Декоративная бумага-основа для декоративных облицовочных материалов и декоративный облицовочный материал

Номер патента: 9683

Опубликовано: 30.08.2007

Автор: Шульц Хартмут

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ДЕКОРАТИВНАЯ БУМАГА-ОСНОВА ДЛЯ ДЕКОРАТИВНЫХ ОБЛИЦОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ДЕКОРАТИВНЫЙ ОБЛИЦОВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ(71) Заявитель ТЕХНОСЕЛЛ ДЕКОР ГМБХКО.КГ(73) Патентообладатель ТЕХНОСЕЛЛ ДЕКОР ГМБХКО.КГ(57) 1. Декоративная бумага-основа для декоративных облицовочных материалов с долей пигмента от 10 до примерно 65 мас. , содержащая модифицированный, включающий кремний и алюминий, диоксид титана в смеси с другим белым пигментом, причем доля кремния в пересчете на 2 составляет не менее 3 мас. , а сумма долей кремния и алюминия в пересчете соответственно на 2 и 23 составляет не менее 7 от массы диоксида титана, при этом модифицированный диоксид титана обладает маслоемкостью не менее 25 и растворимостью в 24 не менее 152. 2. Декоративная бумага-основа по п. 1, отличающаяся тем, что смесь пигментов содержит тальк, 50 фракционного состава которого представляют частицы размером менее примерно 3,0 мкм. 3. Декоративная бумага-основа по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что содержит катиономодифицированные целлюлозные волокна. 4. Декоративная бумага-основа по п. 3, отличающаяся тем, что содержит целлюлозные волокна, модифицированные четвертичными аммониевыми соединениями с глицидильной функциональной группой. 5. Декоративный облицовочный материал в виде декоративной бумаги или декоративной пленки, содержащий декоративную бумагу-основу по любому из пп. 1-4. Изобретение касается декоративной бумажной основы с модифицированным диоксидом титана и изготовленных с применением этой декоративной бумажной основы декоративных облицовочных материалов. 9683 1 2007.08.30 Декоративные облицовочные материалы, так называемые декоративная бумага и декоративные пленки, предпочтительно применяются для облицовывания поверхностей при изготовлении мебели и внутренней отделке. Под декоративной пленкой понимают пропитанное синтетическими смолами бумажное полотно или пропитанное синтетическими смолами бумажное полотно с поверхностной отделкой, с напечатанным рисунком или без рисунка. Декоративные пленки склеивают с подложкой. В зависимости от вида процесса пропитки различают декоративные пленки с пропитанной бумажной сердцевиной и декоративные пленки на основе получения препрегов, в которых бумагу пропитывают на бумагоделательной машине только частично в режиме онлайн. 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), пропитанной 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 стружечную плиту, используя низкое давление. В вышеназванных облицовочных материалах применяется белая или цветная декоративная бумага с напечатанным рисунком или без него. К так называемым декоративным бумажным основам в качестве исходных материалов для изготовления вышеназванных облицовочных материалов предъявляются особые требования, такие как 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 печатающегося 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. Декоративная бумажная основа состоит, как правило, из сульфатной целлюлозы высокой степени белизны, преимущественно из целлюлозы из древесины лиственных пород, с высоким процентом содержания пигментов и наполнителей, а также придающих влагостойкость веществ, удерживающих и фиксирующих средств. Декоративная бумажная основа отличается от обычных сортов бумаги значительно более высоким процентным содержанием наполнителей и отсутствием обычной для бумаги проклейкой в массе или поверхностной проклейки известными проклеивающими средствами, такими как алкилкетоновые димеры. Непрозрачность относится к наиболее важным свойствам декоративной бумажной основы. Это свойство характеризует способность маскировки подложки. Высокая степень непрозрачности декоративной бумажной основы достигается путем добавки белых пигментов. В качестве белого пигмента применяют, как правило, диоксид титана. Этот пигмент гарантирует высокую степень непрозрачности, хорошую яркость и белизну декоративной бумажной основы. При частичной или полной замене диоксида титана другими белыми пигментами достигается ухудшение этих свойств. Выравнивание коэффициента непрозрачности может быть достигнуто только увеличением доли пигмента. Однако долю пигмента не возможно увеличить на произвольную величину, так как в этом случае необходимо учитывать, что 2 9683 1 2007.08.30 возможно ухудшение физических свойств, таких как удерживающие свойства целлюлозной суспензии, прочность, светостойкость и способность впитывать смолу. В патенте Великобритании 2 234 990 А описывается покрытый гидратом оксида кремния и гидратом оксида алюминия оксид титана, который совместно с наполнителем должен применяться для повышения непрозрачности бумаги. В патенте Великобритании 1 156 575 говорится о покрытом оксидом алюминия и неорганическим фосфатом пигменте из диоксида титана, который дополнительно может покрываться динасом. В патенте США 5 312 484 описывается комбинированный пигмент из диоксида титана и так называемого наполнителя, причем комбинированный материал выпускается в виде микрогеля,действующего в качестве замазки. В основу изобретения положена задача получить декоративную бумагу-основу улучшенной непрозрачности. Данная задача решена посредством того, что получена декоративная бумага-основа для декоративных облицовочных материалов с долей пигмента от 10 до примерно 65 мас. , который содержит модифицированный пигмент из диоксида титана. Модифицированный пигмент из диоксида титана содержит некоторую долю кремния и алюминия. Доля кремния в пересчете на 2 составляет не менее 3 мас. . Сумма долей кремния и алюминия, соответственно в пересчете на 2 и А 2 О 3, составляет не менее 7 мас. , в пересчете на массу диоксида титана. При этом модифицированный диоксид титана обладает маслоемкостью не менее 25 и растворимостью в 24 не менее 15 Т 2. В соответствии с изобретением содержащийся в декоративной бумажной основе и декоративной бумаге модифицированный диоксид титана существует в виде хлопьевидного осадка. Декоративная бумага-основа, согласно изобретению, обеспечивает по сравнению с декоративной бумагой с известными пигментами из диоксид титана более высокую степень непрозрачности при меньшем использовании диоксида титана. В качестве применяемых, согласно изобретению, модифицированных пигментов речь идет об обработанных пигментах из диоксида титана, основные вещества которых могут быть изготовлены так называемым сульфатным или хлоридным способом. Основные вещества предпочтительно имеют структуру рутила. Предпочтительнее также, чтобы основное вещество было стабилизировано. Стабилизация основного вещества, изготовленного хлоридным методом, может осуществляться путем легирования алюминием в количестве от 0,3 до 3,0 мас. , в пересчете на 23, и воздействием избытка кислорода при окислении в газовой фазе 3 в 2 в количестве от 2 до 15 . Стабилизация основного вещества, изготовленного сульфатным методом, может происходить путем легирования , , или . В частности для получения достаточно высокой яркости особенно предпочтительна легкая стабилизация алюминием. На основное вещество пигмента может быть нанесен вначале слой фосфата алюминия. Возможно дополнительное покрытие пигмента церием, например в количестве примерно до 0,2 мас.в пересчете на СеО 2, и/или цинком, например в количестве примерно до 2,5 в пересчете на . Покрытие может содержать также нитрат в количестве примерно до 1 мас. . Применяемый, согласно изобретению, пигмент на основе диоксида титана имеет повышенную маслоемкость, составляющую не менее 25. Пигмент имеет относительно высокую растворимость в 24, составляющую не менее 15 Т 2. Средний размер частиц модифицированного пигмента составляет примерно от 600 до 650 нм. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, доля модифицированного пигмента на основе диоксида титана составляет в пигменте декоративной бумаги-основы или декоративной бумаге, согласно изобретению, от 10 до 90 мас.в пересчете на общее содержание пигмента. 3 9683 1 2007.08.30 В соответствии с изобретением декоративная бумажная основа или декоративная бумага может дополнительно содержатьнаполнители. Пригодными наполнителями, например, являются и другие диоксиды титана, например рутиловой или анатазной модификации, а также тальк, сульфат цинка, каолин, карбонат кальция и их смеси. Особенно предпочтительным в качестве дополнительного пигмента является тальк с очень узким диапазоном фракционного состава свыше 50 с размерами частиц менее примерно 2 мкм. Это означает, что 50 частиц талька имеют диаметр менее чем примерно 3 мкм. Особенно предпочтительным является тальк фракционного состава 50 с размерами частиц менее примерно 2 мкм. Удельная поверхность примененного талька составляет более чем примерно 30000 м 2/кг,а особенно предпочтительным является тальк с удельной поверхностью более чем примерно 40000 м 2/кг. Удельная поверхность талька обычных типов по сравнению с этим находится в диапазоне от 8000 до 16000 м 2/кг. Удельная поверхность определялась согласно стандарту 66126. Доля талька в смеси пигмента предпочтительно может составлять от 0,1 до 25 мас.в пересчете на массу всего пигмента. Доля наполнителя в декоративной бумаге-основе может составлять от 10 до 65 мас. ,в частности от 15 до 50 мас.или от 20 до 45 мас.в пересчете на массу бумаги. Поверхностная плотность декоративной бумаги-основы, согласно изобретению, может находиться в диапазоне от 30 до 300 г/м 2 и обычно составляет от 40 до 200 г/м 2. Поверхностная плотность выбирается в зависимости от применения для специальных целей. В соответствии с изобретением в качестве целлюлозы может применяться для изготовления декоративной бумаги-основы целлюлоза из древесины хвойных пород (длинноволокнистая целлюлоза) или целлюлоза из древесины лиственных пород (коротковолокнистая целлюлоза). Также может использоваться хлопковое волокно или смеси вышеназванных видов целлюлозы. Особенно предпочтительной является, например,смесь целлюлозы из древесины хвойных и лиственных пород в пропорции от 1090 до 9010 или, например, смеси целлюлозы из древесины хвойных и лиственных пород в пропорции от 3070 до 7030. Целлюлоза может иметь степень измельчения от 20 до 60 по Шоппер-Риглеру. Предпочтительно целлюлозная смесь содержит долю катионно модифицированных целлюлозных волокон 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. . Катионно модифицированная целлюлоза известна, например, из журнала(Бумага), номер 12 (1980), с. 575-579. В особом варианте исполнения изобретения содержащаяся в бумажной массе катионно модифицированная целлюлоза имеет активный катионный заряд от 20 до 300 ммоль/кг целлюлозы. Определение катионного заряда производилось по закрытому методу 4 технического университета г. Дармштадт. Предпочтительными являются целлюлозные волокна с плотностью заряда от 30 до 200 ммоль/кг, в частности от 30 до 100 ммоль/кг. Под термином активный катионный заряд следует понимать плотность заряда, которая была пересчитана с учетом плотности заряда катионно не модифицированной целлюлозы. Плотность заряда целлюлозы зависит от количества применяемого катионного средства. Количество катионизирующего средства может составлять от 0,005 до 200 г на 1 кг целлюлозы. 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. В предпочтительном варианте исполнения изобретения применяются волокна целлюлозы, которые катионно модифицированы в результате реакции присоединения четвер 4 9683 1 2007.08.30 тичных аммониевых соединений, содержащих глицидилфункциональные группы, к гидроксильным группам целлюлозы. Согласно изобретению, декоративная бумага-основа может содержать вещества для придания влагостойкости, такие как полиамид/полиамин-эпихлоргидриновая смола, катионные полиакрилаты, модифицированную меламин-формальдегидную смолу или катионизированные крахмалы. Эти вещества добавляют к целлюлозной суспензии. Также возможна добавка удерживающих вспомогательных средств и других веществ, таких как органические и неорганические цветные пигменты, красители, оптические осветлители и диспергаторы. В соответствии с изобретением декоративные бумажные основы могут изготавливаться на бумагоделательной машине Фурдриньеили Янки . Для этого можно размалывать целлюлозную смесь при плотности вещества от 2 до 4 мас.до степени измельчения от 30 до 45(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 поступает через напорный ящик для слива массы в зону сеточной части. Образуется волокнистый ковер и после обезвоживания получают декоративную бумажную основу, которую затем еще просушивают. Для изготовления декоративной бумаги декоративную бумажную основу пропитывают или смачивают обычными для этой цели полимерными дисперсиями. Для этой цели обычно применяют следующие полимерные дисперсии, например на основе полиакриловых или полиакрилметиловых сложных эфиров, поливинилацетата, поливинилхлорида,или полимерные растворы на основе фенолоформальдегидных, карбамидоформальдегидных или меламиноформальдегидных форконденсатов или на основе их совместимых смесей. Пропитка может осуществляться также на клеильном прессе бумагоделательной машины. Декоративная бумажная основа может пропитываться таким образом, что бумага пропитывается не полностью. Такие виды декоративной бумаги называют также препрегами. Доля смолы, внесенной при пропитке в декоративную бумажную основу, составляет в этом случае от 25 до 30 мас.в пересчете на массу бумаги. После сушки на пропитанную бумагу могут еще наносить лаковое покрытие или имитационную отделку методом печати, а затем бумагу наклеивают на подложку, например на древесную плиту. Лакированные и при необходимости с печатной структурой изделия в общем называют декоративными пленками. Согласно изобретению, размер частиц диоксида титана составляет от 400 до 700 нм,средний размер частиц составляет от 600 до 650 нм. В противоположность этому средний размер частиц обычного диоксида титана составляет порядка 1500 нм. Диоксид титана, согласно изобретению, не образует агломераты при добавке к целлюлозной дисперсии и тем самым гарантирует оптимальное распределение пигмента на целлюлозных волокнах и в полостях между волокнами. Примешанный диоксид кремния практически действует при этом в качестве прокладки между частицами пигмента. Пример 1. В качестве основной смеси для изготовления декоративной бумажной основы была взята целлюлозная смесь, состоящая из 70 эвкалиптовой целлюлозы и 30 сульфатной целлюлозы из древесины хвойных пород с добавками 0,6 эпихлоргидрина в качестве вещества для придания влагостойкости, 0,11 удерживающего средства и 0,03 пеногасителя. Смесь была доведена сульфатом алюминия до значения рН 6,5. 9683 1 2007.08.30 К этой смеси была примешана смесь диоксида титана, состоящая из 40 диоксида титана с содержанием диоксида кремния 1,456 и 60 обычного диоксида титана (с содержанием диоксида кремния менее 0,039 ). При помощи бумагоделательной машины Фурдринье была изготовлена декоративная бумага с поверхностной плотностью 120 г/м 2 и содержанием диоксида титана 36,5 г/м 2. Пример 2. К основной смеси по примеру 1 была добавлена смесь диоксида титана, состоящая из 40 диоксида титана с содержанием диоксида кремния 6,451 и 60 обычного диоксида титана (с содержанием диоксида кремния менее 0,039 ). При помощи бумагоделательной машины Фурдринье была изготовлена декоративная бумага с поверхностной плотностью 120 г/м 2 и содержанием диоксида титана 36,5 г/м 2. Пример 3. К основной смеси по примеру 1 была добавлена смесь диоксида титана, состоящая из 20 диоксида титана с содержанием диоксида кремния 4,557 и 80 обычного диоксида титана (с содержанием диоксида кремния менее 0,039 ). При помощи бумагоделательной машины Фурдринье была изготовлена декоративная бумага с поверхностной плотностью 120 г/м 2 и содержанием диоксида титана 39,8 г/м 2. Пример 4. К основной смеси по примеру 1 была добавлена смесь диоксида титана, состоящая из 60 диоксида титана с содержанием диоксида кремния 4,557 и 40 обычного диоксида титана (с содержанием диоксида кремния менее 0,039 ). При помощи бумагоделательной машины Фурдринье была изготовлена декоративная бумага с поверхностной плотностью 120 г/м 2 и содержанием диоксида титана 38,8 г/м 2. Пример 5. Изготовление модифицированного пигмента из диоксида титана Изготовленное по сульфатному методу основное вещество со структурой рутила находится в водной суспензии. Основное вещество размалывают при значении рН 10,5. Производят добавку 2,5 мас.24 и 5,1 мас.2 в виде раствора силиката натрия в пересчете на массу использованного рутила в течение 30 мин. Последующее снижение рН происходит через 30 минут выдержки в результате добавки 2,5 мас.24 и 5,1 мас.2 в виде раствора силиката натрия, а затем после 30-минутного перемешивания добавляют 2,3 мас.А 2 О 3 в виде раствора сульфата алюминия в течение 45 мин. После этого смесь перемешивают в течение 90 мин, а затем добавляют 2,9 мас.А 2 О 3 в виде раствора алюмината натрия. Через 60 мин выдержки производят промывку и сушку. С помощью этой технологии получают почти полностью дополнительно обработанный неорганическими веществами пигмент диоксида титана с хлопьевидным осадком оксидного слоя. Маслоемкость составляет 40 г/100 г, растворимость в 24 ( растворенного 2) 19 и удельная поверхность твердых частиц, определенная методом БЭТ (методом Брунауера, Эммета и Теллера), 49 м 2/г. Пример 6. Изготовленное по сульфатному методу и стабилизированное алюминием в количестве 0,01 мас.в пересчете на А 2 О 3 основное вещество было дополнительно обработано в течение 15 мин 1,0 мас.Р 2 О 5 в виде раствора двунатриевой соли водородфосфата, в течение 10 мин 1,6 мас.А 2 О 3 в виде раствора сульфата алюминия, примерно в течение 4 мин 1,4 мас.А 2 О 3 в виде раствора алюмината натрия. После регулирования значения рН до 4 с помощью 24 и выдержки в течение 30 минут добавили 3,0 мас.2 в виде раствора силиката натрия вместе с раствором сульфата алюминия (100 г А 2 О 3) в таком количестве, чтобы значение рН осталось постоянным на уровне 4. После этого через 12 мин добавили 4,7 мас.А 2 О 3 в виде раствора алюмината натрия, а затем в течение 15 мин добавляли 2,2 мас.А 2 О 3 в виде раствора сульфата алюминия. 6 9683 1 2007.08.30 Маслоемкость составила 40 г/100 г, растворимость в 24 ( растворенного 2) 19 и удельная поверхность твердых частиц, определенная методом БЭТ (методом Брунауера,Эммета и Теллера), 45 м 2/г. Сравнительный пример 1. В качестве сравнительного примера 1 к основной смеси по примеру 1 добавили обычного диоксида титана с содержанием диоксида кремния менее 1,039 . При помощи бумагоделательной машины Фурдринье была изготовлена декоративная бумага с поверхностной плотностью 120 г/м 2 и содержанием диоксида титана 37,1 г/м 2. Сравнительный пример 2. В качестве сравнительного примера 2 к основной смеси по примеру 1 добавили обычного диоксида титана с содержанием диоксида кремния менее 1,039 . При помощи бумагоделательной машины Фурдринье была изготовлена декоративная бумага с поверхностной плотностью 120 г/м 2 и содержанием диоксида титана 44,8 г/м 2. Содержание диоксида титана в декоративной бумаге было определено согласно 54370. В примерах 1-4 (В 1-В 4) и сравнительных примерах 1 и 2 (1, 2) была определена величина непрозрачности с помощью колориметра типа АСЕ фирмысогласно 53146. Результаты представлены в нижеследующей таблице. Образец В 1 В 2 В 4 В 4 1 2 Результаты измерения непрозрачности показывают, что с модифицированным диоксидом титана достигается высокая непрозрачность при уменьшенном расходе диоксида титана. В противоположность этому из анализа сравнительных примеров вытекает, что даже при более увеличенной добавке обычного диоксида титана не происходит улучшение непрозрачности по сравнению с модифицированным диоксидом титана. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 7

МПК / Метки

МПК: D21H 17/00, D21H 27/00

Метки: декоративных, бумага-основа, материал, облицовочных, декоративная, облицовочный, декоративный, материалов

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/7-9683-dekorativnaya-bumaga-osnova-dlya-dekorativnyh-oblicovochnyh-materialov-i-dekorativnyjj-oblicovochnyjj-material.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Декоративная бумага-основа для декоративных облицовочных материалов и декоративный облицовочный материал</a>

Похожие патенты