Способ изготовления обоев и обои, изготовленные этим способом
Владельцы патента RU 2315144:
Дмитриев Владимир Владимирович (RU)
Глянцев Руслан Геннадьевич (RU)
Рудыко Владимир Иванович (RU)
Семенов Георгий Александрович (RU)
Способ предназначен для изготовления обоев. На бумагу-основу или нетканый материал, преимущественно флизелин, наносят пенокраску на основе воднополимерной акриловой дисперсии. Полученный материал подвергают термической обработке при температуре 120-165°С. Перед нанесением на волокнистую основу в пенокраску дополнительно вводят 48-50%-ную водную композицию. Последняя содержит алкилметакрилат, бутилакрилат, стирол, метакриловую кислоту, эмульсию полиэтиленового воска. Водную композицию берут в количестве 3-4% от массы пенокраски. Нанесение осуществляют при массе сухого покрытия 12-50 г/м2. Перед нанесением пенокраски на волокнистую основу наносят печатный рисунок. Касается также обоев, изготовленных указанным выше способом. Техническим результатом является повышение показателей влагостойкости декоративных акриловых вспененных обоев при одновременном расширении ассортимента обоев за счет придания им эффекта повышенной устойчивости к влажным истираниям. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к производству обоев и касается способа изготовления обоев с использованием пенокрасок, а также обоев, изготовленных этим способом.
В настоящее время в обойной промышленности большое внимание уделяется разработке обоев с улучшенными декоративными свойствами и расширению ассортимента этой продукции в связи с возросшей потребностью.
Использование пенокрасок позволяет получать обои с высокодекоративными свойствами за счет использования в составе красок вспенивающих агентов, которые позволяют в результате термической обработки полотна получать значительное увеличение высоты уровня покрытия.
Таким образом, используя пенокраски, получают рельефные структуры на бумажных и нетканых материалах, которые рассматривают как декоративную отделку обоев.
Известны следующие виды рельефных обоев, полученных с использованием пенокраски:
виниловые вспененные обои и
акриловые вспененные обои с пеноакриловыми покрытиями.
Примером способа получения виниловых вспененных обоев является способ изготовления обоев путем нанесения на бумагу-основу пенокраски, состоящей из пластизолей на основе поливинилхлорида (ПВХ), пластификатора и вспенивающего агента (см. DE 2625051 В2, опубл. 07.12.1978).
В качестве пластификатора используют диоксилфталат, диизооксилфталат или дибутилфталат, в качестве вспенивающего агента азодикарбонамид.
Известный способ имеет следующие негативные особенности:
- состав пенокраски содержит хлорсодержащие органические соединения и пластификаторы;
- состав пенокраски обуславливает необходимость установки при производстве виниловых вспененных обоев дорогостоящей системы дожига вентиляционных выбросов из сушильного канала.
Соответственно способы получения вспененных обоев на основе акрила этих негативных особенностей не имеет.
Известен способ изготовления обоев путем нанесения на бумагу-основу пенокраски в виде воднополимерной дисперсии марки Folco-Alcantoresraum FQ 5608, содержащей микрокапсулы и последующей термической обработки покрытого материала при температуре 120-150°С (см. RU 2259434, D21Н 27/20 В2, опубл. 27.08.2005).
При этом акриловую пенокраску наносят на поверхность бумаги методом глубокой печати с использованием вала, у которого 40% площади гравирования имеет линиатуру 30 линий/см и глубину растрирования 68 мкм, а 60% площади - линиатуру 40 линий/см и глубину растрирования 57 мкм.
Рельефные акриловые обои, полученные известным способом, имеют эластичное и прозрачное покрытие с декоративным эффектом «под замшу».
Такой эффект получен за счет нанесения акрилового покрытия с двумя уровнями.
Ближайшим аналогом предлагаемого способа изготовления обоев является способ изготовления обоев путем нанесения на волокнистую основу высокотемпературной пенокраски в виде воднополимерной акриловой дисперсии и последующей термической обработки полученного материала при температуре 120-165°С (см. US, 5360826 А, опубл. 01.11.1994).
В известном способе используют 40-70% водную композицию, содержащую следующие компоненты (по сухому, в мас.%):
| акриловый сополимер | 30-90 |
| вспенивающий агент | 1,0-8,0 |
| минеральный пигмент | 2,0-30 |
| реологический модификатор | 0,001-2,0 |
При этом в качестве акрилового сополимера используют сополимер, полученный путем сополимеризации этиленненасыщенной карбоксикислоты, выбранной из группы содержащей акриловую кислоту, метакриловую кислоту, кротоновую кислоту, фумаровую кислоту или их смесь, и моноэтиленненасыщенного мономера, выбранного из группы, содержащей этилен, бутадиен, метилметакрилат, бутилакрилат, бутилметакрилат, метакриамид или их смесь.
Используемый в известном способе акриловый сополимер включает от 0,1 до 10 мас.% первого мономера (этиленненасыщенная карбоксикислота) и от 90,0 до 99,9 мас.% второго мономера (моноэтиленненасыщенный мономер) и может представлять собой смесь полимеров с молекулярным весом от 20000 до 500000 ед.
В качестве вспенивающего агента в известном способе используют микрокапсулы с оболочкой из термопластичной смолы, например, на основе акрилатного мономера.
При термической обработке материала, покрытого известным способом, происходит максимально возможное расширение микрокапсул. В результате этого, а также большей массы сухого покрытия достигается большая высота уровня покрытия и рисунок выглядит высокорельефным.
Однако полученное влагостойкое покрытие обладает недостаточной влагостойкостью. Степень влагостойкости определяется требованиями потребителей и регламентируется ГОСТ 6810-2002 («Обои. Технические условия»), и чем выше устойчивость наружной поверхности обоев к влажной среде, тем лучше считаются их эксплуатационные свойства у потребителей. Существующие пеноакриловые краски на основе акрилатных латексов позволяют получать показатели устойчивости к влажным истираниям на обоях на уровне «В-О» согласно указанному ГОСТ 6810-2002.
Новым техническим результатом от использования настоящего изобретения является повышение показателя влагостойкости декоративных акриловых вспененных обоев при одновременном расширении ассортимента обоев за счет придания им эффекта повышенной устойчивости к влажным истираниям (влагопрочности) на уровне М-2 ГОСТ 6810-2002.
Данный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе изготовления обоев путем нанесения на волокнистую основу высокотемпературной пенокраски в виде воднополимерной акриловой дисперсии и последующей термической обработки полученного материала при температуре 120-165°С, перед нанесением на основу в панокраску дополнительно вводят 48-50%-ную водную композицию на основе акриловой дисперсии следующего состава (по сух. в мас.%):
| алкилметакрилаты | 57-76 |
| бутилакрилат | 5-10 |
| стирол | 16-23 |
| метакрилатэтиленгликоль | 1-5 |
| метакриловая кислота | 0,5-2,5 |
| эмульсия полиэтиленового воска | 0,5-3,5 |
при этом нанесение осуществляют при массе покрытия 12-50 г/м2 и указанную композицию берут в количестве 3-4% от массы пенокраски.
В предлагаемом способе в качестве волокнистой основы используют бумагу или нетканый материал, преимущественно флизелин, а перед нанесением пенокраски на волокнистую основу наносят печатный рисунок.
Используемые в 48-50%-ной водной композиции алкилметакрилаты, представляют собой смесь продукта «Алкилметакрилаты (С12-C18)», выпускаемого по ТУ 2435-198-05757593-2001, и технического метилметакрилата, выпускаемого по ГОСТ 20370-74 «Эфир метиловой метакриловой кислоты» при их соотношении соответственно от 1:0,21 до 1:0,40.
При этом обои, изготовленные по предлагаемому способу, имеют акриловспененное покрытие и обладают высоким уровнем влагопрочности - 100 и более влажных истираний с присутствием моющего средства по методике ГОСТ 6810-2002, табл.2, стр.3.
Нанесение пенокраски на волокнистую основу осуществляют растрированным валом глубокой печати, а вспенивание осуществляют в течение 30-60 с.
В предлагаемом способе в качестве пенокраски используют 50-70%-ную дисперсионную печатную акриловую краску со вспенивающим эффектом, полученную из следующих компонентов (мас.%):
| поливинилацетат | 50-70 |
| оксид титана | 1,0-8,0 |
| термомикрокапсулы | 2-9 |
| полимеры акрила | 10-15 |
| полиуретаны | 1-7 |
| доломиты | 8,0-14,6 |
| дизинфицирующие средства | 0,1-0,5 |
| пропиленгликоль | 0,5-2,5 |
| целлюлоза | 0,1-0,7 |
В качестве вспенивающего агента в предлагаемом способе используют термомикрокапсулы, а в качестве эмульсии полиэтиленового воска может быть использована эмульсия воска, выпускаемая фирмой «Lubrizol», Германия марки «Aquaslip» TM-671.
Авторами настоящего изобретения было установлено, что добавление в состав пенокраски 3-4% (от массы пенокраски) указанной выше водной композиции на основе акриловой дисперсии, содержащей в своем составе эмульсию полиэтиленового воска, приводит к значительному повышению влагостойкости полученных обоев.
Достигаемый эффект обеспечивается тем, что в процессе термической обработки (t=140-165°C) полученного материала наряду с процессом расширения микрокапсул и получения вспученной поверхности материала осуществляется параллельный процесс расплавления воска и его всплывание и распределение на наружной поверхности пенопокрытия. Плавление воска осуществляется при температуре 120-125°С, чем объясняется возможность использования в предлагаемом способе лишь высокотемпературной пенокраски, то есть пенокраски, содержащей в своем составе вспенивающий агент работающий при температуре >120°С.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами его осуществления.
Пример 1. Для изготовления обоев используют обойную бумагу для глубокой печати массой 120 г/м2 и гладкостью 130°С.
Бумагу направляют на обоепечатную машину глубокой печати, дополнительно оснащенную туннелем для термообработки при температуре 120-165°С.
На первых четырех печатных секциях на бумагу наносят печатный рисунок.
На пятой секции на запечатанную бумагу наносят пенокраску, в виде воднополимерной дисперсии марки Folco-Foamcoat FQ-3135, содержащую 50% водную композицию на основе акриловой дисперсии в количестве 4% (от массы пенокраски) следующего состава (по сух. в мас.%):
| алкилметакрилаты С12-С18 | 57 |
| бутилметакрилат | 10 |
| стирол | 23 |
| метакрилатэтиленгликоль | 5 |
| метакриловая кислота | 2,5 |
| эмульсия полиэтиленового воска | 2,5 |
При этом алкилиетакрилаты представляют собой смесь продукта «Алкилметакрилаты (С12-С18)» и технического метакрилата при их соотношении соответственно 1:0,31.
Нанос пенокраски осуществляют при массе сухого покрытия 20 г/м2.
Нанесенное пенокрасочное покрытие с введенной в него 48%-ной водной композицией на основе акриловой дисперсии указанного выше состава направляют в специальный сушильный канал, в котором его подвергают термической обработке при температуре 120°С, где происходит расширение микротермокапсул, расплавление и возгонка воска, вспенивание модифицирующего состава композицией на основе акриловой дисперсии и получение запечатанной поверхности обоев с распределенной на ней восковой пленкой.
Полученные обои подвергают испытаниям, определяя их влагопрочность. Показатель представлен в таблице 1.
Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но в качестве волокнистой основы используют нетканый материал - флизелин массой 60 г/м2, плотностью 0,38 г/см3. Используют 50%-ную водную композицию на основе акриловой дисперсии следующего состава (в мас.%):
| алкилметакрилаты С12-С18 | 76 |
| бутилакрилат | 5 |
| стирол | 16 |
| метилакрилатэтиленгликоль | 1 |
| метакриловая кислота | 1,5 |
| эмульсия полиэтиленового воска | 0,5. |
При этом, алкилметакрилаты представляют собой смесь продукта «Алкилметакрилаты (С12-С18)» и технического метакрилата при их соотношении соответственно 1:0,20.
Нанесение акриловой композиции осуществляют при массе сухого покрытия 50 г/м2 способом трафаретной печати. Термообработку проводят при температуре 165°С.
Полученные обои подвергают испытаниям, определяя их влагопрочность. Показатель представлен в таблице 1.
Пример 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но в качестве волокнистой основы используют нетканый материал - флизелин массой 50 г/м2 и плотностью 0,30 г/см3.
Нанесение акриловой композиции осуществляют при массе сухого покрытия 12 г/м2.
Используют 49%-ную водную композицию на основе акриловой дисперсии в количестве 3% (от массы пенокраски) следующего состава (в мас.%):
| алкилметакрилаты С12-С18 | 68 |
| бутилакрилат | 7 |
| стирол | 18 |
| метакрилатэтиленгликоль | 3 |
| метакриловая кислота | 0,5 |
| эмульсия полиэтиленового воска | 3,5 |
При этом алкилметакрилаты представляют собой смесь продукта «Алкилметакрилаты (С12-С18) и технического метакрилата при их соотношении соответственно 1:0,4.
Нанесение акриловой композиции осуществляют при массе сухого покрытия способом трафаретной печати.
Полученные обои подвергают испытаниям, определяя их влагопрочность. Показатель представлен в таблице 1.
Пример 4 (контрольный). Для изготовления обоев используют обойную бумагу для глубокой печати массой 120 г/м2 и гладкостью 130°С.
Бумагу направляют на обоепечатную машину глубокой печати.
На первых четырех печатных секциях на бумагу наносят печатный рисунок.
На печатной секции на запечатанную бумагу наносят пенакраску в виде воднополимерной дисперсии марки Folco Foamcoat FQ-3135 фирмы «Фольман» Германия.
Нанос пенокраски осуществляют при массе сухого покрытия 20 г/м2, а сушку полотна осуществляют путем термической обработки при температуре >120°С.
Полученные обои подвергают испытаниям, определяя их влагопрочность. Показатель представлен в таблице 1.
Анализ полученных данных показывает, что обои, полученные по предлагаемому способу (пример 1-3), обладают значительно большей влагостойкостью - 120-150 влажных истираний, чем обои по способу прототипу - не более 15 влажных истираний.
Таким образом, изготовленные по предлагаемому способу декоративные акриловые вспененные обои, обладая повышенной устойчивостью к влажным истираниям (повышенной влагопрочностью), представляют собой тип влагопрочных обоев на уровне М-2 ГОСТ 6810-2002.
| Таблица 1. | ||||||
| №№ п/п примера | Пенокраска FQ3153 | Концентр, добавка в пенокраску на основе акриловой дисперсии, % | Масса обойной бумаги, г/м2 | Масса добавки от массы пенокраски, % | Масса сухого покрытия, г/м2 | Влагостойкость (кол-во влажных истираний) |
| 1 | Folco-Foamcoat FQ3153 | 50 | 120 | 4 | 20 | 130 |
| 2 | Folco-Foamcoat FQ3153 | 50 | флизелин, массой 60 | 4 | 50 | 150 |
| 3 | Folco-Foamcoat FQ3153 | 49 | флизелин, массой 50 | 3 | 12 | 120 |
| 5 | Folco-Foamcoat FQ3153 | - | 120 | - | 20 | не более 15 |
1. Способ изготовления обоев путем нанесения на волокнистую основу высокотемпературной пенокраски в виде водно-полимерной акриловой дисперсии и последующей термической обработки полученного материала при температуре 120-165°С, отличающийся тем, что перед нанесением на основу в пенокраску дополнительно вводят 48-50%-ную водную композицию на основе акриловой дисперсии следующего состава (на сух. в мас.%):
| алкилметакрилаты | 57-76 |
| бутилакрилат | 5-10 |
| стирол | 16-23 |
| метакрилатэтиленгликоль | 1-5 |
| метакриловая кислота | 0,5-2,5 |
| эмульсия полиэтиленового воска | 0,5-3,5 |
в количестве 3-4% от массы пенокраски, при этом нанесение осуществляют при массе сухого покрытия 12-50 г/м2.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве волокнистой основы используют бумагу или нетканый материал.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед нанесением пенокраски на основу наносят печатный рисунок.
4. Обои, отличающиеся тем, что они изготовлены способом по п.1.
