生产包含生物聚合物纳米颗粒的预浸渍装饰原纸的组合物和方法技术

一种用于装饰涂层材料的预浸渍装饰原纸，包含生物聚合物纳米颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产包含生物聚合物纳米颗粒的预浸渍装饰原纸的组合物和方法
本专利技术涉及预浸渍装饰原纸，其也称为“预浸渍纸”(“prepreg”或“prip”)，以及涉及可由其获得的装饰涂层材料。
技术介绍
装饰纸通常在家具制造和内部装配中用于覆盖表面。存在两种类型的装饰纸，即，一方面是用于高压层压板(HPL)或低压层压板(LPL)的纸，另一方面用于箔应用的预浸渍纸。用于HPL或LPL的纸是在造纸机上制造、印刷和离线浸渍的装饰纸。高压层压板是通过将堆叠在一起的多张浸渍纸压在一起形成的层压板。通常，这种高压层压板由产生表面阻力的最上面的透明覆盖物、树脂浸渍的装饰纸和一种或多种浸渍的酚醛树脂-牛皮纸构成。底层例如是颗粒板或木质刨花板、甚至是胶合板。在低压层压板的情况下，用合成树脂浸渍的装饰纸使用低压直接压在底层(例如颗粒板)上。在HPL或LPL中，浸渍纸的树脂含量较高，树脂的重量与纸大约相同，并且该树脂用于浸渍纸之间或底层上的粘合。应将预浸渍纸与这些用于HPL或LPL的浸渍纸区分开来，因为纸是在造纸机上在线树脂浸渍、然后印刷和喷漆。在预浸渍的纸中，树脂含量不如用于HPL或LPL的浸渍纸中的树脂含量那样高，并且必须使用胶水来使纸粘附到底层。在纸张的两个面上以对称的方式进行纸张的浸渍以制备预浸渍纸。顶面是将被印刷和喷漆的面，底面是将胶合到底层的面。好的喷漆要求漆大部分在纸的表面，以获得光滑且有光泽的表面。相反，胶合需要胶水更深地渗入纸中，以实现高的抗分层性。一般来说，为了得到良好的漆保持，封闭的表面是合意的，而为了获得良好的胶合性能，开放的结构是合意的。因此，预浸渍物必须以令人满意的方式满足这些特定的两个相反要求。这通常通过使用具有胶乳共聚物组分和水溶性组分的预浸渍组合物来实现。此外，预浸渍物应优选满足通常的装饰纸所需的其它性能，该其他性能包括用以改善底层覆盖物的高不透明度、均匀的纸张构造和用于均匀树脂吸收的克重、高耐光性、用于待印刷的图案的良好再现性的高纯度和颜色的均匀性、用于光滑浸渍过程的高湿强度、合适的吸水性以便获得所需的树脂饱和度、以及在造纸机中的重绕操作中是重要的且在印刷机中印刷中重要的干强度、良好的内部结合、良好的可印刷性、并且纸张在锯切或钻孔等加工步骤中不得磨损。在US8349464B2中公开了预浸渍装饰原纸的示例。它包括用浸渍树脂浸渍的原纸，该浸渍树脂包含至少一种聚合物胶乳和具有特定分子量分布和多分散指数Mw/Mn为6至23的热分解或氧化分解的淀粉的溶液。EP0648248B1中公开了其它预浸渍的装饰原纸，其中浸渍组合物包含苯乙烯-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯共聚物分散体和粘合剂的水性组合物，该粘合剂选自聚乙烯醇(PVOH)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、明胶和淀粉。优选的组合物包含50重量份的在5％和15％之间的聚乙烯醇溶液以及50重量份的苯乙烯-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯共聚物分散体。淀粉是复合的碳水化合物聚合物，其天然形式不溶于水。它必须溶解以在预浸渍纸应用中用作粘合剂。它可以是以其高分子量天然形式(但是在非常低的浓度下胶化)，或者优选地是分子量通常显著降低的改性形式。常见的示例是乙基化淀粉，其含有一定的低水平的羟乙基官能团，所得到的改性淀粉具有大幅降低的分子量。许多其它改性淀粉是已知的，包括磷酸盐淀粉、酸稀化淀粉和热改性淀粉。为了提供可溶性淀粉溶液，必须对这些天然淀粉和改性淀粉进行蒸煮。一些高度改性或预胶化(用于食品应用)的淀粉可至少部分是冷溶的，而大多数商业改性淀粉必须被蒸煮以提供淀粉溶液。淀粉经常在植物的果实、种子或块茎中发现。淀粉生产的四大来源是玉米、土豆、小麦和大米。淀粉是被称为直链淀粉和支链淀粉的两种聚合碳水化合物(多糖)的混合物。直链淀粉和支链淀粉的相对含量因种类而异。在EP1360209B1中描述了分散淀粉。US6,677,386公开了一种制备生物聚合物纳米颗粒的方法，其中使用剪切力使生物聚合物塑化，优选在加工过程中加入交联剂。在所述加工之后，生物聚合物纳米颗粒可以在水性介质中分散至在4重量％和40重量％之间的浓度。这导致通常以平均粒径小于400nm为特征的生物聚合物纳米颗粒。在该'386专利技术的一个实施方式中，生物聚合物是淀粉。美国专利No.6677386的纳米颗粒的一些用途可以在以下专利文献中找到：(i)美国专利No.7,160,420，其描述了生物聚合物纳米颗粒在造纸浆料中作为湿端添加剂的用途，或者作为表面施胶剂施加到纸的表面上；(ii)美国专利No.6,825,252，其描述了生物聚合物纳米颗粒在着色纸涂料组合物的粘合剂中的用途；(iii)美国专利No.6,921,430，其描述了生物聚合物纳米颗粒在环境友好型粘合剂中的用途；和(iv)美国专利申请公开No.2004/0241382，其描述了生物聚合物纳米颗粒在用于制备瓦楞纸板的粘合剂中的用途。存在进一步改进预浸渍装饰原纸的需要以便降低浸渍组合物中的合成树脂的量，优选地同时保持良好的印刷性、良好的喷漆性、良好的胶合性和其它所需性能，或避免水溶性粘合剂的需要，或两者。
技术实现思路
本专利技术旨在满足该需要，这是由于包含基于生物聚合物的纳米颗粒的用于装饰涂层材料的预浸渍装饰原纸。本文所述的新型预浸渍装饰原纸通过用浸渍组合物浸渍装饰原纸而获得，该浸渍组合物是包含1)石油基聚合物颗粒和2)生物聚合物纳米颗粒的胶乳。石油基聚合物选自胶乳聚合物，该胶乳聚合物包括但不限于苯乙烯共聚物、苯乙烯丙烯酸酯共聚物、苯乙烯丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯丙烯酸丁酯丙烯腈共聚物和乙烯基丙烯酸共聚物，及其混合物。生物聚合物纳米颗粒优选选自6,677,386专利和如上所述的相关出版物中的那些纳米颗粒。生物聚合物纳米颗粒可选地以一个或多个属性来描述，例如低粘度高固体的水分散体、具有小于400nm的主要尺寸范围、具有如通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的小于或等于2的多分散指数(Mw/Mn)、或具有1,000,000Da以上的分子量。在本专利技术的一些实施方式中，生物聚合物是淀粉。使用配有差示折射计和光散射检测器(测量90o和15o的光散射)的PL220GPC系统进行GPC分析。GPC配备以下柱(串联)：1个保护柱，1个高MW混合柱(分离范围500Da至10000000Da)AgilentPLgel10μmMixedB。流动相在70℃下为0.05M的在DMSO中的LiBr。对于系统校准，差示折射计和光散射检测器使用购自AmericanPolymerStandards的Pullulan110K标准品进行校准。使用CirrusMulti软件版本3.4.1收集和分析数据。低于“X”K的百分比根据以下计算：(Σ来自LogM拟合的小于X”K的浓度响应/Σ回收样品的浓度响应)×100％。使用以下的样品制备方案：样品以1.0mg/mL的浓度溶解在流动相中，在65℃下加热过夜，在0.45微米的特氟龙膜过滤器上过滤，并且对于每个样品一式三份进行100μL的注射。为了分析，基于dn/dc＝0.066(在DMSO中支链淀粉的文献值)进行分子量计算。根据本专利技术的预浸渍装饰性原纸可以是更低成本、更易于制备的或者提供更环保替选方案来制备，因为在浸渍组合物中存在生物聚合物基纳米颗粒，这允许减少浸渍组合物中石油基聚合物胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于装饰涂层材料的预浸渍装饰原纸，包含生物聚合物纳米颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于装饰涂层材料的预浸渍装饰原纸，包含生物聚合物纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的预浸渍装饰原纸，其中，所述预浸渍装饰原纸通过用包含石油基聚合物胶乳粘合剂和生物聚合物纳米颗粒的浸渍组合物浸渍装饰原纸获得。3.根据权利要求2所述的预浸渍原纸，其中，所述石油基胶乳粘合剂选自由苯乙烯丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯丙烯酸丁酯丙烯腈共聚物、苯乙烯丙烯酸衍生物共聚物、及其混合物构成的组。4.根据权利要求1至3中任一项所述的预浸渍装饰原纸，其中，所述生物聚合物纳米颗粒由至少50％的淀粉制成。5.根据权利要求2至4中任一项所述的预浸渍装饰原纸，其中，生物聚合物纳米颗粒与石油基聚合物的干重比在20:80至80:20、优选40:60至70:30的范围内。6.根据权利要求1至5中任一项所述的预浸渍装饰原纸，其中，通过纳米颗粒跟踪分析测量的所述生物聚合物纳米颗粒按数量计的平均尺寸D50小于或等于1000nm，并且优选地，其中通过纳米颗粒跟踪分析测量的所述生物聚合物纳米颗粒按数量计的平均尺寸D50小于或等于400nm。7.根据包括权利要求4的权利要求1至6所述的预浸渍装饰原纸，其中，所述淀粉在40℃至200℃的温度下被加工、优选被挤出，在所述加工期间存在交联剂，并且在所述加工期间所述淀粉优选地溶解或分散在羟基溶剂中，在所述加工期间所述淀粉经受优选地对应于每1g淀粉基材料至少100J的机械能量输入的剪切力，在所述加工期间所述淀粉基材料优选地具有至少50重量％的干物质含量。8.根据权利要求1至7中任一项所述的预浸渍装饰原纸，其中，通过凝胶渗透色谱法测量的所述生物聚合物纳米颗粒的分子量多分散指数Mw/Mn小于或等于2，优选地所述生物聚合物纳米颗粒的平均分子量是至少1000000Da。9.根据权利要求1至8中任一项所述的预浸渍装饰原纸，其中，所述生物聚合物纳米颗粒包含一种或多种类型的淀粉，并且优选地所述淀粉包括天然玉米淀粉，特别是天然蜡质玉米淀粉，或者其中，所述淀粉包括选自由马铃薯淀粉和木薯淀粉构成的组的块茎淀粉，或者其中，所述淀粉包括化学改性的淀粉。10.一种用于制备根据前述权利要求中任一项所述的预浸渍装饰原纸的方法，所述方法包括用包含石油基胶乳和生物聚合物纳米颗粒的分散体的浸渍组合物浸渍装饰原纸。11.根据权利要求10所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳德·佩兰，海琳·维尧姆，
申请(专利权)人：奥斯龙明士克德廷根有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE