PL190239B1 - Sposób wytwarzania folii z tworzywa sztucznego powleczonej twardym lakierem - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania folii z tworzywa sztucznego powleczonej twardym lakierem na co najmniej czesci co najmniej jednej z jej powierzchni, znamienny tym, ze wytwarza sie folie metoda wtryskiwania tworzywa sztucznego; nanosi sie lakier na te folie; oraz ogrzewa sie do temperatury co najmniej równej temperaturze mieknienia tworzywa sztucznego, z którego wytworzona jest folia, przy czym lakier na co najmniej srodkowej czesci ma je - dynie, jako kontakt mechaniczny, kontakt z folia. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania folii z tworzywa sztucznego powleczonej twardym lakierem. Folie wytworzone sposobem według wynalazku przeznaczone są zwłaszcza do zastosowań, w których wymagana jest doskonała przezroczystość lub inne własności optyczne. Takim przykładem są na przykład oszklenia w budynku lub pojazdach transportowych, które można by zastąpić foliami z tworzywa sztucznego, przynajmniej dla spełnienia szczególnych wymogów

W porównaniu ze szkłem, tworzywa sztuczne są lżejsze, co stanowi decydującą zaletę dla pojazdów miejskich o napędzie elektrycznym, gdzie decydujące znaczenie posiada zwiększenie ich autonomii. W pojazdach takich można by również brać pod uwagę możliwość wykonywania z jednego bloku tworzywa sztucznego całych drzwi, a nawet kompletnych boków nadwozia, z oknami włącznie i ewentualnym malowaniem ich dolnej części. Ogólnie biorąc, lekkość powierzchni przezroczystych stanowi interesującą cechę dla nowoczesnych pojazdów transportowych, w miarę tego, jak postęp techniczny doprowadza do łączenia z oszkleniem coraz liczniejszych funkcji, takich jak ogrzewanie tylnego okna nadwozia, antena radiowa, usuwanie oblodzenia z przedniej szyby pojazdu, barwienie w celu przeciwdziałania ogrzewaniu się kabiny pilota przy silnym nasłonecznieniu, włączanie związków elektrochromowych, wystawianie informacji na przedniej szybie itd. oraz do nieustannego zwiększania oszklonych powierzchni. Wynikiem tego jest ogólne zwiększenie obciążenia pojazdu, wywierające szkodliwy wpływ na zużycie energii.

Tworzywa sztuczne mogą, w porównaniu ze szkłem, stwarzać lepsze warunki bezpieczeństwa oraz zapewniać większe zabezpieczenie przed kradzieżą, dzięki ich wyższej udamości.

Z opisu DE 19706043 znane jest zastąpienie okna szklanego panelem z tworzywa sztucznego o zmiennej grubości dla redukcji masy i dogodnego umieszczenia panelu w obramowaniu. Tworzywo sztuczne jest wtryskiwane w formę wypraski pod zwiększonym ciśnieniem i może być powlekane warstwą ochronną. Kształt panelu jest dostosowany do jego zastosowania.

Również opis DE 19703720 ujawnia panel okna wykonany z tworzywa sztucznego.

Nie mniej ważną zaletę tworzyw sztucznych w porównaniu ze szkłem, stanowi ich większa zdolność do łatwego przetwarzania na wyroby o złożonych kształtach.

Na koniec, zdolność folii z tworzyw sztucznych do odwracalnych odkształceń w mniejszym lub większym stopniu, umożliwia stosowanie znacznie uproszczonych sposobów instalowania w drzwiowych lub okiennych otworach nadwozia, przy użyciu mechanizmu zapadkowego, zarówno we wnętrzu, jak i na zewnątrz pojazdu.

W przeciwieństwie do tego, wspomniana wyżej stosunkowo mała sztywność, stanowi niewątpliwie niedogodność w porównaniu ze szkłem, podobnie jak gorsza przezroczystość i własności optyczne, a przede wszystkim większa podatność powierzchni na zarysowywanie.

Do chwili obecnej podejmowane było wiele różnych prób dla pokonania tych trzech niedogodności.

Pierwsze podejście do zagadnienia polega na tym, że przez wytłaczanie formuje się płaskie taśmy z tworzywa sztucznego, odcina się część o żądanych wymiarach, umieszcza na urządzeniu do kształtowania termicznego, przeprowadza kształtowanie termiczne przez kontaktowanie z co najmniej jedną stałą powierzchnią formy oraz, ewentualnie przy pomocy sprężonego powietrza lub przez zasysanie powietrza. Własności optyczne folii wytłoczonej tym sposobem nie są zadawalające.

Zgodnie z drugim podejściem, wtryskuje się tworzywo sztuczne bezpośrednio do formy o odpowiednim kształcie. Wytwarzanie urządzeń wtryskowych jest skomplikowane w stopniu proporcjonalnym do złożoności form, które chce się uzyskać; czynnikiem ograniczającym są koszty tych urządzeń. Co więcej, technika ta jest nieelastyczna w tym sensie, że do wytworzenia każdej części o jakimś kształcie, potrzebne jest zastosowanie osobnego urządzenia wtry4

190 239 skowego. Co więcej, ze względu na to, że kształty są niezupełnie płaskie, bardziej niż lekko wypukłe, albo złożone w dowolny inny sposób, obserwuje się nierównomierny rozkład materiału w formie, nawet przy rygorystycznym przestrzeganiu optymalnych warunków roboczych, takich jak temperatura/lepkość, ciśnienie. Ta niejednorodność wywiera szkodliwy wpływ na własności optyczne produktu.

Zgodnie z powyższymi dwoma rozwiązaniami, formowanie przeprowadza się przez kontaktowanie ze stałą powierzchnią, zazwyczaj metalową. Jest oczywistym, że wszystkie defekty tej stałej powierzchni odnajduje się na umieszczonym w formie tworzywie sztucznym. Z tej przyczyny, uzyskanie dobrych własności optycznych zależy od operacji polerowania powierzchni formy i/lub formowanej części.

Z drugiej strony, wspomniana wyżej, wysoka podatność powierzchni tworzyw sztucznych na zarysowywanie jest taka, że przy zastosowaniach optycznych lub przy zastosowaniu jako elementów przezroczystych, konieczne jest powlekanie lakierem twardym części umieszczonych w formie. Z operacją tą wiążą się dobrze znane dla specjalistów, problemy złuszczania się lakieru, występujące wyraźniej w przypadku elementów o złożonych kształtach. Ponadto, rozpatrywana była unikalna próba formowania twardego lakieru w temperaturze niższej od temperatury deformacji lub mięknienia tworzywa sztucznego, którego forma jest dzięki temu integralnie zachowywana w czasie tej operacji. Takie warunki formowania lakieru powodują nadmierne naprężenia, toteż poczynione były duże wysiłki dla opracowania lakierów formujących się w temperaturach dostatecznie niskich oraz, równolegle, termoplastycznych tworzyw sztucznych o wysokich temperaturach mięknienia.

Istniało więc zapotrzebowanie na znalezienie sposobu wytwarzania części z tworzywa sztucznego, zwłaszcza przezroczystych lub przeznaczonych do zastosowań optycznych, pozwalającego na unikanie niskiej jakości optycznej charakterystycznej dla metody wytłaczania lub oprócz tego powodowanej formowaniem przez kontaktowanie z niedoskonałymi powierzchniami stałymi, nierównomiernego rozkładu materiału w formie wtryskowej, a także problemu złuszczania się lakieru oraz, w którym mogłyby być stosowane liczne lakiery razem z licznymi tworzywami sztucznymi, w zadawalających warunkach zdolności jednorodnego mieszania się.

Cele te są obecnie realizowane przy pomocy wynalazku, którego przedmiotem jest sposób wytwarzania folii z tworzywa sztucznego, powleczonej całkowicie lub częściowo twardym lakierem, obejmujący kolejne etapy:

- wytwarzania przez wtryskiwania folii z tworzywa sztucznego,

- nanoszenia lakieru na folię, oraz

- ogrzewania zestawu do temperatury co najmniej równej temperaturze mięknienia tworzywa sztucznego tworzącego folię, przy czym lakier na co najmniej części środkowej tego zestawu posiada kontakt mechaniczny tylko z tą folią.

W pierwszym rzędzie, wykorzystuje się tutaj lepsze własności optyczne produktów wytwarzanych przez wtryskiwanie, niż przez wytłaczanie. Ciekawszą jest stworzona przez wynalazek możliwość ogrzewania tworzywa sztucznego w zakresie jego mięknienia, po naniesieniu lakieru. Pozwala to na łączenie nąjróżnorodniej szych kompozycji twardych lakierów, w tym lakierów o najwyższych znanych obecnie osiągach, z licznymi stosowanymi powszechnie tworzywami termoplastycznymi o stosunkowo niskich temperaturach mięknienia, i ostatecznie tańszych. Wiadomo jest, że obróbka folii, na którą został uprzednio naniesiony lakier, w temperaturze stosunkowo wysokiej wpływa korzystnie na końcową przyczepność końcowego lakieru i jego odporność na ścieranie, przy minimalnym pogorszeniu własności optycznych w przypadku folii przezroczystych. Charakterystyczne dla sposobu według wynalazku prowadzenie tej obróbki bez żadnego kontaktu lakieru, co najmniej w centralnej części folii z obcym elementem, za wyjątkiem tej folii, stanowi gwarancję lepszego możliwego zachowania ewentualnych własności optycznych; umożliwia ono unikanie powstawania pęcherzyków lub spękań w czasie utwardzania lakieru.

Zgodnie z istotą niniejszego wynalazku, trzeci etap, polegający na ogrzewaniu tego zestawu, może być przeprowadzany zgodnie z dwoma głównymi wariantami realizacji.

190 239

Według pierwszego wariantu realizacji, co najmniej nie pokryta lakierem część centralna co najmniej jednej powierzchni folii z tworzywa sztucznego styka się z powierzchnią zdolną do zagwarantowania wymaganych własności optycznych końcowego produktu, zwłaszcza z powierzchnią szklaną.

Według drugiego wariantu, trzeci etap realizuje się tak, że co najmniej część centralna folii powleczonej lakierem jest wolna od wszelkich kontaktów mechanicznych, to znaczy poddana jest działaniu jedynie siły ciężkości.

Według szczególnie korzystnej postaci wykonania, folia wytworzona na wyjściu z pierwszego etapu wtryskiwania, jest w znacznym stopniu płaska lub lekko wypukła. W rzeczywistości, dużo łatwiej jest uzyskać doskonale gładką powierzchnię z formy, dla takich prostych form, tym bardziej w przypadku, gdy powierzchnia folii jest duża.

W związku z tym, otrzymywanie przezroczystych powierzchni o dobrych własnościach optycznych jest łatwiejsze. Poza tym, wtryskiwanie, w pierwszym okresie, folii o prostym kształcie, praktycznie płaskiej, zapewnia równomierny rozkład materiału w formie, co jest również korzystne pod względem optycznym.

Co więcej, nanoszenie lakieru na powierzchnię zbliżoną do płaskiej jest oczywiście łatwiejsze, niż na podłoże o bardziej złożonym kształcie. Na koniec, w przypadku przezroczystych elementów bocznych pojazdów transportowych, tą samą formę wtryskową stosować można do wytwarzania elementów prawostronnych i elementów lewostronnych posiadających w pierwszym etapie taki sam płaski kształt, przy czym ewentualna późniejsza operacja wybrzuszania może być poprzedzana, w zależności od przypadku, operacją odwracania.

Według korzystnej postaci wykonania, folia z tworzywa sztucznego powleczona przynajmniej częściowo lakierem, jest w czasie etapu ogrzewania utrzymywana w zakresie temperatury mięknienia tworzywa, na podporze obwodowej i poddawana wybrzuszaniu, sposobem podobnym do powszechnie stosowanego dla szkła.

Tworzywami sztucznymi nadającymi się do realizacji wynalazku są, na przykład, poliwęglan (PC) taki jak wytworzony z bisfenolu A lub podobnych cząsteczek aromatycznych, polimetakrylan metylu) (PMMA), kopolimery akrylowe, kopolimery etylenowe, takie jak kopolimer etylen/pochodne akrylowe (EDA), termoplastyczne poliestry, takie jak poli(tereftalan glikolu etylenowego) (PET).

Sposób według wynalazku obejmuje dwie odrębne postacie wykonania.

Pierwsza z nich polega na tym, że lakier nanosi się na folię z tworzywa sztucznego w postaci ciekłego prekursora, następnie ewentualnie suszy przez poddawanie działaniu umiarkowanej temperatury i/lub promieniowania, przed utwardzaniem, zawsze przez ogrzewanie w temperaturze co najmniej równej temperaturze mięknienia tworzywa sztucznego. Nie obserwuje się żadnych problemów złuszczania. Można przypuszczać, że lakier mniej lub bardziej ciekły lub lepki, w miarę przebiegania procesu jego utwardzania, przyjmuje kształt folii znajdującej się w stanie zmiękczonym, podlegający w danym przypadku stopniowym zmianom, aż do przybrania swego żądanego kształtu. W następstwie tego, rezultatem stosowania stosunkowo wysokich temperatur, byłoby oprócz zakańczania reakcji chemicznych takich jak kondensacja i polimeryzacja lakieru, także wytworzenie w tej pierwszej postaci, mechanicznego zakotwiczenia lakieru w jego podłożu, z całkowitym uniknięciem jakichkolwiek spękań lub złuszczeń tego lakieru.

Korzystnie twardy lakier składa się z siatek nieorganicznych i organicznych łańcuchów cząsteczkowych, przeplatających się i połączonych ze sobą za pomocą wiązań krzem-węgiel. Taki lakier mieszany posiada doskonałe własności przezroczystości, przyczepności i odporności na zadrapania. Wydaje się, że sieć nieorganiczna nadaje powłoce swą twardość i swą odporność na zadrapania, a sieć organiczna swą elastyczność i swą udamość. Takie lakiery są dobrze znane i zostały opisane w opublikowanych zgłoszeniach EP 0 5244 471 Al i EP 0 718 348 Al, których treść włączona jest do niniejszych wywodów w charakterze materiału źródłowego; niektóre z nich są specjalnie oznaczone zarejestrowanym znakiem handlowym „Ormocer”, stanowiącym skrót od „Organically modified ceramic”.

Jak zaznaczono wyżej, zgodnie z tą pierwszą postacią wykonania, przeprowadza się próbę dopasowania temperatury utwardzania lakieru do zakresu temperatury mięknienia tworzywa sztucznego. W przypadku środków Ormocer, temperaturę utwardzania można łatwo

190 239 dostosować za pomocą zmian względnych proporcji między polimeryczną frakcją organiczną oraz frakcją nieorganiczną. Dla tworzywa sztucznego, znane są pewne składniki, które mogą wywierać wpływ na temperaturę mięknienia. Na przykład, wspomniane wyżej zgłoszenie EP 0 718 348 Al opisuje kopoliwęglany wytwarzane z Bisfenolu A i dwufenoli przeprowadzonych w czynną postać przez wprowadzenie funkcyjnych grup cykloalkilowych, takich jak grupa cykloheksylowa: im większa jest frakcja zawierająca takie grupy funkcyjne, tym wyższe są temperatury mięknienia.

Ciekły prekursor lakieru może być nanoszony na podłoże przez polewanie, zanurzanie w kąpieli o małej - ze względów oszczędnościowych - objętości, rozpylanie cieczy lub przy pomocy zasłony. Prekursor składa się na przykład z koloidalnych dyspersji w rozpuszczalnikach licznych związków hybrydowych to znaczy równocześnie organicznych i nieorganicznych lub polimerów o małych ciężarach cząsteczkowych przeprowadzonych w postać posiadającą grupy funkcyjne, przy pomocy ugrupowań SiOR w mieszaninie z czteroetoksysilanem. Utwardzanie lakieru ma charakter procesu zol-żel, w którym prekursor jest najpierw suszony, przechodząc przez pośredni stan żelu, przez łagodne napromienianie lub zwłaszcza ogrzewanie, w tym ostatnim przypadku do temperatury co najmniej 50°C; utwardzanie następuje pod wpływem naświetlania promieniowaniem nadfioletowym lub ogrzewania w temperaturach wyższych lub równych 140°C, korzystnie w temperaturze 170°C i najkorzystniej temperaturze 180°C, oraz niższych lub równych 240°C, korzystnie 230°C i najkorzystniej 200°C.

Szczególnie interesujące jest dodawanie, do lakieru, środków zabezpieczających przed oddziaływaniem promieniowania UV, przed oddziaływaniem promieniowania słonecznego i/lub pigmentów barwnych o własnościach i w zwykłych proporcjach, dobrze znanych dla specjalistów;

Zgodnie z drugą postacią realizacji sposobu według wynalazku, twardy lakier formuje się przed etapem procesu polegającym na ogrzewaniu w zakresie temperatury mięknienia tworzywa sztucznego.

Korzystnie, formowanie to przeprowadzane jest na zimno i/lub przez osadzanie w obecności plazmy, jak na przykład CVD (osadzanie chemiczne warstw z fazy gazowej) plazmowe. Ze względu na to, że następnie przeprowadza się operację wybrzuszania folii umieszczonej na podporze obwodowej, należy dobierać skład chemiczny lakieru w taki sposób, aby mógł on być wybrzuszany. W tych warunkach bez trudności unika się wszelkich problemów z łuszczeniem się.

Korzystnie, lakier stosowany w tej drugiej postaci realizacji sposobu według wynalazku jest całkowicie nieorganiczny i składa się zwłaszcza z polisiloksanów.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, szczególnie dobre wyniki zostały uzyskane z zastosowaniem jako surowca wyjściowego lakieru wykazującego gradient twardości, a dokładniej, twardość tworzącej podłoże folii z tworzywa sztucznego rosnącą w kierunku na zewnątrz. Ten typ lakieru został wytworzony przez osadzanie kolejnych warstw o różnych składach chemicznych i/lub przez progresywną zmianę składu chemicznego pojedynczej warstwy lakieru w toku procesu jego osadzania. Dla wspomnianych powyżej materiałów o nazwie Ormocer, zwiększenie twardości odpowiada zwiększeniu proporcji łańcuchów nieorganicznych w stosunku do łańcuchów organicznych.

Technika wtryskiwania posiada liczne zalety, które nie zostały dotychczas wytłumaczone i które doprowadziły do innych adaptacji sposobu według wynalazku.

Tak więc, w oparciu o korzystne cechy charakterystyczne formuje się w czasie wtryskiwania przedmiot składający się z jednej folii, wyposażony w naddatek obwodowy, stanowiący „zgrubienie obrzeża”. Dzięki temu jest możliwe utrzymywanie określonej z góry sztywności przy zmniejszaniu grubości, to znaczy ewentualnym zmniejszaniu ciężaru przedmiotu i/lub obniżanie kosztów materiałowych.

Z drugiej strony, wtryskiwanie umożliwia korzystne formowanie na obrzeżach folii wypukłości i/lub przedłużeń takich, jak żebra, profile, łapy lub uszy, i/lub umieszczanie w obrębie masy tworzywa sztucznego jednej lub większej liczby wkładek, zwłaszcza metalicznych. Układ ten jest szczególnie przydatny dla chwytania lub mocowania folii w czasie następnych operacji jej przetwarzania, na przykład w czasie etapu ogrzewania, a także przy końcowym montażu, do którego jest ona przewidziana, na przykład w otworze okiennym nadwozia po190 239 jazdu samochodowego. W tym ostatnim przypadku, formowanie przystosowanych profili obrzeżowych umożliwia wzięcie pod uwagę montażu folii we wnętrzu pojazdu, to znaczy wewnątrz kabiny. Sznur spoiwa jest rozmieszczany na brzegu otworu nadwozia i nie jest wystawiony na promienie słoneczne. Ochrona sznura spoiwa przez lakier uformowany na obrzeżu wewnętrznej płaszczyzny czołowej folii staje się oczywiście zbyteczną.

Dodatkowe elementy wystające na obrzeżu folii, uformowane w czasie jej wtryskiwania mogą być zachowane, albo całkowicie lub częściowo spiłowywane, zależnie od ich przydatności do użytku. Po takim spiłowaniu wskazane może być szlifowanie.

Stosownym może być profil obwodowy o kształcie geometrycznym symetrycznym względem płaszczyzny folii, na przykład w przypadku przezroczystych powierzchni bocznych pojazdów transportowych, przy czym jedna lub druga część profilu może być później spiłowywana, w zależności od tego, czy jest to element przezroczysty umieszczony po prawej, czy też po lewej stronie.

Skądinąd, do łączenia z folią specjalnych elementów funkcjonalnych, na przykład światła stopu w tylnym oknie nadwozia, mogą ewentualnie być stosowane wkładki.

Sposobem według wynalazku wytwarzana jest płaska lub wybrzuszona przezroczysta folia z tworzywa sztucznego, korzystnie z poliwęglanu, wyposażona na co najmniej części co najmniej jednej ze swych powierzchni, w powłokę z twardego lakieru złożonego z cząsteczkowych łańcuchów nieorganicznych i organicznych, przeplatających się ze sobą i połączonych ze sobą wiązaniami krzem-węgiel, przy czym folia ta została poddana po naniesieniu lakieru, albo co najmniej jego prekursora, ogrzewaniu do temperatury co najmniej równej temperaturze mięknienia tworzywa sztucznego, bez żadnego styku co najmniej części środkowej folii z elementem obcym.

Korzystnie, grubość powłoki twardego lakieru jest większa niż 3 |im, korzystnie większa niż 5 pm, lecz zawsze mniejsza niż 10 |im, korzystnie mniejsza niż 8 (im.

Sposobem według wynalazku wytwarza się folię stosowaną jako samochodową część składową zawierającą przezroczystą część tworzącą oszklenie oraz w charakterze oszklenia samochodowego.

Wynalazek zilustrowany jest następującym przykładem.

Przykład. Materiał powłokowy. Wytwarzanie podstawowych składników.

Do 300 g koloidowego kwasu krzemowego o zawartości 30% wagowo krzemionki dodaje się 19,8 g lodowatego kwasu octowego, 210 g destylowanej wody i 227 g izopropanolu. Po starannym wymieszaniu dodaje się 900 g metylotrójetoksysilanu i mieszając ogrzewa mieszaninę do temperatury 60°C. Następnie całość pozostawia się w tej temperaturze w ciągu 4 godzin i dodaje na koniec do mieszaniny dalsze 1200 g izopropanolu. Po ochłodzeniu produktu do temperatury pokojowej lekko nieprzezroczysty roztwór filtruje się.

W naczyniu wyposażonym w mieszadło i chłodnicę zwrotną umieszcza się 340 g izopropanolu, 190 g czteroetoksysilanu i 360 g metylotrójetoksysilanu, a następnie mieszaninę zadaje za pomocą 180 g 0,05N kwasu solnego i w celu przeprowadzenia wspólnej hydrolizy ogrzewa w ciągu 5 godzin pod chłodnicą zwrotną. Po przemianie mieszaninę chłodzi się do temperatury pokojowej i otrzymuje roztwór, który zawiera produkt częściowej hydrolizy czteroetoksysilanu (5,1% w przeliczeniu na SiO₂) i produkt częściowej hydrolizy metylotrójetoksysilanu (12,6% w przeliczeniu na CH₃SiOip). Przed użyciem jako materiału powłokowego obydwa składniki miesza się ze sobą w stosunku 1:1, rozpuszcza w mieszaninie 60 części wagowo n-butanolu, 40 części wagowo kwasu octowego i 20 części wagowo toluenu i dodaje 1,5 części wagowo następującego izocyjanianu (1).

Wytwarzanie zablokowanego izocyjanianu (1)

370 g dwuestru kwasu malonowego miesza się w temperaturze pokojowej w ciągu 15 minut z 2,7 g fenolanu sodowego. Następnie dodaje się 500 g poddanego reakcji biuretowej sześciometylenodwuizocyjanianu (23,8% grup NCO) i po ustaniu reakcji egzotermicznej miesza się dodatkowo w ciągu 3 godzin w temperaturze 90°C. Z kolei dodaje się 40 g polieteru tlenku etylenu zainicjowanego na n-butanolu (c.cz. 2000), dodaje 1 ml heptanokarboksylanu cyny(II) i miesza w ciągu dalszych 3 godzin w temperaturze 90°C. Po zwiększeniu liczby obrotów na minutę dodaje się teraz roztwór 46 g 2,4-dwuaminobenzenosulfonianu sodowego w 150 ml, miesza w ciągu 2 godzin w temperaturze 60°C, a następnie dodaje 200 ml izopropa8

190 239 nolu. Otrzymuje się klarowną, żółtą, rozcieńczoną wodą ciecz. Roztwór zawiera około 76% wagowo substancji stałych, a zawartość zablokowanych grup NCO wynosi 7,6%.

Powlekanie podłoży i badanie właściwości powłok:

Płytki z kopoliwęglanu na bazie dwufenolu Ib i bis-fenolu A (Apec HT KU-1-9350 o temperaturze przejścia w stan szklisty Tg = 185°C firmy Bayer AG) względnie dla porównania poliwęglan na bazie bisfenolu A (Makrolon 3108, Tg = 148°C firmy Bayer AG), o wymiarach 105 x 150 x 3 mm, oczyszczono izopropanolem i przez zanurzanie w powyższym materiale powłokowym z szybkością zanurzania v = 100 mm.min-1 powleka warstwą lakieru o grubości 20 (im. Po 10 minutach przewietrzania w temperaturze pokojowej powleczone płytki suszy się w podwyższonych temperaturach, przy czym czas suszenia i temperaturę suszenia zmienia się. Grubość warstwy lakieru odpornego na zadrapanie wynosiła po suszeniu 5 jim.

Powleczone płytki po dalszym utwardzaniu przechowywano w ciągu 2 dni w temperaturze pokojowej.

W powyższym przykładzie stosuje się folię poliwęglanową wytworzoną przy zastosowaniu Bisfenolu A jako surowca a nie, w szczególności dwufenoli uczynionych funkcyjnymi grupami cykloalkilowymi. Chodzi tu o standardowy poliwęglan, nie modyfikowany, wprowadzany na rynek przez firmę BAYER AG, pod nazwą handlową „Makrolon”, którego temperatura witryfikacji Tg jest równa 145°C. Folia ma wymiary 105 x 150 x 3 mm. Po wysuszeniu, błonka lakieru, identyczna do opisanego w poprzednim zgłoszeniu patentowym, posiada również grubość 5 pm.

Lakier utwardza się w temperaturze 155°C w ciągu 30 minut, przy czym folia jest równocześnie utrzymywana na obwodowym podparciu i ulega odkształceniu przez wybrzuszenie.

Wyniki prób przyczepności błonki lakieru i odporności na ścieranie badanej metodą oceny zmętnienia (AsTm F 735) są doskonałe, porównywalne z opisanymi w przykładzie z poprzedniego zgłoszenia patentowego dla utwardzania lakieru w temperaturze 150°C w ciągu 30 minut.

Przezroczystość i jakość optyczna folii wyposażonej w swój lakier twardy są zupełnie doskonałe, w stopniu jeszcze nigdy nie osiągniętym.

Znakomite wyniki zostały uzyskane również dla folii z kopolimeru poliwęglanowego Bisfenolu A i l, 1 .-biS((4-hydroksydLniylo)-3,3,5-trójnK4y©cykloheksanu, również wprowadzanego na rynek przez firmę BAYER AG, pod nazwą handlową „Apec HT” i posiadającą temperaturę zeszklenia 185°C. Temperatury utwardzania wzrosły zresztą do 230°C.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania folii z tworzywa sztucznego powleczonej twardym lakierem na co najmniej części co najmniej jednej z jej powierzchni, znamienny tym, że wytwarza się folię metodą wtryskiwania tworzywa sztucznego; nanosi się lakier na tę folię; oraz ogrzewa się do temperatury co najmniej równej temperaturze mięknienia tworzywa sztucznego, z którego wytworzona jest folia, przy czym lakier na co najmniej środkowej części ma jedynie, jako kontakt mechaniczny, kontakt z folia.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kontaktuje się w czasie ogrzewania folii, co najmniej nie powleczoną lakierem środkową część, co najmniej jednej powierzchni folii z powierzchnią mogącą zapewnić żądane własności optyczne końcowego produktu, a mianowicie z powierzchnią szklaną.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w czasie ogrzewania folii, pozostawia się co najmniej część środkową wolną od wszelkich kontaktów mechanicznych.
4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że wtryskuje się tworzywo sztuczne w postaci folii w znacznym stopniu płaskiej lub lekko wybrzuszonej.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że w czasie ogrzewania folię z tworzywa sztucznego utrzymuje się na podparciu obwodowym i poddaje się wybrzuszaniu.
6. 6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że nanosi się lakier na folię z tworzywa sztucznego w postaci ciekłego prekursora, który następnie w danym przypadku suszy się w odpowiedniej temperaturze lub promieniowaniem, przy czym lakier utwardza się w czasie ogrzewania.
7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że lakier i tworzywo sztuczne dobiera się w taki sposób, aby temperatury utwardzania lakieru zgadzały się co najmniej częściowo z temperaturami mięknienia tworzywa sztucznego, dla wartości wyższych lub równych temperaturze 140°C, korzystnie 170°C i najkorzystniej 180°C, oraz niższych lub równych temperaturze 240°C, korzystnie 230°C i najkorzystniej 200°C.
8. 8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się lakier zawierający, w charakterze dodatków, środki przeciwdziałające działaniu promieni UV, promieni słonecznych i/lub pigmenty barwne.
9. 9. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się twardy lakier utworzony z sieci cząsteczkowych łańcuchów nieorganicznych i organicznych przeplatających się i połączonych ze sobą za pomocą wiązań krzem-węgiel.
10. 10. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że formuje się twardy lakier przed przeprowadzaniem etapu ogrzewania.
11. 11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że formuje się twardy lakier na zimno i/lub zależnie od powłoki osadza się za pomocą plazmy, na przykład przez plazmowe osadzanie chemiczne z fazy gazowej.
12. 12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że stosuje się wyłącznie twardy lakier nieorganiczny, korzystnie składający się z polisiloksanów.
13. 13. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że stosuje się lakier charakteryzujący się gradientem twardości, wzrastającym w kierunku na zewnątrz, uzyskiwanym przez nakładanie kolejnych warstw o różnym składzie i/lub przez stopniową zmianę składu pojedynczej warstwy lakieru w czasie procesu jego osadzania.
14. 14. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że w czasie wytwarzania folii metodą wtryskiwania tworzywa sztucznego, formuje się na obrzeżu folii zgrubienia wzmacniające mechanicznie, i/lub wypukłość i/lub przedłużenia takie, jak żebra, profile, łapy

    190 239 lub uszy, i/lub w obrębie masy tworzywa sztucznego umieszcza się jedną lub większą liczbę wkładek, korzystnie metalicznych.