BR112015000889B1

BR112015000889B1 - Vidraça laminada contendo uma lâmina de material polimérico impressa em cores por serigrafia

Info

Publication number: BR112015000889B1
Application number: BR112015000889-5A
Authority: BR
Inventors: Sébastien Wery; Elodie Ducourthial; Jérome Rami; Benoit BARBIER; Camille Dassonville; Angélique Morel
Original assignee: Saint-Gobain Glass France
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2021-06-15
Also published as: FR2994190B1; WO2014020261A1; MX2015001192A; KR20150037921A; IN2015DN00273A; ES2701766T3; EA201590302A1; PT2879880T; FR2994190A1; JP2015531699A; JP6321642B2; PL2879880T3; KR20200023549A; MX360953B; CN104507697A; EP2879880B1; KR102210723B1; US20150210872A1; EA027427B1; CN104507697B

Abstract

COMPOSIÇÃO COLORIDA SERIGRAFÁVEL EM UMA LÂMINA DE MATERIAL POLIMÉRICO. A invenção refere- se a: uma composição adaptada para a impressão colorida por serigrafia de uma lâmina de material polimérico destinada a fazer parte de uma vidraça laminada, caracterizada pelo fato de que compreende de 10 a 15 %, em massa, de polivinil butiral, -32 a 45 %, em massa, de pelo menos um solvente constituído majoritariamente por pelo menos um diéster de diácido carboxílico alifático e pelo menos um pigmento branco em quantidade e superfície específica selecionadas de maneira que a viscosidade Brookfield a 20 °C da composição seja compreendida entre 9 e 13 Pa.s; um método de impressão por serigrafia de uma lâmina de material polimérico destinada a fazer parte de uma vidraça laminada, por meio dessa composição; uma lâmina de material polimérico destinada a fazer parte de uma vidraça laminada e impressa por serigrafia por meio dessa composição; e - uma vidraça laminada que contém tal lâmina de material polimérico.

Description

[0001] A invenção refere-se ao domínio de vidraças laminadas, comumente constituídas por:duas lâminas de vidro coladas uma na outra pelo intermédio de um intercalar plástico, tal como uma lâmina de polivinil butiral, ou copolímero etileno- acetato de vinila , ouuma lâmina de vidro e uma lâmina de policarbonato coladas uma à uma por uma lâmina intercalar de poliuretano, ouuma simples lâmina de vidro mineral ou policarbonato à qual é colada uma lâmina de poliuretano...

[0002] As vidraças laminadas, tais como utilizadas como para-brisa de veículo automotivo, ou equivalente, comportam inúmeras funcionalidades: camada refletora do raio solar, que permite abaixar a temperatura do painel de bordo e a temperatura ambiente no habitáculo, suporte de retrovisor interno, barramentos de gerenciamento de corrente elétrica, notadamente para uma camada ITO ou uma rede de fios térmicos, banda superior que filtra o raio solar, com coloração eventualmente degradada, detector de chuvas... As vidraças laminadas são, assim, impressas com diversos fins: borda da vidraça opacificada por toda sua periferia para proteger a cola subjacente do raio UV e ocultar elementos de carroceria ou juntas da vista de um observador no exterior do veículo, inscrições relativas ao fabricante, a diversas normas, superfície opacificada para ocultar a base do retrovisor interno da vista de um observador no exterior do veículo.

[0003] É comum realizar tais impressões em lâminas de vidro plano, isto é, se for o caso, antes de operações de arqueamento (a dificuldade de imprimir sobre superfícies arqueadas é de fato bem superior). Um método preferencial é a serigrafia do esmalte: a mesma é apta a obter as qualidades ópticas exigidas: boa cobertura, opacidade e resolução, e é facilmente industrializável.

[0004] A serigrafia em lâminas de vidro plano não é sem inconvenientes. Em um laminado, o esmalte é serigrafado na face interna da lâmina de vidro destinada à posição externa, isto é, em contato com a atmosfera, denominada face 2, e/ou na face externa da lâmina de vidro destinada à posição interna, denominada face 4, que está em contato com a atmosfera interna, notadamente do habitáculo de um veículo de transporte.

[0005] Os inconvenientes da esmaltagem na face 2, interna na estrutura do laminado montado, podem ser descritos da maneira seguinte. As lâminas de vidro no momento de seu arqueamento, duas a duas, entram em contato físico umas com as outras apesar da presença de intercalar em pó, ou com elementos mecânicos de instalações de arqueamento. Esse contato físico precisa do emprego prévio de um forno suplementar para o recozimento da composição de impressão, a fim de evitar que as superfícies impressas insuficientemente endurecidas e secas não sejam afetadas: colagem de duas lâminas de vidro, apesar da separação devido ao intercalar em pó, criação de falhas na superfície do esmalte não endurecido, por exemplo. Esse recozimento é uma etapa suplementar do método que gera um custo suplementar na linha de produção.

[0006] Na esmaltagem da face 4, externa na estrutura do laminado montado, o cozimento do esmalte induziu de maneira conhecida a criação de uma falha óptica (em alemão: “Brennlinie”).

[0007] Outros inconvenientes comuns a essas esmaltagens das faces 2 e 4 existem.

[0008] A princípio, é preciso definir um aquecimento perfeitamente adaptado e diferenciado para as zonas esmaltadas por um lado, e não esmaltadas por outro lado, visto que o esmalte não absorve a mesma quantidade de calor que o vidro. O aquecimento deve ser assim modificado para cada configuração de vidraça laminada, de para-brisa, com e sem detector de chuvas, de luminosidade...

[0009] Além disso, a densidade do esmalte negro após o cozimento é da ordem de 3. Ou densidades ópticas ligeiramente superiores a esse valor podem ser exigidas, o que pode ser obtido apenas aumentando-se a espessura de esmalte depositado.

[0010] Esses problemas poderiam ser solucionados realizando-se a serigrafia nas lâminas de material polimérico que entram na composição de uma vidraça laminada, tais como adesivos intercalares com a imagem de lâminas de polivinil butiral, e não mais nas lâminas de vidro.

[0011] Evidentemente, essa modificação de método não deve, em caso algum, afetar as especificações do produto final: respeito às normas e especificações dos clientes, não apenas de um point de vista de resistência mecânica, envelhecimento, mas igualmente estético. Convém citar notadamente:uma boa cobertura que se traduz em uma fraca quantidade de “furos de pinos” (pinholes) que não afetam a transparência de maneira inaceitável,uma opacidade exigida que corresponde a uma densidade óptica pelo menos igual a 3, de preferência a 4, tal como medida por um aparelho X-Rite 341 ou equivalente,uma resolução e um aspecto de impressão aceitáveis para o cliente, isto é, similares àqueles da esmaltagem sobre o vidro.

[0012] Por outro lado, a invenção é mais particularmente dedicada à impressão colorida, pela qual se faz aqui referência à impressão além de negra, e notadamente: cinza, branca, azul, verde, vermelha, amarela..., em que essa impressão responde a uma demanda crescente de personalização de veículos, seja no plano estético, seja no plano técnico, em que uma cor particular pode indicar, por exemplo, um veículo elétrico... Ou a tecnologia de “esmalte” não permite responder às problemáticas automotivas e por diversas razões. Para as tintas vermelha, laranja ou amarela, devido a problemáticas de EHS (Ambiente, Higiene, Segurança), os esmaltes padrão contêm cádmio para ter essas cores vivas, é doravante proibido o uso dos mesmos. Os esmaltes vermelho, laranja ou amarelo sem cádmio existem, mas são pastéis e apresentam uma densidade óptica bem inferior a 3.

[0013] Em relação às tintas metalizadas, azul ou verde, a densidade óptica não é suficiente. Para garantir a densidade óptica de 3, é preciso realizar uma dupla impressão com uma impressão de negro atrás do esmalte colorido. Isso complica o método e aumenta os custos (preço de matérias-primas ou ainda perda potencial de rendimento nas linhas de produção).

[0014] A invenção tem, portanto, como objetivo a disposição de um método de serigrafia colorida em lâmina de material polimérico de vidraça laminada que apresenta a combinação de vantagens precitadas, notadamente realizável em uma única passagem com tempo de “seco ao toque” que não ultrapasse 30, de preferência 10 e em particular 5 minutos. Os inconvenientes ligados às esmaltagens nas faces 2 e 4 descritos anteriormente, em particular a necessidade de uma etapa suplementar que implanta um forno de recozimento (face 2), e a criação do falha óptica na face 4, devem ser eliminados.

[0015] Esse objetivo é atingido pela invenção que tem como objetivo uma composição adaptada à impressão colorida por serigrafia de uma lâmina de material polimérico destinada a fazer parte de uma vidraça laminada, caracterizada pelo fato de que comporta:10 a 15 %, em massa, de polivinil butiral,32 a 45 %, em massa, de pelo menos um solvente constituído majoritariamente por pelo menos um diéster de diácido carboxílico alifático epelo menos um pigmento branco em quantidade e superfície específica selecionadas de maneira que a viscosidade Brookfield a 20 °C da composição seja compreendida entre 9 e 13 Pa.s.

[0016] Essa composição apresenta uma reologia e uma afinidade (tensão de superfície) em relação à tela de serigrafia e ao substrato de material polimérico que a torna perfeitamente adaptada a esse método, notadamente em condições atmosféricas de trabalho, tais como 10 a 25 °C, de preferência 12 a 15 °C e 20 a 70 %, de preferência, no máximo 30 % de umidade, e que garantem um resultado de impressão equivalente à impressão em vidro plano. A tinta assim desenvolvida permite obter com uma única passagem de serigrafia as altas qualidades ópticas, notadamente a ausência de furos de pino e a densidade óptica suficiente precitadas, simultaneamente a tempos de seco ao toque curtos compatíveis com um método e linha. Além disso, a força de coesão, ou a adesão entre os mesmos de constituintes de uma vidraça laminada que compreende uma lâmina de material polimérico impressa por serigrafia com essa composição permitem à mesma satisfazer aos critérios em vigor em todos os países. A adesão do laminado com a lâmina de material polimérico (notadamente adesivo intercalar) impressa é validada por diferentes testes mecânicos, dentre os quais um teste de torção e a queda de esfera, por meio de valores limite definidos por normas e cadernos de encargos de construtor.

[0017] A lâmina de material polimérico é adesiva intercalar entre duas lâminas de vidro, tal como em polivinil butiral, etileno-acetato de vinila, ... ou adesiva intercalar entre uma lâmina de vidro e, por exemplo, uma lâmina de policarbonato ou acrílica (polimetacrilato de metila ou equivalente) tal como em poliuretano, ou consiste em qualquer outro tipo de material polimérico transparente, por exemplo em policarbonato, acrílico, uma resina ionomérica...

[0018] A lâmina de material polimérico impressa satisfaz igualmente, na vidraça laminada, a regulamentação em termos de envelhecimento / resistência às névoas salinas, resistência aos ácidos ou ainda raio UV, garantindo, assim a durabilidade do produto acabado sejam quais forem suas condições de utilização.

[0019] A cor de impressão obtida por essa composição é variável: branco, qualquer nuance de cinza, índice de cor azul PB15:3, índice de cor verde PG7, cada um por acréscimo de uma quantidade selecionada, por exemplo, da ordem de determinada % em massa, de um ou mais pigmentos correspondentes.

[0020] De acordo com características preferenciais da composição da invenção:- o polivinil butiral que a mesma contém tem uma massa molecular avaliada por cromatografia por permeação de gel centralizada em um valor no máximo igual a 90.000 e, por ordem de preferência crescente, a 80.000, 70.000, 60.000 e 50.000 e pelo menos igual a 20.000, de preferência a 30.000 em equivalentes de poliestireno;- a taxa de [OH] do polivinil butiral que a mesma contém corresponde a uma porcentagem mássica de poli (álcool vinílico) compreendida entre 17 e 22 %;- o dito pelo menos um diéster de diácido carboxílico alifático é escolhido dentre um succinato, um glutarato e um adipato, notadamente de di(alquila em C1 a C6), de preferência de dimetila, dietila, dipropila ou dibutila, e de maneira particularmente preferencial, de dimetila, em que diversos desses diésteres podem ser contidos em mistura;- o dito pelo menos um pigmento branco compreende o dióxido de titânio, de preferência rutila;- o dito pelo menos um pigmento branco é em quantidade compreendida entre 32 e 42 % em massa;- o dito pelo menos um solvente é constituído minoritariamente por éter de glicol, assim como por éter dimetílico de trietileno glicol;- a mesma contém 0,5 a 3 %, em massa, de negro de fumo; esse constituinte permite aumentar a densidade óptica;- a mesma compreende uma quantidade eficaz de plastificante enquanto agente umectante, tal como 5 a 12 %, em massa, de um éster de benzoato, de um ftalato e/ou seu derivado, de um adipato e/ou seu derivado, de um éster de ácido graxo, de um trioctiltrimelitato, de uma triacetina, de um glicerol, de um propilenoglicol, de um sorbitol ou de um trimetilpentanodioldiisobutirato, sozinho ou em mistura de diversos entre si;- a mesma compreende uma quantidade eficaz de agente de modificação da tensão de superfície que não contém silicone, notadamente 0,5 a 2 %, em massa, de poliacrialto.

[0021] A invenção tem, por outro lado, como objetivos:- um método de impressão por serigrafia de uma lâmina de material polimérico destinada a fazer parte de uma vidraça laminada, na qual aplica-se sobre lâmina, através de uma tela de serigrafia, uma composição tal como descrito anteriormente, de preferência em uma espessura da camada úmida compreendida entre 10 e 50 μm, e de maneira particularmente preferencial pelo menos igual a 20 μm (a capacidade de implantação industrial desse método se manifesta notadamente pelo fato de que essa espessura úmida é de preferência atingida em uma única passagem de serigrafia); para uma lâmina de material polimérico que serve de intercalar em uma vidraça laminada, a composição química da tinta foi aperfeiçoada a fim de garantir que, com uma fraca espessura depositada, a impressão sobre o intercalar garanta uma boa qualidade de desgaseificação e de autoclivagem, que constituem etapas obrigatórias para a obtenção de uma vidraça laminada;- uma lâmina de material polimérico destinada a fazer parte de uma vidraça laminada, e impressa por serigrafia por meio de uma composição tal como descrito anteriormente, em que a lâmina de material polimérico consiste de preferência em polivinil butiral ou em etileno-acetato de vinila, ou em qualquer outro material polimérico transparente, assim como poliuretano, policarbonato, polimetacrilato de metila ou outra acrílica, resina ionomérica...; e- uma vidraça laminada que contém tal lâmina de material polimérico.

[0022] A invenção é agora ilustrada pelos exemplos a seguir.

EXEMPLO 1

[0023] Por serigrafia de uma lâmina intercalar de polivinil butiral com uma tinta de composição detalhada na tabela abaixo, obtém-se após a montagem com duas lâminas de vidro sodocálcicas flutuadas, uma vidraça laminada de alta qualidade mecânica e a impressão cinza de alta qualidade óptica, tal como descrito acima. O tempo de “seco ao toque” de 10 min é curto e compatível com um método industrial em linha contínua.

[0024] Na tabela abaixo, todas as proporções são indicadas em porcentagens mássicas.

[0025] Avalia-se a massa molecular do polivinil butiral da maneira seguinte. Preparam-se soluções de pós de polivinil butiral em 3 g/l no tetraidrofurano, então injeta-se as mesmas em uma coluna de cromatografia por permeação de gel de tipo Waters Styragel HR4E, 1 ml/min de tetraidrofurano. Os cromatogramas são estabelecidos por meio de um detector evaporante em difusão de luz. O pico grande observado em 7 a 7,1 min indica massas em equivalente PS de 46.000 a 55.000, isto é, praticamente centralizadas em 50.000.

[0026] A taxa de [OH] do polivinil butiral corresponde a uma porcentagem mássica de poli (álcool vinílico) de 18 %.

[0027] O agente umectante agiu igualmente como plastificante, isto é, que o permite uma deformação maior do filme de tinta impressa sem degradação de suas propriedades ópticas. Trata-se aqui do ftalato de dimetilciclohexila.

[0028] A superfície específica do negro de fumo é de 65 m2/g, em que valores de 40 a 150 m2/g se adaptam em geral.

[0029] O diéster é uma mistura de 60 %, em massa, de glutarato de dimetila, 20 %, em massa, de succinato de dimetila e 20 %, em massa, de adipato de dimetila.

[0030] O solvente diéter de glicol é o éter dimetílico de trietileno glicol.

[0031] O agente de modificação da tensão de superfície é um copolímero de acrilato de 2-etilhexila; o mesmo não contém silicone.

[0032] A viscosidade Brookfield da tinta a 20 °C é de 11 Pa.s, em que valores compreendidos entre 9 e 13 Pa.s se adaptam ao domínio da invenção. Essa medida é efetuada da maneira seguinte. Diminui-se a viscosidade da tinta até um valor estável por rotação durante pelo menos 8 horas de um rolete na tinta. Uma amostra dessa última é retirada, na qual é medida a viscosidade por meio de um viscosímetro de cone-plano.

[0033] Mede-se, por meio de um aparelho X-Rite 341, uma densidade óptica superior a 3, para os motivos cinza impressos, na vidraça laminada. A opacidade exigida é, portanto, obtida.

[0034] A resolução de motivos impressos é satisfatória.

[0035] A adesão do laminado com intercalar impresso é atestada pela satisfação aos testes “ball drop” (esfera em queda) de acordo com o regulamento N° 43, aditivo 42, do acordo E/ECE/324, E/ECE/TRANS/505, em relação à adoção de prescrições técnicas uniformes aplicáveis aos veículos com rodas, aos equipamentos e às peças suscetíveis de serem montadas ou utilizadas em um veículo com rodas e as condições de reconhecimento recíproca de homologações entregues em conformidade com essas prescrições.

Claims

1. Vidraça laminada caracterizada pelo fato de que contém uma lâmina de material polimérico impressa em cores por serigrafia por meio de uma composição que contém:- 10 a 15 % em massa de polivinil butiral,- 32 a 45 % em massa de pelo menos um solvente constituído majoritariamente por pelo menos um diéster de diácido carboxílico alifático e- pelo menos um pigmento branco em quantidade e superfície específica selecionadas de maneira que a viscosidade Brookfield a 20 °C da composição esteja compreendida entre 9 e 13 Pa.s.

2. Vidraça laminada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polivinil butiral da composição tem uma massa molecular avaliada por cromatografia por permeação de gel centralizada em um valor no máximo igual a 90.000 e, por ordem de preferência crescente, a 80.000, 70.000, 60.000 e 50.000 em equivalentes de poliestireno.

3. Vidraça laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o polivinil butiral da composição tem uma massa molecular avaliada por cromatografia por permeação de gel centralizada em um valor pelo menos igual a 20.000, de preferência a 30.000 em equivalentes de poliestireno.

4. Vidraça laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a taxa de [OH] do polivinil butiral da composição corresponde a uma porcentagem mássica de poli (álcool vinílico) compreendida entre 17 e 22 %.

5. Vidraça laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um diéster de diácido carboxílico alifático é escolhido dentre um succinato, um glutarato e um adipato.

6. Vidraça laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um pigmento branco compreende o dióxido de titânio.

7. Vidraça laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um pigmento branco compreende o dióxido de titânio rutila.

8. Vidraça laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um pigmento branco está em quantidade compreendida entre 32 e 42 % em massa da composição.

9. Vidraça laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um solvente é constituído minoritariamente por éter de glicol.

10. Vidraça laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um solvente é constituído minoritariamente por éter dimetílico de trietileno glicol.

11. Vidraça laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que a composição contém 0,5 a 3 % em massa de negro de fumo.

12. Vidraça laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a composição compreende uma quantidade eficaz de plastificante enquanto agente umectante.

13. Vidraça laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que a composição compreende uma quantidade eficaz de agente de modificação da tensão de superfície que não contém silicone.