Пленочный материал
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
t!!) 526630
Союз Советских
Социат)истических
Респзблин (б!) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 09.12.74 (21) 2081461/05
1) М. Кл.- С 08З 7, 04
В 3213 27/36 с прпсосдп?)e))н".ii заявки №
Государственный квинтет
Совета Министров СССР (23) Приоритет
Опубликовано 30.08.76. Бюллетень № 32
Дата olly6:!Ht 013atttts, 0»iica?ilt5t 23.09.76 (53) УДК 678.026.3 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобрс)ения
Л. А. Родивилова, Н. B. Андрианова, Л. Б. Гумилевская, А. C Кузьмин, Д. Ф. Каган, Е. А. Бондарева, Л. И. Колбутова и Н. М. Рязанова (71) Заявитель (;)4) ил гноч ны и иАтн иАл
Изобретение относится к области получения пленочного полимерного материала, который мо)кет быть использован в электротехнической, радиотехнической промышленности, авиационной технике, приборостроении.
Известны полимерные пленки на основе тсрмостой!ких полиарплатов, продукто)в поликонденсации дихлоранГидридов ароматических дикарбоновых кислот (или их смесей) с двухатомными фенолам!и, получаемые методом по- 1!1 лива из раствора (11.
Однако полиарилатные пленки наряду с !в)1сокими диэлс,TpH !c! Kèìè;ïoêaaaòp„!Hми Ооладают псдостаточ?1!)й механи )еской прочносп,ю, нестабильностью !К электропробою и имеют )5 высокую стоимость, что ограничивает широкое приме!!cl!Hp. этого материала в ряде Отраслей
ПРОМЫШЛСННОСТИ I! ОПЕ ЦТЕХНИКЕ.
Известен пленочный материал, состоящий !) из полиэт?)лснтсрсфталап)ой o ?! 0?3? t и полимерного,покрыт?IH, пр)вчем полиэп)лснтсрефт 1.! BT!l?!5! O )!013 в)ме т To;Ii!1HHi 20 it)< it, 11 полимерное покрып)с толп!иной 20 — 50 ilKil выпо;111 l0 11,3 по.lиэ и!лена (2J . Ta Koil пг!Спочный матери?1.1 (дуo1иpoBBH?Iг!51 пленка лав l)iполи-)тилсн ЛГ1-1) получают методом з)кструзии расплава полиэтилена на 013срхность I!олиэтилс;)гсрсфталатной пленки, акп)вированIto?t коронных! разрядом. ьО
Пленочный материал обладает низкой газои !влагопроницаемостью. Применяется в качестве упаковочного материала для пищевых продуктов и технических изделий, ?в кабельной промышленности как элактроизоляционный материал.
Однако пленка ЛП-1 имеет недостаточно стабильные диэлектрические свойства пр,и !повышенных температурах (150 — 200 С).
Цель)О изобретен!1я 5!вл IPTctt создание такого плено !ноio материала, который обладал бы стабильными диэлсктри-!ci êèìè свойствамп в
ttlItpoK0it ll)lTop131lле тем пер атсp и, !)ipoitL ГОГО, » ite. достато НО I» tcoKx 10 проч))ость !11 )lit:3I_#_ 10 стоимость.
Указанная цель достигается тем, что полиэтилентерефталатная основа предлагаемого пленочного материала имеет толщину 6—
120 х!)ем, а .полимерное покрытие толщиной
5 — 20 мкм выполнено из;полпарплата.
Полу )сины и пленочный материал «Л) ?»3арил» представляет собой !Нолиэтилснтсрс!1)галатнло плснкi толщиной 6- 120 il".Kil, на которую методом полива из раствора нанесено покрытие из полиарилата — — проду!кта поликонденса!)ии аром аT!! )ескиK диKB))ООНОвых кислот с бисфенолами толщиной 5 -20 мкм.
Возможны варианты одностороннего нанесения покрытия из полиар))лата (Лаварил-1, 3
ЗЭ со (15
Лаварил-3) и двустороннего нанесения (Лаварил-2, Лаварил-4).
Процесс получения пленочного матерна Iа с двусторонним покрытием состоит в том, что предварительно активированная коройны 5( разрядом полиэтилснтсрефталатпая пленка толщиной 6 — 120 мкм поступает через ciicTCЫ, Ia a lip a B l s(IO 1)1) r K В а. (ко в В B a li ) i I С и Ог! 1! а р 1латным лаком, уровень лака в которой выше перекатных хром5(рован5(ых валков. 1 оп Сптрация полиарилатного лака составляет 3—
10% и зависит от молекулярного веса полимера. Толщина нанесенного покрытия лака регулируется концентрацией лака и скоростью протяжки полиэтилентерефталатной п:(сики.
Скорость протяжки полиэтилентерефталатной пленки составляет 2 — 20 м/мин. После нанесения лакового покрытия на полиэтилсптсрсфталатную плен!ку последняя поступас! Па сушку. Температура сушки 100 — 120-С, время сушки 2 — 3 мин.
При одностороннем нанесении:полиари IBTного лака пол)иэтилентерефталатная пленка поступает в валковый узел нанесения, где нанесение лака производится с помощью передающих купающихся валков.
Для получения пленочного материала использовались три марки полнарилатното лака: ла(к Д-4ЛТ (!Полиарилат на осно(вс смеси дихлорангидр)идов изофталевой и тсрсфталсвой кислот и дифенилолпропана), лак Ф-2ЛТ (полиарилат на основе дихлорангидрида тсрсфталсвой кислоты и фсполфгаленна) н лак
ДФ-ЪЗЛТ (полиарилат на основе ди.;. (Орангидрида тсрефталевой кислоты и смесH фсполфталеина и,дифенилолпропана).
Пленочный материал получают сле(у(ошим образом.
Пример 1. Полиэтилсптерсфталатпую пленку толщиной 20 мкм активируют с двух сторон воздействие>м коронного разряда в Тсчение 1 — 2 сек. 3атс:5! пленка посту)пает через систему направля(ощих,валков в ванну с полиарилатным лаком Д-4ЛТ 3 — -5,g-íoI( концентраци)и. Для приготовления лака берут полиарилат Д-4 (па основе смеси дихлора (гндридов изофталевой и тсрсфталевой ки лот и дифенилолпро(пана) с молеку 15(pi(I>(%(вс ом
50000--70000 и ра T)BopsiioT в тстрахлорэта!(с прп температуре 20 — 30 С и постosi(iío÷ псрсмсши Вани и. Пр)и ем пер сд наl! сссписм 1(а пленку, приготовленный полиарилатный лак фильтруют на друк-фильтре через слой ткани капрон или слой оязи под даглснием 1 — 2 атм.
СкopocTr g BHTKelr(H51 пл=)iки C:лакОВым покрытием через сушильн г!о ка((ер5 15 м мип, >гсм)пература суп(к!и 100 — 120" С, время cу(пки
2 — 3 МИ((. ТОЛщИна ПОЛИаp;(Латного IIОКрытня с )casK 0É CTopoH(>1 полиэ (илентерефт алат (ОЙ пленки составляет 5 5!(к:!.
Общая толщина по.тучснпо; о,пленочного материала «Лаварил-2» сocTaBляет 30 мам.
Г! р и м е р 2. Полиэт илентерефталатная .::1IKa толщиной 20 мкм, предварительно ооработанная с одной стороны коронным разря5
)О
15 ,"() ,>5
:>5
4()
5((ДОМ, ()IОCТ > П r(ет 15 В ВЛКО!!ЬIЙ УЗO, (I! Il )! QCС)11151,! и— ка Д-4ЛТ, полученного как описано в примере 1.
Нанесение лака Д-4ЛТ производят с помощью передающих купающихся ва.гков на одну сторону по IH3THлснтерефталатной плснKH. CKOpOCTI IIpOT5l5K KH 1 5 м/ >IHH, TPllr(I p aT-;ра сушки 100 — -120 С, Врсмя сушки 2---3 мнн.
На одну сторону по;(иэти !ентсрсфталатной пленки наносят полнарилатный слой толщиHoli 5 мкм. Общая тогпцина полученного и:Iеночного материала «Лаварил-1» составляет
25 мкм.
Пример 3. Полиэтилентерефталатная пленка толщиной 100 — 120 мкм, предварительно обработанная с двух сторон коронным разрядом, поступает через систему на)правляющих валков B ванну с по IHapHëàòíûì лаком
Ф-2ЛТ. Полиарплатный лак Ф-2ЛТ (7 — 8%ной концентрации) получают пут"м растворения полиарилата Ф-2 /продукта кондснса:11!и дихлорантидрида терсфталевой кислоты,и фснолфталеина) в тетрахлорэтанс при псрсмсшивании. Для приготовления полиарилатнп10 лака Ф-2ЛТ берут полиарилат Ф-2 с молекулярным пзссом 50000 — -70000. Перед нанесением на полиэт)(лснтерофтала гную пленку лак фильтруют па друк-фильтре через слой ткани капрон или слой бязи под давлением 1 — 2 атм.
Скорость дви5кени5! пленки через сушильную камеру 10 м/мин, температура сушки
100 120 С, (время сушки 3 — 4 мин. Толщина полиарилатного покрытия 20 мкм. Общая толl(tH1ta (полу (снной пленки «Лаварил-4» соста(вляет 120 140 мкм.
Пример 4. Полиэтилентсрефталатная пленка толщиной 20 мкм, предварительно обработанная с одной стороны коронным разрядом, поступает в валковый узел нанесения лака Ф-2ЛТ (концентрация 7 — 8%), полученногo, как описано в примере 3.
Нанесение лака Ф-2ЛТ (производят с помощью передающих купающихся валков на одну сторону пленки лавсан. Скорость протяжки 10 м/х(ин, температура сушки 100 — 120 С, Врс-. >(5(с )шк)(3 — 4 мин.
На одну сторону полиэтилентерсфталатной пленки наносят по iHapHлатный слой толщиной 10 — 15 мкм. Общая толщина полученной п,>(спкп «Лаварил-3» составляет 30 — 35 мкм.
Пример 5. На полиэтилснтерсфталатпую пленку толщиной 20 — 30 мкм, прсдваритель:(о обраоотанную коронным разрядом, наносится полиарилатный лак ДФ-55ЛТ по способу, описанному в примере 1.
Полиарилатный лак ДФ-55ЛТ получают п тем раст(ворения полиарилата ДФ-55 продукта .поликонденсации дихлорангидрида терефталевой кислоты (1 моль) — и смеси фснолфталеина (0,5 моля) и (дифенилолпрог(ана (0,5 моля) в тетрахлорэтане при те»(((сратурс
20 — 30" С.
Молекулярный !вес полиарилата ДФ-55
20000- — 50000. Концентрация pacT(Bopa 8 — -10%.
526()3() 6
T7б7Hl(! I
Пленка поливрилатная
)ч а )ц а п/и
Лаварпл-1
Лаварпл-2
Наименование показателя
9,5 10 "
3,5 10"
2.5.10
> 0,10!Я
9 0.)Оп!
2 5.10 "
> () 10!з
I,H Iоц-
10!а
1,5 10 "
10!з
1,5 10 -
1 5.1015 3 7.1010
5.1 10"- 3,5.!О"
1,1 10" 2 7.10 -
П.
7,5-10 "
7,4 10 .!
1. 10 - ченка деформируется
0,015
0,009
0,0098
0,009
0,012
0,0)I
0,006
0,0!О
0,ОО9
0,009
0.0085
О, 018 0. ()12
0,002 0.0!2
0,002 0,011
Пленка деформируется
О, 010
0 0I!
0.005
0,050
250 †2
250 -260
200 †2
260 — 270
250 — 260
200 †2
140 — 160
120 140
100 — -120
200 — 270
>20- 250
200 220
100 — 120
60--100
50 — ЯО
130 --140
80 — 90
70- — 85
1550
1500!
550
)4ЯО
600 †7
1400
lIoK типа <<. (а варн I>> и (П,1снок из пО Iн lрн 7ата то.11ц;!Ио! 3о мкм.
С Вон cт за п. !Снох <<Л а Варl(л», прl(ВсдснHlç!с в табл. 1, соответствуют указанным пленкам
5 в примерах описания.
В табл. 2 приведены сравнительные диэлвктричес)кие свойства пленок ЛП-1 и пленок типа «Лаварил». В таб,!Ице приведены средние значения показателей по пленкам ти10 па «Ла(вари1».
Полученный пленочный х(атерч!ал наряду с высокой механ ической прочностью обладает
Высокими диэ1ектричссl<ими сВойствами 10 температуры 250"С.
15 Пленочный материал «Лаварил» обладает стабильными диэлектрическими свойствами к электропробою и позволяет повысигь в 2 раза механическую прочность по сравненшо с чистой полиарилатной п7снко!!.
20 Кроме того, полученный lllленочнь!й матер)— ал имеет низкую стоимость при сохранении высоких эксплуатационных свойств. Сравнительная стоимость 1 кг пленочного матсриа1а «Лаварил» толщино!! 35 мкм и,полиариТвблица 2
Пленка типа
Ллвврил
Пленка ЛП-1
Наименование показателей
Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/с !2 при 20 С при 200 С
Относительное удлинение при разрыве, "
Тангенс угла диэлектрических потерь при l = 10" гц при 20"С прп 200=C
)500
100
2 0
5 10 — з
Пленка размягчается
5,0
2 10 3
О (;. 1() — з
3,0
2>,)0
101
Пленка размягчается
10!в
;), 1 101 -
Удельное объемное электрическое сопротивление, ом см при 20 С при 155-С р 200-C при 250 С
Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 10 гц прп 20 C при 155 С при 200 С при 250=C
Средняя пробивная напряженность, кв/чм прп 20 С при 155 C при 200=С
Разрушающее папря>кение при растяжении (кгс/см -) при 20 -С
Перед нанесением лакового покрытия на поверхность полиэтилентерефталатной плен ки лак фильтруют по clIIOñooó, изложенному в примере 1.
Толщина полиарилатного покрытия с каждой стороны полиэтилентерефталатной пленки со(ставляет м км.
Общая толщина полученной пленки «Лаварил-6» составляет 30 — 40 мкм.
Пример 6. Полиэтилентерефталатная плен(ка толщиной 6 мкм, предварительно об работанная с одной стороны коронным разрядом,,поступает в валковый узел нанесения лака Д-4ЛТ, полученного, как описано в примере 1.
Нанесение ла!Ка Д-4ЛТ производят с помощью передающих купающихся валков на одну сторону (полиэтилентерефталатной (пленки, скорость протяжки 15 м,"мин, температура сушки
100 — 120 С, время сушки 2 — 3 мин. Толщина наносимого полиарилатного покрытия составляет 5 мкм.
В табл. 1 приведены сра!внительные физи комеханические и диэлектричес)кие с!Войства плеДиэлектрическая проницаемость
Электрическая прочность, кв/мм
Удельное объемное сопротивление, ом.сч прп 20 С при 200 С
Лавари 7-3 . )ввлрпл-4 )781pl11-6
Ij26630
Таблица 3
Стоимость пленки в условиях опытной установки, руб, Перспективная стоимость пленки, руб.
Наименование пленочного материала
Фо р мул а изобретения
Полиарилатная пленка /1,-4П
Пленка Лаварил-1
Пленка Лаварил-2
Пленка Лаварил-3
Пленка Лаварил-4
6,(Ю
7,70
7,37
0 23
31,01
5,50
6,70
6,50
8,00
Составитель Е. Макарова
Техред E. Подурушина
1(орректор 3. Тарасова
Редактор E. Шепелева
Заказ 2055/11 Изд. № 1626 Тираж 630 11одиисиос
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров С(.СР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )1(-35, Раугиская наб., д. 4/5
Типография, ир. Сапунова, 2 латной пленки идентичной толщины представлена в табл. 3.
Как,видно из табл. 3, стоимость 1 кг пленочного материала «Лаварил» в 4,5 раза дешОВле полиарилатной пленки тоЙ же толщины. (Тек((ический(эффект пленки «Л авар ил» приведен lIIo lIloлпарилатной пленкой, так как эти,пленки относятся по нагревостойкости к одному классу). Э кономическпй эффект lIIpII объеме производства пленки «Лаварил» 30 т/год составит до 880,8 тыс. рублей.
Пленочный материал, состоящий из полиэтилснтерсфталатной основы и полимерного
10 покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения cTBoH;Ihíoñòè диэлсгктрпчсских свойств в широком интервале температур, полиэтилентерефталатная основа имеет то IIIII(ну 6 — 120 мкм, а полимерное,покрытие тол15 щиной 5 — 20 мкм выполнено из полиарилата.
Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе:
1. Справочник по пластмассам, т. 2, «Химия», 19i69, стр. 304 — 310.
20 2. Проспект ВДНХ на полиэтилентсрефтa..laIпую пленку с полиэтиленовым покрытием, НПО «Пластик», «Химия», 1974 (прототип).