CZ385797A3 - Způsob nanášení polymerního povlaku na substrát, substrát takto vytvořený, způsob výroby zrcadel a zrcadlo jím vytvořené - Google Patents

Description

Způsob nanášení polymerního povlaku na substrát, substrát takto vytvořený, způsob výroby zrcadel a zrcadlo jím vytvořené

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu nanášení povlaku na substrát přímo na lince pro jeho výrobu a na výsledný výrobek s povlakem na rubu. Konkrétněji se vynález týká způsobu nanášení povlaku polymeru na skleněný substrát, s výhodou při jeho výrobě nebo následném zpracovávání, který má za následek dosažení vysoké neprůhlednosti hotového výrobku s povlakem na rubu.

Dosavadní stav techniky

Neprůhledné povlaky se obvykle nanášejí na rub skleněného substrátu spolu s přídavnými povlaky tenkého odrazivého filmu pro měnění vlastností skla pro dekorativní účely, pro použití v architektuře a ve vozidlech. Povlaky se nanášejí na rubu skla pro jeho zneprůhlednění, čímž se dosáhne zrcadlícího konečného výrobku.

Známé způsoby nanášení povlaků na skleněné výrobky obvykle spočívají v nanášení barvy. V typickém případě se povlaky barvy nanášejí na sklo po výrobě skla. Tento postup mimo linku vyžaduje přídavnou manipulaci a zařízení. Nanášení barvy spočívá v krytí jedné strany skla barvou na rozpouštědlové bázi. Substrát s povlakem barvy se po té tvrdí v peci pro druhotné tvrzení pro dokončení tvorby povlaku. Způsob tvorby povlaku je málo výkonný a nákladný, protože se barveni provádí mimo linku pro výrobu substrátu.

Použiti barev na rozpouštědlové bázi dále přináší ekologické problémy spojené s emisemi z procesu a následnou likvidací odpadů. Nanášení barvy vyžaduje použití organických rozpouštědel, která suspendují pigmenty barvy pro naná• · ·

šení na substrát. Rozpouštědla jsou zpravidla organické sloučeniny, které po nanesení a vytvrzení vyvíjejí organické páry. Páry musí být vypírány nebo oddělovány z proudu vypuštěného z větrání do ovzduší. Proudy emisí s parami z nanášení barvy podléhají velmi přísným omezením úřady dohlížejícími na ochranu životního prostředí. Další pozornosti z hlediska ochrany životního prostředí dále vyžadují kapalné a pevné odpady, vyvíjené z procesů na rozpouštědlové bázi.

Patentový spis US.4 528 127 popisuje kompozici pro vytváření povlaku na substrátu na bázi práškového povlaku a způsob výroby matových povlaků. Kompozice sestává z pevné polyepoxidové pryskyřice, pevného vytvrzovacího činidla a katalyzátoru, který podporuje reakci mezi polyepoxidovou pryskyřicí a vytvrzovacím činidlem. Patentový spis dále popisuje použití prášku na různých substrátech včetně kovu, skla nebo plastu. Kompozice se nanáší na substrát elektrostatickým rozprašováním a po té se vytvrzuje při zvýšených teplotách po delší časové údobí.

Bylo by výhodné vytvořit způsob zneprůhledňování skleněného substrátu na výrobní lince polymerním rubovým povlakem, když je substrát ještě dostatečně horký pro polymeraci prášku. Bylo by dále výhodné využívat jako surovinu prášek, a to pro vyloučení ekologických problémů spojených s použitím barev a rozpouštědel pro vytváření povlaků na skleněném výrobku. Dále by bylo výhodné z hlediska nákladů nanášet povlak přímo na lince pro výrobu skla při použití levné suroviny.

Podstata vynálezu

Vynález přináší způsob nanášení polymerního povlaku na substrát, při kterém se připraví předpolymerový prášek, prášek se dopravuje do bodu blízkého skleněnému substrátu, který se

má povlékat, a který je na teplotě nad teplotou polymerace uvedeného prášku, a prášek se vypouští na skleněný substrát, na němž polymeruje pro vytváření povlaku. Povlak se nanáší na stávající lince na výrobu nebo zpracovávání substrátu^ na níž je substrát na dostatečně vysoké teplotě pro polymeraci prášku.

Podle výhodné formy vynálezu je navržen způsob nanášení epoxidového povlaku na substrát, při kterém se připraví epoxidový prášek, prásek se dopravuje do bodu blízkého skleněnému substrátu, který se má povlékat, a který je na teplotě nad teplotou polymerace uvedeného epoxidového prášku, a epoxidový prášek se vypouští na skleněný substrát, na němž polymeruje pro vytváření reaktoplastového (termosetického - dále reaktoplastového dle názvosloví ČSN 64 00 01) epoxidového povlaku na uvedeném skleněném substrátu.

Silanová sloučenina, která je s výhodou obsažená v prášku, zlepšuje adhezí povlaku na skleněný substrát.

Vynález přináší způsob nanášení polymeru na skleněný substrát přímo na lince. Nanášení přímo na výrobní lince skla zlepšuje celkovou účinnost procesu zneprůhledňování ve srovnání ze způsoby, dosud známými v průmyslu. Tím, že se pracuje přímo na lince, se dá dosáhnout významných úspor nákladů.

Způsob podle vynálezu odstraňuje ekologické problémy spojené s použitím barev na rozpouštědlové bázi.

Vynález také umožňuje zpevnit hotový výrobek s rubovým povlakem tím, že se na něj takový povlak nanese. Polymerové povlaky zvyšují celkovou stabilitu výrobku ve srovnání s výrobky opatřenými barevným povlakem.

II 4 • · · • · · ·

4 4 4 4 4

4 4

4 ·

Způsob podle vynálezu se zpravidla uplatní ve spojení s výrobou souvislého pásu skleněného substrátu, například během výroby plaveného skla float. Způsob podle vynálezu se však dá využít při nanášení polymerových povlaků na skleněné substráty jak přímo na lince, tak i mimo linku. To zahrnuje i linku na výrobu tvrzeného skla, kde se dá vynález realizovat přímo po prudkém ochlazení (kalení) vzduchem, kdy je substrát stále ještě dostatečně horký pro polymeraci prášku.

Zařazení způsobu podle vynálezu do výroby plaveného skla float nebo tvrzení skla umožňuje využít skutečnosti, že skleněné substráty jsou v obou případech horké, čímž se vylučuje potřeba přídavného ohřevu substrátů pro příjem prášku a jeho vytvrzování. Nanášení polymeru na lince pro vytváření rubového povlaku se dá provádět jak na dolním povrchu substrátu v lince na výrobu skla float, tak i na horním povrchu substrátu na lince na tvrzení skla.

Vynález vyžaduje použití práškového předpolymeru. Prášek se dodává při teplotě pod teplotou jeho polymerace na místo blízké k substrátu, který se má povlékat. Substrát je v požadovaném bodě nanášení na teplotě nad teplotou polymerace prášku.

Substrát se po té rovnoměrně vypouští buď na horní nebo dolní povrch pohybujícího se skleněného substrátu, kde naráží na sklo. Když prášek narazí na sklo, ulpí na skleněném substrátu. Teplo ze substrátu způsobí, že prášek polymeruje a tím vytváří pevný povlak na substrátu. Polymer se rychle vytvrdí, když teplota substrátu poklesne během následujícího normálního ochlazovacího pochodu pásu skla float.

Nános polymeru na rubu hotového výrobku tvoří tlustý

povlak s texturovaným vzhledem. Povlak je trvanlivý a odolný proti otěru a vykazuje výborné zneprůhlednění substrátu a přilnavost.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l schematický svislý řez zařízením pro výrobu pásu plaveného skla float, obsahujícím fluidní lože, vhodně umístěné pro provádění způsobu podle vynálezu, obr.2 půdorysný pohled na fluidní lože, umístěné pod pásem plaveného skla float, obr.3 zvětšený schematický detail zařízení s fluidním ložem vhodné pro provádění způsobu podle vynálezu k nanášení prášku na spodní stranu substrátu, obr.4 zvětšený schematický detail zařízení s fluidním ložem vhodné pro provádění způsobu podle vynálezu k nanášení prášku na spodní stranu substrátu a obr.5 řezový detail výrobku, opatřeného povlakem podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr.l je znázorněno zařízení 10 na výrobu plaveného skla float, použité jako prostředek pro provádění vynálezu. Zařízení na výrobu plaveného skla float obsahuje kanálovou sekci 12, podél níž se přivádí roztavené sklo 14 z neznázorněné tavící pece do sekce 16 s plavící lázní, v níž se pás 18. skla vyrábí dobře známým postupem float. Pás 18 skla podstupuje od plavící sekce 16 přilehlou chladicí pecí 20 a ochlazovací sekcí 22. Souvislý pás 18 skla slouží jako substrát, na nějž se ukládá polymerový povlak podle vynálezu pro vytvoření rubové vrstvy hotového výrobku.

Plavící sekce 16 obsahuje dnovou část 24, v níž je uložena lázeň roztaveného cínu 26, strop 28., navzájem protilehlé postranní stěny 30 a koncové stěny 32. Strop 28, po• · · · · · ·

stranni stěny 30 a koncové stěny 32 dohromady vymezují komoru 34., v níž se udržuje neoxidující atmosféra pro zabránění oxidaci roztaveného cínu. Dále jsou v plavící sekci 16 uloženy rozdělovači trámce 52, 54 a 56 plynu. Popřípadě může být jeden z trámců uložen v chladicí peci 20. Rozdělovači trámce 52, 54 a 56 jsou použity pro nanášení povlaků na substrát před tím, než se na něj nanese polymerový povlak způsobem podle vynálezu. Povlaky mohou obsahovat mimo jiné křemík, oxid křemičitý nebo oxidy kovů, jako oxid cínu.

Za provozu proudí roztavené sklo 14 kanálem 36 pod regulačním hradítkem 38 a směrem dolů na povrch cínové taveniny 26 v řízených množstvích. Na cínové tavenině (plavící lázni) se roztavené sklo rozlévá do stran vlastní tíží a povrchovým napětím, jakož i určitými mechanickými vlivy a postupuje po povrchu lázně kupředu při tvorbě pásu 18. Pás se odebírá přes vyzvedávací válečky 40 a dále se dopravuje chladicí pecí 20 a ochlazovací sekci 22 po válečkové trati 46.

V komoře 34 s lázní se udržuje vhodná neoxidující atmosféra, zpravidla dusíková a vodíková, v níž převládá dusík, aby se zabránilo oxidaci lázně roztaveného cínu. Plyn atmosféry se přivádí přívody 44, pracovně spojenými s rozdělovačem 46,. Neoxidující plyn se přivádí s průtokem dostatečným pro kompenzování normálních ztrát a udržování lehkého přetlaku řádově okolo 0,001 až okolo 0,01 atmosféry nad okolním atmosférickým tlakem, aby se zabránilo infiltraci okolní atmosféry. Teplo pro udržování požadovaného teplotního režimu v lázni roztaveného cínu 26 a v komoře 34 je dodáváno sálavými ohřívači 48 uvnitř komory. Atmosféra v chladicí peci 20 je v typickém případě atmosférický vzduch, zatímco ochlazovací sekce 22 není uzavřena a pás skla je vystaven okolní atmosféře. V chladicí sekci může být proti povrchu

skleněného pásu foukán okolní vzduch, jako ventilátory 50. V chladicí peci mohou být také umístěny neznázorněné ohřívače pro vyvolávání toho, že se teplota pásu skla bude při průchodu chladicí pecí postupně snižovat v souladu s předem určeným režimem. K nanášení polymerního povlaku podle vynálezu dochází v ochlazovací sekci 22.

Podle vynálezu se může použít fluidní lože 58 pro nanášení povlak na jednu nebo druhou stranu pásu 18 plaveného skla float. Obr.l znázorňuje použití fluidního lože 58 umístěného v ochlazovací sekci 22 pod pásem 18 skla float. Fluidní lože 58 je jeden typ zařízení, které může být použito pro provádění způsobu podle vynálezu. Nanášecí zařízení musí být schopné rozprašovat rovnoměrný oblak prášku ve stejné míře po celé šířce substrátu, takže dokončený výrobek má po polymeraci prášku rovnoměrný povlak. Fluidní lože 58. je umístěno v ochlazovací sekci 22 skla procesu float mezi válečky 42. Obr. 2 je půdorysný pohled shora, ukazující uložení fluidního lože v ochlazovací sekci 22. Pro dodávání prášku do vstupu 88 na fluidním loži 58 je použito zásobníkového a dopravního systému 60 předpolymerového prášku. Po nanesení prášku prochází pás 18 skla float přes vzduchové nože 62 a znovu na válečky dopravní trati.

Fluidní lože 58 je dále znázorněno na obr.3. Fluidní lože sestává ze skříně 64, mající vcelku vytvořené postranní stěny 66 a dno 68. Fluidní lože se liší od standardních fluidních loží v tom, že toto konkrétní fluidní lože má odnímatelnou nakloněnou horní část 70. Horní nakloněná část 70 materiálům vystupovat vydávací štěrbinou 72 na horním konci. Zařízení je specielně navrženo pro dopravování materiálu na povrch substrátu. Nevyužitý prášek, který nepřilne k substrátu a nepolymeruje, se vrací do fluidního lože podtlakovými vratnými štěrbinami 74 po obou stranách vydávací štěrbiny 72. Nevyužitý prášek vstupuje do podtlakových vratných štěrbin 74 a je potom dopravován kanály 80, které ho vedou do podtlakové sběrné komory 76. Sběrná komora 76 vrací nepoužitý prášek na přívodní dopravník 78.

Alternativně může být polymerový povlak vytvářen na horním povrchu substrátu. Obr.4 znázorňuje fluidní lože 58, způsobilé pro vytváření polymerního povlaku na horním povrchu substrátu, jako je pás skla float. Fluidní lože z obr.4 pracuje podobným způsobem, jako lože z obr.3. Fluidní lože 58 z obr.4 používá směrem dolů nakloněnou horní část 82 pro vypouštění prášku na horní povrch substrátu a pro vracení nevyužitého prášku.

Fluidní lože na obr.3 a 4 mají pórovitou membránu 84, upevněnou pomocí nosičů 86 v odstupu od dnové části 68 skříně 84. Vstup 88 prášku je uložen na jedné straně skříně 64 pro přivádění prášku do zařízení z přívodního dopravníku 78. Pod membránou 84 je uložen na skříni 64 přívod 90 vzduchu pro umožňování zavádění stlačeného vzduchu.

Pro dopravu prášku na skleněný substrát mohou být použity jiné formy zařízení. Nanášecí zařízení může rovnoměrně rozptylovat prášek po celé šířce substrátu pro jeho úplné povlékání a pro vytváření rovnoměrného povlaku.

Při provádění způsobu podle vynálezu mohou být jako povlékací materiály použity jak termoplastické, tak i reaktoplastové (termosetické) polymery. Předpolymer musí být ve formě prášku a být způsobilý plné polymerace při pracovních teplotách, které má substrát.

Přednostní předpolymer je epoxidový prášek, jehož polymerace vede k tvorbě lesklého zesítěného polymerového po• ·

-9 — vlaku. Epoxid je rychle tvrditelný epoxid dodávaný Pratt and Lambert Co., Buffalo, New York pod označením #88-990. Chemické složení je chráněnou recepturou výrobce a dodává se pod označením Vitralon. Jde v podstatě o rychle tvrditelný černý prášek s minimálním obsahem plnivových složek ve formě jílových tělísek a pigmenty na bázi sazí.

Alternativně se může nanášet hybridní epoxy/polyesterový prášek, který vede k tvorbě polymerového povlaku odolávajícího ultrafialovému záření. Hybridní epoxy/polyesterový prášek se přednostně nanáší na substrát z tvrzeného skla pro použití ve vozidlech nebo v architektuře .

V případě potřeby se do prášku přidávají silanové sloučeniny, aby zlepšily adhezní vlastnosti polymeru. Sílaný slouží jako vazební činidla pro zlepšení adheze organických pryskyřic k anorganickým povrchům. Silanové sloučeniny proto zlepšují adhezi polymerového povlaku k povrchu skla. Pro realizaci vynálezu se používají organofunkční sílaný. Organofunkční sílaný zahrnují glycidoxysilany, aninosilany, merkaptosilany a isokyanátosilany.

Přednostní silanová sloučenina je 3-glycidoxypropyltrimethoxysilan. Tato sloučenina je dodávána společností Dow Corning Corp., Midland, Michigan pod označením Z-6040 Sílané. Sloučenina se může smísit s epoxidovým práškem od Pratt and Lambert v množství až 5 hmotn.%.

Podle vynálezu je substrát zpravidla sodno-vápenato-křemičité sklo. Substrát může být pás skla float nebo tabule chlazeného skla pro použití v tvrdícím procesu na výrobu tvrzeného skla. Skleněný substrát může být také opatřen přídavnými povlaky na opačné straně vůči té, na • ·

níž se má nanášet polymerový povlak. U každého substrátu je důležité, aby v požadovaném bodě nanášení byl nad teplotou polymerace předpolymerového prášku.

Teplotní pásmo substrátu v místě nanášení prášku je obecně 148-232°C. Horní omezení je dáno výrobními požadavky při výrobě skla float. Je důležité, aby veškeré podstatné chlazení substrátu bylo dokončeno před nanášením povlaku způsobem podle vynálezu. Horní mez je proto 232°C (450°F), aby se zajistilo odstranění všech nežádoucích napětí ze substrátu. Dolní mez je stanovena pro zajištění kvality polymerového povlaku naneseného na substrátu. Dolní omezení zajistí, že veškerý předpolymerový prášek, nanesený na substrát, zcela polymeruje.

Při provádění způsobu podle vynálezu se prášek dopravuje do oblasti v blízkosti povlékaného substrátu. Dopravní zařízení může mít různé formy, jako šnekové dopravníky nebo vzduchové dopravní systémy. Prášek se dodává do nanášecího zařízení s fluidním ložem, jak bylo popsáno s odvoláním na obr.3 a 4.

Nanášecí zařízení se používá pro nanášení rovnoměrné clony prášku na substrát. Je nezbytné, aby se prášek nanášel rovnoměrně pro získání hotového výrobku s rovnoměrným polymerovým povlakem. Rozptylovací zařízení proto musí být schopné řídit hustotu oblaku prášku a rychlost dopadu prášku na substrát při měnící se rychlosti substrátu a podmínkách rychlosti linky. To platí zejména pro případ pásu plaveného skla float, postupujícího při rychlostech linky 7,5 metrů za minutu.

Podle vynálezu je důležitým pracovním parametrem velikost částic prášku. Ta má dopad na tlouštku a konzistenci

výsledného polymerového povlaku. Obecně je vhodná velikost částic prášku pro nanášení polymerového povlaku při použití fluidních loží, znázorněných na obr.3 a 4, v rozmezí od 20 do 120 mikrometrů. Volba přednostního rozmezí velikosti částic pro daný substrát a polymer závisí na požadované tlouštce polymeru a na provozních podmínkách výroby skleněného substrátu v bodě nanášení na polymerový povlak. Přednostní velikost částic prášku pro dosažení povlaku z epoxidového polymeru o tlouštce 0,05 mm na pásu skla float tlouštky je jmenovitě 40 mikrometrů. Prášky s jmenovitou velikostí částic větší než 40 mikrometrů povedou k polymerovému povlaku tlustšímu, než požadovaných 0.05 mm. Prášky jemnější než 40 mikrometrů povedou k prachovému rozptylu v místě nanášení a nevytvoří povlak požadované tlouštky.

Oblak prášku se řídí použitím stlačeného vzduchu. Stlačený vzduch proudí membránou fluidního lože a zvedá prášek směrem vzhůru ke štěrbinovému otvoru v horní části fluidního lože.

Za provozu se práškový předpolymer vede do fluidního lože 58 z obr. 3 vstupem 88.· Stlačený vzduch proudí vstupem 90 vzduchu a membránou 84 a zvedá prášek nad membránu 84 pro vytvoření oblaku. Oblak se potom dopravuje vzhůru do oblasti v blízkosti nakloněné horní části 70.· Nakloněná horní část 70 slouží ke směrování oblaku prášku výstupní štěrbinou 72 v rovnoměrném proudu napříč šířky pásu 18 skla float. Nastavení tlaku vzduchu mění velikost a tvorbu oblaku a rychlost vypouštění prášku štěrbinou fluidního lože. Z ekonomických důvodů je dávána přednost řízení nanášecího zařízení tak, aby výsledný povlak měl tlouštku na dolním konci požadovaného rozmezí 0,05 až 0,2 mm. Zlepšená kvalita a rovnoměrnost rozptylovaného prášku dovolí získat tenčí polymerové povlaky.

• ·

-12Prášek se orientuje směrem k pásu 18 skla float, kde ulpívá a polymeruje pro vytváření polymerového povlaku. Nepoužitý materiál se odtahuje skrz podtlakové vratné štěrbiny 74 a vrací se přímo do neznázorněného fluidního lože 58 nebo do dopravního systému přes podtlakovou sběrnou skříň 76.

Při provozu vynálezu nevyžaduje postup vytváření povlaku pochod definitivního vytvrzování, použije-li se rychle tvrditelný epoxid. Teplota substrátu působí, že prášek polymeruje při jeho ulpívání na povrchu substrátu. K vytvrzování polymeru dochází, když substrát postupuje normálním ochlazovacím stupněm, navazujícím pro plavení skla postupem float.

Při použití způsobu podle vynálezu v procesu výroby skla metodou float se použije při nanášení prášku na spodní stranu pásu 18 skla float vzduchových nožů 62., jak je znázorněno na obr.2. Vzduchové nože umožňují vytváření blanky nebo ztuhnutí povrchu polymeru při podporování pohybujícího se pásu 18 skla float. To zabraňuje strhávání povlaku, když přechází přes válečky 42 tratě. Pás skla s polymerovým povlakem se po té dále chladí během normálních zpracovávacích fází pro dokončení hotového výrobku.

Podobně může být tvorba polymerového povlaku způsobem podle vynálezu použita při tvrzení skla. Při tvrzení skla se použijí jednotlivé tabule předem nařezaného chlazeného skla. Tabule se dopravují ohřívací pecí a po té se podrobí rychlému ochlazení (kalení) vzduchem neboli tvrdícímu pochodu. Předpolymerový prášek se nanese na skleněnou tabuli po tvrzení, ale před ochlazováním, když je substrát na teplotě 148-232°C. Teplota substrátu je omezena ze stejných důvodů, jaké byly uvedeny při popisu ve vazbě na plavení skla technikou float. Zařízeni znázorněné na obr.4 se použije pro na• ·

-13nášení prášku na horní povrch substrátu. Prášek polymeruje na substrátu a po té se vytvrzuje v průběhu ochlazování, čímž se vytvoří polymerový povlak.

Výsledný substrát s polymerovým povlakem podle vynálezu je trvanlivý a odolný proti otěru a přináší výborné zneprůhlednění a adhezní vlastnosti. Propustnost světla substrátem je menší než 1% ve viditelném pásmu.

Adhezní vlastnosti polymerového povlaku na substrátu jsou nejdůležitějšími vlastnostmi hotového výrobku. Hotový výrobek se proto podrobuje různým zkouškám pro určování míry přilnavosti na skleněný substrát. Výsledný výrobek se podrobuje zkoušce ponorem do vody, při níž se substrát s povlakem ponořuje do deionizované vody o teplotě 50°C na dobu 250 hodin. Po odstranění deionizované vody se povlak opatří vrypy nebo křížem vedenými řezy nožem, jako podle ASTM D3359. Po té se přiloží k podkladu páska a následně se sejme. Při snímání pásky musí povlak zůstat na substrátu, čímž se prokáže přijatelná přilnavost.

Přídavně ke zkoušce ponorem do vody se povlaky podrobí zkouškám na vysokou teplotu a vlhkost. Tato zkouška spočívá v umístění výrobku s povlakem do prostředí o teplotě 90°C s relativní vlhkostí 95% po dobu 1000 hodin. Po vyjmutí se předmět podrobuje zkoušce ponoru do vody.

Z estetického hlediska má výsledný výrobek s povlakem epoxidu podle vynálezu požadovaný lesklý texturovaný povrch. Textura povlaku je nedílným výsledkem způsobu podle vynálezu. Rubový texturovaný povrch je důležitý v tom, že se hodí pro nanášení dalších lepidel na povlak pro konečná použití, jako zrcadel.

·· · « ·

-14Hotový výrobek může mít další povlaky na opačné straně skleněného substrátu pro vytvoření prvního nebo předního povrchu zrcadla. Obr.5 znázorňuje hotový výrobek 92 ve formě skleněného substrátu 94 s epoxidovým rubovým povlakem 96 naneseným způsobem podle vynálezu. Přídavně se nanáší více povlaků na opačnou stranu substrátu pro zajištění různé propustnosti a spektrálních vlastností hotového výrobku. Tyto povlaky zpravidla obsahují různé povlakové kompozice, nanášené v procesu výroby skla float známými postupy chemického vylučování z plynné fáze. Povlaky poskytují různou odrazivost a odolnost proti otěru hotového výrobku.

Alternativně může hotový výrobek podle vynálezu obsahovat povlaky na stejné straně skleněného substrátu, jako vyráběný epoxidový rubový povlak, například pro zrcadlo se zrcadlovou vrstvou na druhém povrchu. Povlaky tak mohou být nanášeny na substrát ze skla float před nanášením epoxidové vrstvě rubového povlaku. Epoxidový rubový povlak se potom nanáší přes tyto povlaky. Zařízení znázorněné na obr.4 je vhodné pro nanášení prášku na horní povrch povlečeného povrchu substrátu ze skla float. Povlékací postupy pro vytvoření uvedených dalších povlaků netvoří součást vynálezu.

Rubový povlak podle vynálezu vede k dosažení vysoké neprůhlednosti hotového výrobku. Vysoká neprůhlednost dovoluje použití hotového výrobku jako zrcadla pro dekorační a architektonické účely nebo pro účely použití ve vozidlech.

Způsob podle vynálezu odstraňuje ekologické problémy spojené s vytvářením povlaků na bázi rozpouštědlových barev. Vynález používá surový materiál v suché práškové formě. Prášek po nanesení nevylučuje nebezpečné páry. Předpolymerové prášky podle vynálezu také nevytvářejí při použití žádný přídavný nebezpečný pevný odpad. Vynález proto přináší vý-

-15znamné ekonomické a ekologické výhody.

Následující příklady, tvořící nej lepší způsob v současné době předpokládaným autory pro provádění vynálezu a jsou předkládány pouze pro účel dalšího znázornění a vysvětlení vynálezu, aniž ho měly nějak omezovat.

PŘÍKLAD I

Pro provádění způsobu podle vynálezu se použije se způsob výroby plaveného skla float. Tímto způsobem se vyrobí pás skleněného pásu, majícího dolní povrch způsobilý pro vytváření povlaku. Výroba skla float netvoří součást vynálezu.

Na spodní stranu pásu skla float se nanese epoxidový rubový povlak, a to v oblasti přímo následující chladicí pec a před mycím a prohlížecím úsekem linky na výrobu skla float. Rubový povlak se kontinuálně nanáší na úsek šířky 40 mm napříč dolního úseku pásu plaveného skla float. Teplota skla float v místě nanášení epoxidového povlaku je přibližně 154°C. Rychlost linky na výrobu skla float je 9,63 m za minutu.

Předpolymorvý prášek, použitý v daném příkladě, má složení formulované společnosti Pratt and Lambert Co. 88-990 a obsahuje 95 hmotn.% rychle tvrditelného epoxidu 88-990 Pratt and Lambert a 5 hmotn.% sílánu Z-6040 Sílané společnosti Dow Corning. Použije se fluidního lože, podobného obr.3, pro dopravu prášku na skleněný substrát. Fluidní lože se ručně plní práškem. Rychlost vypouštěni z fluidního lože je okolo 19 kg za hodinu.

Fluidní lože má fluidizační skříň a pórovitou membránu. Skříň je kryta odnímatelnou horní částí s nakloněnými stěnami. Šířka fluidního lože je 300 mm a celková výška včetně odnímátelné horní části je 450 mm. Fluidní lože je v horní části dlouhé 400 mm. Šikmé stěny, nakloněné vůči sobě v blízkosti horní části skříně tak, že vytváří otvor nebo vypouštěcí štěrbinu o šířce 18,75 mm, probíhají po celé délce 400 mm horní části. Na každé straně otvoru horní části jsou umístěny dvě vracecí štěrbiny. Štěrbiny jsou připojené k podtlakovému systému pro vracení nepoužitého prášku zpět do fluidního lože.

Fluidní lože je uloženo pod sklem float s podélným otvorem orientovaným napříč směru dopravy skla float. Otvor o šířce 18,75 mm je umístěn v odstupu okolo 12,5 mm od substrátu ze skla float. Lože se pečlivě vyrovná, aby se dosáhlo rovnoměrného rozdělování oblaku prášku napříč šířky substrátu. Použije se stlačený vzduch pro fluidizaci epoxidového prášku pro tvorbu oblaku materiálu rozptýleného v loži. Vzduch se udržuje při relativní vlhkosti pod 25%, teplotě 15,55°C a tlaku 69,02 kPa. Nakloněné stěny směrují fluidizovaný oblak epoxidového prášku a dopravují ho skrz vypouštěcí otvor v horní části. Prášek se dopravuje na plavené sklo float, kde se vytvrzuje pro vytváření reaktoplastového (termosetického) epoxidového povlaku na skleněném substrátu. Přebytečný prášek, který neulpívá na plaveném sklu float, se vrací do fluidního lože podtlakovým systémem. Do blízkosti fluidního lože se vřadí chladicí ventilátor pro udržování teploty lože pod teplotou polymerace prášku.

Výsledný rubový povlak na plaveném sklu float má jmenovitou tlouštku 0,025 mm. Lesklý rubový povlak má dobře vymezené okraje s rovnoměrnou tlouštkou napříč strany skla opatřené povlakem. Povlak vykazuje minimální odtrhování polymeru válečkem, když se pohybuje přes válečky tratě ochlazovací sekce linky na výrobu plaveného skla float.

• · • ·

-17Výsledný výrobek se podrobí oběma z výše popsaných zkoušek adheze. Výsledky obou zkoušek ukazují přijatelné kvality adheze. Kromě toho vykazuje výsledný výrobek světelnou popustnost menší než 1% ve viditelném pásmu.

PŘÍKLAD II

Stejný postup a pracovní parametry, jaké byly popsány v příkladě I, se použijí podle tohoto příkladu. Fluidní lože se plní větším objemem předpolymerového prášku, použitého v příkladě I. Objem fluidizačního vzduchu se zvyšuje za účelem kompenzace většího množství prášku ve fluidním loži.

Výsledný lesklý epoxidový rubový povlak je těžší vzhledem k filmu vytvořenému v prvním příkladě. Rubový povlak poskytuje rovnoměrné krytí substrátu a má tlouštku okolo 0,2 mm. Rubový povlak vykazuje menší výchylky tlouštky ve směru délky skla.

PŘÍKLAD III

Pro účely příkladu se použije substrát z chlazeného skla. Skleněný substrát je zahřátý na teplotu 176,7°C v dopravníkové peci. Dopravníková pec se použije v laboratoři pro simulování nanášecích podmínek v procesu float za účelem zkoušení způsobu podle vynálezu. Pec používá válečky válečkové trati pro dopravování skleněného substrátu zahřívacím pásmem před prováděním způsobu podle vynálezu.

Po té se postřikem nanáší prášek Dow Corning Z-6040 Sílané na horký skleněný substrát jako látka podporující adhezi. Následně se nanese na vrch substrátu rozmělněný polyvinylchloridový prášek. Tento prášek polymeruje na substrátu pro tvorbu polymerového rubového povlaku. Polymerový povlak se vytvrzuje, když se skleněný substrát ochlazuje na teplotu místnosti. Zneprůhledněný hotový výrobek má popustnost vidi• · • · • · · · · · telného světla menší než 1%. Výsledný výrobek se podrobuje zkoušce ponorem ve vodě. Polyvinylchloridový rubový povlak má přijatelné adhezní vlastnosti.

• · •· · • · · ·· ········ • · ··

-18PŘÍKLAD PŘEDPOKLÁDANÉHO CHOVÁNÍ

Použije se způsob výroby plaveného skla float, popsaný v příkladě I, pro získání substrátu ze skleněného pásu. Na vrch skleněného pásu se v plavící sekci výrobního postupu nanese odrazivý povlak. Odrazivý povlak obsahuje první vrstvu křemíku, nanesenou a ulpívající k povrchu skla. Křemík se nanáší při jmenovité tlouštce okolo 240 angstrómů. Na vrstvu křemíku novitou čitého, nanese vrstva oxidu cínu, čitého.

se nanese mezivrstva oxidu křemičitého, mající jmetlouštku okolo 800 angstrómů. Na vrstvu oxidu křemimající jmenovitou tlouštku okolo 700 angstrómů, se která přilne k vrstvě oxidu křemiNa spodní stranu pásu plaveného skla float se nanese epoxidový povlak, a to v oblasti přímo následující po chladicí peci. V daném příkladě se opakuje stejný postup a pracovními parametry, jaké jsou popsány v příkladě I. Epoxidový rubový povlak, v kombinaci s odrazivým povlakem, umožňuje získat výrobek vhodný pro použití jako zrcadlo s prvním odrazivým povrchem.

Předpokládá se, že výsledný výrobek bude mít lesklý epoxidový rubový povlak rovnoměrné tlouštky v šířce části skleněného substrátu, opatřené rubovým povlakem. Výrobek bude mít odraz viditelného světla od odrazivého povlaku větší než 78% při současném umožňování propustnosti viditelného světla menší než 1%. Rubový povlak rovněž bude vykazovat přijatelnou adhezi určovanou na základě výše popsaných zkoušek adheze.

-19PŘÍKLAD PŘEDPOKLÁDANÉHO CHOVÁNÍ

Způsob výroby plaveného skla float, popsaný v příkladě I, se použije pro získání pásu skleněného skla pro provádění způsobu podle vynálezu. Na horní povrch pásu skla se nanese v plavící sekci pro výrobu skla float odrazivý povlak. Odrazivý povlak obsahuje první vrstvu křemíku, uloženou na povrchu skla a ulpívající k němu. Křemík se nanáší při jmenovité tlouštce okolo 200 angstrómů. Na křemíkovou vrstvu se nanese mezivrstva oxidu křemičitého, mající jmenovitou tlouštku okolo 1000 angstrómů, na níž se nanese druhá vrstva křemíku o jmenovité tlouštce okolo 700 angstrómů, která ulpívá na vrstvě oxidu křemičitého.

Na vrch pásu skla float s v úseku bezprostředné následujícím po chladicí peci nanáší epoxidový povlak. Epoxidový povlak se nanáší přímo na odrazivý povlak. Stejný postup a pracovní parametry, jaké byly popsány v příkladě I, se opakují v tomto příkladě, s výjimkou použití fluidního lože, které je podobné tomu, jaké je znázorněno na obr.4. Epoxidový rubový povlak, v kombinaci s odrazivým povlakem, vede k získání výrobku vhodného jako zrcadla s druhým odrazivým povrchem.

Předpokládá se, že výsledný výrobek bude mít lesklý epoxidový rubový povlak rovnoměrné tlouštky v šířce části skleněného substrátu, a opatřené rubovým povlakem. Výrobek bude mít odraz viditelného světla od povlaku větší než 75%, měřený při tlouštce 4 mm. Výrobek bude mít propustnost pro viditelné záření skrz rubový povlak menší než 1%. Rubový povlak rovněž bude vykazovat přijatelnou adhezi určovanou na základě výše opsaných zkoušek adheze.

Claims (33)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob nanášení polymerního povlaku na substrát, při kterém se připraví předpolymerový prášek, prášek se dopravuje do bodu blízkého skleněnému substrátu, který se má povlékat, a který je na teplotě nad teplotou polymerace uvedeného prášku, a prášek se vypouští na skleněný substrát, na němž polymeruje pro vytváření povlaku na skleněném substrátu.
2. 2. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že skleněný substrát je pás plaveného skla float, který má při nanášení teplotu od okolo 148,9°C do okolo 232,2°C, přičemž prášek se plynule vypouští na pás plaveného skla float.
3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že předpolymerový prášek je epoxidový prášek.
4. 4. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že předpolymerový prášek je polyvinylchloridový prášek.
5. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že skleněný substrát je tabulovitý dílec z tvrzeného skla a předpolymerový prášek se vypouští na tabulovitý dílec z tvrzeného skla po prudkém ochlazení vzduchem, přičemž uvedený tabulovitý dílec z tvrzeného skla má teplotu od okolo 148,9°C do okolo 232,2°C.
6. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že prášek je rychle se vytvrzující prášek.
7. 7. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že předpoly• · • ·

   -21 — merový prášek obsahuje promotor adheze na bázi organofunkčniho sílánu, zvolený ze skupiny sestávající z aminosilanu, merkaptosilanu, glycidoxysilanu nebo isokyanátosilanu.
8. 8. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že prášek má jmenovitou velikost částic od okolo 20 do okolo 120 mikrometrů .
9. 9. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že povlak na substrátu je rubový povlak na skleněném substrátu, mající propustnost viditelného světla menší než 1%.
10. 10. Způsob nanášení epoxidového povlaku na substrát, při kterém se připraví epoxidový prášek, prášek se dopravuje do bodu blízkého skleněnému substrátu, který se má povlékat, a který je na teplotě nad teplotou polymerace uvedeného epoxidového prášku, a epoxidový prášek se vypouští na skleněný substrát, na němž polymeruje pro vytváření reaktoplastového epoxidového povlaku na uvedeném skleněném substrátu.
11. 11. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že epoxidový prášek obsahuje organofunkční silan jako promotor adheze, zvolený ze skupiny sestávající z aminosilanu, merkaptosilanu, glycidoxysilanu nebo isokyanátosilanu.
12. 12. Způsob podle nároku 11, vyznačený tím, že organofunkční silan je 3-glycidoxypropyltrimethoxysilan v množství až 5 hmotn.% z celkové hmotnosti prášku.
13. 13. Způsob podle nároku 10, vyznačený tím, že skleněný substrát je pás plaveného skla float a epoxidový prášek se plynule vypouští na uvedený pás plaveného skla float, který má při nanášení teplotu od okolo 148,9°C do okolo 232,2°C.
14. 14. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že skleněný substrát je tabulovítý dílec z tvrzeného skla a epoxidový prášek se vypouští na uvedený tabulovitý dílec z tvrzeného skla po prudkém ochlazení vzduchem, přičemž tabulovitý dílec z tvrzeného skla má teplotu od okolo 148,9°C do okolo 232,2°C.
15. 15. Způsob podle nároku 14, vyznačený tím, že epoxidový prášek je epoxy-polyesterový hybrid a výsledný reaktoplastový povlak je odolný proti ultrafialovému záření.
16. 16. Způsob podle nároku 10, vyznačený tím, že epoxidový prášek je rychle se vytvrzující epoxidový prášek.
17. 17. Způsob nanášení epoxidového povlaku na pás plaveného skla float během jeho výroby, při kterém se připraví epoxidový prášek obsahující organofunkční sílán jako promotor adheze, zvolený ze skupiny sestávající z aminosilanu, merkaptosilanu, glycidoxysilanu nebo isokyanátosilanu, prášek se dopravuje do bodu blízkého pásu plaveného skla float, který se má povlékat a který má teplotu od okolo 148,9°C do okolo 232,2°C, která je nad teplotou teplotou polymerace uvedeného epoxidového prášku, a epoxidový prášek se vypouští na uvedený pás plaveného skla float, na němž uvedený epoxidový prášek polymeruje pro vytváření reaktoplastového epoxidového povlaku na uvedeném skleněném substrátu.
18. 18. Způsob podle nároku 17, vyznačený tím, že glycidoxysilan je 3-glycidoxypropyltrimethoxysilan v množství až 5 hmotn.% celkového množství prášku.
19. 19. Způsob podle nároku 17, vyznačený tím, že uvedený pás plaveného skla float je opatřen povlakem oxidu křemiči• · • ····· · · · · · ···· · ··· ··· · · · ·· · ·· · ··· ·· ··

    -23tého, naneseným na straně pásu plaveného skla float opačné vzhledem k té, na níž je nanesen epoxidový rubový povlak.
20. 20. Způsob podle nároku 17, vyznačený tím, že pás plaveného skla float se opatřuje povlakem křemíku a po té povlakem oxidu křemičitého, nanášeného na stranu pásu plaveného skla float opačnou vzhledem k té, na níž se nanáší epoxidový rubový povlak.
21. 21. Způsob podle nároku 17, vyznačený tím, že prášek má jmenovitou velikost částic od okolo 20 do okolo 120 mikrometrů .
22. 22. Způsob podle nároku 17, vyznačený tím, že prášek má jmenovitou velikost částic okolo 40 mikrometrů.
23. 23. Způsob podle nároku 17, vyznačený tím, že epoxidový povlak na pásu plaveného skla float je rubový povlak mající propustnost viditelného světla menší než 1%.
24. 24. Způsob podle nároku 17, vyznačený tím, že epoxidový povlak na pásu plaveného skla float má tlouštku od okolo 0,05 do okolo 0,2 mm.
25. 25. Substrát mající na sobě polymerový rubový povlak, připravený způsobem podle nároku 1.
26. 26. Substrát mající na sobě epoxidový rubový povlak, připravený způsobem podle nároku 17.
27. 27. Způsob výroby zrcadel nanášením epoxidového rubového povlaku na pás plaveného skla float při jeho výrobě, při kterém se připraví pás plaveného skla float mající na sobě nanesený odrazivý povlak odrážející světlo a ulpívající • · • · • 4 • · k povrchu pásu plaveného skla float, dále se připraví epoxidový prášek, prášek se dopravuje do bodu blízkého pásu plaveného skla float, který je na teplotě nad teplotou polymerace uvedeného epoxidového prášku, a epoxidový prášek se vypouští na uvedený pás plaveného skla float, na němž polymeruje pro vytvoření reaktoplastového epoxidového rubového povlaku na pásu plaveného skla float.
28. 28. Způsob výroby zrcadel podle nároku 27, vyznačený tím, že se epoxidový prášek vypouští na uvedený odrazivý povlak, na němž polymeruje, pro vytváření zrcadla na druhém povrchu.
29. 29. Způsob výroby zrcadel podle nároku 28, vyznačený tím, že uvedený odrazivý povlak obsahuje první křemíkovou vrstvu, nanášenou na pás plaveného skla float a ulpívající na něm, a vrstvu oxidu křemičitého, nanesenou na uvedené první křemíkové vrstvě, a druhou křemíkovou vrstvu, uloženou na vrstvě oxidu křemičitého a ulpívající k ní.
30. 30. Způsob výroby zrcadel podle nároku 27, vyznačený tím, že uvedený epoxidový prášek se vypouští na povrch substrátu z plaveného skla float, opačný vzhledem k povrchu, na němž se vytváří uvedený odrazivý povlak, pro vytváření zrcadla na prvním povrchu.
31. 31. Způsob výroby zrcadel podle nároku 30, vyznačený tím, že uvedený odrazivý povlak obsahuje první křemíkovou vrstvu, nanášenou na pás plaveného skla float a ulpívající na něm, a vrstvu oxidu křemičitého, nanesenou na uvedené první křemíkové vrstvě a ulpíváj ící k ní, a vrstvu oxidu cínu, uloženou na vrstvě oxidu křemičitého a ulpívající k ní.
32. 32. Způsob výroby zrcadel podle nejméně jednoho z ná- roků 27 až 31, vyznačený tím, že polymerový rubový povlak na pásu plaveného skla float má propustnost viditelného světla menší než 1%.
33. 33. Zrcadlo opatřené polymerovým rubovým povlakem, vytvořené způsobem podle nároku 32.