EA014203B1

EA014203B1 - Бумажная подложка, способ ее изготовления, применение

Info

Publication number: EA014203B1
Application number: EA200802139A
Authority: EA
Inventors: Шахаб Яроми; Хубертус Мари Кристине Штийнен
Original assignee: ДСМ АйПи АССЕТС Б.В.
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2010-10-29
Also published as: WO2007113004A1; BRPI0710146A2; CN101421460A; JP2009533564A; EA200802139A1; AU2007233932A1; MX2008013183A; US20090104421A1; EP2004906A1; CA2647033A1; AU2007233932B2; KR20090004943A

Abstract

Изобретение относится к импрегнированной смолой бумажной подложке, содержащей кристаллический триазин, предпочтительно триазин, осажденный из паровой фазы. Кристаллический триазин предпочтительно присутствует в количестве, равном приблизительно 5 г/ми более и приблизительно 100 г/ми менее. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления слоистого материала, включающего по меньшей мере один отвержденный слой аминоформальдегидной смолы и бумагу, где импрегнированную смолой бумагу, содержащую триазин, осажденный из паровой фазы, с одним или несколькими другими слоями, подвергают воздействию давления и/или температуры, достаточной для отверждения смолы и по меньшей мере части триазина.

Description

Изобретение относится к способу изготовления слоистого материала, в частности декоративного слоистого материала. Слоистый материал включает по меньшей мере один отвержденный слой предпочтительно меламиноформальдегидной смолы и бумагу, предпочтительно бумагу, имеющую окраску или рисунок (декор).

Декоративные слоистые материалы широко используются в строительной и мебельной промышленности. Такие продукты имеют облицовку из высокоабразивостойкой отвержденной смолы, которая, кроме того, обладает высокой стойкостью к воздействию химических веществ и влаги. В общем случае данные продукты содержат отвержденную смолу и волокнистый материал. В общем случае слоистые материалы изготавливают из декоративной бумаги, импрегнированной меламиноформальдегидной смолой, которые отверждают под действием тепла и давления на одном или нескольких листах основы. Например, древесно-стружечную плиту или картон можно покрывать одним или несколькими листами бумаги, импрегнированными меламиноформальдегидной смолой, для которой после этого проводят отверждение под действием тепла и давления. В еще одном примере бумагу, импрегнированную меламиноформальдегидной смолой, размещают поверх стопки из крафт-бумаги, импрегнированной фенолоформальдегидной смолой, и после этого проводят отверждение. Меламиноформальдегидная смола хорошо известна и, например, описывается в документах ЕР-А 0561432 и И8-А 4424261.

Известны три часто используемых способа изготовления конечных слоистых материалов: формование слоистого материала при низком давлении (ЕРЬ), формование слоистого материала при повышенном давлении (НРЬ) и непрерывное формование слоистого материала под давлением (СРЬ). Низкое давление наиболее часто используют в случае картона или древесно-стружечной плиты, в то время как повышенное давление в общем случае используют в случае так называемой крафт-бумаги. Листы или продукты, изготавливаемые в результате реализации способа НРЬ, в общем случае сами не являются несущими. В общем случае их наклеивают подходящими для использования адгезивом или клеем на жесткую подложку, такую как древесно-стружечная плита или древесно-волокнистая плита средней плотности (ДВПСП). В способе непрерывного формования слоистого материала под давлением бумагу подают из рулона в ленточный пресс непрерывного действия.

Современному производству свойственны недостатки, которые нелегко устранить. Одна проблема заключается в том, что слоистые материалы, изготовленные при повышенных давлениях или по способу непрерывного формования, настолько тверды, что данные листы трудно сгибать или подвергать последующему формованию. В настоящее время получение материалов, пригодных для последующего формования, зачастую осуществляют либо в результате введения дорогостоящих модификаторов, подобных бензогуанамину или ацетогуанамину, (что описывается в документе ЕР-А 0561432), либо в результате получения меламиноформальдегидных смол при повышенном давлении, что позволит большему количеству меламина вступить в реакцию с формальдегидом. Последний способ является относительно дорогостоящим и требует использования емкостей, работающих под давлением. Тем не менее, предпочтительным было бы при одновременном сохранении свойств абразивостойкости и химической стойкости придание листам НРЬ или СРЬ гибкости в такой степени, чтобы ими можно было бы рентабельным и эффективным образом покрывать, например, плиты ДВПСП не только по одной стороне, но также и по одной или нескольким другим сторонам на одном технологическом этапе. Еще одним недостатком является использование формальдегида, который, как известно, является токсичным реактивом. Смолой, используемой для импрегнирования бумаги, в основном является меламиноформальдегидная смола. После отверждения слоистый материал все еще выделяет некоторое количество формальдегида, что может привести к возникновению экологических проблем. В случае листов ЬРЬ, кроме того, преимуществом было бы и наличие возможностей изготовлять слоистые материалы с меньшим количеством меламина или исключить необходимость получения меламинформальдегидных смол.

Одной целью изобретения является импрегнированная смолой бумага, подходящая для использования в слоистых материалах, демонстрирующих низкий уровень выделения формальдегида и/или обладающих улучшенными характеристиками с точки зрения последующего формования без необходимости использования давления во время получения смолы или использования дорогостоящих модификаторов.

Еще одна цель заключается в создании бумаги, импрегнированной смолой при повышенных количествах меламина на один квадратный метр в сопоставлении с тем, чего можно добиться в настоящее время при обычной переработке.

Еще одна цель изобретения заключается в экономически привлекательном способе изготовления слоистого материала, демонстрирующего улучшенный низкий уровень выделения формальдегида и/или обладающего улучшенными характеристиками с точки зрения последующего формования.

Достижения указанных целей и других преимуществ добиваются в настоящем изобретении, где бумажную подложку сначала импрегнируют аминовой смолой, а после этого подвергают осаждению триазина из паровой фазы. Таким образом, изобретение относится к импрегнированной смолой бумажной подложке, содержащей кристаллический триазин.

Большинство слоистых материалов изготавливают с использованием бумаги. Некоторые слоистые материалы изготавливают из нетканого волокнистого материала, обладающего характеристиками, подобными характеристикам бумаги, например нетканого материала из стекловолокна, углеродного волок- 1 014203 на, натурального волокна или полимерного волокна или смесям данных материалов. В настоящем изобретении слово бумага используют для включения и других нетканых материалов, если только не будет приведено конкретного определения.

В одном варианте реализации предпочтительно использовать бумагу, состоящую из нетканого и непряденого целлюлозного волокна.

В одном варианте реализации бумагой является декоративная бумага. Декоративный элемент предпочтительно является отпечатанным декором и может представлять древесную структуру. В еще одном варианте реализации декорированная бумага имеет простую окраску, подобную белой. В еще одном варианте реализации декор представляет собой гранит, мрамор или другие встречающиеся в природе материалы. Типографская краска может представлять собой, например, краску на алкидной основе или краску на основе акрилатного сложного полиэфира.

В еще одном варианте реализации бумага является подходящей для использования в качестве так называемой бумаги для облицовывания бумажной пленкой. Бумага для облицовывания бумажной пленкой, будучи подвергнутой импрегнированию и отверждению, является высокопрозрачной и используется в качестве стойкого к царапанию покровного слоя, нанесенного поверх декоративной бумаги. Зачастую бумагу для облицовывания бумажной пленкой используют при изготовлении слоистых материалов для древесных панелей напольного покрытия.

Бумага с нанесенным отпечатком предпочтительно имеет массу, равную приблизительно 15 г/м² и более предпочтительно приблизительно 70 г/м² и более. В общем случае бумага будет иметь массу, равную приблизительно 200 г/м² и менее, предпочтительно приблизительно 150 г/м² и менее. Такие типы бумаги на самом деле формируют у получающейся в результате декоративной панели оптимальный внешний вид, но также характеризуются и хорошей степенью проницаемости для смолы. Бумага для облицовывания бумажной пленкой в общем случае имеет массу, равную приблизительно 10 г/м² и более, предпочтительно приблизительно 15 г/м² и более, а в общем случае массу, равную приблизительно 60 г/м² и менее, предпочтительно приблизительно 40 г/м² и менее.

В одном варианте реализации бумагой является непрерывный рулон бумаги. Такой рулон бумаги в общем случае будет иметь длину в несколько сотен метров, например 200 м и более, предпочтительно 500 м и более. В общем случае длина будет составлять приблизительно 10 км и менее или приблизительно 5 км и менее. В общем случае бумага будет иметь ширину, равную 50 см и более, предпочтительно 1 м и более. В общем случае ширина будет составлять приблизительно 6 м и менее или 3 м и менее. В еще одном варианте реализации бумагой могут являться листы.

В общем случае аминовыми смолами являются аминоформальдегидные смолы. Подходящие примеры смол, которые используют при импрегнировании бумаги для слоистых материалов, включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: мочевиноформальдегидные (ИБ) смолы, меламиноформальдегидные (МБ) и фенолоформальдегидные (РБ) смолы.

В общем случае смолы МБ характеризуются отношением между количествами формальдегида и меламина (соотношением Б/М) в диапазоне от приблизительно 1,7 до приблизительно 1,55. Данные отношения достигаются в результате проведения синтеза при давлении окружающей среды для уровня содержания твердой фазы 55-65%, что обычно используют в промышленности. При меньшем отношении Б/М (отношении между количествами формальдегида и меламина) меламин больше не будет растворяться (при нормальном давлении). Подходящими для использования являются также и смолы, характеризующиеся более высокими отношениями Б/М, например, равными 2 или 2,5, но получающиеся в результате слоистые материалы являются относительно хрупкими и выделяют повышенные концентрации формальдегида и поэтому широко не используются. При наличии возможности использования данных смол, характеризующихся повышенными отношениями Б/М, можно будет улучшить экономические показатели способов, поскольку получение смолы будет проходить за более короткое время вследствие более быстрого растворения меламина.

Смолы ИБ являются более дешевыми, но обладают относительно плохими характеристиками водостойкости. Таким образом, смолу ИБ обычно используют на внутренних поверхностях слоистых материалов. Внешнюю поверхность или внешний слой в основном должна формировать смола на меламиновой основе. Настоящее изобретение делает возможным импрегнирование бумаги смолой ИБ или смолой ИБ, модифицированной меламином, (смолой МНЕ). Такая смола МИБ может представлять собой смолу ИБ, модифицированную при помощи приблизительно 1 мас.% меламина и более, предпочтительно приблизительно 5 мас.% меламина и более. Такая смола МИБ будет содержать меламин в количестве, равном приблизительно 50 мас.% и менее, например 30 мас.% и менее. В случае осаждения на такую бумагу, импрегнированную смолами ИБ или МИБ, меламина из паровой фазы последующее отверждение приводит к получению обогащенного меламином покровного слоя, обладающего характеристиками, подобными характеристикам смолы МБ. Таким образом, становятся возможными использование меньшего количества смолы МБ (утонченный слой) или исключение использование смолы МБ, благодаря чему синтез этой смолы более не является необходимым.

В еще одном варианте реализации бумагу на внутренних поверхностях импрегнируют фенолоформальдегидными смолами. В настоящее время данные смолы имеют интенсивную коричневую окраску и

- 2 014203 поэтому в общем случае являются неподходящими для использования в покровном бумажном слоистом материале. В противном случае бумага также и на внешней поверхности могла бы отчасти содержать фенолоформальдегидную смолу.

В одном варианте реализации изобретения смола МР, используемая для импрегнирования бумаги, характеризуется отношением Р/М, равным приблизительно 1,5 и более, а предпочтительно отношением Р/М, находящимся в диапазоне от приблизительно 1,5 до приблизительно 1,7. В дополнительном варианте реализации бумагу сначала импрегнируют ИР (мочевиноформальдегидной смолой) смолой и высушивают, а после этого импрегнируют смолой МР. В еще одном варианте реализации бумагу можно импрегнировать меламиноформальдегидной смолой, характеризующейся отношением Р/М в диапазоне от приблизительно 1,7 до приблизительно 2,5. Преимуществом этого является ускорение получения смолы.

Аминовую смолу, подобную мочевиноформальдегидной или меламиноформальдегидной смоле, можно получать по способу, известному специалисту в соответствующей области техники. В общем случае к формальдегидному раствору добавляют меламин или мочевину или другой азин. В общем случае количество формальдегида в воде составляет приблизительно 30 мас.% и более. В общем случае количество формальдегида составляет приблизительно 40 мас.% и менее. В общем случае количество амина, подобного меламину или мочевине, составляет приблизительно 30 мас.% и более. В общем случае количество составляет приблизительно 50 мас.% и менее. В общем случае во время получения смолы присутствует катализатор. Подходящими для использования катализаторами являются органические или неорганические основания. Подходящие для использования основания включают гидроксид натрия или карбонат калия. Кроме того, возможно наличие пластификаторов, удешевителей, активаторов течения или осуществление их совместной реакции с меламиноформальдегидной смолой. Подходящие для использования примеры включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: капролактон, капролактам, моно-, ди- или триэтиленгликоль, моно-, ди- или полиспирты, подобные бутандиолу, сорбиту, глюкозе, гликолевые простые эфиры, подобные триокситолу, мочевина и тиомочевина. Кроме того, для получения меламиномочевиноформальдегидной смолы (МИР) часть меламина можно заместить мочевиной. Термин меламиноформальдегидная смола в соответствии с использованием в данной заявке включает следующие варианты. Смола МР, модифицированная мочевиной, будет считаться смолой МР в случае замещения мочевиной менее чем приблизительно 40 мас.% меламина, предпочтительно замещают менее чем приблизительно 30 мас.%, более предпочтительно менее чем приблизительно 20 мас.%. Смолы, обладающие оптимальными характеристиками, получают при использовании приблизительно 10 мас.% мочевины и менее. Время отверждения смолы можно регулировать при помощи катализатора.

После этого импрегнированную бумагу высушивают так, как это обычно делают в уровне техники. Высушивание можно осуществлять нагреванием импрегнированной бумаги в печи при приблизительно 50°С, предпочтительно приблизительно 80°С и более. В общем случае температура будет составлять приблизительно 140°С и менее, предпочтительно 120°С и менее. После этого импрегнированную бумагу подвергают осаждению триазина из паровой фазы. Осаждение из паровой фазы будет приводить к получению кристаллического триазина. Термин кристаллический в настоящем документе используется в смысле возможности наблюдения кристаллов триазина методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) при увеличении десять в шестой (1 см соответствует 10 нм).

В общем случае количество кристаллического триазина на бумаге составляет приблизительно 5 г/м и более, а предпочтительно приблизительно 10 г/м и более. Все еще выгодным может быть и даже меньшее количество триазина, но ценность его добавления будет меньшей. Подходящие для использования примеры меньших количеств включают приблизительно 1,2 или 3 г/м². В общем случае количество триазина на бумаге составляет приблизительно 100 г/м² и менее, предпочтительно приблизительно 90 г/м² и менее. Более значительные количества могут приводить к возникновению трудностей при переработке импрегнированной бумаги, содержащей триазин. В этом случае более трудным может оказаться и растворение всего триазина на этапе отверждения.

Триазины, подходящие для использования при осаждении из паровой фазы, включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: меламин, мелам, ацетогуанамин, бензогуанамин. Помимо этого могут быть использованы дициандиамин, толуолсульфонамид, тиомочевина и мочевина. По причинам стоимости предпочтительными примерами являются меламин и мочевина.

В одном варианте реализации в качестве триазинового соединения, предназначенного для осаждения из паровой фазы, предпочтительно использовать меламин, поскольку он представляет собой широкодоступный материал и придает очень хорошие характеристики. На практике получение смол с использованием мелама представляется затруднительным, таким образом, использование данных материалов в слоистых материалах было очень ограниченным. В настоящее время становится легко возможным изготовление слоистых материалов, которые в конечной отвержденной смоле содержат мелам.

В еще одном варианте реализации изобретения в качестве соединения, подходящего для использования при осаждении из паровой фазы, предпочтительно использовать тиомочевину. Тиомочевину иногда используют для улучшения блеска слоистых материалов. В настоящем изобретении становится возможным осаждение поверх бумаги, импрегнированной азиновой смолой, относительно малых количеств тиомочевины и тем самым становится возможным получение улучшенного блеска.

- 3 014203

В одном варианте реализации изобретения для осаждения из паровой фазы используют смесь триазинов. В еще одном варианте реализации изобретения из паровой фазы последовательно осаждают два и более триазина из различных емкостей для осаждения из паровой фазы. Это может оказаться выгодным в сопоставлении с использованием смесей, поскольку у различных триазинов температура сублимации неодинакова.

В еще одном варианте реализации осаждению триазина из паровой фазы подвергают обе стороны импрегнированной бумаги.

Осаждение триазина из паровой фазы на бумажную подложку можно проводить так, как это описывается в документах И8 6632519, АО 2004/101662 и 2004/101843, описания которых посредством ссылки включаются в настоящий документ. Осаждение из паровой фазы предпочтительно проводят в вакуумной камере при пониженном давлении. Предпочтительно осаждение проводят в инертной атмосфере, подобной, например, атмосфере азота.

Предпочтительно способ осаждения из паровой фазы реализуют в камере при давлении, приблизительно равном давлению окружающей среды и менее, предпочтительно приблизительно 100 мбар и менее, предпочтительно приблизительно 10 мбар и менее. В общем случае бумага, импрегнированная смолой, будучи готовой для отверждения под давлением, содержит некоторое количество воды (5-10%). Предпочтительно, чтобы после осаждения из паровой фазы в смоле оставалось бы достаточное количество воды. Таким образом, бумагу, импрегнированную смолой, предпочтительно в течение только короткого периода времени подвергают воздействию пониженного давления, а предпочтительно не высокого вакуума. В одном варианте реализации предпочтительным является высокий вакуум, поскольку будут формироваться более мелкие кристаллы, которые будут растворяться быстрее. В еще одном варианте реализации предпочтительно используют пониженный вакуум. Пониженный вакуум можно получать легче. Кроме того, такой пониженный вакуум делает возможным более продолжительное время пребывания импрегнированной бумаги без высушивания смолы в такой степени, что она больше уже не будет течь. В общем случае бумагу, импрегнированную смолой, будут подвергать осаждению из паровой фазы при давлении, равном приблизительно 10^-5 мбар и более в случае высокого вакуума. В общем случае высокий вакуум будет иметь место при давлении, равном приблизительно 10^-3 и менее. Также можно, например, проводить вакуумное осаждение при приблизительно 0,1 мбар и более, в случае чего будут получать несколько более крупные кристаллы. Выбираемое давление будет зависеть от высушивающего действия осаждения из паровой фазы и от типа смолы. Например, в случае смол для НРЬ катализатор не используют или используют незначительно, и просто необходимо сохранить в смоле достаточное количество воды для обеспечения достаточной текучести смолы. С другой стороны, в общем случае смолы для ЬРЬ содержат больше катализатора. В данном случае необходимо обратить внимание на тщательное отверждение во время проведения осаждения из паровой фазы, а также на физическое высушивание. Как известно специалисту в соответствующей области, при поиске оптимальных условий прессования с точки зрения текучести, отверждения и растворения триазина, например, проводят регулирование загрузки катализатора для оказания влияния на время В. Еще одним важным параметром является количество воды, физически присутствующей в смоле. В том случае, если смола не будет содержать достаточного количества воды, присутствующей для обеспечения хорошей текучести во время цикла прессования, при необходимости можно произвести разбрызгивание дополнительного количества воды.

В общем случае триазин будут нагревать. Температура, требуемая для сублимации, зависит от вакуума и предпочтительно составляет приблизительно 250°С и более, предпочтительно приблизительно 300°С и более, еще более предпочтительно приблизительно 310°С и более. В общем случае температура нагревания триазина будет близка к температуре разложения, которая у каждого триазина своя собственная. В случае меламина температура будет составлять приблизительно 350°С и менее. В случае мелама температура будет составлять приблизительно 450°С и менее. В общем случае для достижения надежного осаждения триазина из паровой фазы подложку предпочтительно выдерживать при температуре, которая приблизительно на 100°С и более ниже температуры нагревания триазина, предпочтительно разница температур составляет приблизительно 200°С и более, а еще более предпочтительно приблизительно 300°С и более. Предпочтительно подложку выдерживают приблизительно при комнатной температуре, например при температуре, равной приблизительно 20°С. Во время этапа осаждения будет происходить некоторое нагревание, но это некритично. Количество осажденного триазина может определяться временем, в течение которого бумагу подвергают осаждению из паровой фазы, концентрацией триазина в парах (которая, помимо прочего, зависит от температуры, до которой нагревают триазин, и от давления).

В одном варианте реализации настоящего изобретения скорость прохождения бумаги через вакуумную камеру составляет приблизительно 20 м/мин и более, предпочтительно приблизительно 30 м/мин и более. В общем случае скорость будет составлять приблизительно 100 м/мин и менее, например предпочтительно используют скорости 40, 50 или 60 м/мин. Температура триазина в вакуумной камере соответствует температуре, равной приблизительно 300°С и более, предпочтительно приблизительно 310°С и более. Вакуум предпочтительно составляет приблизительно 10^-5 мбар и более и приблизительно 1 мбар и менее.

- 4 014203

Триазин на импрегнированной бумажной подложке предпочтительно будет обладать микрокристаллической структурой. Специалист в соответствующей области техники способен определить размер кристалла меламина на фотографии, полученной по методу СЭМ. Кристаллы меламина предпочтительно имеют вид мультикристаллических пластинок, имеющих ширину, равную приблизительно 100 мкм и менее, предпочтительно приблизительно 50 мкм и менее. В общем случае ширина кристаллов будет составлять приблизительно 20 нм и более, предпочтительно приблизительно 50 нм и более. В общем случае толщина пластинок будет составлять приблизительно 10 мкм и менее, например приблизительно 3 мкм и менее. В общем случае толщина будет составлять приблизительно 2 нм и более, предпочтительно приблизительно 5 нм и более.

Предпочтительно количество смолы на бумаге (в пересчете на комбинацию триазина как продукта осаждения из паровой фазы и смолы) составляет приблизительно 30 мас.% и более, предпочтительно приблизительно 35 мас.% и более. В общем случае количество будет составлять приблизительно 95 мас.% и менее или, например, 90 мас.% и менее. Данные массовые процентные содержания рассчитывают в расчете на совокупную массу бумаги плюс триазина плюс смолы. В зависимости от варианта использования загрузки могут различаться. Например, обычно используемая бумага для облицовывания бумажной пленкой предпочтительно будет характеризоваться уровнем содержания смолы в диапазоне приблизительно от 65 до 80 мас.%. Например, обычно используемая бумага со сплошной окраской может характеризоваться загрузкой смолы в диапазоне приблизительно от 45 до 55 мас.%, а обычно используемая бумага с нанесенным отпечатком может характеризоваться загрузкой смолы в диапазоне приблизительно от 35 до 45 мас.%. Уровень содержания летучих веществ в импрегнированной бумаге предпочтительно составляет приблизительно 5-10 мас.%.

В случае продуктов и способа настоящего изобретения исключительно эффективным образом можно получить более значительное количество триазина на один квадратный метр по сравнению с тем, что получают обычно. При обычном получении смолы и импрегнировании этой смолой в общем случае можно изготовить бумагу, содержащую приблизительно 30 г/м² меламина в случае светлой бумаги. При использовании настоящего способа можно добиться получения существенно больших количеств триазина, подобного меламину, на один квадратный метр, например приблизительно 40 г/м² и более на бумаге 30 г/м². Данная бумага в случае использования для декоративных слоистых материалов обладает лучшими характеристиками с точки зрения текучести и лучшими характеристиками с точки зрения последующего формования. В случае объединения большого количества триазина с отношением Р/М, равным приблизительно 1,6 и менее, характеристики по выделению формальдегида также улучшаются.

В одном варианте реализации настоящее изобретение предлагает бумагу, содержащую меламин стадии В и смолу МР, в которой количество меламина составляет приблизительно 0,8 г/м² на г/м² бумаги и более, предпочтительно приблизительно 0,85 г/м² и более, а еще более предпочтительно приблизительно 0,9 г/м² меламина и более на г/м² бумаги. В общем случае количество меламина будет составлять приблизительно 2 г/м² и менее на г/м² бумаги, например приблизительно 1,2 г/м² и менее. Термин стадия В в общем случае используют для обозначения смолы МР, которая вступила в реакцию в такой степени, что получается сухая (до исчезновения отлипа) импрегнированная бумага. В общем случае это обозначает, что формальдегид и меламин вступают в реакцию при соотношении, равном приблизительно 1:1. Для обычно используемой импрегнированной бумаги это соответствует приблизительно 5-10% реакции. В общем случае при изготовлении высушенной импрегнированной бумаги, которая все еще демонстрирует наличие гибкости, бумага будет содержать приблизительно 5-15% воды.

В еще одном предпочтительном варианте реализации изобретения бумагу импрегнируют смолой ир или МИР и по меньшей мере по одной стороне подвергают воздействию осажденного из паровой фазы меламина в количестве приблизительно 15 г/м² и более. Такую бумагу можно использовать в способе формования слоистого материала под давлением для получения покровного слоя из отвержденной меламиновой смолы, обладающего хорошими свойствами поверхности, без необходимости прибегать к получению смолы МР. В особенности хорошие результаты получают в случае бумаги, подвергнутой импрегнированию смолой МИР и осаждению из паровой фазы меламина, в количестве, равном приблизительно 20 или 30 г/м² и более.

В соответствии с настоящим изобретением бумагу, импрегнированную смолой и содержащую кристаллический триазин, используют для изготовления слоистых материалов в результате воздействия на упомянутую бумагу повышенных температуры и давления, благодаря чему по меньшей мере часть кристаллического триазина растворяется и одновременно отверждается совместно со смолой. В общем случае упомянутую бумагу используют с одним или несколько другими слоями, как это описывается далее.

В одном варианте реализации для получения прозрачной смолы важно обеспечить растворение основного или всего количества кристаллического триазина во время стадии отверждения (прессования). Для обеспечения растворения всего триазина при разумной скорости предпочтительным является рассчитанное отношение Р/М, равное приблизительно 1,1 и более; при несколько более продолжительных циклах прессования эффективным может оказаться отношение, равное приблизительно 1. На время гелеобразования можно оказывать влияние, проводя регулирование количества катализатора. В случае мелама один моль мелама соответствует 1,33 моль меламина при расчете теоретического значения Р/М. В

- 5 014203 данном описании изобретения отношение Р/М используют тогда, когда меламин может быть частично или полностью замещен другим триазином. При вычислении количества меламина на бумаге мелам соответствует 1,66 меламина, в то время как мочевина или ацетогуанамиин соответствуют приблизительно

0,66 меламина.

В еще одном варианте реализации количество меламина и способ отверждения выбирают такими, чтобы часть меламина сохранялась бы в виде твердой фазы. Это является в особенности подходящим для использования в случае изготовления белых слоистых материалов, поскольку таким образом улучшается насыщенность белого цвета.

В одном варианте реализации изобретения внешние слои включают крафт-бумагу, импрегнированную фенолоформальдегидной смолой, и стопку подвергают воздействию давления, равного приблизительно 30 н/м² и более, предпочтительно 100 н/м² и более. В общем случае давление будет составлять приблизительно 150 н/м² и менее. В данном способе НРЬ температура предпочтительно составляет приблизительно 130°С и более. Предпочтительно температура составляет приблизительно 220°С и ниже, а в другом варианте реализации 150°С и ниже. В общем случае время, используемое для отверждения, обычно будет находиться в диапазоне от приблизительно 2 до приблизительно 60 мин.

В еще одном варианте реализации другим слоем являются древесно-стружечная плита, древесноволокнистая плита средней плотности, картон, и стопку подвергают воздействию давления, равного приблизительно 20 н/м² и менее. В общем случае для ЬРЬ температура будет составлять приблизительно 170°С и выше. В общем случае температура будет составлять приблизительно 220°С и ниже. В общем случае время, используемое для отверждения, будет составлять приблизительно 5 с и более, например 10 с и более. В общем случае время отверждения будет составлять приблизительно 120 с и менее, предпочтительно приблизительно 60 с и менее, а наиболее предпочтительно приблизительно 20 с и менее.

В одном варианте реализации другой слой включает бумагу для покрытия (оверлейную бумагу). В дополнительном варианте реализации оверлейная бумага содержит частицы твердого абразивного минерала, поскольку благодаря им может быть улучшена стойкость к царапанию и абразивостойкость. В общем случае частицы будут иметь размер, равный приблизительно 50 нм и более, предпочтительно приблизительно 30 мкм и более. В общем случае размер частиц будет составлять 200 мкм и менее, предпочтительно приблизительно 150 мкм и менее. При улучшении стойкости к царапанию подходящими для использования являются, например, частицы, имеющие размер в диапазоне от 50 нм до 30 мкм. При улучшении абразивостойкости подходящими для использования являются, например, частицы, имеющие размер в диапазоне от 30 до 150 мкм. Подходящие примеры минеральных частиц включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: диоксид кремния (кремнезем), карбид кремния и оксид алюминия (корунд), в числе которых предпочтительным является оксид алюминия. Минеральные частицы могут присутствовать в смоле для импрегнирования оверлейной бумаги. Частицы также можно наносить в виде покрытия на поверхность оверлейной бумаги после импрегнирования упомянутой бумаги. Абразивные частицы также можно осаждать на декоративную бумагу предпочтительно после импрегнирования. В данном варианте реализации для получения замечательных характеристик износостойкости оверлейная бумага может оказаться и излишней.

В одном варианте реализации настоящего изобретения осаждение триазина проводят после осаждения абразивных частиц. Преимущество этого заключается в том, что увеличивается продолжительность срока службы хромированной плиты, используемой в прессе, поскольку абразивные частицы будут покрыты меламином.

Описанные ранее способы изготовления слоистых материалов предпочтительно используют в способе формования при повышенном давлении (НРЬ) и/или способе непрерывного формования под давлением (СРЬ). Способ СРЬ можно реализовать в непрерывном режиме, который известен под названием с рулона на рулон: когда один рулон бумаги будет приближаться к своему концу, в обрабатывающую машину будет поступать новый рулон, что, таким образом, делает данный способ практически абсолютно непрерывным.

Настоящее изобретение также относится к устройству для непрерывного изготовления формуемых под давлением слоистых материалов, включающему:

1) держатель для рулона бумаги,

2) ванну для импрегнирования смолой,

3) сушилку для высушивания импрегнированной бумаги,

4) камеру для осаждения триазина из паровой фазы,

5) пресс, функционирующий при повышенной температуре, достаточной для нагревания и отверждения смолы и по меньшей мере части триазина, осажденного из паровой фазы.

Камера для осаждения триазина предпочтительно представляет собой закрытую камеру, имеющую две прорези в боковых стенках, что делает возможным ввод и вывод бумаги. Прорези являются достаточно малыми для сохранения паров триазина, по существу, внутри камеры и обеспечения ими сильно пониженного давления. Подходящее для использования давление включает давления, равные приблизительно 1-100 10^-5 мбар или находящиеся в диапазоне приблизительно от 0,01 до 1 мбар.

По сравнению с обычно используемыми промышленными слоистыми материалами предпочтитель- 6 014203 ные слоистые материалы демонстрируют более низкий уровень выделения формальдегида. Уровень выделения формальдегида можно измерить в соответствии с документом ΕΝ 120 и в соответствии с документом ΕΝ 717-1, -2 и -3.

Получающиеся в результате слоистые материалы обладают хорошими характеристиками с точки зрения последующего формования. Это в особенности важно в случае НРБ, поскольку данные слоистые материалы необходимо прикреплять к подложке, и предпочитается, чтобы слоистый материал можно было бы сгибать, если это будет желательно. Однако надлежащие характеристики с точки зрения последующего формования являются подходящими для использования также и в случае ЬРЬ, поскольку это улучшает эксплуатационные характеристики продукта, такие как характеристики сверления, пиления и тому подобному. Характеристики с точки зрения последующего формования можно измерить в соответствии с документом ΕΝ 438/2.1.

Изобретение будет дополнительно разъяснено при помощи следующих далее неограничительных примеров.

Получение смолы

Меламиновую смолу получали при отношении Р/М 1,5 в результате проведения при повышенной температуре (приблизительно 100°С) реакции между 956 г меламина и 924 г (37%-ного) формалина и 78 г диэтиленгликоля с добавлением 542 г воды и 10%-ного раствора ΝαΟΗ в количестве, достаточном для достижения значения рН 9,3. При достижении точки помутнения проводили испытание на водостойкость (ВС). При равенстве ВС 260% реакционную смесь быстро охлаждали до комнатной температуры и значение рН опять доводили до 9,3. К 990 г данной смолы добавляли 2 г смачивателя (\νϋΠζ 9594) и 2 г разделительной смазки (\νϋΠζ 2523\У). Значение рН в данном случае составляло 8,9, а время В составляло 304 с. Смолу использовали как таковую. В том случае, если бы время В было бы более значительным, то тогда для получения времени В, равного приблизительно 300 с, производили бы добавление определенного количества п-толуолсульфоновой кислоты.

Импрегнирование бумаги

Для импрегнирования использовали светокопировальную бумагу (110 г/м²) и бумагу для гравюры на дереве (70 г/м²). Бумагу импрегнировали при помощи 110% смолы и высушивали в печи РтекепЬетдет при 100°С в течение 9 мин до получения смолы, содержащей приблизительно 6% воды.

Примеры 1-5.

Осаждение меламина из паровой фазы на бумаге, импрегнированной смолой МГ

Для осаждения меламина из паровой фазы использовали светокопировальную бумагу или бумагу для гравюры на дереве, импрегнированную описанной меламиновой смолой. Для оценки количества осажденного меламина полоски бумаги для анализа высушивали и использовали параллельно с фактически исследуемой бумагой. Для осаждения меламина бумагу размещали в вакуумной камере, меламин нагревали до 305°С при одновременном уменьшении давления до приблизительно 2-9 10^-5 мбар для примеров 1, 2, 4 и 5. В случае примера 3 давление составляло 0,1-0,2 мбар. Меламин осаждали в течение определенного времени, продемонстрированного в табл. 1.

Таблица 1

Пример	Время, сторона 1	Время, сторона 2	Совокупное количество меламина, г	Количество на м²
1 (светокопирова явная бумага)	6 мин		1,6	25
2 (светокопирова явная бумага)	2 мин .		0,85	13,5
3 (светокопирова явная бумага)	3 мин	3 мин	0,35	5,6
4 (светокопирова явная бумага)	2 мин 10 сек	2 мин 10 сек	0,65	10,3
5 (гравюра на дереве)	2 мин 20 сек	2 мин 20 сек	0,75	11,9

На количество меламина, осажденного за временной период, отрицательным образом влияло обрастание печи и камеры. Поэтому время, необходимое для достижения требуемого осаждения меламина, начиная от примера 3 и далее, увеличивали. Однако примеры свидетельствуют о том, что меламин успешно осаждался из паровой фазы на бумагу, импрегнированную смолой; как на одной стороне, так и на двух сторонах, в количествах, существенно больших в сопоставлении с теми, которые в общем случае используют в способе, соответствующем патенту И8 6632519. Также необходимо отметить и то, что данные эксперименты проводили на лабораторном оборудовании. В промышленном масштабе легко можно получать высокие скорости (несколько секунд и менее на один метр) осаждения из паровой фазы, что приведет к получению количеств, продемонстрированных в данной таблице.

- 7 014203

Примеры 6 и 7 и сравнительные эксперименты 1-2.

Формование слоистого материала

Слоистые материалы изготавливали в результате накладывания одного из слоев 2 или 5 на бумагу, импрегнированную фенолоформальдегидной смолой, подходящую для использования при последующем формовании. Слоистые материалы из примера 6 и сравнительного эксперимента 1 прессовали так, как это описывается в документе ΕΝ 438 при давлении 8 МПа (= 8 Мн/м²). Слоистые материалы из примера 7 и сравнительного эксперимента 2 прессовали в условиях короткого цикла (20 с при 170°С). Характеристики с точки зрения последующего формования измеряют так, как это описывается в документе ΕΝ 438/2.1, требующем сгибания по радиусу, в 10 раз превышающему толщину слоистого материала. Результаты классифицируют как положительные, если не наблюдается никаких трещин, или как отрицательные, если на покровном слое обнаружатся дефекты.

Результаты продемонстрированы в табл. 2.

Таблица 2

Пример	Меламин	Соотношение Р/М	Тест на последующее формование
6 (с бумагой 2)	90,0 г/м²	1,28	Положительный
7 (с бумагой 5)	89,0 г/м²	1,3	Положительный
Сравнительный эксперимент 1 с необработанной светокопировальной бумагой	783 г/м²	1,5	Отрицательный
Сравнительный эксперимент 2 с необработанной бумагой для гравюры на дереве	50,0 г/м²	1,5	Отрицательный

Данные результаты свидетельствуют о том, что по меньшей мере часть меламина на самом деле растворялась в смоле во время отверждения и что улучшенные характеристики с точки зрения последующего формования получали без необходимости использования специальной смолы. Пример 7 продемонстрировал наличие улучшенного блеска в сопоставлении со слоистым материалом из сравнительного эксперимента 2.

Claims

1. Импрегнированная смолой бумажная подложка, которая содержит кристаллические триазин, или дициандиамин, или толуолсульфонамид, или тиомочевину, или мочевину, осажденные из паровой фазы.

2. Импрегнированная смолой бумажная подложка по п.1, где количество триазина, или дициандиамина, или толуолсульфонамида, или тиомочевины, или мочевины составляет приблизительно 5 г/м² и более.

3. Импрегнированная смолой бумажная подложка по любому из пп.1 и 2, где количество триазина, или дициандиамина, или толуолсульфонамида, или тиомочевины, или мочевины составляет приблизительно 100 г/м² и менее.

4. Импрегнированная смолой бумажная подложка по любому из пп.1-3, где триазином является меламин.

5. Импрегнированная смолой бумажная подложка по любому одному из пп.1-4, где смолой является меламиноформальдегидная (МЕ) смола.

6. Импрегнированная смолой бумажная подложка по любому из пп.1-5, где смолой является мочевиноформальдегидная (ИЕ) или модифицированная меламином мочевиноформальдегидная (МИЕ) смола.

7. Импрегнированная смолой бумажная подложка по любому из пп.1-6, где бумага состоит из нетканого и непряденого целлюлозного волокна.

8. Импрегнированная смолой бумажная подложка по любому из пп.1-7, где бумага имеет массу, равную приблизительно 15 г/м² и более и приблизительно 200 г/м² и менее.

9. Импрегнированная смолой бумажная подложка по любому из пп.1-8, где бумага представляет собой декоративную бумагу.

10. Импрегнированная смолой бумажная подложка по п.9, где бумага является одноцветной.

11. Импрегнированная смолой бумажная подложка по п.9, где бумага имеет нанесенный отпечаток, имитирующий материал, встречающийся в природе.

12. Импрегнированная смолой бумажная подложка по любому из пп.1-8, где бумага представляет собой оверлейную бумагу.

13. Импрегнированная смолой бумажная подложка по любому из пп.1-12, где триазин является микрокристаллическим и обладает пластинчатой структурой с размером, равным приблизительно 100 мкм и менее.

- 8 014203

14. Способ изготовления бумажной подложки по любому из пп.1-13, в котором бумагу импрегнируют смолой, высушивают, затем осаждают триазин из паровой фазы в вакуумной камере, причем скорость прохождения импрегнированной смолой бумажной подложки через вакуумную камеру составляет приблизительно от 0,1 до приблизительно 10 м/с, триазин в вакуумной камере имеет температуру, равную приблизительно 250°С и выше, предпочтительно приблизительно 330°С и выше, вакуум составляет приблизительно 100 мбар и более, и температура импрегнированной бумажной подложки на 250°С ниже температуры нагревания триазина.

15. Способ изготовления слоистого материала, в котором по меньшей мере один слой импрегнированной бумажной подложки с аминоформальдегидной смолой и содержащей кристаллический триазин, осажденный из паровой фазы, по любому из пп.1-13 подвергают воздействию давления и/или температуры, достаточных для отверждения смолы и по меньшей мере части кристаллического триазина с одним или несколькими другими слоями.

16. Способ по п.15, в котором смола и триазин характеризуются теоретическим отношением формальдегид/меламин (Е/М), равным 1,5 и более.

17. Способ по п.15, в котором смола и триазин характеризуются теоретическим отношением Е/М, равным 1,5 и менее.

18. Способ по любому из пп.15-17, который осуществляют непрерывно с рулона на рулон.

19. Бумажная подложка, содержащая триазин стадии В, кристаллический триазин и азиновую смолу, у которой суммарное количество триазина в пересчете на меламин составляет приблизительно 0,8 г и более на м² бумаги.

20. Бумажная подложка по п.19, у которой количество триазина при пересчете на меламин составляет приблизительно 0,9 г и более на м² бумаги.

21. Бумажная подложка по любому из пп.19-20, где триазином является меламин.

22. Бумажная подложка по любому из пп.19-21, где аминовой смолой является меламинформальдегидная (МЕ) смола.

23. Бумажная подложка по любому из пп.19-21, где аминовой смолой является мочевиноформальдегидная смола (ИЕ) смола.

24. Применение импрегнированной бумажной подложки по любому из пп.1-13 и 19-23 в качестве материала для непрерывного способа формования слоистого материала под давлением.

25. Устройство для непрерывного изготовления формуемых под давлением слоистых материалов, включающее:

1) держатель для рулона бумаги,

2) ванну для импрегнирования смолы,

26. Устройство по п.25, в котором камера для осаждения триазина представляет собой закрытую камеру, имеющую две прорези в боковых стенках для ввода и вывода бумаги, при этом данные прорези являются достаточно малыми для сохранения паров триазина, по существу, в камере и создания пониженного давления.

4^^ Евразийская патентная организация, ЕАПВ

Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2