PL112121B1 - Method of coating plastic foils for printing and drawing thereon purposes - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania na foliach z tworzyw sztucznych powlok do druku i kreslenia. Powloki te chlona tusz, atrament i farbe drukarska, dzieki czemu filie te nadaja sie do celów poligraficznych, kartograficznych i kreslarskich.Znane dotychczas materialy poligraficzne oraz kalki techniczne sa to wyroby oparte na celulozie lub na foliach z tworzyw sztucznych zmatowionych chemicznie, mechanicznie lub radiacyjnie. Inne rozwiazanie, to zastosowanie powlok zawierajacych nienasycone polimery ulegajace wolnorodnikowej polimeryzacji. Przykla¬ dem moze byc lakier otrzymany przez zmieszanie poliestru z trójakrylanem^trójmetylolopropanem. Utwardzanie powloki nastepuje przez naswietlenie cisnieniowa lampa rteciowa. Bardzo dobra adhezje do folii z tworzyw sztucznych takich jak: politereftalan etylenu, polipropylen, wykazuja usieciowane poliuretany, zwlaszcza po wstepnym przygotowaniu powierzchni tych folii przez dzialanie promieniowania o wysokiej energii np. naswie¬ tlanie promieniami 7. Otrzymywanie struktury poliuretanów jest mozliwe, gdy co najmniej jeden z reagentów ma wiecej niz dwie grupy funkcyjne. Reagentem tym moze byc substrat poliolowy lub izocyjanian. Najczesciej skladnikiem powodujacym usieciowanie mieszaniny reakcyjnej jest wielofunkcyjny izocyjanian. Stosowane sa zwlaszcza trójizocyjanian trójfenylometanu oraz oligomeryczny addukt trójmety lolopropanu i dwi^izocyjanu to- luilenu.Jako skladniki poliolpwe powlok poliuretanowych umywane sa poliestry lub kopoliestry. Zastosowanie znalazly poliestry i kopoliestry kwasów aromatycznych: tereftalowego, izoftalowego i ftalowego; alifatycznych: maleinowego, adypinowego i sebacynowego, otrzymywane z odpowiednich kwasów lub ich bezwodników w re¬ akcji z nadmiarem glikoli: etylenowego i polietylenowego, neopentylowego, propylenowego i polipropylenowego oraz glikolu 1,6-heksylowego. Stwierdzono, ze adhezja powloki poliuretanowej do folii w duzym stopniu zalezy od rodzaju kwasu uzytego do syntezy poliestru. Szczególnie dobra przyczepnoscia odznaczaja sie powloki2 112 121 otrzymane z poliestrów zawierajacych minimum 40% molowych reszt kwasu tereftalowego.Jako wypelniacze powlok poligraficznych znalazly zastosowanie CaC03 krzemionka koloidalna, talk (AI2O3), kaolin. Sposród pigmentów najczesciej stosowane sa pigmenty nieorganiczne: Ti02, ZnO, litopon, zólcien zelazowa i sadza.W celu lepszej homogenizacji zawiesiny pigmentów i wypelniaczy w roztworze polimeru stosuje sie srodki dyspergujace i powierzchniowo czynne, takie jak: dyspergatory silikonowe, czwartorzedowe sole amoniowe, wyzsze kwasy tluszczowe, lecytyne.Dla poprawienia druku stosuje sie srodki antyelektrostatyczne, np. czwartorzedowe sole amoniowe oraz higroskopijne sole nieorganiczne korzystnie chlorek wapniowy, co zostalo opisane w polskim opisie patentowym nr 89445.Wszystkie znane dotychczas sposoby posiadaly szereg wad utrudniajacych wykorzystanie powlekanych folii do celów kreslarskich, poligraficznych i kartograficznych, a zwlaszcza wady te nie zezwalaly na uniwersal¬ nosc ich stosowania. Do wad tych zaliczyc trzeba: zbytnia twardosc powierzchni, co powodowalo szybkie stepianie sie lub niszczenie drogich przyrzadów kreslarskich; niewielka chlonnosc farb i tuszów, co powodowalo koniecznosc stosowania specjalnych, cennych tuszów czy farb; niedostateczna przyczepnosc powlok do podloza tworzywowego, co powodowalo liczne odpryski przy wykonywaniu kreslen.Celem wynalazku bylo opracowanie takiego sposobu otrzmywania powlok do druku i kreslenia na foliach z tworzyw sztucznych, które charakteryzowalyby sie uniwersalnoscia zastosowan, nie powodowaly zniszczenia przyrzadów kreslarskich, a takze posiadalyby wysoka adhezje do podloza tworzywowego.Cel ten spelniaja transparantowe lub pigmentowane powloki otrzymane sposobem wedlug wynalazku, w których stosuje sie roztwory poliestrów przedluzanych dwufunkcyjnymi izocyjanianami i zakonczonych gru¬ pami hydroksylowymi i/lub nasyconych zywic poliestrowych zawierajacych ewentualnie pierscienie aromatyczne i zakonczonych grupami hydroksylowymi oraz montmorylonit modyfikowany organicznie zawierajacy korzys¬ tnie grupy aminowe, a takze niewielkie ilosci roztworów zywic winylowych i/lub akrylowych, z ewentualnym dodatkiem wielofunkcyjnych izocyjanianów.W sposobie wedlug wynalazku przygotowuje sie 15—30% roztwór poliestru przedluzanego dwufunkcy¬ jnymi izocyjanianami i zakonczonego grupami hydroksylowymi i/lub nasyconej zywicy poliestrowej zawierajacej ewentualnie pierscienie aromatyczne i zakonczonej grupami hydroksylowymi w mieszaninie znanych rozpuszczal¬ ników organicznych. Jako poliester przedluzany dwufunkcyjnymi izocyjanianami stosowany jest korzystnie produkt polikondensacji kwasu adypinowego z glikolem etylenowym i/lub dwuetylenowym, a jako srodek prze¬ dluzajacy dwuizocyjanian toluilenu. Do roztworu tego dodaje sie montmorylonit modyfikowany organicznie zawierajacy korzystnie grupy aminowe w ilosci 5—50 czesci wagowych na 100 czesci wagowe uzytego poliestru i ewentualnie 1—80 czesci wagowych pigmentu lub barwnika w stosunku do 100 czesci wagowych uzytego poliestru.Oddzielnie przygotowuje sie 6—15% roztwór zywicy winylowej, korzystnie otrzymanej z polioctanu winylu i/lub zywicy akrylowej, korzystnie kopolimeru metakrylanu butylu z kwasem metakrylowym w mieszaninie zna¬ nych rozpuszczalników organicznych. Po zmieszaniu oba roztwory dysperguje sie razem przy szybkosci 100—10000 obr/min w czasie 20—30 minut i nastepnie ewentualnie dodaje sie wielofunkcyjny utwardzacz izo- cyjanianowy w ilosci 10—50 czesci wagowych w stosunku do 100 czesci wagowych uzytego poliestru. Cala mieszanina jest homogenizowana przez dalsze 30—60 minut. Otrzymana w ten sposób kompozycje nanosi sie recznie lub automatycznie przy pomocy powlekarki nozowej lub specjalnych walców na foJie z tworzywa sztu¬ cznego, korzystnie z politereftalanu etylenu, tworzac warstwe o grubosci ponizej 0,2 mm. Folie pokryta ta kompozyqa kondycjonuje sie w temperaturze pokojowej lub przesuwajac przez piec lub komore ogrzewana promiennikami podczerwieni w czasie 15 minut — 24 godzin. Mieszanine powlekajaca mozna stosowac bez doda¬ tku utwardzacza, otrzymujac w ten sposób powloke elastyczna i zmywalna za pomoca rozpuszczalników organi¬ cznych, co umozliwia stosowanie jej jako warstwy korekcyjnej.Dodatek utwardzacza do mieszaniny powlekajacej powoduje otrzymanie powloki charakteryzujacej sie stabilnoscia ksztaltu, odpornej na dzialanie czynników atmosferycznych i chemicznych oraz podwyzszonej tem¬ peratury.Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w przykladach wykonania: Przyklad I. 8 g 60% roztworu polioctanu winylu znanego pod nazwa handlowa Movilith 60, produkcji firmy Hoechst (RFN), rozpuszcza sie w 40 g acetonu, a 20 g zywicy poliestrowej przedluzanej dwufunkcyjnym izocyjanianem i zakonczonej grupami hydroksylowymi, znanej pod nazwa handlowa Iponil T—1, produkcji ZCh „Zachem" w Bydgoszczy rozpuszcza sie w 150 g chloroformu, dodaje sie 5 g montmorylonitu modyfikowanego organicznie i zawierajacego grupy aminowe, znanego pod nazwa handlowa Bentone 27, produkcji firmy Steetley Chemicals (W. Brytania), 15 g kaolinu i calosc homogenizuje sie przez 20 minut przy szybkosci 8000 obro¬ tów/min. Uzyskany roztwór saczy sie przez bibule filtracyjna na cisnieniowym filtratorze, a nastepnie dokladnie miesza sie z 10 g trójfunkcyjnego izocyjanianu znanego pod nazwa handlowa Izocyn PT-100, produkcji ZCh112 121, 3 „Zachom" w Bydgoszczy. Otrzymana mieszanine powlekajaca nanosi sie na folie z politereftalanu etylenu za pomoca powlekarki nozowej o wielkosci szczeliny pozwalajacej na uzyskanie powloki o grubosci 0,08 mm z szybkoscia przesuwu tasmy 100 mm/sek. Powlekana folie suszy sie promiennikami podczerwieni. Uzyskana w ten sposób folia nadaje sie do celów poligraficznych, kartograficznych i kreslarskich.Przyklad II. 12,0 g kopolimeru metakrylanu butylu z kwasem metakrylowym, znanego pod nazwa handlowa „Osolan KL" produkcji ZCh „Oswiecim" rozpuszcza sie w 60,0 g octanu etylu i oddzielnie 30,0 g nasyconej zywicy poliestrowej zawierajacej w strukturze pierscienie aromatyczne, zakonczonej grupami hydro¬ ksylowymi, znanej pod nazwa handlowa „Izokol 102", produkcji ZCh „Zachem" w Bydgoszczy, rozpuszcza sie w 200,0 g chloroformu, dodaje sie 4g montmorylonitu modyfikowanego organicznie, znanego pod nazwa hand¬ lowa Bentone 38, produkcji firmy Steetley Chemicals (W. Brytania), 20 g kaolinu i 30 g Ti02. Calosc homogeni¬ zuje sie przez 30 minut w mlynku koloidalnym przy szybkosci 1000 obrotów na minute i uzyskany roztwór saczy sie przez filtr cisnieniowy, a nastepnie dokladnie miesza sie z 5,0 g trójfunkcyjnego izocyjanianu znanego . pod nazwa handlowa „Izocyn PT—100", produkcji ZCh „Zachem" w Bydgoszczy. Otrzymana mieszanine powle¬ kajaca nanosi sie na folie z politereftalanu etylenu korzystajac z automatycznej powlekarki. Uzyskuje sie w ten sposób powloke o grubosci 0,1 mm. Powleczona folie poddaje sie kondycjonowaniu w temperaturze 50°C w czasie5 godzin. Nadaje sie ona do celów reprograficznych i kreslarskich.Przyklad III. Mieszanine powlekajaca wytworzono w sposób opisany w przykladzie II, z ta róznica, ze nie uzyto do jej usieciowania izocyjanianu trójfunkcyjnego. Mieszanina ta powlekano folie polipropylenowa po uprzednim przygotowaniu jej powierzchni przez naswietlanie jej promieniami. Do powlekania stosowano auto¬ matyczna powlekarke. Otrzymano powloke o grubosci 0,12 mm. Folie kondycjonowano w warunkach poda¬ nych w przykladzie II.Przyklad IV. Mieszanine powlekajaca wytworzono w sposób opisany w przykladzie II, z ta róznica, ze nie stosowano roztworu polioctanu winylu. Mieszanina ta powlekano folie z politereftalanu etylenu, stosujac reczna powlekarke nozowa. Otrzymano powloke o grubosci 0,1 mm. Folie suszono po pocieciu na arkusze, w temperaturze pokojowej w czasie 24 godzin.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania na foliach z tworzyw sztucznych powlok do druku i kreslenia, znamienny ty m,ze przygotowuje sie 15—30% roztwór poliestru przedluzonego dwufunkcyjnym izocyjanianem i zakonczo¬ nego grupami hydroksylowymi i/lub nasyconej zywicy poliestrowej zawierajacej ewentualnie pierscienie aromaty¬ czne, zakonczonej grupami hydroksylowymi, do którego dodaje sie liczac na 100 czesci wagowych uzytego poliestru 5—50 czesci wagowych montmorylonitu modyfikowanego organicznie, zawierajacego korzystnie grupy aminowe, 10—150 czesci wagowych wypelniaczy mineralnych i ewentualnie 1—80 czesci wagowych barwnika lub pigmentu oraz oddzielnie przygotowany 6—15% roztwór zywicy winylowej i/lub akrylowej w mieszaninie znanych rozpuszczalników organicznych, nastepnie mieszanine obu roztworów dysperguje sie przy szybkosci 100—10000 obr/min. w czasie 5—30 minut i ewentualnie dodaje sie wielofunkcyjny sieciujacy srodek izocyjania- nowy w ilosci 10—50 czesci wagowych w stosunku do uzytego poliestru homogenizujac cala mieszanine przez 30—60 minut, po czym tak otrzymana kompozycje nanosi sie recznie lub automatycznie na folie z tworzywa sztucznego, korzystnie politereftalanu etylenu, tworzac warstwe o grubosci ponizej 0,2 mm i pokryta folie kon- dycjonuje sie w czasie od 15 minut do 24 godzin, w temperaturze od temperatury pokojowej do 120°C. 2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze jako roztwór zywicy winylowej stosuje sie 50—60% roztwór polioctanu winylu, a jako roztwór zywicy akrylowej stosuje sie roztwór kopolimeru metakrylanu butylu i kwasu metakrylowego. 3. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze jako poliester przedluzany dwufunkcyjnym i izo¬ cyjanianami stosuje sie poliadypinian etylenowy ilub dwuetylenowy, a jako srodek przedluzajacy dwuizocyjanian toluilenu. 4. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze jako trójfunkcyjny izocyjanian stosuje sie produkt reakcji dwuizocyjanianu toluilenu z trójmetylolopropanem w stosunku molowym 3:1. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania na foliach z tworzyw sztucznych powlok do druku i kreslenia, znamienny ty m,ze przygotowuje sie 15—30% roztwór poliestru przedluzonego dwufunkcyjnym izocyjanianem i zakonczo¬ nego grupami hydroksylowymi i/lub nasyconej zywicy poliestrowej zawierajacej ewentualnie pierscienie aromaty¬ czne, zakonczonej grupami hydroksylowymi, do którego dodaje sie liczac na 100 czesci wagowych uzytego poliestru 5—50 czesci wagowych montmorylonitu modyfikowanego organicznie, zawierajacego korzystnie grupy aminowe, 10—150 czesci wagowych wypelniaczy mineralnych i ewentualnie 1—80 czesci wagowych barwnika lub pigmentu oraz oddzielnie przygotowany 6—15% roztwór zywicy winylowej i/lub akrylowej w mieszaninie znanych rozpuszczalników organicznych, nastepnie mieszanine obu roztworów dysperguje sie przy szybkosci 100—10000 obr/min. w czasie 5—30 minut i ewentualnie dodaje sie wielofunkcyjny sieciujacy srodek izocyjania- nowy w ilosci 10—50 czesci wagowych w stosunku do uzytego poliestru homogenizujac cala mieszanine przez 30—60 minut, po czym tak otrzymana kompozycje nanosi sie recznie lub automatycznie na folie z tworzywa sztucznego, korzystnie politereftalanu etylenu, tworzac warstwe o grubosci ponizej 0,2 mm i pokryta folie kon- dycjonuje sie w czasie od 15 minut do 24 godzin, w temperaturze od temperatury pokojowej do 120°C.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze jako roztwór zywicy winylowej stosuje sie 50—60% roztwór polioctanu winylu, a jako roztwór zywicy akrylowej stosuje sie roztwór kopolimeru metakrylanu butylu i kwasu metakrylowego.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze jako poliester przedluzany dwufunkcyjnym i izo¬ cyjanianami stosuje sie poliadypinian etylenowy ilub dwuetylenowy, a jako srodek przedluzajacy dwuizocyjanian toluilenu.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze jako trójfunkcyjny izocyjanian stosuje sie produkt reakcji dwuizocyjanianu toluilenu z trójmetylolopropanem w stosunku molowym 3:1. PL