TW419552B - Papermaking belt with improved elongation resin - Google Patents

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經濟部中央標率局負工消費合作社印製 4^552 A7 _____ B7 五、發明説明（1 ) 發明領域 本申請案係主張求美國暫時申請案第60/045,983號的權 益°本發明係關於由展現改良性質之樹脂聚合物所组成的 造紙皮帶。 發明背景 造紙皮帶，已爲此項技藝所熟知，係用於製造印花紙。 藉由利用本發明所揭示之類型的造紙皮帶所做成的紙係概 述於已轉讓的美國專利第4,528,239號（1985年7月9曰公 告，Trokhan);第 5,5 14,523 號（Trokhan 等人，1996.年 5 月7曰）；第5,503,715號（Trokhan等人，1996年4月2日 公告）；第5,334,289號（丁1：〇1^311等人，1994年8月2曰公 告）；第5,554,467 號（丁1：〇1<;1^11等人，1996 年9月10日公告 );第 4,514,345 號（Johnson，1985 年 4 月 30 曰公告）；第 5,534,326號（Trokhan等人，1996年7月9曰公告）；第 5,556,509號（Trokhan等人，1996年9月17曰公告）；和第 5,628,8 76號（Ayers等人，1997年5月13日公告），這些引 證案在此併入本案以供參考。 造紙皮帶典型地由二個主要组份所組成：強化元件；及 樹脂聚合物，如Torkhan的’239和Johnson等人的’345。用 來製造這些先前技術之造紙皮帶的樹脂通常有共同的缺點 ，其中在造紙期間的樹脂老化，脆化，斷裂和樹脂損而導 致皮帶壽命減短。咸信，樹脂伸長是老化發生的主要關鍵。 本發明目的係提供一種由展現改良最終延長度（定義成 斷點的延長度）之固化樹脂聚合物所组成的造紙皮帶。本發 -4- 本紙伕尺度適用中國國家標準（<^5)八4規格（210/297公逄） I - - - I - 、-'，士^一 ^1 (請先閱讀背面之注意事項异填寫本買) -s 經濟部中央標準扃員工消費合作社印製 A7 ______B7_ 五、發明説明（2 ) 明之另一目的在於藉由提供造紙皮帶高溫下經改良的樹脂 延長度來改良造紙皮帶壽命，而相對於習知技術而言沒有 過度損失升溫時的抗潛變性，抗拉強度及/或硬度。 發明摘要 本發明係包括由樹脂聚合物所组成的造紙皮帶。樹脂聚 合物在框中處理。在固化之後，聚合物在22 °C具有伸長度 大至少大約100%和在室溫下具有抗拉強度至少大約2600 psi。 在固化之後，該相同的聚合物具有伸長度至少大約45% 和抗拉強度至少大約700 psi，其中聚合物的伸長度和抗拉 強度都在90 °C的溫度下測量。 經固化的樹脂聚合物在傳導型烤箱裡140 Ό空氣溫度下 老化二十四個小時之後在22 &C具有伸長度至少大约70%和 在2 2 °C測得抗拉強度至少大約2 0 0 0 p s i β 圖式的簡單説明 圖1造紙皮帶的完全組裝具體實施例的平視圖。 本發明的詳細描述 請參考圖1，本發明係關於一種在框裡處理由樹脂聚合 物20所組成的造紙皮帶10。樹脂聚合物20在固化之後展 現伸長度獲得改良，而沒有犧牲硬度或抗潛變性。最較佳 ’本發明樹脂聚合物20完全地固化。樹脂聚合物20視爲 在聚合反應沒有額外放熱，直到將樣品繼續照光的那一點 時是完全固化的。將如熟習此項技藝者所熟知地，量熱器 可以用來進行該測量。應該注意的是，即使是如上所述地 -5- 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項#-填寫本頁) 讀. 訂 4^95 52 ΑΊ 五、發明説明（3 ) 完全固化，可聚合基可以在聚合網組織路裡陷住，因此難 以進一步聚合反應。 本發明的造紙皮帶1 〇可以根據共同轉讓的美國專利第 5,334,289號（Trokhan等人，1994年8月2日公告）；第 4,514,345號（Johnson等人，1985年4月30日公告）；第 5,527,428號（！'1'〇让1^11等人，1996年6月18曰公告;）；和第 4,529,480號（Trokhan，1985年7月16日公告）製造，這些 引證案在此得入本案以供參考如何製造本發明所用的造紙 皮帶10。在製造造紙皮帶1〇的較佳方法裡，所需的..四個 主要材料包括：強化元件30，例如針織網；障蔽膜，例如 熱塑片；包括透明和不透明區域之框的罩具，其中不透明 區域定義框裡具有預先選定的粗網圖案；及液態光敏性樹 月旨，其在皮帶造期間固化以形成樹脂聚合物2〇。 強化元件30可以根據共同轉讓的美國專利第5 5〇〇 277 號（Trokhan等人，19 96年3月21日公告）或第5,496,624 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 號（1996年3月5曰，Stelljes jr_等人）製造，這些引證案在 此併入本案以供參考。適當的強化元件例子3〇包括紙機衣 料，例如成型織物，濕壓毛氈和乾衣機織物。二者擇一地 ，Jacquard編織強化元件30可以用於本發明具有框，由樹 脂聚合物2 0所組成的造紙皮帶1 〇。 製造造紙皮帶10的方法包括將障蔽薄膜敷置在皮帶成 型單位的操作表面上；將強化元件30並置到障蔽薄膜，使 得障蔽薄膜插入強化元件30和成型單位之間；將液態光敏 性樹脂塗料塗在強化元件30的表面上；控制塗層厚度至預 _____ 冬 張尺度ϋ中國國家標準（ CNS ) A4規格（210x297公---- A7 B7 4 52 五、發明説明（4 ) 定値；包括不透明及透明雨去拖^ 处/」兩者框的罩具係與液態光敏性樹 脂呈並列接觸關係；將液能丰敲，沾也τ 町狀心尤敏性樹塒經由罩具照射具有 活化波長的光，藉此使在罜且漆昍应a、 文杜皁具遗明區域裡的液態光敏性樹 脂固化；及從強化元件去除雞年神古土 m η 、 τ t降、或十所有未固化之液態光敏性 樹脂。施行本發明所用的精確裝置或裝備不限定，只要事 實上可以用來施行本發明。 被認爲對造紙皮帶10壽命很重要之樹脂聚合物20的性 質包括室溫和升溫兩者的溫度條件下伸長度，抗拉強渡， 硬度及抗潜變性。爲了要得到造紙皮帶丨0壽命的最大値’ 尤其想要樹脂聚合物20在升溫下得到最大壽命値，包括皮 帶10在使用時所暴露的溫度，相對習知技術而言展現出伸 長度而沒有過度犧牲抗潛變性，抗拉強度，或硬度。本發 明的樹脂聚合物20在室溫22。(：下測得伸長度至少大約 100%，更佳大約110%而甚至更佳125%。本發明的樹脂聚 合物2 0相對習知技術而言展現出最終伸長度獲得改良，而 沒有過度犧牲抗潛變性，抗拉強度，或硬度。 本發明的較佳液態光敏性樹脂组成物係由四個主要組份 所組成：預聚物；單體；光起始劑和抗氧化劑。較佳的液 態光敏性樹脂是得自德拉瓦威明頓之MacDermid影像技術 公司的Merigraph L-055。該液態光敏性樹脂預聚物是利用 由聚醚所形成之異丁烯酸酯化或丙烯酸酯化聚胺基甲酸酯 做成的，而且實質上沒有多元酯。較佳的預聚物爲由多元 醇與二異氰酸鹽化合物反應而得的聚胺基甲酸酯。多元醇 較佳由終端具有羥基實質上沒有聚酯的聚醚化合物。實質 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公漦） (請先閱讀背面之注意事項界填寫本頁〕 -訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（5 ) 一' 上包含所有聚醚的多元醇較佳包含所有聚酯或聚醚與聚酯 之混合物的範園的多元醇，咸信酯片段係增加酯基轉移作 用的可能性。酯基轉移作用係爲可能使預聚物分子量降低 的機構。預聚物的分子量降低可能依次造成樹脂聚合物2〇 伸長度變差。另外，不受限於理論地，咸信聚酿提供比聚 酯或聚酯與聚醚之摻合物更大的水解穩定性。較佳的聚胺 基甲酸@旨尾端包含或具有異丁晞酸醋基或丙晞酸醋基的官 能基。以聚胺基甲酸g旨爲基質的預聚物較佳主要包含聚醚 ，並且實質上沒有多元酯。聚醚較佳包含環氧乙，貌，環氧 丙烷和環氧丁烷。 除以聚胺基甲酸酯爲基質的預聚物之外，本發明的液態 光敏性樹脂包括含有異丁婦酸酯基或丙烯酸酯基的單官能 基’二官能基和三官能基單體。較佳的單官能基單體爲丙 烯酸羥基烷酯或異丁烯酸羥基烷酯。 也使用最佳包含光起始劑’ 2,2-二甲氧基-2-苯基乙醯苯 酴。光起始劑係以較佳大約0.05°/。- 1 ·〇%樹脂配方總重量的 數量加入液態光敏性樹脂配方。當曝照UV光時，光起始 劑產生依次開始聚合反應的自由基=> 適當的光起始劑係獲 自紐約霍桑Ciba Geigy公司所生產的> irgacure 65 1。 液態光敏性樹脂聚合物的抗氧化劑組份可以根據共同轉 讓的美國專利第5,059,283號（Hood等人，1991年1〇月22 曰公告）或第5,0573,235號（Trokh an，1991年12月Π曰公 告），該兩案在此併入本案以供參考。將抗氧化劑加入液態 光敏性樹脂配方，以避免樹脂聚合物20氧化及使得造成預 -8- 本紙浪尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（2I0X297公釐） ' ： ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} .考·

，1T 經濟部中央標if局貝工消费合作社印製 4 ^5 52 Λ7 B7 五、發明説明（6 ) 製的皮帶10降解，而致皮帶斷裂。可以作爲抗氧化劑使用 的適當化學品’包括但是不限制：高分子量阻礙g分，二級 胺，磷酸鹽，硫代酯，含硫化合物和二級硫化物。較佳用 於本發明的抗氧化劑包括：IrganoxlOlO(紐約霍桑之Ciba Geigy公司的市售品），和Cyanox 1790(新澤西州西配特森 之Cytec工業公司的市售品）。抗氧化劑較佳的濃度爲大約 0.001重量％到5.0重量％。 本發明裡所述的造紙皮帶1 0類型可以與此項技藝已知 '的多種不同類型造紙機系統及裝置併用，包括但是不限制 於長網造紙機，雙線成型機，新月形成型機，經由風乾的 系統和傳統的壓力造紙機。 在固化樹脂聚合物試樣胚樣品上測量包括抗拉強度，伸 長’硬度和抗潛變性的樹脂聚合物20性質。樹脂聚合物樣 片係藉由以威明镇MacDermid影像技術公司的]vierigraph· 2228曝照單位，在1千分之一吋厚聚丙烯薄膜上鑄一層 0.040吋液態光敏性樹脂，並覆蓋一層〇.004吋厚的聚酯薄 膜而製得。先將樣品比上燈照射3 0秒，然後再以下燈照射 400秒。將兩個薄膜在固化後移除。 爲了抗拉及伸長度測試之目的，係將樹脂聚合物樣片根 據ASTM測試方法D-638測試。將每個樣片藉由使用標準 型IV啞鈐鋼模切割。樹脂聚合物樣片係藉由以鎚頭敲擊鋼 模的方式切割。將樣片剪成全長4.5吋，樣品最窄部分的 寬爲0.25吋，而總寬爲0.75吋。適當的鋼模係獲自紐約艾 佛的 Testing Machines 公司0 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!0x 公釐） (請先閱讀背面之注意事項#-填寫本頁) 叉-------ΪΤ------义--------- 4 ^52 A7 ____B7 五、發明説明（7 ) ^~~ 爲測量抗拉強度和伸長度，係將樹脂聚合物樣片插入抗 扭測試機，例如麻薩諸塞州Instron公司所做的instron抗 拉測試機型號1122。選擇每分鐘1吋的十字頭速度及25 吋的標準度量長度。將樣品載入抗拉測試機並拉緊直到達 到其破壞點以進行測試。破壞點時的伸長度_當做最終伸長 度的疋義-’攸抗拉測試機接地測量或，二者擇一地可以使 用此項技藝所知的圖解記錄器測量。 樹脂聚合物樣片的硬度係根據ASTM測試方法D-2240， 使用得自紐約費伯Shore工具及製造公司的· ShoreD硬度計 標準度量和槓捍支撑臺。用來測試硬度的樹脂聚合物樣片 以一個直徑1吋的圓形鋼模切割。在測試之前將圓形樣片 堆積以達成樣品總厚度爲至少0.250吋。 本發明和先前技術在22。(：測得的性質係列於下表1。 表1 習知技術 樹脂在22 °0測得的最 終伸長度％ 本發明 樹脂在22 °(：測得的最 終伸長度0/〇 習知技術 樹脂在22 °〇測得的抗 拉強度(psi) 本發明 樹脂在22 °(：測得的抗 拉強度(psi) 習知技術 樹脂在22 Ό測得的硬 度(ShoreD) 本發明 樹脂在22 °C測得的硬 度(ShoreD) 76.2 125 3906 3930 48 45 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

(請先閲讀背面之注意事項界填寫本IC 包括抗拉強度，伸長度，潛變及SHore D硬度的樹脂聚合 物20性質也在升溫下測量。抗拉強度及伸長度係在90 Ό 下於Instron抗拉測試機上測量，其中Instron的十字頭柄 係放在加熱到90 °C ±1。(：的環境測試室裡。適當的環境測 __- 10- 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X 297公绩） A7 B7 4195s2 五、發明説明（8 ) 試室可獲自麻薩諸塞州Instron公司。也將欲測試的樹脂聚 合物樣片放入測試室三分鐘，然後在Instron上測試。 爲了在90 °C做硬度測量，係將槓桿支撑臺和樹脂聚合物 樣片在強迫氣流實驗烤箱裡預先加熱到90 °C 3 0.分鐘，然 後根據上述的程序在烤箱裡測試。 抗潛變性係使用新澤西州奎百利Bohlin公司製造的

Bohlin CVO控制應力電流計測量。爲在90 °C進行抗潛變 性測試，係將樹脂聚合物樣片在電流計搜加熱到9 0 °C十分 鐘’然後進行測試。抗潛變性係採用25%張力及在開始施 加初始負荷後進行1 〇〇秒。本發明的樹脂聚合物20在90 °C和25%張力將會展現大於大約2x 107達因/平方公分的 潛’fe：模數’其中模數減在施加應力後初始的1 0 0秒内低少 小於10%。 本發明及習知技術的樹脂聚合物20在90 X：測得的性質 示於下列表2 ^ (請先閱讀背面之注意事項异填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 表2 習知技術 樹脂在90 °(：測得的 最終伸長 度％ ------ 本發明 樹脂在90 °C測得的 最終伸長 度％ 習知技術 樹脂在90 °C測得的 抗拉強度 (psi) 本發明 樹脂在90 °C測得的 抗拉強度 <psi) 習知技術 樹脂在90 汜測得的 硬 度 (ShoreD) 本發明 樹脂在90 °C測得的 硬 度 (ShoreD) ΐ 習知技術 樹脂在90 °C施加初 始負荷後 25%張力 100秒測 得的潛變 模數 本發明 樹脂在90 °c拖加初 始負荷後 25%張力 100秒測 得的潛變 糢數 36 ___ 60 1161 980 29 27 2.6 X 1〇7 2.7 X 107 一 -11 - 读準（CNS ) Λ4規格（2丨0X297公釐） 4 2559 五、發明説明（9 ) 根據本發明的另一重要性質，將樹脂聚合物樣片依上術 程序在傳導式烤箱裡於140±2 °C的溫度下老化二十四個小 時。在二十四個小時之後，將樣片取出，一但如上所述在 使樣片冷卻到22 °C後合理可行的話，儘快地進行測試。該 相同的測試在老化九十六小時的樣片上重複。老化的在提 高溫度的樹脂的聚合物2 0的性質本發明和先前技術在在 表3往前設定下面。本發明及習知技術的樹脂聚合物20在 升溫老化後測得的性質示於下列表3。 表3 樣品保持在140 °0的小時數 習知技術樹脂 的伸長度(％) 本發明樹脂的 伸長度(％) 習知技術的抗 拉強度(psi) 本發明的抗拉 強度(psi) 24 62.5 89.0 2929 2600 96 44.3 80.0 1808 2100 經濟部中央標牟局員工消費合作杜印製 (請先閱讀背面之注意事項4·填寫本頁) 表2和3係顯示，相反於傳統的技術，抗拉強度不是改 良皮帶1 〇壽命的決定性性質。可以看得出來，上述樹脂可 以用來做其他的用途以及在此所述的造紙皮帶。上述之具 體實施例係用來詳細説明本發明之目的、特徵及功效，對 於熟悉該項技藝人士而言，可能根據上述説明而對該具體 實施例作部分變更或修改，卻不脱離出本發明之精神範4 ，因此，本發明之專利範圍僅由附錄之申請專利範園加以 ί 説明之。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4現格（2Ι0Χ 297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 A8 B8 __?s . 六、申請專利範圍 ~~~--一 1. 一種造紙皮帶，其中該皮帶係由谢 . π彳尔田樹脂聚合物所組成，該 樹脂聚合物係在印花框裡處理，而且其中該樹脂聚合物 在固化後具有至少大約100〇/〇的伸長度及每平方时至少 大約2600磅的抗拉強度，該伸長度及抗拉強度係在22 °C的溫度下測得。 2· —種造紙皮帶，其中該皮帶係由樹脂聚合物所组成，該 樹脂聚合物係在印花框裡處理，而且其中該樹脂聚合物 在固化後具有至少大約45%的伸長度及每平方吋至少大 約700磅的抗拉強度，該伸長度及抗拉強度係在9〇。〇的 溫度下測得。 1 一種造紙皮帶，其中該皮帶係由樹脂聚合物所组成，該 樹脂聚合物係在印花框裡處理，而且其中該樹脂聚合物 在大約140 °C老化24小時後具有至少大約70%的伸長度 及每平方吋至少大約2000碡的抗拉強度，該伸長度及抗 拉強度係在22 °C的溫度下測得。 4. 根據申請專利範園第1項之造紙皮帶，其中該樹脂聚合 物具有每平方吋至少大約3000榜的抗拉強度。 5. 根據申請專利範園第2項之造紙皮帶，其中該樹脂聚合 物具有每平方吋至少大約900磅的抗拉強度。 6. 根據申請專利範圍第3項之造紙皮帶，其中該樹脂聚合 物具有每平方吋至少大約2500磅的抗拉強度° 7-根據申請專利範圍第i項之造紙皮帶，其中該樹脂聚合 物具有至少大約1丨〇%的伸長度。 8.根據申請專利範園第7項之造紙皮帶，其中該樹脂聚合 ____ -13- __________ 本紙張尺度適用中國國家摇牟（CNS )八4規格（2i〇X297公釐） C請先聞讀背面之.i#-.意事項善填寫本頁) >裝. 、1T i- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 物具有至少大約125%的伸長度。 9. 根據申請專利範圍第2項之造紙皮帶，其中該樹脂聚合 物具有至少大約50%的伸長度。 10. 根據申請專利範圍第3 3頁之造紙皮帶，其中該樹脂聚合 物具有至少大約8 0 %的伸長度。 11. 根據申請專利範圍第10項之造紙皮帶，其中該樹脂聚合 物具有至少大約85%的伸長度。 12. 根據申請專利範圍第1項之造紙皮帶，其中該樹脂聚合 物具有至少大約11 0%的伸長度及每平·方吋至少大約 3 000磅的抗拉強度。 13. 根據申請專利範園第12項之造紙皮帶，其中該樹脂聚合 物具有至少大約12 5 %的伸長度及每平方忖至少大約 3 000磅的抗拉強度。 14. 根據申請專利範圍第13項之造紙皮帶，其中該樹脂聚合 物具有每平方吋大約3500磅的抗拉強度。 15. 根據申請專利範圍第2項之造紙皮帶，其中該樹脂聚合 物具有至少大約55%的伸長度及每平方叶至少大約900 碎的抗拉強度。 16. 根據申請專利範圍第3項之造紙皮帶，其中該樹脂聚合 物具有至少大约80%的伸長度及每平方忖至少大約2500 镑的抗拉強度。 17. 根據具有申請專利範圍第2項之造紙皮帶，其中該樹脂 聚合物在25%張力時具有大於大約2 X 107達因/平方公 分的潛變模數，其中該模數減在施加應力後初始的100 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝— (#先閱讀背面之·i意事1再填寫本頁) Ja f$S Sg AS B8 C8 一 --- —___ D8 六、申請專利範圍 秒内低少小於10%。 18. 根據具有申請專利範圍第17項之造紙皮帶，其中該樹脂 系·合物具有至少大約24的Shore D硬度。 19. 根據具有申請專利範園第1項之造紙皮帶，其中該街脂 聚合物具有至少大約40的Shore D硬度。 20. 根據具有申請專利範固第2項之造紙皮帶，其中該樹脂 聚合物具有至少大約2〇的Shore D硬度。 21. 根據具有申請專利範圍第j 3項之造紙皮帶，其中該樹脂 聚合物具有至少大約44的Shore D硬度β 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 S Ν C 準 標 家 國 國 中 用 適 度 尺 張 紙 本 驗 釐 公 97