CS214251B1 - Oddělovací materiál - Google Patents

Abstract

Vynález sa týká oddělovacích materiálov so zlepšeným komplexom funkčných vlastností a sposobu ich výroby vytváraním prednáteru a následné oddelovacieho .nátěru na nosnom materiáli. Prednáter na báze olefinických polymérov je tvořený zmesou vysokokryštalinického polypropylénu a nízkokryštalanického polyetylénu v hmotnostnom pomere 75 : 25 až 85 : 15.

Description

1 214251

Vynález sa týká oddelovacieho materiálu so zlepšeným komplexom funkčných vlastností ne-náročného na spotřebu surovin a potřebu zariadení umožňujúceho vysokú efektivnost výroby avyhovujúceho z ekologického híadiska.

Vynález sa podrobnejšie týká oddelovacieho materiálu obsahujúceho nosný materiál, pred-náter a oddělovací nátěr a sposobu ich výroby vytvářením prédnáteru a následné oddelovaciehonátěru na nosnom materiále.

Pod pojmom oddělovací materiál rozumieme plošný materiál schopný oddělovat sa neporušenýod materiálu alebo povrchu, ktorý je lepkavý alebo přilnavý.

Pod pojmom oddělovací nátěr rozumieme nátěr obsiahnutý spravidla v oddelovacom materiáleumožňujúci oddelovanie sa neporušeného oddelovacieho materiálu, v ktorom je obsiahnutý odmateriálu alebo povrchu, ktorý je lepkavý alebo přilnavý.

Pod pojmom nosný materiál rozumieme plošný materiál tvořený spravidla papierom, kartó-nom alebo textiliou slúžiaci na vytvorenie oddelovacieho materiálu vytvářením náterov na ňom.

Pod pojmom prednáter rozumieme nátěr na nósnom materiále umiestnený v .oddelovacom ma-teriále medzi nosným materiálom a oddělovacím náterom.

Funkciou prednáteru v oddelovacom materiále je spravidla zlepšenie mechanických vlast-ností oddelovacieho materiálu a zmenšenie spotřeby materiálu na vytvorenie oddelovaciehonátěru.

Vynález sa podrobnejšie týká oddelovacieho materiálu obsahujúceho nosný materiál, pred-náter na báze olefinických polymérov a oddělovací nátěr na báze silikónov.

Pod pojmom prednáter na báze olefinických polymérov rozumieme prednáter tvořený přednostne jedným alebo viacerými olefinickými polymérmi. .

Pod pojmom olefinické polyméry rozumieme homopolyrnéry a kopolyméry olefinických mono-mérov a ich zmesi, pričom pod pojmom olefinické monoméry rozumieme acyklické alicyklické ali-fatické uhlovodíky obsahujúce přednostně jednu alebo viacero nekonjugováných dvojitých váziebv molekule. .

Pod pojmom oddělovací nátěr na báze silikónov rozumieme oddělovací nátěr tvořený před-nostně jadným alebo viacerými silikónami, pričom pod pojmom silikony rozumieme synteticképolymérne zlúčeniny v ktorých sú atomy kremíka pospájané prostredníctvom atómov kyslíka azvyšné valencie kremíka sú obsadené přednostně jednomocnými uhlovpdíkovými skupinami aleboatómami vodiká,

Cielom vynálezu je oddělovací materiál určený hlavně pre použitie na výrobu výrobkov zplastických látok a na výrobu na tlak citlivých produktov, pričom pod pojmům na tlak citlivýprodukt rozumieme produkt obsahujúci kombináciu nosného materiálu, oddelovacieho nátěru a natlak citlivého lepidla, pričom pod pojmom na tlak citlivé lepidlo rozumieme viskoelastický materiál, ktorý ostává v bezrozpúštadlovej formě permanentně lepivý a spája okamžité Váčšinupovrchov pri použití mierného přítlaku na vytvorenie lepeného spoj a. V oblasti sposobov výroby výrobkov Z plastických látok vzrastá význam kontinuálnehoodlievanie a liatia týchto výrobkov z taveniny plastických látok a podobné rastie význam výro 214251 2 by týchto výrobkov z plastisólov želatináciou, teda postupov kladúcich značné nároky na tepelnú stabilitu a mechanické vlastnosti v nich zúčastněných oddělovacích materiálov.

Podobné rastie význam sposobov výroby na tlak citlivých produktov přenosovou technikou,to jest technikou pri ktorej sa nátěr na tlak citlivého lepidla vytvára na oddelovacom.mate-riále obsiahnutou v na tlak citlivom produkte, spravidla nanášením na tlak citlivých lepidielvo formě vodných disperzi! a ich vysušením alebo nanášaním na tlak citlivých lepidiel vo for-mě horácích tavenín s teplotami 140 °C až 180 °C extrúziou, to jest sposobov kladúcich značnénároky na tepelná stabilitu v nich zúčastněných oddělovacích materiálov.

Sposob výroby oddelovacieho materiálu obsahujúceho nosný materiál, prednáter na báze olefinických polymérov a oddělovací nátěr na báze silikónov vytváraním prednáteru a následné od-delovacieho nátěru na nosnom materiále je nenáročný na spotřebu surovin a potřebu zariadení,umožňuje vysoká efektivnost výroby a vyhovuje z ekologického hladiska. V oblasti vytvárania náterov rastie totiž Z dovodov ochrany pracovného a životného pro-stredia a zníženia spotřeby surovin význam postupov^ pri ktorých sa vytváranie náterov usku-točňuje bez použitia organických rozpúštadiel.

Pre oblast postupov vytvárania náterov na báze olefinických polymérov to znamená rastvýznamu postupov^ pri ktorých sa vytváranie týchto náterov uskutočňuje nanášaním horúcej tave-niny olefinických polymérov extrúziou a jej ochladením. Nedoriešená však ostává, ako ukážemev dalšom, efektivnost, týchto postupov v případe olefinických polymérov majúcich v zmyslevyššie uvedených požiadavok na oddelovacie materiály v ktorých sú obsiahnuté zvýšená tepelnástabilitu, teda olefiniekých polymérov vysokokryštalinických, najma však olefinických poly-mérov obsahujúcich vysokokryštalinický polypropylén.

Pod pojmom vysokokryštalinický polymér rozumieme polymérakryštalinitou 75 až 100spravidla 85 až 99 7·, zatial čo poď pojmom nízkokryštalinický polymér rozumieme polymér skryštalinitou 50 % až 75 í, spravidla 55 < až 65 <.

Pod pojmom kryštalinita rozumieme hmotový alebo mólový zlomok kryštalickej fázy v poly-mere definovaný rovnicou:

V = X . vc + (1 - X). vA kde V, a V* sú molové alebo specifické objemy polyméru, kryštalickej fázy a amorfnej, tojest nekryštalickej fázy a X je kryštalinita.

Pod pojmom kryštalická fáza rozumieme fázu tvořená kryštalmi.

Pod pojmom kryštality rozumieme oblasti polymérnej štrukťúry s vysokým stupňom usporia-danosti znamenajúcim lokálnu anizotropiu vlastností.

Kryštality zanikajú nad určitou teplotou označovanou! ako teplota topenia kryštalitov,ktorá v případe polyetylénu činí spravidla 110 °C až 140 °C a v případe polypropylénu činíspravidla 160 °C až 176 °C.

Vytváranie náterov nanášaním horúcej taveniny vysokokryštalinických polymérov extrúzioua jej ochladením sa totiž pri v praxi vyžadovaných rýchlostiach vytvárania náterov střetáváso závažným nedostatkom, ktorým je nehomogenná hrúbka nátěru. To ovsem znamená alebo znehodno 3 214251 tenie materiálov obsahujúcich takto vytvořený nátěr obzvlášt výrazné pri následnom vytváraníoddelovacej vrstvy na báze silikónov v dosledku mimoriadne vysokej ceny silikónov, alebo zní-ženie efektivnosti týchto postupov alebo znížením ich rýchlosti odstraňujúcim nehomogénnosthrůbky nátěru alebo potřebou včlenenia dalších nákladných postupov a zariádení popísanýchnapříklad v patentových spisech USA 3 547 682 a 3 700 525 do postupu vytVárania nátěru naná-šením horúcej tavenihy vysokokryštalinických olefinických polymérov extrúziou ajej ochla-dením. V oblasti spSsobov výroby oddělovacích materiálov vytváraním oddelovacieho nátěru nabáze silikónov na nosnom materiále připadne i dalej upravenom znamená vyššie uvedený trendrast významu postupov pri k.torých sa vytváranie týchto náterov uskutečňuje nanášanim silikó-nov vo formě vodných disperzií a ich vysušením alebo nanášanim silikónov vo formě silikónov sostopercentným, obsahom tuhých látok a ich vytvrdením, pričom pod pojmom silikony so stopercent-ným obsahom tuhých látok rozumieme silikony pozostávajúce spravidla z polydiorganosiloxánu sobsahom reaktívnych spravidla vinylových skupin, katalyzátora na báze komplexu přechodovéhokovu spravidla titánu, železa alebo platiny a sietovacieho činidla a pod pojmom vytvrdenierozumieme prebehnptie sietovacích reakcií medzi jednotlivými komponentami silikónov so sto-percentným obsahom, tuhých látok působením zvýšených teplot, spravidla teplot v rozmedzí 120 °Caž 160 ÓC. ;

Je len prirodzené, že tieto postupy zvýrazňujú potřebu vysokej tepelnej stability pred-náteru na báze olefinických polymérov obsiahnutého v oddelovacom materiále. Je tiež prirodze-ňé, že vytváranie Oddelovacieho nátěru na báze silikónov nanášanim silikónov so stopercentnýmobsahom tuhých látok zvýrazňuje požiadavku dosahovania homogenněj hrůbky prednáteru na báze vy-sokokryštalinických olefinických polymérov vytváraného nanášanim taveniny olefinických poly-mérov extrúziou a jej ochladením, vzhladom na mimoriadne vysoká cenu silikónov so stoper-centným obsahom tuhých látok a na skutečnost, že pre zabezpečenie ich požadovaného oddelova-cieho účinku je žiadúce, aby plošná hmotnost oddelovacieho nátěru na báze silikónov činila 2 20,2 až 3 g/'m , s výhodou 0,5 až 1,5 g/m .

Patentový spis USA č. 3 403 045 popisuje oddělovací materiál obsahujúci nosný materiálpředstavovaný papierom, prednáter na báze olefinických polymérov představovaný polyetylénoma oddělovací nátěr na báze silikónov. Nevýhodou oddelovacieho materiálu popísaného v uvede-nom patente je skutočnodst, že napriek určitému možnému zlepšeniu mechanických vlastnostíoddelovacieho materiálu danému prítomnostou prednáteru na báze olefinických polymérov před-stavovaných polyetylénom v ňom neumožňuje dosiahnutie vysokej tepelnej odolnosti vyžadovanejvyššie popísanými použitiami tohoto materiálu, nakolko teplota topenia v ňom obsiahnutéhopolyetylénu činí 105 až 135 °C.

Nevýhodami spásobu výroby popísaného oddelovacieho materiálu vytváraním prednáteru anásledné oddelovacieho nátěru na nosnom materiále sú v případe, že v ňom obsiahnutý polyetylénje představovaný polyetylénom s nízkou kryštalinitou, to znamená polyetylénom s teplotou to-penia 105' až 115 °C, obtiažnost vytvárania oddelovacieho nátěru niektorým z vyššie popísanýchsposobov vyhovujúcich z ekologického hladiska a v případe, že v ňom obsiahnutý polyetylén jepředstavovaný vysokokryštalinickým polyetylénom, to znamená polyetylénom s teplotou topenia 214251 4 125 až 135 °C, obtiažnost vytvárania prednáteru na báze olefinických polymérov nanášaním ho-rúcej taveniny vysokokryštalinického polyetylénu extrúziou a jej ochladením, ktorej neže-latelné dSsledky, konkrétné zníženie efektivnosti výroby, potřeba dodatečných zariadení apostupov, ako i následné obtiaže pri vytváraní oddelovacieho nátěru sú popásané vyššie.

Niektoré z uvedených nevýhod oddelovacicn mateřiálov a spésobu ich výroby popásaných vuvedenom patente sú odstraněné vo spisu ZSSR 337 457, v ktorom sú popásané oddelovacie mate-riály obsahujúce nosný materiál představovaný papierom, prednáter na báze olefinických poly-mérov představovaný vysokokryštalinickým polyetylénom a oddělovací nátěr na báze silikónov. V případe posledně uvedených oddělovacích materiálov možno sice předpokládat určité ví-tané zvýšenie ich tepelnej stability daná prítomnostou vysokokryštalinického polyetylénu vnich, ich nevýhodou však ostává ohraničenie ich tepelnej odolnosti hraničnou teplotou topeniavysokokryštalinického polyetylénu 135 °C a teda rozsah ich aplikovatelnosti pre vyššie popá-sané významné použitia oddělovacích materiálov.

Nevýhodou sposobu výroby oddelovacieho materiálu popásaného v uvedenom patente vytvára-ním prednáteru a následné oddelovacieho nátěru na nosnom materiále ostává obtiažnost vytvore-nia prednáteru na báze olefinických polymérov extrúziou horúcej taveniny vysokokryštalinickéhopolyetylénu a jej ochladením, ktorej nežeiatelné. následky, konkrétné zníženie efektivnosti vý-roby, potřeba dodatočných zariadení a postupov a nadměrná spotřeba silikónov na následné vy-tváranie oddelovacieho nátěru na báze silikónov sú popásané vyššie.

Vyššie popásané nevýhody oddělovacích materiálov obsahujúcich nosný materiál, prednáterna báze olefinických polymérov a oddělovací nátěr na báze silikónov, sú odstránené oddělova-cím materiálom obsahujúcim nosný materiál, prednáter na báze olefinických polymérov a oddělo-vací nátěr na báze silikónov podlá vynálezu, ktorého podstatou je, že v ňom obsiahnutý pred-náter na báze olefinických polymérov je tvořený zmesou vysokokryštalinického polypropylénu anízkokryštalinického polyetylénu v hmotnostnom pomere 75 : 25 až 85 : 15. Tým, že prednáterna báze olefinických polymérov obsiahnutý v oddelovacom materiále a materiáloch· podlá vynále-zu je tvořený zmešou vysokokryštalinického polypropylénu a nízkokryštalinického polyetylénu sav dosledku jeho vysokej mechanickej pevnosti a tepelnej stability danej tepelnou stabilitoua mechanickou pevnostou v ňom obsiahnutého vysokokryštalinického polypropylénu zabezpečí že-laný komplex funkčných vlastností oddělovacích materiálov podlá vynálezu daný ich vyššiepopísanými aplikáciami.

Podobné sa tiež v dosledku vysokej tepelnej stability prednáteru na báze olefinickýchpolymérov obsiahnutého v oddělovacích materiáloch podlá vynálezu danej vysokou tepelnou sta-bilitou v ňom obsiahnutého vysokokryštalinického polypropylénu zabezpečí možnost uskutočňo-vania výroby oddelovacieho materiálu podlá vynálezu vytváraním prednáteru a následné odde-lovac,ieho nátěru na nosnom substráte dalej popísanými z ekologického hladiska vyhovujúcimi 'sposobmi. Tým, že výroba oddělovacích materiálov obsahujúcich nosný materiál, prednáter na bázeolefinických polymérov a oddělovací nátěr na báze silikónov podlá vynálezu vytváraním pred-náteru a následné oddelovacieho nátěru na nosnom materiále uskutočňovaným v případe prednáte-ru na báze olefinických polymérov nanášaním ich horúcej taveniny extrúziou a jej ochladením 5 214Ž51 a v případe oddelovacieho nátěru na báze silikónov alebo nanášením silikónov vo formě ichvodných disperzií a ich vysušením alebo nanášením silikónov vo formě silikónov so stopercent-ným obsahom tuhých látok a ich vytvrdením sa uskutočňuje nanášanim horúcej taveniny zmesi vy-sokokryštallnického polypropylénu a nízkokryštalinického polyetylénu v hmotovom pomere 75 : 25až 85 : 15 extrúziou na nosný materiál a jej následným ochladením sa v důsledku vhodnostitokových vlastnosti horúcej taveniny zmesi vysokokryštalinického polypropylénu a nizkokryšta-linického polyetylénu v hmotovom pomere 75 s 25 až 85 : 15 pre nanášanie extrúziou danej prí-tomnostou nízkokryštalinického polyetylénu v danej zmesi a prostredníctvom umožnenia vytvára-nia nátěru s homogennou hrúbkou i při v praxi požadovaných rýchlostiach vytvárania nátěruzabezpečí vysoká efektivnost výroby oddelovacieho materiálu pódia vynálezu ako i nízká spo-třeba surovin a odstránenie potřeby dodatočných zariadení a postupov. Příklad 1 o

Na nosném materiále predstavovanom papierom na termoplasty s plošnou hmotnostou 60 g/m sa pri použití běžného extrúdera pre nanášanie polyetylénu s hubicou šířky 0,40 mm a medzerou*· medzi hubicou extrúdera a miestom styku horúcej taveniny s nosným papierom rovnou 14 cm prirýchlosti 180 m/min. nanášanim horúcej taveniny s teplotou 310 °C zmesi s tavným indexom Či-niacim 42 g/10 min. pri teplote 230 °C a vytlačovacej sile 23 N tvorenej vysokokryštalinickýmpolypropylénom s kryštalinitou 95 %, objemovou hmotnosřou 907 kg/m3 a tavným indexom Siniacim46 g/10 min. pri 230 °C a 23 N a nízkokryštalinickým polyetylénom s kryštalinitou 58 %, obje-movou hmotnostou 917 kg/m3 a indexom toku taveniny Siniacim 20 g/10 min. pri 190 °C a 21,2 Nv hmotovom pomere 78 : 22 extrúziou a'následným ochladením vytvořeného materiálu přechodemcez chladiaci válec vytvořil prednáter na báze olefinických polymérov s plošnou hmotnostou20 g/m2.

Na povrchu prednáteru takto vytvořeného materiálu sa na natieracom zariadení pri rýchlosti120 m/min. nanášanim silikónov so stopercontným obsahom tuhých látok představovaných zmesoureaktívneho polydialkylsiloxánu, siefovacieho činidla a katalyzátora v hmotnostnom pomere100 : 3 : 0,4 pomocou systému valcov a vystavením vzniknutého materiálu prúdiacemu horúcemu vzduchu s teplotou 160 °C na dobu 6 sec vytvořil oddělovací nátěr na báze silikónov s plošnou' 2 hmotnostou 0,8 g/m .

Uvedeným sp^sobom vytvořený oddělovací materiál s plošnou hmotnostou <0,8 g/m2 a pev-o nostou v tahu rovnom 860 N/m obsahujúci nosný materiál představovaný papierom na termoplastys plošnou hmotnostou.60 g/m2, prednáter na báze olefinických polymérov představovaný zmesouvysokokryštalinického polypropylénu a nízkokryštalinického polyetylénu v hmotovom pomere78 : 22 s plošnou hmotnostou 20 g/m a oddělovací nátěr ne báze silikonov s plošnou hmotno-stou 0,8 g/m2 bol použitý na výrobu na tlak citlivých produktov přenosovou technikou. Privyťváraní nátěru na tlak citlivého lepidla nanášením horúcej taveniny na tlak citlivého le-pidla tvořeného zmesou termoplastického kaučuku a živice na zvýšenie lepkavosti pri teplote180 °C na povrch oddelovacieho nátěru popísaného oddelovacieho materiálu extrúziou sa nepozo-rovalo porušenie oddelovacieho materiálu, podobné ako pri vytváření na tlak citlivého pro-duktu laminováním oddelovacieho materiálu s náterom na tlak citlivého lepidla plošnej hmot- 214251 6 2 2nosti 24 g/m s papierom na etikety plošnej hmotnosti 86 g/m , pri jeho nášlednom vysekávanía převíjení. Příklad 2

Na zařiadení popisanom v příklade 1 sa na polyesterovom korde s plošnou hmotnostou 40g/m2 3 pri řýchlosti 160 m/min. nanášaním horúcej taveniny s teplotou 305 °C zmesi s tavnýmindéxom činiacim 30 g/10 min. pri teplote 230 °C a vytlačovacéj sile 23 n tvorenej vysoko-krystalinickým polypropylénom s kryštalinitou 98 %, objemovou hmotnostou 908 kg/m a tavnýmindexom činiacim 4,2 g/10 min. pri 230 °C a 23 N a nízkokryštalinickým polyetylénom s kryšta-linitou 56 %, objemovou hmotnostou 916 kg/rn^ a tavným indexom činiacim 40 g/10 min. pri 190 ° a 21,2 N v hmotnostnom pomere 82 : 18 ěxtrúziou a následným ochladením vytvořeného materiálu , , - 2vytvořil prednateř na baze olefinických polymerov s plošnou hmotnostou 28 g/m .

Na povrchu prednéteru takto vytvořeného materiálu sa po úpravě tohoto povrchu korónovýmvýbojom, nanášaním silikónov vo formě vůdnej disperzie získanej zmiešaním 50 %nej disperziereaktívneho polyalkylarylsiloxánu) 35 %-nej vodnej disperzie sietovaciěho činidla a vody vhmotovom pomere 20 : 3 : 77 a ich vysušením prúdiacim vzduchom s teplotou 160 °C vytvořiloddělovací nátěr na báze silikónov s plošnou hmotnostou 1,2 g/m2.

Uvedeným sposobom vytvořený oddělovací materiál s plošnou hmotnostou 69,2 g/m obsahu-2 júci nosný materiál představovaný polyesterovým kordom s plošnou hmotnostou 40 g/m , predna- ter na báze olefinických polymérov představovaný zmesou vysokokryštalinického polypropylénu- 2 a nízkokryštalinického polyetylénu v hmotovom pomere 82 : 18 s plošnou hmotnostou 28 g/m 2 ' a oddělovací nátěr na báze silikónov s plošnou hmotnostou 1,2 g/m bol použitý na výrobu fo-lie z mákčeného polyvinylchloridu želatináciou plastisólu na báze zmesi polyvinylchloridu a,dioktylftalátu.

Na rozdiel od bežne používaného oddelovacieho materiálu umožnil vyššie popísaný oddělo-vací materiál bez jeho porušenia zvýsenie teploty želatinácie na 165 °C a teda zníženie dobyželatinácíe plastisólu na 20 sekund, čím sa zvýšila rýchlost výroby folie o 21 %. Z vysokokryštalinických polypropylénov možno pre uskutočnenie vynálezu použit polypro-pylény s kryštalinitou 75 až. 100 %, výhodnejšie s kryštalinitou 85 %. až 99 %, ktorých obje- 3 3 3 3 mová hmotnost činí 890 kg/m až 910 kg/m , výhodnejšie 901 kg/m až 909 kg/m a ktorých tavnýindex pri teplote 230 °C a vytlačovacéj sile. 23 N činí 2 g/10 min. až· 80 g/10 min., výhodnéj-šie 4 g/lOmin. až 48 g/10 min. Z nlzkokryšťalinických polyetylénov možné pre. uskutočnenie vynálezu využit polyetylény srkryštalinitou 50 % až 75 %, výhodnejšie s kryštalinitou 55 % až 65 %, ktorých objemová 3 3 3 3 hmotnost činí 915 kg/m až 928 kg/m , výhodnejšie 917 kg/m až .923 kg/m a ktorých tavnýindex pri teplota 190 °C a vytlačovacéj sile 21,2 N činí 7 g/10 min. až 200 g/10 min., výhod-nejšie 20 g/10 min. až 120 g/10 min.

Je len prirodzené, že zmes vysokokryštalinického polypropylénu a nízkokryštalinickéhopolyetylénu obsiahnutá v prednátere na báze olefinických polymérov obsiahnutom v oddelovacommateriále podlá vynálezu može obsahovat i jednu alebo viacero látok zo skupiný tvorenej před-

Claims (1)

1. 7 214251 nostne mazadlami, iniciátormi a antioxidantami, například stearát vápenatý, 2,5-dimetyl-2,5-di/terč. butylperoxy/hexán a 2,6-di-terc. butyl-4-metylfenol, obecne však platí, že ich celkovýobsah je menší ako 1 % hmotové vzhladom na hmotnost olefinických polymérov. PREDMET VYNALEZU Oddělovací materiál obsahujúci nosný materiál, prednáter na báze olefinických polymérova oddělovací nátěr na báze silikónov vyznačený tým, že v ňom obsiahnutý prednáter na báze ole-finických polymérov je tvořený zmesou vysokokryštalinického polypropylénu a nízkokryštalinického polyetylénu v hmotnostnom pomere 75 : 25 až 85 : 15. - ' 4 ·' Cena: 2,40 Kčs Vytiskly Moravské tiskařské závody, provoz 12, Leninova 21, Olomouc