PT1368174E - Processo de fabrico de vidraças em matéria plástica - Google Patents

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Description

DESCRIÇÃO
EPÍGRAFE: "PROCESSO DE FABRICO DE VIDRAÇAS EM MATÉRIA PLÁSTICA" A presente invenção trata do fabrico de produtos em matéria plástica, essencialmente de duas dimensões, sensivelmente planas ou de formas mais ou menos complexas e pelo menos em parte transparentes, que são adaptadas pela sua alta qualidade óptica a uma aplicação como vidraças.
Ainda que o vidro seja dificilmente substituível na maior parte das suas aplicações nas vidraças para os edifícios, o mobiliário, os electrodomésticos (porta de forno...) , o mobiliário urbano ou os veículos de transporte, a sua substituição, principalmente por matérias plásticas transparentes, foi considerada em algumas destas aplicações. 0 interesse de tais matérias plásticas do tipo do policarbonato em relação ao vidro reside nomeadamente na possibilidade de realizar produtos de formas mais variadas e complexas, afastando-se mais da geometria plana, e de integrar no produto um maior número de funcionalidades. Esta 1 possibilidade é inerente, nomeadamente, ao processo de moldagem por injecção.
Convém evidentemente velar por preservar a qualidade óptica da vidraça e as propriedades mecânicas requeridas. A este respeito, as matérias plásticas diferenciam-se do vidro por uma vulnerabilidade aos riscos superior impondo o emprego de um revestimento anti-riscas e por uma rigidez menor; esta última característica necessita de rigidificar a vidraça pela formação de sobre espessuras, ou a utilização de insertos metálicos ou equivalentes, mas permite pelo contrário modos de montagem simplificados, nomeadamente no caso de uma montagem num vão de carroçaria, pelo facto de a vidraça poder ser deformada, ou poder ser facilmente equipada de insertos periféricos para a montagem, sob a forma de patas metálicas ou outras.
No quadro desta invenção, refere-se particularmente vidraças em matéria plástica obtidas por uma sucessão de operações consistindo em: formar sobre um filme de policarbonato ou similar sensivelmente plano um revestimento anti-riscas eventualmente num estado de endurecimento intermédio, 2 termoformar este filme continuando eventualmente a endurecer o revestimento anti-riscas, colocar este filme no fundo de um molde de maneira que o revestimento anti-riscas esteja em contacto com a parede do molde, e associar ao filme a matéria constituindo a alma da vidraça por injecção, prensagem a quente...
Alternativamente, o filme de policarbonato é munido de um revestimento anti-riscas após ter sido enformado.
Esta tecnologia é representada pelos documentos WO 99/03678 e WO 99/65678, este último tendo tratado por outro lado a injecção de uma matéria suplementar, de natureza química e de propriedades diferentes, por meio de um molde único aperfeiçoado, permitindo realizar uma bi- ou multi- injecção. Esta matéria suplementar constitui por exemplo uma junta periférica de elastómero, uma base de retrovisor...
Quando, no quadro desta técnica, se procede à injecção termoplástica por exemplo de policarbonato, é necessário aquecer a parede do molde por circulação de água sob pressão a uma temperatura indo de 90 a 120° C, porque o arrefecimento 3 brutal da matéria injectada a 300° C no contacto da parede do molde a uma temperatura mais baixa teria por efeito criar irregularidades na matéria injectada, afectando infalivelmente a qualidade óptica do produto.
Apercebe-se, de maneira inesperada, que na realização dos ensinamentos dos documentos WO 99/03678 e WO 99/65678 pré-citados, o facto de colocar o filme termoformado no fundo do molde, nas partes nas quais a transparência e a alta qualidade óptica de uma vidraça são requeridas, permitiria baixar sensivelmente a temperatura da parede do molde, tudo preservando a melhor qualidade óptica, com a condição de que o filme seja isolante térmico. Diminuindo assim a temperatura do molde de 120° C a 60° C por exemplo no caso de uma injecção de policarbonato, diminui-se o fornecimento de calor por circulação de fluído (água, óleo...) quente e realiza-se uma economia de energia. A invenção tem pois por objecto um processo de fabrico de um produto pelo menos em parte transparente e de qualidade óptica elevada comparável àquela de uma vidraça, na qual se coloca numa parte pelo menos do fundo de um molde uma folha de forma correspondente e isolante térmica, depois injecta-se neste molde um material termoplástico apto a se solidarizar à dita folha no dito produto, processo que se distingue pelo facto de 4 a parte do molde cujo fundo é provido da dita folha é mantida a uma temperatura inferior àquela que seria necessária na ausência da dita folha para obter a qualidade óptica requerida.
No sentido da invenção, entende-se em geral, pelo facto de colocar no fundo do molde uma folha de forma correspondente, o posicionamento de uma folha previamente de maneira a ajustar o fundo do molde, esta folha podendo suportar, na sua superfície de contacto com o molde, um revestimento anti-riscas num estado de endurecimento intermédio ou completo. Por outro lado, o policarbonato frequentemente utilizado para constituir esta folha, assim como os numerosos polímeros equivalentes, são isolantes térmicos de maneira bem conhecida dos especialistas do domínio.
Uma ou várias folhas são susceptíveis de ser posicionadas no fundo do molde; segundo dois modos de realização frequentes, coloca-se uma folha no fundo da parte móvel do molde e, no caso presente, uma no fundo da parte fixa.
Produtos de excelente qualidade óptica são obtidos, com uma diminuição substanciai de fornecimento de calor às paredes do molde. Por outro lado, ê mais fácil aplicar a folha sobre o fundo do molde mais frio.
Uma vantagem suplementar é conseguida pela invenção quando a adesão da folha ao fundo do molde é obtida, antes da operação de injecção ela mesma, por meios electrostáticos: esta adesão é então, com efeito, acrescida. A dita folha tem vantajosamente uma espessura de pelo menos 100 pm, de preferência pelo menos 200 pm e de maneira particularmente preferida pelo menos 250 pm. Estes valores não são imperativos mas garantem que os efeitos notáveis sub mencionados da invenção sejam obtidos a um grau elevado. A espessura da folha é, segundo uma outra característica, no máximo 100 0 pm, de preferência no máximo 850 pm e de maneira particularmente preferida no máximo 750 pm, estas espessuras sendo suficientes para permitir a incorporação de todas as funcionalidades desejadas que serão descritas no seguimento, tudo permitindo uma manipulação e uma termoenformação da folha fáceis. A folha é de preferência monolítica ou multi camada e compreende um ou vários polímeros escolhidos entre os policarbonato, polipropileno, poli (metacrilato de metilo) , copolímero etileno/acetato de vinil, poli (tereftalato de etilenoglicol), poli (tereftalato de butilenoglicol), 6 poliuretano, polivinilbutiral, copolímero cicloolefinico tal como o etileno/norborneno ou etileno/ciclopentadieno, copolímero policarbonato/poliéster, resina ionomera tal como copolímero etileno/ácido (meta) acrílico neutralizado por uma poliamida e similares, sós ou em misturas, 0 material termoplástico injectado é idêntico ou diferente daquele constituindo a camada da folha termoformável com a qual ele entra em contacto; é de preferência escolhido entre aqueles citados mais acima para a folha, com a excepção do polipropileno e do polivinilbutiral, sós ou em mistura. Conforme um modo de realização de um grande interesse prático, este material é à base de policarbonato e a parte do molde cujo fundo é provido da dita folha é mantida a uma temperatura de no máximo 100° C, de preferência no máximo 80° C e de maneira particularmente preferida no máximo 65° C.
Por outro lado, uma qualidade óptica do produto notável é favorecida, pelo facto de, no processo da invenção, a folha ser termoformada previamente no caso presente - quando o fundo do molde não ê de forma sensivelmente plana -, depois mantida no fundo do molde por todo meio apropriado, nomeadamente por aspiração e/ou sopragem e/ou de preferência por efeito electrostãtico, antes da injecção do material termoplástico. Esta última medida visa estabelecer um contacto estreito da 7 folha e do fundo do molde, isento de dobras; um tal contacto é tanto mais obtido, no caso da realização do efeito electrostãtico, quanto este é mais eficaz quando a temperatura do fundo do molde é abaixada conforme a invenção, como mencionado precedentemente. A invenção tem igualmente por objectivo um produto pelo menos em parte transparente e de qualidade óptica elevada comparável àquela de uma vidraça, obtida pelo processo descrito mais acima, no qual o dito material termoplástico é injectado, na parte transparente do dito produto, numa espessura compreendida entre 1 e 10 mm. Estes valores são compatíveis com a obtenção de propriedades mecânicas, em particular uma rigidez, suficientes e de um ganho de massa superficial em relação ao vidro.
Segundo outras características do produto de um grande interesse pratico: o dito material termoplástico é injectado em sobre espessura rigidificante na periferia do produto e/ou formando excrescências tais como patas para o posicionamento ou a fixação do produto e/ou com inserção de elementos nomeadamente metálicos, aí compreendidos para uma conexão eléctrica; 8 a dita folha suporta uma camada anti-riscas; a dita folha compreende a função hidrófobo/oleofobo incorporada na camada anti-riscas, ou enxertada sobre esta ou recobrindo esta com interposição de um filme plástico suporte da camada hidrófobo/oleofobo; a dita folha compreende, sobre toda ou parte da sua superfície, uma camada de decoração e/ou de disfarce, posicionada de preferência directamente sob a camada constitutiva da dita folha suportando a dita camada anti-riscas; a dita folha compreende uma ou várias camadas opticamente selectivas; a dita folha compreende uma camada de gradiente de composição ou um empilhamento de camadas anti-reflexo; a dita folha compreende uma camada ou uma rede de fios condutores de electricidade, susceptível de assumir a função de desembaciamento/remoção do gelo, aquecendo, ou a função de antena. A particularidade da invenção, consistindo em abaixar a 9 temperatura do molde, não induz nenhuma transformação particular para a obtenção destas características, que é por outro lado descrito em numerosos documentos, entre os quais as duas patentes sub mencionadas, e por consequência, conhecida dos especialistas do domínio e facilmente conseguida.
Outros objectos da invenção são: a aplicação do produto acima como vidraça para o edifício, o mobiliário (vitrina, prateleira, cabine de duche ...) , o electrodoméstico, o mobiliário urbano (Abribus (abrigo de autocarro) , painel publicitário...) , os veículos de transporte terrestre, marítimo e aéreo; uma vidraça para veículo automóvel, obtida pelo processo acima, nomeadamente um pára-brisas ou, de preferência, uma vidraça lateral ou um óculo traseiro, um tecto de abrir e/ou panorâmico. A invenção é ilustrada pelo exemplo que segue.
EXEMPLO
Sobre um filme de 80 μηι de espessura de policarbonato Standard preparado a partir de Bisfenol A, comercializado pela 10
Sociedade GENERAL ELECTRIC sob a marca registada «Makrolon» e cuja temperatura de transição de vidro Tg ê igual a 145° C, deposita-se por flow coating o revestimento anti-riscas descrito no exemplo do pedido de patente EP-A1-0 718 348 num filme líquido de 20 μιη de espessura. Após secagem, esta espessura é reduzida a 5 μ®. 0 filme suporte revestido é então colocado no fundo de um molde, a camada anti-riscas sendo posicionada por cima; o conjunto é submetido a um tratamento térmico a 155° C durante 30 minutos. Uma folha termoformada é assim constituída.
Ela é de seguida colocada no fundo de um molde de injecção, a camada anti-riscas sendo colocada em contacto com a parede do molde aquecido por meio de uma circulação de água a 60° C. Processa-se então à injecção termoplástica de uma camada de 5 mm de espessura do mesmo policarbonato que aquele constituindo o filme suporte da camada anti-riscas. 0 estratificado obtido apresenta uma transparência e uma qualidade óptica excelentes.
Esta injecção realizada na ausência da folha termoformada, 11 todas as outras condições operatórias sendo idênticas, apenas permite obter um produto cuja superfície apresenta irregularidades e uma qualidade óptica medíocre, que demonstra uma perda de transparência e uma distorção ou difusão da luz.
Lisboa, 5 de Março de 2007 12

Claims (4)

  1. REIVINDICAÇÕES Ia - Processo de fabrico de um produto pelo menos em parte transparente e de qualidade óptica elevada comparável àquele de uma vidraça, no qual se coloca numa parte pelo menos do fundo de um molde uma folha de forma correspondente e ísolante térmica, depois injecta-se neste molde um material termoplástico apto a se solidarizar à dita folha no dito produto, caracterizado por a parte do molde cujo fundo é provido da dita folha ser mantida a uma temperatura inferior àquela que seria necessária na ausência da dita folha para obter a qualidade óptica requerida.
  2. 2 a - Processo de acordo com a reivindicação n° 1, caracterizado por a dita folha ter uma espessura de pelo menos 100 μιη, de preferência pelo menos 200 μπι e, de maneira particularmente preferida, pelo menos 250 μτη.
  3. 3 a - Processo de acordo com a reivindicação n° 1 ou 2, caracterizado por a dita folha ter uma espessura de pelo menos 1000 μιη, de preferência pelo menos 850 μιη e de maneira particularmente preferida no máximo 750 μιη. 1 4 Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a dita folha ser monolítica ou mui ti camada e compreender um ou vários polímeros escolhidos entre os policarbonato, polipropileno, poli (metacrilato de metilo), copolímero etileno/acetato de vinil, poli (tereftalato de etilenoglicol), poli(tereftalato de butilenoglicol), poliuretano, polivinilbutiral, copolímero cicloolefinico tal como o etileno/norborneno ou etileno/ciclopentadieno, copolímero policarbonato/poliéster, resina ionomera tal como copolímero etileno/ácido (meta)acrílico neutralizado por uma poliamida e similares, sós ou em misturas. 5 a - Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o dito material termoplástico injectado ser escolhido entre os policarbonato, poli (metacrilato de metilo), copolímero etileno/acetato de vinil, poli (tereftalato de etilenoglicol), poli (tereftalato de butilenoglicol), copolímero policarbonato/poliéster, poliuretaneo, copolímero cicloolefinico tal como o etileno/norborneno ou etileno/ciclopentadieno, resina ionomera tal como copolímero etileno/ãcido (meta)acrílico neutralizado por uma poliamida e similares, sós ou em mistura. 6a - Processo de acordo com a reivindicação n° 5, 2 caracterizado por o dito material termoplástico injectado ser à base de policarbonato, e por a parte do molde cujo o fundo é provido da dita folha ser mantida a uma temperatura de no máximo 100° C, de preferência no máximo 80° C e de maneira particularmente preferida no máximo 65° C. 7 a - Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a dita folha, tendo sido termoformada previamente no caso presente, ser mantida no fundo do molde por todo o meio apropriado, nomeadamente por aspiração e/ou sopragem e/ou de preferência por efeito electrostático, antes da ínjecção do dito material termoplástico. 8® - Produto pelo menos em parte transparente e de qualidade óptica elevada comparável àquele de uma vidraça, obtido pelo processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o dito material termoplástico ser injectado, na parte transparente do dito produto, e numa espessura compreendida entre 1 e 10 mm. 9* - Produto de acordo com a reivindicação n° 8, caracterizado por o dito material termoplástico ser injectado em sobre espessura rigidificante na periferia do dito produto e/ou em formando excrescências tais como patas para o posicionamento 3 ou a fixação do dito produto e/ou com inserção de elementos nomeadamente metálicos, compreendido para uma conexão eléctrica. 10 a - Produto de acordo com a reivindicação n° 8 ou 9, caracterizado por a dita folha suportar uma camada anti-riscas. 11* - Produto de acordo com a reivindicação n° 10, caracterizado por a dita folha compreender a função hidrófobo/oleofobo incorporada na camada anti-riscas, ou enxertada sobre esta ou recobrindo esta com interposição de um filme plástico suporte da camada hidrófobo/oleofobo. 12 a - Produto de acordo com a reivindicação n° 10, caracterizado por a dita folha compreender, sobre toda a parte da sua superfície, uma camada de decoração e/ou de disfarce, posicionada de preferência directamente sob a camada constitutiva da dita folha suportando a dita camada anti-riscas. 13 a - Produto de acordo com uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado por a dita folha compreender uma ou várias camadas opticamente selectivas.
  4. 4 14 Produto de acordo com uma das reivindicações 8 a 13 caracterizado por a dita folha compreender uma camada de gradiente de composição ou um empilhamento de camadas anti-reflexo. 15* - Produto de acordo com uma das reivindicações 8 a 14, caracterizado por a dita folha compreender uma rede condutora de electricidade. 16* - Aplicação de um produto de acordo com uma das reivindicações 8 a 15 como vidraça para os edifícios, o mobiliário, os electrodomésticos, o mobiliário urbano, os veículos de transporte terrestre, marítimo e aéreo. 17a - Vidraça para veículo automóvel, obtida pelo processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 7. Lisboa, 5 de Março de 2007 5
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