Оптический клей Российский патент 2024 года по МПК C09J163/00 

Изобретение относится к средствам склеивания поверхностей и может быть использовано для склеивания оптических деталей, в частности, очковых линз.

Учитывая, что ПММА имеет КТР 7^-5/К, а ПК 6,5^-4/К для обеспечения надежного согласования склейки необходимо создать пластичную гелеобразную композицию. Учитывая, что ПММА n=1,49, а у ПК n=1,6 необходимо обеспечить снижение коэффициента френелевского отражения от поверхностей, чтобы добиться максимального пропускания очковых линз. Для этого показатель преломления клея должен иметь показатель преломления в области n= 1,53÷1,55.

Известен оптический клей ОК-50П ГОСТ 14887-87. Это раствор эпоксидиановой смолы в эпихлоргидрине и отвердитель ПЭПА. Диапазон его показателей преломления 1,578÷1,582.

Недостатком клея является относительно высокий коэффициент френелевского отражения от поверхностей, что снижает, в частности, пропускание очковых линз в конструкциях, использующих их склейку.

Известен оптический клей [RU 2141989, С1, C09J 163/00, 27.11.1999], включающий эпоксидиановый олигомер, алифатический аминный отвердитель и модификаторы, в качестве которых он содержит триглицидилфосфат и диглицидиловые эфиры кислот фосфора общей формулы,

,

где R = -OCH₃, -CH₃,

при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидиановый олигомер - 100,

Триглицидилфосфат - 2 - 15,

Диглицидиловый эфир кислот фосфора - 3 - 200,

Алифатический аминный отвердитель - Стехиометрическое количество.

Этот клей имеет хороший диапазон показателей преломления от 1,49 до 1,57, однако, его недостатком является относительно низкая безопасность применения, поскольку он токсичен из-за использования фосфор органики.

Наиболее близким к заявляемому является оптический клей [RU 2209225, С1, C09J 163/00, 27.07.2003], являющийся композицией, включающей основу, в качестве которой используют эпоксидную смолу, и отвердитель, причем, в качестве эпоксидной смолы он содержит эпоксидную смолу Декалит-6, при этом, композиция дополнительно содержит дибутиловый эфир себациновой кислоты и оксибензофенон, а отвердителем является низкомолекулярный полиамид, при следующем соотношении ингредиентов, маc.ч.:

Эпоксидная смола Декалит-6 - 100;

Дибутиловый эфир себациновой кислоты - 1-30;

Оксибензофенон - 0,05-2,0;

Низкомолекулярный полиамид - 27-320.

Недостатком клея является относительно высокий коэффициент френелевского отражения от поверхностей, что снижает, в частности, пропускание очковых линз в конструкциях, использующих их склейку. Кроме того, применение этого клея относительно неэффективно защищает глаза от опасного УФ излучения короче 390 нм и не обеспечивает фотоустойчивость линз.

Задачей, которая решается в изобретении, является создание оптического клея в виде пластичной гелеобразной композиции, обеспечивающего снижение френелевских отражений от поверхностей за счет показателя преломления промежуточного между этими материалами около 1,53÷1,55, что обеспечивает более высокое пропускание очковых линз, в конструкциях, использующих их склейку, а также защищает глаза от опасного УФ излучения короче 390 нм и обеспечивает фотоустойчивость линз.

Требуемый технический результат заключается в снижении френелевских отражений в конструкциях очковых линз, использующих их склейку, что обеспечивает повышение пропускания очковых линз, при одновременном повышении защиты глаз от опасного УФ излучения короче 390 нм и повышении фотоустойчивости линз.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в оптическом клее, включающим основу и отвердитель, согласно изобретения, в качестве основы используют смесь эпоксидиановую смолу УП 631 и диглицедиловый эфир 1,4 бутандиола в равных долях, а в качестве отвердителя используют полиоксипропиленамин и жидкую фотоустойчивую присадку 2-окси 4алкокси бензофенон при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

- эпоксидиановая смола УП 631 в смеси с диглицедиловым эфиром 1,4 бутандиола в равных долях - 100;

- жидкая фотоустойчивая присадка 2-окси 4 алкокси бензофенон 0,1÷1,5;

- полиоксипропиленамин 32÷35.

Предложенный оптический клей изготавливается и используется следующим образом.

Требуемый технический результат обеспечивается при использовании предложенного клея в соответствии со следующим обоснованием.

В предложенной композиции эпоксидная смола УП 631 и диглидециловый эфир 1,4 бутандиола - это родственные эпоксидные соединения, поэтому при их смешивании при комнатной температуре в течение 3-4 минут получается изотропная жидкая среда. Эта система стабильна и не расслаивается даже при низких температурах. Длинный алкильный хвост фотоустойчивой присадки хорошо совместим с неполярными компонентами эпоксидной системы и отвердителем полиоксипропиленамином. Время смешивания всех компонентов занимает не более 3 - 4 минут. Понятно, что технология приготовления клея довольно проста.

При выполнении работы использовалось следующее оборудование и приборы: весы лабораторные ВК-150.1, вязкозиметр ВПЖ-1, спектрофотометр СФ-16, лабораторная посуда из полипропилена фирмы ЭКРОС и стеклянные палочки.

Рассмотрим пример приготовления разработанного клея.

На лабораторные весы ВК-150.1 ставим стаканчик из полипропилена объёмом 100 мл (его диаметр 52 мм, а высота 70 мм). В него помещаем 10 граммов эпоксидной смолы УП 631, далее добавляем 10 граммов диглицедилового эфира 1,4 бутандиола, далее добавляем 0,2 грамма 2 окси 4 алкоксибензофенона, потом прибавляем 6,8 грамма отвердителя полиоксипропиленамина. Всё перемешиваем стеклянной палочкой в течение 3 - 4 минут. Клей готов к использоваию. Время полимеризации клея зависит от температуры: при 25°С - 40 часов, при 40°С - 20 часов, при 50°С - 8 часов. Пример склейки полимерных линз.

Помещения для склейки полимерных линз должно соответствовать требованиям ОСТ 3-5757-84 «Помещения со специальными условиями производства на предприятиях оптического приборостроения». Они должны быть оборудованы тамбуром. Полы должны быть покрыты антистатическим линолеумом, стены окрашены антистатической краской. В помещения должен подаваться очищенный воздух и создаваться избыточное давление в несколько паскалей. Допустимое количество пылинок размером до 1 мкм не более 1000 шт/литр воздуха. Должна обеспечиваться двухразовая влажная уборка в течение смены. Помещение должно быть затемнено, должна отсутствовать вибрация пола и стен от близко расположенных агрегатов.

Рабочее место склейщика должно состоять из столика с коллиматором и стола с принадлежностями для чистки и склейки линз. На столе устанавливается черный экран, настольная лампа с матовой лампочкой накаливания 60-100 ватт, столик с регулировочными винтами для выставления его в горизонтальном положению по уровню, подставка для пробирок с клеем. Рабочее место оборудывается местной вытяжкой. При крупносерийном производстве и наличии средств вместо коллиматора целесообразно применить автоматизированные станции для склейки линз.

Вспомогательные материалы и принадлежности:

-салфетка из черного бархата;

-салфетка из батиста, обезжиренная путем стирки детским мылом и полосканием в дистиллированной воде по специальному регламенту;

-смесь для чистки линз, состоящая из 85% спирта этилового абсолютированного и 15% петролейного эфира;

- клей для склейки линз;

- стеклянные палочки-капельницы для нанесения клея;

- пробирки под клей;

- беличьи обезжиренные кисточки

-уровень;

-лупа увеличительная 6 крат;

-кольца для установки линз на коллиматор.

Процесс склейки

Склейке подлежат полимерные линзы, имеющие взаимное отступление формы склеиваемых поверхностей до 10 интерференционных колец. Чистота линз должна соответствовать требованиям конструкторской документации по ГОСТ 1141-84. С поверхности линз, подлежащих склейке. обезжиренной беличьей кисточкой удаляют ворсинки и пылинки. Затем поверхности чистят обезжиренной батистовой салфеткой, смоченной спирто-эфирной смесью. Линзы складывают попарно очищенными поверхностями и укладывают на салфетку из черного бархата. Приподнимая верхнюю линзу, на нижнюю стеклянной палочкой-капельницей наносят необходимое количество клея. Накладывают верхнюю линзу и круговыми движениями аккуратно надавливая растирают клей по всей поверхности линзы удаляя излишки клея и пузырьки воздуха. Линзы укладывают на столик, выставленный горизонтально по уровню.

После начала полимеризации клея линзы центрируют, совмещая их оптические оси. Линзы устанавливают в оправу коллиматора, вращают, прижимая край нижней линзы к оправе и смещением верхней линзы совмещают их оптические оси. При этом перекрестие коллиматора на фоне шкалы коллиматора описывает круг. Значение децентрировки определяют путем измерения описываемого круга по калиброванной шкале микроскопа коллиматора. Допустимое значение круга определяют согласно требования конструкторской документации.

После центрировки линзы укладывают на горизонтальный столик. На столик не должна передаваться вибрация, из-за которой верхняя линза, пока клей предварительно не заполимеризовался, может сползать, нарушая центрировку. После предварительной полимеризации на коллиматоре проверяют центрировку и чистоту слоя клея на фоне черного экрана и лампы накаливания. С торцев линз салфетками, смоченными в смеси, удаляют остатки клея. Годные линзы помещают в технологическую тару и выдерживают при комнатной температуре до окончательной полимеризации.

В таблице представлены примеры изготовления клея с использованием предложенных компонентов по описанной технологии при вариациях их весовых частей.

Компоненты №1, вес. ч. №2, вес. ч. №3, вес. ч. эпоксидная смола УП 631 50 50 50 дигилцедиловый эфир 1,4 бутандиола 50 50 50 2-окси 4 алкокси бензофенон 0,1 1 1,5 полиоксипропиленамин 32 34 35 показатель преломления 1,55 1,54 1,53

Полученный клей характеризовался прозрачностью для диапазонов длин волн (нм) в слое толщиной 0,01 мм, %:

400÷410 80±2 480÷490 90±2 550÷560 96±2 650÷670 95±2

Рекомендованная весовая часть жидкой фотоустойчивой присадки 2-окси 4 алкокси бензофенон составляет 0,1÷1,5. Экспериментально установлено, что при ее содержании меньше 0,1 вес. ч. не обеспечивается полное поглощение УФ излучения. При содержании более 1,5 вес. ч. может появиться желтизна.

Предложенный клей в предложенном составе не изменяет свои характеристики относительно снижения френелевских отражений от поверхностей в отличие от фотохромных материалов, и обладает УФ защитой [https://www.ochki.net/articles/article-134/]

Таким образом, в предложении достигается требуемый технический результат, который заключается в снижении френелевских отражений в конструкциях очковых линз, использующих их склейку, что обеспечивает повышение пропускания очковых линз при одновременном повышении защиты глаз от опасного УФ излучения для длин волн короче 390 нм и повышении фотоустойчивости линз.

Изобретение относится к средствам склеивания поверхностей и может быть использовано для склеивания оптических деталей, в частности очковых линз. Оптический клей включает основу и отвердитель: полиоксипропиленамин и жидкую фотоустойчивую присадку 2-окси-4-алкокси бензофенон. В качестве основы используется смесь эпоксидиановой смолы УП 631 и диглицедилового эфира 1,4-бутандиола. Изобретение позволяет снизить френелевское отражение в очковых линзах, склеенных при использовании предложенного клея, а также увеличить пропускание и фотоустойчивость очковых линз при одновременном повышении защиты глаз от опасного УФ-излучения. 1 табл., 3 пр.

Оптический клей, включающий основу и отвердитель, отличающийся тем, что в качестве основы используют смесь эпоксидиановой смолы УП 631 и диглицедилового эфира 1,4-бутандиола в равных весовых долях, а в качестве отвердителя используют полиоксипропиленамин и жидкую фотоустойчивую присадку 2-окси-4-алкокси бензофенон при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

- эпоксидиановая смола УП 631 в смеси с диглицедиловым эфиром 1,4-бутандиола в равных долях - 100;

- жидкая фотоустойчивая присадка 2-окси-4-алкокси бензофенон - 0,1-1,5;

- полиоксипропиленамин - 32-35.