用于改善塑料表面的可润湿性和/或粘附性的方法,尤其为了改善印刷适应性的目的技术

技术编号:5480747 阅读:830 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术描述了用于改善塑料表面的可润湿性和/或粘附性的方法,尤其是为了改善印刷适应性、可涂漆性或可粘合性的目的,在该方法中,特别是为了改善可加工性,向该塑料添加润滑剂,其中,作为针对塑料的润滑剂使用不含金属皂的润滑剂。备选地,特别在聚酰胺表面的情况下,可以通过提高聚酰胺的端基数,视需要保持金属皂作为润滑剂,改善聚酰胺表面的可润湿性和/或粘附性,特别是为了改善印刷适应性、可涂漆性或可粘合性的目的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改善塑料表面的可润湿性和/或粘附性 的方法,尤其为了改善印刷适应性的目的本专利技术涉及用于改善塑料表面的可润湿性和/或粘附性的方法,尤其 是为了改善印刷适应性、可涂漆性或可粘合性的目的,以及该方法的用 途。此外,本专利技术涉及不含金属皂的润滑剂在塑料材料中用于改善其表 面的可润湿性和/或粘附性的用途,尤其是为了改善印刷适应性、可涂漆 性或可粘合性的目的。塑料,尤其是热塑性塑料,为了尽可能简单的加工通常添加有所谓 的润滑剂,所述润滑剂直接影响加工过程期间塑料熔体的流变性。在此, 该润滑剂既有助于改善塑料聚合物链彼此间的润滑作用,也由于其界面 活性有助于添加剂(添加物)的更好地分散。此外,所述润滑剂降低在 挤出机中的摩擦热和有助于由注塑模具成型成品部件。因此,在本专利技术范围内,特别是用于经填充的塑料物料或塑料(更 特别是压塑料和注塑物料)的添加剂或添加物被称为润滑剂,其使得填 料更易于滑动和使得压塑料由此更易于变形。润滑剂本身在被添加到的塑料中是不溶的。对于术语润滑剂的其它细节可以特别参见R6mpp Chemielexikon,第10版,Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York,第2 册,1997,第1553页,关键词"Gleitmittel",以及此处引用的文献,其中— 在塑料情况下,尤其i在工i聚酰胺情i下,作为所谓的内部润滑 剂基于它们突出的性能组合常常使用疏水性金属皂,特别是硬脂酸的金 属皂(例如硬脂酸钓)。如果在本专利技术范围内使用,术语金属皂尤其意指金属(铝、钡、钙、 镉、钴、铬、铜、铁、锂、镁、锰、镍、铅、锡、锶和锌(但不是钠和 钾))与高级脂肪酸、树脂和环烷酸的盐(例如硬脂酸盐、棕榈酸盐、 油酸盐、亚油酸盐、树脂酸盐、月桂酸盐、辛酸盐、蓖麻酸盐(Recinoleate)、 12-羟基硬脂酸盐、环烷酸盐、妥尔酸盐(Tallate)等)。对于术语金属 盐的其它细节可以参见R0mpp Chemielexikon,第10版,Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York,第4册,1998,第2619页,关键词"Metallseifen",以及此处引用的文献,其中与此相关的7>开内容在此以 其全部内容通过参考引入本文。同样已知的是,基于金属皂的润滑剂往往导致强烈的所谓压析效应 (Plate-out-Effekt)。这意味着基于金属皂的润滑剂在加工过程中也扩 散至塑料的表面并在此处起到塑料表面和与该塑料表面相接触的^^莫具 壁之间的分离作用。这种所谓的压析效应是由塑料混合物内部各种混合 成分的变化的不相容性级别引起的。因此,塑料在加工(例如粘合、涂覆、印刷和涂漆)之前通常需要 对表面进行活化,由此塑料表面相对于液体粘合剂、色料、漆料、墨等 的可润湿性或粘附性才成为可能。这样的预处理措施特别是电晕预处 理、燃烧、化学预处理、等离子体预处理(例如借助低压等离子体)、 氟化等;由于在此发生的氧化过程,塑料表面被抛光。预处理的其它形 式(例如汽车工业中在聚酰胺涂漆过程中使用的)是用粘附助剂对基材 表面或塑料表面进行所谓的涂底漆(Primemng),以提高相对于后续涂 ::黍的亲和力。长久以来,已经以这种方式对塑料进行印刷。例如,聚酰胺(例如 在丝网印刷中)多年来已经用光固化(尤其是UV光固化的)墨印刷, 而在纸张和纸板印刷中UV固化的墨体系也早已确立。然而,在塑料中作为润滑剂使用的金属皂的前述压析效应可能对于 后续印刷(特别是用UV固化墨印刷)有损害作用。这些金属皂(例如 金属硬脂酸盐)由下述原因千扰了印刷过程,该金属皂会与UV墨体系 的成分反应和/或在墨和塑料表面之间形成阻挡层并由此降低该墨的功 能性。光固化墨通常含有一种或多种适配于光的预定短波长的光引发剂。 在固化时辐照的光在其波长方面如此选择使得光引发剂被激发和墨至 少部分发生聚合;所述墨的聚合随后导致墨的粘度升高和固化,其中固 化程度取决于辐照的时间长度和照射的辐照功率。通常的UV固化墨部 分地基于UV光量子引发的丙烯酸酯的自由基聚合(例如曱基丙烯酸甲 酯);丙烯酸酯由于存在的羰基具有极性特征并由此具有一定的表面张 力,该表面张力在文献中对于极性部分为大约16mN/m。由此,对于极 性塑料(特别是对于极性聚酰胺(表面张力,极性部分,大约18.1 mN/m )) 具有一定的亲和力。但是,由于用作润滑剂的金属皂(例如金属硬脂酸盐)的所谓压析效应,降低了塑料表面的表面张力并由此决定性地使得 印刷变差。这表现为在"正常,,状态和经调理状态之间的强烈品质差别。 其中,经调理的聚酰胺相对于"标准物,,(其已经表现为品质差的)表现 出还差得多的对比度和还差得多的耐刮擦性,其中这些品质差别是不合 意的。因此,本专利技术基于这样的任务,提出用于改善塑料表面(例如聚酰 胺表面)的可润湿性和/或粘附性的方法,尤其是为了改善印刷适应性、 可涂漆性或可粘合性的目的,该方法至少基本上避免或者至少弱化了现 有技术的上述缺陷。申请人现已出人意料地发现,塑料表面的可润湿性和粘附性以及由 此的印刷适应性、可涂漆性或可粘合性由如下方式决定性地得以改善, 也即向塑料中添加不含金属皂的润滑剂来代替在其它情况下常用的金 属皂。因此,本专利技术的主题是用于改善塑料表面(也即塑料物质或塑料材 料表面)的可润湿性和/或粘附性的方法,尤其是为了改善印刷适应性、 可涂漆性或可粘合性的目的,在该方法中,特别是为了改善该塑料的可 加工性(例如在挤出、注塑等情况下),向该塑料添加润滑剂,其中根 据本专利技术作为针对塑料的润滑剂仅使用至少 一种不含金属皂的润滑剂。如在本专利技术范围内使用,术语金属皂和润滑剂参见上文描述。如果在本专利技术范围内提到了措辞"向塑料中添加不含金属皂的润滑 剂",那么所迷润滑剂可以是单种润滑剂或者这类润滑剂的混合物。这样,申请人已经出人意料地发现,通过使用不含金属皂的润滑剂 和由此完全避免了基于金属皂的润滑剂可以至少基本上避免或者最小 化所谓的压析效应,使得不在塑料表面上形成干扰性的阻挡层,该阻挡 层会阻碍或者劣化随后的印刷、涂漆、上色或粘合。除了本专利技术所需的效果,也即根据本专利技术的用作润滑剂的不含金属 皂的润滑剂(特别是基于脂肪酸酯的)不具有或者几乎不具有所谓的压析效应趋势,通过使用不含金属皂的润滑剂还伴随着其它的有利性能 例如根据本专利技术用作不含金属皂的润滑剂的脂肪酸酯是双极性 (amphipolar)的,其中其占主导地位的是其亲水特性;通常其比金属 皂极性更大。与金属皂不同,不含金属皂的润滑剂不降低聚酰胺表面的 表面张力;与此不同的是,金属皂降低水的表面张力,并因为聚酰胺在表面上吸收水分,也导致聚酰胺表面的表面张力下降。因此,利用根据 本专利技术选择的无金属皂的润滑剂带来了所得塑料表面的其它积极性能。在本专利技术范围内,作为针对塑料的不含金属皂的润滑剂特别使用有 机羧酸的酯、优选是脂肪酸酯、特别优选亲水的脂肪酸酯或者甘油酸酯。如在本专利技术范围内使用,术语脂肪酸特别理解为具有近乎排他性的 非支化碳链的脂族、通常饱和的羧酸的种类名。该名称源自于人们早就 已知的来自长链羧酸特别是与甘油的酯的天然脂肪和油。后来,人们将 该脂肪酸的类名转用到所有本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于改善塑料表面的可润湿性和/或粘附性的方法,尤其是为了改善印刷适应性、可涂漆性或可粘合性的目的,在该方法中,特别是为了改善可加工性,向该塑料添加润滑剂,其特征在于,作为针对塑料的润滑剂使用至少一种不含金属皂的润滑剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J杰克A希尔霍尔茨
申请(专利权)人:菲尼克斯电气公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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