NO155544B - Energireguleringsark med et skikt av vannaktiverbart klebemiddel, samt laminat inneholdende energireguleringsarket. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et energireguleringsark omfattende en gjennomsiktig polymerfolie som på den ene side bærer et skikt av vannaktiverbart klebemiddel som er bundet til folien,

og mellom folien og klebemiddelet har et skikt som er istand til delvis å blokkere gjennomgang av elektromagnetisk stråling, fortrinnsvis et gjennomsiktig-reflekterende belegg.

Energireguleringsark som vanligvis anvendes i forbindelse

med et vindu for å hindre passasje av solenergi inn i et rom, har vært kjent i mange år. F. eks. er der i US-PS 2 774 021 beskrevet en rullegardin hvor en gjennomsiktig eller gjennomskinnelig selvbærende cellulosefolie er belagt med et gjennomsiktig-reflekterende skikt av metall på den side som vender mot vinduet, eventuelt med et beskyttende lag av lakk eller lignende påført oppå metallskiktet for å redusere mekanisk skade.

En mer sofistikert og effektiv form for energireguleringsark

er vist i US-PS 3 290 203, som beskriver en vindusenhet hvor en gjennomsiktig polymerfolie er forsynt med et gjennomsiktig-ref lekterende metallskikt på én side, idet metallskiktet er dekket av et beskyttende gjennomsiktig skikt som i sin tur er klebet til innsiden.av en vanlig vindusrute. Det gjennomsiktige beskyttende skikt kan være enten et belegg, eller om ønskelig, en annen selvbærende folie, slik det er vist f.eks. i US-PS 3 775 226.

En annen form for energireguleringsark innbefatter et skikt

som er relativt gjennomtrengelig for infrarød energi med lang bølgelengde, idet arket er slik anordnet at det ikke bare utelukker meget av den uønskede solstråling fra et rom i sommermånedene, men også i høy grad reduserer overføringen av nærinfrarød energi fra innsiden av rommet til utsiden i vintermånedene.

Nok en form for energireguleringsark, hvor et polymert under-lag etter tur blir belagt med titansuboksid, et skikt av et gjennomsiktig-reflekterende metallskikt og et titansub-

oksid, er kjent fra US-PS 4 017 661.

Andre- former for energireguleringsark omfatter den type hvor en polyesterfolie er forsynt med et skikt av farget eller pigmentert kopolyesterharpiks, idet der typisk anvendes et klebemiddel for å feste kopolyesterskiktet til en vindusrute.

Der hvor energireguleringsark er blitt klebet til innsiden av en vindusrute, har der vært anvendt forskjellige typer klebemidler. Vannoppløselige klebemidler, slik som de som er beskrevet i det ovennevnte US-PS 3 290 203, kan enten påføres på en vindusrute i vandig oppløsning på det tidspunkt energireguleringsarket monteres, eller alternativt forbeleg-ges på energireguleringsfolien og tørkes, hvilket tillater reaktivering på det tidspunkt den skal monteres. Et energireguleringsark som er blitt festet til en vindusrute ved bruk av et slikt klebemiddel, kan fjernes etter at fuktige aviser er lagt på den blottlagte flate, idet fuktigheten trenger igjennom bæreskiktet og reduserer bindeegenskapene av klebemiddelet. Tilstedeværelsen av høy fuktighet, kondens eller frost over lengre perioder får imidlertid ofte arket til å trekkes uregelmessig bort fra vindusruten, noe som skaper vann- eller luftlommer som i blant kalles "fingre" pga. sitt utseende. Innblanding av silaner i enkelte vann-oppløselige klebemidler reduserer vesentlig "finger"-pro-blemet, men klebingen til glasset blir så stor at arket bare kan fjernes ved skraping med et barberblad.

Bruken av normalt klebrige og trykk-følsomme klebemidler

som i alminnelighet ikke påvirkes av fuktighet, overvinner de fuktighets-relaterte problemer som er beskrevet i det foregående avsnitt. Klebingen er tilstrekkelig, men ikke så høy at arket ikke kan fjernes når det er ønskelig. Det er imidlertid et minus at trykk-følsomme klebemidler ikke bekvemt kan påføres på en vindusrute på det tidspunkt et energireguleringsark skal installeres, og fabrikanten av arket må derfor levere produktet forbelagt med klebemiddelet.

Den klebrige natur av slike klebemidler krever at de enten forsynes med et midlertidig, avtagbart beskyttelseskikt eller beskyttes med et vannoppløselig belegg som motvirker klebing, se f.eks. US-PS 3 681 179. Selv da krever bruken av store ark som er belagt med trykk-følsomt klebemiddel, adskillig omhu pga. klebemiddelets tilbøyelighet til å feste seg for tidlig til glasset under arbeidet med å plassere det riktig og vanskeligheten med fullstendig å fjerne all luft eller væske som måtte befinne seg mellom klebemiddelet og glasset etter anbringelsen. Dessuten er det funnet at det er vanskelig å skaffe et trykk-følsomt klebebelegg som har den optiske klarhet som de vannoppløselige klebemidler har.

Energireguleringsark kan også holdes på vindusruter ved hjelp av et av de såkalte "vedheftende" vinylklebemidler, f.eks.

de som er beskrevet i US-PS 3 949 134 eller 4 095 013.

Skjønt slike klebemidler også har utmerket fuktighetsmotstand, er de beregnet på lett avtagning, hvilket tillater at arkene kan fjernes og settes på gjentatte ganger etter ønske. Følgelig kleber de seg ikke så fast til ruten som de andre to tidligere omtalte klebemidler, noe som kan føre til utilsiktet fjerning eller vandalisme forårsaket av at nysgjerrige eller destruktive personer fingrer med energireguleringsarket.

Den foreliggende oppfinnelse skaffer et energireguleringsark med et klebemiddel med en usedvanlig attraktiv kombinasjon av trekk. Klebemiddelet er lett å anvende, og når det anvendes til å feste ark til en vindusrute, oppviser det en høy grad av optisk klarhet, utmerket klebeevne og fremragende motstand mot fuktighet, kondens og frost selv over lengre perioder. Skjønt det stort sett er vannuoppløselig, er det likevel vannaktiverbart, og anvendelsen av våte aviser på

et ark som er klistret til en vindusrute, får klebemiddelet til å svelle og bli bløtt i tilstrekkelig grad til å tillate lett fjerning uten å etterlate klebemiddelrester på glasset.

Klebemiddelet omfatter en blanding av (a) et polymert stoff bestående av en kopolymer av metylvinyleter'og maleinsyreanhydrid eller en halvester av en slik kopolymer og (b) et ikke-metallisk tverrbindingsmiddel som er oppløselig i et organisk oppløsningsmiddel og består av minst ett polyfunksjonelt epoksid eller aziridin, dvs. en forbindelse eller

polymer som omfatter en flerhet av enten

eller - ringer. I begge tilfeller er det ringinnholdet

av tverrbindingsmiddelet som utgjør det viktigste trekk, og den øvrige beskaffenhet er ikke spesielt kritisk. Oppfinnelsen, går således ut på et energireguleringsark som angitt i krav 1. Videre går oppfinnelsen ut på et laminat omfattende en glassrute som et slikt energireguleringsark er laminert til ved hjelp av klebemiddelet som angitt i krav 3.

Tre typer forsøk er blitt funnet nyttige ved bedømmelse av klebemidlers evne til å holde et energireguleringsark i berø-ring med en vindusrute under vanskelig forhold og likevel tillate at det kan fjernes. I hvert tilfelle blir en 50 um's biaksialt orientert polyetentereftalat-folie belagt ved metallpådamping med aluminium til en tykkelse på ca. 0,015 um, overtrukket med en metyletylketon-oppløsning av en mettet kopolyesterharpiks, og oppløsningsmiddelet fordampet for å etterlate et tørket beskyttende skikt med en vekt på

4-5 g/m 2. En oppløsning av det klebemiddel som skal bedømmes, i et organisk oppløsningsmiddel blir deretter påført og opp-løsningsmiddelet tillatt å fordampe ved værelsestemperatur i 12 timer, hvilket etterlater et tørket klebemiddelskikt med

2

en vekt pa ca. 0,4 g/m .

Fuktighetsmotstand. Den klebemiddel-belagte flate av et energireguleringsark på 30,5 x 30,5 cm (som beskrevet i det ovenstående avsnitt) fuktes, påføres på en omhyggelig ren-gjort glassplate på 30,5 x 30,5 cm og presses fast ved hjelp av et gummiblad. Det resulterende laminat blir deretter tørket på én av to måter, enten i 3-5 dager ved værelsestemperatur, eller, for å fremskynde forsøket, i 24 timer ved værelsestemperatur og 12 timer ved 65°C. Laminatene blir deretter fullstendig neddykket ved værelsestemperatur i ledningsvann og undersøkt visuelt hver halvtime den første dag og deretter hver 12. time. Svikt anses å ha inntruffet dersom klebemiddelet noe sted separeres fra glasset med mer enn 3 mm i noen retning.

Klebing. Et laminat på 30,5 x 30,5 cm blir fremstilt og tørket som angitt i det foregående fuktighetsmotstands-for-søk. Ved bruk av en linjal og et barberblad blir en 6,4 mm's remse av påklebet ark skåret langs en kant. Hvis remsen ikke kan fjernes fullstendig fra glasset uten ved skraping, anses den å ha bestått prøven.

Avtagbarhet. Det ovenfor beskrevne klebeforsøk blir gjentatt etter at laminatet først er blitt bløtet i ledningsvann ved værelsestemperatur i 30 min. Hvis den 6,4 mm brede remse kan trekkes av fullstendig fra glasset for hånd, anses den å ha bestått prøven. Alternativt kan et laminat på ca. lxl m fremstilles og tørkes. Når det er sprøytet med vann og dekket med en 25 um polyesterfolie i en time, vil et tilfredsstillende klebemiddel tillate at arket fjernes for hånd på lignende måte uten å etterlate noen rest på glasset.

Vokabular. For å lette oppstilling av eksemplene i tabellene er de følgende forkortelser anvendt:

I hvert av eksempelene i tabell I nedenfor ble der fremstilt en 1-prosents oppløsning i GA119 kopolymer i like store volumer av etanol og toluen. En 1-prosents oppløsning av E1004 polyepoksid-tverrbindingsmiddel ble også fremstilt, igjen ved bruk av en blanding av like store volumer etanol og toluen som opløsningsmiddel. Passende volumer av kopolymeren og tverrbindingsmiddelet ble blandet sammen for oppnåelse av den ønskede prosentandel av tverrbindingsmiddel i systemet (regnet på det samlede klebemiddel) og påført over det beskyttende polyesterlag med en belegningsvekt på o ca. 0,4 g/m 2. Oppløsningsmiddelet ble fordampet ved værelsestemperatur i 3 dager. Preparering av prøver og forsøk for utprøving av fuktighetsmotstand, klebeevne og avtagbarhet ble utført i henhold til de ovenfor beskrevne fremgangsmåter.

De i tabell II angitte eksempler har meget til felles med

dem i tabell I, bortsett fra at en rekke forskjellige poly-epoksidtverrbindingsmidler ble anvendt og energireguleringsark/glasslaminatene alle ble tørket i 24 timer ved værelsestemperatur og deretter i 12 timer ved 65°C før forsøkene.

Klebing og avtagbarhet var tilfredsstillende i alle tilfeller.

Det er kjent at tidligere fabrikanter av solenergiregulerings-folier har foreslått å blande epoksysilaner med metylvinyl-eterkopolymerharpikser for anvendelse som klebemidler, se f. eks. NL patentsøknad nr. 77 08479. Man er klar over at epoksysilanet er monofunksjonelt hva angår tilstedeværelsen av oksianringer, men at tverrbinding av kopolymer-karboksylgruppene kan finne sted gjennom silanandelen av epoksysilanet. Slike sammensetninger fremmer kopolymerens vannfasthet og eliminerer stort sett "fingerdannelse" når klebemiddelet anvendes til å feste en energireguleringsfolie til en vindusrute, men klebemiddelet fester seg så sterkt til glasset at folien ikke kan tverrbinde metylvinyleter/maleinsyreanhydrid-kopolymeren for dannelse av en vannuoppløselig, men hydrofil gel i hvilken karboksylgruppene er mobile i den vandige fase. Straks en vannsvellet gel bringes i berøring med vindusruten, binder de polare karboksylgrupper seg fast til glasset, og klebemiddelet beholder sin styrke selv etter at vannet i gelen er blitt fordampet. Når vann senere påføres på den blottlagte

Klebing og avtagbarhet var tilfredsstillende i alle tilfeller.

overflate av det tørkede energireguleringsark, blir det over-ført gjennom dette og bevirker på nytt at den hydrofile gel sveller. Skjønt den svellede gel forblir bundet til glasset med tilstrekkelig fasthet til å opprettholde energiregulerings-arkets stilling på glasset i hulromfri tilstand, er bindings-kraften tilstrekkelig redusert til at energireguleringsfolien kan trekkes av fullstendig, slik at der stort sett ikke blir tilbake noen rest på glassoverflaten.

Fremgangsmåte ifølge eksempel 6 ble gjentatt under anvendelse av den samme type (E1004) og mengde (10%) polyfunksjonelt epoksid, men idet kopolymer-typen ble forandret. Resultatene er angitt i tabell III.

Klebing og avtagbarhet var tilfredsstillende i alle tilfeller.

Som tidligere påpekt omfatter den andre klasse av tverrbindingsmidler som er egnet til utførelse av oppfinnelsen, de polyfunksjonelle aziridiner. Egnede forbindelser omfatter bl.a. polyalkenamider, polyetenurinstoffer, polykarbamater, tiofosfon-syrediaminer etc. Virkningen av representative polyaziridiner som tverrbindingsmidler for metylvinyleter/maleinsyreanhydrid-kopolymerer er vist i tabell IV, hvor GA903 er anvendt som kopolymeren i alle tilfeller.

Det vil ses at en langt mindre mengde av denne type tverrbindingsmiddel er nødvendig for oppnåelse av resultater som er sammenlignbare med dem som ble oppnådd ved bruk av poly-epoksider som tverrbindingsmidler. Det er funnet at når der anvendes relativt store mengder av polyaziridin-tverrbindings-

Klebing og avtagbarhet var tilfredsstillende i alle tilfelle.

midlene (f. eks. 10%), vil utsettelse for fuktighet være til-bøyelig til å gi et noe melkeaktig utseende som forsvinner når klebemiddelet tørker ut.

Det har tidligere vært foreslått å tilsette forskjellige tverrbindingsmidler til metylvinyleter/maleinsyreanhydrid-kopolymerer, f. eks. polyhydroksyforbindelser, polyaminer og poly-vinyl-pyrrolidiner, og det sies at forskjellige flerverdige metallsalter, halogener og gelatiner gir vannuoppløselighet. Slike' tverrbindingsmidler er funnet å gi klebemidler egenskaper som er utilfredsstillende for bruk i forbindelse med energireguleringsark, fordi de ikke gir tilstrekkelig høy grad av fuktighetsmotstand, gir utfellinger under fremstillingen eller fester seg så kraftig at de ikke kan fjernes fullstendig etter bløting i vann.

Claims (3)

1. Energireguleringsark omfattende en gjennomsiktig polymer folie som på den ene side bærer et skikt av vannaktiverbart klebemiddel som er bundet til folien, og mellom folien og klebemiddelet har et skikt som er istand til delvis å blokkere gjennomgang av elektromagnetisk stråling, fortrinnsvis et gjennomsiktig-reflekterende belegg, karakterisert vedat det vannaktiverbare klebemiddel omfatter en blanding av (a) et polymert stoff bestående av en kopolymer av metylvinyleter og maleinsyreanhydrid eller en halvester av kopolymeren og (b) et ikke-metallisk tverrbindingsmiddel som er oppløse-lig i et organisk oppløsningsmiddel og består av minst ett polyfunksjonelt epoksid eller aziridin.

2. Energireguleringsark som angitt i krav 1,karakterisert vedat det gjennomsiktig-reflekterende belegg er et metallbelegg, og at et korrosjonshindrende beskyttende belegg er bundet til metallbelegget, idet det vannaktiverbare klebemiddel da ligger over og er bundet til det beskyttende belegg.

3.Laminat omfattende en glassrute som et energireguleringsark er laminert til, karakterisert vedat et energireguleringsark som angitt i krav 1 eller 2 er laminert til glassruten ved hjelp 'av det vannaktiverbare klebemiddel.