MXPA01000129A

MXPA01000129A - Hoja de liberacion para utilizarse con sistemas de uretano reactivo de componentes multiples y metodo para su elaboracion.

Info

Publication number: MXPA01000129A
Application number: MXPA01000129A
Authority: MX
Inventors: Judith I Glassock
Original assignee: Warren S D Services Co
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2002-04-24
Also published as: WO2000002669A1; PT1098715E; CA2334698C; JP3606809B2; KR100445439B1; AU4413499A; JP2002520183A; US6861024B2; ES2234262T3; CN1151896C; CA2334698A1; US20020076500A1; AU750016B2; BR9911892A; TR200100033T2; EP1098715B9; US6355343B1; KR20010079516A; NZ508672A; HK1037340A1

Abstract

Se expone una hoja flexible de liberacion compuesta que proporciona una superficie de replicacion con un efecto superficial deseado y un metodo para la fabricacion de esta hoja de liberacion. La hoja de liberacion es adecuada para utilizarse en sistemas de vaciado de uretano reactivo de componentes multiples. La invencion proporciona ademas hojas flexibles de liberacion compuesta que tienen una primera capa funcional de recubrimiento de acrilico que contiene el efecto superficial deseado y una segunda capa de recubrimiento de liberacion de silicona que cubre a la capa funcional de recubrimiento de acrilico.

Description

HOJA DE LIBERACIÓN PARA UTILIZARSE CON SISTEMAS DE URETANO REACTIVO DE COMPONENTES MÚLTIPLES Y MÉTODO PARA SU ELABORACIÓN ANTECEDENTES DB LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con una hoja flexible de liberación compuesta que proporciona una superficie de replicación con un efecto de superficie deseado. De manera más particular, la presente invención se relaciona con una hoja de liberación compuesta que proporciona una superficie de replicación con un efecto de superficie deseado para utilizarse en sistemas de uretano reactivo de componentes múltiples. La presente invención se relaciona además con un método para la elaboración de esta hoja de liberación. El término "efecto de superficie", como se utiliza aquí, pretende abarcar: grabados, texturas o patrones de relieve tridimensional y, esencialmente, acabados planos, como por ejemplo, acabado de espejo muy brillante. Existe una variedad de procesos en donde una hoja o película plástica se forma en una hoja de liberación o contra la misma y entonces se separa de la hoja de liberación después del enfriado o curado para fijar el material plástico. El curado, cuando es necesario, puede llevarse a cabo por medio de calor, por catalización con peróxido, por radiación ultravioleta (UV) o por radiación con haz de electrones. La hoja de liberación proporciona una superficie desde la cual el material plástico fijo puede ser separado fácilmente e imparte a la superficie del material plástico la calidad de acabado de la superficie de liberación. Por ejemplo, puede proporcionarse una superficie de textura deseada en la superficie del material plástico mediante la formación del material plástico sobre la hoja de liberación o contra la misma, que tiene una superficie texturizada que es la imagen de espejo de la superficie texturizada deseada. Un ejemplo de estos procesos de formación es el "colado", en donde un material resinoso, como por ejemplo cloruro de polivinilo o resina de poliuretano, en un estado fluido, es depositado o "colado" sobre la superficie de la hoja de liberación, calentado, curado y enfriado para consolidar el material resinoso en una película continua de autosoporte y se separa de la hoja de liberación. La hoja de liberación está provista normalmente con un efecto de superficie deseado, como por ejemplo, de alto brillo, texturización o de configuración en relieve y el efecto de superficie se replica en la película colada. Un método de colado más especializado incluye el uso de sistemas de uretano reactivos de componentes múltiples tales como el material resinoso. En general, los materiales de colada de poliuretano están formados por la reacción de un diisocianato y un poliol para formar un uretano. Las propiedades de película del poliuretano pueden adaptarse a usos finales específicos variando las proporciones y la química de los componentes de poliol y diisocianato. La mayoría de los poliuretanos se utilizan en la forma "pura" o de pre-reacción. Los uretanos reactivos de componentes múltiples, sin embargo, no se hacen prerreaccionar antes del colado. Los componentes de poliol y diisocianato, así como otros aditivos tales como reticuladores y aceleradores, se aplican al substrato como entidades individuales. La reacción ocurre in si tu . Las hojas de liberación para utilizarse en los procesos de colado antes descritos se elaboran normalmente recubriendo, tratando o impregnando una hoja de papel u otro substrato con un recubrimiento de liberación comprendido de materiales como: polimetilpenteno, polipropileno, polifluorocarbonos, aceite de silicona, resinas de silicona termoestables, y otros agentes de liberación convencionales. Los efectos de superficie en la hoja de liberación se proporcionan en forma convencional por cualquiera de entre una variedad de técnicas. El recubrimiento de liberación puede secarse hasta un brillo de superficie lisa, o pueden proporcionarse efectos superficiales en el recubrimiento como texturización o relieve, por medios mecánicos aplicados ya sea a la superficie del papel antes del recubrimiento o al papel después de que se aplica el recubrimiento. La Patente de los Estados Unidos No. 4,289,821 (Gray et al . ) y la Patente de los Estados Unidos No . 4,322,450 (Gray et al.) exponen técnicas para producir efectos superficiales en un recubrimiento de liberación sobre una hoja de liberación para utilizarse en procesos de colado. Un método expuesto comprende aplicar un recubrimiento de un material curable con radiación de haz de electrones a una superficie de un substrato de alma, presionar el lado recubierto del substrato contra una superficie de replicación que tiene el efecto superficial deseado para hacer que el recubrimiento se conforme a la superficie de zreplicación, irradiar el recubrimiento con radiación de haz de electrones para curar el recubrimiento y separar el substrato de la superficie de replicación con el recubrimiento curado adherido al substrato. La superficie de replicación es, de preferencia, un rodillo de metal ya sea con un patrón grabado en su superficie o con una superficie lisa muy pulida. Una ventaja importante de esta técnica es que el patrón o acabado de la superficie de replicación se reproduce en el recubrimiento curado esencialmente con un 100% de fidelidad. Esta técnica permite la replicación de patrones muy finos, como grano de madera y grano de piel, en la superficie de un colado plástico sobre la hoja de liberación. Las Patentes de los Estados Unidos Nos. 4,311,766 (Mattor) y 4,327,121 (Gray) exponen composiciones de recubrimiento curables por haz de electrones que comprenden materiales funcionales de acrílico y agentes de liberación de silicona. Estos recubrimientos pueden utilizarse, por ejemplo, en los procesos descritos en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 4,289,821 y 4,322,450, para reproducir una superficie de replicación en una hoja de liberación prácticamente con un 100% de fidelidad. Las hojas de liberación que utilizan recubrimiento de liberación funcionales de acrílico se han utilizado con éxito en sistemas de colado que emplean por ejemplo, cloruro de polivinilo o poliuretano de prerreacción. Estas hojas de liberación, sin embargo, normalmente no proporcionan propiedades de liberación adecuadas cuando se utilizan con sistemas de colado de uretano reactivo de componentes múltiples. Algunas hojas de liberación trabajan bien con sistemas de colado de uretano reactivo de componentes múltiples, tales como hojas de liberación fabricadas a partir de polipropileno extruido o poli -4 -metil penteno. Estas hojas de liberación tienden, sin embargo, a carecer de la fidelidad de replicación lograda por las hojas de liberación descritas en las patentes antes mencionadas. Persiste la necesidad de hojas de liberación que proporcionen una superficie de replicación con un efecto superficial deseado prácticamente de 100% de fidelidad para utilizarse en sistemas de colado de uretano reactivos de componentes múltiples.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona hojas flexibles de liberación compuesta que proporcionan una superficie de replicación con un efecto superficial predeterminado. La invención proporciona además hojas flexibles de liberación compuesta para utilizarse en sistemas de colado de uretano reactivo de componentes múltiples. La invención proporciona además hojas flexibles de liberación compuesta que tienen una primera capa funcional de recubrimiento de acrílico que contiene el efecto superficial deseado y una segunda capa de recubrimiento de liberación de silicona acuosa que sobreyace en la capa funcional de recubrimiento de acrílico. La invención proporciona también métodos para elaborar estas hojas flexibles de liberación compuesta. En un aspecto, la invención proporciona una hoja flexible de liberación compuesta que comprende: a) un substrato; b) una capa funcional de recubrimiento de acrílico proporcionada sobre por lo menos una superficie del substrato, que contiene un efecto superficial predeterminado; y c) una capa de recubrimiento de liberación de silicona provista sobre la capa funcional de recubrimiento de acrílico de manera que mantenga la continuidad de la capa de recubrimiento de liberación de silicona con aceptable liberación de una película de colado de la capa de recubrimiento de liberación de silicona y alteración límite del efecto superficial predeterminado. Las modalidades preferidas incluyen una o más de las siguientes características: El substrato es papel. El recubrimiento funcional de acrílico es, de preferencia, un recubrimiento funcional de acrílico polimerizado de haz de electrones. El recubrimiento funcional de acrílico comprende, de preferencia, un oligómero de acrilato, un monómero seleccionado de un grupo que consiste de acrilato monofuncional, acrilato multifuncional y mezclas de los mismos, y 2% en peso total o menos, del recubrimiento sólido de un agente de liberación de siloxano. El agente de liberación de siloxano es, de preferencia, un agente de liberación de siloxano aminofuncional . El agente de liberación de siloxano aminofuncional es, de preferencia de menos de 1%, con más preferencia, de menos de 0.25% y con la máxima preferencia, completamente retirado del recubrimiento funcional de acrílico. La capa de recubrimiento de liberación de silicona comprende, de preferencia, alcohol de polivinilo en una cantidad no mayor a 90 partes, un recubrimiento en emulsión de siloxano organofuncional reactivo en una cantidad no mayor de 90 partes, de 10 a 20 partes de un catalizador seleccionado de un grupo que consiste de complejo de platino y complejo de estaño y de 2 a 12 partes de un agente de humectación superficial no iónico que contiene modificador de liberación de siloxano organofuncional reactivo complejo. El agente de humectación superficial no iónico es, de preferencia, un agente de humectación de copolímero de glicol y silicona. El catalizador es, de preferencia, un catalizador complejo de platino. El término "partes", como se utiliza aquí, significa partes sobre una base de sólidos secos. En otro aspecto, la invención proporciona un método para la fabricación de una hoja flexible de liberación compuesta, mediante: a) la aplicación de una capa funcional de recubrimiento de acrílico a un substrato; b) la presión del lado recubierto del substrato contra una superficie de replicación para hacer que el recubrimiento se conforme con la superficie de replicación; c) el curado de la capa funcional de recubrimiento de acrílico; d) la separación del substrato recubierto curado de la superficie de replicación; e) la aplicación de una capa de recubrimiento de liberación de silicona sobre la capa funcional de recubrimiento de acrílico; y f) el curado de la capa de recubrimiento de liberación de silicona. Los métodos preferidos incluyen una o más de las siguientes particularidades. El paso de presionar y el paso de curar se efectúan en forma simultánea. El primer paso de curar se logra, de preferencia, por curado por radiación, con más preferencia, por curado por radiación con haz de electrones. El paso de aplicar se efectúa, de preferencia, mediante el recubrimiento con pulverizador de aire comprimido. Otras características y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, de los dibujos y de las reivindicaciones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una sección transversal lateral, esquemática de una porción de una hoja de liberación de la invención. La Figura 2 es una gráfica que muestra el brillo de 60° de una película colada sobre la superficie de la hoja de liberación de la invención, como una función de la cantidad de alcohol de polivinilo en la película; y La Figura 3 es una gráfica que muestra el valor de liberación de un polímero colado desde la superficie de hojas de liberación, como una función del número de veces que las hojas de liberación son reutilizadas .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Haciendo referencia a la Figura 1, una hoja 10 de liberación comprende un substrato 11, una capa 12 de recubrimiento funcional de acrílico polimerizado provista en una superficie del substrato y que proporciona un efecto superficial deseado y una capa 13 de recubrimiento de liberación de silicona provisto sobre la capa 12 de recubrimiento funcional de acrílico polimerizado. La hoja 10 de liberación proporciona una superficie de replicación con un efecto superficial deseado prácticamente al 100% de fidelidad para utilizarse en sistemas de colado de uretano reactivo de componentes múltiples. En breve, la capa 12 de recubrimiento polimerizado comprende, de preferencia, un oligómero de acrilato, un monómero monofuncional, un monómero multifuncional para reticulación y un agente de liberación de siloxano al 2% o menos de peso total del recubrimiento polimerizado . Los oligómeros de acrilato preferidos incluyen uretanos acrilatados, epoxis, poliésteres, acrílicos y siliconas. El oligómero contribuye prácticamente a las propiedades finales del recubrimiento. Las personas con pericia en la práctica de la técnica son cuidadosas en la manera de seleccionar los oligómeros apropiados para lograr las propiedades finales deseadas. Las propiedades finales deseadas para la hoja de liberación de la invención requieren normalmente de un oligómero que proporcione flexibilidad y durabilidad. Una amplia variedad de oligómeros de acrilato se encuentran disponibles comercialmente de UCB Chemicals Corporation, como Ebecryl 6700, 4827, 3200, 1701 y 80 y de Sartomer Company, Inc., como SB-500. Los monómeros monofuncionales típicos incluyen: ácido acrílico, N-vinilpirrolidona, (etoxietoxi) etil acrilato o isodecil acrilato (IDA) . De preferencia el monómero monofuncional es isodecil acrilato. El monómero monofuncional actúa como un diluyente, es decir, disminuye la viscosidad del recubrimiento y aumenta la flexibilidad del recubrimiento. Entre los ejemplos de monómeros monofuncionales se incluyen: SR-395 y SR-440, disponibles de Sartomer Company, Inc. y Ebecryl 111, disponible de UCB Chemicals Corporation.

Normalmente, los monómeros multifuncionales utilizados para propósitos de reticulación son: triacrilato de trimetilolpropano (TMPTA) , triacrilato de gliceril propoxilado (PGTA) , diacrilato de tripropilenglicol (TPGDA) y diacrilato de dipropilenglicol (DPGDA) . De preferencia, el monómero multifuncional se selecciona del grupo que consiste de TMPTA, TPGDA y de mezclas de los mismos. El monómero multifuncional preferido actúa como un reticulador y proporciona la capa curada con resistencia de solvente. Entre los ejemplos de monómeros multifuncionales se incluyen: SR-9020, SR-351, SR-9003 y SR-9209 fabricados por Sartomer Company, Inc. y TMPTAN-N, OTA-480 y DPGDA fabricados por UCB Chemicals Corporation. La composición puede incluir una silicona reactiva o no reactiva, de preferencia un siloxano aminofuncional, como un agente de liberación. El agente de liberación se añade para asegurar la liberación del recubrimiento funcional de acrílico de la superficie de replicación que imparte el efecto superficial deseado al recubrimiento polimerizado. Los siloxanos se encuentran disponibles comercialmente, de Goldschmidt Chemical Corp., por ejemplo: TEGO Glide ZG-400 y TG RC-704, de Dow Corning Corporation, por ejemplo 2-8577 Fluid y de UCB Chemicals Corporation, por ejemplo, Ebecryl 350. La composición puede incluir también aditivos.

Los aditivos típicos incluyen: pigmentos, agentes de carga, agentes de desespumación, promotores de adhesión, agentes de aplanamiento, agentes de humectación, estabilizadores y agentes de deslizamiento. Además, pueden incluirse: aditivos para el control de viscosidad tales como sílice coloidal o solventes volátiles, o materiales de textura superficial, por ejemplo, granos de almidón o sílice. Más aún, pueden incluirse pigmentos o materiales de carga como: carbonato de calcio, dióxido de titanio, arcilla, sílice y lo semejante, para reducir costos del recubrimiento o para crear un efecto opaco. Si se utiliza radiación ultravioleta para curar el recubrimiento funcional de acrílico, el recubrimiento también debe incluir un fotoiniciador, por ejemplo Ebecryl BPO y Ebecryl 7100, comercialmente disponibles de UCB Chemical Corporation. De preferencia, el recubrimiento 12 funcional de acrílico comprende, antes del curado, de 10 a 50 partes del oligómero de acrilato, de 20 a 60 partes del monómero monofuncional, por ejemplo, acrilato de isodecilo, de 20 a 60 partes del monómero multifuncional, seleccionado de un grupo que consiste de TMPTA, TPGDA y de mezclas de los mismos y un agente de liberación de siloxano aminofuncional al 2% o menos en peso total del recubrimiento funcional de acrílico. Con mayor preferencia, el agente de liberación de siloxano aminofuncional está a menos de 1% y de mayor preferencia a menos de 0.25% en peso total del recubrimiento funcional acrílico. Cuando el agente de liberación de siloxano aminofuncional se añade en cantidades mayores al 2% en peso total, la capa 13 de recubrimiento de liberación de silicona no se adhiere apropiadamente a la capa 12 de recubrimiento funcional de acrílico. Además, las características de dispersión de recubrimiento del recubrimiento de silicona acuoso son afectadas, dando por resultado una liberación inaceptable y efectos de superficie estéticamente indeseables. A fin de que la capa 13 de recubrimiento de liberación de silicona se adhiera adecuadamente al recubrimiento funcional de acrílico, el recubrimiento funcional de acrílico no sólo debe: (a) contener tan poco como sea posible de un agente de liberación de silicona y permitir al mismo tiempo que el recubrimiento funcional de acrílico se libere desde la superficie que le imparte su efecto superficial, por ejemplo, 2% o menos en peso total del recubrimiento funcional de acrílico, pero también (b) la capa 13 de recubrimiento de liberación de silicona debe contener una cantidad suficiente de un agente de humectación superficial no iónico que contenga grupos polioxietileno para permitir que la capa de recubrimiento de liberación de silicona humedezca prácticamente la superficie de la capa 12 de recubrimiento funcional de acrílico, por ejemplo, por lo menos al 3% en peso seco total del recubrimiento de liberación de silicona. El alcohol de polivinilo es el aglutinante de recubrimiento para el recubrimiento de liberación de silicona. El alcohol de polivinilo también se utiliza para ajustar el brillo de la hoja de liberación y, por consecuencia, el brillo del producto final. El alcohol de polivinilo se encuentra comercialmente disponible de Air Products and Chemicals, Inc., por ejemplo, Airvol 107, de E.l. du Pont de Nemours and Company, por ejemplo, Elvanol 71-30 y de Hoechst Celanese Corporation, por ejemplo Mowiol 30-92. Juntos, la emulsión de silicona, el catalizador de silicona y, opcionalmente, el modificador de liberación de silicona confeccionan un sistema de liberación de silicona que controla las propiedades de liberación de la hoja de liberación. El recubrimiento de emulsión de siloxano organofuncional reactivo es el componente de liberación primario y proporciona propiedades de liberación estables. El modificador de liberación de siloxano organofuncional reactivo complejo opcional puede incluirse para ajustar la liberación de la película desde la superficie de la hoja de liberación. El catalizador de silicona acelera el curado de la capa de liberación de silicona. Entre los ejemplos de recubrimientos de emulsión de siloxano organofuncional reactivos se incluyen: Syloff 22 y Syloff 7910 fabricados por Dow Corning Corporation y PC-188 fabricado por Rhodia Silicones North America. Entre los ejemplos de modificadores de liberación de siloxano organofuncional reactivos complejos se incluyen: Syloff 7921 fabricado por Dow Corning Corporation y PC-191 fabricado por Rhodia Silicones North America. Los ejemplos de catalizadores adecuados incluyen Catalyst 164, un catalizador complejo de estaño y Syloff 7922, un catalizador complejo de platino, disponibles de Dow Corning Corporation y el PC-95, un catalizador de complejo de platino, disponible de Rhodia Silicones North America. De preferencia, el catalizador es un catalizador de complejo de platino. Un catalizador de complejo de platino es el preferido porque puede obtenerse menor viscosidad del revestimiento y menor nivel de sólidos de recubrimiento sin rompimiento de la emulsión, que afecta la continuidad de la superficie de liberación, dando por resultado una liberación indeseable y efectos superficiales estéticamente indeseables. Más aún, la menor viscosidad y menor cantidad de sólidos permite la aplicación de recubrimientos muy delgados, disminuyendo al mínimo la alteración de la topografía del recubrimiento funcional de acrílico subyacente.

El recubrimiento de liberación de silicona, utilizado para formar la capa 13 de recubrimiento de liberación de silicona comprende: 90 partes o menos de alcohol de polivinilo, con más preferencia, 70 partes o menos; 100 partes o menos de un modificador de liberación de siloxano organofuncional, reactivo complejo, con más preferencia de 50 a 90 partes; 90 partes o menos de un recubrimiento de emulsión de siloxano organofuncional reactivo, con más preferencia, 50 partes o menos; de 10 a 20 partes de un catalizador seleccionado de un grupo que consiste de complejo de platino y de complejo de estaño, y de 2 a 12 partes (del 3 al 20% en peso seco total del recubrimiento de liberación de silicona) de un agente de humectación superficial no inónico que contiene grupos polioxietileno, con más preferencia, de 4 a 8 partes. De preferencia, el agente de humectación no inónico es un agente de humectación de copolímero de glicol y silicona. Para lograr dispersión apropiada del recubrimiento de silicona sobre el recubrimiento funcional de acrílico, debe utilizarse por lo menos el 3% de un agente de humectación superficial no inónico que contenga grupos polioxietileno. Cuando el agente de humectación no iónico se añade en cantidades de menos del 3% en peso seco total, la tensión superficial del recubrimiento de silicona continúa siendo mayor que la tensión superficial del recubrimiento funcional de acrílico, creando, en general, dispersión escasa. La dispersión escasa da por resultado valores de liberación inaceptables y características pobres de estética. Cuando el agente de humectación no iónico se añade en cantidades mayores al 20% en peso seco total, pueden aparecer defectos, descritos en forma diversa como "variopinto", "cráteres" y "ojos de pescado", en el mismo recubrimiento de silicona. Los defectos a su vez, dan por resultado características de estética inaceptables. Los agentes de humectación superficiales no iónicos adecuados incluyen alcoholes de poliéter alquilarilo y, de preferencia, agentes de humectación de copolímero de glicol y silicona. Los ejemplos de agentes de humectación de copolímero de glicol y silicona incluyen Q2-5211 y Q2-5212, fabricados por Dow Corning Corporation. Los ejemplos de alcoholes de poliéter alquilarilo incluyen Tritón TX-100 y Tritón TX-15 fabricados por Union Carbide. Los efectos superficiales pueden caracterizase porque se clasifican en dos grupos: (1) un efecto superficial que consiste de un patrón superficial, por ejemplo, la piel simulada con un grano fino o un acabado de espejo como piel patente simulada, que tiende a tener alto brillo; y (2) un efecto superficial que consiste de un patrón profundo, por ejemplo, una piel simulada con arrugas pronunciadas, que tiende a tener poco brillo. El brillo de la hoja de liberación se indica por el brillo de 60° de una película vaciada sobre su superficie, y que se indica en adelante como "brillo de película" . Una película de polivinilo se dispersa sobre la superficie de hoja de liberación en un grosor consistente y después se cura suficientemente en un horno. La película se separa entonces de la hoja de liberación. El brillo de la superficie de la película que contiene efecto superficial deseado impartido por la hoja de liberación medido en un ángulo de 60° utiliza un medidor de brillo, como por ejemplo, el medidor de brillo Progloss fabricado por Hunter Associates Laboratory, Inc. Para un tipo determinado de efecto superficial, la cantidad de alcohol de polivinilo en el recubrimiento de liberación de silicona tiene el mayor efecto sobre el brillo del producto final, según se mide por el brillo de película. La Figura 2 muestra los datos de brillo de película como una función de partes de alcohol de polivinilo en el recubrimiento de liberación de silicona, como se proporciona en el Cuadro 1. La cantidad tanto del modificación de liberación de siloxano organofuncional reactivo complejo como del recubrimiento de emulsión de siloxano organofuncional reactivo tienen efectos más pequeños pero no insignificantes, sobre el brillo de película.

Cuadro 1 Por lo tanto, para un efecto superficial con alto brillo, por ejemplo mayor o igual a brillo de película 20, el recubrimiento de liberación de silicona comprende, de preferencia, menos de 45 partes de alcohol de polivinilo y de 50 a 80 partes de un modificador de liberación de siloxano organofuncional reactivo complejo. Para un efecto superficial con bajo brillo, por ejemplo, menor o igual a brillo de película 4, el recubrimiento de liberación de silicona comprende, de preferencia, de 25 a 70 partes de alcohol de polivinilo, de 60 a 90 partes de un modificador de liberación de siloxano organofuncional reactivo complejo y 20 partes o menos de un recubrimiento de emulsión de siloxano organofuncional reactivo. El tipo de efecto superficial deseado, el patrón superficial o profundo, afecta también el peso de recubrimiento del recubrimiento funcional de acrílico porque es esta capa la que proporciona la superficie de replicación. Un patrón más profundo requerirá una capa más gruesa del recubrimiento funcional de acrílico. Los valores de altura de rugosidad promedio, según se determina utilizando el Perfilómetro Sheffield fabricado por Giddings & Lewis Sheffield Measurement, proporciona una indicación de la profundidad del patrón. Por lo tanto, para un patrón superficial, por ejemplo, de 290 micropulgadas (7.4 µm) , el peso de recubrimiento del recubrimiento funcional de acrílico es de preferencia de 25 a 35 libras/3300 pies2 (37 a 52 g/m2) . Para un patrón profundo, por ejemplo de 725 micropulgadas (18.4 µm) , el peso de recubrimiento del recubrimiento funcional de acrílico es de preferencia, de 35 a 55 libras/3300 pies2 (52 a 81 g/m2) . Es muy importante controlar el peso de recubrimiento de la capa 13 de recubrimiento de liberación de silicona por diversas razones. Si el peso de recubrimiento es demasiado bajo, la continuidad de la superficie de liberación podría interrumpirse, dando por resultado una liberación inaceptable. Por otra parte, si el peso del recubrimiento es demasiado alto, el efecto superficial del recubrimiento funcional de acrílico subyacente podría alterarse, dando por resultado una fidelidad significativamente menor al 100%. De preferencia, el peso de recubrimiento del recubrimiento de liberación de silicona es menor a 2.5 libras/3300 pies2 (3.7 g/m2) . Más aún, el brillo de película es afectado por el peso de recubrimiento. Por lo tanto, para un efecto superficial con bajo brillo, el peso de recubrimiento de la capa 13 de recubrimiento de liberación de silicona es, con la más preferencia, de 0.5 a 1.5 libras/3300 pies2 (0.7 a 2.2 g/m2) . Para un efecto superficial con alto brillo, el peso de recubrimiento de la capa 13 de recubrimiento de liberación de silicona es, con la máxima preferencia, de 1.0 a 2.5 libras/3300 pies2 (1.5 a 3.7 g/m2). El Cuadro 2 muestra que no existe diferencia significativa en los valores de altura de rugosidad promedio, antes y después de que se aplica la capa de recubrimiento de liberación de silicona y que se mantiene el alto nivel de fidelidad. Prácticamente no hay cambio en la topografía de la capa 12 de recubrimiento funcional de acrílico subyacente con la adición de la capa 13 de recubrimiento de liberación de silicona.

Cuadro 2 Nota: Valores de altura de rugosidad promedio medidos con Perfilómetro Sheffield; Los valores son un promedio de 20 lecturas; y El peso de recubrimiento de la capa de recubrimiento de liberación de silicona es de 1.1 libras/3300 pies2 (1.6 g/m2) .

La invención proporciona una variedad de propiedades ventajosas. La hoja de liberación funciona como un molde temporal y normalmente se reutiliza una variedad de veces antes de ser desechado. Los valores de liberación en el Cuadro 3 son generados por la separación de una película de vaciado desde la superficie de la hoja de vaciado que utiliza un probador de liberación Osgood-Sutermeister. El probador proporciona una medición comparativa de la energía requerida para separar una muestra de película de 3.8 cm por 7.7 cm. Los datos de liberación de reuso se generan midiendo la energía de liberación después de un número predeterminado de vaciados sobre la misma hoja de liberación. Con cada reuso, los valores de liberación normalmente aumentan, alcanzando eventualmente valores de liberación inaceptables. La Figura 3 gráfica los datos proporcionados en el Cuadro 3. Para simular la liberación de sistemas de vaciado de uretano reactivo de componentes múltiples, se vació una película de poliuretano aromático de liberación difícil sobre la hoja de liberación. Los valores de liberación de la hoja de liberación de la invención permanecen relativamente planos mientras que los valores para la hoja control aumentan con el reuso. El control es una hoja de liberación convencional conocida para liberar sistemas de vaciado de uretano reactivo de componentes múltiples. Los valores de liberación de reuso estables mejoran de productividad porque no se requieren cambios en el proceso en respuesta a los cambios en la liberación.

Cuadro 3 Otra propiedad de la invención es la ausencia de un cambio en la liberación después del curado. Las hojas de liberación de silicona requieren a menudo una prueba de liberación "envejecida" porque la liberación cambiará mientras el recubrimiento de silicona continúa hasta curarse completamente después de la fabricación. Las propiedades de liberación de la hoja de liberación de la invención permanecen prácticamente constantes después del curado. La falta de este cambio de liberación después del curado permite una valoración de liberación válida de la hoja de liberación durante la producción. El substrato 11 puede ser cualquier tipo de substrato semejante a una hoja, por ejemplo, papel, hoja de aluminio metálico y película plástica, de preferencia papel. El substrato debe ser, en general, impermeable a la penetración del recubrimiento funcional de acrílico para aumentar al máximo la eficiencia del recubrimiento funcional de acrílico. El substrato es, de preferencia, papel con un recubrimiento base para evitar la penetración del recubrimiento funcional de acrílico. Con más preferencia, el recubrimiento base es un recubrimiento de arcilla en un peso de recubrimiento de aproximadamente 6 libras/3300 pies2 (8.9 g/m2). El método más preferido para aplicar y curar el recubrimiento funcional de acrílico que proporciona el efecto superficial deseado se expone en las antes mencionadas Patentes de los Estados Unidos Nos. 4,289,821 y 4,322,450. En breve, el método comprende aplicar un recubrimiento de una composición curable por radiación de haz de electrones (el recubrimiento funcional de acrílico) a una superficie de una trama de papel, presionar el lado recubierto del papel contra una superficie de replicación que tiene el efecto superficial deseado para hacer que el recubrimiento se conforme a la superficie de replicación, irradiar el recubrimiento con radiación de haz de electrones para curar el recubrimiento y separar el papel de la superficie de replicación con el recubrimiento curado adherido al papel . La superficie de replicación es de preferencia, un rodillo de metal ya sea con un patrón grabado en su superficie o una superficie lisa altamente pulida. La superficie de replicación se proporciona, de preferencia, en el recubrimiento mediante una superficie rotativa sin fin, como por ejemplo, un rodillo, tambor u otra superficie cilindrica, que pueda hacerse girar en un dispositivo de curado por haz de electrones y, si se desea, una estación de recubrimiento. El recubrimiento puede aplicarse directamente al papel, antes de que el papel se acople al rodillo o puede aplicarse directamente al rodillo, en cuyo caso el papel se presiona contra el rodillo cubierto. El recubrimiento funcional de acrílico puede ser curado por recubrimiento térmico, radiación de haz de electrones o por radiación UV. Se prefiere la radiación de haz de electrones porque puede, no sólo penetrar substratos opacos como papel, sino también los recubrimientos de grosor requeridos para ciertos patrones deseados. Otras formas de curado por radiación como la radiación UV sólo pueden penetrar substratos ópticamente transparentes y no en recubrimientos gruesos . Las unidades de radiación por haz de electrones útiles en la presente invención están fácilmente disponibles y consisten normalmente de un transformador capaz de aumentar gradualmente el voltaje de linea y un acelerador de electrones. En un tipo de máquina, los electrones son generados desde un filamento sencillo o de fuente de radiación puntual y barridos electromagnéticamente para atravesar el objeto recubierto. En otro tipo de máquina, los electrones son generados en una cortina desde un multifilamento o filamento extendido que puede irradiar el ancho total de la superficie sin la necesidad de barrido. Toda la estación de curado está contenida en un recinto forrado de plomo para evitar que la radiación salga del área de la estación de curado. Es común, cuando los cubrimientos de curado con unidades de radiación con haz de electrones el seguir pasos para eliminar el oxigeno de la superficie del recubrimiento. En el aparato presente, puede aplicarse una atmósfera de nitrógeno. Entre los fabricantes de unidades de radiación con haz de electrones se incluyen: Energy Sciences, Inc. y RPC Industries . El recubrimiento de liberación de silicona puede aplicarse mediante una variedad de técnicas de recubrimiento. Los ejemplos de técnicas de recubrimiento incluyen, de manera irrestricta: cuchilla curva, escuadra de bisel, varilla, rodillo, estancia corta, recubrimiento de cortina, cuchilla de aire y pulverizador de aire comprimido. La invención requiere de una capa delgada del recubrimiento de liberación de silicona para mantener prácticamente el 100% de fidelidad y la estética del efecto superficial en la capa de acrílico subyacente y para mantener la continuidad de la superficie de liberación de silicona para asegurar características de estética uniformes y liberación aceptable. Consecuentemente, la tecnología de recubrimiento más preferida es la de pulverizador de aire comprimido que proporciona una capa de recubrimiento delgada pero uniforme. El recubrimiento de liberación de silicona puede curarse mediante una variedad de técnicas de curado. Entre los ejemplos de técnicas de curado se incluyen: convección, conducción, luz infrarroja y combinaciones de los mismos. Independientemente del método de curado, es muy importante obtener curado de silicona suficiente. El curado de silicona inadecuado afectará, no sólo la liberación posterior al curado, sino también a los valores de liberación de reuso y al brillo de película. Aunque los tiempos y temperaturas de curado variarán dependiendo del producto en particular y del equipo de proceso, debe mantenerse una temperatura de trama mínima de 335°F (168°C) para curado apropiado . La Figura 3 muestra el efecto del curado . no apropiado sobre los valores de liberación en reuso.

Claims

REIVINDICACIONES :

1. Una hoja de liberación que proporciona un efecto superficial predeterminado para utilizarse en vaciado de replicación de composiciones curables, la hoja comprende : a) un substrato; b) una capa funcional de recubrimiento de acrílico proporcionada sobre por lo menos un superficie del substrato, que contiene el efecto superficial; y c) una capa de recubrimiento de liberación de silicona provista sobre la capa funcional de recubrimiento de acrílico, de manera que mantenga continuidad de la capa de recubrimiento de liberación de silicona con aceptable liberación de una película colada a partir de la capa de recubrimiento de liberación de silicona y con alteración límite del efecto superficial predeterminado.

2. La hoja de liberación según la reivindicación 1, en donde la capa funcional de recubrimiento de acrílico comprende un oligómero de acrilato y un monómero seleccionados de un grupo que consiste de: acrilatos monofuncionales, acrilatos multifuncionales y mezclas de los mismos.

3. La hoja de liberación según la reivindicación 2, en donde la capa funcional de recubrimiento de acrílico comprende de 10 a 50 partes de un oligómero de acrilato, de 20 a 60 partes de un monómero monofuncional, de 20 a 60 partes de un monómero multifuncional, seleccionados de un grupo que consiste de: TMPTA, TPGDA y de mezclas de los mismos, y un agente de liberación de siloxano aminofuncional al 2% o menos en peso total del recubrimiento, las partes están sobre una base de sólidos secos.

4. La hoja de liberación según la reivindicación 1 ó 3 , en donde la capa funcional de recubrimiento de acrílico comprende además 2% o menos en peso total del recubrimiento de un agente de liberación de siloxano.

5. La hoja de liberación según la reivindicación 1 ó 3 , en donde la capa funcional de recubrimiento de acrílico comprende 2% o menos en peso total del recubrimiento de un agente de liberación de siloxano aminofuncional .

6. La hoja de liberación según la reivindicación 1 ó 3, en donde la capa funcional de recubrimiento de acrílico está prácticamente libre de un agente de liberación de siloxano aminofuncional .

7. La hoja de liberación según la reivindicación 1 ó 3, en donde la capa de recubrimiento de liberación de silicona contiene alcohol de polivinilo en una cantidad no mayor a 90 partes, un recubrimiento de emulsión de siloxano organofuncional reactivo en una cantidad no mayor a 90 partes, un catalizador seleccionado de un grupo que consiste de complejo de platino y de complejo de estaño, en una cantidad de 10 a 20 partes y un agente de humectación superficial no iónico que contiene grupos de polioxietileno en una cantidad de 2 a 12 partes, las partes están sobre una base de sólidos secos.

8. La hoja de liberación según la reivindicación 7, en donde la capa de recubrimiento de liberación de silicona contiene además un modificador de liberación de siloxano organofuncional, reactivo, complejo.

9. La hoja de liberación según la reivindicación 7, en donde el catalizador es un catalizador de complejo de platino.

10 La hoja de liberación segun la reivindicación 7, en donde el agente de humectación superficial no iónico que contiene grupos polioxietileno es un agente de humectación de copolímero de glicol y eilicona.

11. La hoja de liberación según la reivindicación 7, en donde la capa de recubrimiento de liberación de silicona comprende 70 partes o menos de alcohol de polivinilo, de 50 a 90 partes de un modificador de liberación de siloxano organofuncional, reactivo complejo, 50 partes o menos de un recubrimiento de emulsión de siloxano organofuncional reactivo y de 4 a 8 partes de un agente de humectación de copolímero de glicol y silicona, las partes están sobre una base de sólidos secos.

12. La hoja de liberación según la reivindicación 1 ó 3 , en donde la capa funcional de recubrimiento de acrílico tiene un patrón profundo y un peso de recubrimiento seco de 52 a 81 g/m2.

13. La hoja de liberación según la reivindicación 1 ó 3 , en donde la capa funcional de recubrimiento de acrílico tiene un patrón superficial y un peso de recubrimiento seco de 37 a 52 g/m2.

14. La hoja de liberación según la reivindicación 7, en donde el peso de recubrimiento seco de la capa de recubrimiento de liberación de silicona es de menos de 3.7 g/m2.

15. La hoja de liberación según la reivindicación 7, que tiene un efecto superficial que imparte un alto brillo a un vaciado de película sobre la hoja de liberación, en donde la capa de recubrimiento de liberación de silicona comprende menos de 45 partes de alcohol de polivinilo y de 50 a 80 partes de un modificador de liberación de siloxano organofuncional, reactivo, complejo.

16. La hoja de liberación según la reivindicación 15, en donde el peso de recubrimiento seco de la capa de recubrimiento de liberación de silicona es de 1.5 a 3.7 g/m2.

17. La hoja de liberación según la reivindicación 7, que tiene un efecto superficial que imparte un bajo brillo a un vaciado de película sobre la hoja de liberación, en donde la capa de recubrimiento de liberación de silicona comprende de 25 a 70 partes de alcohol de polivinilo, de 60 a 90 partes de un modificador de liberación de siloxano organofuncional reactivo complejo y 20 partes o menos de un recubrimiento de emulsión de siloxano organofuncional reactivo, las partes están sobre una base de sólidos secos.

18. La hoja de liberación según la reivindicación 17, en donde el peso de recubrimiento seco de la capa de recubrimiento de liberación de silicona es de 0.7 a 2.2 g/m2.

19. Un método para elaborar una hoja de liberación que proporciona un efecto superficial deseado para utilizarse en curado de replicación de sistemas curables y que comprende : a) aplicar una capa funcional de recubrimiento acrílico a un substrato; b) presionar el lado recubierto del substrato contra una superficie de replicación para hacer que el recubrimiento se conforme a la superficie de replicación; c) curar la capa funcional de recubrimiento de acrílico; d) separar el substrato recubierto curado de la superficie de replicación; e) aplicar una capa de recubrimiento de liberación de silicona sobre la capa funcional de recubrimiento de acrílico; y f) curar la capa de recubrimiento de liberación de silicona.

20. El método según la reivindicación 19, en donde el paso de presionar y el paso de curado funcional del acrílico se efectúan en forma simultánea.

21. El método según la reivindicación 19, en donde el paso del curado funcional de acrílico se logra por curado por radiación.

22. El método según la reivindicación 21, en donde el curado por radiación es curado por radiación con haz de electrones .

23. El método según la reivindicación 19, en donde el paso de aplicar la capa de recubrimiento de liberación de silicona se efectúa mediante recubrimiento por pulverizador de aire comprimido.

24. El método según la reivindicación 19, en donde el paso del curado para la capa de recubrimiento de liberación de silicona mantiene una temperatura de trama mínima de 168 °C.