Способ изготовления антиадгезионной бумаги

Способ изготовления антиадгезионной бумаги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНТИАДГЕЗИОННОЙ БУМАГИ, включакядий предварительную обработку бумаги-основы катализатором отверждения Ы.-Ш-дигидроксилолидиметилсилоксана с последукщим нанесением состава, содержащего об-игдигидроксиполидиметилсилоксан, сшивающий агент, катализатор отверждения и органический растворитель, и вулканизацию покрытия, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения антиадгезивнных свойств буглаги при одновременном ускорении процесса, предварительную обработку бумаги-основы осуществляют О,1-10%-ным раствором катализатора отверждения в органическом растворителе. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, .что в качестве катализатора отверждения - -дигидройсиполидиметилсилоксана используют (Л тетрабутоксититан, метилтриацетоксито силан, октоаТ олова или диэлилдикаприлат олова.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3340569/29-12 (22) 30.09.81 (46) 07.05.83, Бюл. Р 17 (72) П.Г.Секачев, В.М.Гадуашвили, В.И.Мусинская, О.В.Разина, О.Д.Горюнкова, Н.З.Кваско и И.Д,Койфман (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги (53) 676 ° 489(088 ° 8) (56) 1, Собеловский N,В. и др. Свой,ства и области применения кремнийорганических продуктов. М., Химий

1975,. с. 251-252.

2. Патент США Р 2751314, кп. 428354, 1954.

3. Патент C!ilA Р 3463661 р кл. 427333, 1969 (прототип) . (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНТИ АДГЕЗИОННОЙ БУМАГИ, включающий пред-варительную обработку бумаги-,основы

ÄSUÄÄ 1016413 А

3(5Р О 21 Н 1/40; В 32 В 29/00 катализатором отверждения К- и-диги роксиполидиметилсилоксана с последуа ющим нанесением состава, содержащего с -ю-дигидроксиполидиметилсилоксан, сшивающий агент, катализатор отверждения и органический растворительр и вулканизацию покрытия, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения антиадгезиЕнных свойств бумаги при одновременном ускорении процесса, предварительную обработку бумаги-основы осуществляют 0,1-10%-ным раствором катализатора отверждения в органическом растворителе.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем,,что в качестве катализатора отверждения — -дигидрой- Е

Ф сиполидиметилсилоксана используют тетрабутоксититан, метилтриацетокси о силан, октоат олова или диэзилдикаприлат олова.

1016413

Изобретение относится к способам изготовления антиадгезионной бумаги и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве бумажных транспортеровподложек для формирования пленочных материалов, бумаги для защиты липких слоев и других видов антиадгеэионной бумаги.

Известен способ изготовления антиадгеэионной бумаги путем обработки IG бумажного полотна композициями, включающими кремнийорганический каучук, сшивающий агент (этилсиликат, полиорганогидридсилоксановые жидкости) и катализатор (тетрабутоксититан, 5 диэтилдикаприлат олова) (1).

Однако способ не позволяет получить бумагу, обладающую высокими ан тиадгезионными характеристиками.

Кроме того, низкая скорость формования покрытия и недостаточно прочное закрепление его на подложке затрудняет нанесение его на промышленном оборудовании с повышенными скоростями.

Известен способ нанесения клеевого кремнийорганического (силиконового) покрытия на основе силоксана, не содержащего активных концевых гидроксильных групп, заключающийся в том, что для улучшения закрепления покрытия на подложке последнюю перед нанесением указанного клея обрабатывают катализатором его отверждения (2) .

Однако поскольку используемый си- З5 ликон относится к классу клеев, а также то, что в толстом слое клея обработка подложки не влияет на ориентацию полимерных цепей, определяющих антиадгезионные свойства поверхности,40 такой способ не позволяет получить антиадгеэионное покрытие.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовле-45 ния антиадгезионной бумаги, включающий предварительную обработку бумагиосновы катализатором отверждения

cL-ш-дигидроксиполидиметилсилоксана с последующим нанесением состава, содержащего с -- о-дигидроксиполидиметилсилоксан, сшивающий агент, катализатор отверждения и органический растворитель, и вулканизацию покрытия l)3

Предварительную обработку бумагиосновы осуществляют катализатором отверждения — октоатом олова в среде водного связующего — латекса, протеина или их смеси, При этом катализатор используют в виде 24%-ной эмульсии в количестве 0,06 г на 1 м бумаж-60 ного полотна.

Введением в две стадии катализатоiра, необходимого для структурирования используемого силоксана, достигается повышение живучести силоксановой композиции, так как большие количества октоата олова вызывают ускорение процесса гелеобразования (Э).

Однако при введении катализатора в состав грунтовочного покрытия эффективность его каталитического воздействия значительно снижается эа счет взаимодействия с другими компонентами грунтовочного покрытия. Это ведет к существенному ослаблению связи силоксанового покрытия с основой и не позволяет получить бумагу с высокими эксплуатационными характеристиками, в частности, снижает кратность использования вследствие быстрой потери антиадгезионных свойств °, Перевод основной доли дозировки катализатора из силиконового покрытия в грунтовочное не способствует ускорению процесса отверждения и может привести к образованию не полностью структурированного покрытия, следствием чего является нестабильность антиадгезионных свойств. Способ усложняет приготовление многоком понентн0го грунтовочного состава и является длительным во времени. кроме того, использование водных составов ограничивает выбор катализатора вследствие его гидролиэа.

Целью изобретения является улучшение антиадгеэионных свойств бумаги при одновременном ускорении процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления антиадгезионной бумаги, включающему предварительную обработку бумаги-основы катализатором отверждения

d -дигидроксиполиметилсилоксана с последующим нанесением состава, содержащего Ы - -дигидроксиполидиметилсилоксан, сшивающий агент, катализатор отверждения и органический растворитель, и вулканизацию покрытия, предварительную обработку бумаги-основы осуществляют 0,1-10Ъ-ным раствором катализатора отверждения в органическом растворителе.

При этом в качестве катализатора отверждения о(.- -дигидроксилолидиметилсилоксана используют тетрабутоксититан, метилтрнацетоксисилан, октоат олова или днэтилдикаприлат олова.

В качестве органического растворителя используют толуол, бензин или ацетон.

Выбор катализаторов, используемых при предварительной обработке бумагиосновы, обусловлен их предпочтительностью по отношению к другим катализаторам вследствие наибольшей эффективности взаимодействия с поверхностью бумажного полотна.

На второй стадии могут быть использованы любые катализаторы, отвержд ющие о.-о -дигидроксиполидиметилсилоксан, предпочтительно тетрабутоксититан или диэтилдикаприлат олова.

1016413

Предлагаемый способ изготовления волок нис той основы благодаря адсорбции катализатора иэ раствора обеспечивает. более равномерное распределение его на поверхности бумаги, способствует резкому ускорению процесса отверждения силоксанового покрытия,. увеличению прочности как самого покрытия, так и его связи с подложкой, сохранению антиадгеэионных свойств после многократного контакта 10 с используемыми адгезивами.

Эффект повышения антиадгеэиоиных характеристик покрытия и их стабнльности обусловлен тем, что предварительная обработка подложки раствором катализатора улучшает условия фиксации в тонком поверхностном слое полимерных цепей алкильными группами наружу. A структурирование покрытия, происходящее в условиях такой ориентации алкнльных групп, способствует повышению стабильности антиадгеэионных свойств.

Способ осуществляется следующим образом.

Бумагу-основу предварительно обраI батывают О, 1-10%-ным раствором катализатора отверждения о(ч дигидрокси" . полидиметилсилоксана в количестве, зависящем от вида используемой основы, типа катализатора и способа нанесения, предпочтительно 0,5 г на

1 м бумажного полотна. После удале-, 2 ния растворителя при 20-80оС 0,35 мин бумаги покрывают композицией, включающей о(-м-дигидроксиполидиметил-Зэ силоксан, катализатор отверждения и сшивающий агент. Силиконовое покрытие .вулканизуют при 80-180 С 0,35 мин. Скорость стверждения силиконового покрытия характеризуют временем,49 необходимым для достижения покрытием такого состояния, при котором на поверхности не остается следа после однократного истирания пальцем.

Изготовленную таким способом анти-45 адгезионную бумагу испытывают по ряду показателей после 24-часовой выдер кки, Механическую прочность покрытия и прочность его связи с подложкой оценивают по потере антиадгезионных свойств, к акриловой пленке после испарения на приборе для определения пылимости бумаги при нагрузке 5,5 г на 1 см2и числе циклов n=70.

Определяют также и адгеэию к акри- ловой пленке и адгезию.к ней после двухкратного отслаивания.

Пример 1. Бумагу мелованную. массой 80 г/м2,имеющую барьерный слой из крахмала, предварительно обрабаты-60 вают 0,1%-ным раствором тетрабутоксититана в бензине и высушивают при

40 С 0,5 мин, затем наносят антиадо гезионный состав, включающий, мас.ч. с -о -дигидроксиполидиметилсилоксан 6

100,0 (СКТН- Г ), этилсиликат 8,0, диэтилдикаприлат олова 2.,0; бензин до концентрации раствора 7%. Далее покрытие вулканиэуют при 140 С 1 мин.

Пример 2. Материал изготавливают аналогично примеру 1, но на первой стадии используют 10%-ный раствор тетрабутоксититана в бензине.

Пример 3. Бумагу немелованную массой 130 г/м., имеющую барьерный слой иэ Na-КМЦ обрабатывают на первой стадии 7%-ным раствором тетрабутоксититана в бензине.

После сушки при 20 С l мин на второй стадии наносят антиадгеэионный состав, включающий, мас.ч.: Ы-оз-дигидроксиполидиметилсилокеан 100,0; этнлсиликат 8,0; тетрабутоксититан

5,0; бензин до концентрации 7%.

Покрытие вулканизуют при 100 С

2,0 Mss °

Пример 4. Пергамин массой

60 г/м без барьерного слоя обрабатывают аналогично примеру 3, но на первой стадии используют 5Ъ-ный раствор октоата олова в бензине.

Пример 5. Пергамин массой

60 г/м обрабатывают аналогично примеру 1, но на первой стадии используют

0,7%-ный раствор диэтилдикаприлата олова.

Пример 6. Бумагу мелованную массой 140 г/м2 имеющую в качестве барьерного слоя поливиниловый спирт, обрабатывают аналогично примеру 1, но на первой стадии используют 7Ъ-ный раствор метилтриацетоксисилана в ацетоне.

Пример 7. Бумагу Мелованную массой 140 г/м., имеющую барьерный слой.из поливинилового спирта, обрабатывают аналогично примеру 1, so на первой стадии используют 5Ъ-ный раствор тетрабутокснтитана в толуоле.

Пример 8 (контрольный). Бумагу мелованную массой 140 г/м ;имеющую барьерный слой иэ поливинилово1о спирта, обрабатывают в одну стадию анитадгезионной композицией, состав которой описан в примере 3.

Покрытие вулканиэуют,при 120 С

1 мин.

Пример 9 (по известному способу). Бумагу-основу, описанную в примерах 8 - 8,обрабатывают грунтовочным составом, включающим, мас.ч. г бутадиенстирольный латекс 50% 180; водная эмульсия октоата олова 24% 20.

После сушки при 140 С 0,5 мин наносят антиадгезионное покрытие следующего состава, мас.ч.: вода 141у раствор красителя 4f поливиниловый спирт

10Ъ 200; силиконовая смола 40% 50) ледяная уксусная кислота 2," мягчитель 8; водная эмульсия октоата олова 24% 5.

Далее требуется сушка при 140 С

«1 мин и при 1900С 1 мин..101б413

Масса покрытия, г/м

Показатели адгеэии покрытия к акриловой пленке, г/см

Время структурирования, мин

Пример, Р

Адгезия к акриловой пленке, г/см

После истирания

Посге двухкратного отслаивания от акриловой пленки

10,0

10-12

0,1

0 5-1 б-8

6,0

8-10

8-12

1 — 3

3-3,5

4 о

1,0

0,8

1-2

1,5

3-5 б

3,0

2,0

Не отлипает

240

10

Не отлипает

240

10

Не отлипает б-8

45-55

27-35

10-12

8 — 10

3,5

10.

2,0

Пример 10 (по известному способу) . Материал изготавливают аналогично примеру 9, но на второй стадии используют покрытие следукщего состава, мас.ч. гексан 147,51 с -и -дигидроксиполидиметилсилоксан (CKTH- Г )

16,5; октоат олова 0,5р которое затем отверждают при 190 С 1 мин. о

Пример ы 11-12 (контрольные), Сравнительныи анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что обработка бумаги, согласно изобретению резко ускоряет процесс отвержде- 5() ния покрытия от 4-5 ч до 0,5-3 мин, снижает адгезию акриловой пленки к бумаге, повышает стабильность ее антиадгезионных характеристик после механического истирания и после двух-gg кратного отслаивания от акриловой пленки, Полученный эффект имеет место независимо от вида используемого бумажного полотна, способа ее предварительной обработки и применяемого адгеэива.

Таким образом, концентрации раствора катализатора отверждения на

ВНИИПИ Заказ 3329/29

Филиал ППП "Патент", г.

На поверхность бумаги массой 140 г/м с мелованным покрытием и с барьерным слоем,из ПВС наносят раствор тетрабутоксититана в бензине концентрацией

0,.05% (пример 11) и 0,07% (пример 12).

Дальнейшую обработку проводят по режиму примера 1.

В таблице приведены сравнительные результаты испытаний. предварительной, стадии обработки, составляют 0,1-10,0Ъ.Как видно из результатов контрольных примеров 11 и 12, показатели адгезии не удовлетворяют требования к высокоантиадгезионным видам бумаги, а повышенное время структурирования затрудняет их производство, Нанесение раствора катализатора на предварительной стадии обработки концентрацией более 10% технически затруднено иэ-эа быстрого гелеобраэования раствора силикона, который иэ-эа возврата части раствора от наносящего устройства получает большее количество катализатора, чем допустимо для его стабильности.

Тираж 84 Подписное

Ужгород,ул.Проектная,4