u otros perjuicios de la composición de moldeo por el aire.
Preferiblemente la separación del cuerpo de moldeo del molde de fundición negativo se realiza por deformación elástica del cuerpo de moldeo y/o del molde de fundición negativo, pues así el molde de fundición negativo puede reutilizarse. Preferiblemente se deforma elásticamente solo el molde de fundición negativo para evitar un daño de la estructura superficial aplicada sobre el cuerpo de moldeo. Como conforme a la invención el molde de fundición negativo presenta preferiblemente una superficie de níquel y la composición de moldeo endurecida se adhiere mejor a la superficie del substrato que a la superficie de níquel, no es necesario prever agentes de desmoldeo. Preferiblemente pues en el procedimiento conforme a la invención no se utiliza agente de desmoldeo alguno. Además, en esta forma de realización preferida del procedimiento no es preciso limpiar el molde de fundición negativo, pues no quedan residuos endurecidos de la composición de moldeo en el molde de fundición negativo. El molde de fundición negativo presenta por consiguiente una función de autolimpieza.
Ventajosamente el procedimiento se lleva a cabo a temperatura ambiente. De este modo se llega a una notable simplificación de la conducción del proceso en comparación con procedimientos convencionales.
La cantidad de la composición de moldeo introducida en el molde de fundición negativo en el paso b) se encuentra ventajosamente en un intervalo de 60 a 100 \mul. Es especialmente preferido que se introduzca exactamente la cantidad de composición de moldeo que forme en toda la zona de borde del substrato un menisco de la composición de moldeo. Esto tiene la ventaja de que ya no es necesario utilizar más composición de moldeo y por otro lado de que la capa entre el substrato y el molde de fundición negativo sea una capa cerrada.
El procedimiento conforme a la invención se lleva a cabo preferiblemente en un entorno protegido del polvo para que pueda conseguirse una calidad óptica impecable de cuerpo de moldeo con recubrimiento conforme a la invención.
Además es ventajoso que la composición de moldeo se distribuya solamente mediante la aplicación del substrato sobre el molde de fundición negativo. De este modo puede evitarse la formación de burbujas de aire y con ello la formación de defectos en la capa endurecida.
Ejemplo de realización
Se mezclaron 11 g de acrilato de 1H,1H,2H,2H-perfluorooctilo con 8 g de diacrilato de dipropilenglicol, 0,1 g de Irgacure® 819 y 0,2 g de Irgacure® 184 de la firma Ciba Spezialitätenchemie Lampersheim Gmbh. Se aplicaron 60 \mul de esta mezcla sobre una placa de níquel de 2 x 2 cm de tamaño sobre cuya superficie estaba conformado un molde negativo de un cuerpo de moldeo con centros de dispersión. A continuación se aplicó una plaquita de PMMA de 1 mm de grosor y 1 x 1 cm de tamaño sobre la superficie de la mezcla sobre la placa de níquel. A continuación se sometió el sándwich así obtenido sobre la placa de níquel con la mezcla entre medias durante 2 segundos a radiación UV de una lámpara de mercurio de UV comercial. A continuación se retiró del molde de fundición negativo el substrato con la composición de moldeo endurecida unida a este. El procedimiento de fabricación es igual en lo esencial al procedimiento de fabricación de elementos guiaondas que está descrito en la solicitud de patente europea 05003358.8, a la que se hace referencia en su totalidad.

Claims (10)

1. Cuerpo de moldeo transparente que comprende un substrato plano y una capa que se encuentra sobre una superficie principal del substrato de un grosor de capa en un intervalo de 3 a 300 \mum de una composición de moldeo polimerizada exenta de disolvente que contiene
a)
35 a 75% en peso de al menos un acrilato parcialmente fluorado,
b)
24,9 a 60% en peso de al menos un acrilato no fluorado, y
c)
0,1 a 5% en peso de al menos un fotoiniciador,
presentando la capa sobre la superficie opuesta al substrato una estructura superficial con elementos superficiales difractivos de un tamaño estructural máximo de formaciones defectuosas en estos elementos superficiales de hasta 100 nm.
2. Cuerpo de moldeo conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque el acrilato parcialmente fluorado es lineal, ramificado y/o cíclico, y en el que los átomos de carbono adyacentes a la función acrilato no están fluorados.
3. Cuerpo de moldeo conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque el acrilato parcialmente fluorado es un acrilato de perfluoroalquiletilo, en el que el grupo etilo no está fluorado y en especial el resto alquilo perfluorado presenta 4 a 10 átomos de carbono.
4. Cuerpo de moldeo conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque el acrilato parcialmente fluorado está contenido en una cantidad de 50 a 65% en peso, en especial en una cantidad de 55 a 65% en peso.
5. Cuerpo de moldeo conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque el acrilato no fluorado está contenido en una cantidad de 34,9 a 45% en peso.
6. Cuerpo de moldeo conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque los fotoiniciadores están contenidos en una cantidad de 1 a 2% en peso.
7. Cuerpo de moldeo conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque la composición de moldeo antes del endurecimiento presenta una viscosidad en un intervalo de 2 a 30 mPas.
8. Cuerpo de moldeo conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque la composición de moldeo antes del endurecimiento presenta una densidad en un intervalo de 1 a 1,5 g/ml.
9. Cuerpo de moldeo conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque la composición de moldeo antes del endurecimiento está compuesta por una única fase líquida.
10. Procedimiento esencialmente sin presión para la fabricación de un cuerpo de moldeo conforme a la reivindicación 1, que comprende los siguientes pasos:
a) proporcionar un molde de fundición negativo con formaciones de elementos superficiales,
b) introducir la composición de moldeo conforme a la reivindicación 1 en el molde de fundición negativo en una cantidad que rebase las formaciones de los elementos superficiales,
c) aplicar un substrato sobre la superficie libre de la composición de moldeo,
d) polimerizar la composición de moldeo con unión de la capa de la composición de moldeo con el substrato para la fabricación del cuerpo de moldeo
e) retirar el cuerpo de moldeo acabado del molde de fundición negativo.
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