Способ получения декорированного материала

 

(19) НЦ (11) (Я) К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5054575/1 2 (22) 14.07.92 (46) 15.1193 Бюл. N() 41-42 (71) Московское научно-производственное объединение "НИОПИК" (72) Передереева С.И„Шулепова О.И.; Ворожцов

Г.Н.; Кисилица П.П„. Козенков В.М„Филиппова ТВ„

Дорожкина Г.Н.; Долинкина Т.Р.; Тарасов АИ.

{73) Московское научно-производственное объединение "НИОПИК" (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕКОРИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА (57) Использование: для декорирования поверхностей материалов. Сущность изобретения: на поверхность субстрата наносят фотополимеризирующую композицию (ФПК), на основе олигоуретанметакрилата формулы (СН =С(СН )C(0)-0-й-0-C(0)-NH-R -NHC(O)-(0)R, где R=CH -СН-; R =(0-ÑÍ -СН (СН )-), 2 2 2 3 и п=ЗО:35 R,==С Н (% и одного или нескольких со«т 65 3 единений йз группы, содержащей олигоуретанкрилат формулы: (СН =CH-C(0)-0-СН -СН(СН )-О-C(0}-NH)R, где R=C Н -CH олйгокарбойатметакрилат форе S 3 мулы:

CH =С(СН )-C(0)-0-(СН -СН О) -0-C(0)-С(СН )=CH; триакрилаттриметиполлройан, и диакрилатнеопентилгликоль. На слой ФПК кладут прозрачную дифракционную решетку, обработанную антиадгеэивом.

Обпучают УФ-светом со стороны решетки.. Отделяют решетку. На полученную на поверхности субстрата пленку переносят изображение путем сублимационной термопереводной печати

2002637

Изобретение относится к способу декорирования поверхности различных материалов, например полимерной пленки, силикатного стекла, органического стекла, алюминия, латуни с использованием метода сублимационной термопереводной печати . (CTtl!l).

СТПП последнее время находит все Goлее широкое применение длл декорированил различных материалов. Однако, при примснении ее для декориравания таких материалов как, например, стекло, препятствием служит отсутствие средства сублимационных красителей к такому виду материалов, что не позволяет получи!ь на них четкий и прочный рисунок.

Для решения проблемы используют технологию, включающую получение на субстрате полимерной пленки с последующим нанесением на нее рисунка методом СТПП.

Так, известен способ декориреванил материалов с применением эпоксидной смолы для получения пленки. Однако, этот способ не являетсл достаточно универсальным, т.к. требует применения дисперсных сублимационных крисителей определенной молекулярной массы, что ограничивает Ko" лористические возможности технологии.

Известен также способ декорированип анодированного алюминия, в соответствии с которым длл получения пленки используют фотополимеризирующуюся композицию (ФПК) на основе эпоксиакрилата, а, затем на фотоотвержденную пленку с помощь!о

СТПП наносят цветное изображение, кото. рое может быть сформировано на бумажном носителе сублимирующимисл красителями.

Однако пленка, образующаяся по описанной технологии на поверхности алюминия, представляет собой жесткую систему, не позволяющую подвергать алюминиеву!о пластину изгибам, что, в свою очередь, значительно orраничивает ассортимент изделий из декодйрованного подобным способом алюминия. Кроме того, хрупкость . этой пленки не позволяет отделить ее целиком беэ разрушения. в случае необходимости от алюминия, что также ограничивает область применений этой технологии, .,цля решения этой задачи предложено в известном способе, заключающемся о нанесении на субстрат композиции на основе фотополимеризующегося соединения, отверждении ее с получением пленки с последующим переводом изображения методом сублимационной термопереводной печати; перед отверждением композицию накрывать дифракционной решеткой, обработанной антиадгеэивом, которую удаляют после отверждения, при этом в качестве фотополимеризующегося соединения используют олигоуретанметакрилат формулы (СН2=С вЂ” С-0-Й-0-С-МН-Д-!Ч-С-0) Р," !!

I П ю сн,о где R=CH2CH2 р - Д-сн,; Ф -(о-сн„сн1„, с!!3

10 — триаклилат триметилолпропана. — диакрилат неопентилгликоля.

Используемые в предложенном способе исходные компоненты для получения Ъ Г пленки являютсл нетоксичными веществами, производство которых освоено пром ы шл ен н остью.

В предлагаемой ФПК в качестве фотоинициатора могут быть использованы фото !0 инициаторы иэ класса бензоиновых или ацетоновых, например, изобутиловый эфир бензоина, или 2,2 диметокси-2-фс!илацето-! фенон.

В предлагаемом способе в качестве антиадгезива используют диметилдихлорсилан или его аналоги.

Применяемые в способе дифракционные решетки представляют собой стеклянную пластину с нанесенным на ее поверхность (например, методом травления стекла) набором дифракционных решеток, разлагающих белый свет в спектр цветов, который и обеспечивает световой эффект, созда!ощий в предложенном методе допол55 нительну!о декоративность покрытия.

Разнообразие светового эффекта свлзаНо o характеристиками дифракционной решетки, например периодом решетки, а также спецификой набора дифракционных где п=30-35, средней молекулярной массы 2500: и одно или несколько соединений из ниже1Б следующей группы: — олигоуретанакрилат формулы: (сн,=сн-с-о-сн -сн-о-с-нн)в и 2 снз 0

20 где В СН3 ! — олигокарбонатметакрилат формулы (СН =СН-С-0-СН -СН-О-С-МН К, 2 !! 2 о сн о

ra R= сн, ! — олигоэфиракрилат формулы

СН;-С вЂ” С-о-(СН,СН О! -0-С-С=СН ! и 2 ъ в чСнз 0 о сн

2002637 решеток, например, набор дифракционных решеток типа "шахматное поле", или типа

"радужный разбег".

Для получения рисунка, на отвержденной полимерной пленке используют термопереводную бумагу (промежуточный носитель), на который любым известным полиграфическим способом нанесено зеркальное изображение требуемого рисунка или текста, Промежуточный носитель изображением вниз накладывают на отвержденную полимерную пленку и при плотном контакте бумаги и пленки проводят термообработку бумаги. Термообработка проводится любым известным способом.

Наиболее приемлемым является использование специальных термопрессов. Температура и время термоперевода рисунка нэ пленку не лимитируются и зависят от выбранной композиции и субстрата, на который композиция наносится. Наиболее оптимальные результаты получа|от при длительности термоперевода 15 с - 3 мин, при температуре термоперевода 160-220 С.

На промежуточный носитель рисунок наносится с помощью сублимационных красителей, способных при определенной температуре возгоняться и проникать зэ счет диффузии в обьем полимерной пленки, Для термопечати могут быть использованы известные красители: Колор Индекс (Ст); дисперсные желтые 3. 7, 13, 23, 42, 54, 64, 82; оранжевые 1, 3, 7, 25; красный 1, 4, 5, 11, 13, 15, 50, 54, 55, 60; фиолетовые 1, 4. 8: синие

3, 9, 14, 19, 29, 55, 7, 2, 134, 180, 259, 360;

Кубовый 41, жирорастворимые.

Применение описанного способа позволяет варьировать упруго-эластичные свойства пленки, обеспечивает получение дополнительного декоративного эффекта за счет использования дифракционной решетки при формировании пленки, кроме того, обеспечивается максимальный переход красителя на поверхность субстрата при

СТПП и получение ярких изображений.

Пример 1, На лавсановую пленку со специально подготовленной поверхностью наносят ФПК следующего состава, мэс.7,: олигоуретанметакрилат 80 олигокарбонатметакрилат ill 20 изобутиловый эфир бензоина 1, распределяют по поверхности пленки для образования равномерного слоя, накрываютсверху прозрачной стеклянной дифракционной решеткой, которую предварительно обрабатывают антиадгезивом, например, диметилдихлорсиланом со стороны контакта с ФПК, используют жвухмерную решетку типа

"шахматное поле" с периодом 2 микрона.

Полученный триплекс лавсан — жидкий слой

ФПК вЂ” стекло дифракционной решетки облучают УФ-светом мощностью 200 Вт/м2 в течение 1 мин са стороны стекла дифракционной решетки, после чего дифракционную решетку отделяют и получают отвержденную рельефонесущую пленку, обладающую дифрагирующими свойствами. Толщина пленки регулируется количеством нанесенной ФПК. Полученная пленка обладает хорошей гибкостью.

На полученную полимерную пленку накладывают промежуточный бумажный носитель (б рисунком, выполненным офсетными печатными красками на основе крисителей дисперсных — желтого 3, красного 4, cwего

3) изображением вниз и подвергают термообработке на термопрессе при температуре

190 + 5 С в течение 30 с, после чего бумагу удаляют. Получаютупруго-эластичный материал с четким красочным изображением и оптическим эффектом. Устойчивость красителей к свету, определенная по ГОСТ 9733.1-83, составляла для красителя желтого 3-7 баллов, красного 4-5 баллов, синего 3- балла. Для определения степени перехода красителей в полимерную пленку испольэовали метод спестрофотометрии растворов красителей. Растворы красителей получали экстракцией красителя с полимерной пленки и бумаги-носителя диметилформальде гидом, В качестве характеристики адсорбции красителя на пленке рассчитывали процентное содержание красителя, адсорбированного в полимерной пленке. по отношению к содержанию красителя на бумаге — носителе. Адсорбция красителей на полученной полимерной пленке характеризуется следующими величинами: для красителя желтого

3 — 54";ь, красного 4 — 52% синего 3 — 38

Пример 2. На силикатное стекло, предварительно обработанное антиадгезивом, наносят и распределяют равномерно

ФАК следующего состава, мас.ч.: олигоуретанметакрилат 70 олигокарбонатметэкрилат !И 30

2,2-диметокси-2-фенилацетофенон 2

Далее обрабатывают, как в примере 1.

Отвержденную пленку от деляют от стеклаподложки и от дифракционной решетки и получают переливающуюся на свету всеми цветами радуги свободную пленку, которую подвергают долее термопечати по режиму, описанному в примере 1, с использованием термопереводной бумаги на основе красител еи.

Cl-Дисперсных — желтого 64, красного

60, синего 72, Получают гибкий декорован2002637

40

50

55 ный материал; светостойкость и степень перехода красителей оценивали, как в примере 1. Светостойкость красителя желтого 64 составляла 7 баллов. красного 60- 6 баллов, синего 72 — 4 балла. Степень адсорбции красителей в пленке: желтого 64 — 50,, красного 60-55 . синего 72 -43 . Достигнутая концентрация красителей в полученном материале я вляется близкой к равновесной для каждого из данных красителей в данной системе, Пример 3. На пластинку из алюминия (дюралюминия) специально обработанную и обезжиренную наносят ФПК следующего состава, мас.ч,: одигоуретанметакрилат I 10 алигокарбонатметакрилат II I 90

2,2-ди мета кси-2-фа нилацетофе 2

Далее обртаботку проводят по примеру

1, но отверждение осуществляют УФ-светом мощностью 50 Вт/м в теченччие 5 мин.

Затем на полученную пленку наносят рисунок методом СТПП. Режим термоперевода: температура 200 5 С, время термоперевода 20 с. Используют термопереводную бумагу на основе красителей CI дисперсных желтого 23, оранжевого 25, красного 55, синего 369. Получают жестко-упругий декодированный материал. Светостойкость красителей составляла (B баллах) для красителя желтого 23 — 6, оранжевого 25 — 5, красного 55 — 5, синего 369 — 5. Степень перехода красителя в пленку ФПК, определенная, как в примере 1, для красителя желтого 23 составляла 62 . оранжевого 25—

51, красного 55 — 60%, синего 369 — 477.

Концентрация красителей s полученном материале является близкой к равновесной для каждого иэ красителей в данной системе.

Пример 4. На чистую поверхность органического стекла наносят ФПК следующего состава, мас.ч„. олигоуретанметакрилат 10 олигоуретанакрилат !! 10 одигокарбонатметакрилат !!! 80 изобутиловый эфир бензоина 1

Далее отверждение осуществляют, как впримере 1,,с той лишь разницей,,что используют дифракционную решетку типа

"шахматное поле" с периодом 1 микрон. На полученную в результате отверждения пленку наносят рисунок методом термопечати в режиме: температура 165 + 3 С, время термоперевода 45 с. Используют термопереводную бумагу на основе красителей С! дисперсных желтого 3, красного 15, синего 14, Получают жестко-упругий декорированный материал. Светостойкость красителей, как в примере 1. Адсорбция красителей на пленке ФПК составляла для красителя желтого 3 — 56, красного 15—

59, синего 14-41 . Приведенная концентрация красителей в полученном материале является близкой к равновесной для каждого иэ красителей в данной системе.

Пример 5. На поверхность поливинилхлориЯной пленки, как бесцветной, так и окрашенной, наносят ФПК следующего состава, мас.ч.: олигоуретанметакрилат 60 олигоуретанакрилат !! 20 олигокарбонатметакрилат !! 20

2,2-диметокси-2-фенилацетофено . 2

Отверждение осуществляют по примеру 3. Затем наносят рисунок методом СТПП в режиме: 170 + 3 С, время термоперевода

1 мин. Используют термопереводную бумагу на основе красителя CI кубового 41 и сольвент синий 11. Получают гибко-эластичный декорированный материал, Светостойкость красителей составляла для кубового

41 — 7 баллов, для сольвента синего 11 — 7 баллов, Степень адсорбции красителей на пленку ФПК составляла для красителя кубового

41 — 65, для сольвента синего 11 — 58 .

Полученная концентрация красителей в описанном материале является близкой к равновесной для каждого из красителей в данной системе.

Пример 6, На поверхность силикатного стекла предварительно обработанную адгезивом (любым из известных для силикатного стекла) наносят соответствующее количество ФПК следующего состава, мас.ч.: олигоуретанметакрилат 1 10 олигоуретанакрилат II 45 олигоэфирметакрилат И 45 изобутиловый эфир бензоина 1

Далее отвер>кдение осуществляют по примеру 4. Затем на поверхность пленки наносят рисунок методом термопечати в режиме: температура 210 + 5 С, время термоперевода 20 с, используя красители по примеру 4. Получают жесткий декорированный материал, Светостойкость красителей, как в примере 1. Степень адсорбции красителей составляла: для красителя желтого 358 ; красного 15-50, синего 14 — 43о .

Указанная концентрация красителей является близкой равновесной для данных красителей в данной системе.

Пример 7. На ткань тонкой выделки типа маркизет, батист или тонкой капрон наносят ФПК следующего состава. мас,ч.;

2002637

45

50 онной термопереводной печати, отличающийся тем, что перед отверждением композицию накрывают ди фракционной решеткой, обработанной антиадгезивом, которую удаляют после отверждения, и >и

55 этом в качестве фотополимеризующегося соединения используют олигоуретанметакрилат общей формулы олигоуретанметакрилат 1 80 олигоуретанакрилат Il .5 олигокарбонатметакрилат Ш 10 олигоэфирметакрилат IV 5

2,2-диизопропоксиацетофенон 1,5

Далее отверждение проводят по примеру 1, Получают материал с дифрагирующей поверхностью, по которой затем осуществляют термопечать красителями, описанными в примере 1, Режим термоперевода для капрона: температура 170 + 5ОС, время термоперевода 45 с.

В результате обработки получают гибкий декорированный материал. Светостойкость и степень перехода красителей на пленку имели величины, приведенные в примере 1.

Пример 8. На стеклянную пластину из силикатного стекла, обработанную также, как в примере 2, наносят и распределяют равномерно ФПК следующего состава, мас,ч.: олигоуретанметакрилат! 10 олигоуретанакрилат II 10 триакрилаттриметилолпропана V 80 изобутиловый эфир бензоина 1,5

Далее проводят все операции, как в примере 2, используя те жв красители, и получают свободную жестко-упругую пленку с рисунком. Светостойкость красителей имела следующие величины; красителя желтого 64 — 7 баллов, красного 60 — 6 баллов, синего 72 — 4 балла. Степень адсорбции красителей в пленке: желтого 64 — 57%, красного 60 — 61%, синего 72 — 50%.

Полученная концентрация красителей в данном материале является близкой к равновесной для данных красителей в данной системе.

Пример 9. На пластинку из латуни обезжиренную и специально обработанную наносят Ф П К следую щего состава, мас,ч.: олигоуретанметакрилат 1 . 10 олигокарбонатметакрилат Ш 45 триакрилат триметилолпропана V 30 диакрилат неопентилгликоля Vl. 15

2,2-диметокси-2-фенилацетофенон 2

Далее обрабатывают, как в примере 4, и получают прочное жестко-упругое покрыФормула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕКОРИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА,. включающий нанесение на субстрат композиции на основе фотополимеризующегося соединения, отверждение ее с получением полимерной пленки с последующим переводом на пленку изображения методом сублимаци5

30 тие на латуни, которое далее подвергают

СТПП.

Для получения рисунка используют красители, описанные в примере 2. Светостойкость красителей соответствовала величинам, полученным в .гримере 8. Степень адсорбции красителей в пленке составляла для красителей: желтого 64 — 55%. красного 60 — 56, синего 72 — 47 .

Полученная концентрация красителей в данном материале является близкой к равновесной для данных красителей в данкой системе.

П-р и м е р 10. На чистую пластину из оргстекла наносят ФПК следующего состава, мас.ч.: олигоуретанметакрилат I 40 диакрилат неопентилгииколя V 35 олигоэфирметакрилат I V 25 а, а-дипропоксиацетофенон 2

Обработку проводят. как в примере I, и полученное на оргстекле дифрагирующее покрытие подвергают СТПП, Режим термоперевода и используемые красители соответствуют описанию примера 4.

Светостойкость красителей составляла: для красителя желтого 3 — 6 баллов, красного 15 — 6баллов,,синего 14 — 4 балла. Степень адсарбции красителей на пленке: для красителя желтого 3 — 55%, красного 15 — 56%, синего 14 — 416 .

Полученная. концентрация красителей в данном материале является близкой в равновесной для данных красителей в данной системе.

Таким образом, предложенный способ позволяет получать декорированные материал ы с широким интервалом упруго-эластичных свойств, обладающие хорошими колористическими характеристиками, которые могут найти применение при изготовлении декоративных светильников, циферблатов часов, витражей, панно, красочных реклам, именных визитных карточек. (56) Патент Франции N 2230794, кл, О 06 Р 5j12, 1974.

Европейский патент M 0012831, кл, В 41 M 5/02, 1979.

2002637

12 олигокарбонатметакрилат формулы где Й - СИя - CH2 - .

Н

20 и =(О-СН -СП-) 2 n

СН

25. олигозфиракрилат формулы

30 о

II

rII =г"r.-n-(гн -сн n) -о-г-г=гн и г з

CH з о сн з (СH =СИ-С-О-Cf ) -СН - О-С- ЙН) В, 2 1 2 и

О СН О э

35 где К= триакрилатметилолпропан, диакрилатнео

40 пентингликоль.

Составитель С. Передереева

Техред М.Моргентал

Корректор Н. Король

Редактор Н. Семенова

Подписное

Заказ 3208 Тираж

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уп.Гагарина, 101 где и = 30. 35, средней мол. и. 2500 и одно или несколько соединений из группы. содержащей олигоуретанакрипат общей формулы х 1

u-u

v=о

1 о

N х

Р

o=o

Ь х

u .

u=u !

I х о

I б

° y=a и — v

11 х"