Растворы модифицированных аминопластов
Изобретение относится к растворам модифицированных аминопластов и предназначено для нанесения антистатического покрытия. Водный раствор смолы содержит сульфамат или гидросульфит лития, по меньшей мере, одну меламино-формальдегидную смолу А. Смола А выбрана из группы, состоящей из модифицированных меламино-формальдегидных смол А2, которые модифицированы сульфаматными или сульфитными группами, где, по меньшей мере, часть сульфаматных или сульфитных групп связаны с меламино-формальдегидной смолой через метиленовую (-СН2-) мостиковую группу или метиленоксиметиленовую (-СН2-О-СН2-) мостиковую группу, и меламино-формальдегидных смол А1, которые не модифицированы сульфаматными или сульфитными группами. Водный раствор смолы содержит отвердитель С для смолы на основе скрытой кислоты. Вышеупомянутая соль присутствует, по меньшей мере, в одной форме, выбираемой из группы, состоящей из продуктов (a) смешивания и (b) совместной конденсации, по меньшей мере, с одной меламино-формальдегидной смолой. Изобретение позволяет получать покрытие, устойчивое к влаге, придающее долговечные антистатические свойства панелям и плитам на древесной основе. 5 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 табл.
Область техники
Изобретение относится к растворам модифицированных аминопластов, их использованию при получении антистатически модифицированных слоистых покрытий для материалов на древесной основе, в том числе древесно-волокнистых и древесно-стружечных плит с нанесенным покрытием, используемых в сферах применения при изготовлении мебели и напольных покрытий, и к способу нанесения покрытий на деревянные плиты, фибролит, древесно-стружечные плиты и древесно-волокнистые плиты низкой, средней или высокой плотности.
Уровень техники
Обычно используемая панель напольного покрытия обладает следующей структурой (сравните с документом US 6568148 B1): бумажная облицовка, которая представляет собой импрегнированную смолой листовую целлюлозу, содержащую крошку оксида алюминия (частицы корунда), декоративный слой, который состоит из слоя бумаги с нанесенным отпечатком, импрегнированного смолой, сердцевины, изготовленной из материала на древесной основе, такого как фибролит или древесно-волокнистая плита высокой плотности, и слоя бумаги, воспринимающего нагрузку, на нижней стороне сердцевины для предохранения от коробления.
Такие панели, а также те панели, которые используются в сферах применения при изготовлении мебели, такие как крышки столов, стеновые панели и мебельные лицевые панели, демонстрируют склонность к накоплению электростатического заряда, что приводит к образованию на поверхности отложений из пыли, и при электрическом разряде это также может оказывать ощутимое неблагоприятное воздействие на современное электронное оборудование, такое как компьютеры или измерительное оборудование. Данный электростатический эффект неблагоприятным образом также оказывает значительное воздействие на лиц, страдающих от накопления заряда и последующего разряда при хождении по таким полам.
Добавление в материалы напольного покрытия широкого ассортимента вспомогательных веществ, как было описано, приводит к увеличению его проводимости и, таким образом, уменьшению или устранению накопления электростатического заряда. Например, из документа ЕР 0269934 В1 известно включение в слой эпоксидной смолы металлических волокон для получения электрически проводящего материала напольного покрытия. В документе DE 10115567 С1 описывается подавление накопления электростатического заряда в результате нанесения на слой импрегнированной бумаги с нанесенным отпечатком покрытия в виде дополнительного слоя проводящих полимеров, таких как полианилин или полипиррол. Антистатическое модифицирование самой бумаги известно из документа DE-OS 2258287, где используют четвертичные аммониевые соединения. Как описывается в документе DE 10301770 A1, для получения электрически проводящих мебельных панелей или плит напольного покрытия к нанесенному покрытию можно добавлять соли щелочных или щелочноземельных металлов, при этом недвусмысленно упоминаются нитраты.
Модифицирование только поверхности представляется более привлекательным вариантом в сопоставлении с гомогенным наполнением проводящим материалом самого материала напольного покрытия вследствие пониженного расходования модификатора, но действие поверхностного модифицирования постепенно уничтожается с каждым проведением цикла чистки, а добавление солей, таких как четвертичные аммониевые соединения, как известно, приводит к потере прозрачности и появлению сероватого оттенка на поверхности. Резко ухудшается также и стойкость к действию пара и отпотевания. В общем случае соли будут оказывать негативное воздействие на свойства поверхностей, в дополнение к склонности к вымыванию при проведении чистки, что, в конечном счете, приведет к уменьшению или полной потере электрической проводимости на поверхности.
Краткое изложение изобретения
Поэтому имеется потребность, которая заключается в создании материала для нанесения покрытия, который придает хорошие и долговечные антистатические свойства панелям и плитам на древесной основе с нанесенным покрытием, состоящим из него, и адаптированного способа нанесения покрытия на такие панели или плиты при использовании упомянутых материалов для нанесения покрытия. Панели и плиты с нанесенным покрытием не должны демонстрировать недостатков, описанных выше.
Поэтому целью изобретения является водный раствор смолы S, который содержит сульфамат щелочного или щелочноземельного металла, предпочтительно сульфамат лития (литиевую соль сульфаминовой кислоты), по меньшей мере, один аминопласт А и отвердитель С для последнего. Сульфамат присутствует, по меньшей мере, в одной форме, выбираемой из группы, состоящей из продуктов (а) смешивания и (b) совместной конденсации, по меньшей мере, с одним аминопластом. Как это ни удивительно, но в случае бумаги, импрегнированной такими растворами и подвергнутой после этого отверждению, было обнаружено, что данная соль при проведении чистки не вымывается или вымывается только в незначительной степени при сохранении уровня антистатических свойств не ухудшенным даже после проведения 1000 циклов чистки, когда испытание прекратили.
Следующей целью изобретения является водный раствор смолы S, который содержит сульфит или гидросульфит щелочного или щелочноземельного металла, предпочтительно сульфит лития или гидросульфит лития (монозамещенную или дизамещенную литиевую соль сернистой кислоты), по меньшей мере, один аминопласт А и отвердитель С для последнего. Сульфит или гидросульфит присутствует, по меньшей мере, в одной форме, выбираемой из группы, состоящей из продуктов (а) смешивания и (b) совместной конденсации, по меньшей мере, с одним аминопластом. Как это ни удивительно, но в случае бумаги, импрегнированной такими растворами и подвергнутой после этого отверждению, было обнаружено, что данная соль при проведении чистки не вымывается или вымывается только в незначительной степени при сохранении уровня антистатических свойств не ухудшенным даже после проведения 1000 циклов чистки, когда испытание прекратили.
Следующей целью изобретения является водный раствор смолы S, который содержит сульфит или щелочного, или щелочноземельного 5 металла, предпочтительно сульфит лития или гидросульфит лития (монозамещенную или дизамещенную литиевую соль сернистой кислоты), и сульфамат щелочного или щелочноземельного металла, предпочтительно сульфамат лития (литиевую соль сульфаминовой кислоты); по меньшей мере, один аминопласт А и отвердитель С для последнего. Сульфит или гидросульфит, а также сульфамат присутствуют, по меньшей мере, в одной форме, выбираемой из группы, состоящей из продуктов (а) смешивания и (b) совместной конденсации, по меньшей мере, с одним аминопластом. Как это ни удивительно, но в случае бумаги, импрегнированной такими растворами и подвергнутой после этого отверждению, было обнаружено, что данная соль при проведении чистки не вымывается или вымывается только в незначительной степени при сохранении уровня антистатических свойств не ухудшенным даже после проведения 1000 циклов чистки, когда испытание прекратили.
Для целей настоящего изобретения может быть использована любая соль щелочного или щелочноземельного металла с сернистой кислотой - сульфит или гидросульфит (данные соли называют также нейтральными или дизамещенными солями сернистой кислоты и кислыми или монозамещенными солями сернистой кислоты, соответственно; в настоящем описании в дальнейшем в качестве общего термина для данных солей будет использоваться термин «сульфиты», который, как предполагается, охватывает и собственно сульфиты, и гидросульфиты), хотя наилучшие результаты были получены при использовании только гидросульфитов, в которых только один кислотный атом водорода замещен катионом металла, и, в частности, литиевой соли, которая, таким образом, является предпочтительной. В тех случаях, когда указываются соли щелочного металла, данное определение включает также соли тетраалкиламмония, например, сульфит тетраметиламмония.
Везде, где в настоящей заявке упоминается «сульфамат или сульфит», это означает, как подразумевается, «либо сульфамат, либо сульфит, либо и сульфамат, и сульфит».
Однако также было обнаружено, что добавление одной из данных солей или их обеих в бумажную облицовку или в декоративный слой оказывает определенное негативное влияние на стойкость поверхности к действию пара.
Однако, если упомянутый антистатик - сульфамат или сульфит щелочного или щелочноземельного металла, предпочтительно лития - использовать для модифицирования подстилающего слоя, который наносят под слой импрегнированной бумаги с нанесенным отпечатком непосредственно поверх фибролита или древесно-волокнистой плиты, то, к неожиданности, было обнаружено, что несмотря на то, что данный подстилающий слой является изолированным от поверхности, антистатические свойства панелей сохраняются, при том что стойкость к действию влаги и пара имеет изначальное значение для немодифицированной поверхности.
Поэтому дополнительной целью изобретения является древесно-стружечная плита с нанесенным покрытием, в особенности, фибролит или древесно-волокнистая плита, имеющая на одной стороне рядом с древесно-стружечной плитой и под импрегнированной бумагой с нанесенным отпечатком, которая придает древесине внешний вид, подстилающий слой, который подвергают импрегнированию и/или нанесению покрытия при использовании раствора аминопласта, содержащего сульфамат или сульфит щелочного или щелочноземельного металла, предпочтительно лития, при удельном количестве вещества (количестве вещества сульфамата или сульфита, поделенном на массу твердого аминопласта; 1 гг = 100 г) в диапазоне от 20 ммоль/гг до 500 ммоль/гг.
Еще одной целью изобретения является древесно-стружечная плита с нанесенным покрытием, в особенности, фибролит или древесно-волокнистая плита, где импрегнированная бумага с нанесенным отпечатком, которая придает древесине внешний вид, (декоративный слой) на стороне, обращенной к древесно-стружечной плите, имеет нанесенное покрытие, состоящее из высушенного и отвержденного раствора аминопласта, содержащего сульфамат или сульфит щелочного или щелочноземельного металла, предпочтительно лития, при удельном количестве вещества предпочтительно в диапазоне от 20 ммоль/гг до 500 ммоль/гг.
Еще одной целью изобретения является способ получения древесно-стружечной плиты с нанесенным покрытием, обладающей антистатическими свойствами, которые не подвергаются ни неблагоприятному воздействию, ни ухудшению в результате проведения мокрой чистки при использовании водных моющих растворов, включающий стадии подачи древесно-стружечной плиты, выбираемой из группы, состоящей из фибролита, древесно-волокнистых плит, и получения слоистого материала (ламината) в результате напрессовывания на упомянутую плиту декоративного слоя и облицовки поверх данного декоративного слоя, а предпочтительно также слоя, воспринимающего нагрузку, на поверхность плиты, которая расположена на противоположной стороне по отношению к декоративному слою и слою облицовки.
Подробное описание предпочтительных вариантов
реализации
Водный раствор импрегнирующей смолы S, который содержит сульфамат или сульфит щелочного или щелочноземельного металла, предпочтительно лития, можно выбирать из группы, состоящей из: (1) водных растворов, содержащих смесь сульфамата или сульфита щелочного или щелочноземельного металла, предпочтительно лития, аминопласта А1 и отвердителя С для последнего, и (2) водных растворов, содержащих упомянутый отвердитель С и смесь, которая содержит аминопласт А2, модифицированный сульфаматом или сульфитом щелочного или щелочноземельного металла, предпочтительно лития, где, по меньшей мере, часть, предпочтительно, по меньшей мере, 10%, более предпочтительно, по меньшей мере, 25%, а в особенности предпочтительно, по меньшей мере, 40% сульфаматных или сульфитных групп связаны с молекулой предшественника аминопласта через метиленовую (-СН2-) мостиковую группу или метиленоксиметиленовую (-СН2-О-СН2-) мостиковую группу, соединяющие атом серы сульфитной группы или атом азота сульфаматной группы с аминным атомом азота молекулы предшественника аминопласта. Обозначение А1 используется в настоящем документе для идентифицирования аминопласта, который не модифицирован сульфаматом или сульфитом. Поэтому сульфамат или сульфит может присутствовать в растворе
- либо в виде соли, смешанной с аминопластом А1, не модифицированным другим образом,
- либо в форме продукта совместной конденсации с аминопластом, который после этого обозначают как А2,
- либо, разумеется, в форме продуктов как совместной конденсации, так и смешивания.
Для целей данного изобретения можно использовать соль, полученную из щелочного или щелочноземельного металла и сульфаминовой кислоты (также называемой аминосульфокислотой, или амидосульфокислотой, или сульфаминовой кислотой), хотя наилучшие результаты получали при использовании литиевой соли, которая поэтому является предпочтительной. Когда ссылка делается на соли щелочного металла, то это включает также тетраалкиламмониевые соли, подобные сульфамату тетраметиламмония.
Аминопласт А1 получают обычным образом в результате проведения реакции между формальдегидом и предшественниками аминопластов, выбираемыми из группы, состоящей из мочевины, тиомочевины, меламина, гуанаминов, и в особенности предпочтительными в их числе являются ацетогуанамин, каприногуанамин и бензогуанамин, этиленмочевина (2-имидазолидинон), пропиленмочевина и ацетиленмочевина (гликольурил). Также возможно использование и смесей предшественников аминопластов. Предпочтительными смолами являются меламиноформальдегидные смолы, в особенности те из них, которые характеризуются соотношением между количеством вещества формальдегида и количеством вещества, имеющего аминогруппы, в предшественнике аминопласта в диапазоне от 0,8 моля: 3 моля до 2,4 моля: 3 моля, предпочтительно от 1,0 моля:3 моля до 2,2 моля:3 моля, а в особенности предпочтительно от 1,2 моля: 3 моля до 2,0 моля: 3 моля. В варианте, приводящем к образованию аминопласта А2, который получают в результате совместной конденсации сульфамата или сульфита щелочного или щелочноземельного металла, предпочтительно лития, по меньшей мере, с одним предшественником аминопласта и формальдегидом, при вычислении данного соотношения в расчет принимается также и количество вещества, имеющего аминогруппы, вводимые сульфаматным анионом. Предпочтительно аминопласты являются неэтерифицированными или только частично этерифицированными С1-С4 алифатическими спиртами до степени, не превышающей 40% метилольных групп, полученных в результате присоединения формальдегида к предшественникам аминопластов.
Раствор S для импрегнирования по изобретению можно использовать для импрегнирования либо слоя облицовки, либо декоративного слоя (бумаги с нанесенным отпечатком), либо подстилающего слоя, расположенного под декоративным слоем или слоем бумаги с нанесенным отпечатком. Было также найдено, что выгодным также является нанесение при помощи ракли или подобного оборудования раствора S на оборотную сторону декоративного слоя или слоя бумаги с нанесенным отпечатком, то есть на поверхность, обращенную к плите, а не к облицовке.
К удивлению, если раствор антистатически модифицированной смолы S наносить на подстилающий слой или на оборотную сторону декоративного слоя, то тогда будет получен удовлетворительный антистатический эффект при одновременном сохранении хороших и не ухудшенных свойств поверхности. Говоря конкретно, стойкость к действию пара не будет ухудшена в сопоставлении с комбинацией немодифицированный аминопласт/отвердитель.
Как хорошо известно специалисту в соответствующей области, первая стадия при получении композиции для нанесения покрытия заключается в получении импрегнирующего раствора. Данный раствор обычно представляет собой смесь диспергированного в водной среде аминопласта, такого как меламиноформальдегидная смола, отвердителя для него и набора добавок, таких как смачивающие вещества и разделительные средства, а возможно пеногасители или дополнительные добавки. Данный раствор используют для импрегнирования бумаги (декоративной бумаги, облицовки или подстилающего слоя), где данную импрегнированную бумагу после этого высушивают до остаточного уровня влажности, который сделает возможным прессование после высушивания. Импрегнированную бумагу наносят на панели или плиты, такие как упомянутые выше, в результате напрессовывания, или множество таких бумажных слоев спрессовывают друг с другом с получением многослойного материала, который после этого наносят на носитель. Слой бумаги, воспринимающей нагрузку, предпочтительно наносят на нижнюю сторону многослойного материала для предохранения от коробления. Данные материалы используют при изготовлении мебели, напольных покрытий и тому подобного.
Перспективным вариантом, альтернативным использованию подстилающего слоя, является нанесение покрытия на поверхность декоративного слоя, обращенную в сторону, противоположную верхней поверхности (то есть, поверхность, примыкающую к плите) при использовании раствора смолы, содержащего сульфамат или сульфит щелочного или щелочноземельного металла, предпочтительно лития, в форме продуктов либо смешивания (примешивания), либо совместной конденсации. Несмотря на то, что в первоначальных экспериментах обнаружили, что при использовании сульфамата или сульфита щелочного или щелочноземельного металла, предпочтительно лития, в смоле, используемой для нанесения покрытия на противолежащую сторону декоративного слоя в количествах, эквивалентных количествам в импрегнирующих смолах, поверхностное сопротивление, получаемое в таком варианте реализации, превышало соответствующую характеристику для случая импрегнирования слоя декоративной бумаги, при прессовании слоистых материалов, включающих плиты HDF, возникали также проблемы и с адгезией, что проявляло себя в виде появления вздутий после прессования. Данную проблему в настоящем изобретении решали в результате добавления к раствору смолы целлюлозных волокон, предпочтительно с массовой долей в диапазоне от 5% до 20% при расчете на массу аминопласта. Неожиданно было обнаружено, что такое добавление целлюлозных волокон не только решает проблему с адгезией, но также приводит и к получению более однородной толщины слоя нанесенного покрытия и пониженного поверхностного сопротивления.
Изобретение дополнительно иллюстрируется следующими далее примерами, которые не должны восприниматься в качестве ограничения.
ПРИМЕРЫ
Импрегнирующие растворы
Пример 1. Стандартный импрегнирующий раствор
806,5 г диспергированной в водной среде неэтерифицированной меламиноформальдегидной смолы, характеризующейся массовой долей твердой фазы, равной 62 %, (концентрацией 62 %), при этом приблизительно 55 % от ее массы составляет моноядерная меламиноформальдегидная смола, приблизительно 25 % от нее составляет биядерная меламиноформальдегидная смола, а остаток составляют три- или полиядерные варианты, перемешивали со 193,5 г полностью деионизованной воды, 2,0 г смачивающего вещества на основе сульфонированных жирных кислот (®Hypersal XT 793, Ineos Melamines GmbH), 1,0 г разделительного средства на основе жирной кислоты и органических фосфатов (®Madurit TM 3750, Ineos Melamines GmbH) и 4,5 г отвердителя (аминовой соли толуолсульфоновой кислоты, ®MADURIT-HAERTER MH 835/70WA, Ineos Melamines GmbH).
Пример 2. Модифицированный импрегнирующий раствор (добавление 60 ммоль сульфамата Li на 100 г раствора смолы с концентрацией 62%)
Повторяли пример 1, где к смеси добавляли 50,0 г сульфамата лития.
Пример 2А. Модифицированный импрегнирующий раствор (добавление 60 ммоль гидросульфита Li на 100 г раствора смолы с концентрацией 62%)
Повторяли пример 1, где к смеси добавляли 71,2 г гидросульфита лития в виде водного раствора с концентрацией 60%. Данный водный раствор получали абсорбцией газообразного SO2 в водном растворе гидроксида лития.
Пример 3. Модифицированный импрегнирующий раствор (добавление 100 ммоль сульфамата Li на 100 г раствора смолы с концентрацией 62%)
Повторяли пример 1, где к смеси добавляли 83,1 г сульфамата лития.
Пример 4. Испытание на наличие потенциала
Бумажные листы для декоративного слоя (бумага с нанесенным отпечатком, 80 г/м2, массовая доля смолы в импрегнированной бумаге 52 %) и слоя облицовки (40 г/м2, массовая доля смолы в импрегнированной бумаге 70 %) импрегнировали импрегнирующими растворами из примера 1 и примера 2. Листы импрегнированной бумаги напрессовывали на панели из древесно-волокнистых плит средней плотности (MDF) с получением
- стандартной панели для испытаний, включающей древесно-волокнистую плиту, декоративный слой и облицовку на одной стороне плиты и слой, воспринимающий нагрузку, на противоположной поверхности плиты, при этом как декоративный слой, так и облицовку импрегнировали стандартным импрегнирующим раствором из примера 1, и
- панели для испытаний А, включающей древесно-волокнистую плиту, декоративный слой и облицовку на одной стороне плиты и слой, воспринимающий нагрузку, на противоположной поверхности плиты, при этом декоративный слой импрегнировали модифицированным импрегнирующим раствором из примера 2, а облицовку импрегнировали стандартным импрегнирующим раствором из примера 1, и
- панели для испытаний А', включающей древесно-волокнистую плиту, декоративный слой и облицовку на одной стороне плиты и слой, воспринимающий нагрузку, на противоположной поверхности плиты, при этом декоративный слой импрегнировали модифицированным импрегнирующим раствором из примера 2а, а облицовку импрегнировали стандартным импрегнирующим раствором из примера 1.
Электрический потенциал измеряли для всех панелей в испытании на ходьбу в соответствии с документом DIN EN 1815 при 23°С и относительной влажности 25 %, при этом опора для панелей была либо изолирующей (I), либо умеренно проводящей (С). Подошвы для обуви изготавливали из ПВХ и резины, соответственно. Результаты обобщенно представлены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||
| Электрический потенциал (DIN EN 1815) | |||
| Панели для испытаний | Опора | Потенциал в кВ, ПВХ | Потенциал в кВ, резина |
| Стандартная панель для испытаний | I | 3,0 | 3,6 |
| Стандартная панель для испытаний | С | 4,4 | 4,8 |
| Панель для испытаний А | I | 1,2 | 1,7 |
| Панель для испытаний А | C | 1,0 | 1,6 |
| Панель для испытаний А' | I | 1,3 | 1,9 |
| Панель для испытаний А' | С | 1,2 | 1,8 |
Панель для испытаний А, которую получали при использовании импрегнирующего раствора, модифицированного сульфаматом лития, из примера 2 для декоративного слоя, в испытании демонстрировала электрический потенциал, который составлял всего лишь величину в диапазоне от одной трети до половины от значения для стандартной панели, при этом результаты для панели А были намного ниже предельно допустимого значения, самое большее, равного 2 кВ. Аналогичные результаты получены для панели для испытаний А'.
Пример 5. Испытание на поверхностное сопротивление
Модифицированный импрегнирующий раствор, содержащий сульфамат лития с различными концентрациями, использовали в подстилающем слое (28 г/м2, массовая доля смолы в импрегнированной бумаге 70 %), то есть между фибролитом и декоративным слоем. Поверхностное сопротивление измеряли в сопоставлении со стандартной панелью.
Панели для испытаний представляли собой:
Стандартная панель. Фибролит с декоративным слоем, облицовкой и слоем, воспринимающим нагрузку, при этом как декоративный слой, так и слой облицовки импрегнируют импрегнирующим раствором из примера 1.
Панель для испытаний. В Фибролит с подстилающим слоем, декоративным слоем, облицовкой и слоем, воспринимающим нагрузку, при этом как декоративный слой, так и слой облицовки импрегнируют импрегнирующим раствором из примера 1, а подстилающий слой импрегнируют импрегнирующим раствором из примера 2.
Панель для испытаний С. Фибролит с подстилающим слоем, декоративным слоем, облицовкой и слоем, воспринимающим нагрузку, при этом как декоративный слой, так и слой облицовки импрегнируют импрегнирующим раствором из примера 1, а подстилающий слой импрегнируют импрегнирующим раствором из примера 3.
Величины поверхностного сопротивления, измеренные для стандартной панели и панелей для испытаний В и С, продемонстрированы в таблице 3. Можно придти к заключению о том, что модифицирование импрегнирующего раствора в результате добавления сульфамата лития приводит к значительному уменьшению поверхностного сопротивления.
| Таблица 2 | |
| Измерение поверхностного сопротивления | |
| Панели для испытаний | Поверхностное сопротивление в ГОм |
| Стандартная панель для испытаний | 32 |
| Панель для испытаний В | 4 |
| Панель для испытаний С | 2 |
Пример 6. Раствор меламиноформальдегидной смолы, содержащий сульфамат лития в форме продукта совместной конденсации
Получали меламиноформальдегидную смолу, характеризующуюся массовой долей твердой фазы 62,3 % и вязкостью 196 мПа·сек при 23°С, которая содержала сульфамат лития в форме продукта совместной конденсации (количество вещества сульфамата лития в форме продукта совместной конденсации в растворе смолы: 60 ммоль/гг), при этом соотношение между количеством вещества формальдегида и суммой количества вещества меламина и одной трети количества вещества сульфамата лития представляет собой 1,5 моль: 1 моль.
Пример 6А. Раствор меламиноформальдегидной смолы, содержащий гидросульфит лития в форме продукта совместной конденсации
Получали меламиноформальдегидную смолу, характеризующуюся массовой долей твердой фазы 60,2% и вязкостью 190 мПа·сек при 23°С, которая содержала гидросульфит лития в форме продукта совместной конденсации (количество вещества гидросульфита лития в форме продукта совместной конденсации в растворе смолы: 60 ммоль/гг), при этом соотношение между количеством вещества формальдегида и суммой количества вещества меламина и одной трети количества вещества гидросульфита лития представляет собой 1,5 моль: 1 моль.
Пример 7. Испытание на поверхностное сопротивление
Панель для испытаний D получали в соответствии с методикой, использованной для панели для испытаний С, но в данном случае для импрегнирования подстилающего слоя использовали раствор меламиноформальдегидной смолы из примера 6. Поверхностное сопротивление измеряли в сопоставлении со стандартной панелью для испытаний (см. пример 5). Полученные результаты обобщенно представлены в таблице 3.
Пример 7А. испытание на поверхностное сопротивление
Панель для испытаний D' получали в соответствии с методикой, использованной для панели для испытаний С, но в данном случае для импрегнирования подстилающего слоя использовали раствор меламиноформальдегидной смолы из примера 6а. Поверхностное сопротивление измеряли в сопоставлении со стандартной панелью для испытаний (см. пример 5). Полученные результаты обощенно представлены в таблице 3.
| Таблица 3 | |
| Измерение поверхностного сопротивления | |
| сопротивление в ГОм | |
| Стандартная панель для испытаний | 32 |
| Панель для испытаний D | 5 |
| Панель для испытаний D' | 8 |
Пример 8. Раствор смолы, модифицированной целлюлозой и сульфаматом лития
Импрегнирующий раствор получали в результате перемешивания 806,5 г раствора меламиноформальдегидной смолы из примера 1, 290,3 г водного раствора сульфамата лития с концентрацией 50% (массовая доля соли в растворе: 50 г/100 г), 106,5 г волокон альфа-целлюлозы (насыпная плотность 1500 кг/м3, длина 40 мкм, толщина 20 мкм; ®Arbocel BE 600/30, J. Rettenmaier & Söhne, D-73494 Rosenberg), 2,0 г смачивающего вещества, 1,0 г разделительного средства и 7,5 г отвердителя, где каждая добавка была аналогична добавкам из примера 1.
Пример 9
Бумажные листы для декоративного слоя (бумага с нанесенным отпечатком, 80 г/м2) и слоя облицовки (40 г/м2) импрегнировали импрегнирующими растворами из примера 1. Массовые доли смолы в импрегнированной бумаге были теми же самыми, что и в примере 4. На поверхность декоративного слоя, использованного для панели для испытаний Е, обращенную к древесно-волокнистой плите, при помощи ракли на 100 мкм дополнительно наносили покрытие при использовании импрегнирующего раствора из примера 8 с получением массовой доли совокупной смолы в декоративном слое с нанесенным покрытием, приблизительно равной 65%. Листы импрегнированной бумаги напрессовывали на панели из древесно-волокнистых плит высокой плотности (НDF) с получением
- стандартной панели для испытаний, включающей древесно-волокнистую плиту высокой плотности, декоративный слой и облицовку на одной стороне плиты и слой, воспринимающий нагрузку, на противоположной поверхности плиты, при этом как декоративный слой, так и облицовку импрегнировали стандартным импрегнирующим раствором из примера 1, и
- панели для испытаний Е, включающей древесно-волокнистую плиту, декоративный слой и облицовку на одной стороне плиты и слой, воспринимающий нагрузку, на противоположной поверхности плиты, при этом для декоративного слоя проводили импрегнирование импрегнирующим раствором из примера 1 и нанесение покрытия на поверхность, обращенную к древесно-волокнистой плите, как это подробно описывалось выше, при использовании раствора смолы из примера 8, а облицовку импрегнировали стандартным импрегнирующим раствором из примера 1.
Электрический потенциал измеряли для обеих панелей в испытании на ходьбу в соответствии с документом DIN EN 1815 при 23°С и относительной влажности 25 %, при этом опора для панелей была либо изолирующей (I), либо умеренно проводящей (С). Подошвы для обуви изготавливали из ПВХ и резины, соответственно. Результаты обобщенно представлены в таблице 4.
| Таблица 4 | |||
| Электрический потенциал (DIN EN 1815) | |||
| Панели для испытаний | Опора | Потенциал в кВ, ПВХ | Потенциал в кВ, резина |
| Стандартная панель для испытаний | I | 4,8 | 5,3 |
| Стандартная панель для испытаний | С | 4,2 | 4,8 |
| Панель для испытаний Е | I | 0,7 | 0,5 |
| Панель для испытаний Е | C | 0,9 | 0,3 |
Панель для испытаний Е в испытании демонстрировала электрический потенциал, который составлял величину в диапазоне всего лишь от одной шестнадцатой до одной шестой от значения для стандартной панели, при этом результаты для панели Е были намного ниже предельно допустимого значения, самое большее, равного 2 кВ.
Пример 10. Меламиноформальдегидные смолы, содержащие сульфаматы натрия и лития в форме продуктов совместной конденсации
Раствор модифицированной меламиноформальдегидной смолы 10а получали в результате перемешивания 21 г полностью деионизованной воды, 198 г формальдегида (параформ, массовая доля формальдегида 91%), 2 мл разбавленного раствора гидроксида натрия в воде (величина концентрации вещества гидроксида натрия в растворе составляет 2 моль/л), 1486,4 г раствора сульфамата натрия в воде с концентрацией 50% (массовая доля сульфамата натрия в растворе составляет 50 сг/г) и 252,2 г меламина и нагревания в течение тридцати минут до приблизительно 70°С, увеличения температуры в течение последующих шестидесяти минут до 90°С и перемешивания при данной температуре в течение приблизительно шести часов. После этого реакционную смесь охлаждали со скоростью - 0,4 к/мин до 55°С, затем со скоростью - 0,2 К/мин до 30°С. В течение данной реакции значение рН находилось в диапазоне от 6 до 8. Массовая доля сульфамата натрия в твердой фазе смолы составляла 63,2%.
Дополнительный раствор модифицированной меламиновой смолы 10b получали в результате перемешивания 11,8 г полностью деионизованной воды, 921,6 г формальдегида (формалин, массовая доля формальдегида составляет 39,1%), 4 мл разбавленного раствора гидроксида натрия в воде (величина концентрации вещества гидроксида натрия в растворе составляет 2 моль/л), 2143,8 г раствора сульфамата лития в воде с концентрацией 51,52% (массовая доля сульфамата лития в растворе составляет 51,52 сг/г) и 504,4 г меламина и нагревания в течение тридцати минут до приблизительно 70°С, увеличения температуры в течение последующих шестидесяти минут до 90°С и перемешивания при данной температуре в течение приблизительно шести часов. После этого реакционную смесь охлаждали со скоростью - 0,4 К/мин до 55°С, затем со скоростью - 0,2 К/мин до 30°С. В течение данной реакции значение рН находилось в диапазоне от 6 до 8. Массовая доля сульфамата лития в твердой фазе составляла 56 %.
Из данных растворов смолы получали импрегнирующие растворы 10аа и 10bb в результате перемешивания 150 г раствора смолы 10а и 22 г целлюлозных волокон, упомянутых в примере 8, с 1,83 г отвердителя, аналогичного использованному в примере 1, с получением раствора 10аа и в результате перемешивания 150 г раствора смолы 10b и 21 г целлюлозных волокон, упомянутых в примере 8, с 1,89 г отвердителя, аналогичного использованному в примере 1, с получением импрегнирующего раствора 10bb.
Пример 9 повторяли, но в данном случае на декоративные слои, использованные для получения панелей для испытаний F и G, при помощи ракли на 30 мкм наносили покрытие при использовании импрегнирующих растворов 10аа и 10bb вместо импрегнирующего раствора из примера 8. Листы импрегнированной бумаги напрессовывали на древесно-волокнистые плиты высокой плотности, описанные в примере 9, и в сопоставлении со стандартной панелью для испытаний полученные таким образом панели для испытаний F и G подвергали испытанию на их поверхностное сопротивление, при этом результаты представлены в таблице 5:
| Таблица 5 | |
| Результаты испытаний | |
| Панель для испытаний | Поверхностное сопротивление в ГОм |
| Стандартная панель для испытаний | 33 |
| Панель для испытаний G (сульфамат Li) | 4 |
| Панель для испытаний F (сульфамат Na) | 7 |
При использовании в каждом случае изолирующей и проводящей опор проводили измерение электрических потенциалов в испытании на ходьбу в соответствии с документом DIN EN 1815 при 23°С и относительной влажности 25%, при этом опора для панелей была либо изолирующей (I), либо умеренно проводящей (С). Подошвы для обуви изготавливали из ПВХ и резины, соответственно. Результаты обобщенно представлены в таблице 6.
| Таблица 6 | |||
| Электрический потенциал | |||
| Панель для испытаний | Опора | Потенциал в кВ (ПВХ) | Потенциал в кВ (резина) |
| Стандартная панель для испытаний | I | 3,7 | 8,1 |
| Стандартная панель для испытаний | С | 5,1 | 7,0 |
| Панель для испытаний G | I | 0,1 | 1,4 |
| Панель для испытаний G | C | 0,3 | 0,9 |
| Панель для испытаний F | I | 0,4 | 1,6 |
| Панель для испытаний F | C | 0,9 | 1,3 |
Легко можно видеть, что в обоих случаях имеется значительное уменьшение поверхностного сопротивления и подобным образом электрического потенциала для смол, содержащих сульфаматы в форме продуктов совместной конденсации, при этом эффект является более выраженным в случае литиевой соли в сопоставлении с натриевой солью.
Пример 11
Из раствора смолы 10b из примера 10, содержащего сульфамат лития в форме продукта совместной конденсации, и раствора меламиноформальдегидной смолы из примера 1 для проведения испытаний получали следующие импрегнирующие растворы:
| Таблица 7 | ||||
| Состав импрегнирующих растворов (массы в г) | ||||
| Компонент (масса в г) | 11а | 11b | 11с | 11d |
| Раствор меламиноформальдегидной смолы из примера 1 | 100 | 100 | ||
| Раствор смолы 10b | 100 | 100 | ||
| Целлюлозные волокна из примера 8 | 13,3 | 22,5 | 0 | 0 |
| Нитрат лития | 0 | 63,3 | 0 | 63,3 |
| Отвердитель из примера 1 | 1,22 | 0,56 | 1,22 | 0,56 |
В соответствии с составами, представленными в приведенной выше таблице, получали импрегнирующий раствор 11а, содержащий меламиноформальдегидную смолу и сульфамат лития в форме продукта совместной конденсации, отвердитель и целлюлозные волокна, подобный импрегнирующий раствор 11с, не содержащий таких целлюлозных волокон, импрегнирующий раствор 11b, полученный из раствора меламиноформальдегидной смолы из примера 1 с добавлением нитрата лития, отвердителя и целлюлозных волокон, и подобный импрегнирующий раствор 11d, не содержащий таких целлюлозных волокон.
Панели для испытаний Н, I, J и K получали, как и в примере 10, также при помощи ракли на 30 мкм для дополнительного нанесения на декоративный слой на стороне, обращенной к древесно-волокнистой плите, покрытия при использовании импрегнирующих растворов 11а (панель Н), 11b (панель I), 11с (панель J) и 11d (панель K). В сопоставлении со стандартной панелью для испытаний, описанной в примере 1, получали следующие далее результаты:
| Таблица 8 | ||
| Сравнительное испытание | ||
| Панель для испытаний | Внешний вид поверхности | Поверхностное сопротивление в ГОм |
| Стандартная | Слегка серая, трещины отсутствуют | 30 |
| Н | Слегка серая, трещины отсутствуют | 7 |
| I | Серая, 3 небольшие трещины | 6 |
| J | Слегка серая, 4 небольшие трещины, | |
| 2 большие трещины | 8 | |
| К | Серая, 16 небольших трещин, | |
| 4 большие трещины | 7 |
Можно видеть, что присутствие целлюлозных волокон оказывает благоприятное воздействие на внешний вид поверхности, что присутствие свободных солей ухудшает окраску и приводит к образованию трещин на поверхности, и что литиевые соли как в форме продукта совместной конденсации, так и в свободной форме резко уменьшают поверхностное сопротивление. Несмотря на то, что уменьшение поверхностного сопротивления является несколько большим в случае свободной литиевой соли, данное преимущество легко утрачивается, поскольку уже несколько циклов воздействия влажности или воды с очевидностью приводят к вымыванию соли, так что поверхностное сопротивление увеличивается снова. В случае литиевой соли в форме продукта совместной конденсации при таком воздействии отсутствуют наблюдаемые потери проводимости, о чем свидетельствует постоянное низкое значение поверхностного сопротивления.
1. Водный раствор смолы S для получения антистатически модифицированных слоистых покрытий для материалов на основе древесины, который содержит соль лития, выбранную из группы, состоящей из сульфамата и гидросульфита; по меньшей мере, одну меламино-формальдегидную смолу А, которая выбрана из группы, состоящей из модифицированных меламино-формальдегидных смол А2, которые модифицированы сульфаматными или сульфитными группами, где, по меньшей мере, часть сульфаматных или сульфитных групп связана с меламино-формальдегидной смолой через метиленовую (-СН2-) мостиковую группу или метиленоксиметиленовую (-СН2-О-СН2-) мостиковую группу, и меламино-формальдегидных смол А1, которые не модифицированы сульфаматными или сульфитными группами; и отвердитель С для последней на основе скрытой кислоты, который образует или вырабатывает кислоту в условиях отверждения, где упомянутая соль присутствует, по меньшей мере, в одной форме, выбираемой из группы, состоящей из продуктов (a) смешивания и (b) совместной конденсации, по меньшей мере, с одной меламино-формальдегидной смолой.
2. Водный раствор смолы S по п.1, который содержит смесь соли лития, выбранной из группы, состоящей из сульфамата и гидросульфита; меламино-формальдегидной смолы А1; и отвердителя С для последней.
3. Водный раствор смолы S по п.1, который содержит меламино-формальдегидную смолу А2, модифицированную сульфаматом лития, где, по меньшей мере, часть сульфаматных групп связана с молекулой меламина через метиленовую (-СН2-) мостиковую группу или метиленоксиметиленовую (-СН2-О-СН2-) мостиковую группу, соединяющие атом азота сульфаматной группы с аминным атомом азота молекулы меламина.
4. Водный раствор смолы S по п.1, который содержит меламино-формальдегидную смолу А2, модифицированную гидросульфитом лития, где, по меньшей мере, часть сульфитных групп связана с молекулой меламина через метиленовую (-СН2-) мостиковую группу или метиленоксиметиленовую (-СН2-О-СН2-) мостиковую группу, соединяющие атом серы сульфитной группы с аминным атомом азота молекулы меламина.
5. Способ уменьшения поверхностного сопротивления слоистых материалов, включающий импрегнирование водным раствором смолы по п.1, по меньшей мере, одного слоя, который наслаивают на поверхность плиты, обращенную к стороне использования упомянутых слоистых материалов.
6. Способ по п.5, где слой декоративной бумаги импрегнируют водным раствором смолы по п.1.
7. Способ по п.5, где между плитой и декоративным слоем размещают дополнительный слой, при этом упомянутый дополнительный слой импрегнируют водным раствором смолы по п.1.
8. Способ уменьшения поверхностного сопротивления слоистых материалов, включающий нанесение на поверхность декоративного слоя, которая обращена к плите, покрытия с помощью водного раствора смолы по п.1.
9. Способ по п.8, где к водному раствору смолы по п.1 перед его нанесением в виде покрытия на поверхность декоративного слоя добавляют волокна из альфа-целлюлозы.
10. Антистатический слоистый материал, полученный способом по п.5.
11. Антистатический слоистый материал, полученный способом по п.8.
