Многослойный материал Советский патент 1984 года по МПК B32B27/36 C09D3/727 

Изобретение относится к многослойным материалам на основе полиэтилентерефталатной пленки и может быть использовано в полиграфической промышленности при изготовлении полиграфической продукции, использующейся в жестких климатических условиях и в воде.

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

Известен материал, представляющий собой полиэтиленторефталатную пленку .и наполнитель. В качестве наполнителя он содержит смесь, состоящую из 1-20 мас.% полистирола и 1-10 мас.% двуокиси титана, считая на исходную массу полиэтилентерефталата lj.

Наличие двух несовместимых в расплаве полимеров полиэтилентерефталата jj как и полистирола позволяет получить ма рованную поверхность, а присутствие двуокиси титана позволяет придать материалу белый оттенок. Однако использование этого матер ала для печати с двух сторон невозможно из-за его низкой оптической плотности. Увеличение оптической пл ности за счет введения большого коли чества двуокиси титана практически нецелесообразно, так как связано с очень большими технологическими труд ностями процесса экструзии-из распла ва. Кроме того, прочность такого материала на 30-40% ниже, чем у нена полненной полиэтилентерефталатной пленки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является многослойный материал, включающий полиэтилентерефталатную пленку и гидрофобный слой который содержит пленкообразующий полимер - сополимер на основе терефталевой кислоты, этиленгликоля и ди этиленгликоля и матирующую добавку двуокись титана и сернокислый барий . - Однако известный материал плохо воспринимает печатную краску, что су щественно затрудняет процесс печатания, а также обладает высокой электр статичностью .

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 натриевую сель 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 51,30-96,45 Гидрофобный слой 3,3-47,7 Поверхностньй слой 0,25-1,00 При печатина многослойном материале определяющее значение имеет молекулярная природа поверхности, так 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 гидрофильных групп итаконовой кислоты позволяет получить материал с необходимыми молекулярно-поверхностными свойствами. Одновременно поверхностньй 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, этиловьй 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 испЪльзуют сополимер стирола и итаконовой кислоты при соотношении мономеров 1:(1-1,3), нейтрализованньй NaOH на 55%. В процессе получения поверхностного слоя растворяющая смесь (вода, ацетон и этиловый спирт), обладая активностью по отношению к пленкообразующему полимеру гидрофобного

31

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 предотвраща1ет 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 1:С,7:0,1,м.м. 10000). Вщ 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 диэтиленгликоля15,0 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. .

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

85544 ,

Сополимер терефталевой кислоты, этиленгликоля и диэтиленгликоля (смола ТФ) И 1,1 , Матирующая добавка двуокись титана 24,7 Формальгликоль . 64,2 Режим сущки: Т зона 50-60 С; П зона до 100°С; Щ зона до . 0 На гидрофобное покрытие с помощью купающегося валика наносят последовательно с двух сторон поверхностный слой, состоящий из следующих компонентов, мас.%: 5 Натриевая соль сополимера стирола и итаконовой

кислоты1,2

Аэросил1,2

0 Вода23,5

Этиловый спирт 37,6 Ацетон37,1

Режим сушки: 100 С. Пример 2. Многослойньй мате5 риал содержит, мас.%:

Полиэтилентерефталатная пленка 72,4 Гидрофобное покрытие, состоящее из 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 итаконовой кислоты О,1 Аэросил0,2

Способ получения материала аналогичен примеру 1. Толщина пленки 70 мкм.

Пример 3. Многослойный материал содержит мас.%: Полиэтилентерефталатная пленка 96,45

0 Гидрофобное покрытие, состоящее из следующих компонентов, мас.%: Сополимер терефталевой кислоты этиленгликоля

5 и диэтиленгликоля 1,2, Двуокись титана 2,1 Дополнительный слой, мае.%:

5

Натриевая соль

сополимера стирола и итаконовой кислоты 0,05 Аэросил0,2

Способ получения материала аналоен примеру 1. Толщина пленки мкм.

Пример 4. Многослойный маиал содержит, мас.%: Полиэтилентерефталатная пленка 52,0 Гидрофобное покрытие, состоящее следуклцйх компонентов, мас.%: Сополимер бутилакр ила та, метилметакрилата и метакриловой кислоты 15,0 Двуокись титана 32,7 Поверхностный слой, мас.%: Натриевая соль сополимера стирола и итаконовой

кислоты0,1

Аэросил 0,2 Способ получения материала. На полиэтилентерефталатную плентолщиной 50 мкм с помощью воздущно шабера наносят дисперсию, состояиз следующих компонентов, мас.%: Сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты10Двуокись титана 22 Метилэтшткетон 27,2 Эфир этиленгликоля 40,8 Режим сушки: 1 зона 60-70°С; П зо100-1ir°Ci Ш зона - . Нагидобное покрытие с помощью купаюося валика наносят последовательс двух сторон поверхностный слой, тоящий из следующих компонентов, .%:

Натриевая соль сополимера стирола и итаконовой кислоты 0,6 Аэросил1,2

Вода23,5

Этиловый спирт 37,6 Ацетон37,1

Режим сушки: . Пример -5. Многослойный маиал содержит, мас.%: Полиэтилентерефталатная пленка 72,4 Гидрофобное покрытие, состоящее следующих компонентов, мас.%:

85546

Сополимер терефталатной кислоты, этиленгликоля и диэтиленгликоля .7,8

5 Двуокиси титана 18,8 Поверхностный слой, мас.%: Натриевая соль сополимера стирола и итаконовой кислоты 0,5

0 Аэрослл0,5

Способ получения материала. На гидрофобное покрытие, аналогичное примеру 1 наносят поверхностный слой, состоящий из следующих ком5 понентов, мас.%: Натриевая соль сополимера стирола и.итаконоЕой кислоты . 1,2

0 Аэросил1,2

Вода .23,4

Ацетон36,8

Этиловый спирт 37,4 Режим сушки: . ,

Пример 6. Многослойный материал содержит, lilac.%: Полиэтилентерефталатная пленка72,4

Гидрофобное покрытие, состоящее из следующих компонентов, мас.%: Сополимер бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты7,8

Двуокись титана 19,55 . Поверхностный слой, мас.%: Натриевая соль стирола и итаконовой кислоты . 0,05 Аэросил0,2

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 № 9). Свойства материала по этим примерам также приведены в таблице 4.

Пример 7. Многослойной материал содержит, мае.%: Полиэтилентерёфталатная пленка 50 Гидрофобное п рытие, состоящее из следующих компонентов, мас.%: 7 Сополимер терефталевой кислоты, этиленгликоля и диэтиленгликоля 16 Двуокись титана 33 Поверхностный слой, мас.%: Натриевая соль сополимера стирола и итаконовой кислоты0,85 Аэросил0,15 Пример 8. Многослойны риал содержит, мас.%: Полиэтилентерефталатная пленка 97 Гидрофобное покрытие, состо из следующих компонентов, мас. Сополимер бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты 1,0 Двуокись титана 1,4 Поверхностный слой, мас.%. Натриевая соль сополимера стирола и итаноковой кислоты0,03 Аэросил0,05 Пример 9. Многослойнь териал содержит, мас.%: Полиэтилентерефталатная пленка 52,0 Гидрофобное покрытие, состо из следующих компонентов, мас. Сополимер терефталевой кислоты, этиленгликоля и диэтиленгликоля 15,0 Двуокись титана 32,7 Поверхностный слой, мас.%: Натриевая соль сополимера стирола и итаконовой кислоты 0,3 48 Пример 10 (материал - прототип) . Материал по прототипу содержит, мас.%: Полиэтилентерефталатная пленка Сополимер терефталевой кислоты, этиленгликоля и диэтиленгликоляСульфат бария Двуокись титана 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 (хорошее сопротивление оттиска к истиранию 0,18, которое характеризует закрепление печатной краски, высокую непрозрачность 96-98%, оптимальные антистатические свойства п 10 Ом). Как видно из табл. 4, совместное использование натриевой соли сополимера стирола и итаконовой кислоты и аэросила обеспечивает материалу комплекс требуемых печатных свойств. 1, . 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 авиации, космонавтике, морском флоте, геодезии и картографии, при тиражировании специальных текстов, навигационных и геофизических карт.

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:

1,2

1,2

1,6

0,8

37,4

36,8

23,4

44,9

33,2

19,5 Сополимер терефталевой кислоты, этиленгликоля и диэтиленгликоля 10,2 25,6 2. То же 13,0 22,8 3 10,0 22,0 Акриловая смола

10,2 25,6 Формальгликоль 24,7

64,2 Формальгликоль Метилэтилкетон Эфир этиленгликоля

Пример,

W Акриловая смола 9,1 22,9

64,2

11,8 24,0 Формальгликоль 27,2

13,3 18,7 { етилэтилкетон

Эфир этиленгли4П,8 коля

64,2

11,1 24,7 Формальгликоль Метилэтилкетон 27,2 Эфир этиленгликоля 40,8

Прочность при разрыве, кг/см 1100

Влагопрочность,% 100

Твердость по Бринелю, кг/мм

16

30

Непрозрачность, % Сопротивление оттиска истиранию в единицах оптической плотности Удельное поверхностное сопротивление, Ом Удельно поверхностное сопротивление после 5-кратной водной обработки, Ом

Возможность использования на быстроходных машинах, имеющих самонаклад

1200 100 100

11

11

11

98

98

96 5,010 3,510 1,5 8,0-10 5,0-10 5,5-