(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (13) (51) T3 Int.Cl. B05D 7/02 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2012/31 EP B1 (54) Tytuł wynalazku: Sposób otrzymywania elementu profilowego z powłoką (30) Pierwszeństwo: (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 2007/44 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 2013/01 (73) Uprawniony z patentu: Deceuninck NV, Hooglede-Gits, BE PL/EP T3 (72) Twórca(y) wynalazku: WIM MAURITS IVO GRYMONPREZ, Roeselare, BE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Tadeusz Rejman KANCELARIA PATENTOWA REJMAN S.C. ul. Hubska 96/100 lok Wrocław Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 Opis [0001] Wynalazek dotyczy sposobu otrzymywania elementu profilowego z powłoką, co najmniej na pierwszej części jego powierzchni o szerokości W, przy czym powłoka zawiera żywicę termoutwardzalną i proszek polimerowy rozproszony we wspomnianej żywicy. Dziedzina wynalazku dotyczy w szczególności elementów profilowych stosowanych w konstrukcji okien, drzwi, bram lub innych elementów konstrukcyjnych, które składają się z wielu elementów profilowych, a w szczególności z elementów profilowych wykonanych z tworzywa sztucznego. Zastosowanym tworzywem sztucznym może być tworzywo termoutwardzalne lub tworzywo termoplastyczne. Elementy profilowe są korzystnie zasadniczo wykonane z PCV. Proszek polimerowy jest rozproszony w żywicy, aby nadać powłoce ziarnistą strukturę, unikając w ten sposób błyszczącego wyglądu. [0002] Powłoka może być otrzymywana na elemencie profilowym na przykład za pomocą powlekania natryskowego lub poprzez zastosowanie folii z powłoką. Powlekanie natryskowe ma tą zaletę, że można nałożyć stosunkowo grubą warstwę powłoki np. żywicy termoutwardzalnej w taki sposób, aby niniejsza warstwa zawierała proszek polimerowy, w celu uzyskania wymaganej ziarnistej struktury powierzchni. [0003] DE A1 ujawnia sposób otrzymywania elementu profilowego z powłoką, gdzie powłoka jest nakładana na folię, a folia jest zamocowana do elementu profilowego. [0004] Jednak, gdy powłoka jest nakładana na obiekt w postaci natrysku, znaczna część powłoki skierowanej na obiekt może nie być naniesiona na obiekt, ale zmarnowana w postaci przetrysku. Nawet w zautomatyzowanym procesie rozpylania ilość przetrysku wynosi co najmniej 40% masowych całkowitej ilości zastosowanej powłoki. W jeszcze bardziej niesprzyjających warunkach, powłoka i obiekt mogą uzyskać ładunek elektrostatyczny o tej samej biegunowości, w wyniku czego powłoki są częściowo odpychane od obiektu, a tym samym, jest jeszcze większą ilość przetrysku. 1

3 [0005] W nakładaniu powłoki wymagającym powłoki wysokiej jakości zasadniczo wymaga się, aby obiekt został powleczony całkowicie z minimalną stratą powłoki. Jest to wymagane z kilku powodów. Po pierwsze, powłoki dla powyższych elementów profilowych są często drogie. Dlatego też, zmniejszenie zużycia powłoki daje natychmiastowe korzyści w postaci obniżonych kosztów powlekania. Po drugie, materiał powłokowy, który nie został naniesiony na powlekany obiekt może być tracony do otoczenia, taka utrata jest środowiskowo niepożądaną formą odpadów. Dlatego też, zmniejszenie ilości powłoki traconej do otoczenia w procesie powlekania obniża koszty utylizacji utraconego materiału powłokowego i obniża emisję rozpuszczalników powłoki. [0006] Inną wadą otrzymywania powłoki na elemencie profilowym w postaci sposobu powlekania natryskowego jest to, że najpierw należy zamaskować te powierzchnie na elemencie profilowym, które nie mają być zabarwione. A następnie powierzchnie, które mają być zabarwione są odtłuszczane w celu uzyskania dobrego przylegania powłoki. Następnie powłokę nanosi się na element profilowy przy pomocy urządzenia natryskowego, w dwóch lub trzech kolejnych warstwach, w końcu powłoka jest suszona powietrzem lub konstrukcja jest suszona w nagrzanym piecu. Maskowanie w celu zapobieżenia przetryskowi na powierzchniach profilu, które nie mają być pomalowane, odtłuszczanie i natryskiwanie konstrukcji odbywa się ręcznie. Wadą tego sposobu jest to, że jest ona bardzo pracochłonna, czasochłonna i powoduje duże ilości odpadów z powodu taśmy maskującej lub innych produktów stosowanych do osłaniania niemalowanych powierzchni. Niniejszy sposób w konsekwencji skutkuje niską wydajnością i jest bardzo drogi. Z uwagi na, z jednej strony, szeroki zakres elementów profilowych i ich wymiary, oraz z drugiej na trudności w maskowaniu różnych części, nie można osiągnąć automatyzacji tego sposobu w sposób wydajny. [0007] Przedmiotem wynalazku jest dostarczenie sposobu, który pozwala na wydajne naniesienie powłoki na co najmniej pierwszą część powierzchni elementu profilowego. [0008] Cel ten zostaje osiągnięty dzięki 2

4 a) nałożeniu powłoki na folię o szerokości co najmniej 2 x W; b) przecięciu foli na co najmniej dwa pasy o szerokości W; c) przymocowaniu pasów do pierwszej części powierzchni elementu profilowego. [0009] Z cechami według zastrzeżenia 1 przetrysk zostaje obniżony co najmniej dwukrotnie, co skutkuje znacznym obniżeniem koniecznej ilości materiału powłokowego. [0010] W sposobie według wynalazku, powłoka jest nakładana na folię o szerokości co najmniej 2 W, po czym folia zostaje przecięta na co najmniej dwa pasy o szerokości W. Pasy są następnie mocowane do pierwszej części powierzchni elementu profilowego. Może to być wykonane przed lub po zamontowaniu kilku elementów profilowych do elementu konstrukcyjnego. Nakładanie foli o szerokości co najmniej 2W ma tą zaletę, że względna ilość przetrysku zostaje obniżona dwukrotnie. Korzystnie, powłoka jest nakładana na folię o szerokości co najmniej 5W, korzystniej 10W, tym samym obniżając względną ilość przetrysku dziesięciokrotnie. [0011] Folia zastosowana w sposobie według wynalazku może być miękką lub twardą folią PCV. Miękka folia PCV zawiera plastyfikator, a twarda folia PCV nie. Wadą stosowania miękkiej foli PCV jest to, że plastyfikator może przenosić się na powierzchnię folii, tym samym obniżając przyleganie pomiędzy folią, a elementem profilowym, do którego przylega folia. Z tego powodu korzystnie stosowana jest twarda folia PCV. [0012] Folia zasadniczo ma grubość pomiędzy 50, a 300 µm, korzystnie pomiędzy 100, a 200 µm. Folia pomiędzy 50, a 300 µm ma wystarczającą grubość, aby uniknąć przedarcia podczas przenoszenia, ale jest wystarczająco elastyczna, aby owinąć nią ostrą krawędź. Najkorzystniej folia ma około 150 µm grubości. [0013] W sposobie według wynalazku, powłoka korzystnie ma grubość pomiędzy 25, a 50 µm. Powłoka o grubości pomiędzy 25, a 50 µm jest wystarczająco gruba, aby przykryć cząstki polimerowe stosowane celem 3

5 uniknięcia błyszczącego wyglądu, ale wciąż można nią owinąć ostrą krawędź (np. kąt 90 o promieniu 0,2 mm), nie zrywając jej. [0014] Owijanie ostrego kąta powleczoną folią wciąż wymaga wydłużenia przy zerwaniu powłoki na poziomie co najmniej 40%. Taka folia może być stosowana nawet na ostro zakrzywionej powierzchni bez tworzenia pęknięć w powłoce. Korzystnie, powłoka posiada wydłużenie przy zerwaniu na poziomie co najmniej 80 %. Wydłużenie przy zerwaniu powłoki jest mierzone poprzez nałożenie powłoki o grubości 40 µm na folię PCV o grubości 150 µm, która jest następnie poddawana próbie rozciągania według ISO 527-3, 2 próbek przy prędkości 5 mm/min, gdzie zaobserwowano wydłużenie przy zerwaniu powłoki. [0015] Powłoką z wydłużeniem przy zerwaniu na poziomie co najmniej 40%, stosowaną w sposobie według wynalazku może być żywica na bazie wody, lub żywica utwardzana promieniami UV. Korzystnie powłoka jest na bazie żywicy termoutwardzalnej, a także jest utworzona przy pomocy sieciowania żywicy, podczas którego grupy hydroksylowe i/lub karboksylowe są obecne w utwardzaczu. Korzystnie, powłoką jest powłoka poliuretanowa, w której rozprowadzana jest żywica termoplastyczna w formie proszku, korzystnie poliamidu-11. Pojęcie powłoki poliuretanowej odnosi się do powłoki, która zawiera co najmniej jeden polimer, w którym obecne są grupy hydroksylowe i/lub karboksylowe. Ponadto, obecny jest produkt, który zapewniałby sieciowanie niniejszych polimerów. Jako polimer można zasadniczo stosować poliakrylany, żywice epoksydowe, polieter, poliester, kaprolaktam lub polimer na bazie winylu. [0016] Produkt, który zapewnia sieciowanie, zwany również utwardzaczem, korzystnie składa się z izocyjanianu aromatycznego. Alternatywnie, może być alifatyczny lub cykloalifatyczny, korzystne jest stosowanie diizocyjanianów i triizocyjanianów. W tym przypadku, usieciowany polimer posiadający hydroksylową i/lub karboksylową funkcyjność izocyjanianową jest znany jako poliuretan. [0017] Żywica ponadto zawiera proszek polimerowy. Proszek polimerowy posiada zazwyczaj cząstki o wielkości od 30 do 70 µm, w celu uzyskania wymaganej ziarnistej struktury warstwy powłoki. Proszki można uzyskać 4

6 poprzez zmielenie lub bezpośrednią polimeryzację w celu nadania wymaganej wielkości granulometrycznej. [0018] Odpowiednimi polimerami dla proszków są poliamidy, polieteroamidy i polieteroestroamidy. Proszek polimerowy korzystnie posiada temperaturę mięknienia pomiędzy 110, a 230 C. [0019] Korzystnie, proszkiem polimerowym jest poliamid. Przykładami odpowiednich poliamidów są poliamid PA-6.6., poliamid PA i poliamid PA Możliwe są mieszaniny. Zazwyczaj obejmują one PA-11, PA-12, PA-6.12 i/lub PA same w sobie lub jako mieszaniny; korzystnie stosowane są poliamidy posiadające od 10 do 13 atomów węgla na grupę amidową węgla. [0020] Ostatecznym wyglądem powłoki może być stosunkowo gładka struktura lub struktura ziarnista i wszystkie stopnie struktury pomiędzy nimi, w zależności od zastosowanej ilości i wielkości cząstek proszku polimerowego. [0021] W dziedzinie techniki znane są sposoby nakładania koloru na element profilowy przy pomocy foli elastycznej. Aby uniknąć pęknięcia powłoki podczas przenoszenia folii, zasadniczo stosuje się proces farby drukarskiej. Niniejszy proces skutkuje powłoką o grubości pomiędzy 2 i 3 µm. Tak niska grubość warstwy farby drukarskiej zapobiega powstawaniu pęknięć w warstwie podczas przenoszenia. Dlatego też, niniejszy proces nie jest odpowiedni do stosowania powłoki, która zawiera proszek polimerowy o wielkości cząstek do około 70 µm. [0022] W innym znanym procesie taką elastyczną folią bazową jest masa pigmentowana barwnikiem. To również nie prowadzi do wymaganej ziarnistej struktury powłoki, jaką można uzyskać przy pomocy sposobu według wynalazku. Aby zabezpieczyć stan folii przed promieniowaniem słonecznym oraz rozpuszczalnikami, barwioną lub drukowaną folię bazową często łączy się z ochronną folią pokrywającą z polimetakrylanu metylu (PMMA), polifluorku (PVDF) lub polifluorku winylu (PVF) tworząc folię kompozytową, co jednak nadaje powierzchni błyszczący wygląd. Chociaż niniejszy błyszczący wygląd jest często likwidowany przez technologię wytłaczania, nie jest ona wystarczająca do uzyskania powierzchni matowej. W celu uzyskania powierzchni matowej do folii pokrywającej dodawane są krzemiany. Dodanie krzemianów jest jednak jedynie rozwiązaniem tymczasowym, ponieważ 5

7 krzemiany, aby być efektywnymi muszą znajdować się na powierzchni folii pokrywającej i z czasem zużywają się. Niniejsze zużycie postępuje jeszcze szybciej, jeśli profile są polerowane podczas czyszczenia. Dlatego też, inną zaletą sposobu według wynalazku jest to, że prowadzi do powierzchni o mniejszym stopniu połysku, w stosunku do powierzchni pokrytych folią kompozytową, jak to opisano w stanie techniki. [0023] W korzystnym przykładzie wykonania sama folia może być zabarwiona tym samym kolorem co zastosowany w folii. Ma to tę zaletę, że uszkodzenie powłoki lub miejscowe usunięcie jest prawie niewidoczne. [0024] Ponadto, wynalazek dotyczy elementu profilowego, korzystnie profilu okiennego, którego co najmniej pierwsza część jest pokryta folią zawierającą powłokę, gdzie powłoka zawiera żywicę termoutwardzalną i proszek polimerowy rozproszony we wspomnianej żywicy, a powłoka posiada wydłużenie przy zerwaniu na poziomie co najmniej 40%, oraz konstrukcji, korzystnie okna zawierającego zamontowane elementy profilowe według wynalazku. [0025] Wynalazek zostanie objaśniony przy pomocy poniższego nieograniczającego przykładu. Przykład 1 [0026] Twarda folia PCV składająca się z komponentów wymienionych w Tabeli 1, o grubości 150 µm i szerokości 450 mm została powleczona natryskowo przy zastosowaniu dwukomponentowej żywicy poliuretanowej zawierającej pigment RAL 9006 i 10% masowych cząstek PA 11 (Rilsan R, Atofina), o średnicy pomiędzy 30 a 60 µm. Folia została następnie przecięta na 5 części o szerokości 90 mm każda. Każda część (2) była wyposażona w klej poliuretanowy 2K i zamocowana do profilu okiennego (1) w temperaturze 55 C według fig. 1, wokół wielu zewnętrznych i wewnętrznych krawędzi o kącie 90 i promieniu 0,2mm. Przetrysk na folii o szerokości 450 mm, przy użyciu pistoletu natryskowego o promieniu wiązki 45 mm, wynosił zaledwie 10%. 6

8 Tabela 1 Komponent Ilość (phr) PVC-R K-wartość Ca/Mg/Alu/Zn 3,5 Smar-Stabi 10 Akrylowy modyfikator udarności 1,5 Epoksydowany olej sojowy 1,3 Ester triglicerolowy hydroksylowego nasyconego kwasu tłuszczowego 0,8 Przykład porównawczy A [0027] Profil okienny według fig. 1 został zamaskowany, w tej części dolnej powierzchni, która nie miała być pomalowana, taśmą maskującą, a następnie powleczony natryskowo tą samą warstwą i pistoletem natryskowym zastosowanym w Przykładzie 1. Po wyschnięciu taśma maskująca została usunięta i wyrzucona jako odpad razem z przetryskiem na poziomie 60%. 7

9 Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób otrzymywania profilowego elementu z powłoką, poprzez powleczenie natryskowe co najmniej pierwszej części jego powierzchni o szerokości W, przy czym powłoka zawiera żywicę termoutwardzalną i proszek polimerowy rozproszony we wspomnianej żywicy, znamienny tym, że a) powłoka jest nakładana na folię o szerokości co najmniej 2 x W; b) folia jest cięta na co najmniej dwie części o szerokości W; c) części są mocowane do pierwszej części powierzchni elementów profilowych. 2. Sposób według zastrzeżenia 1, gdzie powłoka jest na bazie termoutwardzalnej żywicy, i utworzona przy pomocy sieciowania żywicy, podczas którego grupy hydroksylowe i/lub karboksylowe są obecne w utwardzaczu, która to powłoka ma wydłużenie przy zerwaniu na poziomie co najmniej 40 %. 3. Sposób według zastrzeżenia 1 albo zastrzeżenia 2, gdzie termoutwardzalna żywica zawiera grupy hydroksylowe i/lub karboksylowe oraz utwardzacz zawierający diizocyjanian aromatyczny, alifatyczny lub cykloalifatyczny lub triizocyjaniany. 4. Sposób według któregokolwiek z zastrzeżeń od 1 do 3, gdzie polimerowym proszkiem jest termoplastyczny poliamid. 5. Sposób według któregokolwiek z zastrzeżeń od 1 do 4, gdzie folią jest twarda folia PCV. 6. Sposób według któregokolwiek z zastrzeżeń od 1 do 5, gdzie folia jest zabarwiona tym samym kolorem co kolor powłoki. 1

10 EP B1 1