CS248057B1 - Sposob výroby umývateíných tapiet s extrúznym pánosom pigmentovaných a plněných polyolefínov - Google Patents

Abstract

Sposob výroby vysokoumývateíných tapiet na základe technologie extrúzneho nanášania pigmentových a plněných polyolefínov. Nanáša sa pigmentovaný a plněný polyolefín, prevážne nízkohustotný polyetylén s indexom toku taveniny 2 až 55 g/10 min, obsahujúci 3 až 45 % hmot. tepelne upravených anorganických pigmentov a plnidiel, ako kysličník titaničitý, kysličník zinočnatý, uhličitan 'vápenatý, mastenec, kaolín alebo iné zmesi, organické pigmenty, stabilizátory tepelné a světelné a spracovatefské přísady na papier o plošnej hmotnosti 40 až 300 g/m2, pričom povrch plněného filmu sa následné upra!vu'je prevážne korónovým výbojom, potlačuje sa farbami s adhéziou k polyolefinickým povrchom a mechanicky sa upravuje ražbou alebo perforáciou. Vynález sa može využívat v cel. pap. priemysle pri výrobě tapiet.

Description

Vynález sa týká výroby umývatelných tapiet s extrúznym nánosom pigmentovaných a plněných polyolefínov na papierovej podložke.

Povrchová úprava tapiet slúži hlavně k zlepšeniu užitkových vlastností, vačšej trvanlivosti a hlavně k možnosti niekolkonásobného umývania povrchu tapety. Tieto tapety sa potom možu používat na velmi exponované miesta s poměrně vysokou odolnosťou.

Zvýšená odolnost povrchu tapety voči umývaniu sa obyčajne zabezpečuje povrchovým lakováním tapiet s lakmi na báze polymérov, přidáváním syntetických vláknin do hmoty papiera alebo extrúznym nanášaním čirých polyolefínov.

Častým postupom je aj impregnácia tapety s močovino-formaldehydovou alebo melamin-formaldehydovou živicou (nem. patent č. 2 521 102). Častéjšie sa však používajú rožne lakovacie systémy, či už na báze vodných disperzií, alebo roznych rozpúšťadiel.

Čiastočne sa osvědčila aj úprava povrchu silikónovýml preparátmi, čím sa dosahuje dobrá odpudivost vody pri zachovaní dohřej priepustnosti pre plyny (pat. ZSSR číslo 539116). Tieto upravené povrchy tapiet však nedosahujú tak dobrú umývatelnosť ako tapety s nánosom polyolefinického filmu, majú vačšiu odolnost voči oderu.

Dobrá odolnost tapety voči vodě však na druhej straně znemožňuje nalepovanie druhej vrstvy tapiet, nakoíko používané lepidlá sú vačšinou na vodnej báze. Snímatefnosť takto upravených tapiet je možná prakticky iba za sucha, čo sa dosahuje špeciálnou úpravou papierovej podložky (brit. pat. číslo

311 862).

Velmi častým postupom získavania odolnosti tapiet voči vlhkosti a vodě je použitie zmesi celulózových a syntetických vláknin (brit. pat. č. 1 423 967 alebo 1 569 417).

Pórozlta týchto tapiet sa potom dosahuje ražbou (nem. pat. č. 2 727 687, fr. pat. číslo

355 949, brit pat. č. 1 547 620) alebo připichováním ihlami (jap. pat. č. 148 08/75). Nevýhodou je poměrně zložitá výroba podložky a zlá znášanlivosť roznych druhov vláknin.

Dobrá umývatelnosť tapiet sa velmi úspěšně dosahuje vytvořením filmu z polymérov na povrchu tapety. Medzi najrozšírenejšie tapety tohto druhu patria tapety s vrstvou makčeného PVC, obyčajne na papierovej podložke.

Hlavnou nevýhodou týchto tapiet je ich horšia rozměrová stálost, zdravotná závadnosť a vykvitanie zmakčovadiel na povrch ako aj vznik jedovatých a zdraviu škodlivých látok pri ich hoření (chlorovodík, fosgén a pod.). Tieto nedostatky riešia patenty zaoberajúce sa extrúznym nanášaním vrstvy polyolefínov na potlačený papier. Například nem. patent 2 659 192 alebo lepldlovým kašírováním róznych fólií z plastov s papierom, fr. patent č. 2 20'2 521, fr. patent číslo

322 737, čím sa dosahuje vysoká umývatelnosť tapiet.

'Nevýhodou týchto tapiet je hlavně parafinický vzhlad povrchu, velmi nízká priepustnosť vodnej páry a plynov. Nutnost použit speciálně farby odolné voči vysokým extrúznym teplotám. Zvýšenie priepustnosti vodnej páry u týchto tapiet riešia niektoré patenty, ako napr. fr. patent č. 2 227 125, kde sa polymer nanáša na papierovú podložku, pričom sa používá chladiaci válec so špeciálnou povrchovou úpravou. Dobrú priepustnosť u týchto tapiet možno dosiahnuť mechanickou perforáciou povrchu polymérneho filmu USA patent č. 3 706 410 a jap. patent č. 04 707/75.

Ciefom vynálezu je vyriešenie výroby umývatelných tapiet s extrúznym nánosom pigmentovaných a plněných polyolefínov. Po následnej úpravě povrchu pigmentovaných a plněných filmov obvyklým sposobom, najčastejšie pomocou koránového výboje, sa povrch potlačuje tapetovým vzorom.

Na potlač možno použit farby určené pre potlačovanie polyolefinických povrchoiv, ako sú napr. nitrocelulózové a polyamidové farby. Pigmenty a plnívá v polyolefínoch majú za úlohu odstránenie polyolefinického vzhledu tapety zvýšením opacity ako aj zvýšenie adhézie a zlepšenie zakotvenia farby na povrch filmu, t. j. celkové zlepšenie potlačitelnosti povrchu tapety.

Predmetom vynálezu je výroba umývatelných tapiet s extrúznym nánosom pigmentovaných a plněných polyolefínov alebo zmesi pigmentovaných a plněných koncentrátov s čistými polyolefínmi, na papierovú podložku o plošnej hmotnosti 40 až 300 g/m², pri ktorom sa nanášajú plněné polyolefíny obsahujúce 3 až 45 hmotnostných, tepelne upravených anorganických pigmentov, ako kysličník titaničitý, kysličník zinočnatý, organických pigmentov s vysokou tepelnou odolnosťou do 300 °C a anorganických plniv, a'ko je uhličitan vápenatý, mastenec, kaolín alebo ich zmesi, stabilizátorov a spracovatelských přísad.

Povrch pigmentovaného a plněného polyetylénu sa následné upravuje prevažne koránovým výbojom, potlačuje sa s farbami s dobrou adhéziou k polyolefinickým povrchom a mechanicky sa perforuje za účelom zvýšenia priepustnosti vodných pár.

Použitím pigmentovaných a plněných polyolefínov sa dosiahne zlepšenie celkového vzhladu podložky pre výrobu tapiet, pretože povrch polyolefínu je matnější a pósobí prirodzenejším dojmom. Dosiahne sa lepšia potlačovatelnosti povrchu, zlepší sa adhézia polyolefinického filmu k papierovej podložke — v dĎsledku zvýšenia polárnosti povrchu vplyvom anorganických pigmentov a plnidiel.

Podlá druhu použitého pigmentu a plnidla možno měnit bariérové vlastnosti tapetového papiera, ako i priepustnosť pre vodnú

4 páru a plyny, a to ich zvyšováním alebo znižovaním.

K výrobě tapiet s extrúznym nánosom podlá tohto vynálezu sa používajú polyetylény so širokou distrihúciou molekulových hmotností s indexom toku taveniny ITT od 2 až 25 g/10 min, pričom najvhodnejší je typ s ITT 7 g/10 min, alebo odbúrané modifikované typy polypropylénu pre extrúzne nanášanie, ktoré sú popísané v Československům patente AO č. 210 738 alebo v zahraničných patentoch US č. 1 348 838, brit. č. 992 388 alebo japonský patent č. 52 138 539.

Základným problémom pri extrúznom nanášení pigmentovaných a plněných typov polyolefínov je znížená tepelná stabilita systému, nakofko je nutné pracovat pri vysokých teplotách a dlhých pohybových dobách materiálu v spracovatefskom zariadení, pri ktorých dochádza k hlbokej degradaci! polymeru, čo sa prejavuje vznikom plynných splodín degradácie, ktoré pri. vytlačovaní filmu taveniny spfisobujú vznik trhlin a nehomogenít.

Teplota taveniny musí byť dostatočne vysoká, aby došlo k dokonalému zakotveniu polyméru v papierovej podložke. Toto sa dá dosiahnúť vhodným zložením stablllzačného systému, tepelnou úpravou pigmentov a plniv a komhináciou oboch postupov.

Vyrobená podložka s extrúznym nánosová pigmentovaných a plněných polyolefínov musí vyhovovat požiadavkám na svetlosíálosf farebného odtieňa podložky, í. j. na odolnosť voči pfisobeniu slnečného světla a UV žiarenia. To sa dá dosiahnúť vhodným použitím svetlostálych stabilizátorov.

Zložky stabilizačnéhO· systému, nutné k dosiahnutiu vyššie uvedenej spracovatefskej a svetelnej stability móžu byť ohsiahnuté v pigmentovom a plnenom polymere, v koncentráte alebo v čistom polymere.

Ako pigmenty sú použitelné predovšetkým kysličník titaničltý, kysličník zinoínatý, organické pigmenty s úpravou voči vysokým teplotám a ako plnivo hlavně uhličitan vápenatý, připadne horečnatý, mastenec, kaolín. Tieto plnívá musia mať priemernú ve' kost častíc menšiu ako 10 ^m, s výhodou okolo 1 μτα, s nízkou distrihúciou častíc, mali by byť hydrofobizované známými postupmi, aby sa dosiahlo dobrého spojenia medzi časticami pigmentu, plniva a polyolefínu, nesmie obsahovat vlhkosti, nesmie uvofňovať plynné produkty a nesmie sposobovať opotrebovanie a koróziu hubice extrúdera.

Vhodným zložením stabilizačnéhO systému, tepelnou úpravou pigmentov a plniv možno získat materiály, ktoré možno nanášať na papierovú podložku alebo kartón pri rýchlostiach podložky až do 400 m/min a nánosoch o 15 až 100 g/m², pričom nános má dobrú adhézíu k podložke, je bez trhlin^ a povrchových defektov, je priečne a pozdížne rovnoměrný, pričom sa dosahuje rovno6 měrná dispergácia pigmentu alebo plniva v nánose polyolefínu.

Papierovú podložku s extrúznyni áneccm pigmentových a plněných polyolefínov pre výrobu umývatefných tapiet je před potlačou nutné povrchovo upravit', s ciefom zvýšit povrchové napatie filmu pigmentovaného a plněného polyolefínu. Povrchovú úpravu možno urobit známými postupmi, ako je úprava plameňom, korónovým výbojom, chemickými postupmi, t. j. aplikáciou oxidačných prostriedkov, pričom najbežnejším postupom je úprava korónovým výbojom, ktorú možno robit v jednej operách s extrúznym nanášaním alebo v jednej operách s potlačováním, alebo osobitne.

Upravený povrch podložky s extrúznym nánosom pigmentovaných a plněných polyolefínov možno potiačiť technikami používanými pri potlačovaní papierových tapiet, ako je flexotlač, hlbkotlač, siefotlač použitím farby majúce dobrú adhéziu k upravenému polyolefinickému povrchu obyčajne na báze niďocelulózovej alebo polyamidové].

Povrch potlačenej tapety s extrúznym nánosom pigmentovaných a plněných polyolefínov možno upravit mechanickou ražbou, ako aj perforováním vrstvy polymérneho filmu za účelom zvýšenia priepustnosti vodnej páry a plynov.

Příklad 1

Na pás bieleného sulfátového papiera o plošnej hmotnosti 100 g/m² bol extrúzne nanášaný pri rýchlosti 150 m/min o plošnej hmotnosti 40 g/m² pigmentovaný a plněný polyetylén s indexom toku taveniny 7 g/10 minút s 4 hmot. % TiOž a 20 % hmotnostnými mikromletého uhličitanu vápenatého. TiOz a CaCO3 bola pre přípravu granulátu tepelne spracovaná pri 140 °C, pričom bolí modifikované s 0,1 hmot. % stearátu vápenatého.

Polyetylén bol stabilizovaný synergickou zmesou polyfenolických a fosfitových stabilizátorov a obsahoval aj světelné 'Stabilizátory na zahránenie stárnutia vplyvom světelného žiarenia.

Nanášanie taveniny tejto zmesi bolo robené na extrúznom nanášacom zariadení s priemerom šneku 114,4 mm a pomerom dlžka/priemer šneku 28 : 1 pri teplote taveniny 300 °C, šířka štrbiny 0,5 mm a vzdušnej medzere 13 cm.

Povrch papiera bol před extrúznym nanášaním upravený korónovým výbojom. Film taveniny sa spojuje s pásom papiera před styčnou linkou laminačnej jednotky, v ktorej je papier zalisovaný tlakom 350 kPa, následné sa ochladí přechodům cez chladiaci válec s mastným povrchom. Za laminačnou jednotkou bol povrch papiera s extrúznym nánosom plněného a pigmentovaného polyetylénu upravený korónovým výbojom o in248857 tenzite, 'ktorá zvýšila povrchové napátie filmu na 45 mN/m.

Papier s extrúznym nánosom pigmentovaného a plněného polyetylénu bol potlačený tapetovým ivzorom na šesffarebnom híbkotlačovom stroji nitrocelulózovými farbami, pričom na konci stroja bol nános filmu perforovaný ihlami o priemere 0,2 mm s hustotou 1 diera na cm².

Potlačená tapeta s extrúznym nánosom pigmentovaného a plněného polyetylénu bola spracovaná na razlacom zariadení s vyhrievaným raziacim valcom na 70 °C.

Příklad 2

Na pás bieleného sulfitového papiera o plošnej hmotnosti 110 g/m² bola extrúzne nanášaná zmes polyetylénu o množstve 52 hmot. % a tavnom indexe 7 g/10 min s pigmentovým koncentrátom T1O2 v množstve 8 hmot. % a plněného koncentrátu v množsťve 40 hmot. %. Podmienky extrúzneho nanášania bolí rovnaké ako v příklade 1.

Pigmentový koncentrát obsahoval 50 hmot. percent T1O2 a 50 % hmot. PE o indexe toku taveniny 20 g/10 min. Plněný koncentrát obsahoval 50 hmot. % mikromletého vápenca, 48 hmot. % polyetylénu o indexe toku taveniny 7 g/10 min, 0,65 hmot. % polyfenolického stabilizátora a 0,65 hmot. % fosfitového stabilizátora a 0,7 hmot. % sféricky tieneného světelného stabilizátora. Spracovanie papiera s extrúznym nánosom zmesi polyetylénu, pigmentovaného a plněného koncentrátu na tapety bolo rovnaké a'ko je uvedené v příklade 1.

Příklad 3

Na extrúzne nanášanie na nebielený sulfátový papier bol použitý polyetylén s indexom toku taveniny 20 g/10 min s obsahom 5 hmot. % ZnO, 20 hmot. % mastenca.

Stabilizačný systém bol použitý taký istý ako v příklade 1. Nanášanie taveniny bolo robené za rovnakých podmienok ako je uvedené v příklade 1. Na potlačovanie sa použila flexografická technika s polyamidovými farbami. Ostatně podmienky spracovania sú totožné s príkladom 1.

Příklad 4

Na extrúzne nanášanie bola použitá zmes polyolefínov podlá čsl. AO 210 738. Obsahovala 80 hmot. % polypropylénu a 20 hmot. percent nízkohustotného polyetylénu a jej ITT bol 35 g/10 min. Zmes bola stabilizovaná s 0,20 hmot. % fenolického stabilizátora, 0,20 hmot. % fosfitového stabilizátora a 0,4 hmotových % sféricky tieneného aminu. Ostatně podmienky extrúzneho nanášania, potlačovania, perforácie a ražby sú totožné s príkladom 1.

Claims (4)

1. Sposob výroby umývatefných tapiet s extrúznym nánosom pigmentovaných a plněných polyolefínov na papierovú podložku význačný tým, že sa nanáša pigmentovaný a plněný polyolefín, prevažne polyetylén, s indexom toku taveniny 2 až 25 g/10 min obsahujúci 3 až 45 % hmotnostných tepelne upravených anorganických pigmentov a pl•nidiel, ako kysličník titaničitý, kysličník zinočnatý, uhličitan vápenatý, mastenec, kaolín alebo ich zmesi, organické pigmenty, stabilizátory tepelné a světelné a spracovatel'ské přísady na papier o plošnej hmotnosti 40 až 300 g/m², pričom povrch plněného filmu sa následné upravuje prevažne korónovým výbojom, potlačuje sa farbami s adhéziou k polyolefinickým povrchom a mechanicky sa upravuje ražbou alebo perforáciou.