close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY11253

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.10.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 08J 5/24
ПРЕПРЕГ
(21) Номер заявки: a 20040011
(22) 2002.02.09
(31) 10134302.7 (32) 2001.07.14 (33) DE
(85) 2004.02.14
(86) PCT/EP02/01386, 2002.02.09
(87) WO 03/008708, 2003.01.30
(43) 2004.09.30
(71) Заявитель: ТЕХНОСЕЛЛ ДЕКОР
ГМБХ&КО.КГ (DE)
(72) Авторы: ШНИДЕР, Христа; ХАЛЛЕР, Хейнц (DE)
BY 11253 C1 2008.10.30
BY (11) 11253
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: ТЕХНОСЕЛЛ
ДЕКОР ГМБХ&КО.КГ (DE)
(56) DE 19728250 A1, 1999.
US 5607769 A, 1997.
US 6146746 A, 2000.
US 4652324, 1987.
US 6143369 A, 2000.
WO 00/53667 A1.
US 4377458, 1983.
RU 2100210 C1, 1997.
RU 2011541 C1, 1994.
SU 1040018 A, 1983.
SU 1106687 A, 1984.
(57)
1. Препрег, полученный путем пропитки бумаги-основы термически отверждаемой, не
содержащей формальдегид смолой, и сушки, отличающийся тем, что в качестве пропитывающей смолы содержит смолу, представляющую собой полимер I, который включает:
а) по меньшей мере, один полученный в результате радикальной полимеризации полимер, содержащий менее 5 мас. % α,β-этиленненасыщенной моно- или дикарбоновой кислоты,
б) по меньшей мере, один полученный в результате радикальной полимеризации полимер, содержащий более 15 мас. % α,β-этиленненасыщенной моно- или дикарбоновой
кислоты, и
Фиг. 1
BY 11253 C1 2008.10.30
в) по меньшей мере, один алканоламин с, по меньшей мере, двумя гидроксильными
группами,
причем после сушки препрег имеет остаточную влажность от 2 до 3 мас. %, а указанная смола является термопластичной.
2. Препрег по п. 1, отличающийся тем, что пропитывающая смола дополнительно содержит полимер II, причем массовое соотношение полимера I и полимера II составляет от
90:10 до 65:35, предпочтительно от 80:20 до 70:30.
3. Препрег по п. 2, отличающийся тем, что в качестве полимера II содержит сополимер бутадиена со стиролом или сополимер стирола с акрилатом.
4. Препрег по п. 2 или 3, отличающийся тем, что в качестве полимера II содержит
полимер, отверждаемый под действием ультрафиолетового излучения или электронного
пучка.
5. Препрег по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что содержит смолу в количестве от 10 до 70 % от массы 1 м2 бумаги-основы.
6. Препрег по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что, по меньшей мере, на одной
стороне бумаги-основы содержит отверждаемый под действием излучения слой.
7. Препрег по п. 6, отличающийся тем, что на лицевой стороне бумаги-основы содержит отверждаемый под действием излучения слой акрилата.
8. Препрег по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что представляет собой декоративный препрег.
9. Декоративный облицовочный материал в виде декоративной бумаги или декоративной пленки, полученный из препрега по любому из пп. 1-8.
10. Способ изготовления препрега, заключающийся в том, что на поверхность бумажного полотна, не имеющего покровного слоя, наносят пропитывающую термически отверждаемую, не содержащую формальдегид смолу, представляющую собой полимер I,
который включает:
а) по меньшей мере, один полученный в результате радикальной полимеризации полимер, содержащий менее 5 мас. % α,β-этиленненасыщенной моно- или дикарбоновой кислоты,
б) по меньшей мере, один полученный в результате радикальной полимеризации полимер, содержащий более 15 мас. % α,β-этиленненасыщенной моно- или дикарбоновой
кислоты, и
в) по меньшей мере, один алканоламин с, по меньшей мере, двумя гидроксильными
группами,
и сушат таким образом, что остаточная влажность препрега составляет от 2 до 3 мас. %, а
указанная смола является термопластичной.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что используют пропитывающую смолу, дополнительно содержащую полимер II, причем массовое соотношение полимера I и полимера II составляет от 90:10 до 65:35, предпочтительно от 80:20 до 70:30.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что в качестве полимера II используют сополимер бутадиена со стиролом или сополимер стирола с акрилатом.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что в качестве полимера II используют полимерный материал, отверждаемый под действием ультрафиолетового излучения или
электронного пучка.
14. Способ по любому из пп. 10-13, отличающийся тем, что смолу наносят в количестве от 10 до 70 % от массы 1 м2 бумаги-основы.
15. Способ по любому из пп. 10-14, отличающийся тем, что на лицевую сторону бумагиосновы наносят слой, содержащий, по меньшей мере, один отверждаемый под действием
излучения полимер, а на обратную сторону бумаги-основы наносят пропитывающую смолу.
16. Способ по любому из пп. 10-15, отличающийся тем, что пропитывающую смолу в
виде раствора или суспензии наносят на бумагу с помощью пленочного или клеильного
пресса.
2
BY 11253 C1 2008.10.30
Изобретение касается препрегов, способа их изготовления, а также получения из них
декоративных препрегов или декоративных облицовочных материалов.
Декоративные облицовочные материалы, так называемые декоративная бумага или
декоративные пленки, предпочтительно применяются для облицовывания поверхностей
при изготовлении мебели и для внутренней отделки, в частности при изготовлении ламинатных полов. Под декоративной бумагой/декоративными пленками понимают пропитанную синтетической смолой или пропитанную синтетической смолой и подвергнутую
поверхностной обработке бумагу с нанесенным рисунком или без рисунка. Декоративную
бумагу/декоративные пленки склеивают с основой или промазывают клеем.
В зависимости от вида процесса пропитки различают декоративную бумагу/декоративные пленки с полностью пропитанной бумажной сердцевиной и так называемые препреги, при изготовлении которых бумагу пропитывают на бумагоделательной машине
только частично, при этом процесс пропитки происходит под управлением основного оборудования или автономно. Ни один из известных до сих пор препрегов, которые содержат
формальдегидные термореактивные смолы или связующие вещества на основе полиакрилатов с малым содержанием формальдегида, не выполняет предъявляемые к ним требования,
такие как хорошая пригодность к нанесению рисунка, высокое сопротивление расслаиванию, хорошая способность к склеиванию и хорошая пригодность к лакированию.
Для наклеивания декоративных пленок на деревянные материалы, такие как древесные
плиты высокой плотности или древесные плиты средней плотности, обычно применяют
карбамидоформальдегидные или поливинилацетатные клеи. Приклеивание декоративных
пленок не всегда гарантируется.
Прессованные слоистые материалы (слоистые пластики, прессованные под высоким
давлением) являются ламинатами, которые получают путем прессования нескольких пропитанных, уложенных друг на друга слоев бумаги. Структура этих прессованных слоистых материалов состоит в основном из создающего максимальную поверхностную
стойкость прозрачного защитного листа (оверлея), пропитанного синтетическими смолами декоративной бумаги и одного или нескольких слоев крафт-бумаги на базе фенольной
смолы. В качестве подложки для прессованных слоистых материалов применяют, например, твердые древесноволокнистые и древесностружечные плиты, а также фанеру.
При изготовлении ламинатов по короткому циклу (слоистые пластики, прессованные
под низким давлением) напрессовывают пропитанную синтетической смолой бумагу непосредственно на подложку, например на древесностружечную плиту, используя низкое
давление.
В вышеназванных облицовочных материалах применяется белая или цветная декоративная бумага с нанесенным рисунком или без него.
К так называемой декоративной бумаге-основе, используемой в качестве исходного
материала для изготовления вышеназванных облицовочных материалов, предъявляются
особые требования. Этими требованиями являются высокая непрозрачность для лучшей
маскировки подложки, равномерное формирование и однородный вес бумажного листа
для равномерного впитывания смолы, высокая светостойкость, высокая степень чистоты и
равномерность краски для хорошей воспроизводимости наносимого рисунка, высокая
влагостойкость для надежного выполнения процесса пропитки, соответствующая всасывающая способность для достижения необходимой степени насыщения смолой, прочность
в сухом состоянии, которая требуется при процессах перемотки в бумагоделательной машине и при нанесении текстуры на печатной машине.
Для создания декоративной поверхности наносят на декоративную бумагу-основу печатный рисунок. В первую очередь применяют для этого так называемый способ ротационной глубокой печати, при котором изображение печатной формы передается на бумагу
при помощи нескольких формных цилиндров. Отдельные печатные точки должны полностью и по возможности интенсивно передаваться на поверхность бумаги. Но именно при
3
BY 11253 C1 2008.10.30
декоративной глубокой печати передается на поверхность бумаги только незначительная
часть имеющихся на формном цилиндре растровых точек. Возникают так называемые
пропущенные точки, т.е. дефектные зоны. Часто печатная краска проникает слишком глубоко
в текстуру бумаги, в результате чего уменьшается интенсивность краски. Предпосылками
для хорошего изображения печатной формы с небольшим количеством дефектных зон и
высокой интенсивностью краски являются по возможности гладкая и однородная топография поверхности и регулируемая способность поверхности бумаги впитывать краску.
По этой причине бумаге-основе обычно придают глянец на так называемых лощильных каландрах, частично также на так называемых янус-каландрах. Эта обработка может
привести к смятию поверхности бумаги, а также к ее уплотнению, что отрицательно действует на способность бумаги впитывать смолу.
Обычно применяемыми для пропитки декоративной бумаги-основы растворами пропитывающей смолы являются смолы на основе карбамидных, меламиновых или фенольных смол, содержащих формальдегид, что приводит к получению хрупких материалов,
имеющих меньшее собственное сопротивление разрыву и ухудшенную способность к нанесению печатного рисунка.
В патенте Германии 197 28 250 А описано использование не содержащих формальдегид смол на основе сополимера акриловый эфир-стирол для изготовления не подверженных пожелтению препрегов. Недостатком этого материала является то, что это приводит к
получению изделий с ухудшенным сопротивлением расслаиванию.
Такая же проблема встречается при использовании пленки, описанной в патенте Германии 29 03 172 А. Пропитывающая жидкость, которая содержит синтетическую смолу,
способную к образованию сетчатой структуры под действием аминопласта, очень неравномерно проникает в сердцевину бумаги, поэтому возникают зоны с различной степенью
пропитки. Это может привести к расслаиванию сердцевины бумаги. Кроме этого, недостатком является то, что пропитывающая жидкость содержит формальдегид.
Относящиеся наряду с препрегами к декоративным пленкам с финиш-эффектом, так
называемые реактопласты, приготовленные переработкой и последующей пропиткой,
пропитывают после нанесения декоративного отпечатка. Дополнительно к этому декоративную бумагу с односторонней гладкостью и массой 1 м2 от 40 до 80 г/м2 пропитывают
смесями из полиакрилатов и карбамидоформальдегидных смол. При этом применяемые в
этом процессе полиакрилатные дисперсии очень медленно проникают в бумагу, поэтому
большая часть использованных полиакрилатов концентрируется на лицевой и нижней
сторонах бумаги, в то время как в сердцевине бумаги происходит относительное обогащение компонентов карбамидоформальдегидных смол. Это может привести к проблемам
при последующей переработке. Кроме этого, не всегда выполняются требования к показателю способности к склеиванию и показателю сопротивления расслаиванию.
В основу изобретения положена задача получить препреги, которые не обладают указанными выше недостатками и, в частности, характеризуются высоким качеством поверхности,
хорошей пригодностью к нанесению рисунка, высоким сопротивлением расслаиванию,
хорошей пригодностью для лакирования (хорошим лаковым покрытием) и способностью
к склеиванию обычными проклеивающими веществами.
Эта задача решается посредством препрега, который получен путем пропитки бумагиосновы термически отверждаемой, не содержащей формальдегид смолой, за счет того, что
препрег в качестве пропитывающей смолы содержит смолу, представляющую собой полимер I, который включает:
по меньшей мере, один полученный в результате радикальной полимеризации полимер,
содержащий менее чем 5 мас. % α,β-этиленненасыщенной моно- или дикарбоновой кислоты;
по меньшей мере, один полученный в результате радикальной полимеризации полимер,
содержащий более 15 мас. % α,β-этиленненасыщенной моно- или дикарбоновой кислоты;
4
BY 11253 C1 2008.10.30
по меньшей мере, один алканоламин с, по меньшей мере, двумя гидроксильными
группами,
причем после сушки препрег имеет остаточную влажность от 2 до 3 мас. %, а указанная смола является термопластичной.
Степень сшивания определяли следующим методом. Из препрега вырубали пластину
площадью 100 см2, взвешивали и выдерживали ее в течение 15 минут в воде при температуре 60 °С, промывали, сушили в печи при температуре 130 °С и снова взвешивали. По
разности масс и известной массе нанесенного слоя пропиточной смолы (13 г/м2 в сухом
состоянии) можно определить растворяемую долю полимера. Степень сшивания полимера
(в %) равна: 100 - растворяемая доля полимера (в %).
В соответствии с изобретением под препрегом понимается частично пропитанная смолой бумага. Доля смолы составляет от 20 до 35 мас. %, предпочтительно от 25 до 30 мас. %,
в пересчете на массу бумаги-основы.
Остаточная влажность препрега составляет примерно до 2,5 %. При остаточной влажности значительно меньше 2 %, например около 1,5 %, может произойти разрыв полотна
бумаги. При остаточной влажности более 3 % препрег может прилипать к элементам машины в устройстве для последующей обработки, что приводит к осаждению остатков
смолы на деталях машины. Кроме этого, увеличение остаточной влажности является недостатком по той причине, что остаточная влажность замедляет процесс сшивания полимера под действием тепла при последующей переработке и препятствует уплотняющему
эффекту при ламинировании дерева.
Предметом изобретения является также способ изготовления такого препрега. Этот
способ может использоваться на бумагоделательной машине в конце формования полотна
бумаги. Кроме этого, предметом изобретения являются декоративная бумага и облицовочные материалы, которые изготавливаются с использованием описанного выше препрега.
Используемыми для пропитки полимерами являются такие, которые при температуре
до 150 °С имеют термопластичные свойства, а при температуре более 150 °С обладают в
результате сшивания термореактивными свойствами.
В качестве компонентов, образующих поперечные связи, могут быть выбраны многоатомный спирт группы диолов, гликолей или многозначные спирты, дающие при окислении моносахарид, такие, как пентаэритрит, триметилолпропан и их смеси, или могут
применяться алканоламины.
Для пропитки бумаги-основы может применяться смола, которая содержит:
по меньшей мере, один полученный в результате радикальной полимеризации полимер, содержащий от 5 до 100 мас. %, в частности от 5 до 50 мас. % или от 10 до 40 мас. %
α,β-этиленненасыщенной моно- или дикарбоновой кислоты;
по меньшей мере, один алканоламин с, по меньшей мере, двумя гидроксильными
группами.
Предпочтительными α,β-этиленненасыщенными моно- или дикарбоновыми кислотами
являются такие, которые содержат от трех до шести атомов углерода, в частности акриловая,
метакриловая, кротоновая, фумаровая, малеиновая, 2-метилмалеиновая или итаконовая
кислоты, а также моноэфиры ненасыщенных этильными группами дикарбоновых кислот,
такие как малеиновые моноалкильные сложные эфиры от C1 до C8-алканолов. Особенно
предпочтительным является сополимер акриловой/малеиновой кислоты. Алканоламин
должен иметь общую химическую формулу N(R1, R2, R3), в которой вместо R1 может
стоять атом водорода, C1-10-алкильная группа или С1-10-гидроксиалкильная группа, а вместо R2 и R3 может стоять С1-10-гидроксиалкильная группа. Предпочтительными алканоламинами являются, например, диэтаноламин, триэтаноламин и метилдиэтаноламин.
Такие смолы, их получение и такие алканоламины раскрыты в патенте Германии 197 35
959 А1 и в международной публикации WO 97/31060. На эти публикации сделана ссылка
с целью разглашения сущности настоящего изобретения.
5
BY 11253 C1 2008.10.30
Согласно изобретению, применяемый полимер (I) может использоваться один или в
смеси с другими полимерами (II), в частности с бутадиен-стирольными или акрилатстирольными сополимерами, причем количественное соотношение полимеров I/II может
составлять от 90:10 до 65:35, в частности от 80:20 до 70:30. Второй полимер (II) может
быть также отверждаемым под действием излучения полимером, который может отверждаться, например, под действием электронного пучка или ультрафиолетового излучения.
Согласно изобретению, этот полимер находится в препреге в неотвержденном состоянии.
Применяемый в соответствии с изобретением полимер вместе с многоатомным спиртом в качестве компонента, образующего поперечные связи, наносят в виде водного раствора, по крайней мере, на одну сторону бумажного полотна, а затем сушат бумажное
полотно до остаточной влажности от 2 до 3 %, предпочтительно примерно до 2,5 %. В
этом состоянии полимер проникает в бумагу-основу. Бумага-основа пропитывается, но
полимер не образует поперечных связей.
Концентрация полимера в применяемом для пропитки растворе может составлять от 5
до 50 %, предпочтительно от 10 до 40 % и особенно предпочтительно от 15 до 30 %, в пересчете соответственно на массу водного раствора полимера. Смесь воды и полимера может содержать дополнительные добавки.
Применяемый в соответствии с изобретением полимер может наноситься на бумажное
полотно в количестве от 10 до 70 %, предпочтительно от 15 до 60 %, особенно предпочтительно от 20 до 50 % массы 1 м2 бумаги-основы.
В одной из специальных форм осуществления изобретения первоначально может покрываться лицевая сторона бумаги-основы разбавленным в воде и отверждаемым под действием электронного пучка акрилатом в виде дисперсии, эмульсии или раствора, а затем,
согласно изобретению, пропитывается обратная сторона бумаги-основы. Приготовление
покрытия, отверждаемого под действием электронного пучка и наносимого на лицевую
сторону, описано в патенте Германии 44 13 619 А, на который сделана ссылка с целью
разглашения сущности настоящего изобретения.
Неожиданно было установлено, что покрытая в соответствии с изобретением бумагаоснова имеет поверхность высокой гладкости, а также обладает рядом дополнительных
положительных свойств, такими как хорошее сопротивление расслаиванию и хорошая
способность к склеиванию карбамидоформальдегидными или поливинилацетатными клеями.
Кроме этого, микросъемка бумаги с напечатанным рисунком позволила убедиться в полной
передаче отдельных печатных точек, что свидетельствует об уменьшении дефектных зон.
Применяемый в соответствии с изобретением полимер характеризуется наряду с хорошей способностью к склеиванию обычными проклеивающими материалами, также свойствами самоприклеивания (увеличенной прочностью соединения с основой). Так, согласно
изобретению, можно отказаться от применения проклеивающих материалов при прессовании пропитанной с обратной стороны раствором полимера декоративной бумаги с основой. Уходящий во время производства в отход препрег может повторно использоваться в
производстве в количестве до 15 мас. % в пересчете на массу пульпы.
Особенно хорошие результаты были достигнуты при использовании получаемого, согласно изобретению, препрега применительно вышеупомянутых изделий как с предварительной, так и с последующей пропиткой. Прежде всего, плохая пригодность к нанесению
рисунка и незначительное сопротивление расслаиванию, что характерно для типовых препрегов, смогли быть значительно улучшены. При этом пригодность к нанесению рисунка
получаемого согласно изобретению препрега сравнима с пригодностью к нанесению рисунка изделия с последующей пропиткой. В результате этого достигается экономия материалов, так как при обычном для препрега количестве наносимой пропиточной смолы
можно достичь качества печати изделия с последующей пропиткой.
Дополнительное преимущество получается применительно массы 1 м2 пропитываемой
бумаги-основы. Если до настоящего времени для препрегов применялась бумага-основа с
массой 1 м2 не более 70 г/м2, то из-за улучшения проникновения применяемого, согласно
6
BY 11253 C1 2008.10.30
изобретению, полимера в сердцевину бумаги может быть увеличена масса 1 м2 до 100...
150 г/м2. Если до настоящего времени пропитка осуществлялась при скорости бумагоделательной машины примерно 200 м/мин, то способ, согласно изобретению, позволяет выполнять пропитку на скоростях от 300 до 380 м/мин.
Обрабатываемая, согласно изобретению, бумага-основа является такой, у которой нельзя распознать проклейку в массе и поверхностную проклейку. Речь идет, в частности, о
бумаге, которая не имеет пигментных штрихов. Эта бумага состоит, как правило, из целлюлозы, пигментов, наполнителей и обычных добавок. Обычными добавками могут быть
вещества для придания влагостойкости, удерживающие средства и фиксирующие средства. Декоративная бумага-основа отличается от обычной бумаги значительно более высоким процентом содержания наполнителей или пигментов и отсутствием обычной для
бумаги проклейки в массе или поверхностной проклейки.
Согласно изобретению пропитываемая бумага-основа может содержать значительную
долю пигмента или наполнителя. Доля наполнителя в бумаге-основе может составлять до
55 мас. %, в частности от 11 до 50 % или от 20 до 45 % в пересчете на массу бумаги. Пригодными пигментами и наполнителями являются, например, диоксид титана, тальк, сульфид цинка, каолин, силикаты алюминия и магния или их смеси.
Пригодной для пропитки, согласно изобретению, является также так называемая покровная бумага. Она может иметь массу 1 м2 от 15 до 80 г/м2. Она имеет стойкость к пропусканию кислорода по Гурлею (Gurley) менее 3 секунд и в большинстве случаев не
содержит наполнителей. Для создания износостойких поверхностей защитные покрытия
на поверхности бумаги могут содержать корунд в количестве от 1 до 25 г/м2.
На препреги, согласно изобретению, наносится печатный рисунок способом подачи
краски Ink-Jet с регистрирующей пленкой или без нее.
В качестве целлюлозы для изготовления бумаги-основы может применяться целлюлоза из древесины хвойных пород (длинноволокнистая целлюлоза) и/или целлюлоза из древесины лиственных пород (коротковолокнистая целлюлоза). Также могут применяться
хлопковые волокна и смеси хлопковых волокон с вышеуказанными сортами целлюлозы.
Особенно предпочтительной является, например, смесь целлюлозы из хвойной и лиственной древесины в пропорции от 10:90 до 90:10 или, например, смесь целлюлозы из хвойной
и лиственной древесины в пропорции от 30:70 до 70:30.
Предпочтительно, чтобы целлюлозная смесь могла содержать некоторую долю катионно модифицированных целлюлозных волокон, например, не менее 5 мас. % в пересчете
на массу целлюлозной смеси. Особенно предпочтительная доля катионно модифицированных целлюлозных волокон в целлюлозной смеси составляет от 10 до 50 мас. %, в частности от 10 до 20 мас. %. Катионное модифицирование целлюлозных волокон может
происходить в результате реакции волокон с эпихлоргидриновой смолой и третичным
амином или в результате реакции с четвертичными хлоридами аммония, такими, как хлоргидроксипропилтриметиловый хлорид аммония или глицидилтриметиловый хлорид аммония. Катионно модифицированная целлюлоза, а также ее приготовление известны,
например, из журнала "DAS PAPIER" ("Бумага"), номер 12 (1980), с.575-579.
Бумага-основа может изготавливаться на бумагоделательной машине Фурдринье
(Fourdrinier) или на бумагоделательной машине с цилиндрами Янки (Yankee). Для этого
можно размалывать целлюлозную смесь при плотности вещества от 2 до 5 мас. % до степени измельчения от 10 до 45 °SR (по Шопперу-Риглеру). В смесительный чан добавляют
наполнители, такие как диоксид титана и тальк, и вещество для придания влагостойкости
и тщательно перемешивают с целлюлозной смесью. Полученную таким образом густую
массу разбавляют до консистенции вещества примерно 1 % и при необходимости примешивают дополнительные вспомогательные вещества, такие как удерживающие средства,
пеногасители, сульфат алюминия и другие перечисленные выше вспомогательные вещества. Эта жидкая масса через набор сопел напорного ящика наносится на сеточную часть
7
BY 11253 C1 2008.10.30
бумагоделательной машины. Образуется волокнистый ковер, а после обезвоживания получают бумагу-основу, которую затем еще сушат. Масса 1 м2 полученной бумаги может
составлять от 15 до 300 г/м2.
Нанесение на бумагу-основу применяемого, согласно изобретению, раствора полимера может осуществляться на бумагоделательной машине или автономно путем распыления, пропитки, нанесения валками или путем намазки (нанесение покрытия с помощью
ракли). Особенно предпочтительно наносить полимер на клеильном или пленочном прессе. К полимеру может добавляться в качестве отвердителя также целлюлозная суспензия в
концентрации до 5 мас. % в пересчете на массу пульпы.
После сушки на препрегах может дополнительно печататься рисунок и наноситься
лак, а затем препреги соединяют с основой, например с древесной плитой. При этом свойство применяемого, согласно изобретению, полимера может быть до определенных температур термопластичным, т.е. пригодным к формованию и сохранять гибкость, является
очень выгодным при последующей переработке бумаги, пропитанной этим полимером.
Так, например, препреги могут без проблем сворачиваться в рулоны или формоваться в
виде трехмерного каркаса прежде, чем на последней технологической операции будут соединены с основой методом горячего прессования. Под действием температуры происходит сшивание полимера и тем самым переход к термореактивным свойствам.
На фиг. 1 изображен график, который показывает примерное изменение степени сшивания трех препрегов, согласно изобретению, и одного препрега, взятого для сравнения,
при температуре 132 °С в течение промежутка времени, равного 160 секундам.
На фиг. 2 изображена зависимость степени сшивания полимера в пропитанном, согласно изобретению, препреге от различной температуры в течение определенного времени.
На фиг. 3 показано влияние различной остаточной влажности на степень сшивания
пропиточной смолы. Из графика следует, что при более высокой остаточной влажности
сшивание происходит слишком медленно, что является экономически не выгодным при
последующей переработке препрега.
Нижеследующие примеры служат для дополнительного пояснения изобретения. Данные в весовых процентах относятся к массе целлюлозы, если не указано ничего другого.
Пример 1
Бумага-основа была изготовлена из целлюлозной смеси, состоящей из 80 % эвкалиптовой целлюлозы и 20 % сульфатной целлюлозы из хвойной древесины с добавками 0,6 %
эпихлоргидриновой смолы в качестве вещества для придания влагостойкости, 0,11 %
удерживающего средства и 0,03 % пеногасителя. Смесь была доведена сульфатом алюминия до значения рН 6,5. К этой смеси была примешана смесь пигментов, состоящая из
29 мас. % диоксида титана и 5,2 мас. % талька.
При помощи бумагоделательной машины Фурдринье была изготовлена бумага-основа
с массой 1 м2 50 г/м2 и зольностью (содержание золы) 23 мас. %.
Эта бумага-основа была пропитана в клеильном прессе с лицевой стороны раствором
модифицированной полиакриловой кислоты и многоатомного спирта, причем содержание
твердых веществ было доведено водой примерно до 30 %. Последующая сушка бумаги
осуществлялась при температуре 120 °С до остаточной влажности 2 %. Масса нанесенного материала составила после сушки 13 г/м2.
Пример 2
Бумага-основа, изготовленная по указанной в примере 1 технологии, была пропитана
в клеильном прессе с лицевой стороны водным раствором, который содержал 2 части модифицированной, отверждаемой полиолами полиакриловой кислоты и 1 часть бутадиенстирольного сополимера. Содержание твердых веществ в растворе было доведено водой
примерно до 30 %. Масса нанесенного материала составила в сухом состоянии 12 г/м2.
Образцы были подвергнуты лощению на лабораторном каландре.
8
BY 11253 C1 2008.10.30
В нижеследующей табл. 1 показаны результаты испытаний обработанных, согласно
изобретению, образцов бумаги в сравнении с пропитанной по классической технологии
бумагой на основе аминопластов с формальдегидом (сравнительный образец 1) и на основе дисперсии стирол/бутадиен/акрилат без формальдегида (сравнительный образец 2).
Определение гладкости бумаги производилось по стандарту DIN 53 107 (на испытательном устройстве TAPPI sm 48). Образцы, обработанные использованным согласно изобретению полимером, показали более высокую гладкость, чем сравнительные образцы
(табл. 2).
Сопротивление расслаиванию было определено по методике, принятой на фирме. Состояние лака показало, что смола равномерно проникла в бумагу и что из бумаги не выступают волокна целлюлозы.
Таблица 1
Испытание
Пример 1
Пример 2
Сопротивление расслаиванию Ступень 5 =
очень
хорошее
Способность к склеиванию
Очень
карбамидоформальдегидным
хорошая
клеем
Способность к склеиванию
Хорошая
поливинилацетатным клеем
Состояние лака
Очень
хорошее
Прочность соединения
Да
с основой
Ступень 5 =
очень
хорошее
Сравнительный
Сравнительный
Ступень 4 =
Ступень 1 =
хорошее
недостаточное
Очень
хорошая
Очень
хорошая
Достаточная
Хорошая
Хорошая
Очень
хорошая
Очень
хорошее
Хорошее
Хорошее
Да
Нет
Нет
Препрег с бумагой-основой массой 1 м2 50 г/м2, остаточной влажностью после сушки
2 %, а после пропитки и сушки с массой 1 м2 63 г/м2 был подвергнут термообработке при
температуре 132 °С. Длительность обработки составила от 0 до 300 секунд.
Степень сшивания определяли следующим методом. Из препрега вырубали пластину
площадью 100 см2, взвешивали и выдерживали ее в течение 15 минут в теплой воде массой 60 г при температуре 60 °С, промывали, сушили в печи при температуре 130 °С и снова взвешивали. По разности масс и известной массе нанесенного слоя пропиточной смолы
(13 г/м2 в сухом состоянии) можно определить растворяемую долю полимера. Степень
сшивания полимера (в %) равна: 100 - растворяемая доля полимера (в %).
Полученные образцы были подвергнуты лощению на лабораторном каландре
(V = 16,4 мин; p = 20 Н/мм; Т = 60 °С).
На лощеных образцах был напечатан на испытательной печатной машине рисунок
способом глубокой печати. Полученные результаты измерений относительно степени
сшивания, гладкости и дефектных зон приведены ниже в табл. 2.
В табл. 2 приведены также результаты так называемого анализа "пропущенных точек",
который был проведен с помощью сканера Agfa-Duo и программного обеспечения фирмы
PTS-Domas. Для этого на испытуемую бумагу нанесли печатный рисунок и произвели
сканирование запечатанной зоны. После этого провели сравнение образцов, чтобы проверить, во всех ли запечатанных зонах были воспроизведены печатные точки и присутствуют
ли так называемые дефектные зоны. Результат был получен как процентное содержание
дефектных зон относительно исследованной площади.
9
BY 11253 C1 2008.10.30
Таблица 2
Время, с
0
25
50
100
200
300
Сравнительный
образец I
Сравнительный
образец II
Степень
сшивания
Гладкость по Бекку, с
Пример 2
180
130
130
115
120
120
Дефектная зона, %
0
36,1
48
58
60,6
74
Пример 1
163
125
125
97
115
113
100
170
12,0
100
158
14,8
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
10
Пример 1
7,6
11,8
12,0
11,5
10,8
11,7
Пример 2
8,2
12,5
13,0
12,3
13,2
12,5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
598 Кб
Теги
by11253, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа