SE445894B - Sett att kontinuerligt framstella ett skiktmaterial med en reducerad ytglans med bestralning, samt en anordning att genomfora settet - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 7903110-0 2 tioner,så att den resulterande slitskiktöverdragna golvbeläggningen uppvisar reducerad ytglans i jämförel- se med slitskiktöverdragna golvbeläggningar som inte behandlats i enlighet med uppfinningen.

Enligt denna uppfinning åstadkommes ett kontinuerligt tillverkningsförfarande för att reducera ytglansen hos ett överdrag, vilket förfarande omfattar att man på ett kontinuerligt sätt transporterar ett material som skall överdras på minst en yta, man påför minst en över- dragskomposition, vilken är åtminstone delvis strålninge- härdbar, på åtminstone en del av materialets yta; man låter ett fluidum stöta mot överdragskompositionens yta för att avsätta litet fluidum på åtminstone en del av överdragskompositionens yta; man utsätter minst en del av överdragskompositionen för en förhärdning genom bestrålning för att partiellt härda överdrags- kompositionen medan det ovanpå anbringade fluidet fortfarande är på överdragskompositionens yta; man avlägsnar väsentligen allt kvarvarande ovanpå anbringat fluidum från överdragskompositionens yta och man full- bordar härdningen av överdragskompositionen.

Enligt föreliggande uppfinning âstadkommes även en anordning för att reducera ytglansen hos ett överdrag, vilken anordning omfattar organ för kontinuerlig trans- portering av ett material som skall överdragas på minst en yta, organ för påföring av minst en överdrags- komposition, vilken är åtminstone partíellt strålnings- härdbar, på minst en del av materialets yta; organ för åstadkommande av att ett fluidum får stöta mot överdragskompositionens yta för avsättning av litet fluidum på minst en del av överdragskompositionens yta; organ för partiell stràlningshärdning av minst en del av överdragskompositionen; organ för avlägsnande av väsentligen allt kvarvarande fluidum från överdrags- kompositionens yta; och organ för fullbordande av härdningen av överdragskompositionen.

I en föredragen utföringsform, efter steget av- 10 15 20 25 30 35 7903110-0 3 seende påföring av minst en överdragskomposition, vilken är åtminstone partiellt strålningshärdbar på åtminstone en del av materialets yta och innan steget avseende att låta ett fluidum stöta mot överdragskom- positionens yta för att avsätta litet fluidum på minst en del av överdragskompositionens yta, härdas en del av överdragskompositionen.

I en annan föredragen utíöringsform omfattar sättet påföring och härdning av en glansig överdragskomposi- tion på ytan av materialet som skall överdras före steget avseende påföring av minst en överdragskomposi- tion, vilken är åtminstone delvis strålningshärdbar, på minst en del av materialets yta.

I I en annan föredragen utföringsform, efter fullbordan- de av härdningen av överdragskompositionen, varigenom ett överdraget material med reducerad ytqlans åstad- kommits, omfattar sättet påföring och härdning av en glansig överdragskomposition på en del av det härdade överdragets yta.

I en annan föredragen utförincsform omfattar sät~ tet påföring av en första överdragskomposition på en del av materialets yta och omedelbart därefter påföring av en andra överdragskomposition på en del av materialets yta, innan ett fluidum får såna mot ytan, varvid den första överdragskompositionen och den andra överdragskomposi- tionen har olika procentvärden för den strålningshärd- bara viktandelen. Om exempelvis det första överdraget är till 100 % överdraget till under 100 % härdbart medelst strålning härdbart medelst strålning, är det andra så att, vid bearbetning enligt föreliggande uppfinning, ett överdraget material som har ett flertal glansnivåer i olika områden åstadkommas. Alternativt, om det första överdraget är till 100 % härdbart medelst kombinerad strâlnings-cchfukthärdning kan det andra överdraget vara antingen till 100 % härdbart medelst strålning eller till 100 % medelst kombinerad strålnings-ochfukthärdning, förutsatt att de första och andra överdragskompositioner- 10 15 20 25 30 35 7903110-0 4 na har olika procentvärden för den strålningshärdbara viktandelen.

I en annan föredragen utföringsform är fluidet, S0m bríngas att stöta mot överdragskompositionsytan, vat- tenånga. Det bör förstås, att ehuru vattenånga är föredragen, är inte denna uppfinning begränsad till användningen av vattenånga som nämnda fluidum som bringas att träffa ytan. Överdragskompositionerna som är lämpliga för använd- ning i föreliggande uppfinning är till loo nära- bara medelst antingen ultraviolett strålning eller elektronstrålebestrålning eller till 100 % härdbara medelst kombinerad strålnings- och fukthärdning, dvs överdragskompositionen måste underkastas både ett strålningshärdningssteg och ett fukthärdningssteg för att härdas till 100 %.

Som överdragskomposition filmbildande harts eller hartskomposition som är åtminstone partiellt härdbar medelst strålning använ- kan vilket som helst das, så att.när kompositionen underkastas strålnings- förhärdningssteget enligt uppfinningen: viss härdning uppträder.

Mängden av det strålningshärdbara innehållet i överdragskompositionen är kritisk endast till den utsträckningen att överdragskompositionen måste be- redas så att en effektiv mängd av överdragskompositionen kommer att polymerisera när den underkastas förhärd- ningssteget enligt uppfinningen för att underlätta viss ytglansreduktion hos slutprodukten. Typiskt beredes överdragskompositionen så att från ca 5 till 100 vikt% av kompositionen är strålningshärdbar.

Man har funnit att den erhållna mängden av ytglans- reduktion vid användning av föreliggande uppfinning är_ direkt proportionell mot graden av härdning som åstad- kommes i förhärdningssteget. Följaktligen inser fack- 10 15 20 25 30 35 7903110-0 5 mannen på området att mängden av ytglansreduktion kan regleras inte endast genom att variera överdrags- kompositionens strålningshärdbara innehåll utan även genom att variera andra förfarandebetingelser, såsom den tid under vilken överdragskompositionen exponeras för förhärdningsstrålningskällan och strâlningskällans intensitet. Exempelvis kan transportbandshastigheten varieras inom ett omrâde från ca 9 till ca 60 m/min, kan exponeringsavståndet i förhärdningssteget varieras från ca 5 till ca 50 cm och kan strålningsintensiteten varieras från ca 0,05 till ca 2 J/cmz. De ovan angivna områdena för förfarandebetingelser ges enbart för att vägleda den som utövar uppfinningen.och nämnda områden är inte avsedda att begränsa föreliggande uppfinnings skyddsomfång.

Exempel på fullständigt strålningshärdbara hartser, som är lämpliga för användning i föreliggande uppfin- ning,inbegriper "Celrad 3300 Radiation Curable Resin" och "RR-0383 Radiation Curable Resin," vilka båda är kommersiellt tillgängliga från Celanese Resins Systems Division of Celanese Coatings and Specialties Company.

Celrad 3300 är en icke-flyktig diakrylatester av ett epoxiharts och har en viskositet vid 25°C av 8500 cP, en halt av fri akrylsyra av under 1 % och ett hydroxyl- tal av 175.

RR-0383 är en snabbhärdande diakrylatestester av ett epoxiharts av bisfenol A-typ och har en viskositet vid 25°C av lOO OO0 cP, en halt av fri akrylsyra av under 0,5 %, ett hydroxyltal av 200 och är till l00 % aktiv.

Ehuru de ovan angivna hartserna kan användas utan modifikationer,inser fackmannen på området att,beroende på materialens höga viskositet, en viss viskositetsreduk- tion kan vara önskvärd,beroende på den använda över- dragningsmetoden. Eftersom de ovan angivna hartserna är 10 15 20 25 30 35 7903110-0 6 baserade på epoxihartser kan viskositetsreduktionen åstadkommas genom sammanblandning med de flesta spädmedel som är kompatibla med epoxihartser. Reak- tiva mono- och polyfunktionella akrylatspädmedel är föredragna vid strålningshärdningsapplikationer, efter- c som akrylatspädmedlen väsentligen till 100 6 omvand- las under fotopolymerisationsprocessen, vilket resul- terar i elimineringen av dyrbara lösningsmedel och utgifter för drift av föroreningsbekämpningssystem.

-Det är uppenbart för fackmännen på området att de resulterande prestationsegenskaperna hos hartset, såsom hårdhet och flexibilitet, kan varieras genom val av reaktiva spädmedel.

Ett exempel på en kombinerad strâlnings- och fukt- härdbar överdragskomposition,som är lämplig för använd- ning i föreliggande uppfinning och som i praktiken an- vändes,framställdes enligt följande.

Följande reaktanter satsades i ett reaktionskärl.

Triolfliflooker F-1017-180) Reaktions- produkt av l mol glycerol, 3 moler av en 7/3 blandning av adipinsyra och isoftalsyra samt 3 moler l,6- -hexandiol,molekylvikt 960; Hydroxyltal 175 _ 93 Diol (Union Carbide PCPOZOO) en poly- . kaprolaktondiol med en molekyl- vikt av 540 och ett hydroxyltal av 207 58 2-etylhexylakrylat 94 hexandioldiakrylat 62 132,3 g av 4,4'-diisocyanat-dicyklohexylmetan och 0,4 g dibutyltenn-dilauratkatalysator tillsattes sedan, 10 15 20 25 30 35 7903110-0 7 och blandningen fick reagera vid 4500-SOOC. Efter det att reaktionen fortgått i ca 45 min tillsattes 5,8 g av 2-hydroxietylakrylat och omröringen och upphett- ningen fortsattes i ytterligare 2 h, varefter iso- cyanatfnnktionaliteten var konstant.

Baserat på 100 viktdelar av reaktionsblandningen, som var en blandning av den partiellt skyddade iso- cyanatavslutade uretan-prepolymeren och akrylatspäd- medelsblandningen, tillsattes 2,0 vikt% bensofenonfoto- initiator tillsammans med 0,1 vikt% polyetylenglykol- siloxan (Dow Corning DC 472) och 0,5 vikt% dibutyltenn- -di-lauratkatalysator.

Vid detta skede âtervanns den sålunda bildade överdragskompositionen och befanns ha en viskositet av ca 9000 cP vid rumstemperatur och bestå av 35 % reaktiva spädmedel samt 65 % partiellt akrylatskyddad uretanprepolymer. överdraget bestämdes ha en strålnings- härdbar viktandel av ca 40 % och en fukthärdbar viktandel av ca 60 %, varvid överdraget var lOO % reak- tivt.

Föreliggande uppfinning kommer att lättare förstås när den förklaras i anslutning till ritningen, som är en schematisk framställning av en anordning för genomförande av uppfinningen.

På ritningen visas ett material som skall över- dragas l, vilket uppbärs på ett organ för transport 2, vilket Efter det att materialet som skall överdragas drives medelst ett drivorgan 3. transporteratsunder organ för överdragning 4, där överdragskomposition påföres, transporteras det under fluidumpåföringsorgan 5, där ett fluidum bringas att träffa överdragskompositionens yta. Från fluidumpâ- föringsorganet transporteras materialet under strål- ningsförhärdningsorgan 6 för att partiellt härda över- dragskompositionen och transporteras sedan förbi fluidum- 10 15 20 25 30 35 7905110-0 8 avlägsnande organ 7 samt slutligen genom härdnings- organ 8.

Vid det bästa sättet att utöva föreliggande upp- finning arbetar den ovan beskrivna anordningen en- ligt följande: När materialet som skall överdragas, i detta fall en kommersiell vinylasbestgolvbeläqgningsplatta som skall överdragas med slitskikt, transporteras längs transportorganet 2, vilket kan vara något konventionellt transportsystem, transporteras det först under en kon- ventionell ridåapplikator 4, där den ovan beskrivna kombinerade strålningshärdbara och fukthärdbara över- dragskompositionen påföres till en tjocklek av ca 200 pm. Istället för en ridåapplikator kan andra kon- ventionella överdragningsapplikatorer användas, såsom en påläggsvals, bladapplikator, sprutapplikator, sträng- sprutapplikator, screentryckare, offsettryckare och liknande, för att påföra överdragskompositionerna till tjocklekar inom området av från ca l3 pm till ca 760 pm.

Plattan l.som har en ohärdad slitskiktsöverdragen yta transporteras nu under en luftkniv, vilken riktar vattenånga på överdragsytan. Luftkniven 5 är en konven- tionell slitsad, tryckreglerad fluidumavgivare, som riktar en önskad mängd vattenånga på plattans l över- dragsyta. Föreliggande uppfinning är emellertid inte begränsad till påföringen av vattenånga eller till någon specifik typ av fluidumavgivare. Alternativt kan upp- finningen utföras med användning av ett konventionellt ultraljudssprutmunstycke, såsom ett "Sonimist" ultra- ljudssprutmunstycke, vilket är kommersiellt tillgäng- ligt från Heat Systems - Ultrasonics, Inc., Plainview, L.I., New York. Med ultraljudssprutmunstyckeskonstruk- tioner har etylenglykol och isopropanol använts som påföringsfluider, varvid de sprutats på ytan av över- drag på plattor,och har befunnits åstadkomma reduktion av ytglansnivåer som är jämförbara med luftkniv-vatten- 10 15 20 25 30 35 7903110-0 9 ångsystemet,som användes i den bästa utföringsformen.

Det bör förstås att,såsom här avses i fluidumpåförings- steget,uttrycket luftkniv anses vara ett organ som bringar fluidum att träffa ytan och är lämpligt för avsättning av ett fluidum på plattans överdragsyta.

Plattan l transporteras sedan från luftkniven, eller liknande fluidumpåföringsorgan 5, under ett strålningsförhärdningsorgan 6, vilket är en ultravio- lettstrålare som riktar UV-ljus ned mot plattans l överdragsyta. Särskilt lämpliga ultraviolett förhärd- ningssystem för användning som strålningsförhärdnings- organ inbegriper "Model F440-10 Irradiator,“ som är kommersiellt tillgänglig från Fusion Systems Corpora- tion, Dockville, Maryland och "Model I Processor," som är kommersiellt tillgänglig från Radiation Polymer Co., Plainville, Illinois, ett dotterbolag till PPG Industries. Förutom UV-strålning kan elektronstråle- bestrålning användas vid utövande av föreliggande uppfinning.

Den överdragna plattan med fluidum på minst en del av överdragsytan exponeras typiskt för UV-förhärd- ningssystemet under en tidsperiod av mindre än l s (t ex för att erhålla en glansnivå av 20 mätt medelst en 600 Gardner-Glossometer, varvid en möjlig kombina- tion av processbetingelser är: transportsbandshastig- het av ca 21 m/min, ett exponeringsavstånd i förhärd- ningssystemet av ca 15 cm och en intensitet av UV-strå1- ning av ca 0,16 J/cmz).

Den överdragna plattan, som rör sig från förhärd- ningssystemet och som har ett partiellt härdat slit- skiktöverdrag samt en del kvarvarande fluidum på slit- skiktsöverdragets yta,transporteras förbi fluidumav- lägsnande organ 7, som pà ritningen visas vara en luft- kniv. Enkla alternativa fluidumavlägsnande organ inbe- griper ett perforerat rör, en fläkt eller vilket som helst organ som är tillräckligt för att svepa luft över 10 15 20 25 30 35 7903110-0 10 den överdragna plattans yta och sålunda avlägsna fluidum från ytan.

Slutligen, om ett fullständigt strålningshärdbart överdrag användes, skulle plattan l helt enkelt tran- sporteras under härdningsorgan 8, vilket skulle kunna vara en knippe UV-ljus som riktar tillräckligt med UV- -strålning på den partiellt härdade överdragskomposi- tionen för att fullborda härdningen av överdraget, och därefter âtervinnes den resulterande plattan som upp-Å visar en reducerad nivå av ytglans. När man emellertid använder ett kombinerat strålningshärdbart och fukthärd- bart överdrag måste det slutliga härdningsorganet 8 vara kompletterat med att överdraget får âldras,och följaktligen kan härdningsorganet 8 inbegripa både strålnings- och fukthärdningsapparat såsom en UV-strå1a- re och exponering för fukt genom åldring. Vid genom- snittsrumsbetingelser utvecklar det ovan definierade överdraget sina optimala egenskaper inom ca 3 veckor.

Två golvbeläggningsplattor överdrogs separat med 203 Fm av den kombinerade strålnings- och fukthärd- bara överdragskompositionen som ovan angivits,och två golvbeläggningsplattor överdrogs separat med 203 Pm avml%%sfiämmmüüæöæmmßmwæHmn (Celrad 3300). Två plattor, som vardera var överdragna med en av de två olika överdragskompositionerna, be- arbetades separat med användning av väsentligen den ovan angivna bästa utföringsformen för utövande av uppfinningen. Processbetingelserna var enligt följande: transportbandshastighet av ca 24 m/min, exponeringsav- stånd av ca 15 cm och en strålningsintensitet av ca 0,14 J/cmz. Båda de bearbetade överdragna plattorna bedömdes med användning av en 600 Gardner-Glossometer ifråga om mängden av ytglansreduktion (glansenheter) i jämförelse med de andra två plattorna som vardera separat överdragits med en av de två olika överdrags- kompositionerna, men som inte bearbetats enligt upp- finningen, varvid följande resultat erhölls: 7903110-0 ll Glans (enheter) förutkänd Z glansreduktion Platta över- (obehand- uppfin- (förutkänd.-'uppfinningen X 100 7) dragen med lad) ningen örut änd l i " ° 100 Z strål- 96 3 97 ningshärd- bart över- drag Kombinerat 95 36 62 strålnings-, fukthärd- bart över- drag Ovan angivna data anger effektiviteten av sättet och anordningen enligt föreliggande uppfinning vid reducering av ytglans.

Som en alternativ utföringsform för utövande av föreliggande uppfinning härdas en del av plattans 1 ohärdade slitskiktsöverdragna yta genom transportering och momentan kvarhâllning av den överdragna plattan under en partiellt avskärmad strålare,sâsom ett knippe av UV~ljus 8 utrustad med en strålningsskärm.innan den transporteras under fluidumpåföringsorgan 5. Det är även möjligt att använda en rörlig strålningsskärm så att plattan inte behöver momentant kvarhållas under strålaren. Efter det att plattan underkastats de reste- rande stegen enligt föreliggande uppfinning uppvisar den en mångfald glansnivåer i olika områden.

I en annan alternativ utföringsform för utövande av föreliggande uppfinning överdras plattan 1 helt och hållet med ett slitskikt,som utgörs av en konven- tionell högglansöverdragskomposition,varvid vilken som helst överdragningsapplikator, såsom en ridåapplikaton användes. överdragskompositionen härdas sedan med använd- ning av vilket som helst konventionellt härdningsorgan innan det transporteras under organ för överdragning 4, vilket i detta fall är en screen- eller rotations- U'l 10 l5 20 25 30 35 7903110-0 12 tryckare, där en överdragskomposition enligt uppfinningen pâföres på en del av den konventionella högglansöverdrags- ytan. Efter det att plattan l underkastats de resterande stegen enligt föreliggande uppfinning uppvisar den en mångfald glansnivåer i olika områden.

I en annan alternativ utföringsform för utövande av uppfinningen transporteras plattan 1, efter det att den bearbetats enligt ovan angivna bästa utföringsform och uppvisar en låg ytglans, i kontakt med en konven- tionell tryckare, såsom en screen- eller rotations- tryckare, där ett konventionellt högglansöverdrag selek- tivt påföres på plattans l yta med reducerad glans.

Plattan l transporteras sedan under eller genom ett konventionellt_härdningssystem för att åstadkomma en platta som uppvisar en mångfald glansnivåer på olika områden därav, varvid de nyligen tryckta ytorna har en högglans.

I ett annat alternativ består organ för överdrag- ning 4 av två på varandra följande konventionella tryckare av rotationstyp. Plattan l, som har ett dekora- tionsmönster på ytan därav, vilket åstadkommits medelst konventionella trycknings- och/el ler präglingsorgan, transporteras i kontakt med den första rotationstrycka- c där det ovan beskrivna 100 6 strålningshärdbara ren, överdraget selektivt tryckes precis motsvarande mönstret på plattans yta. Plattan l transporteras sedan i kontakt med den andra rotationstryckaren, där det ovan beskrivna lOO % strålnings- och fukthärdbara över- draget selektivt tryckes precis motsvarande en del av mönstret som inte tidigare tryckts. Efter det att plattan l underkastats de resterande stegen enligt föreliggande uppfinning uppvisar den en mångfald olika glansnivåområden precis motsvarande mönstret på plat- tans yta. I detta fall har området som motsvarar tryck- ningen av det lOO % strålningshärdbara överdraget en lägre ytglans än området som motsvarar tryckningen av det 100 % strålnings- och fukthärdbara överdraget. ie 7903110--0 13 i' Av det föregående bör det framgå att olika modi- fikationer av uppfinningen kan göras. Sådana modi- fikationer anses emellertid ingå i uppfinningens skydds- omfång.

Claims (7)

1. 0 15 20 25 30 7903110-0 14 PATENTKRAV l. Sätt att kontinuerligt framställa ett skikt- material, som har en reducerad ytglans, omfattande pà- föring på minst en andel av ett bärarskikt av en åt- ' minstone partiellt strålningshärdbar överdragskompo- sition, vilken därefter härdas genom bestrålning, k ä n - n e t e c k n a t därav, att på minst en andel av över~ dragskompositionens yta pàföres en vätska genom att den får stöta därpå, att minst en andel av överdrags- kompositionen därefter förhärdas genom bestrålning, att den påförda vätskan avlägsnas från ytan och att härdningen av överdragskompositionen fullbordas.

2. Sätt enligt kravet 1, därav, att före steget avseende stötning av överdrags- k ä n n e t e c k n a t kompositionens yta med en vätska härdas en andel av överdragskompositionen.

3. Sätt enligt kravet 1 eller 2, n a t därav, att först pâföres på bärarskiktets yta k ä n n e t e c k - en komposition som bildar ett glansigt överdrag och härdas.

4. Sätt enligt något av kraven l-3, k ä n n e - t e c k n a t därav, att en komposition som bildar en glansig yta påföres jämte det färdiga skiktmaterialet på en andel av dess yta och härdas,

5. Sätt enligt något av kraven l-4, k ä n n e - t e c k n a t därav, att en första överdragskomposition påföres på en andel av bärarskiktets yta och att en andra överdragskomposition därefter pâföres på en andel av bärarskiktets yta, varvid den första överdragskompo- sitionen och den andra överdragskompositionen är strål- ningshärdbara i olika mängder.

6. Sätt enligt något av kraven l-5, t e o k n a t därav, att en 5% till l00% strålningshärd- k ä n n e - bar överdragskomposition påföres.

7. Anordning för utförande av sättet enligt något 10 7903110-0 15 av kraven l-6 omfattande transportorgan för bärarskik- tet, organ för påföring av överdragsmaterial och en strålningskälla för den slutliga härdningen, t e c k n a d därav, att med hänsyn till transport- k ä n n e - riktningen är anordnade nedströms i förhållande till organ för påföring av överdragsmaterial (4), organ (5) för stötning av överdragskompositionens yta med en vätska, organ (6) för partiell strålningshärdning av överdrags- kompositionen, medan vätskan fortfarande är på överdrags- kompositionens yta, och organ (7) för avlägsnande av väsentligen resterande vätska från överdragskompositio- nens yta.