Ламинированный материал

СОЮЗ СОВЕТСКИХСЮЮИИНесиииРЕСПУБЛИК ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОР Ви ЕЛЬСТВ умак 5,6-95,3 4,7-44,4 еств асяще ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЮ(72) Л.С.Семко, А.Н.Куксин, Л,А.Ч Р.П.Сидоренко и В.В.Преснухин (71) Институт химии высокомолекулярных соединений АН Украинской ССР и Украинское научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности(56). 1 Патент Франции У 2202521, кл. 3 21 Н 1/10, 1974.2. Авторское свидетельство СССР У 626139, кл. 2 21 Н 1/04, 1976.3. Авторское свидетельство СССР У 861459, кл, Р 21 Н 1/04, 1979 (прототип). 80.1101488 аа) Э 21 Н 1/04 В 32 В 29/00(54) (57) ЛАМИНИРОВАННЫЙ МАТЕРИАЛ, преимущественно для программоносителей ЭВМ и полиграфической продукции, состоящий из нескольких слоев бумаги и/или полимерной пленки и расположен ного между каждыми двумя слоями адгезионного слоя, включающего высокомолекулярное соединение и красящее вещество, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества материала, адгезионный слой в качест ве высокомолекулярного соединения содержит наполненную аэросилом полиуретанмочевину с содержанием аэросила 5-15 мас.Х при следующем соотношении компонентов в слое, мас.т,:Наполненная аэросилом полиуретанмочевина 51101488 415-28 ю 9 1Изобретение относится к слоистымизделиям, содердащим в основном синтетические смолы, для программоносителей ЭВМ, полиграфической продукциии предназначено для использованияв целлюлозно-бумажной промышленности,полиграфии и т.п.Известен ламинированный материал,используемый для перфокарт, перфолент, состоящий из двух слоев бумаги 10с полиэтилентерефталатной пленкоймежду, ними и клея, содержащего акрилонитрильный латекс, виниловый ацетохлорид и пластификатор 1,Однако данный материал неустойчив 15.к жестким увловиям эксплуатации итранспортировки и имеет низкую крат-кость использования, расслаиваетсяпри повьппенной температуре ( ) 30 С)н влажности (175 ). 20Известен также ламинированный материал, предназначенный для ламинированной перфораторной ленты. Материализготавливается в соответствии сТУ 29 БССР 12-78.Ламинированный материал состоит из слоев бумаги с полиэтилентерефталатной пленкой междуними и клея, содержащего сополимертерефталерой кислоты, этиленгликоля,диэтиленгликоля и красящее вещество 1 21.Ламинированный материал имеет хорошие эксплуатационные свойства приотносительной влажности от 0 до 75.Однако при относительной влажности) 75 . и температуре ) 3 Ь С на ото 35дельных участках может наблюдатьсяотслоение бумаги от пленки.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является ламинированныйматериал 31, состоящий из слоевбумаги с полиэтилентерефталатнойпленкой между ними и клея, содержащего сополимер терефталевой кислоты,45этиленгликоля и диэтиленгликоля, кра"сящее вещество, лицетин, пластификатор, выбранный из группы, содержащейдибутилфталат, полиэтиленгликоль,диэтилфталат, эфиры полиэтиленглико"ля при следующем соотношении компо 50нентов, мас. :Сополнмер терефталевой кислоты, этиленгликоля и диэтиленгликоля 54,0-90,3Красящее ве- щество Лицетин 0,7-3,0 Пластификатор 4,5-14,1 Однако известный материал обладает недостаточной стойкостью к многократным перегибам при высокой влажности ( ъ 75 ) и повьппенной температуре (30 С), что приводит к расслаиванию материала. В условиях эксплуатации и транспортировки ламинированного материала нередко бывают случаи более высоких значений температурно-влажностных параметров, что приводит к непригодности материала (расслаивание, коробление), поэтому известный ламинированный материал не удовлетворяет потребителя. Кроме того, при изготовлении ламинированного материала применяется токсичный взрывоопасный органический раствори-. тель (дихлорэтан, формальгликоль, метиленхлорид). При изготовлении 1 т ламинированного материала расходуется 680-720 кг растворителя, Использование растворителя приводит к загрязнению окружающей среды и необходимости установки дорогостоящегооборудования для регенерации илисжигания растворителяЦелью изобретения является,повьппение качества ламинированного материала.Для достижения укаэанной цели в ламинированном материале, преимущественно для программоносителей ЭВМ и полиграфической продукции состоящем из нескольких слоев бумаги и/или полимерной пленки и расположенного между каядыми двумя слоями адгезионного слоя, включающего высокомолекулярное соединение и красящее вещество, адгезионный слой в качестве высокомолекулярного соединения содержит наполненную аэросилом полиуретанмочевину с содержанием аэросила 5-15 мас.при следующем соотношении компонентов в слое, мас.:Наполненная аэросилом полиуретанмочевина 55,6-95,3Красящее вещество4,7-44,4Для изготовления ламинированного материала берут бумагу,преимущественно толщиной 20-120 мкм, полимерную пленку (полиэтилентерефталатную, полистирольную, поликарбонатную, полиами" ную) толщиной 5-70 мкм с форполимер с концевыми изоцианатными группами, содержащий 5-15 маг.ь аэросила, вве3 1101 денного в процессе синтеза форполимера,В наполненный аэросилом форполимер с концевыми изоцианатными группами . перед изготовлением ламинированного материала вводят красящее вещество. В процессе полимеризации наполненноГ го аэросилом форполимера с концевыми изоцианатными группами образуется полиуретанмочевина. 10В качестве форполймеров с концевыми изоцианатными группами могут использоваться продукты взаимодействия диизоцианатов и полиолаыи.Красящее вещество вводят с целью 15 придания необходимой светопроницаемости и окрашивания. Введение красящего вещества менее 4,7% в адгезионный слой не обеспечивает нужной светопроницаемости ламинированного мате О риала, а более 44,% - затрудняет образование однородного состава для адгезионного слоя, За счет введения красящего вещества достигается повышение адгезионной прочности между 25 слоями, а также предотвращение образования пузырей в процессе полимеризации полиуретанмочевины.Используемые составы позволяют обеспечить комплекс физико-химическихзо и эксплуатационных свойств в ламини.рованном материале, в том числе ус.тойчивость к многократным перегибам в условиях смотки - подмотки перфоленты, устойчивость к расслаиванию в условиях транспортировки при относительной влажности 95-98%. Положительный эффект, полученный при изготовлении ламинированных материалов, объясняется значительной адгезионной прочностью между слоями материала. Кроме того, благодаря специфической химической структуре применяемых наполненных полиуретанмочевин не образуетсявнутренних напряжений в ламинирован ном материале в процессе полимериза.- ции форполимера.За базовый объект, взят ламинированный материал, выпускаемый по ТУ 29 БССР 12-78. П р и м е р 1. Для изготовления ламинированного материала используют специальную .бумагу для ламинирован-. ной перфоленты массой 1 м 18 г и толщиной 25 мкм и полиэтилентерефта латную (ПЭТФ) пленку массой 1 м 52 г и толщиной 35 мкм.В качестве адгезионного слоя берут следующий состав, мас.%:Красящее вещество - алюминиеваяпудра 44,4 488 4Полиуретанмочевина, содержащая 10% аэросила 75,0Красящее вещество - алюминиеваяпудра 25,0Состав для адгезионного слоя готовят следующим образом.К .100 мас.чфорполимера, содержащего концевые изоцианатные группы,в который предварительно при синтезевведено 10 мас,ч. наполнителя аэросила, добавляют 33,3 мас.ч. алюминиевой пудры и тщательно перемешиваютдо яолучения однородной массы. Полученный состав наносят на поверхностиПЭТФ-пленки и затем дублируют с обеих сторон бумагой. Получают ламийированный материал бумага-полиэтилен-терефталатная пленка-бумага. ПривесПЭТФ-пленки с адгезионным слоем содной стороны составляет 7,5 г,П р и м е р 2. Получение материала типа бумаги-полиэтилентерефталатная пленка-бумага. Для изготовленияламинированного материала используют ,полиэтилентерефталатную пленку тол,щиной 35 мкм и массой 52 г и бумагу.толщиной,32 мкм и массой 22 г. Длясоединения бумаги и полиэтилентерефталатной пленки применяют следующийсостав, мас. %:Полиуретанмочевина, содержащая 8% аэросила 95,2Красящее вещество - коллоидныйграфит 4,8Состав для адгезионного слоя ламинированный материал готовят анало, гично примеру 1. Привес ПЭТФ-пленкис адгезионным слоем с одной сторонысоставляет 20 г.П р и м е р 3. Изготовление мате-, риала типа ПЭТФ-пленка-бумага-ПЭТФ-пленка. Для изготовления ламинированного материала используют ПЭТФ- пленку толщиной 35 мкм и массой 1 мф 52 г и бумагу толщиной 27 мкм и массой 18 г. Для соединения бумаги и полиэтилентерефталатной пленки применяют следующий состав, мас.ч.:Полиуретанмочевина, содержащая 5% аэросила 55,6Состав адгезионного слоя готовят аналогично примеру 1, затем наносят его на бумагу с обеих; сторон и дублируют ПЭТФ-пленками, Адгезионньй слой можно нанести также на одну сто рону ПЭТФ-.пленки, соединить ее с бумагой, затем полученный материал соединить с другой ПЭТФ-пленкой, на поверхность которой нанесен адгезион" ный слой. 1 ОПривес .пленки или бумаги с адгезионным слоем с одной стороны - 30 г.П р и м е р 4. Получение материала типа ПЭТФ-пленка-ПЭТФ-пленка. Для изготовпения ламинированного материала используют пленку толщиной 35 мкм, массой 1 м 52 г. Для соединения двух пленок применяют следующий состав, мас,Х:Полиуретанмочевина, содержа-щая 8 М аэросила 66,6Красящее вещество гипс 33,4Состав адгезионного слоя гото вят аналогично примеру 1. Ламинироваиный материал получают путем нанесения состава на одну поверхность ПЭТФ пленки, а затем соединяют с такой же ПЭТФ-пленкой. Привес пленки с адге зионным слоем составляет 20 г.П р и м е р 5. Получение ламини,рованного материала типа бумага-ПЭТФ- пленка. Ламинированный материал типа бумага-пленка получают соединением бумаги и ПЭТФ-пленки, на которую .предварительно наносят адгезионный слой. Состав адгезионного слоя следующий, мас, ХфПолиуретанмочевина, содержащая 5 Х аэросила 75,0Красящее вещество - алюминиеваяпудра 25,045Состав адгезионного слоя готовят аналогично примеру 4. Привес пленки с адгезионным слоем составляет 16 г.П р и м е р 6. Получение материала типа полистирольная пленка-полистирольная пленка (ПС-ПС).Для изготовления материала типаПС-ПС используют двуосно ориентиоо 66,6 Изготовленный ламннированный материал по примерам 1-8 подвергают ис" пытаниям. Результаты испытаний приве" дены в табл. 1 и 2 в сравнении с известным и базовым материалами. ванную ЛС-пленку толщиной 45-47 мкм. Ламинированный материал получают аналогично примеру 4.Используют следующий состав адгезионного слоя, мас. Х:Полиуретанмоче-.вина, содержащая 157. аэросила 55,6Красящее вещество - алюминиеваяпудра 44,4Состав адгезионного слоя готовят аналогично примеру 1. Привес пленки1с адгезионным слоем составляет 16 г.П р и м е р 7. Получение ламинированного материала типа бумага-полистирольная пленка-бумага (б-ПС-пленка-б) проводят аналогично примеру 2.В качестве адгезионного слоя используют следующий состав, мас. ЕфПолиуретанмочевина, содержащая 153 аэроснлаКрасящее вещество - графит коллоидный 33,4Состав адгезионного слоя готовят аналогично примеру 1. Привес пленки с адгезионным слоем с одной стороны составляет 19 г.П р и м е р 8. Получение ламинированного материала типа полистирольная пленка-бумага-полистирольная пленка (ПС-б-,ПС) проводят аналогич,но примеру 3. В качестве адгезионно 1 го слоя используют следующий состав, мас. Х:Полиуретанмочевина, соде 1 жащая 5 Е аэроснла 95,3Красящее вещество - пигментголубой фталоциониновый 4,7Состав адгезионного слоя готовят аналогично примеру 1, Привес пленки с промежуточным адгезионным слоем с одной стороны составляет 15 г.1101488 Таблн а Пример 1 Пример 2 Пример 4 Пример 3 Показатели Толщина., мкм 140 100 160 90 Разрушающее усилиев продольном направлении Н, кгс 15,3(150, 1) 14,3(140,28) 24,5(240,3) 24,7(242,3) 560(5,494)380(3,728)- 505(4,954) 520(5 101) 0,01 0,01 0 0 Излом, число двойных перегибов поприбору И-1 4)50000 47000 Не расслаивается. Не расслаивается Не рас- слаивается Растворительне потребляется Продолжение табл. 1 Показатели 96-100 100+ 8 88 Толщина, мкм1 Разрушающее усилиев продольном направлении Н, кгс 13, 5(132,4) 13,5(130,4) )42,0(117,6) 280-320(2,75-3,14) 510(5,003) 190(1,864) Усиление при отслаивании по адгезиометру Ана полоске.шириной 15 мм Н, г Изменение линейных размеров при,коле. бании относительной влажности воздуха от 20 до 753 и 20 С в поперечном направлении, Х Устойчивость к расслаиванию (выдержка при относительной влажности воздуха 95-98 и 50 С в течение.48 ч) Расход растворителя (формальгликоля)на 1 т ламинированного материала, кг Усиление при отслаивании по адгезиометру Ана полоскешириной 15 мм Н, г Не расслаиваетсяРастворитель 1Материал типа б-ПЭТФ-б изготовленный. по ТУ 29 БССР.12- 78 (базоовый) Растворитель Раствори- не потребля- тель не- ется потребля- ется Материал типаб-ПЭТФ-б, изготовленный по известному способу, 1101488 10 Продолжение табл. 1 Показатели Пример 5 0,01 0,02 0,02 Излом, число двойных перегибов поприбору И-1 17000 27000-33000 Устойчивость с расслаиванию (выдерж" ка при относительной влажности воздуха 95-982 и 50 С в течение 48 ч) Не расслаивается Расход растворите" ля (Формальгликоля) на 1 т,ламинированного материала, кг Растворительне потребляется 680-720 680-720 Таблица 2 100 163 108 Толщина, мкм 100 11,1(08,9) 10,8(105,9) 13,4(131,4) 9,6-9,8(94,18-96,14) Усилие при отслаивании ло адгезиометру Ана полоске шириной15 мм Н, г 720(7,0637 340(3,335) 455(4,464) 200-220(1,96-2,16) Изменение линейных размеров при коле. бании относитель- , ной влажности воздуха от 20 до 753 и 20 С в поперечоном направлении, Е,Разрушающееусилие в продольном направленииН, кгс Материал типаб-ПЭТф-б, изготовленныйпо ТУ 29 БССР 12-78 (базовый) Образуются складки, морщины, бумага отслаивает- ся Материал типаб-ПЭТф-б, изготовленный по известному способу Образуются складки, морщины, бумага отслаивается/ Пример 6 Материала типа б-ПС-б,изготовленный по иэ"вестному способу Показатели Изменение линейных .размеров приколебании относительной влажности воздуха от20 до 753 и20 С в поперечном направлении,Х 0,01 0 0 Излом, числодвойных перегибов по приборуИ-1 49 68 Не рас- Не расслаива- слаивается ется Образуются склад" ки, морщины, бумага отслаивается Не расслаи- вается Расход растворителя (формальгликоля) на 1 тламинированного материала,.кг Растворительне потребляется Раствори- Растворитель не тель непотребля- потребляется ется 680 Как видно из приведенных в габл. 1 и 2 результатов физико-механических испытаний ламинированного материала, предлагаемый ламннированный материал .45 ,устойчив к расслаиванию при 50 с С и влажности 95-987., Он отличается от.известного материала повышенной стойкостью (2 раза) к многократным перегибам, что позволяетзначительно 5 О увеличить ресурс использования программоносителей. При изготовлении предВНИШИ Заказ 4732/16 Тираж 372 Подавсвое Фщрщв ЩЩ ПЯатфатффу,Ужурод, уа Яроектшая, 4 Устойчивость к расслаиванию (выдержка при относительной влажности Воздуха 95983 и 50 ОС в течение 48 ч) лагаемого материала отпадает необходимость использования растворителя,что способствует улучшению условийтруда и охраны окружающей среды. Предлагаемый ламинированный мате" риал обладает большой прочностью и характеризуется более высокими Ьока" зателями адгезионной прочности соединения при отслаивании по сравнению с известным материалом.