ES2267168T3

ES2267168T3 - Procedimiento para producir pelicula termoplastica con textura.

Info

Publication number: ES2267168T3
Application number: ES98309210T
Authority: ES
Inventors: Kenneth Lee Lilly
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1998-11-11
Publication date: 2007-03-01
Anticipated expiration: 2018-11-11
Also published as: CN1220192A; EP0916474A1; SG71168A1; DE69835064T2; JPH11240969A; CN1174852C; EP0916474B1; DE69835064D1

Abstract

PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR UN REVESTIMIENTO ENDURECIDO POR RADIACION ULTRAVIOLETA, RESISTENTE A LA ABRASION, SOBRE UNA SUPERFICIE DE UN SUBSTRATO POLIMERICO. EL MATERIAL DE REVESTIMIENTO NO ENDURECIDO ESTA PRACTICAMENTE LIBRE DE COMPONENTES VOLATILES NO REACTIVOS. EL PROCEDIMIENTO INCLUYE LAS ETAPAS DE: PRODUCIR UNA PELICULA DE POLICARBONATO TEXTURADA POR UN LADO Y PULIDA POR EL OTRO, APLICAR UN REVESTIMIENTO ENDURECIBLE AL LADO TEXTURADO DE DICHA PELICULA Y ENDURECER EL REVESTIMIENTO CON EL FIN DE FORMAR UNA SUPERFICIE LISA. LA PELICULA RECUBIERTA TIENE UNA ESCASA BIRREFRINGENCIA Y UNA ELEVADA TRANSMISION LUMINICA, DADO QUE COINCIDEN LOS INDICES DE REFRACCION DEL REVESTIMIENTO Y DEL SUBSTRATO.

Description

Procedimiento para producir película termoplástica con textura.

La invención se refiere a artículos termoplásticos revestidos y, más en particular, se refiere a procedimientos mejorados para proporcionar una superficie superior y una superficie inferior lisas a sustratos termoplásticos que son particularmente útiles en aplicaciones de medios ópticos, tales como discos CD-ROM. Tales aplicaciones requieren el uso de sustratos que tienen superficies pulidas en ambas caras y una birrefringencia de menos de veinticinco (25) nm. Entre otros requerimientos para aplicaciones en medios ópticos están incluidas resistencia a la abrasión, resistencia química y a la radiación UV. Además, las películas termoplásticas deben transmitir, más bien que reflejar, la luz para que sean aceptables para aplicaciones ópticas.

Generalmente, las películas de policarbonato tienen niveles aceptables de transparencia y resistencia mecánica, pero no tienen niveles aceptables de birrefringencia, resistencia a la abrasión, resistencia química y a la radiación UV y de lisura para aplicaciones ópticas. Por ejemplo, por lo general, las películas de policarbonato no revestidas tienen una birrefringencia alta, que es debida en parte a los niveles de tensiones residuales generadas en la película durante su formación. Esta tensión queda congelada en la película después del enfriamiento. Además, por lo general, las películas de policarbonato no revestidas tienen una mala resistencia a la corrosión y mala resistencia química. Las películas de policarbonato no revestidas son también susceptibles a la degradación por la radiación
UV.

El documento US-A-5281371 describe un procedimiento para formar una hoja sustrato para medios de grabado óptico que tiene un preformato sobre la superficie. Este procedimiento tiene las etapas de extruir una resina fundida para formar una hoja de resina fundida; prensar la hoja de resina fundida entre un rodillo espejo y un rodillo de resina antes del curado de la hoja de resina fundida, con lo que se forma una hoja de resina, estando situado el rodillo de resina en la cara del rodillo espejo y revestido en la superficie periférica con una resina; formar una capa de composición de resina fotocurable sobre la superficie de la hoja de resina con la que está en contacto el rodillo de resina, y formar el preformato sobre la capa de la composición de resina fotocurable.

Los revestimientos acrílicos curables por irradiación y los procedimientos para su aplicación a sustratos de policarbonato son conocidos. (Véase, por ejemplo, patente europea nº. 228.671). Si bien existen procedimientos convencionales para aplicar revestimientos acrílicos curables por radiación a películas de policarbonato, la adherencia de estos revestimientos curados al policarbonato subyacente es menor que la deseable. Además, los procedimientos convencionales no controlan cuidadosamente la lisura de las películas, que es crítica para aplicaciones ópticas. Por estas razones, las películas de policarbonato no han sido compatibles con las aplicaciones ópticas porque generalmente no se han alcanzado las propiedades de adherencia, transparencia y lisura antes de la presente
invención.

Las composiciones acrílicas de revestimiento convencionales, curables por irradiación son también problemáticas porque emplean disolventes no reactivos con el fin de reducir la viscosidad de las composiciones de revestimiento durante su aplicación a los sustratos de policarbonato. Estos componentes volátiles no reactivos se deben eliminar más tarde de los revestimientos aplicando un sistema de secado con aire a presión, que puede producir un revestimiento que tiene burbujas inaceptables, con una superficie rugosa. Tampoco es deseable usar composiciones de revestimiento que contienen niveles sustanciales de componentes volátiles no reactivos, tales como disolventes, porque crean recelos ambientales y de seguridad.

Las películas termoplásticas resistentes a la abrasión que tienen propiedades ópticas mejoradas se pueden producir por curado de una composición exenta de disolventes, curable por irradiación, después de aplicar a la superficie una hoja o película polímera. Este proceso de curado se puede realizar dirigiendo energía radiante a través del sustrato por la superficie opuesta a la que se está revistiendo. La "técnica de colada en frío" se describe en la patente U.S. nº. 5.468.542, expedida a Crouch. Aunque con las composiciones de revestimiento curables por irradiación descritas en la patente U.S. nº. 5.468.542, se pueden conseguir características mejoradas de la superficie, tales películas termoplásticas revestidas no son adecuadas para aplicaciones ópticas porque no se hace esfuerzo alguno para acoplar los índices de refracción del revestimiento y el sustrato con el fin de evitar la reflexión de luz en la interfaz (esto es, proporcionar un índice de refracción delta bajo).

En resumen, los procedimientos convencionales son inadecuados para producir una película termoplástica para uso en aplicaciones de medios ópticos, porque tales procedimientos no producen una película termoplástica que tenga niveles aceptables de resistencia a la abrasión, resistencia química y a la radiación UV, lisura y transparencia, junto con un índice de refracción delta bajo (esto es, la diferencia del índice de refracción del revestimiento y el sustrato). Específicamente, la birrefringencia, que está relacionada con la tensión residual de la película después de moldeo y enfriamiento, preferiblemente debe ser inferior a 25 nm. También, la película debe ser pulida en ambas caras para evitar la dispersión de la luz. Además, si se reviste la película, el índice de refracción delta debe ser suficientemente bajo para evitar una reflexión inaceptable de la luz en la interfaz.

En teoría se conoce generalmente también la producción de películas de policarbonato por extrusión de resina calentada y el paso de la resina extruida a través del espacio entre dos rodillos metálicos pulidos. Este procedimiento es inadecuado para producir películas de baja birrefringencia, porque introduce un nivel alto de tensión en las películas que hace que aumente la birrefringencia de tales películas.

A la vista de lo anterior, sería ventajoso proporcionar películas termoplásticas que fueran adecuadas para aplicaciones en medios ópticos. Sería, deseable, además, proporcionar un procedimiento eficiente para hacer tales películas, que soslayara los inconvenientes de la técnica anterior.

Consecuentemente, es un objetivo del la invención proporcionar películas termoplásticas revestidas cuyas superficies superior e inferior sean suficientemente lisas para evitar una inaceptable dispersión de la luz, y cuyo índice de refracción delta entre el revestimiento y la película sea suficientemente bajo para evitar una reflexión inaceptable de luz en la interfaz.

Es otro objetivo de esta invención proporcionar un procedimiento para producir películas termoplásticas revestidas, procedimiento que no requiera usar disolventes u otros compuestos volátiles que pueden conducir a imperfecciones en las películas y presenten recelos ambientales.

Es otro objetivo de esta invención proporcionar un procedimiento para hacer películas revestidas que presenten una buena adherencia entre el revestimiento y el sustrato película.

Aún es otro objetivo de esta invención proporcionar un procedimiento para hacer una película revestida que tiene una birrefringencia baja.

Es otro objetivo de la invención proporcionar un procedimiento para producir un sustrato de película con textura en una cara, pulida en una cara, que tenga una tensión residual baja, que esté revestida, para formar una película que tenga dos superficies lisas.

Es otro objetivo de la invención proporcionar un procedimiento para hacer una película termoplástica revestida que sea compatible con aplicaciones ópticas, en la que el revestimiento se adhiera fuertemente al sustrato.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona una película termoplástica revestida que comprende un sustrato termoplástico que tiene una superficie superior y una superficie inferior, en la que la mencionada superficie superior tiene textura, tiene un brillo de como mínimo 90% a 85ºC y una rugosidad superficial de 20 a 40 nm, y en la que la mencionada superficie inferior está pulida; y una capa de revestimiento acrílico curado por irradiación sobre la superficie superior del sustrato; película revestida que tiene (1) una birrefringencia de menos de 25 nanómetros, (2) una rugosidad superficial de 3,0 a 10,0 nm y (3) un índice de refracción delta de menos de 0,08 entre el revestimiento y el sustrato termoplástico; en la que el mencionado revestimiento acrílico curado comprende el producto de la reacción por la radiación ultravioleta de un oligómero acrílico epoxídico bromado, un monómero funcional acrilato, una silicona y un fotoiniciador; y en la que el mencionado revestimiento curado está adherido directamente al mencionado sustrato termoplástico por calentamiento de la composición curable de revestimiento y curado por radiación ultravioleta de la composición de revestimiento aplicada calentada, con lo que se forma una unión por trabamiento entre el sustrato y el revestimiento curado.

El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7 de la presente invención para producir los indicados sustratos termoplásticos de película revestidos, adecuados para aplicaciones ópticas, comprende una primera etapa de paso de una película termoplástica sustrato a través del espacio entre un rodillo superior y un rodillo inferior, rodillo superior que tiene una superficie de baja fricción que imprime texturas a la superficie superior del sustrato, siendo el rodillo inferior de metal y que imparte una superficie pulida a la superficie inferior del sustrato de película termoplástica. Esta primera etapa del procedimiento produce un sustrato que tiene una cara superior con textura y una cara inferior pulida. El rodillo de arriba, de baja fricción, preferiblemente tiene una fricción suficientemente baja, de manera que la cara superior de la película tiene la oportunidad de "deslizarse", por lo que la tensión interna de la película disminuye por debajo de la que resultaría si el rodillo de arriba fuera también metálico .Esta disminución de la tensión produce un sustrato que tiene una birrefringencia más baja.

Seguidamente, se aplica un revestimiento curable a la cara superior del sustrato, que se cura por calentamiento con radiación UV. Después del curado, el revestimiento curable forma un revestimiento liso sobre la superficie superior del sustrato. Este revestimiento es suficientemente liso para evitar una inaceptable dispersión del haz de luz que incide sobre la mencionada superficie. Preferiblemente, la composición curable de revestimiento se selecciona de manera que el sustrato y el revestimiento tengan un índice de refracción delta suficientemente bajo para evitar una inaceptable reflexión de la luz en la interfaz entre el revestimiento y el sustrato.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista esquemática en alzada del equipo, que implica un tambor terminador para practicar el procedimiento de la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferentes

La presente invención implica un procedimiento para producir una película termoplástica revestida adecuada para aplicaciones ópticas, que presenta una lisura excepcional en ambas caras, la superior y la inferior, y una birrefringencia baja. El procedimiento incluye producir primeramente una película de policarbonato con baja tensión interna, con textura en una cara, y con la otra cara pulida, en la que el brillo a ochenta y cinco grados (85º) de la cara con textura, medido de acuerdo con ASTM D523, está en el intervalo de 90% a 100%. La Ra (rugosidad de la superficie) de la película sustrato sin revestir es de veinte (20) a cuarenta (40) nm, y preferiblemente se produce usando material de politetrafluoroetileno (en lo que sigue, "PTFE") TEFLÓN^{®} superliso, que tiene una rugosidad en la superficie (en lo que sigue, "Ra") de 0,3 a 0,8 \mum como cobertura del rodillo de arriba. El rodillo de abajo, que produce la cara pulida de la película, es de acero cromado estándar. La cara con textura del sustrato de película está alisado con un revestimiento curable a una Ra de tres (3) a diez (10) nm. Esta idea se puede aplicar a otros materiales termoplásticos amorfos y cristalinos y no está limitada al policarbonato. Generalmente, las aplicaciones en medios ópticos requieren una película que tiene una superficie pulida en ambas caras y una birrefringencia de menos de veinticinco (25) nm. Entre otros requerimientos figuran resistencia a la abrasión y a la radiación ultravioleta (UV), consistencia del espesor del sustrato y aptitud para ser cortado el artículo curado inmediatamente después de la laminación. Otro requerimiento es que el sustrato debe ser una barrera para el vapor de agua. A los fines de esta invención, un índice delta de refracción más bajo da mejores resultados. Específicamente, preferiblemente, delta RI es inferior a 0,08 y, más preferiblemente, es inferior a 0,05. Una formulación de revestimiento descrita en la solicitud EP-A-0916705, en tramitación con la presente, satisface estos criterios.

La presente invención describe una nueva técnica de procedimiento que producirá una película (de 0,127 a 0,762 mm) de policarbonato con una tensión residual baja, que retiene un aspecto superficial excelente. Esta técnica puede producir película con una birrefringencia de menos de veinticinco (25) nm y un brillo superficial de noventa y dos (92%) por ciento. Preferiblemente, los sustratos usados en este procedimiento son de resina policarbonato. Un sustrato policarbonato preferido para el procedimiento de la presente invención es el formado a partir de un material policarbonato termoplástico, tal como la resina LEXAN®, un producto de General Electric Company. En la patente U.S. nº. 4.351.920 se describen ejemplos típicos de resinas policarbonato, y se obtienen por reacción de compuestos aromáticos dihidroxílicos con fosgeno. Otras resinas policarbonato se pueden obtener por reacción de compuestos aromáticos dihidroxílicos con precursores carbonato tales como carbonatos de diarilo. La patente U.S. nº. 4.351.920 describe también varios procedimientos para la preparación de resinas aromáticas policarbonato que se pueden usar como sustratos en la presente invención. Un compuesto aromático dihidroxílico preferido es 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano, (esto es, bisfenol A). El término resinas aromáticas policarbonato incluye aquí también poliestercarbonatos obtenidos por reacción de un fenol dihidroxílico, un precursor carbonato y un ácido dicarboxílico tal como ácido tereftálico o ácido isoftálico. Opcionalmente se puede usar también como reactivo una cantidad de un glicol. La película de policarbonato se puede hacer por procedimientos bien conocidos. Típicamente, el termoplástico fundido se cuela sobre la cuba de un rodillo de extrusión y ambas caras del material se pulen y prensan a un espesor uniforme. Preferiblemente, la película de policarbonato tiene un espesor de 0,127 mm a 0,508 mm.

Una composición de revestimiento preferida comprende (a) más de 75% en peso de un acrilato epoxídico bromado mezclado con un monómero acrilato, (b) menos de 5% en peso de fotoiniciador y (c) menos de 20% en peso de una silicona.

Los materiales termoplásticos compuestos resistentes a la abrasión que tienen propiedades ópticas mejoradas se pueden hacer también efectuando el curado de una composición de revestimiento sin disolvente, curable por irradiación, que se aplica sobre la superficie de una hoja o película polímera. El curado del material de revestimiento aplicado se puede realizar mientras que está en contacto con una superficie lisa (colada en frío) dirigiendo energía radiante a través del sustrato por la cara opuesta a la superficie que se está revistiendo. (Véase, por ejemplo, patente U.S. nº. 5.455.105).

La "técnica de colada fría" se ilustra en la patente U.S. nº. 5.468.542, expedida a Crouch.

De acuerdo con lo expuesto, la película con una tensión residual baja se produce:

(Etapa 1) produciendo una película de policarbonato con textura en una cara y una cara pulida. El brillo a 85º de la cara con textura está en el intervalo de 90% a 100%. La Ra (rugosidad superficial) de la película sin revestir es de 20 a 40 nm y se produce usando material de PTFE superliso (Ra de 0,3 a 0,8 \mum) como cobertura del rodillo de arriba. El rodillo de abajo usa un material estándar de cromo pulido cuya Ra es igual a 0,05 \mum.

(Etapa 2). Alisando la cara con textura de la etapa 1 con un revestimiento curable a una Ra de 3 a 10 nm.

Ejemplos

Los ejemplos siguientes se aportan meramente para que un experto en la técnica aprecie cómo aplicar los principios discutidos aquí. Estos ejemplos no se deben usar para limitar el ámbito de las reivindicaciones anexas.

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Ejemplo 1

Un revestimiento adecuado para aplicarlo a una película con una cara pulida y una cara con textura

El ejemplo presente demuestra que el mejor balance de resistencia óptica, química y a la abrasión se logra con la siguiente formulación de revestimiento: 1% del fotoiniciador Irgacure 819 (fenil bis(2,4,6-trimetilbenzoilo)), 1% del fotoiniciador Darocur 1173, 10% de FCS100 y 88% de RX-0726. La superficie del revestimiento debe ser tan lisa como sea posible para evitar la dispersión de luz. Puesto que la señal de láser reflejada contiene la información de audio y video del CD-ROM, si hay dispersión, se perderá la información. Mediante experimentación se ha determinado que el acabado del revestimiento ha de tener un valor máximo de Rz de 2,0 \mum (micras) o menos.

Formulación	Diámetro del láser	Manchas de	Acabado	Comentario
		difracción	(Rz)
Control	0,7 mm	ninguna	sólo láser, sin
			muestra
1	0,45	sí	10 \mum
2	0,60	no	2 \mum
3	0,50	sí	6 \mum
4	0,50	sí	5 \mum

Las formulaciones ensayadas fueron las siguientes: Formulación nº. 1: 88% en peso de RX0726, 10% de FCS100 y 2% de Lucirin TPO; Formulación nº. 2: 88% en peso de RX0726, 10% de FCS100, 1% de Darocur 1173 y 1% de Irgacure 819; Formulación nº. 3: 88% en peso de RX0726, 10% de FCS100 y 2% de Darocur 1173; y Formulación nº. 4: 88% en peso de RX0726, 10% de FCS100, 1% de Lucirin TPO y 1% de Darocur 1173 (Lucirin, Darocur e Irgacure son marcas comerciales que se pueden registrar en uno o más de los países designados en esta solicitud).

De los datos de la tabla anterior puede deducirse que la Formulación nº. 2, que incorpora un compuesto orgánico, un fotoiniciador y una solución de revestimiento de silicona, presenta una lisura superficial mejorada y, consecuentemente, menor dispersión de la luz. Si bien Lucirin TPO y Darocur 1173 proporcionan una reticulación adecuada en el volumen, sólo la combinación de Darocur 1173 e Irgacur 819 proporciona una reticulación adecuada en el volumen y la superficie. Si la superficie no está totalmente reticulada, el acabado será comprometido. Los expertos en la técnica, sin embargo, reconocerán inmediatamente que variaciones de los Ejemplos anteriores pueden proporcionar resultados igualmente mejorados, y todos están incluidos en el ámbito del presente invención.

Ejemplo 2

Un procedimiento para revestir una película pulida en una cara y con textura en una cara

En la Figura 1 se representa un aparato adecuado para aplicar y curar un revestimiento sobre la superficie de un sustrato polímero de acuerdo con el procedimiento de la presente invención. En la Fig. 1, el material 10 de revestimiento, curable por irradiación, se aplica derramándolo sobre la superficie de la película a una velocidad controlada.

El rollo 12 del sustrato se forma de un rollo de sustrato 14 no revestido que rodea un núcleo 16. El sustrato 14 se desenrolla siguiendo el movimiento del tambor terminador 18 (que se describe más adelante). El material de revestimiento 10 se aplica a la superficie del sustrato 14 goteándolo sobre el sustrato 14 usando un dispositivo de aplicación 20. Los expertos en la técnica apreciarán que se pueden hacer ajustes en el sistema de revestimiento con el fin de aplicar el revestimiento eficientemente al sustrato. El material de revestimiento 10 se puede aplicar al sustrato 14 por cualquiera de los procedimientos de revestimiento de rollos bien conocidos, tales como proyección, frotamiento, revestimiento con cortina e inmersión, así como otros procedimientos bien conocidos de revestimiento de rollos, tales como revestimiento inverso de rollos, etc. El espesor del revestimiento 10 curable por irradiación aplicado al sustrato y el espesor del revestimiento 21 duro curado resultante dependen del uso final del artículo y las propiedades físicas deseadas, pudiendo variar el espesor entre aproximadamente 1,27 \mum y 127 \mum para el revestimiento no volátil. El espesor preferido es de aproximadamente 5,08 \mum a aproximadamente 25,4 \mum.

Después de haber aplicado el material de revestimiento 10 al sustrato 14, el sustrato revestido 22 se guía al rodillo de conformación 24. La elección de los materiales con que está hecho el rodillo de conformación 24 usado en la presente invención no es crítica. Los rodillos pueden ser de plástico, metal (esto es, acero inoxidable, aluminio), caucho, materiales cerámicos, etc. El rodillo de conformación 20 puede tener un manguito de cobertura, preferiblemente de un material resiliente tal como PTFE o polipropileno, o de uno de los varios compuestos de caucho sintético actualmente disponibles y mezclas de ellos. El manguito está ajustado estrechamente sobre la superficie del rodillo para que resulte una superficie que minimiza la fricción al estar en contacto con el sustrato 22. El rodillo de conformación 24 se puede ajustar respecto a la posición del tambor terminador 18, que se describe más adelante, y, opcionalmente, puede estar accionado independientemente.

Como se representa en la Fig. 1, el tambor terminador 18 está situado en una posición adyacente al rodillo de conformación 24 de manera que las circunferencias exteriores del rodillo de conformación 24 y el tambor 18 son adyacentes entre sí en la interfaz que define un espacio 26 que se describe más adelante. La presión aplicada en la interfaz del rodillo de conformación 24 y el tambor terminador 18 se puede ajustar por métodos bien conocidos, tales como cilindros de aire (no representados) anexos al eje 28 del rodillo de conformación 24, que fuerzan selectivamente al rodillo hacia el tambor 18. Típicamente, la presión aplicada en la interfaz es ligera, esto es, menor que 89 kg/m, cuando el sustrato no está pasando a través del espacio 26. La presión aplicada puede reajustarse de acuerdo con una variedad de parámetros cuando un sustrato que tiene sobre él un revestimiento pasa a través del espacio 26 entre el rodillo y el tambor, como se describe más adelante.

El tambor terminador 18 rodea el eje central 19 y, preferiblemente, es de un material conductor del calor y que preferiblemente comprende acero inoxidable o acero cromado. Además, se prefiere que el tambor esté accionado independientemente por una fuente de energía externa (no representada).

La superficie 30 del tambor terminador puede tener una variedad de texturas o configuraciones dependiendo de la textura o configuración que se desee impartir al revestimiento 10 y el revestimiento duro 21 resultantes. Por ejemplo, la superficie 30 puede tener una superficie cromada muy pulida si se desea que la capa dura 21 tenga un grado alto de brillo. Si se desea que la capa dura 21 tenga un brillo menor, la superficie 30 puede ser menos pulida de manera que imparta al revestimiento una textura mate.

Aunque para asegurar un curado anaeróbico de la composición de revestimiento se puede emplear una atmósfera envolvente de nitrógeno, se prefiere obtener un curado anaeróbico sin usar una atmósfera envolvente de nitrógeno. Con el fin de minimizar la presencia de aire en el revestimiento antes del curado sin usar una atmósfera envolvente de nitrógeno, se debe ajustar cuidadosamente la presión que se puede ejercer en el espacio 26 entre el rodillo y el tambor terminador. El ajuste de la presión aplicada en el espacio 26 entre el rodillo y el tambor terminador se puede realizar como se ha descrito antes. Para obtener un cierto espesor del revestimiento, la presión exacta que se debe ejercer en el espacio 26 entre el rodillo y el tambor 26 dependerá de factores tales como la viscosidad del revestimiento 10, la velocidad del sustrato, el grado de detalle de la configuración diseñada sobre la superficie 30 (si está presente) y la temperatura del tambor terminador. Típicamente, para un sustrato que tiene un espesor de 381 \mum, que tiene aplicado un revestimiento basado en acrílicos de un espesor de 20,3 \mum y de una viscosidad de 400 mPas (centipoise) a una velocidad del sustrato de 25,4 cm/s, y un rodillo con un recubrimiento de una dureza de 30 (Shore A), al sustrato revestido se aplica una presión en el espacio 26 entre el rodillo y el tambor de 446,45 kg/m. Con ello, el revestimiento 10 se presiona en contacto con el sustrato 22 y la superficie 30 del tambor terminador, lo que asegura que hay una ausencia sustancial de oxígeno diatómico libre durante el curado para asegurar un curado sustancialmente completo del revestimiento y una capa dura 21 de revestimiento curada que presenta una imagen especular de la textura y/o la configuración de la superficie 30 del tambor terminador. El exceso de revestimiento forma un lecho 31 de material de la composición de revestimiento no curada, encima del espacio entre el rodillo y el tambor y a lo ancho del tambor. Este lecho 31 asegura que el material de revestimiento adecuado entre a través del espacio 26 entre el rodillo y el tambor a lo ancho del tambor.

Después de que el sustrato 22 que tiene aplicado sobre él el revestimiento 10 pasa a través del espacio 26 entre el rodillo y el tambor terminador, se puede curar el revestimiento con energía radiante ultravioleta. Como se representa en la Fig. 1, el medio 32 transmite energía de radiación ultravioleta a la superficie 34 del sustrato 22 opuesta a la superficie 36 que tiene sobre ella el revestimiento 10. La energía radiante pasa a través del sustrato transparente 22 y es absorbida por el revestimiento 10, siendo comprimido éste entre el sustrato 22 y la superficie 30 del tambor. La longitud de onda preferida de la radiación UV es de 2900 \ring{A} (Ángstrom) a 4050 \ring{A}. El sistema de lámpara usado para generar tal radiación UV puede estar constituido por lámparas de descarga, por ejemplo, de xenón, haluro metálico o arco metálico, o lámparas descarga de vapor de mercurio a alta, media o baja presión, cada una con presiones operativas de unos pocos Pa a aproximadamente 1013 kPa. El nivel de la dosis de radiación aplicada al revestimiento 10 a través del sustrato 22 puede variar de aproximadamente 2,0 J/cm^{2} a aproximadamente 10 J/cm^{2}. Un sistema típico de curado para la presente invención es una lámpara de mercurio Linde a presión media, descrita en la patente U.S. nº. 4.477.529. El número de lámparas que dirigen la luz al sustrato no es crítico; sin embargo, un mayor número de lámparas puede permitir una velocidad de producción más alta del sustrato que tiene sobre él el revestimiento 10. Típicamente, dos lámparas, cada una de 300 watts/2,54 cm de energía radiante, son suficientes para un revestimiento basado en resina acrílica que tiene un espesor de aproximadamente 12,7 \mum cuando la velocidad de la línea de producción es de aproximadamente 25,4 cm/s. Tal procedimiento de curado debe producir la polimerización de los monómeros acrílicos polifuncionales y la reticulación de los polímeros para formar unos revestimientos duros, no pegajosos. El revestimiento puede recibir un postcurado por exposición a radiación ultravioleta después dejar la superficie del tambor
terminador.

Después de haberse aplicado la capa de material de revestimiento sobre el sustrato 22 y haberse curado de acuerdo con el procedimiento de la presente invención, el producto resultante es un artículo 38 de película de policarbonato con un revestimiento duro que se conduce en torno a unos rodillos locos 40, 42 y 44 y luego se recoge sobre el rodillo de recogida 46 que, típicamente, está accionado independientemente y es capaz de separar el artículo 38 de policarbonato con revestimiento duro de la superficie 30 del tambor.

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Ejemplo 3

Formación de una película sustrato de baja birrefringencia, pulida en una cara, con texturas en la otra cara

La película de policarbonato (de un espesor de 127 \mum a 762 \mum), con textura en una cara, se hace por extrusión. El material fundido es forzado al espacio entre dos rodillos. La distancia entre los rodillos determina el espesor de la película. La consistencia del espesor es de \pm 5% para una película de 254 \mum. Esta película se produce usando un rodillo con cobertura de PTFE aislante, superliso, con una rugosidad superficial Ra de 20 a 40 nm. El rodillo de abajo es de cromo muy pulido. Una descripción más completa de este aparato aparece en el documento EP-A-0916705.

El revestimiento se aplica sobre la cara con textura de la película sustrato para alisar la superficie. Durante el curado del revestimiento, el calor tiende a recocer la película y rebajar el nivel de la tensión interna. El brillo se mide a 60º con la cara del reverso pintada en negro. El revestimiento proporciona también una resistencia a la abrasión y química mejoradas y proporciona una barrera para el vapor de agua (WVTR). Resistencia Taber a la abrasión (ASTM G1044) para una rueda de CS10F, de 500 g, y 100 ciclos en un cambio en porcentaje (%) de enturbiamiento de entre cinco a treinta (5-30). Hay resistencia química (determinada mediante un ensayo de exposición de la superficie durante 24 horas a 49ºC) para estos materiales de domésticos comunes (café, clorox, ketchup y te). La WVTR medida para una película de policarbonato revestida con acrílicos era de 0,5 a 1,0 gramos de agua/645 cm^{2} /24 horas. Esta medida de la WVTR se realizó a 23ºC y100% de humedad relativa con un material filtrante húmedo que estaba cubierto con vidrio para mantener condiciones de control. Además, la mencionada película se puso bajo agua y en condiciones similares a las anteriores durante 1 semana y no se puso de manifiesto fallo o daño alguno. En el documento EP-A-0916475 se describe un manguito adecuado de rodillo de acabado para una película de plástico extruida para aplicación en medios ópticos.

Claims

1. Una película termoplástica revestida que comprende

un sustrato termoplástico que tiene una superficie superior y una superficie inferior, en el que la mencionada superficie superior tiene textura, tiene un brillo de como mínimo 90% a 85ºC y una rugosidad superficial de 20 a 40 nm, y en el que la mencionada superficie inferior está pulida; y

una capa de revestimiento acrílico curado por irradiación sobre la superficie superior del sustrato;

película revestida que tiene (1) una birrefringencia de menos de 25 nanómetros, (2) una rugosidad superficial de 3,0 a 10,0 nm y (3) un índice de refracción delta de menos de 0,08 entre el revestimiento y el sustrato termoplástico; en la que el mencionado revestimiento acrílico curado comprende el producto de la reacción por radiación ultravioleta de un oligómero acrílico epoxídico bromado, un monómero funcional acrilato, una silicona y un fotoiniciador; y en la que el mencionado revestimiento curado está adherido directamente al mencionado sustrato termoplástico por calentamiento de la composición curable de revestimiento y curado por radiación ultravioleta de la composición de revestimiento aplicada calentada, con lo que se forma una unión por trabamiento entre el sustrato y el revestimiento curado.

2. La película termoplástica revestida de la reivindicación 1, en la que la capa de revestimiento curada tiene un espesor de 1,27 \mum a 127 \mum.

3. La película termoplástica revestida de la reivindicación 1, en la que el espesor del sustrato es de 127 \mum a 762 \mum.

4. La película termoplástica revestida de la reivindicación 1, en la que el índice de refracción delta es inferior a 0,05.

5. La película termoplástica revestida de la reivindicación 1, en la que la película termoplástica es un policarbonato aromático.

6. La película termoplástica revestida de la reivindicación 1, en la que el revestimiento acrílico curado es el producto de reacción por radiación ultravioleta de una composición de revestimiento que comprende (a) más de 75% en peso de un acrilato epoxídico bromado en combinación con un monómero acrilato, (b) menos de 5% en peso de fotoiniciador y (c) menos de 20% en peso de una silicona, porcentajes en peso basados en el peso total de la composición de revestimiento.

7. Un procedimiento para producir el sustrato de película termoplástica que tiene una superficie superior y una superficie inferior, en la que la mencionada superficie superior tiene una rugosidad superficial de 20 a 40 nm y la mencionada superficie inferior está pulida; película revestida que tiene (1) una birrefringencia de menos de 25 nanómetros, (2) una rugosidad superficial de 3,0 a 10,0 nm y (3) un índice de refracción delta de menos de 0,08 entre el revestimiento y el sustrato termoplástico; en la que el mencionado revestimiento acrílico curado comprende el producto de la reacción por radiación ultravioleta de un oligómero acrílico epoxídico bromado, un monómero funcional acrilato, una silicona y un fotoiniciador; y en la que el mencionado revestimiento curado está adherido directamente al mencionado sustrato termoplástico; procedimiento que comprende (a) hacer pasar una película termoplástica a través del espacio entre un rodillo superior y un rodillo inferior, rodillo superior que tiene una superficie de baja fricción que imprime textura a la superficie superior de la película termoplástica, siendo el rodillo inferior metálico y que imparte una superficie pulida a la superficie inferior del sustrato de película termoplástica; (b) aplicar la composición de resina curable a la primera superficie del sustrato, y (c) curar la composición de revestimiento por calentamiento de la composición curable de revestimiento y curado por radiación ultravioleta de la composición de revestimiento aplicada calentada.

8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que el rodillo superior tiene una superficie de tipo caucho.

9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que el rodillo tiene una superficie de politetrafluoroetileno.

10. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que el rodilllo inferior es un rodillo de acero cromado.