NL2000070C2 - Werkwijze voor het vergroten van de lichtdoorlaatbaarheid van een thermoplastische materiaallaag en aldus bewerkte materiaallaag. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het vergroten van de lichtdoorlaatbaarheid van een thermoplastische materiaallaag en aldus bewerkte materiaallaag

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vergroten van de 5 lichtdoorlaatbaarheid van een thermoplastische materiaallaag, alsook op een met behulp van dergelijke werkwijze bewerkte thermoplastische materiaallaag. De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op lichtdoorlaatbaar venstermateriaal vervaardigd van een bewerkte thermoplastische materiaallaag.

10 Het toepassen van thermoplastische materiaallagen in omstandigheden waarin gebruik wordt gemaakt van de lichtdoorlaatbaarheid van het materiaal is algemeen bekend. Dergelijke bekende toepassingen worden ondermeer gevormd door vensters in de transportwereld (“automotive”), dat wil zeggen vensters die deel uitmaken van voertuigen, vaartuigen en/of vliegtuigen. Meer specifieke voorbeelden vormen de 15 toepassing van een thermoplastische materiaallaag als raam in een losneembare kap van een cabriolet en in het zeil van een zeilboot. Een andere toepassing van lichtdoorlaatbaar (dóórzicht verschaffend) thermoplastische materiaal wordt gevonden in tochtdeuren, respectievelijk deuren waarmee geconditioneerde ruimten worden afgeschermd zodanig dat zij eenvoudig toegankelijk zijn. Meer specifiek kan hierbij 20 bijvoorbeeld worden gedacht aan doorgangen die worden afgeschermd door een aantal in hoofdzaak in een zelfde vlak gepositioneerde materiaalstroken. Echter ook andere mobiele en stationaire toepassingen van het thermoplastische materiaal zijn denkbaar.

De bestaande toepassingen zijn veelal technisch eenvoudig en tegen relatief beperkte 25 kosten te implementeren. Nadeel van de bestaande aldus toegepaste lichtdoorlaatbare thermoplastische materiaallagen is dat zij gezien de voor de stevigheid benodigde dikten en het specifieke gebruik vaak een beperkt doorzicht verschaffen en dat dit beperkte doorzicht tijdens gebruik nog verder afheemt. In het bijzonder bij toepassingen waarin de mate van doorzicht een belangrijke factor vormt, zoals dit gebruikelijk bij 30 venstertoepassingen het geval is, kan dit een wezenlijke beperking van de gebruiksmogelijkheden vormen. Ook kan een beperkt doorzicht (een beperkte transparantie) veiligheidsrisico’s opleveren omdat een vertroebeld of belemmerd zicht door een afscherming vervaardigd uit een lichtdoorlaatbare thermoplastische 2 materiaallaag het gevaar op onjuiste, onvolledige of te late beoordeling van een bepaalde situatie doet toenemen.

Doel uitvinding is dan ook het verschaffen van een lichtdoorlaatbare thermoplastische 5 materiaallaag met een ten opzichte van vergelijkbare thermoplastische materiaallagen volgens de stand der techniek verbeterd doorzicht en/of een verhoogde lichtdoorlaatbaarheid. De onderhavige uitvinding heeft tevens tot doel het verschaffen van een werkwijze voor het vergroten van de lichtdoorlaatbaarheid van een thermoplastische materiaallaag.

10

De uitvinding verschaft daartoe een werkwijze voor het vergroten van de lichtdoorlaatbaarheid van een thermoplastische materiaallaag, door: A) het met een laserstraal bestralen van een oppervlak van de materiaallaag zodanig dat de thermoplastische materiaallaag ten gevolge van de bestraling eenzijdig ten minste 15 gedeeltelijk vloeibaar wordt, en B) het opvolgend doen uitharden van het vloeibare thermoplastische materiaal. Een zeer belangrijk voordeel van het toepassen van de onderhavige eenvoudige werkwijze zijn dat het materiaal optisch wordt gepolijst, met andere woorden de helderheid respectievelijk de lichtdoorlaatbaarheid van her materiaal wordt vergroot. Ten gevolge van de voorgestelde werkwijze, en meer in het bijzonder 20 de bestraling door laserlicht, zal de structuur van het vloeibaar gemaakte materiaal wijzigen, bijvoorbeeld in de vorm van herkristallisatie en/of crosslinking van het materiaal, zodanig dat het materiaal na het ondergaan de van werkwijze kan beschikken over verbeterde eigenschappen zoals een verhoogde krasvastheid, een vergrote hardheid en/of een grotere bestendigheid tegen U.V.. Hierdoor zal het bewerkte materiaal een 25 verlengde levensduur bezitten ten opzichte van het uitgangsmateriaal en zijn ook de eigenschappen van het materiaal gedurende die periode superieur. Ook de krimp van het materiaal kan aldus worden teruggebracht tot bijvoorbeeld maximaal 3% bij temperatuurfluctuaties binnen een temperatuurbereik van - 25°C tot 40 °C.

30 De werkwijze kan zodanig worden uitgevoerd dat tijdens bewerkingsstap A) slechts het naar de laserstraal gekeerde oppervlak van de thermoplastische materiaallaag vloeibaar wordt. Dat wil zeggen dat de materiaallaag niet door en door vloeibaar wordt: slechts de toplaag vloeit. Bij voorkeur sluit daarbij laserstraal een hoek van 65 tot 80°, meer bij voorkeur een hoek van 70 tot 75°, en meest bij voorkeur een hoek van ongeveer 73,2° 3 met de thermoplastische materiaallaag. Deze hoek wordt ook wel aangeduid als de trefhoek van de laserstraal.

In het bijzonder worden er voordelige resultaten bereikt indien de materiaallaag ten 5 minste één polymeer omvat, zoals bijvoorbeeld PVC. Typische dikten voor de materiaallaag, en meer in het bijzonder voor materiaallagen in toepassingen zoals genoemd in deze aanvrage, liggen in het bereik van 300 pm tot 1 mm.

Als alternatief is het ook mogelijk dat de met een laserstraal bewerkte materiaallaag 10 wordt samengevoegd met ten minste één andere materiaallaag. Aldus verkrijgt men een gelaagd (“multi-layered”) product hetgeen wenselijk kan zijn voor specifieke toepassingen van de thermoplastische materiaallaag. Ook is het daarbij mogelijk dat alle materiaallagen die worden samengevoegd bestaan uit met een laserstraal bewerkte thermoplastische materiaallagen.

15

De werkwijze kan snel worden uitgevoerd: de bewerkingstappen A) en B) hoeven lokaal minder dan 0,5 s, meer bij voorkeur minder dan 0,3 s, te vergen. Dit wil zeggen dat een specifieke positie op de thermoplastische materiaallaag vanuit een onbehandelde toestand na 0,5 of 0,3 seconde weer in een uitgeharde toestand verkeert.

20

In weer een andere uitvoeringsvariant van de onderhavige werkwijze wordt er na het uitharden van de thermoplastische materiaallaag volgens bewerkingsstap B) een additionele deklaag over de uitgeharde materiaallaag aangebracht. Aldus kan het bewerkte oppervlak van de thermoplastische materiaallaag worden beschermd.

25

Afhankelijk van het gewenste gebruik kan de thermoplastische materiaallaag naar keuze eenzijdig of tweezijdig door een laserstraal worden bestraald.

De onderhavige uitvinding verschaft tevens een thermoplastische lichtdoorlaatbare 30 materiaallaag, bewerkt met een laserstraal volgens een werkwijze zoals bovengaand beschreven. Bij voorkeur omvat deze materiaallaag PVC en meer in het bijzonder is daarbij de PVC -laag geplastificeerd met een weekmaker. Voorbeelden van weekmakers waarmee bij toepassing van de onderhavige werkwijze gunstige resultaten zijn bereikt zijn DOP (di-octyl-ftalaat) en Dinp (PVC anorak diisononyl phthalaat). Testen hebben 4 daarnaast uitgewezen dat de resultaten bij toepassing van een PVC -laag met een K-waarde van 68 - 70 bevredigend zijn. De K-waarde vormt daarbij een grootheid voor de mate van polymerisatie respectievelijk molecuul grootte. De materiaallaag heeft bij voorkeur een dikte in het bereik van 300 pm tot 1 mm; een typische dikte voor 5 applicaties zoals navolgend verder zullen worden beschreven. Na het uitharden kan de gemiddelde kristalliteit van de materiaallaag kleiner zijn dan de gemiddelde kristalliteit van de materiaallaag voor aanvang van de laserstraal bewerking.

In weer een andere variant van de werkwijze wordt slechts een deel van een zijde van de 10 lichtdoorlaatbare materiaallaag met een laserstraal bewerkt zodanig dat er een patroon resteert in de materiaallaag van bewerkte en niet bewerkte oppervlaktedelen. Zo kunnen er “heldere” laagdelen worden afgewisseld voor minder heldere laagdelen. Aldus is het mogelijk patronen, logo’s, namen of willekeurig gevormde figuren aan te brengen in een thermoplastische materiaallaag. Dergelijke afbeeldingen kunnen zowel vanwege 15 functionele redenen worden aangebracht of slechts vanwege esthetische dan wel publicitaire redenen.

De onderhavige uitvinding verschaft daarenboven ook een lichtdoorlaatbare meervoudige materiaallaag gevormd uit een stapeling van ten minste twee 20 materiaallagen waarbij ten minste één materiaallaag wordt gevormd door een thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag zoals bovengaand beschreven. Bijvoorbeeld in toepassingen waarin een zeer dikke materiaallaag is gewenst (bijvoorbeeld vanwege gewenste stevigheid of thermische isolatie) kan er voor woerden gekozen om de materiaallaag meervoudig uit te voeren.

25

De overeenkomstig de onderhavige uitvinding bewerkte thermoplastische materiaallaag kan bijvoorbeeld voordelig zijn vervat in een venster van een cabriokap, een zeil van een schip, een dekzeil, een (bescherm)hoes, een tentdoek, een gordijn, een kledingstuk en zo voorts.

30

De onderhavige uitvinding zal verder worden verduidelijkt aan de hand van de in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvooibeelden. Hierin toont: figuur 1 een schematische driedimensionale weergave van een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, 5 figuur 2A een perspectivisch aanzicht op een cabriolet voorzien van een kap waarin een thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag overeenkomstig de uitvinding is opgenomen, figuur 2B een perspectivisch aanzicht op een tent voorzien van ramen gevormd door een 5 thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag overeenkomstig de uitvinding, figuur 2C een perspectivisch aanzicht op een zeilboot voorzien van zeilen waarin thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallagen overeenkomstig de uitvinding zijn opgenomen, figuur 3A een bovenaanzicht op een deel van een thermoplastische lichtdoorlaatbare 10 materiaallaag overeenkomstig de uitvinding waarvan lettervormige delen niet zijn bestraald, en figuur 3B een bovenaanzicht op een alternatieve uitvoeringsvariant van een deel van een thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag overeenkomstig de uitvinding waarvan specifieke delen niet zijn bestraald.

15

Figuur 1 toont een inrichting 1 voor het vergroten van de lichtdoorlaatbaarheid van een van een rol 2 aangevoerde thermoplastische materiaallaag 3 door middel van bestraling door een uit een stralingsbron 4 afkomstige laserstraal 5. Daarbij sluit de laserstraal 5 een hoek α in met de thermoplastische materiaallaag 3 van ongeveer 73,2°. Deze hoek α 20 wordt ook wel aangeduid als de trefhoek α van de laserstraal 5 in de richting Pi waarin de thermoplastische materiaallaag 3 wordt voortbewogen. Om het volledige oppervlak van de thermoplastische materiaallaag 3 te bestralen wordt de laserstraal 5 intermitterend (heen en weer) bewogen zoals aangegeven door middel van de pijl P2.

Het bestraalode thermoplastische materiaal 6 is helderder dan het materiaal 3 dat nog 25 niet is bestraald door de laserstraal 5. Het heldere thermoplastische materiaal 6 wordt op een rol 7 gewikkeld die daartoe door een motor 7 wordt aangedreven.

Figuur 2A toont een auto 10 met een losneembare kap 11 uit een flexibel materiaal waarin als achterruit 12 een heldere thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag 30 volgens de onderhavige uitvinding is geplaatst. Figuur 2B toont een tent 13 waarin ramen 14,15 zijn aangebracht die op voordelige wijze worden gevormd door de lichtdoorlaatbare materiaallaag volgens de onderhavige uitvinding. Het raam 15 is daarbij voorzien van een patroon 16 dat het raam 15 in kleinere segmenten opgedeeld. Dit patroon kan bijvoorbeeld op het raam 15 zijn gedrukt. Het is echter ook mogelijk 6 het patroon 16 aan te brengen tijdens het met laserlicht bestralen van het raam 15, zie hiertoe ook navolgend de bij figuur 3B behorende beschrijving. Figuur 2C toont een zeilboot 17 waarbij in respectievelijk het grootzeil 18 en de fok 19 een heldere thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag volgens de onderhavige uitvinding is 5 geplaatst om zo de respectievelijke ramen 20 en 21 te vormen. Voor alle in de figuren 2A, 2B en 2C getoonde ramen 12,14,15, 20, 21 geldt dat het vanwege de specifieke toepassing waarin de mechanische belasting van de ramen 12,14,15, 20, 21 aanzienlijk is het voordelig is indien de ramen 12, 14, 15, 20, 21 een grote helderheid bezitten. Daarenboven is het vanwege de mechanische belasting van de ramen 12,14, 15, 20, 21 10 ook zeer wenselijk dat deze een verhoogde weerstand tegen beschadiging (bijvoorbeeld in de vorm van krassen) bezitten.

Figuur 3 A toont een deel van een bestraalde thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag 30 welke daardoor een grote mate van helderheid bezit. De lettervomige 15 delen (X Y Z) 31 zijn echter niet bestraald en zullen daarom een mindere helderheid bezitten dan het bestraalde deel van de materiaallaag 30. Aldus zullen de lettervomige delen (X Y Z) 31 zich als minder heldere delen aftekenen in een helderdere omgeving. Een soortgelijk effect wordt getoond in figuur 3B waarin van een bestraalde thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag 32 een rastervormig deel 33 20 onbestraald is gebleven en zich aldus aftekent. Er zijn uiteraard talloze functionele, esthetische en commerciële mogelijkheden denkbaar waarin heldere en minder heldere delen van een thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag elkaar afwisselen.

Claims (21)

1. Werkwijze voor het vergroten van de lichtdoorlaatbaarheid van een thermoplastische materiaallaag, door:

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat tijdens bewerkingsstap A) slechts het naar de laserstraal gekeerde oppervlak van de thermoplastische materiaallaag vloeibaar wordt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de laserstraal een 15 hoek van 65 tot 80° insluit met de thermoplastische materiaallaag.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk dat de laserstraal een hoek van 70 tot 75° insluit met de naar de laserstaal gekeerde zijde van de drager.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk dat de laserstraal een hoek van ongeveer 73,2° insluit met de naar de laserstaal gekeerde zijde van de drager.

5 A) het met een laserstraal bestralen van een oppervlak van de materiaallaag zodanig dat de thermoplastische materiaallaag ten gevolge van de bestraling eenzijdig ten minste gedeeltelijk vloeibaar wordt, en B) het opvolgend doen uitharden van het vloeibare thermoplastische materiaal.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de materiaallaag ten minste één polymeer omvat, zoals bijvoorbeeld PVC. 25

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de materiaallaag een dikte heeft in het bereik van 300 pm tot 1 mm.

8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de 30 met een laserstraal bewerkte materiaallaag wordt samengevoegd met ten minste één andere materiaallaag.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk dat de alle materiaallagen die worden samengevoegd bestaan uit met een laserstraal bewerkte thermoplastische materiaallagen.

10. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de bewerkingstappen A) en B) lokaal minder dan 0,5 s, meer bij voorkeur minder dan 0,3 s vergen.

11. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat er na 10 het uitharden van de thermoplastische materiaallaag volgens bewerkingsstap B) een additionele deklaag over de uitgehaide materiaallaag wordt aangebracht.

12. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de thermoplastische materiaallaag tweezijdig door een laserstraal wordt bestraald. 15

13. Thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag, bewerkt met een laserstraal volgens een der voorgaande conclusies.

14. Thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag volgens conclusie 13, met het 20 kenmerk dat de materiaallaag PVC omvat.

15. Thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag volgens conclusie 14, met het kenmerk dat de PVC -laag is geplastificeerd met een weekmaker.

16. Thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag volgens conclusie 14 of 15, met het kenmerk dat de PVC -laag een K-waarde heeft van 68 - 70.

17. Thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag volgens een der conclusie 13 - 16. met het kenmerk dat de materiaallaag een dikte heeft in het bereik van 300 pm tot 30. mm.

18. Thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag volgens een der conclusies 13 -17, met het kenmerk dat de gemiddelde kristalliteit van de materiaallaag na het uitharden kleiner is dan de gemiddelde kristalliteit van de materiaallaag voor aanvang van de laserstraal bewerking.

19. Thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag volgens een der conclusies 13 5 -18, met het kenmerk dat slechts een deel van een zijde van de lichtdoorlaatbare materiaallaag met een laserstraal is bewerkt zodanig dat er een patroon resteert in de materiaallaag van bewerkte en niet bewerkte oppervlaktedelen

20. Lichtdoorlaatbare meervoudige materiaallaag gevormd uit een stapeling van ten 10 minste twee materiaallagen waarbij ten minste één materiaallaag wordt gevormd door een thermoplastische lichtdoorlaatbare materiaallaag volgens een der conclusies 13-19.

21. Venster omvattende een lichtdoorlaatbare materiaallaag volgens een der conclusies 13-19.