BRPI1106576A2 - Resinas para acabamento em massa - Google Patents

Abstract

Resinas para acabamento em massa. Trata-se de um acabamento (14) para um material de superficie (12) que exibe ancoragem de tinta desejada, propriedades anticabeça de alfinete, resistência à umidade/água, caracteristicas óticas e/ou propriedades antiadesão. Em uma modalidade, o acabamento compreende uma formulação de poliuretano e acrilato de poliuretano. Adequadamente, o poliuretano é um poliuretano alifático e/ou o acrilato de poliuretano é um acrilato de poliuretano alifático. Em uma modalidade adequada, ou o poliuretano ou o acrilato de poliuretano ou ambos são dispersíveis em água. Em uma modalidade adicional, adequadamente, o poliuretano é um poliéter uretano. Adequadamente, a formulação pode incluir adicionalmente um reticulador, por exemplo, um reticulador solúvel em água ou dispersivel em água.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "RESINAS PARA ACABAMENTO EM MASSA".

ANTECEDENTES O presente objeto da invenção refere-se geralmente a técnica de acabamentos próprios para imprimir ou receptivos à impressão. É encontrada relevância particular em conexão com um acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão que é aplicado sobre materiais de poliolefina para aplicações de impressão UV (ultravioleta), e consequentemente o presente relatório descritivo faz referência específica a isto. Entretanto, deve ser observado que aspectos do presente objeto da invenção são igualmente suscetíveis ao revestimento de outros materiais fílmicos ou de superfície e /ou aplicações semelhantes. Várias formulações de acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão, por exemplo, para poliolefina e/ou outros materiais fílmicos ou de superfície, são geralmente conhecidos na técnica. Por exemplo, um acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão baseado em uma combinação de poliacrilatos e poliuretanos é descrito na Publicação de Pedido de Patente Norte Americana de No. US 2004/0197572 A1, que é incorporado integralmente por referência neste documento. Um problema destes tipos de composições é a ancoragem moderada do acabamento ao material de superfície. Além disso, estes tipos de compostos tendem a causar problemas com obstrução, ou seja, a adesão indesejada do acabamento ao fundo do material de superfície fílmico após a produção do material acabado intermediário. Outro problema destas composições é sua tendência de se ligar com silicones presentes no sistema de liberação o que pode resultar em efeitos indesejáveis na performance de impressão.

Outra composição de acabamento é descrita na Publicação Internacional do Pedido do Tratado de Cooperação de Patentes de No. WO 02/38382 A1, que é integralmente incorporado neste documento por referência. No acima mencionado, é revelada uma combinação de várias resinas acrílicas. Estas composições de acabamento, entretanto, sofrem de fraca ancoragem do acabamento ao substrato bem como de fraca resistência química.

Outro acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão é revelado na Publicação de Pedido de Patente Norte Americano de No. US 2007/116905 A1, que é integralmente incorporado neste documento por referência. O acabamento receptivo a impressão descrito ali é composto de um uretano poliéter dispersível em água e um uretano poliéster dispersível em água.

Em todo caso, o uso de diferentes formulações de acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão pode ser problemático ou limitado de diversas formas. Exemplos de alguns problemas ou limitações encontrados freqüentemente incluem características de cabeça de alfinete e/ou adesão e/ou fraca ancoragem de tinta. Em particular, cabeça de alfinete pode ser provocada por contaminação de silicone (por exemplo, obtido de um revestimento aplicado ao fundo do filme ou outro material de superfície subjacente no qual o acabamento está sendo depositado), e adesão pode resultar pela adesão do acabamento ao fundo do filme ou material de superfície subjacente. Ainda adicionalmente, comumente é vantajoso para o acabamento exibir outras características desejáveis tais como, boa qualidade de impressão, resistência à água significativa, lustro apropriado, propriedades óticas adequadas (por exemplo, opacidade, claridade e/ou transmitância total), etc.

Consequentemente, é revelado um acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão novo e/ou melhorado que endereça o(s) problema(s) acima referenciado(s) e/ou outros.

SUMÁRIO

De acordo com uma modalidade, é revelado um acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão.

De acordo com outra modalidade, é revelado um filme, material de superfície ou laminado que inclui acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão.

De acordo com ainda outra modalidade, é revelado um método para construir ou produzir o filme, material de superfície ou laminado que inclui o acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão. Várias vantagens e benefícios do objeto da invenção revelado neste documento ficarão aparentes para os indivíduos com conhecimentos básicos na técnica em consequência da leitura e entendimento do presente relatório descritivo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS O objeto da invenção revelado neste documento pode tomar forma em vários componentes e arranjos de componentes e arranjos de componentes, e em várias etapas e arranjos de etapas. Os desenhos são apenas para propósitos de ilustrar as modalidades preferenciais e não devem ser interpretados como limitantes. Adicionalmente, deve ser observado que os desenhos podem não estar em escala. A figura 1 é uma ilustração diagramática que mostra uma construção completa exemplificativa que inclui uma mostra de acabamento preparada e testada de acordo com os experimentos descritos neste documento. A figura 2 é uma ilustração diagramática que mostra a configuração da configuração de medição de adesão. A figura 3 um gráfico que mostra a performance de cabeça de alfinete das amostras testadas no Experimento 1. A figura 4 um gráfico que mostra a performance de adesão das amostras testadas no Experimento 1. A figura 5 um gráfico que mostra a Performance de ancoragem de tinta Flexo UV das amostras testadas no Experimento 1.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

Por clareza e simplicidade, o presente relatório descritivo deve se referir a elementos estruturais e/ou funcionais, padrões e/ou protocolos relevantes, e outros componentes que são comumente conhecidos na técnica sem explicação detalhada adicional como a sua configuração ou operação exceto na extensão em que os mesmos tenham sido modificados ou alterados de acordo com e/ou para acomodar as modalidades preferenciais apresentadas neste documento.

Em geral, o presente relatório descritivo revela um ou mais acabamentos da invençãos que são adequados para imprimir ou receber tinta de outra forma sobre os mesmos. Também são revelados um ou mais filmes ou outros materiais de superfície ou laminados que incluem o acabamento próprio para imprimir ou receptivos a impressão descritos neste documento juntamente com a revelação de um ou mais métodos para construir e produzir o mesmo. Mais especificamente, acabamentos de acordo com o objeto da invenção revelado neste documento exibem adequadamente um ou mais do seguinte: (i) cabeça de alfinete e/ou adesão limitados; (ii) boas características de ancoragem de tinta; (iii) boa qualidade de imagem; (iv) propriedades óticas desejáveis tais como opacidade, claridade e ausência de cor; e/ou (v) resistência à água e química significativa. O acabamento proposto is particularmente bem adaptado para aplicação sobre filmes de PP (polipropileno), PET (poli(etileno teraftalato)) ou PE (polietileno), mas pode, contudo também ser aplicado sobre outros materiais de superfície.

Falando amplamente, o acabamento proposto neste documento é uma dispersão aquosa que compreende pelo menos: (1) um poliuretano, e (2) um acrilato de poliuretano. Em particular, materiais de acabamento adequados são compostos de: (1) um poliuretano alifático, e (2) um acrilato de poliuretano alifático. Na verdade, a experimentação (descrita abaixo) identificou que as seguintes formulações são particularmente vantajosas - a saber, uma dispersão aquosa que compreende pelo menos: (1) um poliuretano po-liéter alifático a base de água, e (2) a acrilato uretano alifático a base de á-gua.

Poliuretanos adequados para aplicação de acordo com o presente objeto da invenção são selecionados a partir dos poliuretanos poliéster a base de água e poliuretanos poliéter a base de água. Um polímero poliuretano poliéster é o produto de reação de um componente predominantemente poliisocianato alifático e um componente poliol poliéster. Como usado neste documento, o termo "predominantemente alifático" significa que pelo menos 70 por cento do peso do componente poliisocianato é um poliisocianato alifático, no qual todos os grupos isocianato são ligados diretamente aos grupos alifáticos ou cicloalifáticos, independente de se também estão presente grupos aromáticos. Mais preferencialmente, a quantidade de poliisocianato alifá-tico é de pelo menos 85 % do peso, e mais preferencialmente, 100 % do peso, do componente poliisocianato. Exemplos de poliisocianatos alifáticos a-dequados incluem etileno di-isocianato, 1,6-hexametileno di-isocianato, iso-forona di-isocianato, ciclo-hexano-l,4-di-isocianato, 4,4'-diciclo-hexilmetano di-isocianato, ciclopentileno di-isocianato, p-tetrametilxileno di-isocianato (p-TMXDI) e seu meta isômero (m-TMXDI), 2,4-tolueno di-isocianato hidroge-nado, e 1-isocianato-1-metil-3(4)-isocianatometil ciclo-hexano (IMCI). Também podem ser usadas misturas de poliisocianatos alifáticos.

Poliésteres polióis que podem ser usados no componente poliés-ter poliol incluem produtos de reação de alcoóis poli-hídricos terminados em hidroxila tais como etileno glicol, propileno glicol, dietileno glicol, neopentil glicol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, furano dimetanol, ciclo-hexano dime-tanol, glicerol, trimetilolpropano ou pentaeritritol, ou misturas dos mesmos. Também são incluídos ácidos policarboxílicos, especialmente ácidos dicar-boxílicos, e derivativos do mesmo formadores de éster. Exemplos incluem ácidos succínico, glutárico e adípico ou seus ésteres metil, anidrido ftálico e dimetil teraftalato. Poliésteres obtidos pela polimerização de lactonas, por exemplo, caprolactona, em conjunto com um poliol também podem ser usados. Poliéster poliuretanos disponíveis comercialmente de acordo com o presente objeto da invenção incluem aqueles vendidos sob os nomes comerciais AVALURE UR-425, AVALURE UR-430, AVALURE UR-405 e AVA-LURE UR-410 pela Goodrich Corporation (Charlotte, N.C.), NEOREZ R600, NEOREZ R9679 e NEOREZ R-989 todos pela NeoResins (Waalwijk, Holanda).

Um polímero poliéter poliuretano é o produto de reação de um componente predominantemente poliisocianato alifático e um componente poliéter poliol. poli-isocianatos alifáticos úteis são descritos acima. Poliéter polióis adequados incluem produtos obtidos pela polimerização de um óxido cíclico ou pela adição de um ou mais destes óxidos iniciadores polifuncio-nais. Tais óxidos cíclicos polimerizados incluem, por exemplo, óxido etileno, óxido propileno e tetra-hidrofurano. Estes iniciadores polifuncionais que têm óxidos adicionados incluem, por exemplo, água, etileno glicol, propileno gli-col, dietileno glicol, ciclo-hexano dimetanol, glicerol, trimetilopropano, penta-eritritol e Bisfenóis (tais como A e F).

Poliésteres adequados incluem polioxipropileno dióis e trióis, poli (oxietileno- oxipropileno) dióis e trióis obtidos pela adição simultânea ou sequencial de óxidos de etileno e propileno a iniciadores apropriados e polite-trametileno éter glicóis obtidos pela polimerização de tetra-hidrofurano. Po-liéteres poliuretanos disponíveis comercialmente úteis de acordo com o presente objeto da invenção incluem aqueles vendidos sob os nomes comerciais SANCURE 878, AVALURE UR-450 e SANCURE 861 pela Goodrich Corporation (Charlotte, N.C.), NEOREZ R563 e NEOREZ R-551 pela NeoResins (Waalwijk, Holanda).

De acordo com aspectos do presente objeto da invenção são usados acrilatos de uretano. A funcionalidade (quantidade de metades acrílicas por molécula) para acrilatos de uretano varia na prática entre um e seis. Genericamente falando: quanto menor a funcionalidade, menor a reativida-de, melhor a flexibilidade e menor a viscosidade. As composições de acabamento de acordo com o presente objeto da invenção têm preferencialmente a funcionalidade de dois ou três.

Acrilatos de uretano monofuncionais são um produto especial, que são usados para aumentar a adesão a substratos difíceis e melhorar a flexibilidade. Estes produtos têm viscosidade muito baixa. Acrilatos de uretano de alta funcionalidade (funcionalidade 4 o maior) também são produtos especiais que são usados para melhorar reatividade, resistência a riscos, resistência química, etc.

Quatro tipos de isocianatos podem ser usados para síntese de uretano acrilato: monoisocianatos, di-isocianatos alifáticos, di-isocianatos aromáticos e isocianatos poliméricos. Isocianatos que não são monoisocianatos também são chamados poliisocianatos. Monoisocianatos são usados apenas para acrilatos de uretano monofuncionais, e este tipo de oligômero é descrito acima. Di-isocianatos de longe os mais amplamente usados para a síntese de uretano acrilato. Os mesmos são disponíveis em di-isocianatos alifáticos e aromáticos. Di-isocianatos aromáticos são usados para a fabricação dos assim chamados acrilatos de uretano aromáticos. A incorporação de um di-isocianato aromático torna o uretano acrilato mais duro e transmite ao mesmo uma melhor resistência a riscos. Acrilatos de uretano aromáticos também são significativamente mais baratos do que uretano acrilato alifático. Isto os torna interessantes para esta aplicação, onde a performance de um uretano acrilato é desejada (por exemplo uma boa flexibilidade ou resistência a abrasão) mas a formulação tem que ser de custo relativamente baixo. Um problema de acrilatos de uretano aromáticos é que os mesmos tendem ao amarelo e, portanto os mesmos são menos apropriados para aplicações de longa duração em substratos brancos ou de cores claras.

Di-isocianatos alifáticos são usados em acrilatos de uretano alifáticos. Acrilatos de uretano alifáticos são levemente mais flexíveis do que acrilatos de uretano aromáticos com a mesma funcionalidade, um modifica-dor poliol similar e com peso molecular similar. Uma vantagem dos acrilatos de uretano alifáticos é o fato de que os mesmos virtualmente não sofrem amarelecimento e, portanto podem ser usados para aplicações de longa duração, em substratos brancos ou de cores claras.

Isocianatos poliméricos são menos usados para acrilatos de uretano do que di-isocianatos. Os mesmos são usados fundamentalmente para acrilatos de uretano de alta funcionalidade(por exemplo, 3 e maior). Reatan-tes isocianato-funcionais são feitos a partir de poliisocianatos reagidos com um composto que contém funcionalidade de hidrogênio com grupos hidroxila sendo típicos, embora também possam ser usados grupos mercaptan, grupos amina, e grupos carboxila. poli-isocianatos são convencionais em natureza e incluem, por exemplo, hexametileno di-isocianato, tolueno di-isocianato (TDI), difenilme-tano di-isocianato (MDI), m- e p-fenileno di-isocianatos, bitolileno di-isocianato, ciclo-hexano di-isocianato (CHDI), bis- (isocianatometil) ciclo-hexano (H 6 XDI), diciclo-hexilmetano di-isocianato (H 12 MDI), ácido dímero di-isocianato (DDI), trimetil hexametileno di-isocianato, lisina di-isocianato e seu éster metila, isoforona di-isocianato, metil ciclo-hexano di-isocianato, 1,5-naftaleno di-isocianato, di-isocianato de xilileno e xileno e derivativos metila dos mesmos, isocianatos de polimetileno polifenil, clorofenileno-2,4-di-isocianato, polifenileno di-isocianatos disponíveis comercialmente tais como, por exemplo, Mondur MR ou Mondur MRS, isoforona di-isocianato (IPDI), metileno isocianato de difenila hidrogenado (HMDI), di-isocianato de tetra-metil xileno (TMXDI), di-isocianato de hexametileno (HDI), ou materiais oli-gômeros destes materiais tais como a trímero de IPDI, HDI ou um biureto de HDI, e assim por diante e misturas dos mesmos. O acabamento de acordo com o presente objeto da invenção compreende preferencialmente acrilatos de uretano alifáticos que têm um poliéster ou uma estrutura poliéter.

Poliéter acrilatos de uretano são tipicamente mais flexíveis do que poliéster acrilatos de uretano e frequentemente mais baratos. Adicionalmente, um poliéter uretano acrilato uma viscosidade ligeiramente menor do que poliéster uretano acrilato com a mesma funcionalidade e aproximadamente o mesmo peso molecular.

Poliésteres podem ser sintetizados, por exemplo, reagindo diáci-dos C1-C12 (ou seus anidridos correspondentes) ou outros diácidos com um diol ou uma mistura de dióis. A mistura é aquecida na presença de um catalisador a temperaturas suficientes para remover a água formada na reação de condensação.

Poliéteres podem ser sintetizados a partir de óxido etileno para ter um peso molecular de, por exemplo, aproximadamente 1,000 a 6,000 (Mn) através de técnicas bem conhecidas na técnica. Poliéter polióis (por exemplo, bloco polietileno e polipropileno óxido homo- e co-polímeros) opcionalmente alquilados (por exemplo, politetrametileno éter glicóis) também podem ser usados. Adicionalmente, etileno óxido e propileno óxido podem ser co-reagidos para formar o poliéter poliol, ou o poliéter poliol pode ser construído em um composto di-funcional que contenha grupos reativos com etileno óxido e propileno óxido. Estes grupos adequados incluem, por exemplo, grupos hidroxila, grupos tiol, grupos ácidos, e grupos amina. Conse- quentemente, dióis, trióis, ditióis, diácidos, diaminas, e assim por diante, são compostos di-funcionais adequados que podem ser reagidos com etileno óxido e/ou propileno óxido para sintetizar o poliéter de acordo com o presente objeto da invenção. Estes compostos adequados incluem, por exemplo, alquileno glicóis, tipicamente variando de aproximadamente 2 a 8 átomos de carbono (incluindo cicloalquileno glicóis). São ilustrativos destes dióis, etileno glicol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6- hexanodiol, 1,2-propanodiol, 1,3-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,3-pentanodiol, 1,2-hexanodiol, 3-metil pentano,l,5-diol, 1,4-ciclo-hexanodimetanol, e assim por diante, e misturas dos mesmos. Dietileno glicol, dipropileno glicol, e assim por diante adicionalmente podem ser usados como desejado ou conveniente.

Um monômero hidróxi (met)acrilato é incluído para funcionalizar o poliéster poliéter uretano para posterior cura UV. Hidróxi (met)acrilatos a-dequados incluem, por exemplo, (met)acrilato de hidroxietila, (met)acrilato de hidroxipropila, (met)acrilato de hidroxibutila, acrilato de caprolactona e assim por diante. Alternativamente, outros monômeros hidróxi funcionais podem ser empregados, por exemplo, hidroxibutil vinil éter ou álcool alil. Mantendo a terminologia neste campo, grupo intercalado é opcional. Portanto, "(al-quil)acrilato" significa "acrilato e alquilacrilato”. Típicos exemplos disponíveis comercialmente de acrilatos de u-retano que podem ser usados de acordo com o presente objeto da invenção são UCECOAT 7772, UCECOAT 7773, UCECOAT 7849, UCECOAT 7770 (todos da CYTEC Surface Specialties), Joncryl U6336 (BASF), BAYHIDROL UV 2317, BAYHIDROL UV VP LS 2348 (Bayer). O acabamento de acordo com o presente objeto da invenção pode incluir um reticulador dispersível em água. Agentes reticuladores qui-micamente polifuncionais dispersíveis em água polifuncional são comercialmente disponíveis. Estes agentes reticuladores incluem formulações dispersíveis de aziridinas, isocianatos, resinas melamina, epóxis, oxazolinas, car-bodiimidas polifuncionais e outros reticuladores polifuncionais. Em uma modalidade, os agentes reticuladores são adicionados em uma quantidade na amplitude de aproximadamente 0,1 partes até aproximadamente 30 partes baseado em 100 partes de sólidos totais. Em outra modalidade, os agentes reticuladores são adicionados em uma quantidade na amplitude de aproximadamente 1 parte até aproximadamente 20 partes baseado em 100 partes de sólidos totais. Em outra modalidade, os agentes reticuladores são adicionados em uma quantidade na amplitude de aproximadamente 2 partes até aproximadamente 15 partes baseado em 100 partes de sólidos totais. Em ainda uma modalidade adicional, os agentes reticuladores são adicionados em uma quantidade maior ou igual a aproximadamente 4 partes baseado em 100 partes de sólidos totais, e em ainda uma modalidade adicional, os agentes reticuladores são adicionados em uma quantidade na amplitude de aproximadamente 4 partes até aproximadamente 7 partes baseado em 100 partes de sólidos totais. Adicionar agentes reticuladores à composição de dispersão de poliuretano ode formar uma rede interpenetrante ou interconec-tada que tem matrizes reticuladas que ligam os polímeros misturados com ligações covalentes e/ou não-covalentes.

Outros aditivos podem ser adicionados bem como para obter certa característica desejada, tais como parafinas, antiespumantes, surfac-tantes, corantes, antioxidantes, estabilizadores UV, luminescentes, reticuladores, etc.

Em uma modalidade, a composição de acabamento contém aditivos antiadesão. Estes aditivos reduzem a tendência do filme de colar quando o mesmo está na forma de rolo. Os aditivos antiadesão incluem síiica natural, terra diatomácea, síiica sintética, esferas de vidro, partículas cerâmicas, etc. Aditivos de deslizamento incluem amidas primárias tais como este-aramida, behenamida, oleamida, erucamida, e assim por diante; amidas secundárias tais como erucamida estearílica, erucamida erucílica, palimitamida oleílica, estearamida estearílica, estearamida erucílica, e assim por diante; etileno bisamidas tais como N, NN- etilenobisestearamida, N, NN-etilenobisolamida e assim por diante; e combinações de quaisquer duas ou mais amidas acima também podem ser incluídas.

As composições de acabamento de acordo com o presente objeto da invenção podem ser aplicadas aos materiais fílmicos através de méto- dos bem conhecidos na técnica. Exemplos não limitantes destes métodos de aplicação são revestimento Meyer, revestimento de gravura direta, revestimento de molde, revestimento de gravura inversa, revestimento de rolo, revestimento pulverizado, revestimento de faca, e assim por diante.

Adequadamente, o material de superfície sobre o qual a composição de acabamento de acordo com o presente objeto da invenção é aplicada (como mostrado na figura 1) pode ser formado de lâminas de materiais selecionadas com referência ao critério específico de aplicação. Este critério pode incluir, por exemplo, dimensões desejadas (altura, comprimento e espessura), textura, composição, flexibilidade, e outros atributos ou propriedades físicos e econômicos da superfície. Materiais adequados de superfície podem incluir, por exemplo, papéis sintéticos tais como tipo poliolefina, tipo poliestireno; vários filmes ou lâminas plásticas tais como poliolefina, cloreto de polivinila, teraftalato de polietileno, poliestireno, polimetacrilato e policar-bonato. O material de superfície pode ser, ou pode incluir, uma lâmina poli-mérica multicamadas. As multicamadas podem ser co-extrudadas, ou as multicamadas podem ser laminadas juntas. Em uma modalidade, o material de superfície inclui tanto multicamadas co-extrudadas como multicamadas laminadas. Adicionalmente, um filme opaco branco pode ser formado adicionando um pigmento branco a uma ou mais das resinas sintéticas mencionadas acima e usadas como o material de superfície. Em uma modalidade, é usado um filme espumado como o material de superfície. O filme espumado pode ser formado por uma operação convencional de formação de espuma. Em outra modalidade, o material de superfície um corpo laminado formado pela combinação de uma pluralidade de lâminas de uma camada compostas dos materiais citados acima. Exemplos de tal corpo laminado podem incluir papel de fibra de celulose com papel sintético, e um corpo laminado de papel de fibra de celulose combinado com um filme ou lâmina plástica. Em outra modalidade adequada, o material de superfície inclui papéis revestidos e não revestidos, papéis metalizados, folha de alumínio, papel laminado e papel com um material polimérico extrudado sobre a superfície do dito papel. A espessura do material de superfície, formado da maneira mencionada acima, é determinado opcionalmente com referência a critério de aplicação específica. Este critério pode incluir o uso desejado. Em uma modalidade, a espessura da lâmina é em uma amplitude de aproximadamente 10 pma aproximadamente 300 pm. Em outra modalidade, a espessura da lâmina é em uma amplitude de aproximadamente 20pm a aproximadamente 200 pm. Em ainda outra modalidade, a espessura da lâmina é em uma amplitude de aproximadamente 30 pm) a aproximadamente 150 pm. Opcionalmente, um tratamento de base ou um tratamento de descarga coro-na ou um tratamento de plasma pode ser usado no material de superfície para aumentar a força de ligação entre o material de superfície e a composição de acabamento seca a ser formada no material de superfície.

As composições de acabamento de acordo com o presente objeto da invenção, a serem formadas como mencionado acima, podem ter ume espessura predeterminada baseada em fatores tais como viscosidade; tipo, quantidade e método; uso final desejado; e assim por diante. Em uma modalidade, a espessura pode ser em uma amplitude de aproximadamente 0,05 pm a aproximadamente 2 pm. Em uma modalidade, a espessura pode ser em uma amplitude de aproximadamente 0,1 pm a aproximadamente 1 pm, e em uma modalidade em uma amplitude de aproximadamente 0,15 pm a a-proximadamente 0,5 pm, todas as espessuras medidas após a secagem da composição de acabamento.

Experimento #1 De acordo com um primeiro experimento, uma pluralidade de amostras de acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão foram preparadas e testadas como segue. Cada amostra de acabamento foi revestida sobre um material de superfície subjacente - a saber, filme de poli-propileno orientado biaxialmente (BOPP) de 60 mícron de espessura que sofreu tratamento corona pelo fornecedor, que neste caso foi a Innovia Films. Em resumo, o filme acima mencionado é referenciado como BOPP60. O revestimento foi executado com uma aplicadora de revestimento de piloto Dixon equipada com um cilindro de gravura inversa que tem um volume de célula de 40 cc/m2. O volume revestido foi de 13 cc/m2. Durante o revesti- mento, a velocidade da linha foi de 10 m/min, e foi aplicada uma amostra do material de acabamento de 24 cm de largura até 26 cm de largura do material de superfície. Desta maneira, cada amostra de acabamento foi aplicada ao lado com tratamento corona do material de superfície. Depois disso, a secagem de cada amostra foi feita a uma temperatura do ar de 80°C, produzindo uma temperatura do material de 41 °C. Na prática, uma construção completa é geralmente obtida através da adesão de um revestimento de liberação PSA (Adesivo Sensível à Pressão) a superfície de fundo do material de superfície revestido.

Consequentemente, a construção completa deve ter a configuração multicamadas mostrada na figura 1. Mais especificamente, como mostrado na figura 1, a construção completa 10 inclui um material de superfície 12 que tem um acabamento 14 aplicado ou formado de outro modo em uma superfície frontal ou primeira maior do mesmo. Em uma superfície oposta ou traseira do material de superfície 12, o material de superfície 12 é aderido de forma liberável a um revestimento de liberação 16 através de uma camada de adesivo 18, por exemplo, tal como a PSA.

Cabeça de alfinete A performance de cabeça de alfinete do acabamento foi quantificada pelo assim chamado teste de espalhamento executado em duplicidade para cada amostra como a seguir. Amostras do material de superfície revestido forma primeiro cortadas para um tamanho de 5x15 cm. Após certo período de envelhecimento, o fundo de um revestimento de liberação foi colocado em contato com o lado de acabamento do material de superfície da a-mostra, ou seja, de modo que o fundo ou superfície externa do revestimento em contato com a superfície de topo ou externa da camada de acabamento da amostra. Esta configuração ou disposição foi então colocada sob pressão (aplicada por um peso de aproximadamente 10 kg) por um período de aproximadamente 4 horas. Seguindo o período de aplicação de pressão, o revestimento foi separado do material de superfície da amostra (ou seja, para expor a superfície de topo ou externa da camada de acabamento da amostra), e por meio de uma seringa de 100 microlitros Hamilton, uma gota de 2 mi- crolitros de uma tinta modelo (ou seja, a 0,2 % em peso de cristal violeta em uma solução de álcool isopropil (IPA)) foi aplicada ao lado do acabamento do material de superfície da amostra material de superfície da amostra, e a gota foi deixada para secar. Foram aplicados deste modo 5 gotas por amostra. Em seguida foi medido o tamanho de cada gota seca através de varredura de uma imagem da gota obtida e análise da imagem para obter o diâmetro Feret da mesma (ou seja, a distância máxima entre quaisquer dois pontos na gota). Da experiência, gotas relativamente maiores geralmente indicam a uma qualidade de acabamento geralmente melhor (ou seja, relativamente menos cabeça de alfinete).

Adesão Foi realizado teste para a avaliação do fenômeno adesão com cada medida executada em triplicidade usando o seguinte equipamento e auxiliares: um testador de tensão com uma célula de 50 N; um quadro de medição de adesão, incorporando uma barra de latão de a 4 mm; duas placas PE (15x5 cm cada); dez peças de construções completas (15x5 cm cada) para serem usadas como material amortecedor; um rolo de filme de PP (polipropileno) de 60 mícrons de espessura (ou seja, PP60), o qual sofreu tratamento corona em um único lado pelo fornecedor w - a saber, Innovia Films neste caso; um peso de 10 kg; e, um forno ajustado a 50°C.

Imediatamente após a aplicação e secagem do acabamento que está sendo testado, uma lâmina de PP60 foi colocada sobre o filme de acabamento, assegurando que o lado com tratamento corona do PP60 ficasse em contato com o lado do acabamento da amostra de teste. Peças (aproximadamente 26x7 cm) foram retiradas da combinação amostra de tes-te/PP60, e as mesmas foram marcadas com indicações de amostra apropriadas. Em seguida estas peças foram empilhadas com uma placa PE e algum material de amortecimento colocado no topo e fundo da pilha. Em se- guida foi colocado o peso de 10 kg sobre a pilha inteira. A pilha foi mantida por 5 dias 5 no forno a 50°C. Depois disso, a pilha foi removida do forno e as combinações de amostra de teste/PP60 foram separadas dos materiais auxiliares (ou seja, placas PE e material de amortecimento).

Como mostrado na figura 2, cada combinação de amostra de teste /PP60 40 foi montada no testador de tensão descolando cuidadosamente os dois materiais fílmicos (ou seja, a amostra de teste de acabamento e o filme PP60) até o ponto em que a adesão começou (indicada geralmente pela região 42). As extremidades soltas das duas camadas foram estendidas em lados opostos da barra de latão 50 (presas dentro do quadro 52) e apertadas juntas novamente em uma garra superior 54. Com o quadro 52 preso em uma garra inferior (não mostrada), o material 40 foi então puxado pelo testador de tensão sobre a barra 50.

Os dados brutos (ou seja, a força necessária para puxar o material sobre a barra de latão) para cada medição foram coletados separadamente em um arquivo apropriado. Aproximadamente 950 pontos de dados foram coletados para cada medição. Em seguida cada arquivo foi importado para um programa apropriado que calculou a força de adesão média. Para cada amostra, foi calculada a força de adesão (registro de 70%). Para evitar efeitos de borda, os primeiro e os últimos 100 pontos de dados foram omitidos do cálculo. Geralmente, valores relativamente baixos indicam relativamente menos adesão.

Ancoragem da tinta A ancoragem da tinta foi medida ou de outra forma determinada com o uso de uma prensa de prova flexográfica Flexiproof 100 (fabricada pela RK Print Coat Instruments Ltd.) equipada com um recurso de cura UV (ultravioleta) e um rolete anilox bandado com bandas de 3, 4, 5, 6, 8 e 13 cc/m2. A tinta usada para este teste foi uma tinta flexográfica magenta UV conhecida como Flexocure Gemini(TM) disponível pela XSYS Printing Solutions, uma divisão do Flint Group. As amostras de teste foram primeiro cortadas para aproximadamente 12,5x10 cm e em seguida montadas na prensa para impressão. Cada amostra foi impressa a 80, 50 e 20 m/min. Imediata- mente após a impressão, duas tiras de fita (ou seja, Scotch®Magic™ Tape 810 disponíveis pela 3M) foram pressionadas firmemente na superfície impressa, e deixadas por aproximadamente 5 segundos. A fita foi puxada (a aproximadamente 180°, tão rápido quanto possível) e mantida para análise. Para completar a análise mencionada acima, a fita removida é presa em uma peça de papel e o papel é esquadrinhado (scanned) em preto e branco a 300 dpi (pontos por polegada). A imagem resultante é analisada com um software apropriado para calcular a densidade média de cinza de uma área de 170x1000. Isto resultou em um valor entre 70 (indicando que substancialmente toda a tinta foi arrancada pela fita) e 255 (indicando que substancialmente nenhuma tinta foi arrancada pela fita). O valor final para a ancoragem da tinta foi obtido pela média dos valores de cada fita, em todas as três velocidades (ou seja, um total de 6 pontos de dados). Geralmente valores relativamente maiores indicam ancoragem relativamente melhor Resistência à água A resistência à água foi testada submergindo as amostras em água de uma temperatura prescrita por um tempo prescrito. A impressão das amostras foi executada de acordo como teste de ancoragem de tinta descrito acima, com cada amostra sendo impressa a 50 m/min. No momento da submersão na água, a impressão tinha aproximadamente 4 a 5 dias. O teste de resistência à água foi conduzido em 3 condições diferentes, a saber: 95°C por 30 minutos (referenciado neste documento como teste de pasteurização); 0°C por 24 horas (referenciado neste documento como teste da caixa de gelo); e, 40°C por 1 hora (referenciado neste documento como teste do chuveiro).

Após o período de submersão prescrito, as amostras foram secas enxugando suavemente com um papel de seda, e uma fita de teste foi aplicada e arrancada (novamente de uma maneira similar ao teste de ancoragem de tinta). A fita removida então foi analisada essencialmente da mesma maneira como descrita acima com referência ao teste de ancoragem de tinta.

Lustro O lustro de cada amostra foi medido em um medidor de lustro (a saber, um Dr. Lange Labor- Reflektometer RL3) em substancial conformidade com a ISO 2813:1994/Cor 1:1997 como estabelecido pela Organização Internacional pela Padronização (ISO).

Opacidade, claridade e transmitância total Opacidade, claridade e transmitância total foram medidas em um instrumento Hazegard Plus em conformidade substancial com ASTM D-1003 e/ou ASTM D-1044 como estabelecido pela ASTM Internacional, originalmente conhecida como Sociedade Americana para Testes e Materiais.

Materiais para o Experimento #1 Os materiais na tabela a seguir (ou seja, Tabela 1) foram usados neste experimento.

Tabela 1 Mais especificamente, Neorez R563, Neorez R9679 e Neorez R600 são resinas alifáticas de poliuretano. Neocryl XK90 é um copolímero acrílico. CXIOO é um reticulador baseado em aziridina. Agente Aquasafe Matting é uma dispersão de silicato disponível pela Politex. As resinas UCE-COAT (UC) são dispersões alifático acriladas de poliuretano, que tem grupos finais insaturados polimerizáveis.

Configuração Experimental para o Experimento #1 Uma quantidade de amostras de acabamentos diferentes foi preparada como a seguir na Tabela 2 da maneira descrita acima.

Tabela 2 Na tabela 2, as tabelas que correspondem aos números de experimentos CE1 e CE2 são exemplos comparativos, e as amostras que correspondem aos números de experimentos El, E2, E3 e E4 são composições representativas de acordo com modalidades inventivas adequadas propostas neste documento. As quantidades mostradas na Tabela 2 são dadas em gramas por metro quadrado. Mais especificamente, as amostras CEt e CE2 foram preparadas como exemplos modelo representativos das composições de acabamento disponíveis atualmente. As amostras E1 a E4 exploram o uso de uretanos de acrilato limitado. Em particular, as amostras E1 a E4 são as resinas UC feitas em combinação com R563 (que exibem características de excelente impressão, mas adesão moderada).

Resultados de Teste do Experimento #1 Cabeça de alfinete O teste de espalhamento descrito acima foi executado aproximadamente 29 horas após o revestimento do material de superfície com a amostra acabamento sendo testada. Os resultados são mostrados no gráfico ilustrado na figura 3. Como pode ser visto, a performance de E1 a E4, comparada com a performance relativamente ruim de CE1, é melhorada para o nível mais satisfatório de CE2.

Adesão A adesão foi medida como descrito acima aproximadamente 5 dias após o revestimento. Os resultados são mostrados no gráfico ilustrado na figura 4. Como pode ser visto, geralmente a performance de El a E3, comparada com a performance relativamente ruim de CE1, é melhorada para o nível mais satisfatório de CE2.

Ancoragem de Tinta A ancoragem de tinta foi medida como descrito acima 4 dias a-pós o revestimento. Os resultados são mostrados na figura 5. É evidente que a performance de E1 a E4 é significativamente melhor do que de CE1 e/ou CE2.

Resistência à água Na escala de 1 a 5, os resultados de teste de resistência à água sob várias condições de teste são mostradas na Tabela 3 abaixo. Uma performance muito boa (ou seja, não mostrando essencialmente nenhuma diferença comparada a amostra que não foi submergida) é avaliada como 1, e ao contrário, uma resistência muito ruim é avaliada como 5.

Tabela 3 A partir destes resultados, parece que as amostras preparadas com acrilatos de uretano (ou seja, E1 a E4) têm muito boa performance com relação ao teste da caixa de gelo e ao teste de chuveiro.

Propriedades Óticas As propriedades óticas de Opacidade e Lustro (a um ângulo de incidência de 80°) são mostradas na Tabela 4 a seguir. Também é incluída uma avaliação numérica relativa em uma escala de 1 a 5 em que 1 representa propriedades óticas muito boas e 5 representa propriedades óticas ruins.

Tabela 4 Como pode ser visto a partir da Tabela 4, a amostra E1 exibe propriedades óticas comparáveis aproximadamente a CE1 e CE2.

Conclusões do Experimento #1 A aplicação de resinas curáveis com reação UV em um acabamento tende a fornecer ancoragem de tinta e performance cabeça de alfinete extremamente boa, por exemplo, comparadas com as formulações de referência das amostras comparativas CE1 e CE2.

Experimento #2 Em uma maneira similar aquela descrita acima, foi preparado um segundo conjunto de amostras com composições como mostradas na Tabela 5 abaixo, onde as quantidades são dadas em gramas por metro quadrado. No Experimento #2, CE1, CE2 e E1 têm a mesma composição que as amostras que carregam os mesmos números no Experimento #1.

Tabela 5 Usando métodos de avaliação substancialmente similares aos descritos acima, as amostras obtidas foram analisadas. Os resultados são sumarizados abaixo na Tabela 6. Devido às pequenas variações na configuração experimental e/ou outros fatores, para aquelas amostras também testadas no Experimento #1, algumas medições absolutas obtidas no Experimento #2 podem não ser exatamente as mesmas que aquelas obtidas anteriormente. Contudo, as propriedades e/ou performances relativas entre estas amostras permaneceu muito consistente.

Tabela 6 Na Tabela 6, com respeito à pasteurização e qualidade de impressão ou cabeça de alfinete: 1 = excelente, 5 = ruim. A melhor performance foi obtida com as amostras E6 e E7 (tendo aumentado às quantidades de reticulador). Estas amostras combinam boas propriedades de pasteurização com boa performance de cabeça de alfinete e excelente ancoragem.

Conclusões do Experimento #2 O experimento #2 mostrou que as composições de acabamento preparadas de acordo com aspectos do presente objeto da invenção são capazes de produzir performance de ancoragem de tinta UV extremamente boas, ao passo que mantém uma boa performance em resistência à água, adesão e cabeça de alfinete.

Em particular, a Tabela 7 fornece uma avaliação numérica relativa de várias amostras com respeito umas as outras. As avaliações numéricas para cada categoria de teste são baseadas em uma escala de 1 a 5 com 1 sendo a melhor avaliação e 5 sendo a pior. A avaliação geral para cada amostra representa uma média ponderada das avaliações individuais para aquela amostra. Em particular, cada categoria de teste tem um peso igual com a exceção da ancoragem da tinta que tem o peso dobrado com relação às outras categorias.

Tabela 7 Experimento #3 A formulação da amostra E7 do Experimento #2 foi revestida em um papel metalizado, a saber, um papel revestido tendo um alumínio depositado a vácuo sobre ele. Por exemplo, este papel metalizado pode ser obtido de fornecedores como Vacumet Corp, Rotoflex Metallized Paper Spa, e Glat-felter. Neste experimento, o acabamento foi aplicado ao lado metalizado ou camada do material de superfície. A ancoragem da tinta foi testada na amostra preparada do Experimento #3 da maneira descrita acima. Como um exemplo comparativo, um papel não metalizado foi usado como referência. No caso do material não revestido, a tinta não mostra qualquer ancoragem à camada metalizada. A amostra impressa preparada com o acabamento como descrito neste documento mostra muito boa ancoragem da tinta ao acabamento, de modo que a tentativa de remoção da tinta resultou em rasgo das fibras do papel sob a camada metálica.

Em todo caso, deve ser observado que em conexão com as modalidades exemplificativas apresentadas neste documento certas características estruturais e/ou funções são descritas como sendo incorporadas em elementos e/ou componentes definidos. Entretanto, é contemplado que estas características possam, com o mesmo benefício ou similar, também ser igualmente incorporadas em outros elementos e/ou componentes onde seja apropriado. Também deve ser avaliado que diferentes aspectos das modalidades exemplificativas podem ser empregados seletivamente como apropriado para obter outras modalidades alternativas adequadas para aplicações desejadas, em que as outras modalidades alternativas deste modo realizam as respectivas vantagens dos aspectos incorporados nas mesmas.

Também é avaliado que elementos ou componentes particulares descritos neste documento podem ser suas funcionalidades implementadas adequadamente através de hardware, software, firmware ou uma combinação destes. Adicionalmente, deve ser observado que certos elementos descritos neste documento quando incorporados juntos podem em circunstâncias adequadas ser elementos autônomos ou divididos de outra forma. De maneira similar, uma pluralidade de funções particulares descritas como sendo executadas por um elemento particular pode ser executada por uma pluralidade de elementos distintos atuando independentemente para executar funções individuais, ou certas funções individuais podem ser divididas e executadas por uma pluralidade de elementos distintos atuando em conjunto. Alternativamente alguns elementos ou componentes descritos de outra forma e/ou mostrados neste documento como distintos um do outro podem ser física ou funcionalmente combinados onde for apropriado.

Em resumo, o presente relatório descritivo foi apresentado com referência a modalidades preferenciais. Obviamente, modificações e alterações ocorrerão a outros em consequência da leitura e entendimento do presente relatório descritivo. É entendido que a invenção seja interpretada como incluindo todas estas modificações e alterações na medida em que as mesmas entrem no escopo das reivindicações em anexo ou equivalentes das mesmas.

Claims (24)

1. Acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão para um material de superfície, em que o dito acabamento compreende: um poliuretano; e, um acrilato de poliuretano.

2. Acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão, de acordo com a reivindicação 1, em que o poliuretano é um poliuretano ali-fático.

3. Acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, no qual o acrilato de poliuretano é um acrilato de poliuretano alifático.

4. Acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, no qual o poliuretano é um poliéter uretano.

5. Acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, no qual o poliuretano é um poliuretano dispersível em água.

6. Acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, no qual o acrilato de poliuretano é um acrilato de poliuretano dispersível em água.

7. Acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o acrilato de poliuretano tem uma funcionalidade de dois ou três.

8. Acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, no qual o a-cabamento compreende adicionalmente: um reticulador.

9. Acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão, de acordo com a reivindicação 8, no qual o reticulador é solúvel em água ou dispersível em água.

10. Acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, no qual o reticulador é um reticulador aziridina.

11. Acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, em que o reticulador compreende uma quantidade do acabamento maior ou igual a aproximadamente 4 partes baseado em 100 partes de sólidos totais.

12. Acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, em que o reticulador compreende uma quantidade do acabamento em uma amplitude de aproximadamente 4 partes até aproximadamente 7 partes baseado em 100 partes de sólidos totais.

13. Acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, em que o reticulador compreende uma quantidade do acabamento em uma amplitude de aproximadamente 2 partes até aproximadamente 15 partes baseado em 100 partes de sólidos totais.

14. Acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o a-cabamento compreende adicionalmente: uma dispersão de silicato.

15. Acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, em que o acabamento compreende adicionalmente: pelo menos um de um aditivo antiadesão e um aditivo de deslizamento.

16. Construção em lâmina ou rolada tendo formada em uma superfície da mesma o acabamento próprio para imprimir ou receptivo a impressão como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes.

17. Construção em lâmina ou rolada, de acordo a reivindicação 16, em que a construção inclui um material de superfície que tem o acabamento formado em um de recepção de impressão do mesmo.

18. Construção em lâmina ou rolada, de acordo a reivindicação 17, em que a construção compreende adicionalmente: um revestimento de liberação, em que o dito material de superfície é aderido de forma liberável em seu lado traseiro ao revestimento de liberação através de um adesivo, em que o dito lado do material de superfície é oposto ao lado de recepção de impressão do mesmo.

19. Construção em lâmina ou rolada, de acordo a reivindicação 18, em que o adesivo é um adesivo sensível à pressão.

20. Construção em lâmina ou rolada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 19, em que o material de superfície compreende pelo menos um de um laminado, um filme ou um papel.

21. Construção em lâmina ou rolada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 19, em que o material de superfície compreende polipropileno.

22. Construção em lâmina ou rolada, de acordo a reivindicação 21, em que o polipropileno é orientado biaxialmente.

23. Construção em lâmina ou rolada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 19, em que o material de superfície compreende um papel metalizado.

24. Construção em lâmina ou rolada, de acordo a reivindicação 23, em que o papel metalizado inclui pelo menos uma superfície de metal e o acabamento é formado na dita superfície de metal.