DK156418B - Fremgangsmaade ved stoebning af en plastfolie og udstyr til udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

DK 156418 B

Opfindel’sen angâr en fremgangsmâde ved fremstil-ling af en folie af plastmateriale ved gydning af plast-materialet eller af en blanding af materialets reaktive bestanddele pâ et bevægeligt, plant og i det væsentlige 3 vandret underlag,under dannelse af en vulst af plastmateriale pâ underlaget pâ opstremssiden for materialetilferselszonen, og hvor underlaget bringes i bevaegelse sâledes, at der pâ underlaget dannes et tyndt, kontinuert lag af plastmateriale, og hvor det pâ underlaget paforte materiale ved opstâende trykfald forhindres i frit at strom-^ me i retning modsat bevægelsesretningen.

Man kender forskellige metoder til fremstilling af lag af plastmateriale ved gydning af en væske pâ et un-derlag. For eksempel kan et sâdant lag pâf0res ved hjælp af en menisk. Der tilvejebringes en materialemenisk, 15 der holdes under overfladespænding mellem spalten pâ den fordeler, der afgiver det flydende materiale, og underlaget. Ved relativ bevægelse af underlaget kan man der-efter vedvarende bortlede væsken fra menisken, der fort-sat gendannes af væskefordeleren.

20 Denne pâf0ringsmetode indebærer, at der er en rela tion mellem spændingen pâ overgangsfladen mellem det un-derlag, der skal beklædes, og overfladespændingen pâ væsken, og den kan kun benyttes for væsker, der ikke fugter underlaget. Desuden er metoden særlig vanskelig, nâr man 25 0nsker at opnâ et fejlfrit lag af konstant tykkelse, hvilket imidlertid er meget vigtigt, hvis man 0nsker at fremstille lag med tilstrækkelig optisk kvalitet til, at de for eksempel kan anvendes i en laminatrude. Især vil den mindste fejl i fordelerspalten forârsage fabrikati-30 onsfejl.

Man kender ogsâ en metode, hvor det flydende materiale str0mmer eller ekstruderes over et underlag. I sâ fald vil hele det pâf0rte materiale direkte medbringes af det bevægelige underlag til dannelse af folien. Str0m-33 ningen er laminær. Denne teknik er vanskelig at ud0ve til dannelse af tynde lag af en godstykkelse pâ f.eks. nogle fâ tiendedele millimeter eller mindre.

DK 156418 B

2

Man Icenûer QndViâSPê SR IMterialepâiMringsmetode til dannelse af et lag pâ et bevægeligt underlag, hvor mate-rialet pà det underlag, der skal beklædes, danner en for- tykkelse, der strækker sig i retning modsat bevægelsesret-5 ningen for underlaget. Med denne metode er man i stand til at fremstille et tyndt og ensartet lag, uanset det pâ-f0rte flydende materiales fugteevne. Imidlertid er der i den vulstlignende materialefortykkelse d0de zoner, hvori materialet stagnerer. Dette er særligt generende, nâr man fremstiller et transparent lag ved pâf0ring af en blan-ding af bestanddele, der under pâf0ringen reagerer med hinanden. I sâ fald vil de materialepartikler eller-dele, der befinder sig i de d0de zoner af vulsten, være meget ældre end de materialepartikler, der direkte pâf0res un-

1 C

derlaget. En vibration i underlaget eller de mindste st0d, der f.eks. skyldes, at et nyt underlagselement lig-ger til det foregâende element, hvis underlaget f.eks. bestâr af en række plane elementer, sâsom glasplader, be-virker en forstyrrelse i vulsten og dens d0de zoner og 20 dermed risiko for, at der medbringes materialepartikler fra nævnte d0de zoner til underlaget, hvorved der dannes et heterogent lag med materialepartikler af forskellig aider og dermed raere eller mindre fremskreden polymérisations til stand.

? ζ Pâ denne mâde opstâr der optiske fejl, sâsom f.eks. striber, og den færdige folie kan ikke bruges i en lamina trude .

Opfindelsen giver anvisning pâ en fremgangsmâde, som g0r det muligt ved gydning pâ et plant underlag at opnâ 3 0 en folie af udmærket optisk kvalitet, hvilken folie op-fylder normkravene til bilruder, har en konstant tykkelse og i det væsentlige over hele bredden og hele tykkelsen indeholder partikler af i hovedsagen samme aider.

DK 156418 B

3

Med henblik herpâ er fremgangsmâden if0lge opfindelsen ejen-datmelig ved,at plastmaterialet pâfores under et tryk,der jævnt aftager fra midten til kanteme af det pâforte lag sâledes,at vuls-ten har en regelmæssig konveks form over i det væsentlige hele bred- 5 den af den pâ underlaget tilvejebragte folie.

Denne fremgangsmâde giver et lag dvs. en folie, hvor den overste og den nederste del bestâr af materia-lepartikler, der i hovedsagen har samme aider generelt over hele bredden af laget med undtagelse af kanterne.

1q Disse kanter indeholder materialepartikler, der efter at være blevet tilbageholdt en tid i vulsten mellem den ovre, den nedre og den direkte strom progressivt slip-per ud ved en tværgâende bevægelse i forhold til bevæ-gelsesretningen for underlaget. Disse materialepartikler 15 er væsentligt ældre end de materialepartikler, der i hovedsagen udgor hele laget, og skader derfor ikke den gode kvalitet i resten af laget, eftersom de befinder sig i zoner, der senere vil blive f jernet.

Det st0bte materiales vedhæftning til underlagets 2o overflade mâ ikke være for svag, idet materialet ellers dârligt bringes med af underlaget, og vulsten, hvori der i sa fald opstâr ukontrolleret turbulens, overhovedet ikke er stabil.

I sâ fald risikerer man ogsâ, at der dannes linser 25 pâ den side af laget, der er i kontakt med underlaget.

Vedhæftningen mâ imidlertid ikke være for kraftig, idet den færdigpolymeriserede folie i sâ fald ikke kan losnes fra underlaget eller kan skades, nâr den l0snes fra dette underlag.

30 Afhængigt af st0bematerialet og st0beunderlaget kan overfladen pâ dette underlag pâ forhând pâf0res et klæbe-middel, nâr den naturlige vedhæftning mellem det st0bte materiale og underlaget er for svag, eller med et 10sne-middel, nâr denne vedhæftning er for kraftig.

35 Ved st0bning af en polymer eller af en blanding af polymerens bestanddele pâ et glasunderlag kan man som klæberaiddel eksempelvis anvende organo-silaner.

DK 156418 B

4

Scm 10snemiddel kan man anvende stearater, siliconer, fluorerede hydrocarbider, paraffin, voks eller et additi-onsprodukt af ethylenoxid.

Disse produkter eller andre egnede produkter kan og-5 sâ benyttes, nâr st0beunderlaget bestâr af plastmateria-le, métal, ©sv.

Behandlingen af underlagets overflade kan ske ved befugtning af denne overflade med en væske, der indehol-der klæbemidlet eller l0snemidlet, efterfulgt af en for-10 dampning af væskefasen. Forskellige metoder kan anvendes til pâf0ring af behandlingsmidlet pâ underlagets overflade, eksempelvis overrisling, forst0vning osv.

I henhold til fremgangsmâden if0lge opfindelsen er der, som tidligere nævnt, en del af det materiale, der 15 tilf0res underlaget, som medbringes af dette underlag i dets bevægelsesretning, medens en anden del af dette materiale danner vulsten og vedvarende og regelmæssigt f0-der vulsten for at holde den i den tidligere nævnte s ta-bile tilstand.

20 Opfindelsen angâr ogsâ et udstyr til udovelse af fremgangsmâden, og af den art, hvor der oven over underlaget findes et stobehoved udformet med en stobespalte, der strækker sig over i det væsentlige hele bredden af underlaget, hvilket udstyr er ejendommeligt ved, at spal-25 tens tværmâl aftager fra midten af spalten til spaltens ender.

Pâ denne mâde opnâr man en storre materialemaengde i det midterste omrâde end ved kanterne. Spalten kan ogsâ forsynes med materialet gennem en enkelt tilgangs-30 âbning, der fortrinsvis er beliggende centrait. Pâ denne mâde vil materialestrommene være symmetriske i forhold til midterplanet vinkelret pâ stobelinjen. Herved vil de to kanter af folien, der indeholder ældre materiale-partikler, være af samme starrelsesorden og hâve en be-35 grænset bredde.

DK 156418 B

5

St0bespaltens udmunding er sâledes indrettet, at det udstr0mmende materialelag er kontinuerligt over hele længden af spalten.

En for stor afstand mellem spaltens udmunding og 5 st0beunderlaget kan f0re til, at der opstâr brud i det kontinuerlige lag, og at der dannes tynde trâde af mate-riale. I sâ fald vil vulsten miste sin stabilitet.

Opfindelsen forklares nærmere i det f0lgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor 10 fig. 1 illustrerer fremgangsmâden if0lge opfindelsen og viser den materialevulst, der dannes pâ st0beunderla-get, set i et snit parallelt med bevægelsesretningen for underlaget, fig. 2 den pâ underlaget tilvejebragte vulst, set 15 ovenfra, og fig. 3 og 4 forskellige udf0relsesformer for st0be-arrangementet.

Fig. 1 og 2 viser vulsten 1, nâr den allerede er tilvejebragt og befinder sig i stabil tilstand pâ det 9 Π underlag 2, der skal beklædes med flydende materiale fra en fordeler 3. Vulsten 1 strækker sig pâ opstr0mssi-den for st0bespalten 4 og omfatter i det væsentlige to hovedzoner A og B og en mellemzone .C. Zonen A dannes af en materialestr0m 5, der hidr0rer fra den bageste del 25 af st0bespalten og str0mraer bagud til dannelse af den 0vre str0m 6, der senere kommer i ber0ring med underla- gets overflade 7 og medbringes af denne overflade og danner en nedre str0m 8, der udg0r den nederste del 9 af folien 10. Materialepartiklerne opholder sig nogle 30 fâ sekunder i denne zone.

Zonen B omfatter materialepartikler, der hidr0rer fra en central str0m 11. I denne zone drejer materialepartiklerne om sig selv i en skrueviklet bevægelse fra midten af vulsten hen mod kanterne.

35

Amplituden af bevægelsen aftager progrèssivt i ret-ning mod kanterne. Vandringen fra midten til kanterne

DK 156418 B

6 varer flere minutter. De materialepartikler, der hidr0rer fra denne zone, danner foliens kanter 12.

Den tredje, mindre zone C mellem zonerne A og B in-deholder materialepartikler, der hidr0rer fra en central 5 str0m 13. Disse partikler udf0rer rundt om zonen B en bevægelse af samme art som i zonen A og forgrener sig til dannelse af en str0m 14, der udg0r et tyndt lag 15 i folien, og en str0m 16, der vender tilbage til zonen B og i denne zone f01ger den tidligere omtalte skruevik-10 lede bevægelse for materialepartiklerne i denne zone. Varigheden af materialepartiklernes ophold i zonen C og str0mmen 14 er pâ nogle fâ sekunder fra det tidspunkt, hvor de udmunder fra spalten, til det tidspunkt, hvor de danner laget 15 i folien.

15 Den 0verste del 17 af folien dannes af en direkte materialestr0m 18 fra den forreste del af st0bespalten.

Varigheden af materialepartiklernes ophold i denne str0m fra det 0jeblik, hvor de forlader spaltens udmun-ding, til det 0jeblik, hvor de afsættes pâ underlaget, 20 er ca. 1 sekund.

Str0mmene 5, 13, 11 og 18 danner tilsammen det nedstr0mmende, tynde og kontinuerlige materialelag.

Ved ud0velse af fremgangsmâden ved hjælp af et st0-behoved med skraber som vist i fig. 1 forhindrer skrabe-25 ren 19 materialet i frit at str0mme ud pâ nedstr0ms-siden og opretter trykfald mellem spaltens udmunding og st0behovedets udgangsâbning.

Skraberen kan ogsâ virke som forankringspunkt for materialet, der trækkes af det bevægelige underlag. For 30 i sâ fald at undgâ d0de zoner, som f.eks. zonen D mellem spaltens udmunding og passagen under skraberen, b0r st0-behovedets grænseflade 20 fortrinsvis være sâledes ud-formet, at den ikke danner en spids vinkel med skraberen.

Med henblik herpâ kan man for eksempel anvende et st0be-35 hoved, hvor grænsefladen pâ udgangslæben 21 har en vis hældning, som vist i fig. 3, eller et st0behoved, hvor

DK 156418 B

7 udgangslæben 21, som vist i fig. 4, ligger nærmere un-derlaget end læben 22 pâ opstr0mssiden.

For at undgâ at det st0bte materiale nâr frem til kanterne af underlaget 2, kan man anvende organer 23, 5 der begrænser bredden af folien. Man kan for eksempel anvende glidesko, der har fast forbindelse med st0be-hovedet og glider pâ st0beunderlaget.

De materialepartikler, der udg0r folien, har over det meste af foliens bredde nogenlunde den samme aider 10 fra det 0jeblik, hvor de forlader st0bespalten, til det 0jeblik, hvor de danner folien. Nâr materialet bestâr af en blanding af forskellige bestanddele, der indbyrdes reagerer til dannelse af f.eks. en polymer, vil de derfor over hele foliens tykkelse befinde sig i nogenlunde den 15 samme polymerisationstilstand. Herved undgâr man optiske fejl, der for eksempel skyldes forskelle i brydnings-indeks.

Stabiliteten af vulsten er af afg0rende betydning for opnâelse af et kvalitetsprodukt. En væsentlig fordel 20 ved fremgangsmâden if01ge opfindelsen er, at vulsten, der g0r det muligt at fremstille en folie af god optisk kva-litet, ogsâ er meget praktisk og effektivt regulerings-middel.

Vulstens ydre form afhænger af viskositeten i det 25 st0bte materiale og dermed af materialets beskaffenhed og temperatur. Denne form afhænger ogsâ af bevægelses-hastigheden og temperaturen af underlaget. En variation i vulstens ydre form angiver, at der er en ændring i st0beforholdene.

30 Ved at opretholde vulstens konvekse form og stabili- tet fâr man ogsâ sikkerhed for, at man opnâr et produkt af god optisk kvalitet.

Denne kontrol in situ g0r det muligt i pâkommende tilfælde hurtigt at reagere for at retablere en korrekt 33 st0bning og herved undgâ et stort spild af produkt.

DK 156418 B

8 X det f0lgende angives et eksempel pâ ud0velse af fremgangsmâden ved fremstilling af en folie af termo-hærdbar polymer, navnlig polyurethan, pâ et bevægeligt, plant glasunderlag.

5 Et plant underlag af glas beklædes med en opl0sning af et 10snemiddel, der f.eks. er et additionsprodukt af ethylenoxid med almen formelî - X - (C2H40)n - R2 , 10 hvor repræsenterer en alkylgruppe med ca. 8-18 carbonatomer eller en alkyl-arylgruppe med 6-12 carbon-atome r i s idekæden, R2 repræsenterer en af f0lgende grupper: S03M*f P03M2} C0-CH(S03M); CO - C^-COOM; CH2C00M, 15 hvor M er et alcalimetal, X er en af f01gende grupper: O, COO eller CONH, og n repræsenterer et helt tal mellem 1 og 100.

Man fordamper væskefasen samtidigt med, at man brin- 20 o ger glasunderlaget op til temperatur pâ 70 C.

Idet underlaget meddeles en ensartet transportbevæ-gelse med en hastighed pâ f.eks. 2 m pr. minut, foretager man en st0bning af en blanding af f0lgende monomère, der 25 pâ forhând afgasses for at undgâ, at der dannes bobler i folien.

1000 g polyether med en molekylvægt pâ ca. 450 op-nâet ved kondensation af 1,2-propylenoxid med 2,2-bis (hydroxymethyl)-1-butanol, hvilken polyether har et ind-3Q hold af fri hydroxylgrupper pâ ca. 10,5-12%, f.eks. det produkt, der af firmaet BAYER AG sælges under betegnelsen DESMOPHEN 550 U, og - 1000 g 1,6-hexandiisocyanat biuret med et indhold af frie isocyanatgrupper pâ ca. 21-22%, f.eks. det produkt, der af firmaet BAYER AG sælges under betegnelsen DESMODUR N/100.

DK 156418 B

9

Inden man blander monomerene samrnen, tilsættes poly-etheren 23 g antioxydant, nemlig 2,6-di(t-butyl)-4-methyl-phenol, f.eks. det produkt, der af firmaet SHELL sælges under betegnelsen IONOL, samt 0,5 g katalysator, nemlig 5 tindibutyl-dilaurat.

Denne blanding pâf0res underlaget, nâr den har en viskositet pâ ca. 0,8 Pa.s og en .temperatur pâ ca. 20°C, eksempelvis ved hjælp af et st0behoved, der har en lang, snæver spalte med helt glatte siJfevægge og med konstant 10 spaltebredde pâ nogle fâ tiende'dêie millimeter, f.eks.

0,3 mm, hvilken spalte trykf0deslïïïïed blandingen fra en ovenliggende f0dekanal. Denne struktur giver mulighed for gydning af et tyndt og kontinuerligt materialelag.

Det anvendte st0behoved skal ogsâIlade materialet str0m-Ί-5 une ud i retning mod opstr0mssiden til dannelse af vul-sten, hvorfor st0behovedeb, nâr det befinder sig i st0be-;position oven over underlaget, efterlader et tilstrække-ligt mellemrum mellem s±n underkant og underlaget pâ op-.str0mssiden for spalten. Man kan for eksempel anvende 20 et st0behoved ,af den art, der er beskrevet i fransk pa-tentskrift nr. 2.347.170. I det foreliggende udf0rel-seseksempel anvender man et st0behoved, hvor læben pâ nedstr0mssiden har en tykkelse d^ pâ ca. 22 mm, medens skraberen 19 har en tykkelse d^ pâ ca. 5 mm og er sâle-25 des placeret, at underkanten befinder sig i en afstand d2 pâ ca. 2 mm lavere end underkanten 20 af nævnte læber.

Man opnâr den 0nskede struktur for vulsten og de forskellige materialestr0mme sam beskrevet i det foregâ-ende ved at placere st0behovedet i en veldefineret h0jde 50 over underlaget, idet afstanden d^ mellem skraberen 19 og underlaget 2 f.eks. er ca. 0,9 mm, sâledes at vulsten fâr en bredde, der tilnærmelsesvis er lig med bred-den af det pâf0rte lag. Man kan ogsâ indvirke pâ vulstens struktur ved en mindre ændring af temperaturen af under-^ laget.

DK 156418 B

10

Derefter iagttager man vulsten, soin har en bredde pâ ca. 40-50 mm, og som skal bibeholde sin form under hele fabrikationsprocessen, idet denne form eventuelt op-retholdes ved en mindre ændring af temperaturen af st0be-^ underlaget. Nâr st0bematerialet indeholder en reaktions-katalysator, kan man ogsâ indvirke pâ vulstens form ved at ændre koncentrationen af denne katalysator.

Materialet, som gydes i et lag, der fordeler sig i forskellige str0mme, medbringes af underlaget, pâ hvilket 10 det fortsætter sin polymerisering. Man opnâr til sidst en folie af polymeriseret materiale med konstant tykkelse pâ ca. 0,5 mm. Denne folie kan nemt l0snes fra underla get. Efter bortskæring af kanterne kan folien benyttes f.eks. i en laminatrude.

15 Pâ denne mâde kan man fremstille folier, der har en bredde pâ over 1 meter, eventuelt op til 2 meter, og som er meget homogène over det meste af deres bredde med und-tagelse af meget snævre kantomrâder, men man kan ogsâ fremstille folier af anden tykkelse fra nogle fâ hundrede-20 dele millimeter til nogle fâ millimeter.

I henhold til det foregâende udf0relseseksempel kan foliens tykkelse fastlægges af den nedre udgangsende af st0bearrangementet, eksempelvis nâr man anvender et st0-behoved med skraber. I sâ fald kan skraberen virke som 25 forankringspunkt til trækning af materialet ved hjælp af det bevasgelige underlag.

Tykkelsen kan ogsâ bestemmes af underlagets bevægel-seshastighed i forhold til st0bearrangementet.

I henhold til fremgangsmâden if01ge opfindelsen kan 30 man tilvejebringe et eller flere successive lag ved st0b- ning pâ et plant underlag. Pâ en eksisterende folie kan der tilvejebringes endnu en folie f0r eller efter, at den f0rste folie er totalt polymeriseret eller st0rknet. Pâ den folie af termohærdbart polyurethan, der er fremstil-35 let i henhold til det foregâende udf0relseseksempel, kan man st0be endnu en folie, der for eksempel har vedhasft^

Claims (5)

1. Fremgangsmâde ved fremstilling af en folie af plastmateriale ved gydning af plastmaterialet eller af 25 en blanding af materialets reaktive bestanddele pâ et bevægeligt,plant og i det væsentlige vandret underlag, un-der dannelse af en vulst af plastmateriale pâ underla-get pâ opstromssiden for materialetilforselszonen, og hvor underlaget bringes i bevægelse sâledes, at der pâ 30 underlaget dannes et tyndt, kontinuert lag af plastmateriale, og hvor det pâ underlaget pâforte materiale ved opstâende trykfald forhindres i frit at stromme i ret-ning modsat bevægelsesretningen, kendetegnet ved, at plastmaterialet pâfores runder et tryk, der jævnt 35 aftager fra midten til kanferme af det pâforte lag sâledes, at vulsfen har en regelmæssig konveks form over DK 156418 B i det væsentlige hele bredden af den pâ underlaget til-vejebragte folie.

2. Fremgangsmâde ifolge krav 1, kendeteg-n e t ved, at plastmaterialet tilfores med en storre 5 materialetilforselsmængde i den centrale del af det pâ-forte lag.

3. Fremgangsmâde ifolge krav 1 eller 2, k e n-detegnet ved, at vulstens konstante form op-retholdes ved ændring af bevægelsen eller ændring af 10 temperaturen af underlaget eller ændring af plastmate-rialekoncentrationen.

4. Fremgangsmâde ifolge ethvert af de foregâende krav, kendetegnet ved, at underlagets ved-hæftningsevne indstilles ved behandling med hæftestof- 15 fer eller læsnestoffer.

5. Udstyr til udovelse af fremgangsmâden ifolge ethvert af de foregâende krav og af den art, hvor der oven over underlaget findes et stabehoved udformet med en stobespalte, der strækker sig over i det væsentlige 20 hele bredden af underlaget, kendetegnet ved, at spaltens tværmâl aftager fra midten af spalten til spaltens ender.