Способ изготовления антиадгезионной бумаги

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Р 2 40 у В 32 В 29/00 НИЕ ИЗОБРЕТЕ ИДЕТЕПЬСТ Н АВТОРСКОМ шв или,О,Д.Горанманледовар. СвойемнийХимия 1 шА Р 34636тотип) . УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНТИ АДГЕЗИОННОЙ БУМАГИ, включающий пред.-варительную обработку бумаги-,основы ЯО 1016413 А катализатором отверждения К-Ю-диги- роксиполидиметилсилоксана с последуающим нанесением состава, содержащего с-ю-дигидроксиполидиметилсилоксан, сшивающий агент, катализатор отверждения и органический растворитель, и вулканизацию покрытия, о т л и ч аю щ и й с я 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 щ и й с я темчто в качестве катализатора отверждения - -дигидрой- ЕФ сиполидиметилсилоксана используют тетрабутоксититан, метилтриацетоксио силан, октоат олова или диэзилдикаприлат олова.Изобретение относится к способамизготовления антиадгезионной бумаги и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве бумажных транспортеров- подложек для формирования пленочных материалов, бумаги для защиты липких слоев и других видов антиадгезионной бумаги.Известен способ изготовления антиадгеэионной бумаги путем обработки 10 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 антиадгезионными характеристиками.Кроме того, низкая скорость формования покрытия и недостаточно прочное закрепление его на подложке затрудняет нанесение его на промышленном оборудовании с повышенными скоростями.25Известен 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- З 5 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,49 такой способ не позволяет получить антиадгеэионное покрытие.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления антиадгезионной бумаги, включающий предварительную обработку бумаги- основы катализатором отверждения Ы-ш-дигидроксиполидиметилсилоксана с последующим нанесением состава, содержащего с.-о-дигидроксиполидиметилсилоксан, сшивающий агент, катализатор отверждения и органический растворитель, и вулканизацию покрытия(33Предварительную обработку бумаги- основы 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 мбумажного полотна.Введением в две стадии катализатора, 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. Этоведет к существенному ослаблению связи силоксанового покрытия с основойи не позволяет получить бумагу с высокими эксплуатационными характеристиками, в частности, снижает кратностьиспользования вследствие быстрой потери антиадгезионных свойств,Перевод основной доли дозировкикатализатора из силиконового покрытия в грунтовочное не способствуетускорению процесса отверждения и может привести к образованию не полностью структурированного покрытия,следствием чего является нестабильность антиадгезионных свойств. Способ усложняет приготовление многокомпонентнОго грунтовочного состава иявляется длительным во времени.Кроме того, использование водныхсоставов ограничивает выбор катализатора вследствие его гидролиэа.Целью изобретения является улучшение антиадгеэионных свойств бумагипри одновременном ускорении процесса. Поставленная цель достигается тем,что согласно способу изготовления антиадгезионной бумаги, включающему предварительную обработку бумаги-основы катализатором отверждения о(-о-дигидроксиполиметилсилоксана с последующим нанесением состава, содержащего Ы -о-дигидроксиполидиметилсилоксан, сшивающий агент, катализатор отверждения и органический растворитель, и вулканизацию покрытия, предварительную обработку бумаги-основы осуществляют 0,1-10-ным раствором катализатора отверждения в органическом растворителе.При этом в качестве катализатораотверждения о(.-о-дигидроксилолидиметилсилоксана используют тетрабутоксититан, метилтрнацетоксисилан, октоат олова или днэтилдикаприлат олова.В качестве органического растворителя используют толуол, бензин или ацетон.Выбор катализаторов, используемыхпри предварительной обработке бумагиосновы, обусловлен их предпочтительностью по отношению к другим катализаторам вследствие наибольшей эффективности взаимодействия с поверхностью бумажного полотна,На второй стадии могут быть исполь" зованы любые катализаторы, отвержд.ющие о.-о-дигидроксиполидиметилсилоксан, предпочтительно тетрабутоксититан или диэтилдикаприлат олова.Предлагаемый способ изготовленияволокнистой основы благодаря адсорбции катализатора из раствора обеспечивает. более равномерное распределение его на поверхности бумаги, способствует резкому ускорению процесса отверждения силоксанового покрытия,. увеличению прочности как самогопокрытия, так и его связи с подложкой, сохранению антиадгезионныхсвойств после многократного контакта 0с используемыми адгезивами.Эффект повышения антиадгеэиоиныххарактеристик покрытия и их стабнльности обусловлен тем, что предвари"тельная обработка подложки раствором 5катализатора улучшает условия фиксации в тонком поверхностном слое полимерных цепей алкильными группаминаружу. А структурирование покрытия,происходящее в условиях такой ориентации алкильных групп, способствуетповышению стабильности антиадгеэионных свойств.Способ осуществляется следующимобразом.Бумагу-основу предварительно обрабатывают 0,1-10-ным раствором катализатора отверждения о(чдигидрокси"полидиметилсилоксана в количестве,зависящем от вида используемой основы, типа катализатора и способа нанесения, предпочтительно 0,5 г на1 м бумажного полотна, После удале-,2ния растворителя при 20-80 С 0,35 мин бумаги покрывают композицией,включающей о(-м-дигидроксиполидиметил-З 5силоксан, катализатор отверждения исшивающий агент. Силиконовоеокрытие .вулканизуют при 80-180 С 0,35 мин. Скорость стверждения силйконового покрытия характеризуют временем,40необходимым для достижения покрытиемтакого состояния, при котором на поверхности не остается следа после однократного истирания пальцем.Изготовленную таким способом анти адгеэионную бумагу испытывают по ряду показателей после 24-часовой выдер кки,Механическую прочность покрытия ипрочность его связи с подложкой оцениваютпо потере антиадгезионных свойств,к акриловой пленке после испарения наприборе для определения пылимости бумаги при нагрузке 5,5 г на 1 см 2 ичисле циклов п=70.Определяют также и адгезию к акри-ловой пленке и адгеэню.к ней последвухкратного отслаивания.П р и м е р 1. Бумагу мелованную.массой 80 г/м 2,имеющую барьерный слойиэ крахмала, предварительно обрабаты вают 0,1-ным раствором тетрабутоксититана в бензине и высушивают при40 С 0,5 мин, затем наносят антиадогезионный состав, включающий, мас,ч.сЬо 1-дигидроксиполидиметилсилоксан 100,0 (СКТН-ффГфф), этилсиликат 8,0,диэтилдикаприлат олова 2.,0; бензиндо концентрации раствора 7, Далеепокрытие вулканиэуют при 140 С 1 мин.П р и м е р 2. Материал изготавливают аналогично примеру 1, но на первой стадии используют 10-ный раствор тетрабутокоититана в бензине.П р и м е р 3. Бумагу немелованнуюмассой 130 г/м., имеюцую барьерныйслой иэ Ба-КМЦ обрабатывают на первой стадии 7-ным раствором тетрабутоксититана в бензине.После сушки при 20 ОС 1 мин на второй стадии наносят антиадгеэионныйсостав, включающий, мас.ч.г Ы-оз-дигидроксиполидиметилсилокеан 100,0;этнлсиликат 8,0; тетрабутоксититан5,0; бензин до концентрации 7.Покрытие вулканизуют при 100 С2,0 минП р и м е р 4. Пергамин массой60 г/м без барьерного слоя обрабатывают аналогично примеру 3, но на первой стадии используют 5"ный раствороктоата олова в бензине.П р и м е р 5. Пергалин масСой60 г/м обрабатывают аналогично примеру 1, но на первой стадии используют0,7-ный раствор диэтилдикаприлатаолова.11 р и м е р 6. Бумагу мелованнуюмассой 140 г/м 2 имеющую в качествебарьерного слоя поливиниловый спирт,обрабатывают аналогично примеру 1,но на первой стадии используют 7-ныйраствор метилтриацетоксисилана вацетоне.П р и м е р 7. Бумагу мелованнуюмассой 140 г/м, имеющую барьерныйслой.из поливинилового спирта, обрабатывают аналогично примеру 1, но напервой стадии используют 5-ный раствор тетрабутокснтитана в толуоле.П р и м е р 8 (контрольный), Бумагу мелованную массой 140 г/м;имеющую барьерный слой иэ поливинилово 1 оспирта, обрабатывают в одну стадиюанитадгезионной композицией, составкоторой описан в примере 3,Покрытие вулканиэуют,при 120 С1 мин.П р и м е р 9 (по известному сао"собу). Бумагу"основу, описанную впримерах 9 - 8,обрабатывают грунтовочным составом, включающим, мас,ч. гбутадиенстирольный латекс 50 180;водная эмульсия октоата олова 24 20.После сушки при 140 фС 0,5 мин наносят антиадгезионное покрытие следующего состава, мас.ч.: вода 1411 раствор красителя 41 поливиниловый спирт10 200; силиконовая смола 40 501ледяная уксусная кислота 2," мягчитель 8; водная эмульсия октоата оло"ва 24 5.Далее требуется сушка при 140 С1 мин и при 1900 С 1 мин,.1016413 Масса покрытия,г/м Показатели адгеэии покрытияк акриловой пленке, г/см Времяструктурирования,мин Пример,9 Адгвзияк акриловой пленке, г/см После истирания Посге двухкратного отслаивания от акриловой пленки 10,0 10-12 0,1 0,5-1 6-8 6,0 8-10 8-12 3-3,5 ф5 1,0 0,8 1,5 3-5 б 7 3,0 2,0 Не отлипает 240 15 10 Не отлипает 240 10 10 10 Нв отлипает 6-8 45-55 27-35 3,5 12 10,2,0 П р и м е р 10 (по известному способу). Материал изготавливают анало" гично примеру 9, но на второй стадии используют покрытие следущего состава, мас.ч. гексан 147,5; с-д-дигидроксиполидимвтилсилоксан (СКТН-Г) 16,5; октоат олова 0,5 которое затем отверждают при 190 С 1 мин.оП р и м е р ы 11-12 (контрольные),Сравнительныи анализ данных, приведенных в таблице, показывает, чтообработка бумаги, согласно изобретению резко ускоряет процесс отвержде- Ония покрытия от 4-5 ч до 0,5-3 мин,снижает адгвзию акриловой пленки кбумаге, повышает стабильность ее антиадгезионных характеристик послемеханического истирания и после двух кратного отслаивания от акриловойпленки, Полученный эФФект имеет место независимо от вида используемогобумажного полотна, способа ев предварительной обработки и применяемогоадгеэива,Таким образом, концентрации раствора катализатора отверждения наВНИИПИ Заказ 3329/29Филиал ППП "Патент", г. На поверхность бумаги массой 140 г/м 2 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 0,1-10,0.Как видно из результатов контрольных примеров 11и 12, показатели адгезии не удовлетворяют требования к высокоантиадгезионным видам бумаги, а повышенноевремя структурирования затрудняетих производство,Нанесение раствора катализаторана предварительной стадии обработкиконцентрацией болев 10 техническизатруднено иэ-эа быстрого гелеобраэования раствора силикона, который иэ-эавозврата части раствора от наносящегоустройства получает большее количествокатализатора, чвм допустимо для егостабильности.Тираж 84 Подписное Ужгород,ул.Проектная,4