СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕКОРАТИВНО-ЗАЩИТНОЙ ПЛЕНКИ Российский патент 1995 года по МПК D21H19/12 D21H27/18 D21H17/36 D21H17/51 

Изобретение относится к изготовлению декоративно-защитных покрытий на основе текстурной бумаги и полимерной композиции. Получаемые декоративно-защитные материалы предназначаются для отделки древесностружечных плит и фанеры, которые применяются в мебельном производстве, в производстве корпусов теле- и радиоаппаратуры и т.п. где на твердую поверхность наклеиваются декоративные пленочные материалы на бумажной основе.

Известно, что синтетический шпон получают путем пропитки декоративной бумаги водными пропиточными растворами на основе термореактивных карбамидо-, меламино-, карбамидомеламиноформальдегидных олигомеров или же их модификациями с последующими одновременными операциями сушки пропитанного бумажного полотна и отверждения в нем связующего.

Требуемые свойства декоративных пленок достигаются, в основном, за счет различного состава пропиточных композиций и последовательности технологических операций пропитки. Полученное бумажное полотно может подвергаться либо лакированию, либо же после разрезки напрессовывается на поверхность изделий из деревянных материалов с последующим лакированием декоративной поверхности элементов щитовой мебели.

Существенным недостатком карбамидо-, меламино-, карбамидомеламиноформальдегидных олигомеров и композиций на их основе является то, что на стадии отверждения их происходит образование пространственно-сшитых структур, придающих материалу на бумажной основе жесткость и хрупкость, а на стадии сушки выбрасываются в окружающее пространство наряду с парами воды такие токсичные вещества, как формальдегид, метанол, метилаль. Для повышения эластичности декоративных материалов на бумажной основе в пропиточные композиции на основе карбамидных и других олигомеров вводят модифицирующие вещества, которые позволяют получать гибкие рулонные декоративно-защитные материалы, но при этом экологические проблемы не устраняются.

Наиболее близким к изобретению по технологической сущности и достигаемому результату является способ изготовления декоративно-защитной пленки путем пропитки полотна текстурной бумаги водным раствором полимера полимеризационного типа, сушки пропитанного полотна и каландрования его. Пропитку полотна текстурной бумаги осуществляют пропиточной композицией, состоящей из дисперсии сополимера на основе сложного эфира акриловой кислоты, акрилонитрила и стирола и раствора синтетической смолы на основе ангидрида малеиновой кислоты в соотношении 20: 1 с добавками вещества, придающего прочность во влажном состоянии, и пеногасителя. Содержание сухих веществ в пропиточном составе составляет 25% С целью повышения печатных свойств и пригодности для лакирования пропитанного полотна с односторонним покрытием производят его дополнительное лощение.

Однако по известному способу используется сложная по составу пропиточная композиция, состоящая из смеси сополимера сложных эфиров акpиловой кислоты, акрилонитрила и стирола с водным раствором сополимера на основе ангидрида малеиновой кислоты и добавок, предназначенных для повышения прочности бумаги во влажном состоянии, пеногасителя. Для пропитки используется композиция, в которой содержание сухих веществ составляет не менее 25%
Цель изобретения получение экологически чистого декоративно-защитного пленочного материала с высокими механическими свойствами на раздирание и истирание, а также длительным сроком хранения пленочного материала до нанесения на защищаемую подложку.

Поставленная цель достигается тем, что пропитку бумажного полотна осуществляют 5-9% -ным водным раствором поливинилового спирта, содержащим гидроксиметил- или метоксиметил производные меламина в количестве 0,05-5,0% от массы поливинилового спирта (по сухому остатку), сушку пропитанного полотна осуществляют в воздушном потоке с температурой 100^оС до содержания летучих не более 10% при этом каландрование бумажного полотна осуществляют путем 5-9-кратного пропускания бумажного полотна через валы каландров с температурой 100-180^оС и линейном давлении валов 30-50 кгс/см.

В качестве гидроксиметилпроизводного меламина используют гексаметоксимеланин (полупродукт ГМ-3). Полупродукт ГМ-3 это пастообразное вещество с Т_пл 30-40^оС, содержащее 38-42% метоксигрупп.

В качестве метоксиметилпроизводного меламина используют меламиноацетоноформальдегидный олигомер (продукт МАФ-2). Продукт МАФ-2 получают по реакции поликонденсации из меламина, ацетона и формальдегида при их молярном соотношении 1:1,5:3,5.

Водорастворимый олигомер получают в две стадии по следующей технологии: в обогреваемый аппарат, снабженный мешалкой и обратным холодильником, загружают формальдегид (в виде 37%-ного водного раствора) и меламин. Реакционную смесь нагревают до 75^оС и при этой температуре ведут синтез в течение 45 мин. После этого смесь охлаждают до 40^оС и вводят расчетное количество ацетона, создавая рН среды 9,0. Температуру повышают до 80^оС и синтез ведут в течение 1 ч. После этого с помощью муравьиной кислоты реакционную массу нейтрализуют до рН среды 7,0 и охлаждают до комнатной температуры.

Полученный таким образом меламиноацетоноформальдегидный олигомер имеет следующие характеристики: Время желатинизации при 100^оС, с 97 Смешиваемость с водой 1:10 Вязкость по ВЗ-43, с 19 Содержание гидроксиметиль- ных групп, 10-18 Содержание карбонильных групп, 8-10
П р и м е р 1. В смеситель при непрерывном перемешивании загружают 91 г деионизированной воды, подогревают ее до 40^оС, затем добавляют 9 г порошкообразного по- ливинилового спирта (ПВС). Смесь нагревают до температуры 80-90^оС при непрерывном перемешивании до образования прозрачного раствора поливинилового спирта 9%-ной концентрации. Водный раствор ПВС фильтруют через тканевый фильтр и охлаждают до температуры 40-50^оС. При непрерывном перемешивании добавляют 0,5% ГМ-3 от сухого остатка ПВС, что составляет 0,045 г и выдерживают при данной температуре до полного растворения ГМ-3. При необходимости добавляют поверхностно-активные вещества неоинногенного характера, например АФ-12.

Приготовленным истинным раствором поливинилового спирта с добавкой ГМ-3 осуществляют пропитку декоративной бумаги марки РWA (ФРГ) массой 100 г/м². Температура пропиточного водного раствора 40-60^оС. Сушку пропитанного полотна производят при температуре 100^оС до содержания летучих не более 10% после чего осуществляют 5-9-кратное пропускание бумажного полотна через валы каландров с температурой 100^оС и линейном давлении валов каландров на бумажное полотно 30 кгс/см.

П р и м е р 2. К приготовленному водному раствору ПВС 7%-ной концентрации (аналогично примеру 1) добавляют гидроксиметильное производное меламина в виде меламиноацетоноформальдегидного олигомера марки МАФ-2 с катализатором хлористым аммонием в количестве 1% от сухого остатка олигомера. Количество добавляемого олигомера составляет 3% от массы ПВС (в расчете на сухое вещество), что составляет 0,21 г. Содержание гидроксиметильных групп в олигомере МАФ-2 около 10% Пропитку декоративной бумаги проводят аналогично примеру 1. После операции каландрования производят термообработку пропитанного полотна при температуре 160^оС в течение 2 мин.

П р и м е р 3. Аналогичен примеру 1, но пропитку производят 5%-ным водным раствором ПВС, содержащим метоксипроизводное меламина ГМ-3 в количестве 0,05% от массы порошкообразного ПВС, что составляет 0,0025 г.

П р и м е р 4 (контрольный). Аналогичен примеру 1, но пропитку производят 4%-ным водным раствором поливинилового спирта, содержащим метоксипроизводное меламина ГМ-3 в количестве 0,94% от массы порошкообразного ПВС, что составляет 0,0016 г.

П р и м е р 5 (контрольный). Аналогичен примеру 1, но пропитку декоративной бумаги производят 10%-ным водным раствором ПВС, содержащим ГМ-3 в количестве 6% от массы порошкообразного ПВС, что составляет 0,6 г.

П р и м е р 6. Сушку бумажного полотна (по примеру 1) производят при температуре 90^оС, температура валов каландров 120^оС.

П р и м е р 7. Сушку пропитанного бумажного полотна (по примеру 1) производят пpи температуре 100^оС, температура валов каландров 180^оС.

П р и м е р 8. Пропитка, сушка, каландрование бумажного полотна по примеру 2 с дополнительной сушкой при температуре 180^оС. Сушка при температурах выше 180^оС ведет к деструкции материала.

П р и м е р 9 (контрольный). В качестве контрольной пропиточной композиции использовали 7%-ный водный раствор поливинилового спирта. Пропитку и сушку бумажного полотна проводили аналогично примеру 1.

П р и м е р 10. Аналогичен примеру 1, но количество добавляемого полупродукта ГМ-3 составляет 5% от сухого остатка ПВС.

П р и м е р 11. Аналогичен примеру 1, но с 5-разовым проходом пропитанного бумажного полотна через зазор между валами каландров.

П р и м е р 12. Аналогичен примеру 1, но линейное давление валов каландров на бумажное полотно составляло 5 кгс/см.

П р и м е р 13. Аналогичен примеру 1, но линейное давление валов каландров на бумажное полотно составляло 50 кгс/см.

П р и м е р 14. Аналогичен примеру 1, но в качестве декоративной бумаги использовали бумагу марки ДФЛО с массой 130 г/м².

П р и м е р 15. Аналогичен примеру 1, но на декоративную поверхность бумаги после операции каландрования наносят лак кислотного отверждения МЛ-2111, расход лака составлял 40 г/м², температура сушки 100-140^оС.

Результаты испытаний облицовочного материала, полученного по примерам 1-9, представлены в табл. 1, а по примерам 10 15 в табл. 2.

Как видно из таблиц, полученный материал обладает высокими механическими свойствами на раздирание и истирание, а также длительным сроком хранения до нанесения его на защищаемую подложку. По- лучение этого материала является экологически чистым процессом.

Сущность изобретения: при изготовлении декоративно защитной пленки пропитку полотна текстурной бумаги производят 5 9%-ным раствором поливинилового спирта, содержащим гидроксиметил или метоксиметилпроизводные меламина в количестве 0,05 5,0% от массы поливинилового спирта (по сухому остатку). Сушку пропитанного полотна осуществляют в воздушном потоке с температурой 100°С до содержания летучих не более 10% Каландрование бумажного полотна осуществляют путем 5 9-кратного пропускания бумажного полотна через валы каландров с температурой 100 180°С и линейном давлении валов 30 50 кгс/см. После каландрования может быть быть проведена дополнительная термообработка бумажного полотна при температуре 100 180°С. На бумажное полотно перед дополнительной обработкой наносят лак. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕКОРАТИВНО-ЗАЩИТНОЙ ПЛЕНКИ путем пропитки полотна текстурной бумаги водным раствором полимера полимеризационного типа, сушки пропитанного полотна и каландрования его, отличающийся тем, что пропитку бумажного полотна производят 5 9%-ным раствором поливинилового спирта, содержащим гидрокси- или метоксиметилпроизводные меламина в количестве 0,05 - 5,0% от массы поливинилового спирта (по сухому остатку), сушку пропитанного полотна осуществляют в воздушном потоке с температурой 100^oС до содержания летучих не более 10% при этом каландрование бумажного полотна осуществляют путем 5 9-кратного пропускания бумажного полотна через валы каландров с температурой 100 180^oС. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после каландрования проводят дополнительную термообработку бумажного полотна при 100 180^oС. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что перед дополнительной термообработкой на бумажное полотно наносят лак.