Пропиточный состав для декоративной бумаги Советский патент 1984 года по МПК C08L61/24 D21H3/36 C08G12/40 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промьшленности и может быть исполь.зовано при имитационной отделке древесностружечных плит и фанеры взамен строганого шпона денных и твердолиственных пород древесины.

Имитационная отделка осуществляется путем напрессовывания на древесностружечные плиты и фанеру декоративной пленки, содержащей термореактивные смолы в отвержденном виде.

Изготовление декоративных пленок производится путем пропитки декоративной бумаги пропиточным раствором, в состав которого входят пропиточные термореактивные смолы, с последующей термообработкой пропитанной бумаги циркулирующим в сушштьном канале горячим воздухом.

Полученная декоративная пленка представляет собой необратимый монолитный материал (типа пластмассы), успешно имитирующий строганый шпон натуральной древесины.

Известен пропиточный состав на основе карбамидоформальдегидной смолы, модифицированной водной дисперсией метилакрилата 1 .

Однако данный пропиточный состав характеризуется низкой пропитывающей способностью (пенетрация) (9-12 с) и длительным временем желатинизации при (25-30 мин), что позволяет осуществлять пропитку и сушку декоративной бумаги при скорости движения бумажного полотна, не превьшающей 8 м/мин. Кроме того не обеспечивается адгезия полиэфирного лака к поверхности, облицованной этими пленками.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пропиточный состав Г 2 для декоративной бумаги, содержащий карбамидоформйльдегидную смолу, 49-51 %-ную воднут эмульсию полиэфирмалеината, отверди.тель - 9-11%-ный раствор хлористого аммония, инициатор - 29-31%-ный раствор гидроперекиси кумола в стироле и воду при следующем соотношении компонентов, мае. ч.:

Карбамидоформалы

дегидная смола 90-100

Полиэфир8-16

Хлористый аммоний

9-11%--ньй раствор 0,06-0,08

Гидроперекись кумола 29-31%-ньй раствор в стироле 0,004-0,008 Врда6-10

5 Однако известный состав характеризуется длительным временем желатинизации при 100°С (12-14 мин), что не позволяет осуществлять пропитку и сущку бумаги при скоростях более 0 13-15 м/мин.

Поэтому установленные на многих деревообрабатывающих предприятиях высокопроизводительные пропиточные машины (со скоростью пвижения бумаж5 ного полотна 35-40 м/мин) не используются на полную мощность.

Целью изобретения является снижение времени желатинизации пропиточного состава.

0 Поставленная цель достигается тем, что пропиточный состав, включающий карбамидоформальдегидную смолу, 49-51%-ную водную эмульсию полиэфирмалеината, 9-11%-ный водный раствор 5 хлористого аммония, 29-31%-ный раствор гидроперекиси кумола в стироле и воду, в качестве карбамидоформальдегидной смолы содержит карбамидоформальдегидную смолу5 модифицированную 0 этилендиамином, с молярным соотношением карбамида, формальдегида, этилендиамина 1:1,3:0,02-0,04 при следующем

соотношении компонентов, мае. ч,: Карбамидоформальдегидная смола, модифицированная этилендиамином, с молярным/соотношением карбамида, формальдегида и этилендиамина 1:1,3:0,02-0,04 75-100 49-51%-ная водная эмульсия полиэфирмалеиыата4-7

9-11%-ный водный раствор хлористого аммония , 0,03-0,07 29-31%-ный раствор гидроперекиси кумола в стироле 0,002-0,006 Вода6-12

Модифицированную карбамидоформальдегиднзпо смолу, вводимую в состав пропиточной композиции, изготавливают конденсацией карбамида, формальдегида и этилендиамина при конечно-м мольном соотношении 1:1,3:0,2-0,4

в среде с переменной кислотностью, при рН 4,5-9,2.

Пример А. В колбу загружают 526,5 г 37%-ного раствора формалина, вводят 5,99 г этилендиамина и доводят рН реакционной смеси до 8,9-9,2, затем вводят 185,7 г карбамида, смесь нагревают до 85-88°С и выдерживают при этой температуре 15 мин, затем добавлением уксусной кислоты снижают fo рН смеси до 4,5-4,6, при этом температура повьшается до 90-95°С, конденсацию в кислой среде ведут до момента достижения водного числа 0,154. После добавлением едкого натра повы- 15 шают величину рН до 8,9-9,2. Одновременно смолу охлаждают до 75-80 С и вводят 114,5 г карбамида, доконденсацию ведут при 60-65°С в -течение 30-40 мин. Затем готовую смолу охлаж-20 дают.

ПримерБ. В колбу загружают 526,5 г 37%-ного раствора формалина, вводят 8,99 г этилендиамина и доводят рН реакционной смеси до 8,9-9,2, 25 затем вводят 185,7 г карбамида, нагревают смесь до 85-8В°С и в дальнейшем конденсациюведут как в примере 1.

ПримерВ. В колбу загружают 526,5 г 37%-ного раствора формалина, 30 вводят 11,9 г этилендиамина и доводят рН смеси до 8,9-9,2, далее как в примере А.

В табл. 1 приведены физико-химические свойства полученной смолы в срав-35 нении с известной карбамидоформаль- дегидной смолой марки ПМФ.

Полученная таким способом смола является низкотоксичной (содержание свободного формальдегида 0,25-0,35%).,40 а введенный этилендиамин придает смоле способность быстрее отверждаться (время лселатинизации при 100°С 47 мин). Одновременно этилендиамин повьшает эластичность пропиточного 45 состава, что дает возможность снизить содержание дефицитной и дорогостоящей полиэфирной эмульсии.

Пример 1. В аппарат, снабженньй механической мешалкой, загружают so 75 мае. ч. карбамидоформальдегидной смолы, модифицированной этилендиамином, Затем постепенно при непрерьшном перемешивании добавляют 4 мае. ч. полиэфирной эмульсии, для отвержде- 55 ния карбамидной смолы вводят 0,03 мае. ч. хлористого аммония (10%-Hbai раствор) .и s качестве инициатора полимеризации полиэфирной смолы вводят 0,002 мае. ч. гидроперекиси кумола (30%-ный раствор в стироле) и в последнюю очередь вводитея вода в количестве 6 мае. ч. После. десятиминутного перемешивания пропиточный состав готов к употреблению.

Пример2. В аппарат, снабженный механической мешалкой, загружают 85 MaCi ч. карбамидоформальдегидной смолы, модифицированной этилендиамином. Затем при непрерывном перемешивании добавляют 6 мае. ч. полиэфирной эмульсии, 0,05 мае.

ч. хлористого аммония и 0,004 мае. ч. гидроперекиси кумола и 9 мае. ч. воды. Состав перемешивают 10 мин.

Пример 3. В аппарат, енабженHbtfi механичеекой мешалкой, загружают 100 мае. ч. карбамидоформальдегидной смолы, модифицированной этилендиамином, 7 мае. ч. полиэфирной эмульеии, 0,07 мае. ч. хлориетого аммония, 0,006 мае. ч. гидроперекиеи кумола и 12 мае. ч. воды. Соетав перемешивают 10 мин.

П р и м е р 4 (извеетный). В аппарат, снабженный механической мешалкой загружают 100 мае. ч. карбамидоформальдегидной смолы., затем при непрерывном перемешивании поетепенно добавляют 16 мае. ч. полиэфирной эмульеии, 0,08 мае. ч. хлориетого аммония (10%-ный раетвор), 0,008 мае. ч. инициатора полиэфирной эмульеии гидр.оперекиеи кумола (30%-ный раетвор в етироле), затем 10 мае. ч. воды. Перемешивание производится в течение 15 мин.

В табл. 2 приведены примеры пропиточных еоетавов.

Физико-химические евойетва пропиточных еоетавов приведены в табл. 3.

Из приведенных в табл. 3 данных видно, что предлагаемый пропиточный еоетав характеризуется более низким показателем времени желатинизации при 100°С 4-7 мин вместо 14 мин в извеетном пропиточном еоставе.

Кроме того, предлагаемый еоетав позволяет снизить еодержание дефицитной дорогоетоящей полиэфирной эмульеии. Приготовленными предлагаемым и известным пропиточными составами пропитывают декоративную бумагу маееой 130 г/м е расходом сухой смолы 65-70% по отношению к весу непропитанной бумаги. S10 Затем пропитанную этими составами декоративную бумагу высушивают при ISOC в термостате с циркуляцией воздуха до достижения влажности бумаги 2,5-2,8%. Обраэцы декоративной бумаги, пропитанные известным составом, достигают указанной влажности в течение 70 - 75 с, что соответствует скорости движения бумажного полотна на пропиточной машине 13-15 м/мин.

Показатели

Массовая доля сухого остатка, %

Вязкость условная, с

Время желатинизации при 100°С

Пенетрация, с

Массовая доия свободного формальдегида, %

Таблица 1

Пример

А Б В Известная смола ПМФ

47 50 52 13 13,5 14

- 3 5 7 4 4 4,5

0,25 0,3 0,35 4 Образцы, пропитанные предлагаемым составом, высушивают до влажности 2,5-2,8% в течение 35-40 с, что соответствует скорости движения бумажного полотна 32-35 м/мин. Следовательно, производительность пропиточной машины при пропитке декоративной бумаги предлагаемым составом увеличивается в 2-2,2 раза, в результате снижается себестоимость производства синтетической декоративной пленки на основе карбамидоформальдегидной смолы, модифицированной этилендиамином.

Карб амидоформальде гидн ая смола

Карбам1вдоформальдегидная смола, модифицированная этилендиамином

50%-ная водная эмульсия, полиэфирмалеината .

Хлористый аммоний 10%-нь1й раствор

Гидроперекись кумола 30%-ный растпор в стУ1роле

Вода

100

75 8 100

16

0,03 0,05 0,07 0,08

0,002 0,004 0,006 0,8 6-9 12 10

Показатели

„„о

Вязкость при 20 С, с 13 13,513 14

Время желатиниэации.

при , мин 357 14

Содержание свободного

формальдегида, % 0,25 0,30,35 0,7

Пенетрация,.с 4 44,5 5

Стабильность, ч 17 1818 17

10906948

ТаблицаЗ

Пример

1 12 13 14 (известный)