FI120369B - Paper impregnated with resin - Google Patents

Paper impregnated with resin Download PDF

Info

Publication number
FI120369B
FI120369B FI20050604A FI20050604A FI120369B FI 120369 B FI120369 B FI 120369B FI 20050604 A FI20050604 A FI 20050604A FI 20050604 A FI20050604 A FI 20050604A FI 120369 B FI120369 B FI 120369B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
resin
paper
gypsum
laminate
impregnation
Prior art date
Application number
FI20050604A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20050604A0 (en
FI20050604A (en
Inventor
Juhani Posti
Risto Laitinen
Isto Heiskanen
Saila Kettunen
Original Assignee
Laminating Papers Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Laminating Papers Oy filed Critical Laminating Papers Oy
Priority to FI20050604A priority Critical patent/FI120369B/en
Publication of FI20050604A0 publication Critical patent/FI20050604A0/en
Publication of FI20050604A publication Critical patent/FI20050604A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI120369B publication Critical patent/FI120369B/en

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Description

PAPERI, JOHON ON IMPREGNOITU HARTSIAPAPER WITH IMPREGNATED SHARES

Tekniikan taso 5State of the art

Keksinnön kohteena on laminaatin (tai pinnoitetun levyn) valmistuksessa käytettävä paperi. Tätä paperia voidaan käyttää ns. impregnaatin valmistuksessa. Tällaista impregnaattia käytetään pinnoitusmateriaalina ja laminaattien (mukaan lukien kompaktilaminaatit) valmistuksessa.The invention relates to paper used in the manufacture of a laminate (or coated sheet). This paper can be used in a so-called. in the manufacture of impregnate. Such an impregnate is used as a coating material and in the manufacture of laminates (including compact laminates).

1010

Impregnoinnissa paperiin imeytetään liuottimeen sekoitettua (liuotin tai vesipohjaista) esikondensoitua hartsia, hartsi- tai lateksidispersiota, joita myöhemmin kutsutaan yhteisnimellä hartsi. Imeyttämisen jälkeen liuotin poistetaan. Näin saatua välituotetta kutsutaan impregnaatiksi. Kun hartsi kovetetaan, saadaan luja levy-15 mäinen laminaatti tai pinnoite. Paperi antaa rakenteelle mekaanista lujuutta. Kovetettu hartsi taas antaa jäykkyyttä sekä pelkältä paperilta puuttuvia ominaisuuksia, kuten esimerkiksi veden ja erilaisten kemikaalien kestävyyttä. Impregnoinnissa käytetään tyypillisesti kondensaatiohartseja, kuten fenolihartsia, melamiinihartsia, ureaformaldehydihartsia tai jotain näiden seosta. Lisäksi impregnoinnissa voidaan 20 käyttää erilaisi amino-, polyesteri- tai biopolymeeripohjaisia hartseja (joko sellaisenaan tai lisäaineistuksena). Imeytettävä seos voi olla liuos tai dispersio. Tavallisesti impregnaateista muodostetaan laminaattia puristamalla yhteen useita impreg-naatteja lämmön ja paineen avulla, jolloin kovetusreaktio samalla tapahtuu. Impregnaattia voidaan käyttää myös sellaisenaan pinnoittamiseen, jolloin esimerkiksi 25 usein puulevyn pintaan laminoidaan tai liimataan yksi tai useampi arkki.During impregnation, the paper is impregnated with a solvent-mixed (solvent or aqueous) pre-condensed resin, resin or latex dispersion, later referred to as the resin. After absorption, the solvent is removed. The intermediate thus obtained is called impregnate. When the resin is cured, a strong sheet-like laminate or coating is obtained. The paper gives the structure mechanical strength. The cured resin, on the other hand, provides rigidity and features lacking on paper alone, such as resistance to water and various chemicals. Typically, condensation resins such as phenolic resin, melamine resin, urea formaldehyde resin, or a mixture thereof are used for impregnation. In addition, various amino, polyester or biopolymer-based resins (either as such or as additives) may be used for impregnation. The composition to be absorbed may be a solution or dispersion. Usually, the impregnates are formed into a laminate by compressing together a plurality of impregnates by means of heat and pressure, whereby the curing reaction occurs simultaneously. Impregnate can also be used as such for coating, for example, one or more sheets are often laminated or glued to the surface of a wooden board.

Paperin ja hartsin välinen vuorovaikutus on keskeinen tekijä laminaatin muodostuksessa. Tämä vaikuttaa sekä impregnoitavuuteen (impregnointikoneen ajettavuus), laminaatin puristukseen (hartsin kovettuminen, hartsin liikkuminen ja käyt-30 täytyminen puristuksessa) että puristetun laminaatin ominaisuuksiin.The interaction between paper and resin is a key factor in laminate formation. This affects both the impregnability (runnability of the impregnation machine), the compression of the laminate (hardening of the resin, the movement of the resin and its filling in the compression) and the properties of the pressed laminate.

22

Paperissa voidaan käyttää täyteaineita alentamaan hintaa ja parantamaan laminaatin ominaisuuksia esimerkiksi kuumamuovailtavuusominaisuuksia (erityisesti ns. post-forming-ominaisuuksia). Tavanomaiset täyteaineet (mm. talkki, kaoliini) kuitenkin saattavat heikentää tiettyjä laminaatin ominaisuuksia, kuten iskulujuutta, vesiabsorb-5 tiota (keittotesti) ja lämmönkestoa.In the paper, fillers can be used to lower the price and improve the properties of the laminate, for example, the thermoplastic properties (especially the so-called post-forming properties). However, conventional fillers (such as talc, kaolin) may impair certain properties of the laminate, such as impact strength, water absorbance (cooking test) and heat resistance.

Kriittisiä ominaisuuksia paperille ovat impregnointinopeus (imeytyminen pituus-, poikki- (x, y) ja syvyyssuunassa (z)) ja kuivatus (tarvittava kuivatusenergia). Penetroituvan hartsin määrään ja imeytymisnopeuteen vaikuttavat paperin kosteus, huokoisuus, 10 huokoskokojakauma, lämpötila ja kuidun pintakemialliset ominaisuudet. Lisäksi tähän vaikuttavat hartsiseoksen liuotin, kuiva-ainepitoisuus, viskositeetti, pintajännitys, ko-vettumisaste ja lämpötila.Critical properties of paper include impregnation rate (absorption in length, cross (x, y) and depth (z)) and drying (drying energy required). The amount of penetrable resin and the rate of absorption are influenced by the moisture, porosity, 10 pore size distribution, temperature and surface chemistry of the paper. In addition, it is affected by the resin mixture solvent, solids content, viscosity, surface tension, degree of cure, and temperature.

Hartsiseoksen huono imeytyminen aiheuttaa ongelmia. Impregnaatin huokosiin jäänyt 15 ilma aiheuttaa ulkonäkövirheitä. Lisäksi, ellei hartsi ole imeytynyt tasaisesti z-suunnassa, puristetun laminaatin poikkileike ei näytä tasaiselta ja pahimmassa tapauksessa tämä alue voi heikompana kohtana aiheuttaa rakenteen z-suuntaisen hajoamisen puristusprosessissa tai myöhemmin.Poor absorption of the resin mixture causes problems. The 15 air remaining in the pores of the impregnate causes appearance defects. Furthermore, unless the resin is absorbed uniformly in the z-direction, the cross-section of the compressed laminate does not appear to be uniform, and in the worst case, this region may, at a weaker point, cause the structure to disintegrate in the z direction.

20 Hartsin huonoa imeytymistä paperiin parannetaan tyypillisesti laimentamalla seosta vedellä, metanolilla tai näiden seoksella. Laimentamisen seurauksena vaadittava kuivatusenergia lisääntyy. Käytetty liuotin saattaa aiheuttaa myös muita ei-toivottuja sivuvaikutuksia.Poor absorption of the resin into the paper is typically improved by diluting the mixture with water, methanol, or a mixture thereof. As a result of dilution, the required drying energy is increased. The solvent used may also cause other undesirable side effects.

25 Hartsijakaumaltaan tasaisen puristeen aikaansaamiseen vaaditaan, että hartsi pystyy I * liikkumaan puristuksen aikana. Tätä liikkuvuutta puristuksen aikana kuvataan ns. ' flow-arvolla. Se voidaan mitata impregnaatista. <In order to obtain a uniform resin distribution, it is required that the resin be able to move * during compression. This mobility during compression is described in the so-called. 'flow value. It can be measured in the impregnate. <

Voidaan olettaa erilaisten täyteaineiden parantavan paperin muotoutuvuutta jo ennen 30 imprgnointia. Pienillä täyteainemäärillä voi olla esimerkiksi kartonkivuokasovellutuk-sissa positiivisia vaikutuksia.Various fillers can be expected to improve the deformability of the paper even before 30 impregnations. Small amounts of filler can have positive effects, for example, in board food applications.

3 Täyteaineita on käytetty laminaateissa parantamaan postformautuvuutta. Postfor-ming-ominaisuuksilla tarkoitetaan jälkimuovailtavuutta (kuten taivutettavuutta) kuumennuksen ja mekaanisen taivutuksen alaisena. Laminaatin postforming-ominaisuuksia voidaan mitata taivuttamalla laminaattia eri lämpötiloissa eri nope-5 uksilla.3 Fillers have been used in laminates to improve postformability. Postfor-Ming properties refer to post-ductility (such as bendability) under heating and mechanical bending. The postforming properties of a laminate can be measured by bending the laminate at different temperatures at different speeds.

Laminaatin tulee kestää mekaanista rasitusta. Mekaanista kestävyyttä arvioidaan muun muassa erilaisilla iskunkestotestauksilla. Täyteaine impregnoitavissa papereissa yleensä heikentää laminaatin iskunkestävyyttä.The laminate must withstand mechanical stress. Mechanical resistance is assessed, inter alia, by various impact tests. Filler in impregnable papers generally reduces the impact resistance of the laminate.

1010

Kovilla täyteaineilla on merkittävästi laminaatin työstettävyyttä (sahaus, jyrsintä, poraus) heikentävä vaikutus.Hard fillers have a significant effect on the workability of the laminate (sawing, milling, drilling).

Laminaatin hyvää lämmönkestoa vaaditaan varsinkin keittiökalusteissa käytettävil-15 tä tasolaminaateilta. Tyypillisesti täyteaineiden käyttö impregnoitavassa paperissa heikentää myös laminaatin lämmönkestoa.Good heat resistance of laminate is especially required for 15-layer laminates used in kitchen furniture. Typically, the use of fillers in impregnable paper also reduces the heat resistance of the laminate.

Tekniikan tasoa esitetään esimerkiksi teoksessa A. Gardziella, L.A. Pilata, A. Knop, Phenolic Resins, 2nd ed., Springer-Veiiag, 2000.The state of the art is illustrated, for example, in A. Gardziella, L.A. Pilata, A. Knop, Phenolic Resins, 2nd ed., Springer-Veiiag, 2000.

2020

Keksinnön yleinen kuvausGeneral description of the invention

Nyt on keksitty itsenäisen patenttivaatimuksen 1 mukainen paperi. Muissa vaati-25 muksissa esitetään keksinnön eräitä edullisia sovelluksia.A paper according to independent claim 1 has now been invented. Other preferred embodiments of the invention are disclosed in the other claims.

Keksinnön mukainen paperi sisältää kovetettavaa hartsia ja kipsiä.The paper according to the invention contains a curable resin and gypsum.

On yllättäen havaittu, että kipsin käytöllä saavutetaan tiettyjä etuja erityisesti sekä 30 impregnaatin ja laminaatin valmistuksessa että niiden ominaisuuksissa. Kipsi näyttää erityisesti edistävän hartsin tasaista jakautumista impregnaatissa ja paranta- 4 van flowta puristuksessa. Näin ennen kaikkea ilmakuplien määrä laminaatissa vähenee ja hartsin ja kuitujen keskinäinen suhde läpi laminaatin tasoittuu.Surprisingly, it has been found that the use of gypsum offers certain advantages, particularly in the manufacture and properties of impregnates and laminates. In particular, gypsum appears to promote the uniform distribution of the resin in the impregnate and to improve flow in compression. Above all, the amount of air bubbles in the laminate is reduced and the relationship between resin and fibers throughout the laminate is leveled.

5 Keksinnön yksityiskohtainen kuvausDetailed Description of the Invention

Keksinnön mukainen laminaatin valmistuksessa käytettävä paperi sisältää kipsiä esimerkiksi 0,1 - 45 %, edullisesti 0,5-15 %, impregnoimattoman kuivan paperin painosta.The paper used in the production of the laminate according to the invention contains gypsum, for example, from 0.1 to 45%, preferably from 0.5 to 15%, by weight of non-impregnated dry paper.

1010

Hartsi voi olla erityisesti kondensaatiohartsia. Hartsi voi olla erityisesti kondensaa-tioreaktiolla kovetettavaa hartsia. Tällaisia hartseja ovat esimerkiksi fenolihartsi, melamiinihartsi, ureafomnaldehydihartsi tai jokin näiden seos. Lisäksi impregnoin-nissa voidaan käyttää erilaisia amino-, polyesteri- tai biopolymeeripohjaisia hartse-15 ja (joko sellaisenaan tai lisäaineistuksena).The resin may in particular be a condensation resin. In particular, the resin may be a resin curable by condensation reaction. Such resins include, for example, phenolic resin, melamine resin, urea-formaldehyde resin, or a mixture thereof. In addition, various amino-, polyester- or biopolymer-based resins 15 (either as such or as additives) may be used in the impregnation.

Hartsi voi myös olla termisesti muovailtavaa lateksi- tai hartsiseosta.The resin may also be a thermoplastic latex or resin mixture.

Hartsin määrä voi olla esimerkiksi 10-80 %, mieluiten 20 - 60 %, impregnaatin 20 kuivapainosta.The amount of resin may be, for example, 10-80%, preferably 20-60%, by weight of the impregnate 20 dry weight.

Keksinnön mukaisesta impregnoitavasta pohjapaperista voidaan valmistaa impregnoimalla ja puristamalla erilaisia tuotteita. Näitä ovat esimerkiksi rullalaminaa-tit, jälkimuovailtavat laminaatit, tasolaminaatit, kompaktilaminaatit, pinnoitekalvot 25 (kuten suorapuristettavat kalvot), liimauskalvot ja erilaiset muotokappaleet.The impregnable base paper according to the invention can be made by impregnating and pressing various products. These include, for example, roll laminates, post-forming laminates, planar laminates, compact laminates, coating films 25 (such as direct compression films), adhesive films, and various moldings.

t 5t 5

Keksinnön mukaan kipsin käytöllä pohjapaperissa on yllättävä positiivinen vaikutus impregnointiin, laminaatin puristamiseen ja laminaatin ominaisuuksiin. Erityisesti muo-toutuvuusominaisuudet paranevat. Näin voidaan entistä paremmin valmistaa myös JAccording to the invention, the use of gypsum in base paper has a surprisingly positive effect on impregnation, compression of the laminate and properties of the laminate. In particular, the ductility properties are improved. This way, J can also be better prepared

erilaisia muotoja suoraan impregnaatista puristamalla (kupit, vuokamuodot tms. muo-5 topuristeet) tai muuten muotoilemalla.various shapes directly by squeezing the impregnate (cups, molds, etc. muo-5 top moldings) or otherwise shaping.

Kipsiä ei ole laajamittaisesti käytetty paperin täyteaineena johtuen ennen kaikkea sen suuresta Huokoisuudesta veteen (n. 2 g/l). Viime vuosina on kuitenkin lisääntynyt kipsin käyttö paperin mineraalipäällystykseen. Kipsiä ei ole lainkaan käytetty laminaatti-10 papereiden raaka-aineena.Gypsum has not been used extensively as a filler for paper, mainly due to its high porosity in water (about 2 g / l). However, in recent years, the use of gypsum for paper coating of paper has increased. Gypsum has not been used at all as a raw material for laminate-10 papers.

Kipsiä voidaan lisätä keksinnön mukaisesti paperirakenteeseen paperimassaan sitä valmistettaessa tai paperikoneen märässä päässä, rainan muodostuksen yhteydessä paperikoneen viiralla tai puristinosalla, tai viimeistelyssä, kuten pintaliimauksessa tai 15 päällystyksessä. Päällystys voidaan suorittaa esimerkiksi spray- tai teräpäällystysme-netelmällä. Rainaan suoritettavaa annostelua voidaan avustaa esimerkiksi alipaineella. Kipsiä voidaan lisätä myös kuidun rakenteeseen seostamalla kipsiä kuidun pintaan esimerkiksi ns. fiber loading -menetelmällä kuitu-vesisuspensiossa tai seostamalla paperirainaan liukoisella kipsillä tai kipsisuspensiolla. Kipsi voidaan lisätä myös im-20 pregnointivaiheessa hartsiin sekoitettuna. Kipsi voidaan lisätä myös impregnoinnin jälkeen (PPA, post process addition).According to the invention, gypsum may be added to the paper structure during its manufacture or at the wet end of the paper machine, during the forming of the web with the paper machine or press portion, or in finishing such as surface sizing or coating. The coating may be carried out, for example, by spray or blade coating. The dosing in the web can be assisted, for example, by vacuum. Gypsum can also be added to the fiber structure by doping the gypsum onto the fiber surface, for example by so-called gypsum. fiber loading in an aqueous fiber suspension; or doping with a soluble gypsum or gypsum suspension in a paper web. The gypsum can also be added in the im-20 impregnation step mixed with the resin. Gypsum can also be added after impregnation (PPA).

On yllättävää, että kipsiä voidaan käyttää impregnoinnin pohjapaperissa. On nimittäin oletettu, että kipsiä liukenee liian suuria määriä impregnoitavaan seokseen (esim. sa-25 ostumis- ja kovettumisongelma hartsille) ja että laminaatin puristuksessa kipsin kide-veden lohkeaminen aiheuttaa puristeen kuplimista.It is surprising that gypsum can be used in impregnation base paper. Namely, it has been assumed that too much gypsum is soluble in the impregnable composition (e.g., the problem of buying and curing sa-25 on the resin) and that during the laminate compression, the crystal-water cleavage of the gypsum causes the compression to bubble.

Verrattaessa kipsipitoista hartsilla impregnoitavaa pohjapaperia tavanomaisiin papereihin voidaan impregnointiprosessissa saavuttaa seuraavia etuja: 30 - parantunut hartsin tunkeutuma paperiin - parantunut pienen mittakaavan x-y suunnan hartsin jakautuma β - optimaalinen hartsin ottokyky - parantunut hartsin flow - nopeampi kuivatus (vähemmän kuivatusenergiaa tai suurempi tuotantonopeus) o vähentynyt paperin z-suuntainen turpoama impregnoinnissa.Compared to gypsum-based resin impregnated base paper with conventional papers, the following benefits can be achieved in the impregnation process: -exposed swelling in impregnation.

55

Parantuneen hartsin z-suuntaisen jakauman vuoksi impregnointihartsia ei tarvitse laimentaa liikaa, jolloin voidaan saavuttaa muita edullisia vaikutuksia. Tällaisista mai- i nittakoon vähentynyt kuivatusenergian tarve, jolloin voidaan esimerkiksi lisätä ajonopeutta.Due to the improved z-distribution of the resin, it is not necessary to dilute the impregnation resin excessively, whereby other beneficial effects can be achieved. These include the reduced need for drying energy, for example increasing the running speed.

1010

Kipsipitoisella hartsilla impregnoidulla pohjapaperilla voidaan saavuttaa seuraavia etuja puristusprosessiin ja laminaattiin (pinnoitteeseen): - parantunut ulkonäkö (sitoutumatta mihinkään teoriaan oletetaan, että kipsin käytöllä voidaan ulkonäköä parantaa tasaisemman hartsijakauman ja parantu- 15 neen hartsin flown ansiosta) - vähentynyt vedenläpäisy (esim. pinnoitteissa) - kalvojen käytettävyys rakennus- ja kuljetusvälineteollisuudessa - verrattuna muihin täyteainepitoisiin papereihin saavutetaan suurempi laminaatin paksuus (sitoutumatta mihinkään teoriaan oletetaan suhteellisen pienen ti- 20 heytensä vuoksi kipsi vaikuttaa muihin täyteaineisiin verrattuna laminaatin ti heyttä alentavasti) - oleellisesti parantunut taivutusnopeus ja parantuneet taivutusominaisuudet (postforming-ominaisuudet) - vähentynyt vesiabsorptio keittotestissä (sitoutumatta mihinkään teoriaan olete- 25 taan, että parantunut keittotestin tulos johtuu edullisesta kuitujen ja hartsin vä lisestä vuorovaikutuksesta) - parantunut lämmönkesto (sitoutumatta mihinkään teoriaan oletetaan, että lämmönkesto paranee johtuen edullisesta kuitujen ja hartsin välisestä vuorovaikutuksesta) 7 - parantunut ajo- ja puristusnopeus erityisesti jatkuvatoimisessa puristimessa (sitoutumatta mihinkään teoriaan oletetaan, että tämä johtuu ainakin osittain edullisemmasta hartsin jakautumasta impregnaatin paperi- kuitusysteemissä) - lopputuotteen hinta, varsinkin erikoiskäyttökohteissa, laskee vähentyneen kui- 5 tumateriaalin tarpeen ja lisääntyneen tuotantonopeuden ansiosta.The gypsum-containing resin impregnated base paper can achieve the following advantages for the pressing process and the laminate (coating): - improved appearance (without being bound by any theory, it is assumed that the use of gypsum can improve appearance due to smoother resin distribution and improved water flow). usability of films in the building and transport industry - greater laminate thickness is achieved compared to other filler-containing papers (without being bound to any theory, gypsum is expected to affect laminate density due to its relatively low density) - substantially improved bending speed and improved bending properties reduced water absorption in the cooking test (without being bound by theory, it is assumed that the improved cooking test result is due to Improved heat resistance (without being bound to any theory, it is assumed that the heat resistance is improved due to the favorable fiber-resin interaction) fiber system) - the price of the end product, especially in special applications, decreases due to reduced need for fiber material and increased production speed.

Sitoutumatta mihinkään teoriaan oletetaan, että suuri osa parantuneista laminaatin ominaisuuksista liittyy edullisempaan hartsin jakautumiseen impregnaatissa ja parantuneeseen hartsin liikkuvuuteen puristuksessa. Erityisesti laminaatissa olevien ilma-10 kuplien vähetessä ja pienentyessä saavutetaan parempi ulkonäkö ja paremmat ominaisuudet erilaisissa rasitustesteissä (keittotesti, lämmönkesto, lämpömuovailtavuus).Without being bound by any theory, it is believed that much of the improved properties of the laminate are associated with more favorable resin distribution in the impregnate and improved resin mobility in compression. Particularly as the air-10 bubbles in the laminate shrink and shrink, better appearance and better properties are achieved in various stress tests (cooking test, heat resistance, thermoplasticity).

Sitoutumatta mihinkään teoriaan oletetaan, että kipsin sisältämä kidevesi vaikuttaa parantavasti laminaatin ominaisuuksiin erilaisissa kuumentamiseen liittyvissä rasituk-15 sissa (lämmönkesto, lämpömuovailtavuus, jälkimuovailtavuus, palonkesto).Without being bound by any theory, it is assumed that the water content of the gypsum improves the properties of the laminate in various heating-related stresses (heat resistance, thermoplasticity, post-ductility, fire resistance).

Sitoutumatta mihinkään teoriaan oletetaan myös, että kipsi vaikuttaa muihin täyteaineisiin verrattuna positiivisemmin hartsin kondensaatio-ominaisuuksiin.Without being bound by any theory, it is also assumed that gypsum has a more positive effect on the condensation properties of the resin than other fillers.

20 Impregnoitavalle paperille asetettavia tavallisia paperiteknisiä ominaisuuksia ovat hyvä puhtaustaso, suuri huokoisuus, riittävä imukyky, tasainen paksuus-ja tiheysprofiili, määritelty ja tasainen neliömassa mukaan lukien pienen mittakaavan neliöpainoha-jonta, määritelty ja toistettava lujuussuhde, riittävä märkälujuus ja tasainen paperin pH. Tyypillisesti käytetään valkaisemattomasta sellusta valmistettua voimapaperia. 25 Paperin neliömassa voi olla esimerkiksi 20 - 350 g/m2.Typical paper properties for impregnated paper include high purity, high porosity, sufficient absorbency, a uniform thickness and density profile, defined and uniform basis weight, including small scale basis weight, defined and reproducible strength ratio, sufficient wet strength. Typically, kraft paper made from unbleached pulp is used. For example, the paper may have a basis weight of 20 to 350 g / m2.

Esimerkit 30 Esimerkeissä käytettiin paperikoneella valmistettua täyteaineetonta, talkkipitoista tai kipsipitoista paperia, jonka kuituraaka-aine oli ruskeaa valkaisematonta havupuumas- 8 saa. Talkki ja kipsi lisättiin massan joukkoon. Paperia impregnoitiin fenolihartseilla siten että tuotteesta riippuen kuivan hartsin määrä impregnaatissa oli välillä 20 - 60 %.EXAMPLES 30 In the examples, paper-free filler, talc or gypsum-containing paper was used, the fiber raw material being brown unbleached coniferous pulp. Talc and gypsum were added to the mass. The paper was impregnated with phenolic resins so that, depending on the product, the amount of dry resin in the impregnate was between 20 and 60%.

Impregnointi fenolihartsilla toteutettiin pilot-impregnointikoneella ja laminaatit puristet-5 tiin laboratoriopuristimella. Impregnointi suoritettiin sekä standardihartsilla että post-forming-hartseilla.Impregnation with phenol resin was carried out on a pilot impregnation machine and the laminates were pressed with a laboratory press. Impregnation was performed with both standard resin and post-forming resins.

Näiden lisäksi impregnoiti tehtiin tuotantomittakaavassa CPL-hartsilla (continuous pressure laminate). Näiden impregnaattien puristus tuotantomittakaavassa suoritettiin 10 jatkuvatoimisella laminointiprosessilla.In addition, impregnation was carried out on a production scale with CPL (continuous pressure laminate) resin. The production-scale compression of these impregnates was accomplished by 10 continuous laminating processes.

Taulukko 1. Testattujen papereiden tärkeimmät laatuominaisuudet.Table 1. Main quality characteristics of the papers tested.

Koepiste Täyteaineeton Kipsipitoinen paper TalkkipitoinenTest point Filler-free Gypsum-containing paper Talc-containing

Neliömassa (ISO 536) 155 g/m2 150 g/m2 150 g/m2Gross weight (ISO 536) 155 g / m2 150 g / m2 150 g / m2

Tasapainokosteus (ISO 2878-m 7,8 % 6,3 % 6,6 %Equilibrium Humidity (ISO 2878-m 7.8% 6.3% 6.6%

Tiheys (ISO 534) 727 kg/m3 684 kg/m3 730 kg/m3Density (ISO 534) 727 kg / m3 684 kg / m3 730 kg / m3

Gurley (SCAN P-19) 14,8 s 9,3 s 13£sGurley (SCAN P-19) 14.8 s 9.3 s 13 £ s

Klemm(IOmin) 51 mm 45 mm 43 mmClamp (IOmin) 51mm 45mm 43mm

Venetesti (vedellä) < 1 s <1 s 1,2 sBoat test (with water) <1 sec <1 sec 1.2 sec

Venetesti (fenolihartsi) 22 s 11 s 14 sBoat test (phenolic resin) 22 s 11 s 14 s

Hartsinottokyky (fenolihartsi) 136% 137 % 125%Resin Ability (Phenolic Resin) 136% 137% 125%

Vetolujuusindeksi ( SCAN P-67) 40,1 Nm/g 27,9 Nm/g 27,2 Nm/gTensile strength index (SCAN P-67) 40.1 Nm / g 27.9 Nm / g 27.2 Nm / g

Vetolujuus märkänä SCAN P-67 920 N/m 715 N/m 703 N/nriTensile strength when wet SCAN P-67 920 N / m 715 N / m 703 N / m

Tuhka (ISO 1762, mutta 550°C 1,91 % 16,0 % 23,7 % "pH ~8^2Ϊ 7^04 8^66 Sähkönjohtavuus 2,57 mS/m 119,8 mS/m 3,13 mS/m 15 9Ash (ISO 1762 but 550 ° C 1.91% 16.0% 23.7% "pH ~ 8 ^ 2Ϊ 7 ^ 04 8 ^ 66 Electrical conductivity 2.57 mS / m 119.8 mS / m 3.13 mS / m 15 9

Esimerkki 1. impregnointi standardihartsillaExample 1. Impregnation with standard resin

Taulukossa 2 esitetään tulokset impregnointikokeesta standardihartsilla. Käytetty hartsi oli tyypillistä taso- ja kompaktilaminaateissa käytettävää fenolihartsia.Table 2 shows the results of the impregnation test with standard resin. The resin used was a typical phenolic resin used in flat and compact laminates.

55

Taulukko 2. Impregnointikokeen tulokset standardihartsillaTable 2. Results of the impregnation test with standard resin

Koepiste Vakio laatu Kipsi Talkki täyteaineeton täyteaineena täyteaineenaTest point Standard quality Gypsum Talc as filler as filler filler

Ajonopeus 4,4 m/min 4,4 m/min 4,4 m/minTravel speed 4.4 m / min 4.4 m / min 4.4 m / min

Kuivauslämpö 170/ 170 °C 170/ 170 °C 170/ 170 °CDrying temperature 170/170 ° C 170/170 ° C 170/170 ° C

Kuivatusilman paine (kuivatusilman 20/20kPa 17/17kPa 17 /17 kPaDrying air pressure (drying air 20 / 20kPa 17 / 17kPa 17/17 kPa

Hartsi 28,8 % 29,7 % ~ 29,2 %Resin 28.8% 29.7% ~ 29.2%

Haihtuvat 7,1 % 7,5 % 7$%Volatile 7.1% 7.5% 7 $%

Flow 0,0 % 0,3 % Ö,0 % ~pH 8/Ϊ3 TM 8/ΓΪ Sähkönjohtavuus 4,90 mS/m 140,1 mS/m 5,54 mS/mFlow 0.0% 0.3% Ö, 0% ~ pH 8 / Ϊ3 TM 8 / ΓΪ Conductivity 4.90 mS / m 140.1 mS / m 5.54 mS / m

Kipsipitoisella saavutettiin paperilla lievästi parempi hartsin flow-arvo kuin muilla palo pereilla.The gypsum-containing paper achieved a slightly better flow rate of the resin than the other fire classes.

Laminaatit standardihartsilla 15 Taulukossa 3 esitetään tuloksia laminaateista, jotka on puristettu standardihartsilla impregnoiduista papereista.Laminates with standard resin 15 Table 3 shows the results of laminates pressed from standard resin impregnated papers.

1010

Taulukko 3. Standardihartsista valmistetun laminaatin ominaisuudetTable 3. Properties of standard resin laminate

Koepiste Vakio laatu Kipsi TalkkiTest Point Standard Quality Gypsum Talc

Laminaatin ladelma/rakenne (4 runkoa + decoi (4 runkoa + decoi (4 runkoa + decoiLaminate insert / structure (4 frames + decoi (4 frames + decoi (4 frames + decoi)

Laminaatin puristus (90 bar/140 °C/10 mi (90 bar/140 °C/10 mi (90 bar/140 “C/10 mi DIN-keittotesti, 2 h - painon muutos 8,6 % 7,1 % 6,9 % - paksuuden muutos 13,5% 10,4% 9,1%Laminate compression (90 bar / 140 ° C / 10 mi (90 bar / 140 ° C / 10 mi) (90 bar / 140 ° C / 10 mi DIN cooking test, 2 h - weight change 8.6% 7.1% 6 , 9% - Change in thickness 13.5% 10.4% 9.1%

Lämmönkesto 170-180 170 °C 160 °CHeat resistance 170-180 170 ° C 160 ° C

Kipsipitoisella paperilla saavutettiin paremmat keittotestin tulokset kuin täyteaineetto-5 maila paperilla. Lisäksi kipsipitoisella paperilla saavutettiin parempi lämmönkesto kuin talkki pitoi sell a paperilla.Gypsum-containing paper achieved better cooking test results than filler-free 5 stick paper. In addition, gypsum-containing paper achieved better heat resistance than talc-containing paper.

Esimerkki 2. Impregnointi postforming-hartsilla 10Example 2. Impregnation with Postforming Resin 10

Taulukossa 4 esitetään tuloksia impregnointikokeesta postforminghartsilla. Käytetty hartsi oli tyypillistä pehmitintä sisältävää fenolihartsia.Table 4 shows the results of the impregnation test with postforming resin. The resin used was a typical plasticizer-containing phenolic resin.

Taulukko 4. Impregnointikokeen tulokset postforminghartsilla 15Table 4. Postforming resin impregnation test results 15

Koepiste Vakio laatu Kipsi TalkkiTest Point Standard Quality Gypsum Talc

Ajonopeus 4,4 m/min 4,4 m/min 4,4 m/minTravel speed 4.4 m / min 4.4 m / min 4.4 m / min

Kuivauslämpö 170/170 °C 170/170 °C 170/170 °CDrying temperature 170/170 ° C 170/170 ° C 170/170 ° C

Puhallus 18/18 kPa 18/18 kPa 18/18 kPaBlowing 18/18 kPa 18/18 kPa 18/18 kPa

Hartsi 31,5% 31,9% 31,3%Resin 31.5% 31.9% 31.3%

Haihtuvat 8,5 % 8,9 % 8,7 %Volatile 8.5% 8.9% 8.7%

Flow 0,6 % 1,0% 0,8 % "pH 8^01 Ί,85 8^01 11Flow 0.6% 1.0% 0.8% ”pH 8 ^ 01 Ί, 85 8 ^ 01 11

Kipsipitoisella paperilla saavutettiin muihin koepisteisiin verrattuna hieman parempi flow-arvo.The gypsum-containing paper achieved a slightly better flow value than the other test points.

55

Laminaatit postforming hartsilla impregnoiduista papereistaLaminates from postforming resin impregnated papers

Taulukossa 5 esitetään tuloksia laminaateista, jotka on puristettu postforming-hartsilla impregnoiduista papereista.Table 5 shows the results of laminates pressed on postforming resin impregnated papers.

1010

Taulukko 5. Postforminghartsista valmistetun laminaatin ominaisuudetTable 5. Properties of the postforming resin laminate

Koepiste Vakiolaatu Kipsipitoinen TalkkipitoinenTest point Standard quality Gypsum-containing Talc

Laminaatin puristusLaminate compression

Paksuus (3 runkoa + decor) 0,569 mm 0,541 mm 0,532 mmThickness (3 frames + decor) 0.569 mm 0.541 mm 0.532 mm

Paksuus (4 runkoa) 0,668 mm 0,624 mm 0,617 mmThickness (4 stems) 0.668 mm 0.624 mm 0.617 mm

Tiheys (3 runkoa + decor) kg/m3 1,41 1,46 1,49Density (3 frames + decor) kg / m3 1.41 1.46 1.49

Tiheys (4 runkoa) kg/m3 1,33 1,38 1,41 DIN-keittotesti, 2 h (3 runkoa + dec) - painon muutos 7,9 % 6,6 % 6,9 % - paksuuden muutos 12,6 % 11,5% 11,9 %Density (4 frames) kg / m3 1.33 1.38 1.41 DIN cooking test, 2 h (3 frames + dec) - Weight change 7.9% 6.6% 6.9% - Change in thickness 12.6 % 11.5% 11.9%

Sulamispiste/kuplimispiste 31 s / 33 s 30 s / 29 s 29 s /11 sMelting point / bubbling point 31 sec / 33 sec 30 sec / 29 sec 29 sec / 11 sec

Postforming-taivutus, 90 ° 57 s 20 s 15Postforming bend, 90 ° 57 s 20 s 15

Postforming-taivutus, 100 ° 105 s 36 s 23Postforming bend, 100 ° 105 s 36 s 23

Lämmönkesto 200 °C 200 °C 170-180 °CHeat resistance 200 ° C 200 ° C 170-180 ° C

Jälkimuovailtavuus on kipsipitoisella paperilla täyteaineetonta paperia parempi.Post-ductility is better on gypsum-containing paper than non-filler paper.

15 Kuplimispiste ja lämmönkesto oli kipsipitoisella paperilla standardipaperin veroinen.15 The bubble point and heat resistance on gypsum-containing paper were similar to standard paper.

Kipsipitoisella paperilla saavutettiin standardipaperia parempi keittotestin tulos.Gypsum-containing paper achieved a better cooking test result than standard paper.

1212

Kuvassa 1 esitetään vielä hartsin z-suuntainen tunkeutuma paperiin.Figure 1 further shows the z-penetration of the resin into the paper.

5 Esimerkki 3. Impregnointi CPL hartsillaExample 3. Impregnation with CPL Resin

Taulukossa 6 esitetään tuloksia impregnointikokeesta CPL-hartsilla. Hartsina oli tyypillinen CPL-prosessissa käytetty melamiini-ja fenolihartsin seos.Table 6 shows the results of the impregnation test with CPL resin. The resin was a typical mixture of melamine and phenolic resin used in the CPL process.

10 Taulukko 6. Impregnointitulokset CPL-hartsilla10 Table 6. Impregnation Results with CPL Resin

Koepiste Vakiolaatu Kipsi TalkkiTest Point Standard Gypsum Talc

Ajonopeus 38 m/min 38 m/min 38 m/minTravel speed 38 m / min 38 m / min 38 m / min

Nippivälys (pm) 618 561 585 “Hartsi 38.4 % 41.1 % 40,6 %Nipple clearance (pm) 618,561,585 ”Resin 38.4% 41.1% 40.6%

Haihtuvat 7,3 % 6,9 % 7,1 %Volatile 7.3% 6.9% 7.1%

Flow ' 0,50 % 0,14 % 0,59 % "pH ___ __ __ CPL-minimikupla-aika (160C 50 Bar) 14 8 30Flow '0.50% 0.14% 0.59% "pH ___ __ __ CPL Minimum Bubble Time (160C 50 Bar) 14 8 30

Hartsinottokyky kipsiä sisältävällä paperilla oli paras, mitä jouduttiin kompensoimaan 15 nippivälyksellä. Kipsillä oli myös paras CPL-minimikupla-aika.The resin absorbency on gypsum-containing paper was the best that had to be compensated by 15 nip clearances. Plaster also had the best CPL minimum bubble time.

CPL-laminaattien valmistus ja ominaisuudet 20 CPL impregnaateista ajettiin laminaatit CPL-puristimella. Muuttujana oli ajonopeus, jolle etsittiin maksimi jossa ei vielä muodostunut kuplia laminaattiin. Tuloksia esitetään taulukossa 7.Preparation and Properties of CPL Laminates The 20 CPL impregnates were run with laminates using a CPL press. The variable was the running speed, for which a maximum was sought, where bubbles had not yet formed in the laminate. The results are shown in Table 7.

1313

Taulukko 7. CPL puristus-ja laminaattituloksetTable 7. CPL compression and laminate results

Koepiste Vakio laatu Kipsi TalkkiTest Point Standard Quality Gypsum Talc

Ajonopeus 10m/min 15m/min 14m/minTravel speed 10m / min 15m / min 14m / min

Ajonopeus 11 m/min - ta Koneen maksimi voon peus pieniä kuplia) oli 15 m/minRunning speed 11 m / min - Maximum machine speed (small bubbles) was 15 m / min

Paksuus (3 runkoa + decor) 0,728 mm 0,692 mm 0,693 mm DIN-keittotesti, 2 h (3 runkoa + decc -painonmuutos 17,0% 10,0% 14,5% - paksuuden muutos 26,4% 18,0% 31,9%Thickness (3 frames + decor) 0.728 mm 0.692 mm 0.693 mm DIN cooking test, 2 h (3 frames + decc weight change 17.0% 10.0% 14.5% - thickness change 26.4% 18.0% 31 9%

Huomautus Kuplii keitossa Ei kuplia keitossa Kuplii keitossa 5 Kipsipitoinen paperi oli selvästi paras keittotestillä mitattuna. Lisäksi saavutettu maksimi ajonopeus CPL prosessissa oli tällä paperilla korkein.Note Bubbles in the soup No bubbles in the soup Bubbles in the soup 5 Gypsum-containing paper was by far the best in the cooking test. In addition, the maximum running speed achieved in the CPL process was highest on this paper.

Molemmilla täyteainepisteillä saavutettiin vakiolaatua suurempi ajonopeus. Kipsillä ei löydetty rajanopeutta, koska tuote toimi vielä suurimmallakin käytettävissä olleella 10 nopeudella (15 m/min) moitteettomasti. Kipsiä sisältänyt koepiste oli ainoa, joka läpäisi 2 h:n keittotestin ilman kuplia.Both filler points achieved higher running speeds than the standard quality. No limit speed was found for gypsum, as the product was still operating at the highest available 10 speeds (15 m / min). The gypsum-containing test point was the only one that passed the 2 h cooking test without bubbles.

Tulokset ovat yhteneviä minimikupla-aika mittauksien kanssa, jotka vahvistavat käsitystä suuremman puristunopeuden hyödynnettävyydestä.The results are consistent with minimum bubble time measurements, which reinforce the notion of the utility of higher compression speeds.

- --- ’ ' * ^ ' ] 14- --- '' * ^ '] 14

Taulukko 8. CPL laminaattien tuloksetTable 8. Results of CPL laminates

Koepiste Vakio laatu Kipsi TalkkiTest Point Standard Quality Gypsum Talc

Sulamispiste/kuplimispiste Ei kestä lämpöä 30s/6s 31s/4sMelting Point / Bubble Point Does not withstand heat for 30s / 6s 31s / 4s

Postforming taivutus, 90 0 37 s 16 s 22 sPostforming bend, 90 0 37 s 16 s 22 s

Postforming taivutus, 100 0 103 s 28 s 38 sPostforming bend, 100 0 103 s 28 s 38 s

Lämmönkesto 160 °C 180-190 °C 180 °CHeat resistance 160 ° C 180-190 ° C 180 ° C

5 Kipsipitoisella paperilla saavutettiin paras lämmönkesto ja parhaat postforming ominaisuudet.5 Gypsum-containing paper achieved best heat resistance and best postforming properties.

Kuvassa 2 esitetään vielä hartsin z-tunkeutuma paperissa.Figure 2 further shows the z-penetration of the resin in the paper.

1010

Yhteenveto tuloksistaSummary of results

Kipsin soveltuvuutta impregnoinnin raakapaperiksi tutkittiin standardi fenolihartsila-minaatissa ja postforming-laminaatissa sekä CPL-tuotteessa. Vertailu suoritettiin täy-15 teaineettomaan ja talkkipitoiseen paperiin.The suitability of gypsum as a raw material for impregnation was investigated in standard phenolic resin laminate and postforming laminate as well as in the CPL product. The comparison was made on full-15 paper-free and talc-containing paper.

CPL-tuotteessa (erityisesti postformautuvassa) kipsipaperi osoittautui täysin ylivoimaiseksi muihin tutkittuihin paperilaatuihin verrattuna. Kuplimista ei saatu syntymään CPL-puristimella käytettävissä olleella nopeusalueella laminaatin valmistuksen aika-20 na. Tuotantonopeus oli suurin, ja lisäksi se oli ainoa tuote, joka läpäisi 2 h:n keittotes-tin kuplimatta.In the CPL product (especially postforming) gypsum paper proved to be completely superior to the other paper grades studied. No bubbling occurred within the speed range available with the CPL press at the time of laminate production. The production rate was the highest and, in addition, it was the only product which passed the 2 h cooking test without bubbling.

Postforming-fenolihartsilaminaatissa jälkimuovailtavuusominaisuudet olivat selvästi paremmat kuin täyteaineettomalla paperilla saavutetut ominaisuudet.Postforming phenolic resin laminate exhibited significantly better post-ductility properties than non-filler paper.

2525

Claims (6)

1. Papper, kännetecknat av att pappret innehaller gips, i vilket impregnerats härdbart harts. 51. Paper, characterized in that the paper contains gypsum in which impregnable resin is impregnated. 5 2. Papper enligt patentkrav 1, som innehaller gips 0,1 - 45 %, företrädesvis 0,5 -15 % av papprets torrvikt.Paper according to claim 1, which contains gypsum 0.1 to 45%, preferably 0.5 to 15% of the dry weight of the paper. 3. Papper enligt patentkrav 1 eller 2, i vilket absorberats harts 10-80 %, 10 företrädesvis 20 - 60 % av impregnatets torrvikt för att bilda ett impregnat.Paper according to claim 1 or 2, in which resin is absorbed 10-80%, preferably 20-60% of the dry weight of the impregnate to form an impregnate. 4. Papper enligt nägot av patentkraven 1-3, varvid det absorberade hartset innehaller fenolharts, melaminharts, ureaformaldehydharts eller amino-, polyester-eller biopolymerbaserat harts. 15Paper according to any one of claims 1-3, wherein the absorbed resin contains phenolic resin, melamine resin, urea formaldehyde resin or amino-, polyester- or biopolymer-based resin. 15 5. Användning av papper som impregnerats med harts som innehaller gips vid till-verkning av ett laminat.5. Use of paper impregnated with resin containing plaster in the manufacture of a laminate. 6. Användning enligt patentkrav 5 för att förbättra formningsegenskaperna hos ett 20 laminat som skall tillverkas av papper, speciellt postformningsegenskaperna, för att förbättra utseendet, för att minska vattenpermeabiliteten, för att förbättra värmetäligheten eller för att förbättra presshastigheten. 25Use according to claim 5 for improving the forming properties of a laminate to be made of paper, in particular the post forming properties, for improving the appearance, for reducing water permeability, for improving heat uniformity or for improving printing speed. 25
FI20050604A 2005-06-07 2005-06-07 Paper impregnated with resin FI120369B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20050604A FI120369B (en) 2005-06-07 2005-06-07 Paper impregnated with resin

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20050604 2005-06-07
FI20050604A FI120369B (en) 2005-06-07 2005-06-07 Paper impregnated with resin

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20050604A0 FI20050604A0 (en) 2005-06-07
FI20050604A FI20050604A (en) 2006-12-08
FI120369B true FI120369B (en) 2009-09-30

Family

ID=34778327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20050604A FI120369B (en) 2005-06-07 2005-06-07 Paper impregnated with resin

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI120369B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI20050604A0 (en) 2005-06-07
FI20050604A (en) 2006-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK1584724T3 (en) Non-woven fiber mats with smooth surfaces and method
US9567713B2 (en) Method of producing decorative paper and decorative laminate comprising such decorative paper
CA2709822C (en) Compressible decorative paper impregnate which can be printed by the ink jet method
EP2222919B2 (en) Base paper for decorative coating materials
US8349464B2 (en) Pre-impregnated product
FI73626C (en) A foam composite material suitable for the manufacture of laminates, its manufacture and use.
KR20140053805A (en) Fire-resistant laminate
MXPA01007147A (en) Abrasion resistant laminate and process for producing same.
Bardak et al. The effect of decor paper properties and adhesive type on some properties of particleboard
CA1307728C (en) Decorative plastic laminate including superposed cellulose-based sheets and method for its manufacture
US3677868A (en) Laminated board structure and method of making same
JP2013028802A (en) Prepreg
FI66938C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN LAMINERAD SKIVPRODUKT
PL192922B1 (en) Decorative laminate and method of making same
FI120369B (en) Paper impregnated with resin
US7964270B2 (en) Flexible decorative laminate
EP1169139A1 (en) Synthetic resin film for laminates and method of producing same
Rezayati Charani et al. Evaluation of writing and copy papers compared with decorative paper with using functionalized nanoalumina in the production of melamine laminate veneer
SK285397B6 (en) Wood-fiber half-finished product, process for its manufacture and a compact wood-fiber particleboard consisting of such half-finished products
CN116547424A (en) Impregnated core paper for decorative laminates
FI72559B (en) LIGNINDERIVATERS ANVAENDNING.
AU2013205626A1 (en) Compressible decorative paper impregnating agent which can be printed by the inkjet method

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 120369

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: KOTKAMILLS ABSORBEX OY