ПРЕПРЕГ
PREPREG

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к промежуточным импрегнированным материалам и к декоративным импрегнированным материалам или декоративным материалам покрытий, которые могут быть получены из них.
Уровень техники
Декоративные материалы покрытий, также упоминаемые как декоративная бумага или декоративная фольга, используются в основном в качестве покрытий для поверхности при производстве мебели и внутреннего оборудования, в частности ламинированных полов. Декоративная бумага/декоративная фольга, как понимается, представляет собой бумагу с печатным изображением или без печатного изображения, которые либо импрегнируются синтетической смолой, либо импрегнируются синтетической смолой и подвергаются поверхностной обработке. Декоративную бумагу/декоративную фольгу связывают на клею или связывают с помощью адгезива с панелью основы.
В зависимости от типа операции импрегнирования делают различие между декоративной бумагой/декоративной фольгой с полностью импрегнированной сердцевиной бумаги и "препрегами", когда бумагу только частично импрегнируют в ходе процесса или в промежутках между операциями в бумагоделательной машине. Ни один из известных ранее препрегов, которые содержат содержащие формальдегид смолы на основе термореактопластов или акрилат-содержащие связующие вещества, которые содержат мало формальдегида, не удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым им, таким как хорошая стойкость к расслаиванию и хорошая адгезия, после того как их красят и приклеивают к плите листового материала на основе древесины.
Для связывания декоративной фольги с материалами из древесины, такими как древесностружечная плита или плита MDF, обычно используемые адгезивы представляют собой клеи на основе мочевины или поливинилацетатные (PVAC) клеи. Не всегда имеется гарантия того, что декоративная фольга будет связана соответствующим образом.
Ламинаты высокого давления представляют собой ламинаты, которые получают посредством прессования некоторого количества импрегнированных, пакетированных слоев бумаги друг с другом. Структура этих ламинатов, как правило, включает самый верхний лист прозрачного покрытия (верхний слой), который обеспечивает высокую стойкость поверхности, импрегнированную смолой декоративную бумагу, и один или несколько листов крафт-бумаги импрегнированных фенольной смолой. Основа (подложка) может быть сформирована с помощью панелей из древесноволокнистой плиты и древесностружечной плиты или, например, из фанеры.
В ламинатах, производимых в соответствии со способом короткого цикла (ламинаты низкого давления), декоративную бумагу, пропитанную смолой, прессуют непосредственно с основой, например древесностружечной плитой, с помощью приложения низкого давления.
В перерабатывающей промышленности предъявляются очень высокие требования к склеиваемости и адгезии приклеенной декоративной фольги. Например, должна быть хорошей адгезия непосредственно после процесса склеивания, чтобы предотвратить повреждение свежеламинированной панели при последующих манипуляциях. Панели часто подвергают дополнительной механической обработке всего через несколько минут или часов после приклеивания декоративной фольги, в процессах пиления, фрезерования и сверления, и нанесенная декоративная фольга не должна отделяться или отрываться на краях, подвергающихся механической обработке. Отделанные поверхности также часто упаковывают для дальнейшей транспортировки, и для этого используют адгезивные ленты, которые закрепляются непосредственно на декоративной поверхности. Эти адгезивные ленты должны иметь достаточную прочность адгезии, но они должны иметь возможность удаления без остатка и без повреждения декоративной фольги, к которой они приклеиваются, по завершении операции транспортировки. Следовательно, декоративная фольга должна также иметь высокую стойкость к расслаиванию перпендикулярно к декоративной поверхности после того, как ее приклеивают.
Декоративную бумагу, используемую в материалах покрытий, описанных выше, используют в белом или цветном состоянии и с дополнительным печатным изображением или без него.
Относительно их технических свойств при применении декоративной бумаги-основы, которую используют в качестве исходного материала, она должна удовлетворять определенным требованиям. Они включают высокую непрозрачность, чтобы лучше покрыть основу, однородное формирование и удельную поверхностную массу листа, для однородного поглощения смолы, высокий уровень стойкости к свету, высокую чистоту и однородность цвета, для хорошей воспроизводимости изображения, которое должно быть напечатано, прочность во влажном состоянии для упрощения процесса импрегнирования, соответствующее поглощение для получения требуемой степени насыщения смолой, прочность в сухом состоянии, которая является важной при операциях намотки в бумагоделательной машине и во время печатания изображения в печатной машине.
Для получения декоративной поверхности на декоративную бумагу-основу может наноситься печатное изображение. Печатание осуществляется в основном с помощью способа глубокой печати, при котором печатное изображение переносится на бумагу посредством нескольких гравированных валков. Отдельные печатные точки должны переноситься полностью и настолько интенсивно, насколько это возможно, на поверхность бумаги. Но если быть точным при декоративной глубокой печати, иногда только часть растровых точек, присутствующих на гравированных валках, переносится на поверхность бумаги. Возникают "пропавшие точки", так сказать, пустоты. Печатная краска часто проникает слишком глубоко в структуру бумаги, что в свою очередь уменьшает интенсивность цвета. Таким образом, предварительные требования для получения хорошего печатного изображения с малым количеством пустот и высокой интенсивностью цвета представляют собой топографию поверхности бумаги, которая является настолько гладкой, насколько это возможно, и сбалансированные свойства восприимчивости к цвету для поверхности бумаги.
По этой причине бумагу-основу обычно разглаживают с помощью мягких каландров, а в некоторых случаях также с помощью двухсторонних каландров. Эта обработка может сделать поверхность бумаги сплющенной и, как следствие, компактированной, что ослабляет ее емкость поглощения смолы.
Свойства, описанные выше, подвержены значительному влиянию импрегнирования декоративной бумаги-основы, то есть, так сказать, природы используемой импрегнирующей среды.
Растворы импрегнирующей смолы, используемые обычно для импрегнирования декоративной бумаги-основы, представляют собой смолы на основе мочевины, меламина или фенольные смолы и содержат формальдегид, и в результате получают хрупкие продукты с плохой стойкостью к распространению отрыва и печатаемостью.
В последнее время становится все более важным обеспечение того, чтобы растворы импрегнирующей смолы, используемые для импрегнирования декоративной бумаги-основы, не содержали веществ, которые могут быть вредными для здоровья людей, в частности, чтобы они не содержали формальдегида. Кроме того, используемые компоненты должны происходить из возобновляемых исходных материалов до той степени, до которой это возможно.
Использование смол, не содержащих формальдегида, на основе сополимера сложного эфира акриловой кислоты и стирола для получения не изменяющих цвета препрегов описано в патенте Германии DE 197 28 250 A1. Недостаток этого материала заключается в том, что он дает продукт с плохой стойкостью к отделению и с неадекватной прочностью адгезии после связывания.
Растворы импрегнирующей смолы, не содержащие формальдегида, для импрегнирования декоративной бумаги-основы также описывают в EP 09 648 248 A1 и EP 0 739 435 A1. Они предпочтительно состоят из сополимера стирола и акриловой кислоты и поливинилового спирта. К сожалению, бумага, которую импрегнируют с помощью такого раствора импрегнирующей смолы, также нуждается в дополнительном улучшении с точки зрения ее стойкости к расслаиванию и адгезии после связывания.
В WO 2001/11139 A1 предлагают соединение, не содержащее формальдегида, состоящее из связующего агента, водной дисперсии полимера и глиоксаля, с помощью которого может быть получена декоративная бумага, которая является в высшей степени стойкой к отделению. Однако бумага, импрегнированная этим соединением, не связывается, как следует.
В WO 2009/000769 Al описывается соединение, не содержащее формальдегида, состоящее из сополимера стирола - сложного эфира акриловой кислоты и крахмала, имеющее конкретное распределение молекулярных масс. Однако свойства этого препрега по отношению к связыванию после адгезии все еще требуют улучшения.
Сущность изобретения
Следовательно, целью настоящего изобретения является получение не содержащего формальдегида препрега, который не проявляет недостатков, описанных выше, и который отличается, в частности, хорошей адгезией после приклеивания к листовому материалу на основе древесины, высокой стойкостью к отделению даже непосредственно после приклеивания во влажном состоянии, хорошей печатаемостью и хорошей плоскостностью во время нанесения печатного изображения и ламинирования.
Эту проблему решают с помощью препрега, который может быть получен посредством импрегнирования бумаги-основы раствором импрегнирующей смолы, который содержит по меньшей мере один сополимер стирол - алкилакрилат - гидроксиэтил(мет)акрилат и по меньшей мере один водорастворимый полимер, где алкил может обозначать метил, этил, пропил и/или бутил.
Другая цель настоящего изобретения представляет собой декоративную бумагу или декоративный материал покрытия, который получают из упоминаемого выше препрега.
Неожиданно обнаружено, что раствор импрегнирующей смолы, используемый в соответствии с настоящим изобретением, является особенно пригодным для использования, поскольку он не только улучшает стойкость к отделению и связывание после адгезии с листовым материалом на основе древесины для бумаги, импрегнированной им, он также делает возможным получение относительно хороших или даже лучших результатов, чем известно из литературы, по отношению к другим свойствам, таким как печатаемость, проникновение лака или изменение цвета.
Кроме того, обычно возникают проблемы, когда гидрофильные связующие агенты используют для ламинирования (связывания на клею или адгезивного связывания с основой) импрегнированной бумаги. Это означает, что раствор импрегнирующей смолы в соответствии с настоящим изобретением может быть использован для получения препрегов, которые сами по себе хорошо пригодны для ламинирования.
Другое преимущество заключается в том, что препрег может быть получен недорого и при высоких скоростях работы оборудования.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
В соответствии с настоящим изобретением препрег, как понимается, обозначает бумагу, которую импрегнируют смолой. Пропорция импрегнирующей смолы в препреге может предпочтительно составлять от 10 до 35% масс., а в частности, от 12 до 30% масс. по отношению к удельной поверхностной массе декоративной бумаги-основы.
Декоративная бумага-основа, которую должны импрегнировать, представляет собой бумагу, которая не подвергается никакой обработке внутреннего или поверхностного склеивания. Она состоит в основном из древесной пульпы, пигментов, наполнителей и других добавок. Обычные добавки могут представлять собой вещества, повышающие прочность во влажном состоянии, агенты для повышения удерживания и закрепители. Декоративная бумага-основа отличается от обычной бумаги гораздо более высоким содержанием наполнителей и более высоким содержанием пигментом, и тем фактом, что они не подвергаются внутреннему или поверхностному проклеиванию.
Сополимер стирол - алкилакрилат - гидроксиэтил(мет)акрилат, который используют в соответствии с настоящим изобретением, может вводиться в форме латекса или дисперсии в жидкость импрегнирующей смолы. Видимо, присутствие гидроксиэтил(мет)акрилата (HEMA) в сополимере является ответственным за преимущественные воздействия, связанные с настоящим изобретением, по сравнению с другими стирол-алкилакрилатами.
Пропорциональное количество гидроксиэтил(мет)акрилата в сополимере стирол алкилакрилата-гидроксиэтил(мет)акрилата предпочтительно может составлять от 0,5 до 20% масс. по отношению к массе фракции акрилата, в частности, от 1 до 10% масс. Показано, что является особенно преимущественным, если доля сомономера, используемого в соответствии с настоящим изобретением, находится в пределах между 3 и 8% масс.
Алкил в стироле-алкилакрилате предпочтительно представляет собой этил или бутил. Сополимеры могут быть использованы в качестве смесей этих алкильных групп во фракции алкилакрилата.
Является особенно предпочтительным, если сополимер, используемый в соответствии с настоящим изобретением, имеет температуру стеклования (TG) от 35 до 50°C.
Водорастворимый полимер, используемый в соответствии с настоящим изобретением в импрегнирующей смоле, предпочтительно представляет собой крахмал или декстрин из крахмала.
Предпочтительный декстрин из крахмала или модифицированный крахмал может иметь распределение молекулярных масс, выраженное как коэффициент полидисперсности Mw/Mn, равный по меньшей мере 6. Крахмал, который имеет коэффициент полидисперсности от 6 до 20, является предпочтительным. В одном из конкретных вариантов модифицированный крахмал предпочтительно имеет следующее распределение молекулярных масс молекул крахмала:
- не более 6% масс. молекул имеют молекулярную массу от 0 до 1000 г/моль,
- 5-20% масс. молекул имеют молекулярную массу в пределах между 1000 и 5000 г/моль,
- 20-40% масс. молекул имеют молекулярную массу в пределах между 5000 и 25000 г/моль,
- 20-45% масс. молекул имеют молекулярную массу в пределах между 25000 и 200000 г/моль,
- 5-22% масс. молекул имеют молекулярную массу в пределах между 200000 и 1000000 г/моль,
- 0,5-5% масс. молекул имеют молекулярную массу больше чем 1000000 г/моль.
Такой модифицированный крахмал является доступным коммерчески. Коэффициент полидисперсности обычно выражают как отношение между средневзвешенной и среднечисленной молярной массой Mw/Mn. Он дает информацию о ширине кривой распределения молекулярных масс.
Распределение молекулярных масс модифицированного крахмала определяется производителем крахмала обычным путем с использованием гель-проникающей хроматографии (GPC). Анализ GPC осуществляют с использованием хроматографа с колонками Shodex KS. Элюент представляет собой 0,05 M NaOH при скорости потока 1 мл/мин. Калибровку осуществляют с использованием пуллулановых стандартов, имеющих известные молекулярные массы.
Пропорция водорастворимый полимер/полимерный латекс в растворе импрегнирующей смолы предпочтительно составляет от 80/20 до 20/80, где пропорция от 45/55 до 65/35 и, в особенности, от 50/50 до 60/40, по отношению к массе импрегнирующей смолы (абсолютно сухой) является предпочтительной. Водорастворимый полимер предпочтительно выбирают из крахмалов или производных крахмалов, в частности из декстрина из крахмала, которые могут быть получены из возобновляемых исходных материалов. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения дополнительно может быть использован поливиниловый спирт.
Раствор импрегнирующей смолы может содержать пигменты и/или наполнители. Количество пигмента и/или наполнителя может составлять от 1 до 30% масс., в частности от 2 до 20% масс.
Количества приводятся по отношению к массе связующего вещества (абсолютно сухой). Для целей настоящего изобретения термин связующее вещество используют для описания смеси, состоящей из полимерного латекса и водорастворимого полимера.
Раствор импрегнирующей смолы, используемый для получения препрегов, в соответствии с настоящим изобретением имеет общее содержание твердых продуктов по отношению к сухой массе от 9 до 40% масс., предпочтительно от 20 до 35% масс., а особенно предпочтительно от 26 до 30% масс.
Для получения раствора импрегнирующей смолы крахмал сначала может быть приготовлен, либо в холодной воде, то есть, так сказать, его растворяют в воде при температуре от комнатной температуры и до температуры, не превышающей 60°C, либо его кипятят примерно при 120-145°C. Это дает 40-45% суспензию со значением pH примерно от 5 до 6. На следующей стадии, добавляют приблизительно 50-процентную латексную дисперсию со значением pH от 5 до 10, учитывая желаемое содержание твердых продуктов и отношение крахмал/латекс. На дополнительной стадии могут быть добавлены пигмент или наполнитель.
Бумага-основа, которую должны импрегнировать, в соответствии с настоящим изобретением может содержать большую долю пигмента или наполнителя. Процент наполнителя в бумаге-основе может составлять до 55% масс., в частности, от 8 до 45% масс. по отношению к удельной поверхностной массе (базовая масса). Соответствующие пигменты и наполнители представляют собой, например, диоксид титана, тальк, сульфид цинка, каолин, оксид алюминия, карбонат кальция, корунд, силикаты алюминия и магния или их смеси.
Содержание древесной пульпы, используемой для получения бумаги-основы, может представлять собой древесную пульпу мягких пород дерева (длинноволокнистая пульпа) и/или древесную пульпу из твердых пород дерева (коротковолокнистая пульпа). Также могут быть использованы хлопковые волокна и их смеси с упоминаемыми выше типами древесной пульпы. Например, смесь пульпы из мягких пород дерева и твердых пород дерева при отношениях от 10:90 до 90:10, в частности, от 20:80 до 80:20 является особенно предпочтительным. Однако использование 100% масс. пульпы твердых пород дерева, как показано, также является преимущественным. Проценты относятся к массе пульпы (абсолютно сухой).
Смесь пульпы может предпочтительно содержать катионно-модифицированные волокна пульпы в количестве по меньшей мере 5% масс. по отношению к массе смеси пульпы. Пропорция от 10 до 50% масс., в частности, от 10 до 20% масс. катионно-модифицированной древесной пульпы в смеси древесной пульпы, как показано, является особенно преимущественной. Катионное модифицирование волокон пульпы могут осуществлять посредством взаимодействия волокон с эпихлоргидриновой смолой и третичным амином или посредством реакции с хлоридами четвертичного аммония, такими как хлоргидроксипропилтриметиламмоний хлорид или глицидилтриметиламмоний хлорид. Катионно-модифицированные древесные пульпы и их получение известны, например, из публикации DAS PAPIER, vol. 12 (1980), pp. 575-579.
2
2
Бумага-основа может быть получена на плоскосеточной бумагоделательной машине или на цилиндрической бумагоделательной машине. Для этого смесь древесной пульпы может быть измельчена при консистентности исходных материалов от 2 до 5% масс. до степени измельчения от 10 до 45°SR. Агенты для увеличения объема, такие как диоксид титана и тальк, и вещество для повышения прочности во влажном состоянии могут быть добавлены к смеси древесной пульпы и тщательно перемешаны в смесительном чане. Полученное очень вязкое вещество может быть разбавлено до консистенции исходных материалов примерно 1%, и, если это необходимо, могут быть добавлены дополнительные вспомогательные вещества, такие как агенты для улучшения удерживания, противовспенивающие агенты, сульфат алюминия и другие вспомогательные вещества, перечисленные ранее. Эти разбавленные исходные материалы переходят в сеточную часть через пульпораспределитель бумагоделательной машины. Формируют нетканый лист из волокон и после обезвоживания получают бумагу-основу, а затем сушат. Удельная поверхностная масса полученной бумаги может составлять от 15 до 300 г/м. Однако предпочтительной является бумага-основа с массой на единицу площади от 40 до 100 г/м.
Раствор импрегнирующей смолы, который должны использовать в соответствии с настоящим изобретением, может наноситься в бумагоделательной машине или в промежутках между операциями посредством распыления, импрегнирования, нанесения валиком или нанесения ножом (лезвием). Нанесение с использованием клеильного пресса или пленочного пресса является особенно предпочтительным.
Импрегнированную бумагу сушат обычным способом с использованием ИК или валковых сушилок в диапазоне температур от 120 до 180°C, пока не будет достигнуто остаточное содержание влажности от 2 до 6%.
После сушки на бумагу, импрегнированную таким образом (препрег), могут быть нанесены печатные изображения и лак, а затем ее ламинируют на различные подложки, такие как древесностружечная плита или древесноволокнистая плита, с использованием стандартных способов.
Следующие далее примеры будут служить для более подробного пояснения настоящего изобретения. Если не указано иного, приведенные значения в процентах массовых относятся к массе древесной пульпы. Пропорция означает отношение масс или массовое отношение.
Примеры
Пример V-1 (сравнение)
2
Суспензию древесиной пульпы приготавливают посредством измельчения смеси древесной пульпы из 80% масс. эвкалиптовой пульпы и 20% хвойной древесной сульфатной пульпы с консистенцией исходных материалов 5% до степени измельчения 33°SR (Schopper-Riegler). Затем добавляют 1,8% масс. эпихлоргидриновой смолы в качестве вещества для повышения прочности во влажном состоянии. Эту суспензию древесной пульпы доводят до значения pH 6,5 с помощью сульфата алюминия. После этого к суспензии древесной пульпы добавляют смесь 30% масс. диоксида титана и 5% масс. талька, 0,11% масс. агента для повышения удерживания и 0,03% масс. противовспенивающего агента и получают декоративную бумагу-основу с массой на единицу площади примерно 50 г/м и с содержанием золы примерно 23% масс. Информация о массе относится к массе древесной пульпы (абсолютно сухой).
6
Эту бумагу-основу импрегнируют на обеих сторонах водным раствором смолы с содержанием твердых продуктов примерно 25% масс., содержащим декстрин из крахмала (EMDEX B1102, производится Emsland-Starke, Emlichheim) и латекс сополимера стирол-бутилакрилат (PLEXTOl X4340, производится Polymer Latex, Marl) при отношении 55:45, в клеильном прессе. Для этого сначала приготавливают исходные материалы из 45% декстрина из крахмала и разбавляют их водой до концентрации 25% масс. Затем добавляют соответствующее количество 50-% водной дисперсии полимера, и полученный полимерный раствор разбавляют водой до содержания твердых продуктов 30% масс. и доводят его до pH 8,0 с помощью каустической соды.
2
Затем импрегнированную бумагу сушат при температуре примерно 120°C, пока ее остаточная влажность не достигнет уровня 2,5%. Количество раствора импрегнирующей смолы для нанесения после сушки составляет 10 г/м.
Температура стеклования Tg используемого латекса (сополимера), PLEXTOL X4 340, составляет 28°C.
Пример A-1 (настоящее изобретение)
Бумагу-основу, полученную, как описано в Примере V-1, импрегнируют в клеильном прессе водным раствором смолы, имеющим содержание твердых продуктов 25%, содержащим декстрин из крахмала EMDEX B1102 и исследуемый латексный продукт 1, который получают таким же способом, как PLEXTOL X4340, но в котором 3% бутилакрилата заменяют гидроксиэтилметакрилатом (HEMA), при отношении 55:45. Латекс стирол-бутилакрилат-(гидроксиэтилметакрилат) имеет температуру стеклования Tg 36°C.
Пример B-1 (настоящее изобретение)
Бумагу-основу, полученную, как описано в Примере V-1, импрегнируют в клеильном прессе водным раствором смолы, имеющим содержание твердых продуктов 25%, содержащим декстрин из крахмала EMDEX B1102 и исследуемый латексный продукт 2, который получают таким же способом, как PLEXTOL X4340, но в котором 6% бутилакрилата заменяют гидроксиэтилметакрилатом (HEMA), при отношении 55:45. Латекс стирол-бутилакрилат-(гидроксиэтилметакрилат) имеет температуру стеклования Tg 40°C.
Пример B-2 (настоящее изобретение)
Препрег получают таким же способом, как препрег B-1, но отношение декстрина из крахмала к исследуемому латексному продукту 2 в растворе импрегнирующей смолы составляет 40:60.
Пример B-3 (настоящее изобретение)
Препрег получают таким же способом, как препрег B-1, но отношение декстрина из крахмала к исследуемому латексному продукту 2 в растворе импрегнирующей смолы составляет 25:75.
Примеры C-1 - C-3
Препреги получают таким же способом, как в Примерах B-1 - B-3, но используемый латекс представляет собой исследуемый продукт 3, получаемый от Polymer Latex, Marl. Исследуемый латексный продукт 3 основывается на полимере стирол-этилакрилат, где 6% этилакрилатного мономера заменяют гидроксиэтилметакрилатом (HEMA). Латекс стирол-этилакрилат-(гидроксиэтилметакрилат) имеет температуру стеклования Tg 39°C. Используемые растворы импрегнирующей смолы имеют отношение латекса и декстрина из крахмала равное 45:55 для примера C-1, 60:40 для примера C-2 и 75:25 для примера C-3.
Пример V-2 (сравнение)
Бумагу-основу, полученную, как описано в Примере V-1, импрегнируют в клеильном прессе водным раствором смолы, имеющим содержание твердых продуктов 25%, содержащим декстрин из крахмала EMDEX B1102, поливиниловый спирт MOWIOL 4-98 (производится Kuraray Europe GmbH, Frankfurt) и латекс PLEXTOL X4340, при отношении 40:15:45.
Сначала препарат 45% декстрина из крахмала и препарат 10% MOWIOL, полученные соответствующим образом, смешивают с тем, что указано выше. Затем добавляют соответствующее количество 50-процентной водной дисперсии полимера, и полученный полимерный раствор разбавляют до тех пор, пока содержание твердых продуктов не будет равно 30% масс., и доводят его до pH 8,0 с помощью каустической соды.
Пример A-2 (настоящее изобретение)
Бумагу-основу, полученную, как описано в Примере V-1, импрегнируют в клеильном прессе водным раствором смолы, имеющим содержание твердых продуктов 25%, содержащим декстрин из крахмала EMDEX B1102, поливиниловый спирт MOWIOL 4-98 и исследуемый латексный продукт 1, при отношении 40:15:45.
Пример B-4 (настоящее изобретение)
Бумагу-основу, полученную, как описано в Примере V-1, импрегнируют в клеильном прессе водным раствором смолы, имеющим содержание твердых продуктов 25%, содержащим декстрин из крахмала EMDEX B1102, поливиниловый спирт MOWIOL 4-98 и исследуемый латексный продукт 2, при отношении 40:15:45.
Пример B-4 (настоящее изобретение)
Бумагу-основу, полученную, как описано в Примере V-1, импрегнируют в клеильном прессе водным раствором смолы, имеющим содержание твердых продуктов 25%, содержащим декстрин из крахмала EMDEX B1102, поливиниловый спирт MOWIOL 4-98 и исследуемый латексный продукт 2, при отношении 10:15:75.
Таблица 1 показывает результаты исследования бумаги, обработанной в соответствии с настоящим изобретением, по сравнению с предыдущим уровнем техники. Исследуют следующие свойства:
Стойкость к расслаиванию (параметр стойкости к отделению)
Измерение осуществляют на препреге с помощью EMCO IBT Internal Bond Tester (производится EMCO GmbH, Leipzig, Germany) в соответствии со стандартизованным методом исследования TAPPI 833-om 94. Материал, который должны исследовать, вырезают в виде полоски шириной 1 дюйм и закрепляют между опорой и 5 алюминиевыми крепежными скобками посредством адгезии с использованием двухсторонней адгезивной ленты и сжимают в компрессионном механизме в течение определенного времени сжатия и с определенным усилием сжатия. Пять образцов одновременно помещают в держатель образца ударного механизма и подвергают воздействию ударной силы с помощью массы 30 кг.
Прочность на разрыв в сухом состоянии и прочность на разрыв во влажном состоянии
Измерение осуществляют на препреге в соответствии с DIN-EN-ISO-1924 T2.
Исследование прочности связывания и исследование TESA осуществляют на лакированных образцах препрегов, которые затем ламинируют на панели из древесностружечной плиты.
Лакирование препрега
2
Образцы препрега предварительно нагревают в течение 60 секунд при 160°C. Затем, 10±1 г/м кислотно-отверждаемой системы лакировки IV-49, производится Plantagchemie, Detmold, распределяют поверх них с использованием лезвия. Образцы сушат посредством выкладывания их горизонтально в сушильной печи в течение 45 секунд при 160°C.
Ламинирование препрега
2
Лакированный препрег прикрепляют к панели из древесностружечной плиты с использованием лабораторного ламинирующего каландра. Используют стандартные коммерческие панели из древесностружечной плиты (20×20 см). Раствор клея на основе смолы на основе мочевины (Kaurit Leim 122 производится BASF AG, Ludwigshafen, порошок, растворенный в воде, с содержанием твердых продуктов 50%) наносят на одну сторону панели из древесностружечной плиты с помощью лезвия, нанесение клея составляет 35±5 г/м по отношению к содержанию твердых продуктов. Лист лакированного препрега помещают поверх поверхности древесностружечной плиты с нанесенным клеем, лакированная сторона листа направлена наружу от древесностружечной плиты, и лист выступает примерно на 2 см за края древесностружечной плиты во все стороны. Затем панель из древесностружечной плиты с лакированным препрегом продавливают через ламинирующий каландр, где прикладывают контактное давление 80 Н/мм, температура компрессионных валков составляет 180°C, и скорость подачи равна 2 м/мин.
Адгезивная прочность
Исследования адгезии начинают непосредственно после ламинирования. Для этой цели полоску препрега, простирающуюся примерно на 2 см над сторонами панели из древесностружечной плиты, вырезают перпендикулярно краю панели. Ширина полос и их расстояние друг от друга составляет 12 мм.
Каждую вступающую полосу резко сгибают вручную над треугольным бруском под углом 60° к панели из древесностружечной плиты. Это исследование, когда тянут с усилием, осуществляют непосредственно после ламинирования, а затем повторяют еще через 2 минуты, 5 минут, 10 минут, 30 минут и 24 часа. Оценивают площадь, которая больше не покрыта препрегом или больше не покрыта им полностью, после операций, когда тянут с усилием. Оценку регистрирует в форме баллов (от балла 1 = очень хорошо до балла 6 = неудовлетворительно).
Исследование TESA
Исследование TESA осуществляют на основе стандарта компании IHD-W-463, Institut fuer Holztechnologie, Dresden. Сначала ламинированные панели хранят в течение 24 час. Затем полоски пленки TESA (пленка TESA тип 4104) шириной приблизительно 15 см наносят на ламинированную панель в направлении подачи в ламинирующий каландр и перпендикулярно к нему и удаляют пузырьки воздуха с помощью валика для исследования (10 кг). Полоски TESA быстро отгибают вручную на угол 30° в нескольких различных моментах времени (сразу, через 1 час, 2 часа). Площадь под отогнутой полоской для исследования оценивают, в идеале, бумага не отделяется. Оценку стойкости TESA регистрируют в форме балла (от балла 1 = очень хорошо до балла 6 = неудовлетворительно).
Результаты исследований, показанные в таблице 1, показывают, что увеличение содержания гидроксиэтилметакрилата в стирол-алкилакрилатном полимере в растворе импрегнирующей смолы от 0% масс. до 3% масс., и далее, до 6% масс., по отношению к доле акрилата, в каждом случае, также вызывает увеличение структурной прочности и прочности препрега в сухом и влажном состоянии, и в то же время улучшает адгезию препрега на панели из древесностружечной плиты, и стойкость TESA также улучшается. Это улучшение получают как в случае, когда в качестве водорастворимого полимера используют декстрин из крахмала, так и в случае, когда используют также смеси декстрина из крахмала и поливинилового спирта. Дополнительное увеличение может быть получено посредством увеличения пропорции сополимера стирол-алкилакрилат-гидроксиэтил (мет)акрилат.
Таблица 1 показывает композицию раствора импрегнирующей смолы и результаты исследований.
Таблица 1
Латекс Plextol X4340Tg=28ºC
Исследуемый латексный продукт13% HEMATg=36ºC
Исследуемый латексный продукт2 6% HEMATg=40ºC
Исследуемый латексный продукт3 6% HEMATg=39ºC
Декстрин EMDEXB1102
PVA Mowiol4-98
Стойкость к расслаиванию
Прочностьна разрывв сухом состоянииMD/CD
Прочностьна разрывво влажном состоянииMD/CD
Адгезияклей
Исследование2 час
% масс.(Абсолютно сухой)
% масс.(Абсолютно сухой)
% масс.(Абсолютно сухой)
% масс.(Абсолютно сухой)
% масс.(Абсолютно сухой)
Дж/м<sup>2</sup>
Н/мм<sup>2</sup>
Н/мм<sup>2</sup>
Балл
Балл
V-1
45
55
0
1420
68/38
25/23
3
4
A-1
45
55
0
1560
71/40
27/23
2
3
B-1
45
55
0
1620
74/42
30/25
1
2
B-2
60
40
0
1860
76/41
38/29
1
1
B-3
75
25
0
2020
75/40
56/32
2
1
C-1
45
55
0
1650
75/41
31/27
1
2