CZ309388B6 - Souvrství tenkých depozitních a lakových vrstev ozdobného facetovaného funkčního kamene - Google Patents
Souvrství tenkých depozitních a lakových vrstev ozdobného facetovaného funkčního kamene Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309388B6 CZ309388B6 CZ2020-473A CZ2020473A CZ309388B6 CZ 309388 B6 CZ309388 B6 CZ 309388B6 CZ 2020473 A CZ2020473 A CZ 2020473A CZ 309388 B6 CZ309388 B6 CZ 309388B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- layers
- decorative
- faceted
- stone
- functional
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
- C03C17/008—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character comprising a mixture of materials covered by two or more of the groups C03C17/02, C03C17/06, C03C17/22 and C03C17/28
- C03C17/009—Mixtures of organic and inorganic materials, e.g. ormosils and ormocers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
- A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
- A44C17/00—Gems or the like
- A44C17/001—Faceting gems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
- A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
- A44C15/00—Other forms of jewellery
- A44C15/0015—Illuminated or sound-producing jewellery
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
- A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
- A44C17/00—Gems or the like
- A44C17/007—Special types of gems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
- A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
- A44C27/00—Making jewellery or other personal adornments
- A44C27/001—Materials for manufacturing jewellery
- A44C27/005—Coating layers for jewellery
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
- C03C2217/44—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the composition of the continuous phase
- C03C2217/445—Organic continuous phases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
- C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
- C03C2217/465—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase having a specific shape
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
- C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
- C03C2217/47—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase consisting of a specific material
- C03C2217/475—Inorganic materials
- C03C2217/479—Metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
- C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
- C03C2217/48—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase having a specific function
- C03C2217/485—Pigments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/70—Properties of coatings
- C03C2217/72—Decorative coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/70—Properties of coatings
- C03C2217/78—Coatings specially designed to be durable, e.g. scratch-resistant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
- C03C2218/335—Reverse coating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Souvrství tenkých depozitních a lakových vrstev ozdobného facetovaného funkčního kameneje umístěno na zadní straně ozdobného facetovaného funkčního kamene a skládá se z reflexních vrstev a krycích lakových vrstev o tloušťce 4 µm až 20 µm, které jsou doplněny finální funkční vrstvou umístěnou buď na reflexních vrstvách nebo na krycích lakových vrstvách a vytvořenou z 10 až 35 % hmotn. nano/koloidního oxidu křemičitého nebo nano/koloidního oxidu hlinitého, dále z 30 až 50 % hmotn. encapsulovaného lístkového hliníku v zrnitosti 15 až 80 µm, 2 až 10 % hmotn. Fe3O4 v zrnitosti 3 až 50 µm a 10 až 40 % hmotn. polyisokyanátem natužené směsi epoxidové a polyeterové pryskyřice, přičemž dosažená neprůsvitnost vrstev se pohybuje na úrovni min. 60 000 000 cd/m2 a přičemž dosažená tvrdost vrstev se pohybuje na úrovni 300 až 420 MPa. Dále je popsán způsob přípravy tohoto souvrství.
Description
Souvrství tenkých depozitních a lakových vrstev ozdobného facetovaného funkčního kamene
Oblast techniky
Předložený vynález se týká navýšení funkčnosti souvrství ozdobných facetovaných bižuterních kamenů použitých jako dekorativní a zároveň funkční prvky součástí drobných spínačů, senzorů či mechanických klapek a dílců. Kromě estetického přínosu slouží bižuterní kameny zároveň jako ochranné kryty drobných součástek interiérů. Pro rozšíření jejich užití je potřebné, při zachování vysokých opticko-estetických vlastností dílů, zajistit i odolnost souvrství proti mechanickému zatížení danému vibracemi při provozování dílů a také totálnímu zakrytí nosného substrátu.
Dosavadní stav techniky
Šperkové, bižuterní kameny i jejich imitace již přesáhly tradiční oblasti užití ve šperku a oděvním průmyslu a plynule se začleňují do techničtějších odvětví průmyslu jako funkční prvky s estetickou hodnotou. Na trh je uváděna bižuterie s podsvícenými kameny, sloužícími jako funkční součásti technických designů, např. interiérových zrcadel či svítidel, např. dokument GB 2276071 A. Zároveň jsou na trh uváděny 3D složité facetované struktury, které se tvarem plně přizpůsobují požadavkům funkčnosti. Trend v navýšení estetické hodnoty krytek pronikl do veškerých interiérů domácností i automobilů. Předmětem tohoto patentu je přizpůsobení tradičního souvrství barevných i vysoce reflexních zrcadel bižuterního segmentu pro segmenty technické s vyššími standardy na chemické i mechanické odolnosti produktů. Plnou využitelnost v technických designech přináší aplikace nové funkční vrstvy, vytvořené na bázi nano/koloidního oxidu křemičitého nebo hlinitého a encapsulovaného hliníkového lístkového pigmentu.
Obecně se facetované díly pro tyto aplikace skládají vždy ze strany přední pohledové, a zadní nepohledové, jež bývá často opatřena zrcadlem či jiným opakním povrchem. Facetován může být přední i zadní povrch ozdobného funkčního kamene.
Vlastní ozdobné kameny jsou v tomto případě tvořeny krystalovým sklem, mohou být však tvořeny i ze skel barevných, šperkových kamenů typu kubické zirkonie, sklokeramiky, akrylátových skel, polykarbonátů či jiných opticky vhodných polymerů. Přijatelnou variantou je i použití čistě přírodních kamenů.
V případě skleněných, sklokeramických a krystalových kamenů může být přední, pohledový povrch opatřen vrstvou hydrofobních látek, tvořících tenkou vrstvu ochrannou proti zanechání otisků a mastnot na povrchu kamene po dotyku, nanášených ve vakuu či z par. Pohledová strana může být opatřena zároveň jinou vrstvou (popř. sérií vrstev) modifikující opticko estetické, či funkční vlastnosti.
Aby bylo dosaženo vysoké estetické hodnoty kamene a zároveň zakrytí nepohledových částí spínačů či diod, je zadní povrch kamene opatřen reflexní vrstvou chráněnou souvrstvím lakových vrstev. V případě funkčních krytek světel může být pro dosažení efektu část reflexní vrstvy odstraněna nejčastěji laserovým gravírováním. V odgravírovaných místech pak dochází k lokálnímu průchodu světelného záření skrz vylaserovaný motiv, jako např. v US 6231196 B1, případně prvek slouží zároveň jako funkční a do sestavy světelného zdroje za zrcadlem je zároveň vestavěn spínač, viz např. EP 1792553 A2.
Tenké reflexní vrstvy, nanesené na zadní povrch ozdobného funkčního kamene, se pro účely technických designů vytvoří především z Cr, Al, Si, Ge, Zr, Ti běžně dostupnými technikami PVD. Nanášené na povrch mohou být jak v módu čistých prvků, tak s obsahem příměsí do 20 % hmotn., v našem případě např. 90Si-10Al, 98Si-2In. U některých je pak s výhodou využita možnost
- 1 CZ 309388 B6 reaktivního naprašování pro tvorbu barevných vrstev oxidu či nitridu, v případě tohoto vynálezu nejčastěji ZrN, SiN, TiO2, pro vybrané technické designy je možno využívat libovolné kombinace multivrstev, časté je n-krát SiO2 - TiO2. Tloušťky deponovaných vakuových vrstev se pohybují v rozmezí 200 až 2500 nm.
Tloušťka deponovaných vrstev je dána užitým materiálem, geometrií umístění a vzdáleností deponovaného povrchu ozdobného funkčního kamene od zdroje nanášených iontů. Vzhledem k tvarové složitosti se některé plochy při depozici ocitají v naprašovacím stínu, tloušťka vrstvy není konstantní a dochází k výkyvu tlouštěk vrstev i o 50 %. Při viditelném světle však není tato nerovnoměrnost pozorovatelná a nemá vliv na užitné vlastnosti ozdobného funkčního kamene, jak bylo např. publikováno již v dokumentu US 5535056 A.
Pro mechanickou i chemickou ochranu vakuových vrstev je souvrství dále opatřeno lakovou vrstvou v tloušťce 4 až 20 μm. Lak může být pigmentován, např. do odstínu vlastní PVD vrstvy. Běžně jsou pro lakování tohoto typu deponovaných tenkých vrstev využívány laky jednosložkové i dvousložkové na bázi polyuretanu, akrylátů, UV - tvrditelných laků, sol-gel vrstev, aj. Lze tak dosáhnout parametru korozní odolnosti plnicí požadované normy, např. DIN ISO 9022-2.
Ve vybraných užitích ozdobného facetovaného funkčního kamene jako dekorativních a zároveň funkčních prvků součástí drobných spínačů, senzorů či mechanických klapek a dílců nemusí vždy parametry takové krycí vrstvy stačit na pokrytí požadavků mechanické tvrdosti krycích vrstev. To především u dílů, které jsou výrazně zatíženy vibracemi v sestavě celé komponenty. Nedostatečná je také kryvost souvrství v bezprostředním okolí místa průchodu světla skrz laserově odstraněné části pokovu.
Podstata vynálezu
Podstatou invence tohoto vynálezu je přidání nové finální krycí funkční vrstvy „PC nanosial“ k ustálenému souvrství tenkých vakuových vrstev chráněných komerčními polymerními laky. Nová finální funkční krycí vrstva je založena na obsahu 10 až 35 % hmotn. nano/koloidního oxidu křemičitého v zrnitosti 50 až 1000 nm, nebo 10 až 35 % hmotn. nano/koloidního oxidu hlinitého v zrnitosti 50 až 400 nm k zajištění extrémní tvrdosti povrchu souvrství tenkých depozitních vrstev, dále na 30 až 50 % hmotn. encapsulovaného lístkového hliníku v zrnitosti 15 až 80 μm, 2 až 10 % hmotn. Fe3O4 v zrnitosti 3 až 50 μm a 10 až 40 % hmotn. polyisokyanátem natužené směsi epoxidové a polyetherové pryskyřice. Vzniklá vrstva se nanáší na krycí polymerní lak chránící tenké vakuové depozity a je schopna již v přídavku od 2 μm dosahovat extrémního krytí proti průchodu světla, zajistit tím tedy dokonalou neprůsvitnost vrstev v drobných detailech kolem gravírovaných symbolů a zároveň vynikající kombinaci tvrdosti a houževnatosti, vynikající vlastnosti pro laserové gravírování a následnou dobrou lepitelnost i při celkové tloušťce všech vrstev cca 4 μm.
Hodnota nepropustnosti světla pro funkční souvrství na zadní straně facetovaného kamene se stanovuje měřením jasu na průsvit při konstantních světelných podmínkách. U standardních souvrství se nachází v oblasti cca 10 000 cd/m2, např. zmíněno v dokumentu WO 2019158535 A1. Oproti referenčnímu vzorku přináší užití finální funkční vrstvy „PC nanosial“ výrazný pokles pro hodnoty propouštěného světla. Při podmínkách měření v místnosti osvětlené cca 0,5 lux jsou hodnoty reference na úrovni do 12 000 cd/m2, zatímco pro vzorek opatřený finální funkční vrstvou „PC nanosial“ průsvit nelze naměřit ani při použití světelného zářiče s hodnotou 64 000 000 cd/m2, a byl tedy stanoven na úrovni min. 64 000 000 cd/m2. I když bylo vyzkoušeno více zdrojů, jas při prosvícení se nepodařilo stanovit. Z výše zmíněného měření je patrná zhruba 5000x lepší odolnost souvrství proti průsvitu při aplikaci vrstvy „PC nanosial“ oproti srovnávacímu kusu bez aplikace této vrstvy.
Mechanické vlastnosti souvrství byly měřeny pomocí normy ČSN EN ISO 14577-4. Zkušební
- 2 CZ 309388 B6 metoda je určena pro kovové a nekovové povlaky, jedná se o instrumentovanou vnikací zkoušku stanovení tvrdosti a materiálových parametrů. Srovnávací tvrdé nátěry dosahovaly při měřeních hodnot 140 až 160 MPa. Při aplikaci nové funkční vrstvy na závěr celé vrstvy „PC nanosial“ se měřená hodnota vzorku pohybuje v hodnotách 300 až 420 MPa.
Vynález se týká zvýšení neprůsvitnosti souvrství tenkých depozitních a lakových vrstev ozdobného facetovaného funkčního kamene novou finální funkční vrstvou „PC nanosial“. Vrstva se nanáší po ukončení nánosu předchozích lakových vrstev. Vzhledem k užití dvousložkové směsi epoxidové a polyetherové pryskyřice natužené polyisokyanátem jako nosného pojiva byla v tomto případě použita depoziční technika spray-coatingu. Při zachování poměru 10 až 35 % hmotn. nano/koloidního oxidu křemičitého, nebo nano/koloidního oxidu hlinitého k zajištění extrémní tvrdosti povrchu souvrství tenkých depozitních vrstev, 30 až 50 % hmotn. encapsulovaného lístkového hliníku v zrnitosti 15 až 80 μm, 2 až 10 % hmotn. Fe3O4 v zrnitosti 3 až 50 μm a 10 až 40 % hmotn. polyisokyanátem natužené směsi epoxidové a polyetherové pryskyřice dochází již v tloušťkách cca 2 μm k extrémnímu navýšení nepropustnosti pro světlo a navýšení tvrdosti lakových vrstev. Temperace vrstev probíhá v oblasti 130 až 200 °C po dobu 30 min až 120 min.
Objasnění výkresů
Obr. 1 znázorňuje nákres zdobně facetovaného lichoběžníku, přičemž spodní šedá část plochy je nepohledová strana zušlechtěná vakuovým pokovem a lakováním, vrchní modrá plocha je pohledová, skleněná.
Obr. 2 znázorňuje nákres jednostranně zdobně facetovaného, leštěného 3D tvaru sloužícího jako krytka automatického voliče režimů osobního vozu, přičemž spodní šedá část plochy označuje nepohledovou stranu zušlechtěnou vakuovým pokovem a lakováním, modrá a nevybarvená vrchní plocha je pohledová, skleněná.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Sodno-křemičité leštěné lichoběžníky o tloušťce skla 5,4 mm a stranách a = 45 mm, b = 11 mm, c = 9 mm, byly jednostranně zdobně facetovány (viz obrázek 1). Celý díl byl umyt na optickou kvalitu a následně byla nepohledová, facetovaná strana pokovena vrstvou křemíku metodou magnetronového naprašování. Finální tloušťka vrstvy ve středové ploše byla 650 nm, na šikmých facetách byla tloušťka přibližně 600 nm. Nerovnoměrnost vakuově naprašované vrstvy je dána geometrií kamene a zcela odpovídá technologické praxi. Na výslednou opticko-estetickou hodnotu vnímané barvy i kvality pokovu nemá tato nerovnoměrnost vliv.
Následně byly disky lakovány pigmentovaným nástřikem dvoukomponentního polyurethanového laku (Tikkurila Temadur) v tloušťce cca 8000 nm. Skupina vzorku, označených jako „Sample 1“ byla takto finalizována.
Skupina vzorků, označených jako „Sample 2” byla po zasušení přechozího filmu lakována dalším nástřikem nové finální funkční vrstvy „PC nanosial“ v tloušťce cca 4000 nm o složení 25 % hmotn. koloidního oxidu křemičitého, 45 % hmotn. encapsulovaného lístkového hliníku v zrnitosti 30 až 80 μm, 5 % hmotn. pigmentu na bázi Fe3O4 (Bayer Bayferrox 316) a 25 % hmotn. polyisokyanátem natužené směsi epoxidové a polyetherové pryskyřice (Hexion Epikote Resin 240 + BASF Lupranol 2048, tvrzené Bayer Desmodur L 75).
Propustnost světla byla testována na vzorcích metodou měřením jasu - detekce kamerovým systémem na průsvit při konstantních světelných podmínkách.
- 3 CZ 309388 B6
Tabulka 1
Sample 1 | ||
měřený osvit [lux] na vzdálenost 350 mm | spočtený jas [cd/m2] | Podmínky |
20 | 12 700 | šero (okolní osvit 0,5 lux) |
5 | 3 200 | temno (okolní osvit 0 lux) |
Tabulka 2
Sample 2 | ||
měřený osvit [Inx] na vzdálenost 350 mm | spočtený jas [cd/m2] | Podmínky |
100 000* | 64 000 000 | temno (okolní osvit 0 lux) |
* hodnota stanovena na základě toho, že žádný světelný signál nebyl detekován při užitém zdroji Dolan-Jenner Fiber-Lite Mi-150. Ani pro další testované zářiče (žárovka - 7 000 000 cd/m2, solární disk IE9 cd/m2) nebyl světelný signál za vzorkem detekován. |
Vzhledem k tomu, že vzorky Sample 1 a Sample 2 se od sebe lišily pouze přidanou novou finální funkční vrstvou „PC nanosial” je z výše naměřených hodnot patrný výrazný přínos vrstvy na světelnou izolaci souvrství. Při měření byly testovány tři zdroje, světlo se však na průchod nepodařilo detekovat při žádném z nich, proto byla hodnota propusnosti světla skrz souvrství stanovena na hodnotu jasu 64 000 000 cd/m2 (zdroj Dolan-Jenner Fiber-lite Mi-150).
Navýšení mechanické odolnosti charakterizuje měření mikrotvrdosti dle normy ČSN EN ISO 14577-4. Při zatížení 20 mN, době zatěžování 40 s a době relaxace 10 s jsou z hloubky vniku diamantového jehlanu vypočteny odpovídající hodnoty tvrdosti podle Martense (HM). V tabulce 3 jsou srovnány mikrotvrdosti pro obě povrchové úpravy, jako soubor pěti vzorků Sample 1 jsou vzaty vzorky, jejichž lakování bylo ukončeno bez nové finální fůnkční vrstvy „PC nanosial“, jako soubor pěti vzorků Sample 2 jsou vzaty vzorky, jejichž lakování bylo ukončeno s novou finální fůnkční vrstvou „PC nanosial“.
Tabulka 3
Tvrdost nátěru dle Martense | lakováni Sample 1 | lakování Sample 2 |
MPa | MPa | |
Vzorek 1 | 145,7 | 313,6 |
Vzorek 2 | 139,8 | 402,1 |
Vzorek 3 | 160,2 | 324,5 |
Vzorek 4 | 153,7 | 291,3 |
Vzorek 5 | 149,1 | 325,4 |
• Číselné hodnoty jsou průměrem 3 měření na každém kusu vzorku
Z analýzy hodnot je patrný přínos na zvýšenou mechanickou odolnost vrstev, oproti referenčním hodnotám vzorku Sample 1, pohybujících se v rozsahu hodnot 140 až 160 MPa, mikrotvrdost nátěrů u vzorků s aplikací nové finální fůnkční vrstvy na závěr celé vrstvy „PC nanosial“ označených jako skupina Sample 2, se pohybuje v hodnotách 300 až 420 MPa. Aplikace nové fůnkční vrstvy způsobuje tedy minimálně 2x vyšší tvrdosti než u neošetřeného nátěru. Filmy ochráněné finální fůnkční vrstvou „PC nanosial“ jsou tedy extrémně tvrdé za zachování vynikající lepitelnosti pro veškeré aplikace.
Pro finální užití byly do vzorku následně vylaserovány symboly + VOLUME a ty přetištěny bílou barvou (MARABU SR white), aby byl skryt pohled na elektronické ustrojení součástky pod pokoveným skleněným ozdobným kamenem. Zástavba skleněného kamene obsahovala testovací dotykový panel s fůnkcí nasvícení při kontaktu. Na tento panel byl umístěn ozdobný kámen tak, že nepohledová (pokovená, lakovaná, facetovaná) strana kamene ležela na testovacím panelu, pohledová, nezušlechtěná strana kamene sloužila jako dotykové tlačítko. V zástavbě byly vedle sebe testovány vzorky s povrchovou úpravou Sample 1 a Sample 2. Testovaná funkčnost snímání přesného signálu dotykových bodů pod skleněným kamenem na dotykovém panelu byla vložením kamene do této zástavby ovlivněna naprosto minimálně, u obou variant povrchového zušlechtění byla zachována plná citlivost na dotyk. Jediným rozdílem byla ostrost kontur laserovaných znaků při průchodu světla pocházejícího z podkladového panelu. Varianta povrchového zušlechtění Sample 2 s aplikací finální fůnkční vrstvy „PC nanosial“ měla pohledově zřetelnější rozhraní mezi linií písma a okolní vrstvou, oproti variantě Sample 1, kde byly ostré kontury písma nahrazeny spíše difúzním přechodem.
Příklad 2
Sodno-křemičitý částečně leštěný složitý 3D tvar o tloušťce skla 103 * 82 * 32 mm byl částečně zdobně facetován (viz. obrázek 2). Spodní nepohledová strana dále obsahovala drobný aretační kolík sloužící k přesnému umístění skleněného dílu v zástavbě. Celý díl byl umyt na optickou kvalitu a následně byla nepohledová, nefacetovaná strana pokovena vícevrstvým systémem křemíku, hliníku, jejich směsí a oxidů metodou magnetronového naprašování. Finální tloušťka vrstvy ve středové ploše byla v rozptylu 500 až 600 nm v závislosti na poloze, na šikmých facetách kolem aretačního kolíku byla tloušťka přibližně 700 nm. Nerovnoměrnost vakuově naprašované vrstvy je dána geometrií kamene a zcela odpovídá technologické praxi. Na výslednou optickoestetickou hodnotu vnímané barvy i kvality pokovu nemá tato nerovnoměrnost vliv.
-5 CZ 309388 B6
Následně byl 3D díl lakován pigmentovaným nástřikem dvoukomponentního polyurethanového laku (Tikkurila Temadur) v tloušťce cca 12 000 nm a po zasušení přechozího filmu lakován dalším nástřikem nové finální funkční vrstvy „PC nano black Sial“ v tloušťce cca 3000 nm o složení 25 % hmotn. koloidního oxidu křemičitého, 45 % hmotn. encapsulovaného lístkového hliníku v zrnitosti 30 až 80 pm, 5 % hmotn. pigmentu na bázi FcíCC (Bayer Bayferrox 316) a 25 % hmotn. polyisokyanátem natužené směsi epoxidové a polyetherové pryskyřice (Hexion Epikote Resin 240 + BASF Lupranol 2048, tvrzené Bayer Desmodur L 75) - tedy s aplikací finální funkční vrstvy „PC nanosial“. Po vytvrzení lakového systému byl lak porušen laserováním, vepsány byly symboly režimů automatické řadicí páky na test estetické kvality při průchodu světla. Ty byly přetištěny bílou barvou (MARABU SR white), aby byl skryt pohled na světelný panel, na který byl skleněný díl v zástavbě umístěn.
Díl byl testován usazený ve zkušební zástavbě řadicí páky osobního automobilu a podsvícen bílým světlem o intenzitě světelného toku 700 Im. Rozhraní mezi linií písma a okolní vrstvou bylo ostré, kontury písma byly zřetelně čitelné. Mechanicko-vibrační zatížení potvrdilo vynikající odolnost nátěru proti poškrábání, u testovaných vzorků nebylo detekováno poškození.
Z důvodů vysokých kvalitativních nároků na díly automobilových interiérů byl skleněný 3D tvar designovaný pro užití jako součást řadicí páky - voliče režimu zušlechtěný podle popisu výše testován na požadované odolnosti s výstupy shrnutými v tabulce 4.
Tabulka 4
ozn. | název testu | specifikace dle normy | hodnocení |
1. | Teplotní odolnost | CSN EN 60068-2-2 | vyhovuje |
2. | Cyklické environmentální stárnuti | PV 1200 | vyhovuje |
3. | Odolnost vůči světlu | PV 1303 | vyhovuje |
4. | Odolnost vůči slunečnímu svitu | DIN 7522O-D-IN1-T | vyhovuje |
5. | Nizko-teplotní stárnuti | ČSN EN 60068-2-1 | vyhovuje |
6. | Test hořlavosti | TL 1010 1 SOP-VZK-16 | vyhovuje |
Průmyslová využitelnost
Předmětem využitelnosti jsou zdobné kameny z materiálů, jako je krystalové sklo, barevné, šperkové materiály typu kubické zirkonie, sklokeramiky, akrylátových skel, popř. i plně přírodních materiálů, které jsou částečně pokoveny nejrůznějšími typy vakuových souvrství, lakovány a následně upravené přidanou novou finální fůnkční vrstvou „PC nanosial“ podle tohoto vynálezu. Předmětem vynálezu je nová finální fůnkční vrstva, výrazně navyšující možnost užití kamenů jako nejrůznějších zdobných krytek elektronických či mechanických spínačů a senzorů díky výraznému navýšení mechanické odolnosti proti poškrábání nátěru při užívání v zástavbách spínačů a navýšení stínění světelného toku, které umožňuje užití i velmi silných světelných zdrojů při nasvícení spínače bez ztráty funkčnosti spínače či zkrácení jeho životnosti. Možnosti užití této vrstvy jsou spjaty se zdobnými kameny jako součástmi krytek a spínačů, které lze uplatnit v oblasti interiérových spínačů v domácnostech, koupelnách, nejrůznějších dekoračních zařízeních, ale i v interiérech automobilů a dalších vozidel.
Claims (2)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Souvrství tenkých depozitních a lakových vrstev ozdobného facetovaného funkčního kamene, vyznačující se tím, že je umístěno na zadní straně ozdobného facetovaného funkčního kamene, a že se skládá z reflexních vrstev a krycích lakových vrstev o tloušťce 4 pm až 20 pm, které jsou doplněny finální funkční vrstvou umístěnou buď na reflexních vrstvách nebo na krycích lakových vrstvách a vytvořenou z 10 až 35 % hmotn. nano/koloidního oxidu křemičitého nebo nano/koloidního oxidu hlinitého, dále z 30 až 50 % hmotn. encapsulovaného lístkového hliníku v zrnitosti 15 až 80 pm, 2 až 10 % hmotn. FesO4 v zrnitosti 3 až 50 pm a 10 až 40 % hmotn. polyisokyanátem natužené směsi epoxidové a polyetherové pryskyřice, přičemž dosažená neprůsvitnost vrstev se pohybuje na úrovni min. 60 000 000 cd/m2 a přičemž dosažená tvrdost vrstev se pohybuje na úrovni 300 až 420 MPa.
- 2. Způsob přípravy souvrství tenkých depozitních a lakových vrstev ozdobného facetovaného funkčního kamene podle nároku 1, vyznačující se tím, že na zadní stranu ozdobného facetovaného funkčního kamene se nejprve nanáší reflexní vrstvy a krycí lakové vrstvy, a poté se nanáší finální funkční vrstva pomocí lakařských technik, jako jsou metody spray coating, sítotisk, roller coating, dip coating v závislosti na tvaru a velikosti dekorovaného kamene, přičemž tato finální funkční vrstva se aplikuje přímo na reflexní vrstvy, nebo do mokrých krycích lakových vrstev, ale i samostatně po nanesení reflexních vrstev a krycích lakových vrstev.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2020-473A CZ309388B6 (cs) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | Souvrství tenkých depozitních a lakových vrstev ozdobného facetovaného funkčního kamene |
EP21192770.2A EP3960717A1 (en) | 2020-08-25 | 2021-08-24 | A multi-layer of decorative faceted fashion jewellery stones for technical use |
US17/411,755 US20220061479A1 (en) | 2020-08-25 | 2021-08-25 | Multi-layer of decorative faceted fashion jewellery stones for technical use |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2020-473A CZ309388B6 (cs) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | Souvrství tenkých depozitních a lakových vrstev ozdobného facetovaného funkčního kamene |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2020473A3 CZ2020473A3 (cs) | 2022-03-09 |
CZ309388B6 true CZ309388B6 (cs) | 2022-11-09 |
Family
ID=79877187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2020-473A CZ309388B6 (cs) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | Souvrství tenkých depozitních a lakových vrstev ozdobného facetovaného funkčního kamene |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220061479A1 (cs) |
EP (1) | EP3960717A1 (cs) |
CZ (1) | CZ309388B6 (cs) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1119227A1 (en) * | 1998-09-28 | 2001-07-25 | Ibiden Co., Ltd. | Printed wiring board and method for producing the same |
CZ20003693A3 (cs) * | 2000-10-06 | 2002-05-15 | Preciosa, A. S. | Nástroj pro leątění skla |
CZ2014521A3 (cs) * | 2014-08-01 | 2016-06-15 | Preciosa, A.S. | Způsob povrchového barvení syntetických kamenů |
EP3409719A1 (en) * | 2016-01-27 | 2018-12-05 | Zeon Corporation | Latex composition |
US20190289968A1 (en) * | 2018-03-21 | 2019-09-26 | Laura A. Hunter | Magnetic dermal adhesives, accessories, and related methods |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10273371B2 (en) * | 2016-07-25 | 2019-04-30 | Basf Coatings Gmbh | Method of forming a slurry of encapsulated pigment for an aqueous topcoat coating composition |
EP3524462A1 (en) * | 2018-02-13 | 2019-08-14 | D. Swarovski KG | Decorative composite body |
-
2020
- 2020-08-25 CZ CZ2020-473A patent/CZ309388B6/cs unknown
-
2021
- 2021-08-24 EP EP21192770.2A patent/EP3960717A1/en active Pending
- 2021-08-25 US US17/411,755 patent/US20220061479A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1119227A1 (en) * | 1998-09-28 | 2001-07-25 | Ibiden Co., Ltd. | Printed wiring board and method for producing the same |
CZ20003693A3 (cs) * | 2000-10-06 | 2002-05-15 | Preciosa, A. S. | Nástroj pro leątění skla |
CZ2014521A3 (cs) * | 2014-08-01 | 2016-06-15 | Preciosa, A.S. | Způsob povrchového barvení syntetických kamenů |
EP3409719A1 (en) * | 2016-01-27 | 2018-12-05 | Zeon Corporation | Latex composition |
US20190289968A1 (en) * | 2018-03-21 | 2019-09-26 | Laura A. Hunter | Magnetic dermal adhesives, accessories, and related methods |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220061479A1 (en) | 2022-03-03 |
EP3960717A1 (en) | 2022-03-02 |
CZ2020473A3 (cs) | 2022-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10066069B2 (en) | Decorative coatings for plastic substrates | |
US9388070B2 (en) | Glass or glass-ceramic composite material and method for producing same | |
RU2569356C1 (ru) | Способ формирования превосходного многослойного пленочного покрытия | |
EP2086899B1 (fr) | Procede de fabrication d'une plaque vitroceramique | |
RU2686175C1 (ru) | Многослойная покровная пленка и изделие с покрытием | |
EP2935136B1 (fr) | Article vitroceramique a affichage lumineux | |
EP1375604A1 (en) | Transparent coated metal sheet containing effect pigments coated with metal oxide | |
WO2018167413A1 (fr) | Article vitroceramique a affichage lumineux | |
JP2006282886A (ja) | 電磁波透過光輝性塗料及び塗装製品 | |
US8077405B2 (en) | Optical article and method for producing the same | |
CZ309388B6 (cs) | Souvrství tenkých depozitních a lakových vrstev ozdobného facetovaného funkčního kamene | |
CN112631111A (zh) | 钟表组件 | |
AU2014286904B2 (en) | Metal plate | |
RU2620325C2 (ru) | Зеркало с необязательным слоем защитной краски и/или способы его изготовления | |
KR20110011719A (ko) | 장식용 기판, 특히 컬러 효과가 있는 인조 보석과, 장식용의 투명 기판에 대해 컬러 효과를 얻기 위한 방법 | |
EP3898542B1 (fr) | Article vitroceramique | |
WO2022033741A1 (fr) | Composant noir et son procede de fabrication | |
CN112639031B (zh) | 显示器件及其制造和用途 | |
EP3898541B1 (fr) | Article vitroceramique | |
GB2419306A (en) | Decorating ceramic articles | |
JP4490648B2 (ja) | 表示板 | |
DE102022113597A1 (de) | Artikel mit einer dekorativen beschichtung und verfahren zu dessen herstellung | |
CH717875A2 (fr) | Composant noir et son procédé de fabrication. |