專利名稱：復(fù)合薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于制造疊層顆粒板的薄膜，一種制造這種薄膜的方法以及使用這種薄膜制造疊層顆粒板的方法。
在制造裝飾箔時(shí)一般使用未經(jīng)處理的重量在每平方米40至140g之間的纖維紙。紙可以用密胺熱固性樹脂浸漬或不經(jīng)處理。這種箔需要用粘結(jié)劑進(jìn)行疊層。浸漬的程度和使用樹脂的百分比對(duì)紙的內(nèi)部結(jié)合強(qiáng)度有著直接的影響，而且對(duì)其孔隙度，切割質(zhì)量及機(jī)加工性能也有影響。基本上未處理過的紙可能含有少量的樹脂(2-3%)，這一般是在制造過程中加入的。紙?jiān)趥魉蜁r(shí)可以帶有上表面涂漆層或是在疊層后再涂上表面漆層。
預(yù)浸漬紙是在造紙的過程中用一種樹脂體系處理過的紙，樹脂體系包括例如密胺或脲甲醛，通常是與兩烯酸一起使用，這可以使紙?jiān)跇渲耆袒蟊３制淙嵝?。通過一個(gè)精整體機(jī)和或在造紙機(jī)上或是其后進(jìn)行砑光來供入樹脂。砑光為樹脂提供了一個(gè)優(yōu)良的可印刷表面，而且這種表面很容易涂覆。這種紙可以用化學(xué)法糙化，而且也可以預(yù)涂熱熔粘結(jié)劑。
紙也可以在它們制造出來以后再用上述類似的樹脂體系進(jìn)行處理，這就是所謂后浸漬紙。在這些紙中，紙的纖維被樹脂包封，而且紙中的孔隙和空隙也被樹脂充滿。這些紙的上表面可以有涂層，也可以帶有在制造點(diǎn)施涂的熱熔性粘結(jié)劑。
在按現(xiàn)有技術(shù)制造疊層顆粒板時(shí)，首先要壓制顆粒板或附聚物，在最后的壓制工序之后送去形成平滑的表面，然后涂一層膠，再覆蓋上一層如上所述的薄膜或箔片，最后加熱并壓緊層壓板。按照現(xiàn)有技術(shù)，這種制造疊層顆粒板的方法可以是連續(xù)進(jìn)行或是分步進(jìn)行。
用現(xiàn)有技術(shù)的箔或薄膜在直接疊層加工時(shí)顆粒板產(chǎn)生的氣體將會(huì)封閉在板內(nèi)，這會(huì)造成在薄膜和顆粒板之間形成氣泡，這種氣泡可能導(dǎo)致薄膜損壞。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種薄膜，通過利用這種薄膜將會(huì)克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法，通過利用這種方法獲得一種具有適當(dāng)性能的薄膜，這些性能使其特別適于用連續(xù)法制造又疊層顆粒板。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種利用這種薄膜以連續(xù)制造疊層顆粒板的方法。
在附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的制造薄膜的方法的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的直接疊層方法的示意圖；圖3是本發(fā)明薄膜和現(xiàn)在使用的標(biāo)準(zhǔn)膜的水蒸汽透過率(3a)和水蒸汽滲透度(3b)與時(shí)間之間的曲線圖。
本發(fā)明的薄膜包括一層30至150g/cm2重量的基紙，基紙浸有幾乎完全固化的并能夠透過在制造疊層顆粒板過程中顆粒板(附聚物)內(nèi)形成的氣體的樹脂。進(jìn)一步講，該薄膜的朝向顆粒板一面有一個(gè)部分固化的膠層，薄膜的上表面有一完全固化的漆或清漆層。這就是說完成后的薄膜包括一層可滲透氣體的完全固化的漆層，一層浸漬樹脂混合物層，它也能滲透氣體和處于半固化狀況的和至少95%固化的，以及一層部分固化的膠層。
本發(fā)明薄膜的重要特性是它的對(duì)水蒸汽的透過性和對(duì)水蒸汽的可滲透性。這些特性可根據(jù)ASTM E-96標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。在制造疊層板時(shí)，本發(fā)明的薄膜的水蒸汽透過性和水蒸汽滲透性都要高于現(xiàn)有技術(shù)中使用的標(biāo)準(zhǔn)膜的相應(yīng)特性。圖3和表1中所示的是根據(jù)ASTM E-96進(jìn)行測(cè)定的，這些特性的測(cè)定值作為時(shí)間的函數(shù)，其中示出了對(duì)本發(fā)明的薄膜和現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)膜測(cè)得的透過和滲透值。此外，測(cè)量了沒有膠層的本發(fā)明薄膜的這些特性，由于事實(shí)上在疊層加工中所述的膠在連續(xù)壓力機(jī)中是熔融狀態(tài)，固此在所述加壓過程中不會(huì)對(duì)水蒸汽的透過性或滲透性造成任何實(shí)質(zhì)程度的影響。在所述測(cè)量中所用的薄膜組成如下1、本發(fā)明薄膜-紙基 70g/m2-浸漬樹脂脲甲醛樹脂38%丙烯酸38%水24%-樹脂飽和度26%固化度97%-膠蜜胺樹脂＋聚乙烯醇-膠層 15g/m2，干的固化度93%-漆聚酯/甲氧甲基蜜胺-漆層 10g/m2，干的2、無(wú)膠的本發(fā)明薄膜與1相同但沒有15g/m2的干膠層。
3、在現(xiàn)有技術(shù)中使用的標(biāo)準(zhǔn)薄膜-紙基 71g/m2-浸漬樹脂脲甲醛樹脂80%丙烯酸12%水6%固化度完全固化-樹脂飽和度33%-漆1丙烯酸-漆1層 8g/m2-漆2聚酯/甲氧甲基蜜胺-漆2層 10g/m2
用于制造薄膜的漆必須完全符合具有良好耐熱性的條件。適用的漆是那些含有聚酯或丙烯酸樹脂作為粘合劑和醚化的蜜胺，例如甲氧甲基蜜胺，或甲氧基脲作為交聯(lián)劑。用一種強(qiáng)酸作為固化反應(yīng)的催化劑。在使用丙烯酸類似或聚酯漆時(shí)，還可以用紫外線輻射固化。使用聚氨基甲酸乙酯(飽和的)漆中可能的，但是很貴。
脲-甲醛樹脂和丙烯酸乳化液的組合物適于用作浸漬樹脂。脲-甲醛樹和丙烯酸乳化液之間的適當(dāng)重量比是從75∶25至40∶60，最好是從70∶30至50∶50，這要取決于丙烯酸乳化液的硬度。浸漬后樹脂半固化至95%以上的固化度，最好為96至98%。
適用于本發(fā)明薄膜的膠為蜜胺-甲醛和/或脲-甲醛樹脂。熱固性丙烯酸樹脂也可以作為膠使用。膠用已知的方法部分固化，適宜的固化度為90-95%，最好為91-94%。
在制造本發(fā)明薄膜時(shí)必須注意某些參數(shù)。未經(jīng)浸漬的紙的孔隙率應(yīng)當(dāng)在某種范圍之內(nèi)，例如，8-20秒/100ml的Gurley孔隙率，最好是10-13秒/100ml，其平滑度根據(jù)Bendtsen為80-150ml/分，最好是90-110ml/分。未處理過的紙的基本重量為從30至150g/m2，適宜的重量為70-80g/m2。按照本發(fā)明一種適用的本發(fā)明的薄膜(箔)的例子，其終重量為115-120g/m2，其中涂漆的干重量為10-12g/m2，浸漬樹脂的重量為22-24g/m2，這意味著當(dāng)基紙重量為70g/m2時(shí)樹脂飽和百分比為24至26%。
浸漬樹脂的重量最好不要低于某個(gè)限度，即18%。
制造薄膜的方法，這是本發(fā)明的另一個(gè)目的，包括如下基本步驟a)用能使顆粒板中產(chǎn)生的氣體透過的樹脂浸漬卷筒基紙的纖維素基底，紙的重量為70-80g/m2b)將浸漬了樹脂的卷筒紙通過一個(gè)爐子，使浸漬樹脂半固化，c)半固化的浸漬卷筒紙通過一個(gè)膠槽，為其提供一膠層，d)將涂了膠的部分固化的浸漬卷筒紙通過一個(gè)爐子，使其進(jìn)一步固化和干燥，e)將卷筒紙通過一漆槽，為其上表面提供漆層，然后，f)將涂過漆和帶有膠層的浸漬卷筒紙通過一個(gè)爐子，進(jìn)一步固化和干燥，由此獲得完成的薄膜。
如果在使用丙烯酸或聚酯漆時(shí)，固化由紫外線輻射完成，爐子之前需設(shè)置紫外線隧道。
完成的薄膜可以輸入顆粒板生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線用于直接連續(xù)制造疊層板，其中顆粒板是由浸膠木屑?jí)K構(gòu)成的。在這一步驟可以向木屑?jí)K輸入一條或兩條薄膜以便覆蓋木屑?jí)K的一面或兩面。
在這個(gè)疊層階段，薄膜可以滲過水蒸汽是致關(guān)重要的，因?yàn)樵诩訅簳r(shí)膠冷凝，并會(huì)產(chǎn)生水，這水必須通過薄膜逸出，以避免產(chǎn)生氣泡或/和爆破。從壓力機(jī)輸出后獲得的顆粒板可直接用于裝飾目的。
剛才提到的疊層階段應(yīng)當(dāng)與為獲得同樣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)方法相比較。在標(biāo)準(zhǔn)制造的最后加壓階段中，被送出的是制造的粗顆粒板(木屑?jí)K)(其厚度必須標(biāo)準(zhǔn))。在此之后把膠涂在板的疊加薄膜的那個(gè)表面，并把板和標(biāo)準(zhǔn)膜一起加壓以便干燥和固化膠。這種按照現(xiàn)有技術(shù)的方法比本發(fā)明的直接疊層法更麻煩和要花費(fèi)更多的時(shí)間。
在圖1中，帶有顏色的紙(1)的卷筒用作薄膜的基紙。(2)是盛有適宜的浸漬樹脂組合物的樹脂槽，(3)是把卷筒紙導(dǎo)向樹脂槽的導(dǎo)向輥，在樹脂槽的(4)和(5)區(qū)，由于毛細(xì)作用樹脂浸透卷筒紙。當(dāng)離開槽(2)時(shí)，兩刮板(6)刮削卷筒紙以除去過量的樹脂。
浸漬后的卷筒紙穿過爐子(7)，在其中被加熱，以便干燥和部分固化浸漬樹脂。然后用水冷輥冷卻卷筒紙。
在這爐處理之后，浸漬后的卷筒紙通過一個(gè)盛有適宜的膠或膠的混合物的膠槽(8)，利用一個(gè)與卷筒紙運(yùn)動(dòng)方向逆向旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)影涯z涂在卷筒紙上。涂膠的量用螺紋桿(10)測(cè)量，接著卷筒紙通過爐(11)熱處理，之后用吹風(fēng)機(jī)(12)吹冷風(fēng)冷卻。
用一個(gè)類似物涂膠的系統(tǒng)為卷筒紙的上表面在一個(gè)漆槽(13)中涂漆，在漆槽(13)中輥?zhàn)?14)以逆著卷筒紙運(yùn)動(dòng)的方向旋轉(zhuǎn)，涂漆的量由螺紋桿(15)測(cè)量。
應(yīng)當(dāng)注意的是，如需要，上述涂漆步驟可以置于涂膠步驟之前進(jìn)行，這意味著涂膠和漆可以以任意順序進(jìn)行，即或是在涂漆之前涂膠，或是在上膠之前涂漆。
圖2顯示了一種本發(fā)明的直接疊層的方法，利用這種方法制造一種疊層顆粒板，在其中浸有膠的木屑?jí)K(17)的兩側(cè)都覆蓋了本發(fā)明的薄膜(18，19)，兩個(gè)薄膜可以是相同組成或不同組成。兩側(cè)都覆蓋了薄膜的顆粒板在連續(xù)壓力機(jī)(20)中擠壓，連續(xù)壓力機(jī)(20)包括兩條最好是經(jīng)過滲鉻處理的不銹鋼帶張緊在上下兩對(duì)大尺寸輥筒之間，并以相反的方向旋轉(zhuǎn)。鋼帶輥筒安裝在機(jī)架上并被加熱。兩個(gè)外進(jìn)料輥一般由直流驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)。兩條鋼帶彼此相向，穿過加熱區(qū)和加壓區(qū)，在這里從前方插入的木屑?jí)K上的浸膠被固化。
下面的實(shí)施例顯示了本發(fā)明的薄膜及其制造方法(實(shí)施例1)，和用本發(fā)明的薄膜直接疊層加工的方法(實(shí)施例2)。這些實(shí)施例僅用作說明，其意圖不是對(duì)發(fā)明進(jìn)行任何限制。
實(shí)施例1在一如圖1所示結(jié)構(gòu)的裝置中以下述的方式制造本發(fā)明薄膜。
一卷作為薄膜基底的染有顏色的重量為70g/m2的卷筒紙(ⅰ)通過導(dǎo)輥(3)送至盛有樹脂組合物的槽(2)，樹脂組合物包括Ⅰ)脲-甲醛，801，95kg，脲-甲醛的分子比為1∶2，Ⅱ)一種丙烯酸乳化液，601，63.6kg，例如Rohm和Hass生產(chǎn)的Primal FS-100，和Ⅲ)一種丙烯酸乳化液，201，21.1kg，例如Primal HA-12。
浸漬樹脂組合物在區(qū)域(4)和(5)通過毛細(xì)作用施加。用兩刮板(6)除去任何過量的樹脂。必須施加正確量的樹脂，以便為薄膜提供必要的機(jī)械性能和為完成后薄膜提供必要的可透氣性。浸漬槽也盛有851的水和一種乳化劑。
在浸漬槽之后，卷筒紙通過爐(7)，在爐中卷筒紙?jiān)?0至120℃溫度之間被加熱15秒，以及到固化度大約為97%的半固化樹脂。
然后用水冷輥冷卻卷筒紙，其后使其通過膠槽(8)，在此用與卷筒紙運(yùn)動(dòng)方向逆向旋轉(zhuǎn)的輥(9)涂膠。膠包括蜜胺/甲醛的分子比為1∶1.8的蜜胺/甲醛樹脂，和一種部分皂化的聚乙烯醇。這種部分皂化的聚乙烯醇改善膠對(duì)浸漬后基紙的滲透性。
施膠量是用螺紋桿(10)控制的，以使完成后的薄膜每平方米的干膠在13和15g之間。
接著使卷筒紙通過爐(11)，在溫度為100和150℃之間行進(jìn)7秒，其后用吹風(fēng)機(jī)(12)吹冷空氣冷卻。得到大約93%的固化度。
接下來使卷筒紙通過一個(gè)與涂膠類似的系統(tǒng)為卷筒紙?jiān)谄岵?13)中涂漆，在漆槽中輥(14)的旋轉(zhuǎn)方向與卷筒紙運(yùn)動(dòng)方向相反，用螺紋桿(15)控制涂漆量。
最后使薄膜通過爐(16)在120和170℃之間溫度干燥和固化大約15秒，其后用水冷輥冷卻薄膜。
實(shí)施例2一個(gè)浸有22-24g/m2重量的浸漬樹脂混合物的，一面有一干重最重為13-15g/m2的膠層。另一面有一重量為10-12g/m2漆層的，最終重量為115-120g/m2的本發(fā)明的薄膜被用來在如圖2所示的裝置中制造本發(fā)明的疊層顆粒板。包括浸有膠液木屑的塊狀物的顆粒板(17)與用來覆蓋塊狀物兩面的如實(shí)施例那樣制備的兩條薄膜一起送入用來制造顆粒板的連續(xù)壓機(jī)中。薄膜可以透過水蒸汽，這樣在壓制過程中膠凝結(jié)并產(chǎn)生水時(shí)，水可以通過薄膜逸出，避免了產(chǎn)生氣泡或/和爆破。在壓機(jī)的出口處獲得兩面都被覆蓋的顆粒板，這種板可以直接用于裝飾目的。在壓制時(shí)所用壓制速度為10m/分，帶溫為165℃。
圖3-■-現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)薄膜-□-按照本發(fā)明的薄膜-◆-按照本發(fā)明不帶膠層的薄膜
權(quán)利要求
1.一種可以用于顆粒板的，在直接連續(xù)法中制造疊層顆粒板的薄膜，其特征在于該薄膜可以透過水蒸汽，它包括一個(gè)重量為30至150g/m2的浸漬了樹脂的基紙，該樹脂的半固化度為大于95%并可以透過在制造疊層顆粒板過程中顆粒板內(nèi)產(chǎn)生的氣體，該薄膜與顆粒板接觸的一面有一部分固化的膠層，其另一面，上表面，有一完全固化的漆層它可以使在制造疊層顆粒板過程中產(chǎn)生的氣體透過。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于它的水蒸汽透過率根據(jù)ASTM E-96標(biāo)準(zhǔn)大于11g.h-1.m-2，其水蒸汽滲透率至少為0.9kg.pa-1.s-1.m-2
3.如權(quán)利要求2所述的薄膜，其特征在于使用脲-甲醛樹脂和丙烯酸乳化液組合物作為浸漬樹脂，其重量比為從75∶25至40∶60，最好是從70∶30至50∶50。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的薄膜，其特征在于使用的膠是蜜胺-甲醛樹脂，這種膠使產(chǎn)品具有防水性。
5.如權(quán)利要求1-3之一所述的薄膜，其特征在于使用的膠是脲-甲醛樹脂。
6.如權(quán)利要求1-3之一所述的薄膜，其特征在于使用的膠是熱固性丙烯酸樹脂。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的薄膜，其特征在于使用的上表面漆是聚酯/甲氧甲基蜜胺漆。
8.如權(quán)利要求1-7之一所述的薄膜，其特征在于使用的上表面漆是丙烯酸/甲氧甲基蜜胺漆。
9.如權(quán)利要求1-6之一所述的薄膜，其特征在于使用的上表面漆是用紫外線輻射固化的丙烯酸或聚酯漆。
10.制造可透過水蒸汽薄膜的方法，該薄膜可以用連續(xù)覆蓋顆粒板的方式疊加在顆粒板上，其特征在于利用下述步驟獲得該薄膜a)用浸漬樹脂(2)浸漬纖維素卷筒紙(1)，該樹脂可以透過附聚物內(nèi)產(chǎn)生的氣體，b)使浸漬過樹脂的纖維素卷筒紙通過爐子(7)加熱并半固化樹脂，c)使浸漬后半固化的纖維素卷筒紙通過膠槽(8)，d)使浸漬后，半固化并掛上膠層的纖維素卷筒紙通過爐子(11)使其部分固化，e)使纖維素卷筒紙通過漆槽(13)使卷筒紙?jiān)谏媳砻娅@得一油漆涂層，然后f)使卷筒紙通過爐子(16)固化漆層，在上述步驟中如果需要步驟e)可以在步驟c)和d)之前進(jìn)行；通過以上步驟得到一個(gè)具有完全固化的上表面漆層的，浸漬了半固化浸漬樹脂混合物的和部分固化的膠底層的，可透過水蒸汽的纖維素薄膜。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于當(dāng)使用可用紫外線輻射固化的丙烯酸或聚酯漆作為上表面漆時(shí)，爐子(16)之前應(yīng)設(shè)置一個(gè)紫外線隧道。
12.用連續(xù)直接疊層過程制造疊層顆粒板的方法，其特征在于在移動(dòng)的浸膠木屑層的一面或兩面覆蓋一層能滲透蒸汽的薄膜，它包括浸漬了脲-甲醛樹脂和丙烯酸乳化液組合物的浸漬樹脂并半固化至大于95%固化度的纖維素卷筒紙，卷筒紙與木屑層接觸的表面上涂有一層部分固化的甲醛基底膠，卷筒紙的另一面涂有一層完全固化的耐熱漆層，它包含聚酯或丙烯酸樹脂作粘合劑，在那里浸膠木屑層和薄膜一起送至連續(xù)壓力機(jī)中加壓，連續(xù)直接地制造疊層產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適于在制造疊層顆粒板的過程中連續(xù)覆蓋顆粒板的薄膜，該薄膜可透過水蒸汽并浸有半固化的浸漬樹脂，在其一表面涂有部分固化的膠層，另一面有一完全固化的漆層，該薄膜可以透過在制造疊層顆粒板過程中產(chǎn)生的氣體。本發(fā)明還公開了一種制造這種薄膜的方法和用連續(xù)直接疊層工藝制造疊層顆粒板的方法。
文檔編號(hào)D21H19/84GK1100035SQ931212
公開日1995年3月15日 申請(qǐng)日期1993年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月24日
發(fā)明者F·M·莫迪德 申請(qǐng)人:卡斯克·諾貝爾公司