|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Способ герметизации поликарбонатного оконного стекла, содержащего по меньшей мере на одной из своих сторон твердое антиабразивное покрытие на основе силикона, причем указанный способ включает следующие последовательные этапы: (a) обработка зоны стороны стекла, имеющей твердое покрытие на основе силикона, плазмой атмосферного давления, причем плазменное сопло имеет мощность предпочтительно от 100 до 1000 вольт-ампер, и расстояние между концом плазменного сопла и поверхностью стекла не превышает 7 мм, (b) нанесение на указанную зону, обработанную плазмой атмосферного давления, грунтовочной композиции, содержащей один или несколько промоторов адгезии, выбранных из диизоцианатов, полиизоцианатов и хлорированных полиолефинов, в растворе или суспензии в органическом или водном растворителе, (c) испарение растворителя, чтобы образовать сухой грунтовочный слой, и (d) заливка термопластичного полимера на зону, покрытую сухим грунтовочным слоем. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость относительного перемещения плазменного сопла относительно стекла составляет от 2 до 4 м/мин. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что расстояние между концом плазменного сопла и поверхностью стекла меньше 6 мм, предпочтительно не превышает 5 мм, в частности составляет от 2 до 4 мм. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что плазменное сопло работает при давлении газа-носителя, предпочтительно фильтрованного воздуха, от 3 до 4 бар. 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что промотор или промоторы адгезии выбраны из группы, состоящей из изофорондиизоцианата (IPDI), 4,4'-дифенилметандиизоцианата (MDI) и хлорированного полиолефина, привитого малеиновым ангидридом. 6. Способ по предыдущему пункту, отличающийся тем, что грунтовочная композиция, по существу, состоит из одного или нескольких промоторов адгезии, выбранных из диизоцианатов, полиизоцианатов и хлорированных полиолефинов, в растворе или суспензии в органическом или водном растворителе. 7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что термопластичный полимер выбран из стирольных термопластичных эластомеров (TPE-S), вулканизованных олефиновых термопластичных эластомеров (TPE-V) поливинилхлорида, термопластичных полиуретанов (TPU), полиметилметакрилата (PMMA), поликарбонатов (PC), полистирола (PS), акрилонитрил-бутадиен-стирола (ABS), смесей поликарбонат/акрилонитрил-бутадиен-стирол (PC/ABS) и полипропилена (PP). 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что термопластичный полимер является эластомером, предпочтительно эластомером, выбранным из термопластичных эластомеров и поливинилхлорида.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Способ герметизации поликарбонатного оконного стекла, содержащего по меньшей мере на одной из своих сторон твердое антиабразивное покрытие на основе силикона, причем указанный способ включает следующие последовательные этапы: (a) обработка зоны стороны стекла, имеющей твердое покрытие на основе силикона, плазмой атмосферного давления, причем плазменное сопло имеет мощность предпочтительно от 100 до 1000 вольт-ампер, и расстояние между концом плазменного сопла и поверхностью стекла не превышает 7 мм, (b) нанесение на указанную зону, обработанную плазмой атмосферного давления, грунтовочной композиции, содержащей один или несколько промоторов адгезии, выбранных из диизоцианатов, полиизоцианатов и хлорированных полиолефинов, в растворе или суспензии в органическом или водном растворителе, (c) испарение растворителя, чтобы образовать сухой грунтовочный слой, и (d) заливка термопластичного полимера на зону, покрытую сухим грунтовочным слоем. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость относительного перемещения плазменного сопла относительно стекла составляет от 2 до 4 м/мин. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что расстояние между концом плазменного сопла и поверхностью стекла меньше 6 мм, предпочтительно не превышает 5 мм, в частности составляет от 2 до 4 мм. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что плазменное сопло работает при давлении газа-носителя, предпочтительно фильтрованного воздуха, от 3 до 4 бар. 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что промотор или промоторы адгезии выбраны из группы, состоящей из изофорондиизоцианата (IPDI), 4,4'-дифенилметандиизоцианата (MDI) и хлорированного полиолефина, привитого малеиновым ангидридом. 6. Способ по предыдущему пункту, отличающийся тем, что грунтовочная композиция, по существу, состоит из одного или нескольких промоторов адгезии, выбранных из диизоцианатов, полиизоцианатов и хлорированных полиолефинов, в растворе или суспензии в органическом или водном растворителе. 7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что термопластичный полимер выбран из стирольных термопластичных эластомеров (TPE-S), вулканизованных олефиновых термопластичных эластомеров (TPE-V) поливинилхлорида, термопластичных полиуретанов (TPU), полиметилметакрилата (PMMA), поликарбонатов (PC), полистирола (PS), акрилонитрил-бутадиен-стирола (ABS), смесей поликарбонат/акрилонитрил-бутадиен-стирол (PC/ABS) и полипропилена (PP). 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что термопластичный полимер является эластомером, предпочтительно эластомером, выбранным из термопластичных эластомеров и поливинилхлорида.
Евразийское 032657 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента
2019.06.28
(21) Номер заявки
(51) Int. Cl. C23C16/32 (2006.01)
B32B 38/00 (2006.01) C08J5/12 (2006.01) C23C16/513 (2006.01)
201791758 (22) Дата подачи заявки 2015.12.08
(54) СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ПОЛИКАРБОНАТНЫХ ОКОННЫХ СТЕКОЛ, СНАБЖЕННЫХ ПОКРЫТИЕМ, ЗАЩИЩАЮЩИМ ОТ ЦАРАПИН
(31) 1550922 (56) EP-B1-2144958
(32) 2015.02.05 SCHMAUDER T. ET AL.: "Hard coatings
(33) FR by plasma CVD on polycarbonate for automotive
(33) FR and optical applications", THIN SOLID FILMS,
(43) 2017.11.30 ELSEVIER-SEQUOIA S.A. LAUSANNE, CH, vol.
(86) PCT/FR2015/053383 502, no. 1-2, 28 April 2006 (2006-04-28), pages
(87) WO 2016/124824 2016.08.11 270-274, XP025006253, ISSN: 0040-6090, DOI:
(71) (73) Заявитель и патентовладелец: ШЛШ^рЕ2005^296 [nrtri^d cm 20°6-04-28]
СЭН-ГОБЭН ГЛАСС ФРАНС (FR) the whop JjS?^
(72) Изобретатель:
Тимонье Сильвэн (FR)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(57) Изобретение относится к способу герметизации поликарбонатного оконного стекла, содержащего по меньшей мере на одной из своих сторон твердое антифрикционное покрытие на основе силикона, причем указанный способ включает следующие последовательные этапы: (a) обработка зоны стороны стекла, несущей твердое покрытие на основе силикона, плазмой атмосферного давления, причем расстояние между концом плазменного сопла и поверхностью стекла не превышает 7 мм, (b) нанесение на указанную зону, обработанную плазмой атмосферного давления, грунтовочной композиции, содержащей один или несколько промоторов адгезии, выбранных из диизоцианатов, полиизоцианатов и хлорированных полиолефинов, в растворе или суспензии в органическом или водном растворителе, (c) испарение растворителя, чтобы образовать сухой грунтовочный слой, и (d) заливка термопластичного полимера на зону, покрытую сухим грунтовочным слоем.
Настоящее изобретение относится к новому способу герметизации автомобильных стекол из поликарбоната, который включает этап предварительной обработки плазмой атмосферного давления.
В промышленной области автомобильных стекол термин "герметизация" означает способ или этап заливки полимерного материала по периметру остекления. Материал нагнетается в жидком состоянии в литьевую форму, образующую непроницаемую рамку вокруг кромки остекления. После отверждения материала в результате реакции полимеризации и/или сшивки (в случае термоотверждаемых полимеров) или в результате охлаждения (в случае термопластичных полимеров) форму открывают и удаляют, оставляя по периферии стекла профилированный шнур в контакте с ребром и по меньшей мере одной из двух сторон стекла, а часто с обеими сторонами стекла.
Полимер, образующий профилированный шнур, часто является эластомером, способным выполнять функцию уплотнения между стеклом и кузовом. Однако полимеры, не являющиеся эластомерами, также можно отливать путем герметизации для выполнения других функций. В таком случае получаемый профилированный шнур является обычно композитным шнуром, содержащим одновременно эластомерные элементы и находящиеся рядом неэластомерные элементы.
Этапу герметизации обычно предшествует этап чистки и активации поверхности, подлежащей заливке по периферии стекла, затем на активированную зону наносят грунтовочный слой, предназначенный находиться в контакте с отлитым сверху профилированным шнуром.
В области автомобильных стекол из минерального стекла известно об осуществлении активации плазмой при атмосферном давлении, называемой также холодной плазмой. Окисление поверхности приводит к образованию химически активных групп, преимущественно групп SiOH, способных реагировать с грунтовочным слоем.
В области автомобильных стекол из поликарбоната этот метод активации плазмой перед нанесением грунтовочного слоя и герметизацией не позволял до настоящего времени получить удовлетворительные результаты.
Поликарбонат является материалом, применяющимся вместо силикатного стекла для некоторых остеклений, таких как застекленные крыши, неподвижные боковые стекла и задние стекла, а также для све-торассеивающих стекол фар. Несмотря на многочисленные преимущества (низкий вес, ударная прочность, легкость формования) поликарбонат как материал, заменяющий стекло в автомобиле, имеет высокую чувствительность к царапинам.
Поэтому все поликарбонатные автомобильные стекла должны покрываться твердым прозрачным покрытием (hardcoat), защищающим от царапин (anti-scratching) и задиров (anti-scoring), чтобы гарантировать достаточную прозрачность остекления в течение всего срока службы автомобиля.
Эти покрытия представляют собой нанокомпозиты на основе силикона (полиорганосилоксаны) и наночастиц с повышенной твердостью, обычно частиц оксида кремния. Это гидрофобные покрытия, у которых поверхностная энергия меньше 30 мН/м и которые имеют толщину порядка нескольких сотен нанометров (100-1000 нм).
Когда желательно герметизировать поликарбонатные оконные стекла, защищенные такими покрытиями от повреждений и царапин, часто обозначаемыми английским термином "hardcoat", сталкиваются со сложной проблемой активации этой очень твердой поверхности, химически инертной и плохо смачиваемой. Известная обработка плазмой атмосферного давления, с успехом применяющаяся для минерального стекла, не позволяет активировать поверхности hardcoat-покрытий, покрывающие поликарбонатные оконные стекла.
Неизвестно также об удовлетворительной химической обработке, которая позволила бы улучшить смачиваемость поверхности силиконовых hardcoat-покрытий, увеличить их шероховатость и ввести в них химические группы, способные реагировать с компонентами грунтовочного покрытия (изоцианаты).
До настоящего времени единственным удовлетворительным методом, позволяющим получить хорошую адгезию композиции грунтовочного покрытия и введенных герметизирующих материалов, является удаление hardcoat путем механического соскабливания с поверхности, подлежащей герметизации. Однако этот метод создает ряд проблем:
тонкая пыль пластмасс может попадать в дыхательные пути находящихся поблизости работников;
механическое соскабливание увеличивает продолжительность цикла и накладывает строгие ограничения на обустройство производственной зоны (закрытая камера, система вытяжки);
пыль, образованная вследствие механического соскабливания, может осаждаться на пластмассовых окнах и создавать неисправимые дефекты после герметизации;
необходимы многочисленные операции профилактической очистки.
В рамках собственных исследований, направленных на замену механического соскабливания hard-coat-покрытия на поликарбонатах, авторы заявки неожиданно установили, что известный метод, считавшийся до сих пор неэффективным, позволил достичь этой цели при условии его применения в необычных условиях.
Действительно, метод плазмы атмосферного давления применяется в промышленности при расстояниях сопло/активируемая основа примерно 1-5 см в зависимости от обрабатываемого материала, мощности плазмы, размера сопла и скорости перемещения. Проводя опыты по активации холодной
плазмой с намного меньшими расстояниями сопло/основа, авторы изобретения поняли, что этот известный метод в отличие от того, что наблюдалось до сих пор, позволяет повысить поверхностную энергию и шероховатость обработанных зон и ввести в них, в частности, путем окисления, химические группы, способные реагировать с грунтовочными композициями.
Вопреки опасениям это соскабливание почти холодной плазмой не влечет никакой термодеструкции обработанных оконных стекол. Кроме того, оно позволяет сократить время цикла и значительно снизить расходы, связанные с герметизацией. Отсутствие образования пыли является существенным преимуществом с точки зрения окружающей среды и здоровья работников.
Чтобы получить удовлетворительные результаты адгезии между поликарбонатным стеклом и наплавленным шнуром из термопластичного полимера (отверждение которого в форме для герметизации не влечет химической реакции), необходимо было также нанести грунтовочное покрытие на зону, обработанную плазмой. Некоторые агенты грунтовки оказались особенно удовлетворительными с этой точки зрения.
Объектом настоящего изобретения является способ герметизации поликарбонатного оконного стекла, имеющего на меньшей мере одной из своих сторон твердое антиабразивное покрытие на основе силикона, причем указанный способ включает следующие последовательные этапы:
(a) обработка зоны стороны стекла, несущей твердое покрытие на основе силикона, плазмой атмосферного давления, причем плазменное сопло имеет мощность предпочтительно от 100 вольт-ампер до 1000 вольт-ампер, расстояние между концом плазменного сопла и поверхностью стекла не превышает 7 мм,
(b) нанесение на указанную зону, обработанную плазмой атмосферного давления, грунтовочной композиции, содержащей один или несколько промоторов адгезии, выбранных из диизоцианатов, поли-изоцианатов и хлорированных полиолефинов, в растворе или суспензии в органическом или водном растворителе,
(c) испарение растворителя, чтобы образовать сухой грунтовочный слой, и
(d) заливка термопластичного полимера на зону, покрытую сухим грунтовочным слоем.
В настоящей заявке термины "плазменное сопло" и "плазменная горелка" используются взаимозаменяемо для обозначения источника плазмы, создающего послеразрядное состояние в отсутствие теплового равновесия.
Под расстоянием между концом плазменного сопла и поверхностью оконного стекла понимают наименьшее расстояние между выходным отверстием плазменной струи и поверхностью обрабатываемого hardcoat-покрытия.
Плазменное сопло предпочтительно имеет мощность от 200 до 900 вольт-ампер, в частности от 300 до 800 вольт-ампер и в идеале от 400 до 700 вольт-ампер.
Плазменное сопло может представлять собой вращающееся сопло, у которого выходное отверстие плазменной струи вращается с большой скоростью вокруг центральной оси сопла. В таком вращающемся сопле ось плазменной струи может находиться на нормали к обрабатываемой поверхности, но оно может быть также наклонено относительно этой нормали. Угол конуса, образованного наклонной струей вращающегося сопла, обычно составляет от 10 до 30°, в частности от 12 до 20°. Ось плазменной струи предпочтительно наклонена наружу, благодаря чему обрабатываемая зона расширяется.
Такие вращающиеся плазменные сопла выпускаются в продажу, например, под наименованием Openair(r), фирмой Plasmatreat.
Вращающиеся сопла выгодны тем, что позволяют обрабатывать довольно широкие зоны по краям стекла. Ширина полосы, которая может быть обработана за один проход сопла, приблизительно равна диаметру окружности вращения отверстия сопла.
Предпочтительно использовать вращающиеся сопла, позволяющие обработать за единственный проход полосу шириной от 1 до 5 см, предпочтительно от 1,5 до 4 см и особенно предпочтительно от 2 до 3 см.
Расстояние между концом плазменного сопла и поверхностью стекла предпочтительно меньше 6 мм, в частности не превышает 5 мм и в идеале составляет от 2 до 4 мм.
На этапе (a) способа по изобретению плазменная горелка перемещается относительно обрабатываемого оконного стекла. Это перемещение можно осуществить, используя подвижную горелку и неподвижную основу или же неподвижную горелку и подвижную основу, которая перемещается перед этой неподвижной горелкой, причем предпочтителен последний вариант осуществления.
Скорость относительного перемещения плазменного сопла относительно стекла предпочтительно составляет от 1 до 5 м/мин, в частности от 2 до 4 м/мин. В пределах этого диапазона обычно следует использовать тем большую скорость относительного перемещения, чем меньше расстояние между краем сопла и обрабатываемой основой.
Плазменное сопло работает обычно при давлении газа-носителя от 3 до 4 бар. Газ-носитель предпочтительно является фильтрованным воздухом.
Способ по настоящему изобретению в принципе охватывает варианты осуществления, когда плазменная горелка проходит несколько раз над одной и той же зоной обрабатываемой основы. В таком слу
чае расстояние между соплом и основой и скорость перемещения могут быть одинаковыми для всех проходов. Однако расстояние и/или скорость могут отличаться от одного прохода к другому. Когда этап (a) способа включает несколько проходов горелки над одной и той же зоной основы, важно, чтобы по меньшей мере один проход производился в условиях, определенных в независимом пункте формулы изобретения. Другой или другие проходы могут осуществляться в иных условиях, в частности при более значительном расстоянии сопло-основа.
Предпочтительно этап (a) включает всего один проход плазменного сопла над каждой точкой обрабатываемого стекла.
Обработка холодной плазмой (этап (a)) повышает поверхностную энергию и, тем самым, смачиваемость твердого покрытия на основе силикона. Перед обработкой поверхностная энергия составляет менее 30 мН/м.
После этапа плазменной обработки согласно изобретению поверхностная энергия больше или равна 45 мН/м, предпочтительно больше 50 мН/м и в идеале больше 60 мН/м.
На втором этапе способа согласно изобретению на зону, обработанную плазмой, наносят грунтовочную композицию.
Эта композиция представляет собой жидкий состав, содержащий один или несколько промоторов адгезии в растворе или суспензии в органическом или водном растворителе.
Нанесение можно осуществлять любым известным методом нанесения покрытий, например с помощью войлока или губки, пропитанных грунтовочной композицией, или же распылением с помощью пульверизатора.
Толщина грунтовочной пленки перед сушкой предпочтительно меньше 300 мкм, в частности составляет от 20 до 200 мкм.
Сушку можно проводить при температуре окружающей среды или при легком нагреве, предпочтительно ее проводят при температуре окружающей среды.
После этапа сушки сухой грунтовочный слой, образованный в зоне, обработанной плазмой, обычно имеет толщину меньше 30 мкм, в частности от 2 до 20 мкм.
Промотор или промоторы адгезии выбраны из группы, состоящей из диизоцианатов, полиизоциана-тов и хлорированных полиолефинов. Алифатические диизоцианаты или полиизоцианаты позволяют особенно эффективное грунтование.
Полное содержание диизоцианатов и полиизоцианатов в грунтовочной композиции обычно составляет от 20 до 40 вес.%, предпочтительно от 25 до 38 вес.%, в частности от 30 до 35 вес.%.
Содержание хлорированных полиолефинов в грунтовочной композиции обычно составляет от 5 до 25 вес.%, предпочтительно от 7 до 20 вес.%, в частности от 10 до 15 вес.%.
В одном особенно предпочтительном варианте осуществления промоторы адгезии выбраны из группы, состоящей из изофорондиизоцианата (IPDI), 4,4'-дифенилметандиизоцианата (MDI) и хлорированного полиолефина, привитого малеиновым ангидридом.
Хлорированные полиолефины предпочтительно имеют содержание хлора от 5 до 20 вес.%, предпочтительно от 10 до 15 вес.%, и их средневесовая молекулярная масса предпочтительно составляет от 50000 до 200000, предпочтительно от 80000 до 120000.
Эти полиолефины имеются в продаже и выпускаются, например, под названиями Eastman Chlorinated Polyolefin (Eastman), Superchlon (Nippon Paper) и Hardlen (Toyobo).
После испарения фазы растворителя кромку стекла с зоной или зонами, обработанными плазмой и покрытыми сухим грунтовочным слоем, окружают литьевой формой и нагнетают термопластичный полимер в расплавленном состоянии.
Термопластичный полимер выбран, например, из стирольных термопластичных эластомеров (TPE-S), вулканизованных олефиновых термопластичных эластомеров (TPE-V) поливинилхлорида, термопластичных полиуретанов (TPU), полиметилметакрилата (PMMA), поликарбонатов (PC), полистирола (PS), акрилонитрил-бутадиен-стирола (ABS), смесей поликарбонат/акрилонитрил-бутадиен-стирола (PC/ABS) и полипропилена (PP).
Из этих термопластичных полимеров предпочтительно использовать эластомеры, в частности сти-рольные термопластичные эластомеры (TPE-S), вулканизованные олефиновые эластомеры (TPE-V) и пластифицированный поливинилхлорид (PVC).
Эластомеры TPE-S, подходящие для настоящего изобретения, включают в себя в основном следующие семейства:
SBS (стирол-бутадиен-стирол) - секвенированные сополимеры, содержащие центральный полибутадиеновый блок, находящийся между двумя полистирольными блоками,
SEBS (стирол-этилен-бутадиен-стирол) - сополимеры, полученные гидрированием SBS,
SEPS (стирол-этилен-пропилен-стирол) - сополимеры, содержащие центральный полиэтиленпропи-леновый блок, находящийся между двумя полистирольными блоками,
SEEPS (стирол-этилен-этилен-пропилен-стирол) - сополимеры, полученные гидрированием сополимеров стирол-бутадиен/изопрен-стирол.
Эти полимеры имеются в продаже в различных сортах, содержащих минеральные наполнители, а
также в виде материалов без наполнителей.
В настоящем изобретении будут использоваться TPE, по существу, без наполнителей или содержащие менее 5% минеральных наполнителей, предпочтительно менее 2%.
Они продаются, например, под следующими торговыми наименованиями: Dryflex (Hexpol TPE), Evoprene (AlphaGary), Sofprene (SOFTER), Laprene (SOFTER), Asaprene (Asahi Kasei), Nilflex (Taroplast).
Эти продукты могут содержать некоторую долю пластификаторов, разбавителей или органических смазок.
Температура плавления TPE-S предпочтительно составляет от 180 до 210°C, в частности от 190 до
200°C.
В расплавленном состоянии они должны быть достаточно жидкими, чтобы их можно было отливать под давлением. Однако невозможно точно указать их вязкость в расплаве, так как она зависит не только от температуры, но также от усилия сдвига, которому подвергаются полимеры. Поставщики обычно предлагают сорта, называемые "для литья под давлением".
Вулканизованные олефиновые эластомеры (TPE-V, или TPV согласно стандарту ISO 18064) представляют собой смеси термопластичного полимера, обычно полипропилена (PP), и каучука, обычно EPDM, сшитого в ходе изготовления экструзией. Вследствие вулканизации в ходе экструзии эти полимеры называют также динамическими вулканизатами (dynamic vulcanisates). Каучуковая фаза диспергирована в термопластичной матрице.
В качестве примера серийно выпускаемых TPE-V можно назвать Sarlink(r) 4775B42 (Teknor Apex).
Пластифицированный PVC, или пластикат, содержит повышенное количество пластификаторов, обычно от 40 до 60 вес.%. Его температура плавления составляет от 160 до 200°C.
В качестве примера пластифицированных PVC, с успехом использующихся в качестве полимеров для герметизации, можно назвать следующие имеющиеся в продаже продукты: BENVIC(r) (Solvay), TECHNIFAX(r) (Littleford Day), NAKAN(r) (Resinoplast), SUNPRENE(r) (Mitsubishi).
Пример.
Образцы поликарбонатного оконного стекла, покрытого hardcoat-покрытием на основе силикона (Basecoat Silfort SHP 470+AS4700, Momentive), проводят под плазменной горелкой Openair(r) (Plasmatreat) с вращающимся соплом (диаметр 22 мм, угол выхода 14°, наклон наружу) с выходной мощностью 500 вольт-ампер.
Плазменная горелка работает на фильтрованном воздухе под давлением от 3 до 4 бар. Плазменная горелка является неподвижной, и кромку образцов проводят перед краем горелки со скоростью 2 м/мин.
Кромку каждого образца проводят под плазменной горелкой всего один раз. Расстояния между поверхностью стекла и краем сопла указаны в таблице. Ось горелки направлена по нормали к плоскости стекла.
После простого прохождения образца под плазменной горелкой измеряют поверхностную энергию (смачиваемость) обработанной зоны в соответствии со стандартом ISO 8296, используя раствор для испытаний на основе этанола. Полученные значения указаны в таблице.
Затем на зону, обработанную плазмой, наносят каждую из указанных ниже грунтовочных композиций:
IPDI+CPO-w: изофорондиизоцианат+хлорированный полиолефин в воде (LOCTITE TP661
(Henkel)),
CPO-s: хлорированный полиолефин в смеси ксилол/этилбензол (KORATAC GM510 (Kommerling)), CPO-w: хлорированный полиолефин в воде (HARDLEN EW5515 (Toyobo)), IPDI-w: изофорондиизоцианат в воде (WITCOBOND 434-27 (Baxenden)), IPDI-s: изофорондиизоцианат в смеси н-бутил/этилацетат/бутанон (SIKA 209N (Sika)), IPDI-MDI-s: изофорондиизоцианат и 4,4'-дифенилметандиизоцианат в смеси этилацетата с бутано-ном (SIKA 209D (Sika)).
Нанесение производится с помощью губки, пропитанной грунтовочной композицией. Растворитель оставляют испаряться при температуре окружающей среды, вводят кромку образцов оконного стекла в форму для герметизации и отливают поверх кромок либо TPE-V (Sarlink(r) 4775B42, фирма Teknor Apex), либо пластифицированный PVC (APEX(r) 1523F3, фирма Teknor Apex).
Между этапом нанесения грунтовочного слоя и герметизацией никакого нагрева стекла не проводится.
После герметизации образцы выдерживают в течение 7 дней при 23°C и относительной влажности 50%, затем подвергают условиям ускоренного старения: 14 дней при 70°C и относительной влажности 95%, затем два часа при -20°C.
Качество адгезионного контакта оценивается в испытании на отдир под углом 90° (скорость растяжения 100 мм/мин). Измеряют сопротивление отдиру в Н/см и процентную долю адгезионного или коге-зионного разрыва согласно стандарту ASTM-D413.
В таблице приведены все полученные результаты.
Сравнительные образцы без плазменной обработки просто очищали изопропанолом.
IPDI+MDIS
PVC
100% RA
Без плазмы
< 30
IPDI+CPOW
TPE-V
100% RA
Без плазмы
< 30
CPOS
TPE-V
100% RA
Без плазмы
< 30
CPOW
TPE-V
100% RA
Без плазмы
< 30
IPDIW
PVC
100% RA
Без плазмы
< 30
IPDIS
PVC
> 10
100% RA
Без плазмы
< 30
IPDI+MDIs
PVC
100% RA
*RC - когезионный разрыв; **RA - адгезионный разрыв.
Установлено, что в образцах согласно изобретению, где расстояние между соплом и поверхностью hardcoat-покрытия равно 2 и 4 мм, все значения сопротивления отдиру превышают 10 мН/м.
Напротив, для образцов, совсем не подвергавшихся плазменной обработке или подвергавшихся такой обработке с расстоянием горелка/основа 8 мм, сопротивление отдиру в подавляющем большинстве случаев было недостаточным.
Кроме того, установлено, что сопротивление отдиру выше для образцов, обрабатывавшихся при расстоянии 2 мм, чем для обрабатывавшихся при расстоянии 4 мм.
Поверхностная энергия образцов после обработки плазмой тем выше, чем меньше расстояние между соплом и поверхностью.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ герметизации поликарбонатного оконного стекла, содержащего по меньшей мере на одной из своих сторон твердое антиабразивное покрытие на основе силикона, причем указанный способ включает следующие последовательные этапы:
(a) обработка зоны стороны стекла, имеющей твердое покрытие на основе силикона, плазмой атмосферного давления, причем плазменное сопло имеет мощность предпочтительно от 100 до 1000 вольт-ампер, и расстояние между концом плазменного сопла и поверхностью стекла не превышает 7 мм,
(b) нанесение на указанную зону, обработанную плазмой атмосферного давления, грунтовочной композиции, содержащей один или несколько промоторов адгезии, выбранных из диизоцианатов, поли-изоцианатов и хлорированных полиолефинов, в растворе или суспензии в органическом или водном растворителе,
(c) испарение растворителя, чтобы образовать сухой грунтовочный слой, и
(d) заливка термопластичного полимера на зону, покрытую сухим грунтовочным слоем.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость относительного перемещения плазменного сопла относительно стекла составляет от 2 до 4 м/мин.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что расстояние между концом плазменного сопла и поверхностью стекла меньше 6 мм, предпочтительно не превышает 5 мм, в частности составляет от 2 до 4 мм.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что плазменное сопло работает при давлении газа-носителя, предпочтительно фильтрованного воздуха, от 3 до 4 бар.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что промотор или промоторы
адгезии выбраны из группы, состоящей из изофорондиизоцианата (IPDI), 4,4'-дифенилметандиизоцианата (MDI) и хлорированного полиолефина, привитого малеиновым ангидридом.
6. Способ по предыдущему пункту, отличающийся тем, что грунтовочная композиция, по существу, состоит из одного или нескольких промоторов адгезии, выбранных из диизоцианатов, полиизоцианатов и хлорированных полиолефинов, в растворе или суспензии в органическом или водном растворителе.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что термопластичный полимер выбран из стирольных термопластичных эластомеров (TPE-S), вулканизованных олефиновых термопластичных эластомеров (TPE-V) поливинилхлорида, термопластичных полиуретанов (TPU), полиметилме-такрилата (PMMA), поликарбонатов (PC), полистирола (PS), акрилонитрил-бутадиен-стирола (ABS), смесей поликарбонат/акрилонитрил-бутадиен-стирол (PC/ABS) и полипропилена (PP).
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что термопластичный полимер является эластомером, предпочтительно эластомером, выбранным из термопластичных эластомеров и поливинилхлорида.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
032657
- 1 -
(19)
032657
- 1 -
(19)
032657
- 7 -
(19)
|
