Многослойный материал

Многослойный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МНОГОСЛОЙНЫЙ МАТЕРИАЛ, включающий полиэтилентерефталатную пленку и гидрофобный слой, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью улучшения цечатных и антистатических свойств многослойного материала, он дополнительно содержит поверхностный слой, вьтолненный из композиции, включающей натриевую соль сополимера стирола и итаконовой кислоты в соотношении 1:

СООЗ СОВЕТСКИХ

И

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

51,30-96,45

3 3-47,7

0,25-1,00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ (21 ) 3490241 /2 3-05 (22) 07.09.82 (46) 15. 10.84. Бюл. Ф 38 (72) Э.Л. Аким, С.К. Кудрна (ЧССР), Т.Н. Матвеева, Ю.Н. Козлов, P.Á. Цоколаев, Н.Г. Ушомирский, Е.Е. Ольшевская, Г.И. Брагинский, Н.Я. Рассказова, В.П. 11!атрова и Б.А. Сорокин (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт целлюлозно-бумажной .оомыш- ленности, Владимирский химический завод и Переславский опытный завод

Всесоюзного государственного научноиеследовательного и проектного института химико-фотографической промышленности (53) 678.067(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 - 434094, кл. С 08 L 67/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 304841, кл. С 08 3 7/04, 1976 (прототип).

ÄÄSUÄÄ 1118554 A (54) (57) МНОГОСЛОЙНЫЙ МАТЕРИАЛ, включающий полиэтилентерефталатную пленку и гидрофобный слой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения

4 печатных и антистатических свойств многослойного материала, он дополнительно содержит поверхностный слой, выполненный из компоэиции, включающей натриевую соль сополимера стирола и итаконовой кислоты в соотношении

1:(1 — 1,3) и аэросил, при следующем соотношении компонентов в слое, мас.%:

Натриевая соль сополимера стирола и итаконовой кислоты 20-50

Аэросил 50-80 при следующем соотношении слоев в многослойном материале, мас.%:

Полиэтилентерефталатная пленка

Гидрофобный слой

Поверхностный слой

1 11185

Изобретение относится к многослой ным материалам на основе полиэтилентерефталатиой пленки и может быть использовано в полиграфической промышленности при изготовлении полигра5 фической продукции, использующейся в жестких климатических условиях и в воде.

Традиционные виды печатных бумаг на основе растительных целлюлоэных волокон не удовлевторяют этим тре.бованиям. Переход к матированным полиэтилентерефталатным пленкам, обладающим влагостойкостью, прочностью, развитой матовой поверхностью позволяет решить поставленную задачу.

Известен материал, представляющий собой полиэтилентерефталатную пленку .и наполнитель. В качестве наполнителя он содержит смесь, состоящую из

1-20 мас.7 полистирола и 1-10 мас.7 двуокиси титана, считая на исходную массу полиэтилентерефталата (1) .

Наличие двух несовместимых в расплаве полимеров полиэтилентерефталата и полистирола позволяет получить мати. рованную поверхность, а присутствие двуокиси титана позволяет придать материалу белый оттенок.

Однако использование этого матери30 ала для печати с двух сторон невозможно из-за его низкой оптической плотности. Увеличение оптической плот ности за счет введения большого количества двуокиси титана практически нецелесообразно, так как связано с очень большими технологическими трудностями процесса экструзии из расплава. Кроме того, прочность такого материала на 30-407 ниже, чем у ненаполненной полиэтилентерефталатной пленки °

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является многослойный 4> материал, включающий полиэтилентерефталатную пленку и гидрофобный слой, который содержит пленкообразующий полимер — сополимер на основе терефталевой кислоты, этиленгликоля и ди-SO этиленгликоля и матирующую добавку— двуокись титана и сернокислый барий (?) .

Однако известный материал плохо воспринимает печатную краску, что су-55 щественно затрудняет процесс печатания, а также обладает высокой электро статичностью.

54 Ъ

Цель изобретения — улучшение печатных и антистатических свойств многослойного материала.

Поставленная цель достигается тем, что многослойный материал, включающий полиэтилентерефталатную пленку и гидрофобный слой, дополнительно содержит поверхностный слой, выполненный из композиции, включающей на.триевую сель сополимера стирола и итаконовой кислоты в соотношении

1:(1-1,3) и аэросил, при следующем соотношении компонентов в слое мас.7: натриевая соль сополимера стирола и итаконовой кислоты 20-50, аэросил

50-80, при следующем соотношении слоев в многослойном материале, мас.7:

Полиэтилентерефталатная пленка 51,30-96,45

Гидрофобный слой 3,3-47,7

Поверхностный слой 0,25-1,00

При печати на многослойном материале определяющее значение имеет молекулярная природа поверхности, так, как закрепление печатной краски в данном случае осуществляется за счет поверхностного взаимодействия печатной краски с материалом, не имеющим капиллярно-пористой структуры. Использование в поверхностном слое на.триевой соли сополимера стирола и итаконовой кислоты при определенном соотношении гидрофобных групп стирола и гидрофнльных групп итаконовой кислоты позволяет получить материал с необходимыми молекулярно-поверхностными свойствами. Одновременно поверхностный слой придает материалу хорошие антистатические свойства.

Поверхностный слой наносится из раствора натриевой соли сополимера стирола и итаконовой кислоты и аэросила в смеси органических растворителей: вода, этиловый спирт, ацетон, взятых в соотношении 1:2,3:1,71: 1,5: 2,5.

Составы композиций для нанесения поверхностного слоя приведены в табл. 1.

В качестве связующего для поверхностного слоя используют сополимер стирола и итаконовой кислоты при соот. ношении мономеров 1:(1-1,3), нейтрализованный NaOH на 557.

В процессе получения поверхностного слоя растворяющая смесь (вода, ацетон и этиловый спирт), обладая активностью по отношению к пленкообразующему полимеру гидрофобного

1118554 из

35

96,45

Сополимер терефталевой кислоты

3 покрытия, способствует его расстеклованию, что обеспечивает возникновение адгезионных контактов между гидрофобным покрытием и поверхностным слоем. Применение дополнительного слоя без активной растворяющей смеси не обеспечивает достаточной адгезии поверхностного слоя к гидрофобному покрытию. Наличие карбоксильных групп в сополимере стирола и итаконовой кислоты в сочетании с гидроксильными группами аэросила приводит к образованию дополнительных межкомпонентных связей, что обеспечивает водостойкость поверхностного слоя и предотвращает вымывание натриевой соли сополимера.

В качестве пленкообразующего для гидрофобного слоя может быть использован сополимер терефталевой кислоты, этиленгликоля и диэтиленгликоля или сополимер бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты (при соотношении мономеров f:Ñ,7:Î,f,м.м.

10000). Вид сополимера, использованного в гидрофобном слое, не оказывает какого-либо существенного влияния на качество многослойного материала (примеры 1 и 4, 2 и 6). В качестве матирующей добавки может быть использована двуокись титана.

Составы композиций для гидрофобного слоя приведены в табл. 2.

Пример 1. Многослойный материал содержит, мас.%:

Полиэтилентерефталатную пленку 51,3 и гидрофобное покрытие состоящее из следующих компонентов, мас.%:

Сополимера терефталевой кислоты,этиленгликоля и диэтиленгликоля 15,0

Двуокись титана— матирующая добавка 32,7

Поверхностный слой состоящий из натриевой соли сополимера стирола и итаконовой кислоты 0,5

Аэросил 0 5

Способ получения материала..

Сополимер терефталевой кислоты, этиленгликоля и диэтиленгликоля (смола ТФ) 1 1, 1

Матирующая добавка— двуокись титана 24,7

Формальгликоль . 64,? о

Режим сушки: зона 50-60 С; П эо. на до 100оС; Ш зона до 140 С.

На гидрофобное покрытие с помощью купающегося валика наносят последовательно с двух сторон поверхностный слой, состоящий из следующих компонентов, мас.7:

Натриевая соль сополимера стирола и итаконовой кислоты 1,2

Аэросил 1,2 гО Вода 23,5

Этиловый спирт 37,6

Ацетон 37,1

Режим сушки: 100 С. о

Пример 2. Многослойный мате25 pnasr содержит, Мас 7:

Полиэтилентерефталатная пленка 72,4

Гидрофобное покрытие, состоящее следующих компонентов, мас.%:

Сополимер терефталевой кислоты, этиленгликоля и диэтиленгликоля 7,8

Матирующая добавка— двуокись титана 19,5

Поверхностный слой, мас.%:

Натриевая соль, сополимера стирола и m агсоновои кислоты 0,1

Аэросил 0,2

Способ получения материала аналогичен примеру 1. Толщина пленки

70 мкм.

Пример 3. Многослойный материал содержит мас.%:

Полиэтилентерефталатная пленка

50 Гидрофобное покрытие, состоящее нз следующих компонентов, мас.%: этиленгликоля

На полиэтилентерефталатную пленку толщиной 50 мкм с помощью купающегося,валика или проволочного ракеля наносят последовательно с двух .сторон гидрофобное покрытие, мас.%: и диэтиленгликоля 1,2

Двуокись титана 2,1

Дополнительный слой, мас.7:

1118554

20

55

Натриевая соль

I сополимера стнрола и итаконовой кислоты 0,05

Аэросил 0,2

Способ получения материала аналогичен примеру 1. Толщина пленки

120 мкм.

Пример 4. Многослойный ма, териал содержит, мас.%:

Полиэтилентерефталатная.пленка 52,0

Гидрофобное покрытие, состоящее иэ следующих компонентов, мас.%:

Сополимер бутил- 15 акрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты 15,0

Двуокись титана 32,7

Поверхностный слой, мас.%:

Натриевая соль сополимера стирола и итаконовой кислоты О,1

Аэросил 0,2 25

Способ получения материала.

На полиэтилентерефталатную пленку толщиной 50 мкм с помощью воздушно

ro шабера наносят дисперсию, состоящую из следующих компонентов, мас.%:

Сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты

Двуокись титана 22

Метилэтилкетон 27,2

Эфир этиленгликоля 40,8

Режим сушки: 1 зона 60-70оС," П зона 100-11ГоС; Ш зона — 140 С. На гид 4 рофобное покрытие с помощью купающегося валика наносят последовательно с двух сторон поверхностный слой, состоящий из следующих компонентов, мас.%:

Натриевая соль сополимера стирала и итаконовой кислоты 0,6

Аэросил 1,2

Вода 23,5

Этиловый спирт 37,6

Ацетон 37,1

Режим сушки; 100 С.

О, Пример 5. Многослойный ма 1 ериал содержит, мас.%:

Полиэтилентерефталатная пленка 72,4

Гидрофобное покрытие, состоящее из следующих компонентов, мас.%:

Сополимер терефталатной кислоты, этиленгликоля и диэтиленгликоля 7,8

Двуокиси титана 18,8

Поверхностный слой, мас.%:

Натриевая соль сополимера стирола и итаконовой кислоты 0,5

Аэросил 0 5

Способ получения материала.

На гидрофобное покрытие, аналогичное примеру 1> наносят поверхностный слой, состоящий из следующих компонентов, мас.%:

Натриевая соль сополимера стирола и.итаконовой кислоты 1,2

Аэросил 1,2

Вода 23,4

Ацетон 36,8

Этиловый спирт 37,4

Режим сушки: 100 С. о

Пример 6. Многослойный материал содержит, мас.%:

Полиэтилентерефталатная пленка 72.4

Гидрофобное покрытие, состоящее из следующих компонентов, мас.%:

Сополимер бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты 7,8

Двуокись титана 19,55

Поверхностный слой, мас.%:

Натриевая соль стирола и итаконовой кислоты 0 05

Азросил 0,2

Способ получения гидрофобного покрытия аналогичен примеру 4, а дополнительного слоя — примеру 8.

Физико-механические и печатные свойства материала приведены в табл.

3. Для сравнения приведены контрольные примеры на запредельные количества компонентов, а также пример получения материала с поверхностным слоем без аэросила (пример 11 - 9).

Свойства материала по этим примерам также приведены в таблице 4.

Пример 7. Многослойный материал содержит, мас.%:

Полиэтилентерефталатная пленка 50

Гидрофобное покрытие, состоящее иэ следующих компонентов, мас.%:

10 (материал — прото

1118554

10 Таблица 1

Состав

Компоненты состава

Растворитель, Х

Na-соль сополимера .стирола и итаконовой кислоты,X

Аэросил, Х

Этиловый спирт

Ацетон

Вода

1,2

37,4

23,4

36,8

0,8

1,6

19,5

33,2

44,9

Сополимер терефталевой кислоты, этиленгликоля и диэтиленгликоля 16

Двуокись титана 33

Поверхностный слой, мас.X:

Натриевая соль сополимера стирола и итаконовой кислоты 0 85

Аэросил 0,15

Пример 8. Многослойный материал содержит, мас.%:

Полиэтилентерефталатная пленка 97

Гидрофобное покрытие, состоящее из следующих компонентов, мас.%:

Сополимер бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты 1,0

Двуокись титана 1 4

Поверхностный слой, мас.X.

Натриевая соль сополимера стирола и итаноковой кислоты 0,03

Аэросил 0,057

Пример 9. Многослойный материал содержит, мас.X:

Полиэтилентерефталатная пленка 52,0

Гидрофобное покрытие, состоящее из следующих компонентов, мас.X:

Сополимер терефталевой кислоты, этиленгликоля и диэтиленгликоля 15,0

Двуокись титана 32,7

Поверхностный слой, мас.X:

Натриевая соль сополимера стирола и итаконовой кислоты 0,3

Пример тип) .

Материал по прототипу содержит, мас.X:

5, Полиэтилентерефталатная пленка 98,35

Сополимер терефталевой кислоты, этиленгликоля и диэтиленгликоля 0,4

Сульфат бария 1,2

Двуокись титана 0 05

В табл. 4 для удобства сравнения приведены показатели предлагаемых материалов по примерам 1-3 и материала прототипа по примеру 10.

Из данных видно,что предлагаемый материал полностью сохраняет физикомеханические характеристики известного материала и наряду с этим приобретает хорошие печатные свойства (хоро.шее сопротивление оттиска к истиранию 0,18, которое характеризует закрепление печатной краски, высокую непрозрачность 96-98%, оптимальные антистатические свойства p < 10 Ом).

Как видно из табл. 4, совместное использование натриевой соли сополимера стирола и итаконовой кислоты и аэросила обеспечивает материалу комплекс требуемых печатных свойств.

Предлагаемый материал полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к материалам для специальных печатных работ, когда печатная продукция используется в жестких климатических условиях и в воде. Особое применение этот материал найдет в

40 авиации, космонавтике, морском флоте, геодезии и картографии, при тиражировании специальных текстов, навигационных и геофизических карт.

11! 8554

Состав

Компоненты состава

Na-соль сопоАэросил, % лимера стирола и итаконовой кислоты,%

Этиловый спирт Вода

Ацетон

0,5

19,5

48,8

1,9

29,3

23,5

37,6

1,?

0,6

37,1,23,4

37,4

36,8

1,2

1,2

37,6

0,4

23,5

37,1

44,9

33,2

0,4

19,5

2,0

44,9

19,5

33,2

0,8

1,6

44,9

33,2

2,4

19,5

Компоненты состава

Пленкообразующий полимер

Растворитель

Вид %

Вид

Сополимер терефталевой кислоты, этиленгликоля и диэтиленгликоля

24, 7 Формальгликоль

64,2

10,2 25,6

64,2

2. То .же

13,0 22,8

64,2

3 ее

10,0 22,0 Метилэтилкетон

27,2

40,8

Сополимер терефталевой кислоты, этиленгликоля н диэтиленгликоля

10, 2 25,6 Формальгликоль

64,2

4 Акриловая смола

Матиру® щая до бавка т10 %

Продолжение табл.

Растворитель, %

Т а б л и ц а 2

Эфир этиленглнколя

1118554

Компоненты состава

Пленкообразукщий полимер

Растворитель

Вид

27,2

22,9 Метилэтилкетон

9,1

Ь Акриловая смола

40,8

7 Сополимер терефталевой кислоты, этиленгликоля

64,2

11,8 24,0 Формальгликоль

27,2

18,7 етилэтилкетон

13,3

8 Акриловая смола

40,8

9 Сополимер терефта-. левой кислоты, этиленгликоля .

64,2

11, 1 24,7 Формальгликоль

IIp

М

Ф и диэтиленгликоля и диэтиленгликоля

МатиP lflO» щая до бавка

Т102 /О

Продолжение табл. 2

Эфир этиленгликоля

Эфир этиленгликоля

1 1

С)

C) (4

Ю (4 л

C) ь

Ю (Ч

С) л

«О (Ч л

C) I

I

1 л

Х !

I

I oo

I (— 4

Ю

О с )

° % «h о

C) — м

» T «)\

l 1 18554

Э о

Ц и

Е о х-! и о х

Х

Р о

C)

С) (»4 (4 (4 л

С) C) м

Ю л л

I I о

О ) о с

Ю (4 л

С) о) л (Г) о

С) с»4

an л м

С) л

al ) л

C) Ю

Ю

«»j

oG л ь о

С>

Ю о о (»4

С) (»4 л

an л («) л (() 1 1

I 1

I I

I I

I I

1 I

I (ч I

1 I о

C) О ) л м о о (Ч

«О л

С) С) л и) 1 I

I 1

С)

C)

«Ч оо л

« °

Ю л е

С) л

»вЂ”

I

Ig х

cd

Р х

E и х

v

Х (4

»

Х (« х х

ad cd

m x о

01 Б

A (d

X о

И и .а х х

tf

4) О

1- х

v «) о а х и о Б

7 ао о () (() х

E»

v о хо х

Д л

Qj Э

m x о х

1 Qj

Ц э m о х х

4) О

Р

> и о

В»

4)

Е» и о х х о а

I iо I

l I

% l I

I л

Р, е 1 I

Р I

I о

I l

I I

Х I W !

Р 1 I е I I

1 1

I I 1

I I

I I

1 м !

1 1

-+ — — 4

I I I

Ю

C) — oO

«)1

С) о о

° «)a

С)

О Р

» «Л

Ю о - oo

» «)

Ю

C) — oO

° ° (71

С)

-- а

»вЂ” О1

С)

C) — «О

% Ch е ! О х л Q, л

s0 Щ Д

Е 1» и о и

О 4 О х х х л о. а v «).

И «) m о ц о

4 а а

cd Е Х

Г m э х

Ф о х

E ((j

Д

)« е 1 о («) х х

1- Qj C) и ц о и хох хх)«

Р & ее о ф х ао ох э

1» э а ц )о ехо о х

Ф

4)ОО

4«),х

Э L

oI«) о

avm (() >х

)«о и ы х

1» Qj

1 Х о х

Э х о х

Э )«

Ц. (d

Ф И E х х и !

» х о охх

Р Ц & хе о о ц

o m

E о (»

v х

Ф о

m о о

)« о!

» (» и о (» 4 о (»

«) 0) Я х

v х с6

Р Ф е»»

Ц (() Х о

v о

М и х х о" о ои . ()) х

)х Р о х х (1"

Р,-„ е х а!

» х, cd

Ц э е (t(о

v х m х (»

Qj», х

Х Р, (- о, Э .ц, 1 m! 118554

16

Таблица 4

15 тотип (пример 10) Показатели

Прочность при разрыве, кг/см

120С

1100

1? 00

1200

Влагопрочность,X

100

100

100

Твердость по Вринелю, кг/мм 2

96

Непрозрачность,%

98

0,35

0,18

0,18

0,20

Удельное поверхностное сопротивление, Ом

1014

3,5 10 1,5 10

5,0: 10

8,0 10

1014

5,0 10

5,5 10

Составитель 3. Комова

Редактор С. Лисина Техред Т.Фанта Корректор A. Обручар

Заказ 7346/13 Тираж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сопротивление оттиска истиранию в единицах оптической плотности

Удельно поверхностное сопротивление после

5-кратной водной обработки, Ом

Возможность использования на быстроходных машинах, имеющих самонаклад

Материал-про- Предлагаемый материал по примерам,Р