CS274468B2 - Method of decorative laminates production - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby dekorativních laminátů, zejména potom dekorativních laminátů se sníženou hořlavostí a vývojem kouře lisováním desek celulozového papíru impregnovaného roztokem fenolové a melaminformaldehydové pryskyřice při zvýšených teplotách.

Jsou známy různé způsoby výroby materiálů s nízkou hořlavostí. Při výrobě vrstvených materiálů za použití papíru a polykondcnzovaných pryskyřic se sníženou hořlavostí jsou podstatnými složkami oxid antimonitý pro papír a pro pryskyřici antipyrcn obsahující halogen. Výroba laminátů je prováděna běžnými způsoby. Během lisovacího procesu dochází k rozkladu halogenových derivátů, což se projevuje nežádoucí tvorbou bublinek nebo dclamí nací desek.

V polském patentovém spise ě. 115540 je popsán způsob výroby dekorativních laminátů s nízkou hořlavostí zpracováním celulozového papíru modifikovaného synergickou směsí antipyrenů, například oxidu antimonitého a kopolymerů, například vinylchloridu a vinylidcnchloridu. Estery kyseliny fosforečné jsou také běžně používány ke zvýšení odolnosti papírových laminátů vůči ohni. Tento postup poskytuje lamináty patřící k materiálům s pomalým šířením plamene. Při jejich hoření se ale vyvíjí velké množství toxických a dusivých plynů a z tohoto důvodu jsou nevhodné pro použití v uzavřených prostorách, zejména v dopravě a při stavbě lodí.

Patentový spis OE ě. 2404790 popisuje způsob použití fosfátu amonného, fosfátu diamonného a kyseliny fosforečné pro výrobu nehořlavého papíru. Tato činidla však působí dočasně a jejich nehořlavý účinek souvisí s rozkladem na amoniak a kyselinu fosforečnou při teplotách pod 100 °C, zatímco kyselina fosforečná a voda se uvolňují při vyšších teplotách. Protože rozklad probíhá při teplotách pod 100 °C, takto vyrobený papír nemůže být použit pro výrobu laminátů, protože sušení impregnovaných desek a jejich lisování se provádí při teplotách nad 100 °C. Navíc je struktura tohoto papíru neschopná nasycení pryskyřicí.

Polyfosfát amonný se používá pro výrobu samobotnacích ohněvzdorných povlaků, jak je známo z polského patentového spisu č. 114868. Použití pólyfosforečných sloučenin pro bezvodé polymery v jednostupňových způsobech výroby, například při výrobě výrobků vstřikováním atd., je také známé. Obecně, nebo většinou není možné použít přídavek sloučenin fosforu k alkalickým vodným roztokům resolů pryskyřic, zejména při použití vícestupňových postupů, například při výrobě laminátů spojených s impregnací papíru, jeho sušením nebo lisováním. Vodné prostředí působí asi hydrolýzu kyselin a fosfátových solí, která vyvolává gelovatění pryskyřic a současně jejich předčasné tuhnutí.

Dalším dobře známým způsobem je použití organofosfořových polymerů obsahujících 15 k hmot. fosforu a 27 k hmot. chloru pro retardaci hoření polyuretanových pěn, polymethylmetakrylátů a fenolických, epoxidových a polyesterových pryskyřic.

Tyto fosfororganické polymery jsou však nerozpustné ve vodě a tak nemohou být použity pro vodné roztoky pryskyřic. Mimo to, hoření vyvolává velké množství kouře s vysokým obsahem organických částic a chloru. To je činí nepoužitelnými pro materiály pro uzavřené prostory.

Cílem řešení podle vynálezu bylo nalézt způsob výroby laminátů s nízkou hořlavosti a malým vývojem kouře, které by současně vyhovovaly podmínkám předepsaným pro materiály s nízkou hořlavostí v uzavřených prostorách, zvláště vo vlacích a při výrobě lodí.

Proti očekávání bylo zjištěno, že přidání roztoku aminu ve vodném amoniaku a potom polyf osf orečné kyseliny k vodnému raz-toku. resolu fenolické pryskyřice nebo roztoku melami nf ormaldehydové pryskyřice zajistí stabilizaci vodného roztoku pryskyřice a působí vhodně na průběh procesu impregnace papíru, sušení impregnantu a lisování desek. Získávají se tak lamináty dobré kvality, které lze použít při stavbě lodí.

Cíle řešení bylo dosaženo a nevýhody dosavadních známých způsobů výroby byly odstraněny u způsobu výroby dekorativních laminátů impregnací modifikovaného celulozového papírového jádra vodným roztokem resolu fenolické pryskyřice, obsahujícím retarriant hoření a dekorativního papíru nasyceného roztokem melaminformaldehydově pryskyřice, předsušením impregnovaných papírových vrstev při teplotách mezi 120 až 140 °C a dalším zpracováním

CS 274 468 B2 vrstvy obsahující jádro vrstvy a dekorativní vrstvu při teplotách mezi 130 až 150 °C tlakem mezi 7,05 až 0,05 MPa, jehož podstata spočívá v tom, že celulozové papírové jádro s obsahem 5 až 30 hmot. polyfosfátů amonného, vápenatého nebo hořečnatého, popřípadě jejich směsi, se impregnuje vodným roztokem resolu fenolické pryskyřice kondenzované za přítomnosti oxidů dvojmocných kovů, například oxidu hořečnatého, přičemž roztok obsahuje 5 až 15 bmot. polyfosforečných kyselin s nejméně třemi atomy fosforu a dále roztok alifatických primárních, sekundárních nebo/a terciárních aminů nebo 0-hydroxylaminu ve vodném roztoku amoniaku nebo v methanolu, přičemž se hodnota pH roztoku resolu fenolické pryskyřice upraví na pH 7 až 0 a dekorativní papír se impregnuje roztokem melaminformaldehydovč pryskyřice, obsahujícím 5 až 10 ‘-í hmot. metafosforečné kyseliny a methanolovým roztokem O-hydroxylaminu, přičemž se hodnota pil roztoku melaminformaldehydovč pryskyřice upraví na pH 0 až 9.

Proces hoření shora popsaných laminátů, kde byly použity pro retardaci hoření polyfosforečné sloučeniny, probíhá odlišně od jiných známých laminátů s pomalým hořením. Polyfosforečné kyseliny jsou převážně směs tripolyfosforečných kyselin s vyšším otevřeným řetězcem nebo cyklických kyselin nebo jejich solí. Zavádění fosforu do kondenzované formy má velký vliv na mechanismus hoření: kyselina fosforečná má tendenci se rozkládat přímo v počátečním stadiu za vzniku netěkavých produktů mnohem větší molekulové hmotnosti, které podléhají další destrukci a poskytnou velké množství primárního organického uhlíku ve formě uhelnatého zbytku a malého množství nehořlavých plynů, při použití polyfosforečných sloučenin. Reakce kyseliny fosforečné nebo jejího anhydridu s uhelnatými zbytky ve stadiu rozkladu omezuje oxidaci uhlíku. Dále vázaný fosfor poskytuje skelný povlak na povrchu hořícího materiálu omezující přístup kyslíku a vytvářející bariéru pro hořlavé oxidy uhlíku nebo jiné těkavé hořlavé látky.

Při oxidaci uhlíku se fosfor redukuje. Oedná se o exothermní reakci spojenou s absorpcí tepla z procesu hoření. Oxidy kovů použité při kondenzaci pryskyřice dále tvoří komplexy s fosforečnými skupinami a přispívají kc snížení pravděpodobnosti hoření vznikem mechanických složek, které brání přístupu kyslíku. Slabá rozpustnost polyfosforečných sloučenin ve vodě, joko důsledek nízkého procentického obsahu hydroxylových skupin, je další výhodou, která zaručuje nízkou absorpci vody laminátem.

Tento parametr je velmi důležitý pro výrobky používané při stavbě lodí. Je také možno tyto lamináty použít v různých klimatických podmínkách.

Následující příklady ilustrují předložený vynález.

Příklad 1

Lakovací tank impregnačního stroje se naplní vodným roztokem rezolu fenolické pryskyřice kondenzované za přítomnosti oxidu hořečnatého, obsahujícím hmotnostně 10 *-· polyfosforečné kyseliny a roztokem triethanolaminu v methanolu. Roztok má hodnotu pH 7 až 0 a jeho viskuzita je 00 až 100 sekund měřeno Fordovým pohárkem č. 4. Touto směsí se nechá projít pás celulózovčho papíru obsahujícího hmot. 10 % polyfosfátů amonného, na nosič se tak nanese 32 až 39 % hmot. pryskyřice. Potom se nechá papír projít sušicím tunelem za impregnovacím strojem, odstraní se 6 až 0 % hmot. těkavých částic. Papírový nosič se potom řeže na desky požadované velikosti, které se navrství na sebe spolu s deskami nemodifikovaného dekorativního potištěného colulózového papíru nasyceného roztokem melaminformaldehydové pryskyřice a vrstva se zpracuje tepelně stejně jako papírové jádro. Potom se lisují 5 minut známými způsoby při teplotě 140 až 145 °C za tlaku 7,05 až 0,03 MPa až je tlouštka vrstvy 1 mm.

Příklad 2

Pás celulózového papíru se nechá projít lakovacím tankem impregnačního stroje, který je naplněn vodným roztokem resolu fenolické pryskyřice kondenzované za přítomnosti oxidu hořečnatého o pH 0 a viskozitě 00 až 120 sekund měřené metudou Fordova výtokového pohárku,

CS 274 460 02 *

obsahujícím 20 % hmot. polyfosforečné kyseliny a roztokem O-hydroxylaminu ve vodném amoniaku. Jakmile je obsah pryskyřice v nosiči 32 až 39 ’-í hmot., nechá se pás projít suSicím tunelem v topné zóně impregnačního stroje, až do obsahu 6 až B 4 hmot. těkavých látek. Tento papírový nosič se nařeže na desky požadované velikosti a navrství na sebe spolu s deskami dekorativního celulozového papíru, vrstva se nasytí roztokem melaminformaldehydové pryskyřice o pH 3, obsahujícím 5 % hmot. roztoku póly fosforečné kyseliny a roztokem 0-hydroxylaminu ve vodném amoniaku. Tepelně se potom zpracuje stejným způsobem jako papírové jádro.

Vrstva se pak lisuje 5 minut na tlouštku 1 mm známým způsobem při teplotě 140 až 145 °C pod tlakem 7,85 až 8,83 MPa.

Příklad 3

Pás celulozového papíru obsahující 15 ¾ hmot. směsi polyfosfátů amonného, vápenatého a hořečnatého so nechá projít lakovacím tarikem impregnačního stroje naplněným vodným rnzlukein rosolu fcnulické pryskyřice kondenzované za přítomnosti hořčíku o hodnotě pil 7 až 8 a viskozitě 00 až 120 sekund měřeno Pordovým výtokovým pohárkem č. 4, až jc obsah pryskyřice 32 až 39 % hmot. v nasyceném nosiči. Potom se pás nechá projít suSicím tunelem impregnačního stroje až obsahuje 6 až 8 hmot. těkavých látek.

Tento papírový nosič se nařeže na desky požadované velikosti, ty se navrství na desky dekorativního papíru, který byl nasycen vodným roztokem melaminformaldehydové pryskyřice a tepelně zpracován stejným způsobem jako papírové jádro. Vrstva se lisuje 5 minut na tlouštku 1 mm známými postupy při teplotě 145 až 150 °C za tlaku 7,83 MPa.

Lamináty vyrobené způsobem podle vynálezu je možno použít všude, kde hrozí i třeba jen malé nebezpečí požáru, který v případě použití laminátů připravených dosud známými způsoby může mít katastrofální následky.

Claims (1)

1. Způsob výroby dekorativních laminátů impregnací modifikovaného celulozového papírového jádra vodným roztokem fenolické pryskyřice, obsahujícím retardant hoření, a dekorativního papíru, nasyceného roztokem melaminformaldehydové pryskyřice, předsušením impregnovaných papírových vrstev při teplotách mezi 120 a 140 °C a dalším zpracováním vrstvy, obsahující jádro a dekorativní vrstvu při teplotě mezi 130 a 150 °C při tlaku 7,85 a 0,85 MPa, vyznačující se tím, že celulózové papírové jádro s obsahem 5 až 30 % hmot. polyfosfátů amonného, vápenatého nebo hořečnatého, popřípadě jejich směsi, se impregnuje vodným roztokem rezolu fenolické pryskyřice kondenzované za přítomnosti oxidů dvojmocných kovů, například oxidu hořečnatého, přičemž roztok obsahuje 5 až 15 4 hmot. polyfosforečných kyselin s nejméně třemi atomy fosforu a dále roztok alifatických primárních, sekundárních nebo/a terciárních aminů nebo 0-hydroxylaminu ve vodném roztoku amoniaku nebo v methanolu, přičemž se pH roztoku rezolu fenolické pryskyřice upraví na hodnotu pH 7 až 8 a dekorativní papír se potom impregnuje roztokem melaminformaldehydové pryskyřice, obsahujícím 5 až 10 hmot. metafosforečné kyseliny a methanolovým roztokem 0-hydroxylaminu, přičemž se pH roztoku melaminformaldehydové pryskyřice upraví na hodnotu pH 8 až 9.