ТЕПЛОСБЕРЕГАЮЩИЕ ОБОИ Российский патент 2005 года по МПК D21H27/20 D21H19/80 D21H19/28 

Изобретение относится к производству обоев и касается технологии приготовления теплосберегающих обоев и их композиционного состава.

В настоящее время важной характеристикой строительных материалов является их способность к теплосбережению. Потери тепла можно снизить не только за счет повышения теплоизолирующих свойств конструкционных материалов (материала стен, перекрытий, окон и т.д.), но и отделочных материалов. К наиболее распространенным отделочным материалам относятся обои.

Известны теплосберегающие обои, выполненные из бумаги-основы и нанесенных на нее металлизированного слоя на основе алюминия и декоративного (печатного) слоя.

Металлизированный слой наносится в виде грунтовального покрытия, содержащего (в мас.%):

Алюминиевая пудра30-50Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы8,5-35,0Стабилизатор0,5-5,0Водно-дисперсионное связующее30-41

см. SU, 1348432, D 21 H 27/20, опубл. 30.10.1987 г.).

Указанный металлизированный слой в качестве стабилизатора алюминиевой пудры содержит омыленную (едким натром) канифоль или ее смесь с омыленным сополимером стирола и малеинового ангидрида при соотношении канифоли и сополимера от 1:1 до 2:1, а в качестве водно-дисперсионного связующего преимущественно поливинилацетат или его сополимеры, полученный в виде эмульсии.

Однако себестоимость таких обоев довольно высока по причине многокомпонентного грунтовального металлизированного покрытия.

Кроме того, используемое в таких теплосберегающих обоях грунтовальное металлизированное алюминиевой пудрой покрытие обладает низкой гладкостью (практически не зависящей от гладкости бумаги-основы), вследствие чего для нанесения декоративного печатного покрытия могут быть использованы только высокий и трафаретный способы печати. Высокий способ в настоящее время признан устаревшим и практически не применяется для печати обоев, а трафаретный способ печати целесообразен только в тех случаях, когда требуется нанести очень большое количество краски, связан с большими энергозатратами и позволяет осуществлять печать при низкой скорости (до 40-50 м/мин).

Ближайшим аналогом предлагаемых теплосберегающих обоев являются аналогичные обои, состоящие из бумаги-основы и нанесенных на нее металлизированного слоя на основе алюминия, промежуточного защитного полимерного покрытия и декоративного слоя (DE 2914436 С2, опубл. 01.10.1981 г.) на основе окрашенного полимера (полиметилен, полиэтилен высокого или низкого давления). Для нанесения таких декоративных покрытий обычно используют нитроцеллюлозу, поливинилхлорид, шеллак, полиэфиры.

Металлизированный слой на основе алюминия наносят испарением в вакууме.

Такие обои имеют довольно высокую себестоимость (бумагу необходимо высушить и вакуумировать). Кроме того, металлизированный слой на основе алюминия повторяет все неровности бумаги, вследствие чего металлизированное покрытие теряет блеск, который можно достичь только за счет увеличения толщины, что также приводит к повышению себестоимости обоев.

Кроме того, декоративный эффект обоев обусловлен только фоновой окраской декоративного слоя.

Новым достигаемым техническим результатом от использования настоящего изобретения является придание обоям более высоких декоративных свойств при сохранении толщины металлизированного слоя, а также обеспечение возможности использования разных способов печати (глубокий, флексографский, трафаретный), всех видов красок (прозрачных, непрозрачных, вспенивающихся) без устранения декоративных особенностей металлизированной поверхности бумаги и возможности использования для печати водных красок.

Поставленный технический результат достигается тем, что в предлагаемых теплосберегающих обоях, состоящих из бумаги-основы и нанесенных на нее металлизированного слоя на основе алюминия, промежуточного защитного полимерного покрытия и декоративного слоя, согласно изобретению металлизированный слой выполнен путем переноса металла с пленки-носителя, полимерное покрытие в качестве полимера содержит сополимер сложного эфира акриловой или метакриловой кислоты и стирола, а декоративный слой нанесен водными красками на основе полимера сложного эфира акриловой или метакриловой кислоты.

Металлизированный слой имеет толщину предпочтительно в диапазоне 0,03-1,00 мкм.

Декоративный слой нанесен флексографской или глубокой печатью.

Металлизированный слой наносят на бумагу-основу путем металлизации переносом (трансферметаллизация). Металлический слой на основе алюминия наносят на пленку-основу. Затем пленку-основу (с нанесенным металлическим слоем) ламинируют с бумагой-основой, ламинированные рулоны выдерживают.

После этого ламинированную бумагу с пленкой деламинируют. Металлизацию пленки-основы осуществляют в вакуумных металлизаторах. Металлический слой помимо алюминия может содержать различные легирующие добавки, такие как железо, никель, кобальт, медь.

Авторами настоящего изобретения было установлено, что использование для металлизации переноса металла с пленки-носителя позволяет повысить декоративный эффект обоев при снижении их себестоимости.

Кроме того, использование защитного промежуточного слоя на основе сополимеров сложных эфиров акриловой или метакриловой кислот и стирола обеспечивает возможность печати, не изменяя технологии печати бумажных обоев водными красками на основе сложных эфиров акриловой или метакриловой кислот. При этом сочетание при печати прозрачных и непрозрачных красок позволяет достичь новый декоративный эффект.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами его осуществления.

Пример 1.

Для изготовления обоев используют обойную бумагу для глубокой печати массой 110 г/м² и гладкостью 130 с.

Рулон лавсановой пленки-носителя помещают в вакуумный металлизатор, Gallileo Vacuum Systems. После вакуумирования на разматывающуюся пленку осаждают алюминий, нагретый до 1500°С. Пленку пропускают через охлаждающий цилиндр и сматывают в рулон.

Полученную пленку с нанесенным слоем алюминия толщиной 0,03 мкм ламинируют с обойной бумагой на ламинаторе Valmet Rotomec.

После этого на машине деламинирования пленку отделяют от бумаги и получают металлизированную бумагу.

Металлизированную бумагу направляют на печатную машину глубокой печати.

На металлизированную бумагу на первой секции анилоксовым цилиндром с линиатурой 60 линий/см и глубиной ячейки 24 мкм наносят промежуточный защитный слой, используя водную дисперсию на основе сополимера сложного эфира акриловой кислоты и стирола марки 470-00830 фирмы 000 «Флексостар».

После сушки на металлизированнй бумаге образуется промежуточный защитный слой массой 0,9 г/м².

На последующих стадиях на защитное покрытие наносят декоративный слой в виде печатного рисунка водными красками на основе полимера сложного эфира акриловой кислоты и получают готовые обои.

Теплосберегающие свойства обоев характеризуют коэффициентом пропускания Т (%) излучения с длиной волны 970 нм. Для неметаллизированных обоев коэффициент пропускания составляет 17-20%, что было принято для сравнения.

Прочность закрепления декоративного покрытия определяли по ГОСТ 6810-2002. Поскольку по ГОСТ обои должны выдерживать не менее 6 сухих истирании, то по достижении этого показателя дальнейшие испытания не проводились.

Пример 2.

Теплосберегающие обои изготавливают аналогично примеру 1, но при следующих измененных параметрах и особенностях производства:

- толщина металлизированного слоя составляет 0,5 мкм;

- при нанесении декоративного слоя на последней печатной секции наносят пенокраску производства ИП «Белфлексофарт» и получают готовые пенообои;

- декоративный слой наносят водными красками на основе полимера сложного эфира метакриловой кислоты.

Пример 3.

Теплосберегающие обои изготавливают аналогично примеру 1, но при следующих измененных параметрах и особенностях производства:

- изготавливают дуплекс-обои;

- для верхнего слоя используют обойную бумагу массой 80 г/м² и гладкостью 135 с;

- на пленку-носитель в вакуумном металлизаторе наносят алюминий, легированный 6% меди, и получают металлизированный слой золотистого цвета;

- толщина металлизированного слоя составляет 1,0 мкм;

- масса защитного слоя - 1,1 г/м²;

- после получения верхнего слоя с декоративным слоем в виде печатного рисунка его склеивают с нижним слоем бумаги с одновременным тиснением по рисунку и получают дуплекс-обои.

Пример 4.

Теплосберегающие обои изготавливают аналогично примеру 1, но при следующих измененных параметрах и особенностях производства:

- толщина металлизированного слоя составляет 0,8 мкм;

- масса защитного слоя - 1,0 г/м²;

- металлизированную бумагу направляют на печатную машину флексографской печати. Пример 5 (по прототипу).

Металлизированный слой наносят на обойную бумагу массой 110 г/м² с гладкостью 130 с путем прямого вакуумного напыления алюминия в вакуумном металлизаторе. Толщина слоя составляет 0,03 мкм.

На металлизированный слой из спиртового раствора наносят слой шеллака массой 1,0 г/м². Затем на защитный слой наносят декоративный слой из полиэтилена высокого давления, окрашенного ализариновым красителем.

В таблице приведены результаты испытаний полученных обоев.

ТаблицаПримерТолщина металлизированного слояСтойкость к истиранию, число сухих истиранийТ,%10,03Более 64.120,5Более 63.731,0Более 63.740,8Более 63.85 (по прототипу)0,3Более 63.7Неметаллизированные обои-Более 620,0

Из таблицы видно, что предлагаемые обои позволяют сократить тепловые потери на 20-25% по сравнению с обычными обоями и сохранить теплосберегающие свойства на уровне прототипа.

Таким образом, предлагаемые теплосберегающие обои имеют значительно сниженную себестоимость за счет снижения энергозатрат при металлизации, а также улучшенные декоративные свойства, т.к. декоративный слой может быть напечатан (нанесен) передовыми печатными способами.

Теплосберегающие обои относятся к строительным отделочным материалам. Они состоят их бумаги-основы и нанесенных на нее металлизированного слоя на основе алюминия, промежуточного защитного полимерного покрытия и декоративного слоя. Металлизированный слой выполнен путем переноса металла с пленки носителя. Промежуточное защитное полимерное покрытие в качестве полимера содержит сополимер сложного эфира акриловой или метакриловой кислоты и стирола. Декоративный слой нанесен водными красками на основе сложного эфира акриловой или метакриловой кислоты. Техническим результатом является улучшение декоративных свойств обоев за счет возможности использования разных способов печати. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Теплосберегающие обои, состоящие из бумаги-основы и нанесенных на нее металлизированного слоя на основе алюминия, промежуточного защитного полимерного покрытия и декоративного слоя, отличающиеся тем, что металлизированный слой выполнен путем переноса металла с пленки-носителя, промежуточное защитное полимерное покрытие в качестве полимера содержит сополимер сложного эфира акриловой или метакриловой кислоты и стирола, а декоративный слой нанесен водными красками на основе сложного эфира акриловой или метакриловой кислоты.2. Теплосберегающие обои по п.1, отличающиеся тем, что металлизированный слой имеет толщину 0,03-1,00 мкм.3. Теплосберегающие обои по п.1, отличающиеся тем, что декоративный слой нанесен глубокой или флексографской печатью.