制备装饰层压件的方法技术

本发明专利技术提供了使用其空隙已经通过用固定碱或永久性碱溶胀聚合物所产生的中空球形聚合物制备装饰层压件的方法。本发明专利技术还提供了通过该方法生产的装饰层压件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用中空球形聚合物。尤其，本专利技术涉及使用其空隙已经通过用固定或永久性碱溶胀聚合物所产生的中空球形聚合物；和进一步涉及通过该方法制备的装饰层压件。有空隙或中空乳液聚合物一般通过溶胀具有芯和壳的多段聚合物，使得在乳液聚合物颗粒的内部形成了一个或多个空隙来制备。中空乳液聚合物通常在漆料、涂料、油墨、防晒剂、造纸和几种其它工业领域中使用。在造纸工业中，中空乳液聚合物尤其用于使纸的表面更平滑，更明亮和更不透明。当单独或与高成本的不透明颜料比如二氧化钛结合使用时，中空球形聚合物的其它益处是可以获得经济上更合算的体系。通常在装饰层压件的制造中采用的纸具有高颜料含量。通常采用的颜料是二氧化钛，如上所述，它的成本极高。然而，中空乳液聚合物目前没有用来在装饰层压纸的加工中代替或补充这种高成本的颜料。这部分归因于不透明乳液聚合物经受纸和装饰层压件的加工条件会消除正常与使用不透明乳液聚合物有关的优点的信念。US专利No.4,594,363公开了制备含有空隙的芯/鞘聚合物颗粒的方法，包括在高温下用固定碱或永久性碱溶胀所得芯/鞘聚合物颗粒以便形成当干燥时含有微空隙的颗粒的分散体的步骤。然而，该专利没有公开使用芯/鞘聚合物颗粒来。US专利No.6,139,961公开了通过在纸的湿部(wet-end)加工过程中将具有芯，围绕该芯的硬聚合物壳和围绕该第一层壳的软聚合物壳的中空球形有机聚合物施加于纸来改进纸或纸板的强度和不透明性的方法，其中(1)第二层壳聚合物是第一层壳聚合物和第二层壳聚合物的总重量的至少15wt％，(2)第二层壳聚合物具有低于15℃的玻璃化转变温度，和(3)该聚合物已用挥发性碱或固定碱或永久性碱溶胀。然而，该专利没有公开中空球形聚合物用于制备装饰层压件的用途。申请人已经出乎意料地发现，已经用固定碱或永久性碱溶胀的中空球形聚合物可用于制备装饰层压件，虽然中空球形聚合物经受苛刻的条件，比如通常存在于装饰层压件的过程中的高温和/或高压。本专利技术的第一个方面是，包括下列步骤(I)制备纸，包括(a)提供经由(i)，(ii)和(iii)制备的中空球形聚合物(i)通过聚合至少一种含有酸官能团的单烯属不饱和单体形成芯段聚合物，(ii)通过在所述芯段聚合物的存在下乳液聚合至少一种壳段单体体系，用至少一种壳段聚合物包封所述芯段聚合物，其中所述壳段聚合物可以渗透固定碱或永久性碱；(iii)让所得多段聚合物颗粒与固定碱或永久性碱接触，其中(1)所述壳段聚合物包括至少1％酸官能化单体，或(2)所述接触在溶剂的存在下进行；(b)让所述纸与包括所述中空球形聚合物和至少一种颜料的组合物接触；和(c)干燥所述纸；(II)用交联树脂浸渍所述纸；(III)施压于所述纸；和(IV)让所述纸暴露于100-300℃的温度。本专利技术的第二个方面是通过该第一方面的方法形成的装饰层压件。本专利技术的方法涉及含有在其中引入了固定碱或永久性碱溶胀的中空球形聚合物的纸的装饰层压件的制备。所谓“装饰层压件”在本文中是指含有装饰纸的制品，它可以是或不是印刷或压花的，并且在其内和/或其上具有硬化交联树脂。该方法的第一步是提供中空球形聚合物，它通过形成具有被壳段包封的芯段的多段聚合物，然后通过让它与固定碱或永久性碱接触来溶胀多段聚合物以形成中空球形聚合物来制备。这类中空球形聚合物在本领域中是众所周知的，并且可以商购。芯段聚合物是已经通过聚合至少一种含有酸官能团的单烯属不饱和单体所形成的乳液聚合物。该芯段聚合物通过含酸的单体的乳液均聚，或通过该含酸的单体与至少一种其它含酸的单体的共聚来制备。可用于制备芯段聚合物的含有酸官能团的适合的单烯属不饱和单体包括例如含有至少一个羧酸基团的单体，包括丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酰氧基丙酸，(甲基)丙烯酰氧基丙酸，衣康酸，乌头酸，马来酸或酸酐，富马酸，巴豆酸，马来酸单甲酯，富马酸单甲酯，和衣康酸单甲酯；还可以设想使用末端不饱和含酸的低聚物，例如在US专利No.5,710,227和6,046,278和EP 1010706中教导的那些，包括梳形/接枝，嵌段，和混合嵌段低聚物。在本公开物中，在另一术语比如丙烯酸酯，丙烯腈或丙烯酰胺之前的术语“(甲基)”的使用分别是指丙烯酸酯，丙烯腈，或丙烯酰胺和甲基丙烯酸酯，甲基丙烯腈和甲基丙烯酰胺。丙烯酸和甲基丙烯酸是优选的。一般，含有至少5wt％，优选至少10wt％的酸单体单元的芯共聚物具有对于本专利技术来说的实用溶胀性。然而，因为某些共聚单体的疏水性，可以具有其中该共聚物需要高于或低于5wt％的含酸的单体的情况。如上所述，芯段聚合物可以通过含酸的单体的均聚来形成。因此，本专利技术包括含有100％的乳液聚合的含酸的单体的芯。含酸单体的优选的最大量是总芯段单体的大约70wt％。在优选的实施方案中，含酸的单体与一种或多种非离子单烯属不饱和单体共聚。在一个实施方案中，芯段聚合物通过让基于芯段聚合物的重量的5-100wt％，优选20-60wt％和更优选30-50wt％的至少一种含有酸官能团的烯属不饱和单体和基于芯段聚合物的重量的0-95wt％的至少一种非离子单烯属不饱和单体共聚来形成。用于制备芯段聚合物的适合的非离子单烯属不饱和单体包括苯乙烯，α-甲基苯乙烯，对甲基苯乙烯，叔丁基苯乙烯，乙烯基甲苯，乙烯，乙酸乙烯酯，氯乙烯，偏二氯乙烯，(甲基)丙烯腈，(甲基)丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸的(C1-C20)烷基酯或(C3-C20)链烯基酯，比如(甲基)丙烯酸甲酯，(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸丁酯，(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯，(甲基)丙烯酸羟乙酯，(甲基)丙烯酸羟丙酯，(甲基)丙烯酸苄酯，(甲基)丙烯酸月桂基酯，(甲基)丙烯酸油基酯，(甲基)丙烯酸棕榈基酯，(甲基)丙烯酸硬脂基酯等。芯段聚合物可以任选地含有基于芯的总重量的低于20wt％，优选0.1-3wt％的多烯属不饱和单体，其中该用量一般与单烯属不饱和含酸的单体的用量大致成正比；换句话说，当单烯属不饱和含酸的单体的相对量增加时，适当的是增加多烯属不饱和单体的用量。作为选择，芯聚合物可以含有基于芯聚合物的总重量的0.1-60wt％的丁二烯。适合的多烯属不饱和单体包括含有至少两个可加聚的亚乙烯基(vinylidene)的共聚单体，并且是含有2-6个酯基的多元醇的α，β-烯属不饱和单羧酸酯。这些共聚单体包括亚烷基二醇二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯，例如乙二醇二丙烯酸酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，1，3-丁二醇二丙烯酸酯，1，4-丁二醇二丙烯酸酯，丙二醇二丙烯酸酯，和三甘醇二甲基丙烯酸酯；1，3-甘油二甲基丙烯酸酯；1，1，1-三羟甲基丙烷二甲基丙烯酸酯；1，1，1-三羟甲基乙烷二丙烯酸酯；季戊四醇三甲基丙烯酸酯；1，2，6-己烷三丙烯酸酯；山梨醇五甲基丙烯酸酯；亚甲基双丙烯酰胺，亚甲基双甲基丙烯酰胺，二乙烯基苯，甲基丙烯酸乙烯酯，巴豆酸乙烯酯，丙烯酸乙烯酯，乙烯基乙炔，三乙烯基苯，氰脲酸三烯丙酯，二乙烯基乙炔，二乙烯基乙烷，二乙烯基硫，二乙烯基醚，二乙烯基砜，二烯丙基氨腈，乙二醇二乙烯醚，邻苯二甲酸二烯丙酯，二乙烯基二甲基硅烷，甘油三乙烯基醚，己二酸二乙烯酯；(甲基)丙烯酸二环戊烯基酯；二环戊烯氧基(甲基)丙烯酸酯；乙二醇单二环戊烯基醚的不饱和酯；具有末端烯属不饱和键的单本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备装饰层压件的方法，包括下列步骤：（Ⅰ）制备纸，包括（ａ）提供经由（ｉ），（ｉｉ）和（ｉｉｉ）制备的中空球形聚合物：（ｉ）通过聚合至少一种含有酸官能团的烯属不饱和单体形成芯段聚合物，（ｉｉ）通过在所述芯段聚 合物的存在下乳液聚合至少一种烯属不饱和单体，用壳段聚合物包封所述芯段聚合物，其中所述壳段聚合物可以渗透固定碱或永久性碱；（ｉｉｉ）让所得多段聚合物颗粒与固定碱或永久性碱接触，其中（１）所述壳段聚合物包括至少１％酸官能 化单体，或（２）所述接触在溶剂的存在下进行；（ｂ）让所述纸与包括所述中空球形聚合物和至少一种颜料的组合物接触；和（ｃ）干燥所述纸；（Ⅱ）用交联树脂浸渍所述纸；（Ⅲ）施压于所述纸；和（Ⅳ）让所述纸暴露于 １００－３００℃的温度，形成装饰层压件。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：JT布朗，JR黑格，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]