Пленочное изделие с покрытием

Союз Соеетснни Соцрюннстнчеснни Респубнннтет - (32) 04, 08,75 С 08 Т ударственный коми СССР лам нзобретени и открытий(088, публнновано 15,03.80, Бюллетень М 10ата Опбликования ойнсйння 15,03,80 72) Авторы изобретения Иностранцы ей Артур Келли и (Великобритания) джер он Роберт Вилсон Иностранная фирмаИмпериал Кемикал Индастриз Лимитед (Великобритания)Заявитель(54) ПЛЕНОЧНОЕ ИЗДЕЛИЕ С ПОКРЫТИЕМ о иэ- плен- алата Известно получение пленочногделия с покрытием, включающегоку-подложку из полиэтилентерефти полимерное покрытие 111 .В качестве покрытий используют 5полимеры, герметизирующиеся при нагреве: бутадиен , метилметакрилат,бутадиенметилметакрилат стирола, метилметакрилат метакриловой кислоты.Однако этот способ не предусматри- Ювает введения грунтовочных сополимеров, необходимых для улучшения адгезии функциональных покрытий к поверхности полиэфирной пленки .Целью изобретения является улучшение адгезии между пленкой-подложкой и наносимыми на нее функциональными покрытиями и снижение электризуемости.Поставленная цель достигаетсятем, что в пленочном изделии с покрытием, включающем пленку-подножку изполиэтилентерефталата и полимерноепокрытие, полимерное покрытие выполнено в виде грунтовочного слоятолщиной 001-20 мкм, предпочтительно 0,02-0,05 мкм, из сополимера5-10 мол. В глицидилметакрилата,40-80 мол.В, предпочтительно 5080 мол.В,смеси зтилакрилата и метил- ф метакрилата и 1-60 мол. В, предпочтительно 1-40 мол. В, акрилонитрила. Кроме того, пленка-подложка выполнена из биаксально ориентированной термореактивной полизтилентерефталатной пленки, полимерное покрытие выполнено из сополимера, дополнительно содержащего до 15 мол.В, предпочтительно 1-5 мол.В, оксиэтилметакрилата, а сополимер содержит 30- 50 мол.В этилакрилата и 20-50 мол.В метилметакрилата.Грунтовочные сополимеры согласно изобретению обеспечивают адгезию к полиэтилентерефталатной пленке и к функциональным покрытиям, таким как термопластические и термореактивные акриловые лаки, целлюлозные лаки, поливинилацетатпропионат целлюлозы.Эпоксигруппа сомономера глицидилметакрилата служит .для сшивания грунтовочного сополимера, тем саум обеспечивая барьер против проникновения органических растворителей, которые могут грименяться для нанесения функциональных покрытий на грунтовочный слой. Акрилонитриловый сомо- номер также эффективно препятствует проникновению растворителя. Высоко- полярная цианидная группа акрилонитрила также является особенно эффективной для обеспечения ацгезии к полярным функциональным покрытиям, например ацетату целлюлозы. Дополнительным преимуществом грунтовочного слоя является его сопротивляемость аккумуляции статического заряда.Структурирование улучшается в присутствии гидрофильного акрилового или метакриллового сомономера, так как гидрофильная группа может сшиваться с эпоксидной группой глицнцилметакрилата и обеспечивать нужные барьерные свойства. Присутствие подобного гидрофильного мономера в грунтовочном сополимере также повышает сцепление грунтовочного слоя с функциональным гидрофильным покрытием, нанесенным на слой грунтовки, например частично гидролизованный поливинилацетат, и уменьшает склонность многих покрытий, в особенности 2 О структурированных, к растрескиванию при контакте с некоторыми растворителями, например с ацетоном.Эффективный интервал содержания сомономеров - 1-5 мол,Ъ акрилового или метакрилового мономера, содержащего функциональную группу, например оксиалкилметакрилата, до 40 мол, Ъ акрилонитрила и 50-80 мол. Ъ метили/или этилэфиров акриловой и/или 30 метакриловой кислот. Более высокий процент эфиров метакриловой кислоты и акрилонитрила приводит к получению более твердых или жестких грунтовочных слоев, менее поддаюшихся действию растворителей, применяемых при нанесении функциональных покрытий.Удовлетворительное сочетание адгезионных свойств может быть достигнуто, когда грунтовочный сополимер содержит 30 - 50 мол. Ъ метил - и/или этилэфи - ф ров акриловой кислоты и 40-60 мол. Ъ метил- и/или этилэфиров метакриловой кислоты и акрилонитрила. Удовлетв орител ьные плен кообразующие с войств а при 4 О С или ниже могут быть 45 достигнуты при общем соотношении (или проценте) акрилонитрила и метил- и/или этилэфиров акриловой и/или метакриловой кислоты в интервале 8 0-95 Ъ . Грунт овоч ные сополимеры 50 содержат, предпочтительно, 30-50 мол, Ъ этилакрилата и 20-50 мол, Ъ метилметакрилата.Для ускорения действия структурирующих агентов целесообразно использовать катализатор (хлористый аммоний, нитрат аммония, .сульфат аммония) .Композиционное покрытие грунтовочного слоя наносят на поверхность подложки пленки в виде водного латекса любым подходящим методом. Плен - ку покрытия высушивают, нагрев анием до температуры выше 70 С и до максимальной температуры, определяемой природой используемого пластика. 65 В зависимости от конечного назначения покрытия пленки слой грунтовки может быть толщиной 0,01-20 мкм. Адгезия грунтовочното слоя к пленке-подложке повышается с увеличением толщины слоя до 0,02 мкм. Поэтому целесообразно, чтобы грунтовочный слой имел толщину минимум 0,02 мкм.Сополимеры, составляющие грунтовочный слой, проявляют малую склонность к накоплению электрических (статических) зарядов. Склонность к накоплению зарядов зависит от толщины грунтовочного слояслои толщиной менее 0,05 мкм, в особенности менее 0,03 мкм, окаэывают наиболее благоприятное сопротивление накоплению зарядов, Удовлетворительное сочетание адгезии грунтовки с подложкой вместе с низкой склонностью к накоплению зарядов проявляется как неструктурированными, так и структурированными слоями грунтовки толщиной 0,02 - 0,05 мкм.Если пленка-подложка является биаксиально ориентированной пленкой из полиэтилентерефталата, покрывную композицию можно наносить на пленку- подложку до, в процессе или после вытягивания, применяемого для обеспечения ориентации, Подходящим методом является покрытие пленки-подложки между двумя операциями по растягиванию во взаимно-перпендикулярных направлениях для ориентации пленки.Грунтовочную композицию в проводимых примерах 1-18 и в сравнительных а и б получают следующим образом.В колбу загружают 600 мп воды, 20 г эмульгатора, 2 мл диметиламиноэтанола, 0,6 мя лаурилмеркаптана - для регулирования молекулярного веса, 10 вес,Ъ всего количества мономеров и 25 вес .Ъ всего количества катализатора, дегазируют, перемешивают, нагревают при температуре полимеризации 60 С в инертной атомосфере, Общий объем мономеров примерно 60 мп, а катализатора 300 мп (в виде 0,1 Ъ-ного водного раствора персульфата калия) . После 30 мин реакции вносят . ост альную част ь мономеров и остальные 55 вес.Ъ катализатора в течение примерно 3 ч. Образовавшийся латекс перемешивают еще 15 мин, вносят остальные 20 вес.Ъ катализатора и перемешивают еще 15 мин, после чего выгружают. Латекс отгоняют от оставшихся мономеров под вакуумом.В примерах 1-8 и сравнительных примерах а и б в качестве эмульгатора применяют комплексный Фосфатэфир в кислой форме, в примерах 9 и 10 додецилбензолсульфонат натрия, в при)ерах 11 и 12 диоктилсульфосукцинат натрия.В примерах 1-13 и сравнительных примерах а и б пленку из полиэтилен722471 0,4 38 39 8 2. 13 35 21 7 1 36 37 30 8 - 25 7 1 36 56 0,4 55 21 7 1 16 55 217 1 16 38 38 10 1 13 35 25 5 1 34 27 14 8 1 50 19 21 5 0 55 42 48 8 1 1 30 20 5 5 40 21 21 7 15 36 0,4 10 0,4 12 13 14 1 50 1 14 1 41 1 21 2 27 26 16 7 30 50 5 30 20 8 50 21 7 16 17 18 39 32 40 32 б тереФталата получают экструдированием на охлаждаемом вращающемся барабане. Полученную пленку растягивают в направлении экструзии так, что она увеличивается в 3,5 раза против первоначальной длины. Затем ее покрывают с обеих сторон водными дисперсиями, описанными в примерах, при помощи роллера или вальцом и пропускают в печь, в которой покрытие высыхает, Высушенную пленку затем растягивают с поперечной стороны, так что она увеличивается в 3,5 раза против первоначальной ширины, и подвергают термоотверждению при 210 С. Конечная толщина покрытия с каждой стороны биаксиально растянутой пленки достигает 0,02 мкм, а общая толщина пленки покрытия 25 мкм.П р и м е р 1.Готовят композицию из смеси мономеров (мол.%):.Этилакрилат 36 2 ОМет илмет акрил ат 29Глицидилмет акрил ат 8Оксиэтилметакрилат 2Акрилонитрил 25 Композицию разбавляют до 3,5 вес.% (в пересчете на сухой вес) и добавляют 0,5 об. В поверхностно-активного вещества и 8:1 молярного конденсата окиси этилена и нонилфенола. Нанесенная пленка обладает хорошим сцеплением с лаками (матовыми и нематовыми) на основе пропионата ацетилцеллюлозы, бутирата ацетилцеллюлозы, гидролизованного поливинилацетата и структурированного акрилового лака и хорошим сцеплением с ацетилцеллюлозными лаками. Добавка 0,4 об.% водорастворимой 2-метокси-метилолмеламиноформальдегидной смолы не дает заметного увеличения сцепления ,с лаками. Оба грунтовочных слоя имеют малую склонность к накоплению статических зарядов. П р и м е р ы 2-18, сравнительныепримеры а и б.Использованные в этих примерахкомпозиции мономеров и результатыиспытания адгезии приведены в табл.1 .и 2,Таблица 15 1 4 означает преа 6 - плохую. иэ примеров нность к накопядов (электрив испольэу лметакрила лат (ГМА), МА), акр ил т экспентере фт а- слоямие 3,В качестве мономеро ют: этилакрилат (ЭА), мети т (ММА), глицидилметакриоксиэтилметакрилат (ОЭ онитрил (АКН) .В качестве сшивающего агента в примерах 2, 6, 7 и 12 используют водорастворимую 2-метокси-метил-, олмеламиноформальдегидную смолу (В) .Проверяют адгезию к нанесенным на грунтовочный слой следующим лакам: пропиднат ацетилцеллюлозы (ПАЦ),бути рат ацетилцеллюлозы (БАЦ),поливинилацетат (ПВА),структурированная акриловая смола (АС),ацетилцеллюлоза (АЦАдгезия к лакам указана в табл.2 по цифровой шкале, где 1 означает превосходную адгезию, а 6 - плохую.Стойкость структурированной акривой смолы к ацетону (трение и расрескивание) также устанавливают по цифровой шкале, где восходную стойкость,Грунтовочные слои 2-18 имеют малую скл лению статических за чества) . П р и м е р 13. Повторяюримент с покрытием полиэтилелатных пленок грунтовочными55 состава, указанного в примерно при различной толщине.Из каждого слоя грунтовки вырезают полосы шириной 1 см, прополаскивают иэопропанолом для удапения ил ,60 снятия статических зарядов. Склонность к накоплению зарядов проверяют на всех полосках, покрывая полоской статически горизонтально установленный хромированный штиФт, понижая и у повышая удержание полосы под натяже,05 т 5 Заказ 156/46 нного к тений иРаушс раж 50 дарств м изобр а, ЖТ ЦИИИПИ Гос по дела 3035, МоскПодписное митета СССР открытий ая наб., д. 4/5илиал ППППатентул. Прое кт н г. Ужгоро нием при помощи отвеса через фараде"евский цилиндр глубиной 5 см. Отмечают вольтаж в цилиндре после девятого прохода полосы над штифтом ивычисляют плотность заряда на полоске, Колебание склонности к зарядкев зависимости от толщины слоя грунтовки указано в табл.3. Все заряды положительные. П р и м е р 14. Экструдируют пленку из полиэтилентерефталата, растягивают и подвергают термоот - верждению по методу, описанному для примеров 1-18 и сравнительных примеров а и б, с тем исключением, что между двумя стадиями растягивания не наносят грунтовочного покрытия, В этом примере грунтовочный латекс, описанный в примере 1, наносится с обеих сторон пленки после осуществления растяжения и термоотверждения с получением покрытия толщиной при - мерно 1 мкм.Грунтовочная пленка не обнаруживает адгезии к матированным и нематированным лакам на основе пропионата ацетилцеллюлозы, бутирата ацетилцеллюлозы и гидролизованного поливинилацетата в типичных органических растворителях, включая ароматические углеводороды, кетоны, сложные эфиры или смеси спиртов, но проявляю хорошее сцепление со многими лаками на водной основе, например водной суспензией - 20 сополимера этилацетата (метилметакрилата) метакриламида, 3 метоксилированного меламиноФормальдегида и 35 наполнителя - диатомовой земли. Составит Редактор Е. Корина Техред ИГрунтовочный слой имеет небольшуюсклонность к накоплению статическихзарядов.Таким образом, использование вкачестве полимерного покрытия в пленочном изделии грунтовочного слоятолщиной 0,02-0,05 мкм из сополимера 5-10 мол.Ъ глицидилметакрилата,40-80 мол.Ъ смеси этилакрилата иметилметакрилата и 1-60 мол.Ъ акрилонитрила способствует адгезии большого количества наносимых функциональных покрытий, включая полярныелаки, к пленке - подложке, а тактикеобеспечивает низкий уровень склонности к аккумулированию статическихз ар ядов,1. Пленочное изделие с покрытием,включающее пленку-подложку из полиэтилентерефталата и полимерное покрытие, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью улучшения адгезии междупленкой-подложкой и наносимыми нанее функциональными покрытиями иснижения электризуемости, полимерноепокрытие выполнено в виде грунтовочного слоя толщиной 0,01-20 мкм,предпочтительно 0,02-0,05 мкм,из сополимера 5-10 мол.Ъ глицидилметакрилата, 40.-80 мол. , предпочтительно 50 - 80 мол. Ъ, смеси этилакрилата и метилметакрилата и 1-60 мол.Ъ,предпочтительно 1 - 40 мол. , акрилонитрила.2. Пленочное изделие по п.1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что пленкаподложка выполнена из биаксиальноориентированной термореактивной полиэтилентеребталатной пленки .3. Пленочное изделие по пп. 1 и 2,отличающееся тем, чтополимерное покрытие выполнено изсополимера, дополнительно содержащего.до 15 мол предпочтительно1-5 мол.Ъ, оксиэтилметакрилата,4, Пленочное изделие по пп. 1-3,о т л и ч а ю щ е е с я тем, чтополимерное покрытие выполнено из сополимера, содержащего 30-50 мол.Ъэтилакрилата и 20-50 мол.Ъ метилметакрилата.Источни ки ин формации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ВеликобританииР 1078813, кл. В 5 В 27/08, опублик.09. 08. 67 (прототип) .ель И. ЧерноваКелемеш КорректорБ, Синицкая