Material polimerizado y laminado en multicapas y método para su fabricación.

LA INVENCION SE REFIERE A UN MATERIAL ESTRATIFICADO Y A UN PROCESO PARA SU ELABORACION.

EL MATERIAL ESTRATIFICADO CONSISTE EN UN SUBSTRATO DE POLIESTER RECUBIERTO CON UN POLIMERO DUROPLASTICO Y UN ADHESIVO SENSIBLE A LA PRESION. EL RECUBRIMIENTO DE POLIMERO ESTA ELABORADO MEDIANTE REACCION DE UN POLIMERO DE POLIURETANO CONTENIENDO GRUPOS HIDROXILO Y UN POLIISOCIANATO LINEAL MOLECULAR BAJO CON ADITIVOS DE ESTAÑO ORGANICOS CATALITICOS Y COLORANTE. EL MATERIAL ESTRATIFICADO ES RESISTENTE AL DESGARRE Y A LAS INCLEMENCIAS DEL TIEMPO. UN REVESTIMIENTO REACTIVO TRANSPARENTE, POR EJEMPLO UN TONER O REVESTIMIENTO RECEPTIVO DE TINTA O BIEN UN REVESTIMIENTO METALICO PUEDE SER APLICADO A LA CARA OPUESTA DEL SUBSTRATO RECUBIERTO CON POLIMERO. LOS MATERIALES ESTRATIFICADOS DE ESTE TIPO SON ADECUADOS PARA ALARGAMIENTO SOBRE GRANDES AREAS DE ESTRUCTURAS EN CONSTRUCCIONES AERONAUTICAS O COMO SUBSTRATOS DE IMAGEN E IMPRESION PARA COPIADORAS UTILIZANDO PAPEL ORDINARIO O COMO MATERIAL DE PUBLICIDAD.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE1995/001526.

Solicitante: LANITZ, SIEGFRIED.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: MARKELSTRASSE 40 12163 BERLIN ALEMANIA.

Inventor/es: LANITZ, SIEGFRIED, PIESOLD, HEINZ.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B32B31/00
  • B32B7/02 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B32 PRODUCTOS ESTRATIFICADOS.B32B PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS CAPAS DE FORMA PLANA O NO PLANA, p. ej. CELULAR O EN NIDO DE ABEJA. › B32B 7/00 Productos estratificados caracterizados por la relación entre las capas, es decir, productos que comprenden esencialmente capas que tienen propiedades físicas diferentes o productos caracterizados por la unión entre las capas (en lo que se refiere a la orientación de los elementos característicos, ver los grupos relativos a las características en cuestión, p. ej. B32B 5/02 para la dirección de las fibras; en lo que se refiere a las sustancias B32B 9/00 - B32B 29/00). › en lo que se refiere a las propiedades físicas, p. ej. la dureza.

PDF original: ES-2194925_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Material polimerizado y laminado en multicapas y método para su fabricación.

La presente solicitud se refiere a un material laminado según el concepto general de la reivindicación 1 y un método para la fabricación de este material en capas superpuestas según la reivindicación 12.

Láminas similares son ya conocidas de la EP 0 395 228 A1 y de la US 5,001,106. La patente EP 0 395 228 A 1 describe láminas que con un revestimiento adhesivo y un polímero sobre ellas realiza un laminado con poliuretanos / poliisocianatos, estos laminados se emplean normalmente en la industria del automóvil para los revestimientos. La US 5,001,106 describe láminas similares, pero que están provistas de una capa receptora de tóner o de tinta por una de sus caras y sirven para la realización de multicopias.

Los materiales laminados son ideales para su montaje en grandes bastidores de soporte para aviones de modelaje y maquetas, así como para aviones monoplaza/ultraligeros. También son adecuados como materiales para la recepción de impresión normal y de imágenes, utilizando máquinas copiadoras de papel normal y encuentran también amplia aplicación en etiquetado autoadhesivo, resistente a la intemperie, materiales de marcado o en publicidad. Las láminas coloridas de poliéster, por ejemplo de polietilén-tereftalato, dadas sus cualidades físicas y químicas, son adecuadas y conocidas en la fabricación de grandes ensamblajes y en el modelaje de aviones. Estas láminas son también adecuadas como material receptor de impresión de imágenes e impresión normal en máquinas copiadoras que funcionan con papel normal y tóner o tinta gracias a su resistencia a los agentes atmosféricos y gran efectividad térmica.

Tal y como viene descrito en las patentes US 3,388,651, GB 1.104.353 y DD 285.247, las soluciones técnicas clásicas se caracterizan por que las láminas transparentes de soporte de poliéster están provistas de una capa de adhesivo polímero activable térmicamente, pigmentada y/o tintada. Además se conocen también láminas de soporte de poliéster en las que una capa de polímero pigmentado duroplástica está unida a la lámina de soporte mediante una capa de polímero termoplástico y llevan además una capa de polímero termoplástico como adhesivo. Estas láminas presentan por lo general la desventaja de un peso relativamente elevado.

Como materiales de recubrimiento de bastidores de base en madera destinados a la construcción de modelaje de aviones se conocen también materiales de soporte de fibras en forma tejida de poliéster con impregnado resinoso (US 4,997,688); las soluciones resinosas utilizadas para el impregnado se pueden tintar con pigmentos y/o lacas orgánicas.

El inconveniente de estas soluciones técnicas conocidas es, por ejemplo, que se ha observado una disminución del poder adhesivo en aquellos materiales cuyo tintado se hace mediante la difusión de adhesivos pigmentados. Pero además, la impresión óptica del material de soporte fabricado de esta manera es muy dependiente de las condiciones de aplicación y elaboración, lo cual no garantiza que la calidad sea siempre la misma. En función de la termoplasticidad de tales adhesivos, al extender el material se producen en las esquinas y rincones fisuras y desprendimientos de la capa de tintado/adhesivo. También se producen deficiencias al extender la capa adhesiva y/o al realizar la corrección del material de superficie que puede llegar a dañar la estructura del tintado.

Por ejemplo como se describe en la EP 0 158 925 A2, puede acontecer que las láminas de poliéster cuya capa tintada duroplástica se ha insertado entre dos capas termoplásticas poliméricas, es decir soporte de adhesividad y pegamento, se puede producir la formación de pequeños orificios en la capa tintada. La razón principal es que la sustancia de endurecimiento, por ejemplo isocianato, reacciona junto a sistemas de poliuretano con la capa adhesiva termoplástica y el desprendimiento de gases en el proceso reactivo (p. ej. CO2 agua) que interrumpen la continuidad de la capa del colorante formando agujeros.

Las capas de tóner conocidas - como se describe en la EP 0 588 723 A1 - se forman normalmente utilizando alquilos bicíclicos, 1-12-C alquilos alifáticos o (met)acrilato aromático con hasta un 20 % de un monómero polar o N,N-dialquil-monoalquil-amino-alquil-(met)acrilato. También se conocen soluciones de diol di (met)acrilato con aditivos de monómeros vinílicos copolimerizados y éster vinílico copolimerizado, éster ácido (met)acrílico y/o estireno. También encuentran su aplicación con frecuencia capas hídricas receptoras de tóner compuestas de polímeros solubles en agua con partículas polimerizadas de un calibre entre 1 y 15 m con aditivos de medios antiestáticos. También se conocen capas fijadoras de tóner de resina de acetato de polivinilo con un grado de acetalización entre 20 y 40mol %. Apropiados para la fabricación de capas transparentes de tóner sobre poliéster, p. ej. láminas Melinex o Hostafan, son además los polímeros de celulosa hidrosolubles que contienen sustancias no iónicas o iónicas (US 5,198,306). Y finalmente se conocen por las US 5,084,340, US 5,126,193, US 5,126,194 y la US 5,126,195 láminas de poliéster transparentes como el cristal con capas receptoras de tintas en las composiciones pirrolidona de vinilo, partículas de un poliéster, un polímero de Co, un óxido alquileno 2-B-C, un alcohol polivinílico y partículas inertes. Según el estado actual de la técnica se tienen también en cuenta láminas de polietileno, polipropileno y policarbonato con una capa fijadora de tinta por un lado, esta capa consta de emulsiones/dispersiones de resina copolimerizada de cloruro de vinilo / acetato de vinilo. Por lo general los aditivos de óxido de silicio coloidal dan amplia libertad al bloqueo de material de fabricación.

El inconveniente de las láminas señaladas es que - según el tipo de aplicación - aunque las láminas y pantallas de poliéster como materiales básicos destinadas a la construcción de aviones de modelaje resisten bien la intemperie y son adecuadas para esta aplicación, pese a su gran resistencia a la rotura, tienen límites en su dimensión y soporte de peso y no son adecuados para la fabricación de aviones monoplaza.

Los materiales provistos de las capas de tóner indicadas son de transparencias comprendidas entre la propia del cristal hasta un empañado de transparencia lechosa que dan a la copia en negro una tonalidad entre negro y/o el fondo gris algo lechoso señalado. En todo caso y debido a su transparencia un material poco o nada apropiadas para conseguir efectos publicitarios.

El objetivo de la invención propuesta aquí es mejorar las propiedades de utilización de láminas termorretráctiles fabricadas a base de polietilén-tereftalato. Dependiendo de los campos de utilización de las láminas, deben mejorarse con una capa de polímeros apropiada para convertir las características de su superficie duroplástica lacada, y aumentar además la resistencia a la rotura y disminuir el peso por superficie, por otro lado se ampliará el campo de aplicaciones mediante una subcapa de tinte de la lámina y al mismo tiempo un montaje sobre otra capa de un adhesivo de contacto. El material debe estar laminado de forma que se facilite su aplicación en las técnicas de reproducción multicopias.

Esta cuestión se soluciona con las características evidenciadas en la reivindicación 1 de la patente. Con las medidas adoptadas en la invención, el material multicapa creado une de manera estable la capa duroplástica tintada con la lámina portante de polietilén-tereftalato, y consigue por otro lado una notoria resistencia a la rotura dadas las características expuestas en las reivindicaciones 2 y 3, es decir aplicando anteriormente un revestimiento de la lámina de soporte con textiles o tejidos.

El material multicapa de la invención presenta propiedades de uso mejoradas al proceder a su elaboración, así como mayor resistencia a la rotura y a los agentes atmosféricos con respecto a los materiales tradicionales. Especialmente gracias al llamado pretratamiento de corona de la lámina de soporte la superficie se modifica mediante la acción química y física con bombardeo de electrones ("aspereza") para que la capacidad adhesiva de la superficie polimerizada con la capa de soporte mejore ostensiblemente, superando en su funcionalidad a los métodos tradicionales. Esto se manifiesta en la capa polimerizada que está mejor adherida a la lámina. Pero es imprescindible para ello que la capa polimerizada se extienda inmediatamente después del tratamiento de corona.

Con la adición de los pigmentos cromáticos y/o fluorescentes y/o los colorantes orgánicos en la mezcla de reacción procedentes... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Material multicapa, que consta de una lámina de soporte termorretráctil sobre base de poliéster con dos caras, una de ellas como mínimo está recubierta de una capa de polímero, que a su vez está unida a un adhesivo de contacto termoplástico,

en la que la capa de polímero está producida mediante una reacción entre un polímero de poliuretano que contiene grupos hidroxilos con un OH de un número = 5 y un poliisocianato linear de bajo peso molecular en una relación 20:1, con referencia a un polímero de poliuretano sólido.
En el que además la lámina de soporte está tratada en superficie inmediatamente antes de la aplicación de la capa de polímero.

Caracterizada porque

la capa polimerizada está fabricada con adición de pigmentos de color y/o pigmentos fluorescentes y/o colorantes orgánicos, y
que el adhesivo de contacto termoplástico en forma de solución se aplica primero sobre papel de silicona y que después de evaporarse el disolvente la capa resultante de adhesivo se aplica a la capa polimerizada de la lámina de soporte por medio de calor y presión.
y que si es necesario se puede aplicar a la cara contraria a la que lleva el adhesivo una capa reactiva transparente o metálica.

2. El material multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque la lámina de soporte puede laminarse añadiéndole un tejido o tela de poliéster.

3. Material multicapa según la reivindicación 2, caracterizado porque la tela de poliéster o el tejido está unido con la capa de soporte por medio de un adhesivo obtenido por reacción entre un polímero de poliuretano de estructura linear que contiene grupos hidroxilos con un OH de un número = 5 y un poliisocianato de bajo peso molecular con un contenido de NCO = 11,5 % y una relación entre el poliuretano y el poliisocianato de 8:1 a 12:1.

4. Material multicapa según reivindicación 1, caracterizado porque la capa de polímero está fabricada con adición de un catalizador de composición orgánica de estaño hasta 0,05 % en peso, referido a una solución al 15 % de polímero de poliuretano sólido.

5. Material multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa reactiva esta capacitada para recibir tóner o tinta.

6. Material multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa reactiva es fotosensible.

7. Material multicapa según las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado porque la capa reactiva tiene un grosor de 2 a 8 g/m2 de lámina de soporte.

8. Material multicapa según la reivindicación 7, caracterizado porque la capa reactiva es un acetato de vinilo.

9. Material multicapa según las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque si fuese necesario la capa de tóner 0,5 a 5 % en peso es un medio de dispersión que sirve para evitar el efecto de bloqueo de la lámina.

10. Material multicapa según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa metálica es de aluminio y/o de cromo.

11. Material multicapa según la reivindicación 10, caracterizado porque la capa metálica tiene un grosor inferior a 1 micra ( < 1m ).

12. Procedimiento para la fabricación de material multicapa según las reivindicaciones 1 a 11 que se caracteriza porque se puede confeccionar el revestimiento,

desenrollando en continuo una bobina del stock en que está enrollado la lámina de soporte de poliéster,
pasando la lámina por un dispositivo de Corona para el tratamiento físico de la superficie de la lámina de soporte,
efectuando inmediatamente después la extensión de una capa de polímero sobre la lámina de soporte mediante un sistema de cilindros,
después de lo cual la lámina de soporte pasa por un canal de secado para evaporar los disolventes y fijar el revestimiento,
después de lo cual se puede conectar eventualmente un sistema de cilindros que consta de un cilindro calentado, provisto de un dispositivo de revestimiento para aplicar más capas a una de las caras de la lámina de soporte,
después de lo cual y para refrigerar la capa de soporte revestida se pasa por una estación refrigeradora provista de sistema de refrigeración,
después de lo cual la lámina de soporte se vuelve a enrollar en el cilindro receptor,
tras extenderse la primera capa, las etapas a) a g) del procedimiento se repiten para extender una nueva capa de revestimiento suplementaria,
y aplicando por transferencia una capa de adhesivo de contacto.

13. Procedimiento según reivindicación 12 que se caracteriza porque

en la etapa h) del proceso se puede aplicar, si es necesario, a la cara contraria a la que lleva el polímero y el adhesivo una capa reactiva.

14. Procedimiento según reivindicación 12 que se caracteriza porque

a la mezcla del revestimiento de la etapa c) se pueden añadir sustancias aditivas colorantes.

15. Procedimiento según reivindicación 13 que se caracteriza porque

sep-10pt
se dispersan en la capa reactiva sustancias que protegen contra el fenómeno del bloqueo.

16. Procedimiento según las reivindicaciones 12 a 15 que se caracteriza porque

sep-10pt
la lámina de soporte es pasada entre dos varillas ionizantes como mínimo que amortiguan la carga electrostática.

17. Procedimiento según reivindicación 12 que se caracteriza porque

en la etapa h) del proceso se puede aplicar, si es necesario, a la cara contraria a la que lleva el polímero y el adhesivo una capa metálica por el procedimiento de evaporación al vacío.

18. Procedimiento según algunas de las reivindicaciones 12 a 17 que se caracteriza porque

entre cada una de las etapas del proceso hay que observar un tiempo de polimerización previamente definido.

 

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