NL8501135A

NL8501135A - Radiohardbare bekleding voor filmstruktuur, alsmede werkwijze voor het aanbrengen van een dergelijke bekleding.

Info

Publication number: NL8501135A
Application number: NL8501135A
Authority: NL
Original assignee: Martin Processing Co Inc
Priority date: 1984-08-21
Filing date: 1985-04-18
Publication date: 1986-03-17
Also published as: CA1211310A; ES8608011A1; DE3514282A1; FI851615L; SE8501855D0; DE3514282C2; IT8503425A0; DK172085A; CH668063A5; FI851615A0; SE8501855L; KR860001846A; AU4109085A; ES542387A0; DK172085D0; BR8502575A; JPS6162571A; BE903099A; GB2163441A; AU569985B2

Description

- 1 - %

A

* * « ~

Radiohardbare bekleding voor filmstruktuur, alsmede werkwijze voor het aanbrengen van een dergelijke bekleding.

De uitvinding heeft betrekking op een radiohardbare bekleding voor gebruik in isolerende vensterfilm en vensterstrukturen.

Slijtbestendige bekledingen op een substraat zijn 5 bekend in de techniek. Deze bekledingen zijn kenmerkend krasbestendig en bestendig voor aantasting door chemische en organische oplosmiddelen. Kenmerkend kunnen de bekledingen worden gehard of door warmte of door straling.

Thermohardende systemen vereisen verwijdering van 10 oplosmiddelen en toevoer van warmte voor het behandelen van bekleding. Deze vereisten verhogen de kosten voor energieverbruik en bescherming van de omgeving. Vanzelfsprekend is het toepassen van thermohardende systemen op warmtegevoelige materialen uitgesloten door de eigen 15 aard van het proces. Continue behandeling onder gebruikmaking van thermohardende systemen is moeilijk, omdat dergelijke systemen niet goed geschikt zijn voor snel continu behandelen. Eenvoudig gezegd vereisen thermohardende systemen warmte en verblijftijd in hardingsovens, 20 teneinde de polymerisatie van een slijtbestendige bekleding tot stand te brengen.

Er is gevonden, dat radiohardende systemen de nadelen van thermohardende systemen te boven komen. Radiohardende systemen bezitten het voordeel van het ver-25 minderen van energiekosten en omgevingsproblemen, alsmede het verminderen van behandelingstemperaturen en behande-lingstijden in vergelijking met thermohardende systemen.

Dikke bekledingen, die door straling hardhaar zijn, zijn bekend in de techniek. Het is bekend, dat een eerste 30 monomeer, gekozen uit de groep bestaande uit triacrylaten en tetraacrylaten, kan worden gemengd met een tweede monomeer met een N-vinylimidogroep, en vervolgens onderworpen aan stralingsharding. Deze bekledingen zijn aangebracht aan verschillende substraten. Kenmerkende 35 bekledingsdiktes waren 1 tot 25 ^im. Dikkere bekledingen waren noodzakelijk om maximale slijtbestendigheid te 85S1135 - 2 - V i ( verkrijgen. Deze algemene dikke bekledingen sloten bepaalde toepassingen voor de bekleding uit.

Het Amerikaanse octrooischrift 4,308,119 heeft eveneens betrekking op een radiohardbare bekledingssamen-5 stelling, die kan worden toegepast op een verscheidenheid van substraten, De bekledingssamenstelling omvat een penta-erythritolpolyacrylaat of polymethacrylaat, bijvoorbeeld pentaerythritoltetraacrylaat, cellulose-ester en een foto-initiator. Dikke bekledingen worden verkregen onder toe-10 passing van de aanwijzingen van dit octrooi, zelfs met verstuiven tot een bekledingsdikte van de orde van 2,54 tot 38,1yam.

Een historische techniek maakt gebruik van een samengesteld energieregelvel. Het vel omvat een semitranspa-15 rante, reflecterende metaallaag, die is aangebracht op een zelfdragend polymeer foelie en beschermend bekleed met een transparante polymeerlaag. Geschikte polymeren voor de polymeerlaag zijn polyethyleen, polypropyleen en polyacrylonitril. Evenwel bezitten polymeren, die lage 20 infraroodstralingstransmissie en hoge infrarood stralings-absorptie-eigenschappen hebben, nadelen. De !dikte van de laag is bij voorkeur ongeveer 10 yam voor adequate slijt-bestendigheid. Wanneer de beschermingslaag wordt aangebracht door middel van bekleding vanuit een oplosmiddel, 25 is 5 tot 15 yam een redelijk kenmerkende dikte, maar diktes zo groot als 25 tot 50 yam kunnen worden gebruikt. Diktes minder dan 10 yam resulteren in aanzienlijk verminderde slij tbestendigheid.

De onderhavige uitvinding verschaft nu een superieu-30 re bekledingsformulering, een werkwijze voor het aanbrengen ervan en het produkt ervan, waarmee de nadelen Van de bekende techniek te boven zijn gekomen, en waarbij een optimale slijtbestendigheid en minimale infrarood absorptie wordt verkregen, waardoor een superieure isolatie-35 film of struktuur wordt bereikt voor toepassing bijvoorbeeld in vensters.

De onderhavige uitvinding heeft derhalve betrekking op een radiohardbare bekleding voor filmstruktuur.

Deze struktuur kan zijn voor een gebruikelijk venster.

40 De bekleding bestaat uit een mengsel van door straling 8501135 # 4 - 3 - polymeriseerbare monomeren. De monomeren omvatten een triacrylaat of tetraacrylaatmonomeer en acrylzuur. De dikte van de bekleding na polymerisatie is gelegen in het gebied tussen ongeveer 1 en ongeveer 2,5 ^im. De toevoeging 5 van acrylzuur en de speciale dikte van de bekleding zijn kritische kenmerken van de onderhavige uitvinding. Deze kritische kenmerken resulteren in een bekleding met optimale slijtbestendigheid en minimale infrarood absorptie, teneinde een isolerende filmstruktuur te verschaffen.

10 De uitvinding voorziet tevens in een werkwijze voor het aanbrengen van de dunne bekleding.

De onderhavige uitvinding betreft een radiohardbare bekleding voor een filmstruktuur, omvattende een bekle-dingssamenstelling van een mengsel van radiopolymeriseer-15 bare monomeren, omvattende een triacrylaat of tetraacrylaatmonomeer en acrylzuurbekleding, aangehecht aan een metaaloppervlak, met een dikte na polymerisatie tussen ongeveer 1 en ongeveer 2,5 ^am. Deze radiohardbare bekleding resulteert in een slijtbestendige bekleding met een aanzienlijk 20 verminderde infrarood absorptie en aanzienlijk verbeterde verweringskarakteristieken relatief tot de afmetingen van de bekleding.

De uitvinding betreft tevens een werkwijze voor het aanbrengen van deze formulering aan het substraat zoals 25 een metaal, bijvoorbeeld aluminium, De werkwijze voor het vervaardigen van de filmstruktuur van de onderhavige uitvinding omvat het bereiden van een bekledingssamenstel-ling van een mengsel van radiopolymeriseefbare monomeren van een triacrylaat of tetracrylaatmonomeer en acrylzuur, 30 het aanbrengen van het mengsel op een substraat, het bekleden van het substraat tot een dikte na polymerisatie tussen ongeveer 1 en ongeveer 2,5 jmt en het polymeriseren van de bekleding voor het verkrijgen van een filmstruktuur.

In alle opzichten worden met de radiohardbare bekleding 35 en de werkwijze voor het aanbrengen ervan de nadelen van de bovengenoemde bekende techniek te boven gekomen. Andere procesparameters van de onderhavige uitvinding zijn gebruikelijk en welbekend aan de vakmensen,

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht onder 40 verwijzing naar de tekeningen, waarin schematisch de 85 0 1 1 35 - 4 - * ί fi1mstruktuur van de onderhavige uitvinding is weergegeven. De kenmerken, gegeven in de tekening, zijn illustratief en niet bedoeld voor beperking van de uitvinding. In de tekening toontj 5 fig. 1 een gebruikelijke vensterfilm, fig. 2 de historische vensterfilm, gebruikt in de bekende techniek, fig. 3 de nieuwe filmstruktuur volgens de onder·*· havige uitvinding, 10 fig. 4 een grafiek van de emittantie als funktie van de bekledingsdikte, en fig. 5 een grafiek van de verandering in sluiering als funktie van de bekledingsdikte.

De fig. 1-3 geven een relatieve vergelijking tussen 15 bekende bekledingsfilms, die worden gebruikt als venster-films, waarbij fig. 3 de inzichten van de onderhavige uitvinding benut. De figuren zijn op schaal getekend, de gemetalliseerde laag is niet op schaal getekend .

20 Een gebruikelijke struktuur is getoond in fig. 1.

Deze struktuur toont een gebruikelijke polyesterbekleding met een dikte van 12,7 yam, gehecht aan een reflecterende laag. Bij onderwerping aan infrarood straling bij kamertemperatuur wordt ongeveer 30 % van de infrarood straling 25 bij kamertemperatuur reflecteerd. Fig. 2 toont een bekende struktuur, waarbij polyethyleen, polypropyleen of polyacrylonitrilbekledingen zijn gebruikt met een dikte van 5 tot 50 ^un, kenmerkend 12,7 yam polypropyleen, waarvan de slijtbestendigheid aanzienlijk minder is dan 30 die van de bekledingen van de onderhavige uitvinding,

Fig, 3 toont een acrylbekledingssysteem, waarbij de leer van de uitvinding (hierna acrylsysteem of bekleding te noemen! gebruikt is, met een dikte tussen ongeveer 1 en ongeveer 2,5 yam, met een superieure slijtbestendigheid 35 in vergelijking met de strukturen, getoond in de andere figuren. Ongeveer 60-^65 % infrarood straling wordt gereflecteerd.

Deze figuren tonen het superieure resultaat, verkregen met de uitvinding. Bij bekende bekledingen worden 40 isolerende en slijtbestendigheidseigenschappen verkregen 8501135 ^5- t * - door gebruik te maken van dikke bekledingen of bekledings-materialen met lage infrarood absorptie. In tegenstelling met bekende bekledingen gebruikt de uitvinding dunne bekledingen met hoog infrarood absorberende materialen 5 voor het verkrijgen van optimale slijtbestendigheid en superieure isolatie-eigenschappen.

Zoals in het voorgaande opgemerkt, bezit de radio-hardbare bekledingsformulering van de uitvinding voordelen ten opzichte van de bekende techniek. De bekleding 10 van de uitvinding, die kan worden gebruikt voor het beschermen van een metaallaag, is ongeveer vier maal meer slijtbestendig dan polyesterbekledingen, welke op hun beurt aanzienlijk meer slijtbestendig zijn dan polyethyleen, polypropyleen of polyacrylonitrilbekledingen, 15 zoals bekend uit de techniek. De bekleding is een acryl-bekleding en meer bestendig tegen achteruitgang door ultraviolet licht dan bekende bekledingen. De optische helderheid van de bekleding van de uitvinding is superieur in vergelijking met polyethyleenbekledingen van de 20 bekende techniek, die enigszins melkachtig in kleur zijn.

Aangezien de bekledingsformulering van de uitvinding een door straling gehard systeem is, maken dunne bekledingen van de acrylformulering een extreem hoge graad van verknoping mogelijk, hetgeen de oorzaak is 25 voor de hoge graad van krasbestendigheid, verkregen door de zeer dunne bekledingen. Bovendien is in vergelijking met bekende formuleringen, waaronder polyethyleen, polypropyleen of polyacrylonitril, het acrylsysteem van de uitvinding in hoge mate absorberend ten opzichte van 30 infrarood straling bij kamertemperatuur, maar door de bekledingsdikte nauwkeurig te regelen tussen ongeveer 1 en ongeveer 2,5 micron na polymerisatie, kunnen superieure slijtbestendigheid - en lage infrarood absorptie worden verkregen door toepassing van het beschreven systeem 35 volgens de uitvinding. De optimale dikte is gebleken te liggen op ongeveer 1,8 ^im.

Thermogeharde bekledingen, acryl dan wel andere, bereiken niet de hoge graad van verknoping en slijtbestendigheid, die verkregen wordt door de bekledingsformulering 40 van de uitvinding, zonder overmatig lange hardingstijden 8501135 » % - 6 - bij hoge temperaturen. Deze ongewenste vereisten voor thermogeharde systemen zijn nadelig voor continu behandelen. Radiogeharde epoxy- en urethaansystemen zijn niet zo absorberend als de systemen van de onderhavige uitvinding, 5 maar dergelijke systemen zijn aanzienlijk minder slijt-bestendig.

De slijtbestendige en optimaal infrarood absorberende bekleding van de uitvinding, waarbij componenten gebruikt worden met hoge infrarood absorptiekarakteristieken, 10 wordt verkregen door copolymerisatie van een triacrylaat of een tetraacrylaatmonomeer met acrylzuur.

Het acrylaat is bij voorkeur pentaerythritoltri-acrylaat of pentaerythritoltetraacrylaat. Een gedetailleerde beschrijving omtrent het acrylaat wordt aangetroffen 15 in het Amerikaanse octrooischrift 4.319.811, dat hierbij is geïncorporeerd door referentie.

De gebruikelijke wijze voor het mengen van deze monomeren is in genoemd Amerikaans octrooischrift aangegeven.

Acrylzuur is een kritische component van het 20 bekledingssysteem, dat de dunne bekledingen mogelijk maakt, die verkregen worden met de uitvinding voor het verkrijgen van bekledingssystemen met hoge optische helderheid, superieure adhesie-eigenschappen en gewenste rheologische karakteristieken in vergelijking met bekende 25 bekledingssystemen.

De bereiding van het bekledingssysteem is conventioneel. Er is geen chemische reactie betrokken bij het mengen van het systeem. De concentratie van het tri- of tetraacrylaat is ten minste ongeveer 50 %. De concentratie 30 van acrylzuur is ten minste ongeveer 10 %. Alle concentraties zijn gewichtsconcentraties van het mengsel.

De bekledingen van de uitvinding hebben zowel superieure adhesie als chemische bestendigheid. In het bijzonder hebben de bekledingen van de uitvinding 35 superieure adhesie-eigenschappen ten opzichte van metaal-substraten in vergelijking met bekende bekledingen,

Andere gewenste eigenschappen komen eveneens voort uit het dunne bekledingssysteem, waaronder verhoogde stabiliteit tegen degradatie van eigenschappen door ultraviolette 40 straling, Superieure optische helderheid alsook superieure 8501135 * * -7- slij tbestendigheid worden verkregen zeibfs in aanmerking genomen de toevoeging van acrylzuur aan het systeem,

Acrylzuur reduceert de slijtbestendigheid, terwijl het de adhesie-eigenschappen van dergelijke bekledingen op 5 bekende wijze aanvult. De toevoeging van acrylzuur aan de formulering is duidelijk een kritisch kenmerk, hetgeen de vervaardiging van dunne bekledingen mogelijk maakt, terwijl de superieure adhesie en slijtbestendigheid van de formulering in stand gehouden blijft.

10 Een ander kritisch kenmerk van de uitvinding is de dikte van de bekleding, aangebracht aan het substraat.

De dikte van de bekleding na polymerisatié ligt tussen ongeveer 1 en ongeveer 2,5 ^im, hetgeen een aanzienlijke vermindering in dikte is ten opzichte van bekende bekle-15 dingen, die superieure slijtbestendigheid hebben. De voorkeursbekledingsdikte na polymerisatie is ongeveer 1,8 ^im. De dikte is kritisch, aangezien het verhogen van de dikte van de bekleding de infrarood absorptie bij kamertemperatuur aanmerkelijk verhoogt van een materiaal, 20 dat toch al een hoge infrarood absorptie heeft. De bekende techniek gaat uit van het tegenovergestelde, namelijk vertrouwt op dikkere bekledingen voor het bereiken van slijtbestendigheid en structurele integriteit.

Vanzelfsprekend kan het systeem worden aangevuld 25 door toevoeging van gebruikelijke ingrediënten, waaronder bekende foto-initiatoren. Additieven, bekend in de techniek, zoals pigmenten, bevochtigingsmiddelen en kleurstoffen of kleurpigmenten kunnen worden opgenomen in de formulering voor het bereiken van bepaalde gewenste 30 funktionele esthetische eigenschappen. De bekledings-samenstelling kan tevens een surfactant bevatten, alsook stroomregelings·" en nivelleringsmiddelen, organische en anorganische kleurstoffen en pigmenten, vulstoffen, weekmakers, smeermiddelen, ultraviolet absorptiemiddelen, 35 stabilisatoren en versterkingsmiddelen, zoals aluminium·" oxyde, siliciumdioxyde, klei, talk, glaspoeder, metaal-poeders, koolzwart en vezelglas. De bekledingssamenstelling kan tevens een polymerisatieremmer bevatten,

De beschermende bekledingsformulering van de uit-40 vinding kan worden aangebracht op een verscheidenheid 8501135 - 8 - van substraten, waaronder metaal, metaaloxyden, metaal-nitriden en andere metaalverbindingen en legeringen, die vacuum-gemetalliseerd kunnen worden, zoals aluminium, staal, koper, tin, zilver, goud, titaanoxyde, tinoxyde, 5 indiumoxyde, titaannitride, indium en multiple lagen daarvan. Andere substraten omvatten glas, vezelglas en optische glasvezels. Kunststofsubstraten zoals polyester, poly-carbonaat en polyvinylchloride, zijn bruikbare substraten, die kunnen worden bekleed volgens de uitvinding.

10 Elk substraat, dat in vacuum kan worden gemetalliseerd, is een geschikt substraat. Het substraat kan een combinatie omvatten van de voorgaande substraten. Aldus kan het substraat êën of meer lagen van substraatmaterialen bevatten, bijvoorbeeld, een zilversubstraat tussen metaal-15 oxydesubstraten. De totale dikte van de lagen of combinaties van lagen moet liggen tussen ongeveer 5 nm en 100 nm voor metaallagen of combinaties van metaal en metaalverbindingen .

De bekleding kan worden verkregen langs gebruike-20 lijke technieken, waaronder dompelen, spinnen, sproeien, gordijnbekleding, graveren en rolbekleding. Bij voorkeur wordt de bekleding tot stand gebracht door gèbruikmaking van gebruikelijke gravure- of rolbekledingstechnieken, welke de superieure dunne bekledingen van de uitvinding 25 mogelijk maken.

Gebruikelijke stralingshardingstechnieken worden gebruikt bij de uitvinding. Deze technieken omvatten of ultraviolet of elektronenbundel, vrije-radicaal geïnduceerde polymerisatiesoorten van radioharding.

30 De werkwijze volgens de uitvinding omvat de volgende stappen, Eén stap omvat de bereiding van een bekledingssamenstelling, omvattende een mengsel van de bovengenoemde radiopolymeriseerbare monomeren, inclusief de toevoeging van acrylzuur. De volgende stap 35 omvat het aanbrengen van het mengsel op een substraat onder gebruikmaking van de reeds genoemde methoden,

De werkwijze omvat verder de kritische stap van het bekleden van het substraat tot de dikte na polymerisatie tussen ongeveer 1 en ongeveer 2,5 yam. Vervolgens wordt 40 deze bekleding gepolymeriseerd voor het verkrijgen van 8501135 * * - 9 - een filmstruktuur. Het substraat kan een metaal of een metaalsubstraat zijn. De filmstruktuur wordt gebruikt als een conventioneel vensterprodukt.

Kenmerkend wordt het triacrylaat of tetraacrylaat-5 monomeer toegevoegd aan een acrylzuurmonomeer in de bovengenoemde concentraties. Dit bekledingsmengsel wordt aangebracht op een substraat, dat een metaal of niet-metaalsubstraat kan zijn, onder gebruikmaking van bijvoorbeeld een gebruikelijke direkte gravurebekledings-10 methode. Deze methode maakt gebruik'.van een graveer’- cilinder, die roteert in een bekledingsbad op continue wijze. Overmaat bekleding wordt afgestreken van het oppervlak van de doseercilinder onder gebruikmaking van gebruikelijke of keerbandshoek-afstrijktechnieken.

15 Vervolgens wordt de afgestreken cilinder continu in contact gebracht met het substraat, waarbij het bekledingsmengsel in cellen van de gravêercilinder continu wordt overgedragen aan het te bekleden substraat. De bekleding wordt dan geradiopolymeriseerd op het substraat op een 20 bekende wijze. Vanzelfsprekend vindt de behandeling kenmerkend continu plaats, maar kan zij ook ladingsgewijs plaatsvinden.

Een voorlaag kan zijn opgenomen tussen de bekleding en het substraat. Deze voorlaag kan bijvoorbeeld bestaan 25 uit een polyesterhars, dat een hoge infrarood absorptie heeft. Het doel van de voorlaag is in hoofdzaak om adhesie van de bekleding aan het substraat te bevorderen.

De volgende voorbeelden illustreren de formulering, de aanbrengingswijze alsmede een produkt van de uitvinding.

30 nVOORBEELDEN

Hoewel de vervaardiging van vensterfilms in het onderstaande wordt beschreven, vormt deze vervaardiging 35 uitsluitend een illustratie van het voorkeursprodukt en dient zij niet te worden opgevat als beperking van de uitvinding.

850 1 1 35 * * - 10 -

VOORBEELD I

Dit voorbeeld laat het verband zien tussen de emittantie en de bekledingsdikte voor drie soorten beschermende bekledingen. Per definitie is de som van de 5 infrarood reflectantie en de emittantie van een infrarood reflecterend oppervlak of systeem gelijk aan 1. Het in beschouwing genomen infrarood (4 tot 40 jm. golflengte) wordt gereflecteerd door een metaallaag, die beschermd is met een infrarood doorlatende laag. De totale emittantie 10 van het systeem (metaal en beschermende bekleding) kan worden opgevat als de gecombineerde absorptie van de metaallaag en de beschermende laag. Des te kleiner de totale emittantiewaarde is, des te efficiënter is het systeem voor wat betreft infrarood reflectantie. Des te 15 groter de infrarood reflectantiewaarde is, des te efficiënter is het systeem voor wat betreft vermindering van warmteverlies, aangezien infrarood, dat niet terug wordt gereflecteerd in de kamer, wordt geabsorbeerd door het overblijvende van de venstereenheid en overgedragen aan 20 de koelere buitenlucht. De volgende betrekking vat deze gedachten samen: % infrarood reflectantie = £l-(totale emittantie van het systeem)]] χ 100 van een systeem 25 De gegevens laten zien, dat de acrylbekleding de meest absorberende (dikte voor dikte) van de drie getoonde bekledingen is. Het acrylsysteem volgens de uitvinding compenseert evenwel voor dit tekort door een superieure slijtvastheid en behoudt bij een dikte van 30 1,8 ^im nog een infrarood reflectantiewinst (62 % tegenover 35 %) ten opzichte van "gebruikelijke" vensterfilmstruk-turen, waarin de beschermingslaag gevormd wordt door 12,7 polyethyleentereftalaatfilm.

De acrylbekleding van voorbeeld I werd bereid 35 door 70 delen pentaerythritoltetraacrylaat te combineren met 25 delen acrylzuur. Het pentaerytritoltetraacrylaat moest worden opgewarmd tot ongeveer 37,7°C, omdat het monomeer gewoonlijk vast is bij kamertemperatuur, Nadat het pentaerythritoltetraacrylaat volledig vloeibaar gemaakt 8501135 • * - 11 - is, wordt het acrylzuur toegevoegd en zorgvuldig vermengd tot een homogeen mengsel. Een foto-initiator (1-hydroxy-cyclohexylfenylketon) wordt toegevoegd en het mengen wordt voortgezet, totdat de foto-initiator volledig is opgelost.

5 (Foto-initiatoren dienen niet te worden toegevoegd aan het systeem, dat moet worden gepolymeriseerd met behulp van een elektronenbundel}. De foto-initiator is aanwezig in 3 tot 8 gew. delen. Het mengen wordt voortgezet, totdat ingrediënten door en door zijn opgelost in het bekledings-10 mengsel. Het bekledingsmengsel wordt gefiltreerd en aangebracht aan de metaalzijde van een in vacuum gemetalliseerde film van polyethyleentereftalaat door middel van direkte gravure en gepolymeriseerd door ultravioletstra-ling voor het verkrijgen van de acrylbekleding van 15 voorbeeld I.

De resultaten zijn vermeld in tabel A, alsmede in de grafiek van fig. 4.

TABEL A

Totale gecombineerde emittantiewaarden voor drie bescher-20 mende bekledingen (alle beschermende bekledingen aangebracht aan gemetalliseerde lagen met een emittantie = 0,14}

Soort beschermende Dikte van be- Totale emittan- bekleding schermende tie bekleding 25 __ Qim}_ ___ 1. Polypropyleenlaminaat 12,7 0,35 2. Polyesterlaminaat 12,7 0,65 (polyethyleentereftalaat} 3. Acrylbekleding 0,9 0,25 30 (radiogehard) 1,0 0,28 1.2 0,32 1.3 0,34 1,5 0,35 1,8 0,38 35 2,0 0,40 2.7 0,44 3.8 0,50 4,0 0,51 4.3 0,53 40 4,7 0,54 850 1 1 35 r 4 - 12 -

De acrylbekleding van voorbeeld I werd met succes aangebracht op verschillende in vacuum gemetalliseerde oppervlakken, waaronder metalen, metaallegeringen en metaaloxyden. Metalen omvatten daarbij: aluminium, koper, 5 titaan, zilver, staallegering en chroomlegering. Metaaloxyden omvatten: titaanoxyde, indiumoxyde, indiumlegering-oxyde en tinoxyde. De in vacuum gemetalliseerde film in voorbeeld I is gemetalliseerd tot zichtbaar licht transmissie van 18-20 %. Dit resulteert in een metaalopper-10 vlak met een totale emittantie van ongeveer 0,14.

VOORBEELD^2

Dit voorbeeld laat de verandering in sluierwaarden zien tegenover de verschillende bekledingsdiktewaarden voor de acrylbekleding van voorbeeld I. De beschermende 15 acrylbekledingen werden aangebracht op 50,8 ^im poly-ethyleentereftalaatfilm, Verandering in sluierwaarden voor de beschouwde bekledingsdiktes kunnen betrouwbaar worden gemeten, wanneer de bekleding wordt geëvalueerd op niet gemetalliseerde films. De acrylbekledingsmonsters 20 werden afgesleten op een Tabor afslijter, beschreven in ASTM D 1004-56 (CS-ΊΟ wielen, 1000 gram belasting per wiel, 100 omwentelingen), Sluièrmetingen werden gemaakt onder gebruikmaking van een gebruikelijke Hunter sluier-meetinrichting. Diktemetingen werden gemaakt onder gebruik-25 making van een gebruikelijke naald dunne -filmmeetinrichting, De resultaten zijn gegeven in tabel B en de grafiek van fig. 5.

tabel B

8501135 - 13 - ·—

» V

TABEL B

Gemiddelde verandering in sluierwaarden voor 50,8 yam polyethyleentereftalaatfilm met bekleding van voorbeeld I

Bekledingsdikte (urn) Verandering in sluierwaarde 5 __(%)_ 0,0 77 (onbekleed 12,7 yam polypropyleen) 0,0 (onbekleed 12,7 nm polyethyleen- 58 10 tereftalaat) 0,5 (acryl) 40 1,0 (acryl) 25 1,8 (acryl) 15 2,5 (acryl) 8 15 3,0 (acryl) 7

De gegevens laten zien, dat 1,8 yam de optimale dikte voor bekledingen van de uitvinding is om verschillende redenen: 1) 1,8 yam is de optimale dikte, zoals getoond 20 door resultaten van voorbeeld I, 2) De helling van de kromme (grafiek II van fig. 5) toont, dat voor diktes minder dan 1,8 yam er een snel toenemende veranderingssnelheid in sluierwaarden is, 3) ÜVCON omgevingstesten in nog te volgen voorbeeld 25 V toont, dat een 1 yam bekleding de minimale dikte is, die zorgt voor adequate metaalbescherming, 4) 0000 staalwolonderzoek in nog te volgen voorbeeld IV toont, dat een dikte van 1 yam de minimale dikte is om te zorgen voor een aanzienlijke winst in slijtvastheid 30 ten opzichte van een polyethyleentereftalaatfilm, een metaalbeschermende laag, die gebruikt wordt bij "gebruikelijke" vensterfilmstrukturen, 5) dunne bekledingen, met een brekingsindex dicht bij 1,5, geven interferentiekleuren bij een dikte minder 35 dan 1 yam, indien aangebracht op een gemetalliseerd oppervlak. Dit effekt is overeenkomstig aan dat van een dunne-oliefilm, die op water drijft. Lichte verschillen 8501135 ♦ % - 14 - in bekledingsdikte kunnen kleuren doen ontstaan, die esthetisch onaanvaardbaar zijn in een vensterfilmprodukt, en 6) Bekledingen met een dikte groter dan 2,5 ^im, 5 geven geen merkbare vermindering in de verandering in sluièrwaarden. Dikkere bekledingen zijn tevens duurder en doen "krullen" van het vensterfilmprodukt ontstaan, hetgeen hanteringsproblemen geeft voor filminstallateurs.

- VOORBEELD III

10 Dit voorbeeld toont het verschil tussen twee formuleringen van de acrylbekleding van voorbeeld I met betrekking tot de adhesie van de bekleding aan de aluminiumlaag van gemetalliseerde, 50,8 ^im dikke poly-ethyleentereftalaatfilm, De resultaten zijn gegeven in 15 onderstaande tabel C: -TABEL €

Bekleding X-kras- roladhesie- bandproef proef

Acryl (r>^ 20 % acrylzuur) geslaagd geslaagd 2 0 Acryl 20 % ISWinylpyrrolidon) mislukt mislukt

De proeven, uitgevoerd voor het evalueren van adhesie zijn zoals in het volgende beschreven: X-krasbaridproef:

In deze proef wordt een "X" geschreven in de 25 bekleding met de punt van een scheermes. SCOTCH Brand 810 barid wordt aangebracht op de bekleding over de gekruiste kras. De band wordt verwijderd met de hand met een snelle beweging in het vlak van de bekleding. Verwijdering van meer dan sporehoeveelheden van de bekleding betekent 30 mislukken van de proef.

Roladhesieproef:

In deze proef wordt het beklede monsters geplaatst tussen de duim en wijsvinger en 180° over zichzelf opgevouwen (beklede zijde van monster aanliggend aan vingers). 35 In deze positie wordt het beklede monster heen en weer 8501135 3 · — - 15 - gerold tussen de vingers (matige tot zware vingerdruk) gedurende tien cycli, terwijl de 180° vouw wordt gehandhaafd. Elk zichtbaar afbladderen van de bekleding of verlies van adhesie tot het metaal betekent mislukken 5 van de proef.

VOORBEELD IV

Dit voorbeeld toont de verschillen tussen de drie systemen van voorbeeld I ten opzichte van krasbestendigheid voor 0000 staalwol. In deze proef wordt een 0000 10 staalwollen kussen gewreven (met net voldoende druk om beide oppervlakken te krassen) over het tussenvlak van een gevouwen monster. Op deze wijze kan de krasbestendigheid tegen staalwol van beide oppervlakken direkt worden vergeleken. Het oppervlak met de grootste krasbestendigheid 15 zal het kleinste aantal krassen hebben. De resultaten van het uitvoeren van deze proef op de drie systemen van fig. 1 zijn vermeld in de volgende tabel D.

TABEL D

Oppervlak-1 Oppervlak 2 Resultaat 20 Polypropyleen Polyester Polypropyleen vertoont ernstige krassen

Polyester Polyester Beide oppervlakken vertonen en gelijk aantal krassen

Acryl Polyester Acryloppervlak vertoonde 25 (Voorbeeld I) een geringer aantal krassen.

De omschrijving van de begrippen in tabel D volgen ' - ^ uit het onderstaande diagram: 0000 staalwol· len kussen _______ ; V· T: __ ^oppervlak 2 bpyitaling 2,54 itm polyesterfilm (oppervlak 1) 850 1 1 3 5 ψ - 16 -

VOORBEELD V

Dit voorbeeld toont de bestendigheid aan gesimuleerde blootstelling aan buitenlucht van een metaal beschermende acryllaag in vergelijking met een beschermingslaag van 5 polypropyleen. Beide beschermingslagen werden blootgesteld aan afwisselende cycli van ultravioletstraling en vocht-condensatie. De monsters werden blootgesteld in een Atlas UVCON versnelde verweringstestinrichting gedurende een periode van 144 uur, waarbij het onderzochte monster 10 afwisselend werd blootgesteld aan 8 uur ultraviolet bestraling bij 60°C en 4 uur vochtcondensatie bij 40°C, De resultaten zijn vermeld in onderstaande tabel E,

TABEL E

Beschrijving van beschermings- Resultaat na 144 uur 15 - laag __ blootstelling_

Acrylbekleding (voorbeeld 1} Geen zichtbare verandering

Polypropyleenbeschermingslaag Beschermingslaag vertoonde tekenen van scheuren en delaminatie.

20 VOORBEELD VI

Dit voorbeeld toont het verschil tussen de acryl-formulering zonder acrylzuur ten opzichte van die met 20. % acrylzuur. Er werd een Tabor test uitgevoerd op bekledingen, aangebracht op 25,4^ (I.C.I, 442) poly-25 ethyleentereftalaatfilm,

yTABELvF

^ ' Bekledings- Sluiering dikte (jam)__(¾)

Acryl (met~ 20 % N-vinylpyrrolidon) 1,0' 15 30 Acryl (met-'-' 20 % acrylzuur) 1,0 25

Acryl (met20 % N-vinylpyrrolidon) 1,8 6

Acryl (met-v-/ 20 % acrylzuur) 1,8 15

Dit voorbeeld laat zien, dat de toevoeging van .^.20 % acrylzuur aan de formulering de slijtbestendigheid 35 vermindert (dat wil zeggen de sluierwaarden verhoogt) voor bekledingen van dezelfde dikte.

850113c -*v — - 17 -

Het is niet de bedoeling, dat de uitvinding is beperkt tot de specifieke uitvoeringen, die in het bovenstaande zijn beschreven. Het zal duidelijk zijn, dat er andere veranderingen mogelijk zijn in de formulering 5 en werkwijze van aanbrengen dan die, welke hier specifiek zijn beschreven, zonder daardoor te treden buiten het kader van de uitvinding. Al deze andere uitvoeringsvormen, alternatieven en modificaties vallen mede onder de uitvinding , t. conclusies - 85G1135

Claims

1. Radiohardbare bekleding voor een filmstruktuur, gekenmerkt door een bekledingssamenstelling van een mengsel van radiopolymeriseerbare monomeren, omvattende een triacrylaat of tetraacrylaatmonomeer en acrylzuur, 5 welke bekleding is aangehecht aan een substraat, waarbij de dikte van de bekleding na polymerisatie ligt tussen ongeveer 1 en ongeveer 2,5 ^im, waardoor een slijtvaste bekleding wordt verkregen met aanzienlijk verminderde infrarood absorptie. 4 10

2, Radiohardbare bekleding volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het substraat een metaal-substraat is.

3. Radiohardbare bekleding volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het substraat een niet- 15 metaalsubstraat is.

4. Radiohardbare bekleding volgens ëën der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de film-struktuur een vensterfilm is.

5. Radiohardbare bekleding volgens één der voorgaande 20 conclusies, met het kenmerk, dat dikte van de bekleding na polymerisatie ongeveer 1,8 ^im bedraagt.

6. Radiohardbare bekleding volgens ëën der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de film-struktuur een voorlaag omvat tussen de bekledingslaag 25 en het substraat,

7. Radiohardbare bekleding volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de voorlaag een polyester-harslaag is,

8. Radiohardbare bekleding volgens één der voorgaande 30 conclusies, met het kenmerk, dat het tetra- acrylaat pentaerythritoltetraacrylaat is. 8501135 - 19 - « Λ « <r

9. Radiohardbare bekleding volgens êên der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de concentratie van het triacrylaat of tetraacrylaat ten minste 50 gew. % van het mengsel bedraagt, 5

10, Radiohardbare bekleding volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de concentratie van acrylzuur ten minste 10 gew. % van het mengsel bedraagt,

11, Radiohardbare bekleding volgens één der voorgaande 10 conclusies, met het kenmerk, dat het substraat meer dan êên suhstraatlaag heeft.

12. Radiohardbare bekleding volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het substraat een zilver-substraatlaag heeft tussen metaaloxydesubstraatlagen, 15

13, Radiohardbare bekleding volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het metaalsubstraat bestaat uit aluminium.

14. Werkwijze voor het vervaardigen van een filmstruk-» tuur, gekenmerkt door de stappen van het bereiden 20 van een bekledingssamenstelling van het mengsel van radio-polymeriseerbare monomeren, omvattende een triacrylaat of tetraacrylaatmonomeer en acrylzuur, het aanbrengen van het mengsel op een substraat, het bekleden van het substraat: tot een dikte na polymerisatie tussen ongeveer 25 1 en ongeveer 2,5 jm, en het radiopolymeriseren van de bekleding voor het verkrijgen van een filmstruktuur,

15, Werkwijze volgens conclusie 14,met het kenmerk, dat het substraat wordt bekleed tot een dikte na polymerisatie van ongeveer 1,8 ^im, 30

16, Werkwijze volgens conclusie 14 of 15, m e t het kenmerk, dat er een voorlaag wordt aangebracht tussen de bekledingslaag en het substraat. 8501135 - 20 -

17. Werkwijze volgens conclusie 16, m e t het kenmerk, dat de voorlaag bestaat uit een polyester-hars.

18. Werkwijze volgens één der conclusies 14 tot 17, 5 met het kenmerk, dat de radiopolymerisatie wordt uitgevoerd met behulp van ultraviolet straling.

19. Werkwijze volgens êên der conclusies 14 tot 17, met het kenmerk, dat de radiopolymerisatie wordt uitgevoerd onder toepassing van elektronenbundel- 10 vrije radicaal-geïnduceerde straling,

20. Werkwijze volgens ëën der conclusies 14 tot 19, met het kenmerk, dat als tetraacrylaat penta-erythritoltetraacrylaat wordt gebruikt.

21. Werkwijze volgens ëën der conclusies 14 tot 19, 15 met het kenmerk, dat er gewerkt wordt bij een concentratie van triacrylaat of tetraacrylaat van ten minste ongeveer 50 gew. % van het mengsel.

22. Werkwijze volgens ëën der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat er een concentratie 20 van acryl zuur wordt gebruikt van ten mins te ongeveer 10 gew, % van het mengsel.

23. Werkwijze volgens êên der conclusies 14 tot 22, met het kenmerk, dat het substraat ëën of meer substraatlagen heeft.

24. Werkwijze volgens conclusie 13, m e t het kenmerk, dat het substraat bestaat uit een zilver-substraatlaag tussen metaaloxydesubstraatlagen.

25. tWerkwijze volgens conclusie 14, m e t het kenmerk, dat het substraat van aluminium is,

26. Filmvenster, gekenmerkt door een radiohardbare bekledingssamenstelling van een mengsel van 8501135 - 21 - radiopolymeriseerbare monomeren, in wezen bestaande uit pentaerythritoltetraacrylaat met een concentratie van ten minste ongeveer 50 gew. % van het mengsel, een acrylzuur met een concentratie van ten minste ongeveer 5 10 gew, % van het mengsel, waarbij een metaalsubstraat is gehecht aan de bekledingssamenstelling en aan een vensterfilm, waarbij de dikte van de bekleding na polymerisatie loopt tussen ongeveer 1 en ongeveer 2,5 ^im, waardoor een slijtbestendig, isolerend venster met lage 10 infrarood absorptie wordt verkregen, 8501135