DE2422543A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung optisch hochwertiger filme, folien oder platten - Google Patents

Description

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Anmelder: Saint-Gobain Industries
62. Bd. Victor Hugo
92209 Neuilly-sur-Seine/Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung optisch hochwertiger

Filme, Folien oder Platten

ErLe Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung optisch hochwertiger Filme, Folien oder Platten aus klar durchsichtigem Kunststoff durch Aufgießen einer Lösung, einer Schmelze oder eines Reaktionsansatzes auf eine sich "bewegende feste Unterlage mit polierter Oberfläche. Sie umfaßt ebenfalls geeignete Vorrichtungen für die Durchführung dieses Verfahrens.

Optisch hochwertige Filme oder Folien aus Kunststoff werden nach dem gattungsgemäßen Verfahren in der Weise hergestellt, daß die Lösung, die Schmelze oder der Reaktionsansatz in flüssiger Form mit einem geeignetem Auftragesystem, beispielsweise einer Breitschlitzdüse, einem Rakelsystem oder einem. Gießkopf, auf polierte Trommeln oder auf endlose beheizbare Metallbänder mit hochglanzpolierter Oberfläche aufgegossen wird. Der Kunststoff härtet unter V7ärmeeinwirkung aus und wird als endlose Folie oder Film von der Unterlage abgehoben.

Es läßt sich bei diesem bekannten Verfahren nicht vermeiden,

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daß die polierte Metalloberfläche der Gefahr von mechanischen Beschädigungen ausgesetzt ist. Auch kann durch den ständigen Gebrauch, des Bandes die Qualität der Oberflächenpolitur leiden. Es besteht daher die Gefahr, daß mit zunehmender Betriebszeit die (ptische Güte der so hergestellten Kunststoffolie beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem die Gefahr einer Verschlechterung der optischen Güte der Kunststoffolie durch Abnutzung bzw. Beschädigung der Oberfläche der Unterlage, auf die der Kunststoff aufgegossen wird, beseitigt ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Lösung, die Schmelze oder der Reaktionsansatζ auf ein sich in horizontaler Richtung bewegendes endloses Glasband unmittelbar im Anschluß an die Herstellung des Glasbandes aufgegossen wird.

Durch das Verfahren nach der Erfindung wird zweierlei erreicht: Zum einen wird sichergestellt, daß stets eine frisch gebildete Unterlage zur Verfugung steht, deren Oberfläche weder abgenutzt noch beschädigt ist, da die Unterlage selbst soeben erst hergestellt wurde. Zum anderen wird die Tatsache ausgenutzt, daß polierte Glasoberflacheaheute immer noch die Oberflächen mit der besten Planität und Politur sind, die bei vertretbaren Kosten zur Verfügung stehen. Außerdem besteht ein weiterer wesentlicher Vorteil darin, daß mit verhältnismäßig geringen Mehrkosten die Aushärtestrecke beliebig verlängert werden kann. Schließlich gibt das Verfahren nach der Erfindung die Möglichkeit, verhältnismäßig breite Kunststoffolien herzustellen, denn die bestehenden Anlagen zur Herstellung von Glasbändern stellen Glasbänder mit wesentlich größeren Breiten her, als sie bisher

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als Metallbander für Bandgießmaschinen hergestellt werden konnten.

Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich beispielsweise durchführen in Verbindung mit einer Anlage, auf der ein mechanisch geschliffenes und poliertes Glasband kontinuierlich hergestellt wird.

In besonders vorteilhafter Weise kann das Verfahren nach der Erfindung aber in der Weise geführt werden, daß die Lösung, die Schmelze oder der Reaktionsansatz auf ein Glasband aufgegossen wird, das eine Feuerpolitur aufweist. Als Verfahren, die ein waagerechtes Glasband mit feuerpolierter Oberfläche liefern,.stehen insbesondere das Floatverfahren sowie die Waagerechtziehverfahren, beispielsweise das Libbey-Owens-Verfahren, zur Verfügung. Besonders wirtschaftlich ist es bei Benutzung eines Glasbandes mit feuerpolierter Oberfläche, wenn die Lösung, die Schmelze oder der Reaktionsansatz an einer Stelle auf das Glasband aufgegossen wird, an der dieses noch vom Herstellungsprozeß her eine erhöhte Temperatur aufweist, die dann für die Beschleunigung des Aushärteprozesses ausgenutzt werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung kann vor dem Aufgießen der Lösung, der Schmelze oder des Reaktionsansatzes auf das Glasband das Glasband oberflächlich von eventuell abgelagertem Staub oder sonstigen Verunreinigungen gereinigt werden.

Ferner ist es zweckmäßig, die Strecke der Förderbahn für das Glasband, auf der die Bildung der Kunststoffolie erfolgt, gegen den Einfluß von Verunreinigungen abzuschirmen.

Das Verfahren nach der Erfindung erlaubt es gemäß einer

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zweckmäßigen Weiterbildung, zwei oder mehr Kunststoffschichten aus demselben Material oder aus unterschiedlichen Materialien übereinander zu gießen. Damit können auf einfache Weise aus verschiedenen Materialien bestehende Verbundfolien hergestellt werden« Das läßt sich mit dem Verfahren nach der Erfindung deswegen besonders gut durchführen, weil für solche Verbundfolien verhältnismäßig lange Bänder erforderlich sind, solche langen Bänder aber, wie bereits erwähnt, bei Glasbandherstellungsanlagen ohne großen Mehraufwand zu realisieren sind«

Es ist zwar auch bereits bekannt, Kunststoffolien bzw. Filme oder Bänder durch Aufgießen der flüssigen Materialien auf ein Bad aus einer Flüssigkeit mit höherem spezifischen Gewicht herzustellen, indem man den Kunststoffilm über dieses Bad hinwegzieht. Bei diesem bekannten Verfahren steht aber die Kunststoffschicht stets unter Zugspannungen, wodurch einerseits die Oberflächenebenheit beeinträchtigt, und andererseits die Variationsmöglichkeiten für die Dicke und die Breite des Kunststoffilmes erheblich eingeschränkt werden.

Eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung zeichnet sich grundsätzlich durch eine an sich bekannte Anlage zur Herstellung eines Floatglasbandes, sowie durch ein hinter dem Kühlofen oberhalb des Glasbandes angeordnetes geeignetes Auftragesystem aus, beispielsweise einen Schlitzgießkopf, ein Rakelsystem oder eine Breitschlitzdüse.

V/eitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles für eine erfindungsgemäße Anlage. Die Zeichnungen zeigen, jeweils in schematischer Darstellung, in

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Fig. 1 die wesentlichen Teile einer Anlage nach der Erfindung, und

Jig. 2 eine für die Herstellung einer Verbundfolie geeignete Anlage.

Bei der in den Zeichnungen dargestellten Anlage wird als Gießunterlage ein nach dem "bekannten I¹Io at verfahren hergestelltes endloses Glasband benutzt. Die eigentliche Floatglasanlage entspricht dem bekannten Stand der Technik. . Sie ist als solche in den Zeichnungen nicht dargestellt. Derartige Floatglasanlagen sind beispielsweise in den deutschen Patentschriften 1 o1o 247 und 1 471 951 beschrieben.

Nachdem das Glasband 1 bei einer Temperatur von etwa 6oo°C von der .Metallbadfläche abgehoben wurde, wird es auf Transportwalzen 2 durch einen Kühlofen 3 geführt. In"diesem Kühlofen 3 bzw· auf einer sich daran anschließenden Kühlstrecke kann das Glasband so weit abgekühlt werden, wie es für den jeweiligen Zweck erforderlich ist.

Das Glasband 1, das sich in Richtung des Pfeiles F durch die Anlage bewegt, durchläuft sodann eine Waschmaschine bekannter Bauart. In dieser Waschmaschine 4 wird insbesondere die obere Oberfläche des Glasbandes von eventuellen Ablagerungen und Staub gereinigt, der sich innerhalb der Floatglasanlage bzw. innerhalb des Kühlofens auf der Glasoberfläche abgesetzt hat.

Unmittelbar hinter der Waschmaschine 4 läuft das Glasband 1, das nach wie vor auf angetriebenen Transportwalzen 2 geführt wird-, in ein geschlossenes Gehäuse 6, das das Glasband und die durch die Transportwalzen gebildete Transportstrecke auf allen Seiten umgibt und so für eine staubfreie Atmosphäre in der Gießzone sorgt. Das Gehäuse 6 weist

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eine Eintrittsöffnung 7 für den Eintritt des Glasbandes 1, und eine Austrittsoffnung 8 für den Austritt des beschichteten Glasbandes auf. Durch die Rohrstutzen 9 wird gefilterte, staubfreie und ggf. erwärmte bzw. konditionierte Frischluft in das Gehäuse 6 eingeführt, während die Abluft durch die Rohrstutzen 1o abgeführt wird. In dem Gehäuse 6 wird ein geringer Überdruck aufrechterhalten, wodurch vermieden wird, daß durch die öffnungen 7 und 8 ungereinigte Außenluft in das Gehäuse 6 eindringt.

Innerhalb des Gehäuses 6 sind oberhalb des Glasbandes 1 mehrere elektrische Heizvorrichtungen 11, 12 und I3,.14· angeordnet. Mit Hilfe dieser Heizvorrichtungen 11 bis 14 kann innerhalb des Gehäuses 6 jedes gewünschte Temperaturprofil eingestellt werden. Dabei dienen die Heizvorrichtungen 11, 13 in der Nähe des Einganges 7 dazu, das Glasband 1 vor dem Aufgießen des flüssigen Kunststoffes auf die hierfür optimale Temperatur aufzuheizen. Die Heizvorrichtungen 12 und 14 haben die Aufgabe, die aufgegossene Kunststoffschicht so zu erwärmen, wie es im Einzelfall für die Aushärtung am günstigsten ist.

Ebenfalls innerhalb des Gehäuses 6 ist ein Schlitzgießkopf angeordnet, mit dem das flüssige Kunststoffmaterial auf das Glasband 1 aufgegossen wird. Das flüssige Kunststoffmaterial wird durch eine oder mehrere Leitungen 17 dem Schlitzgießkopf zugeführt. Durch den Schlitzgießkopf wird der flüssige Kunststoff ilm 18 auf dem Glasband gebildet, der auf der Strecke zwischen dem Schlitzgießkopf und der Austrittsoffnung 8 aus den Gehäuse 6 sich zu einer erstarrten Schicht verfestigt, so daß die so gebildete Folie nach dem Austritt des Glasbandes aus dem Gehäuse 6 von dem Glasband abgelöst werden kann.

Zum Abheben der Folie 18 dient die oberhalb des Glasbandes

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angeordnete Abzugswalze 19, um die die !Folie 18 herumgeführt wird. Die erforderliche Spannung der Folie wird durch die.Spannrolle 2o gewährleistet. Nach nochmaligem Umlenken um die Walze 21 wird die Folie 18 durch ein Valzenpaar 22 geführt, durch das sie beidseitig mit je einer von den Vorratsrollen 23 ablaufenden Schutzfolie 24- versehen wird· Das mit den Schutzfolien versehene Folienband wird sodann über die Walze 25 umgelenkt und auf die Vorratsrolle 26 aufgerollt*

Anstelle von aufwickelbaren Folien können selbstverständlich auch dickere Filme oder Platten auf dieselbe Art hergestellt werden, die dann lediglich nach einem anderen Verfahren von dem Glasband 1 abzuheben sind.

Je nachdem, aus welchem Kunststoffmaterial die Folien, Filme oder Platten hergestellt werden, kann es sich empfehlen, vor dem Aufgießen des Kunststoffmaterials zunächst ein geeignetes Trennmittel auf das Glasband aufzubringen. Als solche eignen sich beispielsweise Stearate, Silikone, Fluorkohlenwasserstoffe, Paraffine oder Wachse.

In Figur 2 ist eine Vorrichtung dargestellt, mit deren Hilfe eine aus zwei Schichten bestehende Verbundfolie hergestellt werden kann. Wie bei der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung wird wiederum ein nach dem Flοatverfahren hergestelltes Glasband 30 als Gießunterlage benutzt, das nach Durchlaufen eines Rollenkühlofens zunächst eine Waschmaschine durchläuft. Hinter der - nicht dargestellten - Waschmaschine ist das Gehäuse y\ angeordnet, das das Glasband 30 und die die Transportwalzen 32 umfassende Transporteinrichtung umgibt. Das Glasband 30 tritt durch die öffnung 33 in das

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Gehäuse 3I ein und verläßt es durch die öffnung 34. Durch die Rciirstutzen 35 wird gefilterte staubfreie ggf. konditicnierte Frischluft in das Gehäuse eingeführt und durch die Rohrstutzen 36 wieder abgezogen. Die oberhalb des Glasbandes anordneten elektrischen Heizvorrichtungen 37 und die unterhalb des Glasbandes vorgesehenen Heizvorrichtungen 38 dienen zur Einstellung der optimalen Temperaturen für das Aufgießen des Kunststoffes und das Erstarren bzw. Aushärten des Kunststoffes zu der Kunststoffolie.

Kit Hilfe des Schlitzgießkopfes 4o wird zunächst die Trägerschicht 42 der Verbundfolie gegossen, die dann auf dem Weg bis zum Schlitzgießkopf 41 aushärtet bzw. erstarrt. Der Schlitzgießkopf 41 dient dazu, auf die Trägerschicht 42 eine zweite Schicht aus einem anderen Kunststoff aufzugießen, so daß eine aus zwei Schichten bestehende Verbundfolie 43 entsteht. Auf der Strecke zwischen dem Schlitzgießkopf 41 und der Austritbsöffnung 34- des Gehäuses wird die Verbundfolie mit Hilfe der Heizvorrichtungen 37 _? 38 so weit verfestigt, daß sie nach den Verlassen des Gehäuses 3I ohne Schaden von dem Glasband 3° abgehoben, und mit den gleichen wie in Figur 1 dargestellten Mitteln zu der Vorratsrolle 45 aufgewickelt werden kann.

Anstelle von zwei Schlitzgießköpfen können auch drei oder gegebenenfalls noch mehr Schlitzgießköpfe vorgesehen sein, so daß auch drei- oder mehrschichtige Kunststoffolien auf diese Weise hergestellt werden können.

Kit der beschriebenen Vorrichtung lassen sich grundsätzlich alle Kunststoffe verarbeiten, die bisher nach dem bekannten Troinsel- oder Bandgießverfahren verarbeitet werden können. Die Vorrichtung eig^net sich insbesondere für die Herstellung solcher Kunststoffolien, an die besonders hohe Anforderungen hinsichtlich

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der optischen Qualität, ά. h. insbesondere der Planparallelität, gestellt werden, und wie sie beispielsweise in Verbindung mit einer Glasscheibe als Windschutzscheiben für Kraftfahrzeuge oder als sonstige Sicherheitsglasscheiben benutzt werden. Die Herstellung derartiger Windschutzscheiben ist beispielsweise in den deutschen Patentanmeldungen P 22 2o 753.ο und P 22 28 299-1 beschrieben. Es hat sich gezeigt, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kunststoffolien aus den eingangs genannten Gründen den nach anderen Verfahren hergestellten Kunststoffolien überlegen sind.

In manchen Anwendungsfällen sind Kunststoffilme oder -folien erforderlich, die mit bestimmten Oberflächenschichten versehen sind, welche der Folie zusätzliche besondere Eigenschaften verleihen. So· können Beschichtungen erwünscht sein, die den Reibungskoeffizient verringern oder erhöhen, die Kratzfestigkeit verbessern, die Reflexion vermindern oder erhöhen u.a.m. In anderen Fällen können Kunststoffolien "erwünscht sein, die eine Farbschicht, eine Klebeschicht, eine Reaktionsvermittlerschicht oder eine beliebige andere Schicht auf einer Oberfläche aufweisen.

Derartige zusätzliche Oberflächenschichten können ebenfalls im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bereits im Zuge der Herstellung der Folien auf diese aufgebracht werden. Zweckmäßigerweise werden hierfür innerhalb des Behälters y\ an einer Stelle, woe die Kunststoffschicht erhärtet, eine oder mehrere Auftragevorrichtungen, beispielsweise in Form von Sprühvorrichtungen, angeordnet, durch die die gewünschte Substanz als Lösung, Dispersion oder Aerosol unmittelbar auf die frisch gebildete Oberfläche der Kunststoffolie aufgetragen wird.

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Claims (18)

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Patentansprüche

.\ Verfahren zur Herstellung optisch hochwertiger Filme, Folien oder Platten aus klar durchsichtigem Kunststoff durch Aufgießen einer Lösung, einer Schmelze oder eines Reaktionsansatzes auf eine, sich "bewegende feste Unterlage mit polierter Oberfläche, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung, die Schmelze oder der Reaktionsansatz auf ein sich in horizontaler Richtung bewegendes endloses Glasband unmittelbar im Anschluß an die Herstellung des Glasbandes aufgegossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung, die Schmelze oder der Reaktionsansatz auf ein eine Feuerpolitur aufweisendes Glasband aufgegossen wird.

3« Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung, die Schmelze oder der Reaktionsansatz auf ein vom Herstellungsprozeß des Glasbandes her noch heißes Glasband aufgegossen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3i dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung, die Schmelze oder der Reaktionsansatz auf ein nach dem Floatverfahren hergestelltes Glasband aufgegossen wird.

5· Verfahren nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung, die Schmelze oder der Reaktionsausalü auf ein nach einem Waagerechtziehverfahren, beispielsweise nach dem Libbey-Owens-Verfahren, hergestelltes Glasband aufgegossen wird.

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6* Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5? dadurch gekennzeichnet, daß die obere Oberfläche des ' Glasbandes vor dem Aufgießen der Lösung, der Schmelze oder des Reaktionsansatzes gereinigt wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufgießen der Lösung, der Schmelze oder des Reaktionsansatzes ein das spätere Loslösen der fertigen Kunststoffolie begünstigendes Trennmittel auf die Glasoberfläche aufgetragen wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des Glasbandes, in dem der flüssige Kunststoff aufgegossen wird und sich zu der fertigen Folie verfestigt, gegen das Eindringen von staubhaltiger Atmosphäre abgeschirmt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeschirmte Bereich des Glasbandes von gefilterter, staubfreier Luft durchströmt wird.

1o. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9i dadurch gekennzeichnet, daß das Glasband in dem Bereich, in dem der flüssige Kunststoff aufgegossen wird und sich zu der fertigen Folie verfestigt, beheizt wird.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer Verbundfolie aus mehreren unterschiedlichen Kunststoffen zwei oder mehr Schichten übereinander aufgegossen werden.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abziehen der fertigen Kunststoffolie von dem Glasband die Kunststoffolie beid-

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seitig mit einer Schutzfolie versehen, und mitsamt der Schutzfolien zu einer Vorratsrolle aufgewickelt wird.

13. Verwendung einer nach dem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 hergestellten Kunst-

• stoffolie für die Herstellung einer aus einer Glasscheibe und einer mit dieser verbundenen Kunststofffolie bestehenden Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Anlage zur Herstellung eines Floatglasbandes (1) sowie ein hinter dem Kühlofen (3) für das Glasband

■ (1) oberhalb des Glasbandes (1) angeordnetes, geeignetes Auftragesystem_; beispielsweise einen Schlitzgießkopf, ein Rakelsystem oder eine Breitschlitzdüse.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer aus mehreren Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung bestehenden Kunststofffolie zwei oder mehr Auf trage systeme, beispielsweise Breitschlitzdüsen (4o,41) vorgesehen sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kühlofen (3) für das Glasband und dem Auftragesystem, beispielsweise Schlitzgießkopf (16;4o), eine Waschmaschine (4) zum Reinigen der Gl as oberfläche angeordnet ist.

17· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Bereich des Schlitzgießkopfes (16) bzw. der Schlitzgießköpfe (4o,41" und den Bereich, in dem sich der aufgegossene Kunststoff zur Folie verfestigt, umgebendes, diesen Bereich gegen das Eindringen von Staub abschirmendes Gehäuse (6;31) vorgesehen ist.

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18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 17> dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Schlitzgießkopfes (16) bzw. der Schlitzgießköpfe (4o,4i) und in dem Bereich, in dem sich der aufgegossene Kunststoff zur Folie verfestigt, oberhalb und/oder unterhalb des Glasbandes (1; 3o) Heizvorrichtungen (11 bis 14; 37» 38) vorgesehen sind.

19· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 18, gekennzeichnet durch die Anordnung zusätzlicher Auftragevorrichtungen wie Sprühdüsen oder dgl, innerhalb des Behälters (3Ό zum Aufbringen einer zusätzlichen dünnen, die Oberflächeneigenschaften der Folie verändernden Beschichtung. " .

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