DE1571138A1 - Method for producing a coating - Google Patents
Method for producing a coatingInfo
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Description
TELEGRAMME! ZUMPAT PO8TSOHECKKONTOi MÖNCHEN B1130TELEGRAMS! ZUMPAT PO8TSOHECKKONTOi MÖNCHEN B1130
BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHÄU8ERBANK ACCOUNT: BANKHAUS H. AUFHÄU8ER
Hu/N 2/2/1 3.75-452Hu / N 2/2/1 3.75-452
Foam CoatingsFoam coatings
8 MONOHEN 2,8 MONOHS 2,
I Dr. Expl. I Dr. Expl.
HEED PAEBR GROUP LIMITED, London/EnglandHEED PAEBR GROUP LIMITED, London / England
Verfahren zur Herstellung eines Überzugs:Process for making a coating:
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Anbringung von Überzügen auf Oberflächen zurBildung Ton Oberflächenschicht en auf denselben und betrifft insbesondere die Anbringung von Überzügen auf Oberflächen, die schwierig zu. überziehen sind, beispielsweise infolge ihrerrauhen/Strufetür oder ihrer absorbierenden Eigenschaften. Die Erfindung wird hauptsächlich anhand des Überziehens von Papier und i Pappe beschrieben, da diese Probleme besonders dringlich sind, Sie ist Jedoch nicht auf das Überziehen derartiger i Materialien beschränkt, sondern findet Anwendung zum Über-»/ ziehen von Holz, Gips, Textilien, regeneriertem Oellulpsefilm, Iieder, Kunststoffen und Meta-llen. -This invention relates to an improved method of applying coatings to surfaces for forming clay surface layers thereon, and more particularly relates to that Applying coatings to surfaces that are difficult to. are coated, for example as a result of their rough / strut door or their absorbent properties. The invention is mainly applied to coating paper and i Cardboard as these problems are particularly urgent However, you are not into overlaying such i Materials, but is used for over- »/ pulling wood, plaster, textiles, regenerated oil film, Lieder, plastics and metals. -
Durch das Aufbringen von Überzügen auf Papier und Pappe können die Oberflächeneigenschaften dieser Stoffe verändert werden, während gleichzeitig viele ihrer erwünschten Qualitäten, By applying coatings to paper and cardboard, the surface properties of these substances can be changed while at the same time many of their desired qualities,
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z.B. die niedrige Dichte und die Flexibilität erhalten bleiben. Es sind viele Verfahren zum Überziehen von Papier vorgeschlagen worden, insbesondere, um bestimmte Eigenschaften zu erhalten, wie z.B. verbesserte Opazität, verbessertes Aufnahmevermögen für Druckfarben und verminderte Permeabilität für Wasser und Wasserdampf. Überzugsmassen, die zur Herstellung derartiger Überzüge brauchbar sind, enthalten gewöhnlich Wasser oder eine flüchtige organische flüssigkeit als Träger für die Überzugskomponente, und obwohl aus derartigen Massen brauchbare Überzüge erhalten werden können, läßt die Anwendung dieser Massen auf Papier und Pappe viel zu wünschen übrig. So kann bei Verwendung wäßriger Emulsionen z.B. das Wasser das Substrate.g. the low density and flexibility are retained. Many methods of coating paper have been suggested especially in order to obtain certain properties, such as improved opacity, improved ink absorption and reduced permeability to water and water vapor. Coating compositions which are useful for producing such coatings usually contain water or a volatile organic liquid as a carrier for the coating component, and although useful coatings can be obtained from such compositions, the use of these compositions leaves nothing to be desired much to be desired on paper and cardboard. When using aqueous emulsions, for example, the water can become the substrate
durchdringen, was zusätzliche Trocknungseinrichtungen erforderin penetrate, which requires additional drying facilities
"lieh macht, und außerdem kann die Überzugskomponente/beträchtlichen Mengen in den Zwischenräumen des Papiers oder der Pappe vorliegen statt auf der Oberfläche, wo sie benötigt wird."borrowed, and also the coating component / can be considerable Amounts are in the interstices of the paper or paperboard rather than on the surface where it is needed.
Pappe zur Verwendung bei der Herstellung von Kartons wird gelegentlich auf einer Seite mit Papier überzogen, wobei die an^- dere Seite eine rauhe Struktur und absorbierende Eigenschafteil beibehält. Pur viele Anwendungsarten ist es jedoch notwendig, auch die andere Seite mit einem Trennschichtüberzug zu überziehen, um ein Wandern des Kartoninhalts zu verhindern. Dies kann erreicht werden, indem eine Einzelschicht aus einem geschmolzenen Material, wie z.B. Polyäthylenwachs, angebracht wird. Die Aufbringung von Schichten zur Herstellung wirksamer Trennschichtübersiige aus Lösungsmittel- und Emulsionssystemen istCardboard for use in the manufacture of cardboard boxes is occasionally covered with paper on one side, the an ^ - the other side has a rough structure and absorbent properties maintains. For many types of application, however, it is necessary also cover the other side with a release coating to prevent the contents of the box from migrating. This can can be achieved by applying a single layer of a molten material such as polyethylene wax. the Application of layers to produce effective separating layer overlays from solvent and emulsion systems
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ungünstig, erstens wegen des Absorptions Vermögens- der Pappe und zweitens wegen der rauhen Struktur der Pappe, die einen unebenen Überzug zur Folge.hat.unfavorable, firstly because of the absorption capacity of the cardboard and second, because of the rough structure of the cardboard, some uneven coating.
Bei einem Versuch, dieses Problem zu überwinden, -wurde aus der Überzugsmasse ein Schaum gebildet und auf die Pappe gebracht, der auf diese Weise eine dicke Schaumschicht auf der Pappe bildete. Der aufgebrachte Schaum trocknete jedoch sehr langsam und lieferte nach dem Trocknen einen Überzug, dem die Eigenschaften einer Sperrschicht fehlten» Nunmehr wurde jedoch "gefunden, daß geschäumte Überzugsmassen auf Oberflächen angebracht werden können unter Bildung brauchbarer Überzüge (entsprechend den Eigenschaften der Überzugskomponenten), wenn mindestens ein Teil und. vorzugsweise praktisch der gesamte angebrachte Schaum mechanisch zerbrochen wird. Auf diese . T/eise konnten brauchbare Trennschichtüberzüge auf Kartoapappe mit rauher Struktur hergestellt werden.In an attempt to overcome this problem, -was out the coating compound formed a foam and applied to the cardboard, in this way a thick layer of foam on the Cardboard made. However, the applied foam dried very much slowly and after drying provided a coating called the the properties of a barrier layer were missing however "found that foamed coatings on surfaces can be applied to form usable coatings (depending on the properties of the coating components), if at least a part and. preferably virtually all of the attached foam is mechanically broken. To this . Some of the usable release coatings on cardboard could be used can be produced with a rough structure.
Ein wichtiger Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Masse zur Herstellung eines Überzugs auf der Oberfläche verwendet werden kann, ohne daß im Fall eines absorbierenden Materials eine nennenswerte Benetzung des Materials durch das flüssige Medium der Überzugsmasse erfolgt. Wenn die.Oberfläche eine rauhe Struktur aufweist, wie das bei Kartonpappe der Pail ist, so kann ein verhältnismäßig dünner Überzug über der //au ζ en Oberfläche erzeugt werden, 'd.h.* sowohl in den "Tälern" ■ alc auch ßui den "Böschungen"-und den "Kämmen".An important advantage of this method is that the Mass used to produce a coating on the surface can be without significant wetting of the material by the in the case of an absorbent material liquid medium of the coating mass takes place. If the surface has a rough structure, as is the case with cardboard Pail is so can a relatively thin coating over the // be generated on the outside surface, 'i.e. * both in the "valleys" ■ alc also ßui the "embankments" and the "ridges".
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Das Verfahren ist jedoch nicht auf diese ziemlich spezielle Anwendungsart beschränkt, und es ist sehr geeignet für die Anbringung vieler Überzugsmassen auf.Papier, wobei das Verfahren gegenüber dem üblichen Überzugsverfahren der Papier- und Pappe-Industrie Vorteile aufweist, insbesondere, wenn der Überzug auf das Papier oder die Pappe als integrierender Bestandteil des Herstellungsverfahrens aufgebracht wird. Auf diese Weise kann das Verfahren ganz allgemein immer dann verwendet werden, wenn eine flüssige Überzugsmasse auf Papier j oder Pappe angebracht werden soll, z,B.,· um die Druckqualitäten zu verbessern, insbesondere, wenn die flüssige Überzugsmasse auf Wasser basiert.However, the method is not limited to this fairly specific type of application, and it is very suitable for that Application of many coating compounds on paper, whereby the process compared to the usual coating process of paper and cardboard industry has advantages, especially when the coating on the paper or cardboard as an integral part Part of the manufacturing process is applied. In this way, the method can then be used very generally when a liquid coating is to be applied to paper or cardboard, e.g. to improve the print quality to improve, especially if the liquid coating composition is based on water.
Srfindungsgemäß wird daher ein Verfahren zur Aufbringung eines j Überzugs auf einer Oberfläche geschaffen, welches darin be- j steht, daß aus einer flüssigen Überzugsmasse, die mindestens eine Überzugskomponente enthält, ein Sohaum mit einem Gas oder einem Dampf gebildet wird, dieser Schaum auf eine Oberfläche gebracht und mechanisch mindestens ein signifikanter ' Anteil der physikalischen Struktur des Schaumüberzugs zerkleinert bzw. zerbrochen wird unter Bildung eines zusammenhängenden Oberflächenüberzugs über der Oberfläche. f According to the invention, a method for applying a j Coating created on a surface, which consists in that of a liquid coating composition, which at least contains a coating component, a foam is formed with a gas or a vapor, this foam on a surface brought and mechanically at least a significant 'portion of the physical structure of the foam coating comminuted or is broken to form a continuous surface coating over the surface. f
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Überzug s_«as se kann als Überzugskomponente einen -oder mehrere der folgenden lf The coating used in the inventive method s_ "as se can be used as a coating component -or more of the following l f
Stoffe enthalten: f.;Substances contain: f .;
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A. Piastomere oder elastomere Yinylpolymerisate oder Mischpolymerisate, z.B. Polyäthylen, Polyvinylchlorid, PoIy*- . ■ vinylidenchlorid, chloriertes Polyvinylchlorid,/Polymethylmethacrylat, PoIy acrylsäure t Polyvinylalkohol *^^ Polyvinylacetat, Bu tadien-Styrol-Mischpolymerisate, Acrylnitril-Butadien-Styrol-TerpolymeSrlsate, Butadien-Aorylnitril-Mischpolymerisate, Uaturkautaohük, synthetisches Polyisopren, Polybutadien und Butylkautschuk. . . A. Plastomers or elastomeric vinyl polymers or copolymers, for example polyethylene, polyvinyl chloride, poly * -. ■ vinylidene chloride, chlorinated polyvinyl chloride, / polymethyl methacrylate, polyacrylic acid t polyvinyl alcohol * ^^ polyvinyl acetate, butadiene-styrene copolymers, acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymers, butadiene-aorylnitrile copolymers, synthetic butyl rubber, uroprene rubber. . .
B. Kondensationspolymere, gleichgültig, ob thermoplastisch oder nicht, z0Be Aminoplaste,, wie Harnstoft-IOrmaldehyd und Melaminformaldehyd, Phenoplaste, wie Phenol^Mormaldehyd, Polyester und Polyamide,, - :: B. Condensation polymers, regardless of whether thermoplastic or not, z 0 B e aminoplasts, such as urine, often -Iormaldehyde and melamine formaldehyde, phenoplasts, such as phenol ^ Mo rmaldehyde, polyester and polyamides ,, - ::
G. Polysaccharide und Derivate derselben, einschließlich.von: Stärke, Cellulose, Celluloseacetat, Carboxymethylöellüloöei, Äthylcellulose, Pflanzengummis und Pflanzenschleime, wie:a»; B. Mannagummis CZuckergummibaum), wie JohannisbrotguDimi und Gruargurami. :> v/,;-G. Polysaccharides and derivatives thereof, including : starch, cellulose, cellulose acetate, carboxymethyl oil oil, ethyl cellulose, vegetable gums and vegetable mucilages such as: a » ; B. Manna gums (sugar gum tree), such as carob gourami and gruar gourami. :> v / ,; -
D. !Tierische und pflanzliche Proteine, wie z.B. Casein und-. Gelatine. - ; -D.! Animal and vegetable proteins, such as casein and -. Gelatin. -; -
• E. Anorganische Polymerisate, wie z.B. Alkali- und Brdalkali* • silikate und Tonerden. ;• E. Inorganic polymers such as alkali and bradalkali * • Silicates and clays. ;
.. iiilioiumorganigche Polymerisate ,.. iiilioiumorganigche polymers,
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wc .toilet.
G. Synthetische und natürliche Wachse, wie z.B» Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs, Halogenwachse, Bienenwachs und Garnaubawachs.G. Synthetic and natural waxes, such as »paraffin wax, microcrystalline wax, halogen waxes, beeswax and Garnauba wax.
H. Kolophonium und Kolophoniumderivate, z.B„ hydriertes Kolophonium. H. Rosin and rosin derivatives, e.g., hydrogenated rosin.
I. !Trocknende und halb-trooknende Öle, wie z.B. Leinsamenöl, dehydratisiertes Rizinusöl, Tungöl, Oiticicaöl und Pentaerythrittetralinoleat. I.! Drying and semi-drying oils, such as linseed oil, dehydrated castor oil, tung oil, oiticica oil and pentaerythritol tetralinoleate.
|E. Mögliche Reaktionsmassen, z.B. Epoxyharze in Kombination mit Polyamiden, Polyaminen oder Polyestern.| E. Possible reaction materials, for example epoxy resins in combination with polyamides, polyamines or polyesters.
die Überzugskomponente gewöhnlich flüssig ist, kann sie ohne Zugabe irgendeiner flüchtigen Flüssigkeit verwendet wer- , den, Jedoch unter Zusatz von anderen gewünschten Stoffen, wie. 'H.B, oberflächenaktiven Mitteln und Pigmenten.the coating component is usually liquid, it can be used without adding any volatile liquid, den, but with the addition of other desired substances, such as. 'H.B, surfactants and pigments.
"I"I.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist ,jedoch besonders auf Überzugsmassen auf der Basis von Wasser anwendbar, beispielsweise in Form einer Polymerisatlatex. Bs kann ebenfalls zur Anbringung von Überzügen aus Massen verwendet werden, in denen das flüssige Medium ein organisches Lösungsmittel darstellt, in dem das Bindemittel entweder gelöst, disper^iert oder emulgiert vorliegt.The method according to the invention is, however, particularly applicable to coating compositions applicable on the basis of water, for example in the form of a polymer latex. Bs can also be used for attachment be used by coatings made of masses in which the liquid medium is an organic solvent, in in which the binder is either dissolved, dispersed or emulsified is present.
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• Zusätzlich zum Binder und dem flüssigen Medium kann die Überzugsmasse a-uch andere Bestandteile enthalten, beispielsweise oberflächenaktive Mittel, Pigmente, Füllstoffe, Farbstoffe, und Dampfphasenkorrosionsinhibitoren je nach der beabsiehtigten Verwendung. Besonders vorteilhaft ist es, Massen auf der Basis von Wasser zu verwenden, die ein oberflächenaktives Mittel enthalten, da das letztere bei der Schaumbildung von Wert ist. Das oberflächenaktive Mittel kann anionisch, kationisch, ionisch oder amphoter sein, je nach der Art der anderen Bestandteile der Masse* • In addition to the binder and the liquid medium, the coating composition can also contain other components, for example surfactants, pigments, fillers, dyes, and vapor phase corrosion inhibitors depending on the intended one Use. It is particularly advantageous to use compositions based on water that have a surface-active substance Agent included as the latter is of value in foaming. The surfactant can be anionic, cationic, be ionic or amphoteric, depending on the nature of the other constituents of the mass *
Um die Viskosität der Überzugsmasse zu verbessern, kann sie ■ ein oder mehrere Verdickungsmittel enthalten einschließlich von Substanzen, die sonst als Bindemittel wirken, wie Z0B* •Polyvinylalkohol und die Gummis.In order to improve the viscosity of the coating compound, it can ■ contain one or more thickeners including substances that otherwise act as binders, such as Z 0 B * • polyvinyl alcohol and the rubbers.
Die relativen Anteile der verschiedenen Komponenten der Überzugsmasse hängen von der Art und der Funktion des gewünschten Überzugs ab. ■ -The relative proportions of the various components of the coating composition depend on the type and function of the desired Coating. ■ -
Um die Überzugsmasse i*n eine Schaumstruktur zu überführen, wird sie der Einwirkung eines Gases oder Dampfes bei Normal- oder Überdruck unterworfen. Für die meisten Zwecke stellt luft ein geeignetes Gas dar. Je.doch können auch andere Gase sowie Dämpfe verwendet werden.. Beispielsweise kann man, wenn die Überzugs-* masse sauerstoffempfindlich ist, ein Inertgas, wie Stickstoff oder K-ohlenüioxyd,, verwenden, Zu den anderen Gasen, die ver-In order to convert the coating compound into a foam structure they are subjected to the action of a gas or vapor at normal or overpressure. For most purposes air is hiring suitable gas. However, other gases and vapors can also be used can be used .. For example, if the cover * mass is sensitive to oxygen, an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide, to the other gases
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wendet werden können, gehören Fluor- und Chlorfluoralkane und -oycIoalkane. Wahlweise kann das Gas auch in situ durch Umset-, zung von zwei oder mehr Substanzen gebildet werden, z.B. durch Säure/Alkali-Systeme.can be applied include fluoro and chlorofluoroalkanes and -oycIoalkanes. Optionally, the gas can also be used in situ by conversion, formation of two or more substances, e.g. by acid / alkali systems.
Die Überzugsmasse wird vorzugsweise auf mindestens das' Doppelte und vorteilhaft auf mindestens das Vierfache des ursprünglichen Volumens geschäumt. Der Bereich des Zwei- bis Zehnfachen des TJrsprungsvolumens ist gut brauchbar. Die Überzugsmasse kann mit allen üblichen Mitteln geschäumt werden, z.B. mit einem der Mischer, die in der Expansionskautschuk-Industrie zur Herstellung von Kautschukschäumen verwendet werden. Vorzugsweise ist der Schaum praktisch unbeweglich.The coating composition is preferably at least twice and advantageously foamed to at least four times the original volume. The range of two to ten times the The original volume is usable. The coating mass can be foamed with all usual means, e.g. with one of the mixers used in the expansion rubber industry be used by rubber foams. Preferably the foam is practically immobile.
Bei einer endlosen Bahn, wie z.B. Papier oder Pappe, wird der Schaum vorzugsweise auf die Oberfläche angebracht und durch ein Messer oder eine Kante, die sich quer über die Breite der Bahn erstreckt, zerkleinert bzw. zerstört. Bin Beispiel für ein derartiges Mittel ist eine Hinterkante (vgl. Tappi, 43, Nr.2, Seite 200 A). Wahlweise können auch eine Schlitzdüsenauftragsmaschine, Walzen, ein Meyer-Stab oder ein hin und hergehendes Bürstenauftragsgerät verwendet werden. Aber welche Mittel zur J Aufbringung des Schaums auch verwendet werden, es muß unbedingt ein wesentlicher Teil der Schaumstruktur mechanisch zerkleinert werden. Wenn daher eine Hinterkante oder Klinge verwendet wird, sollte sie so eingestellt werden, daß der Schaum unmöglich unter der Kante oder Klinge durchtreten und herauskommen kann,In the case of an endless web, such as paper or cardboard, the Foam preferably applied to the surface and by a knife or edge that extends across the width of the web extends, crushed or destroyed. I am an example of such a thing The middle is a rear edge (see Tappi, 43, no.2, page 200 A). Optionally, a slot nozzle application machine, Rollers, a Meyer rod, or a reciprocating brush applicator can be used. But what means to J Application of the foam can also be used; it is essential that a substantial part of the foam structure is mechanically crushed will. Therefore, if a trailing edge or blade is used, it should be adjusted so that the foam is impossible to get under the edge or blade can pass through and come out,
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ohne teilweise zerstört zu werden, für praktische Zwecke .sollte die Kante oder Klinge so eingestellt werden, daß die überziehende Kante in physikalischer Berührung mit der-Oberfläche der Bahn steht, die zu überziehen ist, wenn man wünscht, praktisch den ganzen Schaum zu zerkleinern, in ähnlicher Weise können auch Walzen und Mayer-Stäbe in der Praxis anwendet werden. without being partially destroyed, for practical purposes. the edge or blade should be adjusted so that the covering edge is in physical contact with the surface the web which is to be covered if it is desired to comminute practically all of the foam, in a similar way rollers and Mayer rods can also be used in practice.
Bs muß jedoch darauf hingewiesen werden, daß es nicht aotwendig ist, praktisch den ganzen ■■ Schaum zu zerkleinern, daß es jedochIt must be pointed out, however, that it is not necessary is to crush practically all of the foam that it does
ein/ :a/ :
wichtig ist, daß/Signifikanter Teil zerstört.wird, um eine annehmbare Bedeckung der Oberfläche zu erhalten. So verbleibt bei einer Hinterkante in Berührung mit der Oberfläche sehr wenig Schaum, nachdem die Oberfläche die Kante des Auftraggerätes passiert hat. Die Hinterkante 'kann jedoch so eingestellt werden, daß beispielsweise 5 bis 50.$ des Schaums unter dem Auftragegerät durchtreten können, und dieser restliche Schaum wird danach durch andere Mittel, z.B. durch physikalisches Zusammenbrechen, zerstört. Dies kann von Vorteil sein beim Überziehe» von Krepp-Papier, _-;It is important that / a significant part is destroyed in order to achieve an acceptable level Obtain coverage of the surface. So remains a trailing edge in contact with the surface very little Foam after the surface has passed the edge of the applicator. However, the trailing edge 'can be set so that that, for example, 5 to 50. $ of the foam can pass under the applicator, and this remaining foam becomes then by other means, e.g. by physical collapse, destroyed. This can be an advantage when pulling over » of crepe paper, _-;
, Obwohl es für viele Anwendungsartin praktisch ist, die Anbringung des Schaume und Bewirkung eiijler mindestens teilweis en Zerstörung durch ein einziges Mittel i wie z.B. eine Hinterkante, ,vorzunehmen, ist/es nicht wesentlich. So kann der Schaum suf . dl® Oberfläoh® mittels einer Bakel oder Hinterkante angebracM Wfrdin, äi® in einem solchen Abataad von der zu Überziehenden gesetzt wurde, daß sine gleichmäßige dohaumschioht, Although it is convenient for many Anwendungsartin, eiijler at least partially facing en destruction by a single means, such as i, to make the attachment of the foams and effecting a trailing edge is / is not essential. So the foam can suf. dl® Oberfläoh® by means of a bakel or rear edge attached to Wfrdin, äi® was placed in such an abataad by the person to be covered that it was evenly doused
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auf der Oberfläche gebildet wird. Die Schaumschicht kann man dann teilweise physikalisch zusammenbrechen lassen, ehe ein signifikanter Anteil des Bestes mechanisch zerstört wird, z. B. mit einer-Hinterkante.is formed on the surface. The foam layer can then partially collapse physically before a significant proportion of the best is mechanically destroyed, e.g. B. with a trailing edge.
Ss ist klar, daß das erfindungsgemäße Verfahren auf einzelneIt is clear that the method according to the invention can be applied to individual
• Platte», wie z.B. Gipspappe und Harzpappe, angewendet werden kann. . " .• Board, such as plasterboard and resin board, can be used can. . ".
Der Schaum wird der Überzugsauftragsvorrichtung vorteilhaft über eine verzweigte Rohrleitung zugeführt, wobei das Volumen des daraus austretenden Schaums entsprechend der Aufnahme der Masse durch die Oberfläche, die überzogen werden soll, geregelt wird.The foam is advantageously fed to the coating application device via a branched pipeline, the volume of the foam emerging therefrom according to the absorption of the mass by the surface that is to be coated will.
Bs"kann sich als notwendig erweisen, insbesondere, wenn eine endlose Bahn überzogen wird, die Oberfläche mindestens zweimal: zu überziehen f um einen Überzug mit den gewünschten Eigenschaf jten zu erhalten. In diesem Fall können zwei oder mehr Auftrags vorrichtungen'in Reihe verwendet werden mit einem entsprechenden Intervall zwischen ihnen, um ein zufriedenstellendes Trockjnen aus dem vorhergehenden Beschichtungsarbeitsgang zu erhalte?!.Bs "may prove to be necessary, particularly when a continuous web is coated at least twice the surface: jth a coating having the desired properties sheep to obtain f to coat In this case, two or more contract may be used vorrichtungen'in row. with an appropriate interval between them in order to obtain a satisfactory drying from the previous coating operation?!.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft bei einer Papier- odtr Pappherstellungsmasohine verwendet werden, um es möglich The method according to the invention can advantageously be used in a paper or cardboard manufacturing machine to make it possible
• ιu atftohen, eine flüssige Überzugsmasse an irgendeiner Stelle• ιu atftohen, a liquid coating mass at any point
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während oder nach dem Trocknen aufzubringen. Indem die Überzugsmasse auf das Papier in Form eines Schaums anstelle in ''Form einer Flüssigkeit aufgebracht wird, kann eine sorgfältigere Regelung erhalten werden. So müssen z.B. die meisten Überzugsmassen während der Anwendung beweglich gehalten werden, um ein Absetzen zu verhindern, und wenn das Papier reißt, ist es schwierig, die Flüssigkeit infolge ihrer Beweglichkeit zu kontrollieren. Wenn andererseits ein. Heißen bei Anwendung eines Schaums erfolgt, kann die Anwendung des Schaums durch ein Ventil beendet werden und die Maschine- wieder in Gang gebracht werden, ohne daß man sich irgendwelche Sorgen über die. Beweglichkeit des Schaums zu machenbraucht. Wenn das Papier oder die" Pappe auf der Maschine überzogen wird, so erübrigt ■sich/offensichtlich ein getrennter Überzugsarbeitsgang. Dies ist hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens von Bedeutung* to be applied during or after drying. By applying the coating composition to the paper in the form of a foam instead of in '' Form of a liquid is applied, more careful regulation can be obtained. For example, most of them have to Coating masses are kept mobile during application to prevent settling and if the paper tears, it is difficult to control the fluid due to its mobility. If on the other hand a. Hot when used a foam takes place, the application of the foam can be carried out a valve can be stopped and the machine started up again without you having to worry about that. Mobility of the foam needs to be made. When the paper or the cardboard is coated on the machine, a separate coating operation is obviously unnecessary. This is important in terms of the economic efficiency of the process *
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■^as erfindungsgemäße Verfahren ist von Vorteil beim Überziehen von Papier, um verhältnismäßig dünne Spezialeffekttiberauge zu erhalten, z.B. bei der Anwendung von leicht-gewichtigen Tonerdeüberzügen auf ein Unterlagepapier von hohem mechanischen Pulpegehalt zur Verbesserung seiner Helligkeit; bei der Anwendung von leichtgewichtigen,·undurchsichtigmachenden Überzügen (die beispielsweise Titandioxyd enthalten), ^as Verfahren findet auch bei der Herstellung von beschichteten Papieren für lithographische Drucke Anwendung und beim Beschichten von Zeitungs-' papier mit pigmentierten Überzugsmassen, z.B. mit pigmentiertenThe method according to the invention is advantageous when coating of paper to make relatively thin special effects tiber eyes preserved, e.g. when using light-weight alumina coatings on a backing paper with a high mechanical pulp content to improve its brightness; when using lightweight opaque coatings (the e.g. contain titanium dioxide), ^ as process takes place Also used in the production of coated papers for lithographic prints and in the coating of newspaper ' paper with pigmented coating compounds, e.g. pigmented
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Stärkepasten, um Oberflächen zu erhalten, die verbesserte Druck-. Starch pastes to obtain surfaces that have improved printing.
eigenschaften aufweisen.have properties.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch von besonderem Wert bei der Beschichtung von Kartonpappe mit wäßrigen Emulsionen von Polyvinylidenchlorid, um wasserdampfbestandige Überzüge zu erhalten.The process according to the invention is also of particular value when coating cardboard with aqueous emulsions from polyvinylidene chloride to coatings that are resistant to water vapor to obtain.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden die folgenden Beispiele lediglich zur Veranschaulichung angegeben. Soweit nicht anders angegeben, beziehen sich die !Teile immer auf das Gewicht.For a better understanding of the invention, the following examples are given by way of illustration only. So far Unless otherwise stated, the parts always relate to weight.
Seispiel 1Example 1
Dieses Beispiel zeigt, daß-das Verschäumen einer thermoplastischen Emulsion ihre wirtschaftliche Anwendung auf die rauhe und^bsorbierende Rückseite einer weiß ausgekleideten Spankartonpappe ,ermöglicht.This example shows that the foaming of a thermoplastic Emulsion their economic application on the rough and ^ absorbent back of a white-lined chipboard , made possible.
s wurde eine Emulsion einer wäßrigen Polyvinylidenchloridlatex verwendet, die bisher schwierig anzuwenden war infolge ihrer ausgeprägten Neigung zum Schäumen. Zur Stabilisierung des erhaltenen Schaums wurde der latex eine Lösung von Polyvinylalkohol zugesetzt. Duron Einschlagen, mit Luft wurde aus dieser Masse ein stabiler Schaum mit dem Vierfachen des ursprünglichen Volumens der Mischung hergestellt. Der Sohaum wurde auf die Rückseite einer weiß'ausgekleideten Spanpappe angebracht unter Verwendung einet Meyer-Stabes ΪΓγ· 4. Der »Überzug war extrem leicht und eeigte kein Werfen oder KrauseinIt became an emulsion of an aqueous polyvinylidene chloride latex used, which was previously difficult to apply due to its pronounced tendency to foam. For stabilization of the foam obtained, the latex became a solution of polyvinyl alcohol added. Wrapping in Duron, with air, turned this mass into a stable foam four times the original Volume of the mixture made. The foam was placed on the back of a chipboard lined with white attached using a Meyer rod ΪΓγ · 4. The “The coating was extremely light and didn't have to be thrown or puckered
009848/1447 UD OWNAi. 009848/1447 UD OWNAi.
und andere Schwierigkeiten, die normalerweise auftreten, wenn wäßrige Überzüge auf absorbierende Oberflächen gebrächt werden. Mehrfache Überzüge wurden ebenfalls hergestellt.and other difficulties that usually arise when aqueous coatings are applied to absorbent surfaces. Multiple coatings were also made.
So wurde, eine Reihe von beschichteten Pappen hergestellt, die zwischen T und 5 Überzüge aufwiesen. Diese wurden auf Überzugsgewicht, Beständigkeit gegen Ölsäure bei 800C und .auf Wasserdampfdurchlässigkeit untersucht und dabei folgende Ergebnisse' erhalten:A number of coated paperboards were produced with between T and 5 coatings. These were tested for coating weight resistance to oleic acid at 80 0 C and .on water vapor permeability and thereby receive the following results':
Anzahlnumber
der Überzügethe coatings
2 3 42 3 4
. ■ 5.. ■ 5.
Überzugs gewicht 2 Coating weight 2
Waastrdanigf (trop, Ölsäure bei 80 0 feuchtigkeit)Waastrdanigf (trop, Oleic acid at 80 0 humidity)
3,53.5
9 109 10
1 Std. 30 Hin.
3 Std. ΙΟ Min.1 hour 30 Hin.
3 hours ΙΟ min.
sehrvery
große
Beständigkeitsize
resistance
1939 garn1939 yarn
423 garn423 yarn
47 gsm47 gsm
28 gsm28 gsm
12 gsm12 gsm
Die in diesem Beispiel verwendete Masse besaß folgende Zusammensetzung: The composition used in this example had the following composition:
Alcotex 99/3O 1V 10 Teile ; Alcotex 99 / 3O 1 V 10 parts ;
Polidene 901 2^ ' 125 TeilePolidene 901 2 ^ '125 parts
1) Wäßriger Polyvinylalkohol, 10 $> Feststoffe, Molekulargewicht 70-80.000;1) Aqueous polyvinyl alcohol, $ 10> solids, molecular weight 70-80,000;
2) Polyvinylidenchloridemulsions 50 fo Feststoffe; enthält ein gemischtes System von anionischen und nloht-ionischen ober-2) polyvinylidene chloride emulsion s 50 fo solids; contains a mixed system of anionic and non-ionic super-
. flächenaktivQji Mitteln, ■. surface activeQji means, ■
BADBATH
009848/14 47009848/14 47
Seispiel 2Example 2
Dieses Beispiel soll zeigen, daß geschäumte Versionen von pigmentierten Papierüberzugsmassen sehr leicht auf eine schwache wasserempfindliche Bahn von Zeitungspapier angewendet werden können.This example is intended to show that foamed versions of pigmented paper coatings are very easily applied to a weak water-sensitive sheet of newsprint can.
Eine Überzugsmasse, die aus Kaolin, Casein und einer Styrol-Butadien-Mischpolymerisatlatex hergestellt worden war, wurde mit Luft auf das Vierfache ihres ursprünglichen Volumens geschäumt, ohne daß sonstige Zugaben erfolgten. Dieser Schaum wurde auf .Zeitungspapier gebracht mittels einer Hinterklingenvorrichtung, mit der eine Iaborüberzugsaufbringungsmaschine ausgerüstet war. Hierbei wurde eine geschlossene Papierschleife verwendet, ao daß mehrfache Überzüge auf das Zeitungspapier in rascher Folge durch wiederholtes Durchlaufen des Hinterklingengerätes angebracht werden konnten.A coating compound consisting of kaolin, casein and a styrene-butadiene copolymer latex was made, was foamed with air to four times its original volume, without any other additions. This foam was applied to newsprint by means of a rear blade device, with which a laboratory coating application machine was equipped. A closed paper loop was used here, including multiple coatings on the newsprint could be attached in quick succession by repeatedly going through the rear blade device.
So wurden Proben hergestellt, die 1 bis 5 Überzüge, wie oben beschrieben, aufgebracht erhielten. Diese wurden auf Überzugsgewicht und Druckqualitäten unter/sucht, wobei folgende Ergeb-: Samples were thus prepared which received 1 to 5 coats applied as described above. These were examined for coating weight and print quality, with the following results:
nisse erhalten wurden: snits were obtained: s
ÜberzugsgewichtCoating weight
Beispiel 3Example 3 . ' ■. '■
■Diesee Beispiel zeigt, daß ein Schaum aus einer ansonsten .' üblichen Überzugsmasse--auf Stärkebasis nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zufriedenstellend unter Verwendung einer Hinterklingenvorrichtung, die mit einer laborüberzugsauftragsmaschine verbunden war, aufgebracht werden kann. ■■ This example shows that a foam consists of an otherwise. ' customary coating composition - based on starch by the method according to the invention satisfactorily using a Rear blade device using a laboratory coating application machine was connected, can be applied. ■
Eine Masse aus 40 Teilen Ton, 8 Teilen Stärke, 52 Teilen Wasser und 0,03 Teilen Schäummittel wurde auf das !Fünffache des ursprünglichen Volumens verschäumt und auf eine Anzahl verschiedener Papiere, wie oben beschrieben, angewendet. Man erhielt so gleichmäßige Überzüge mit guter Deckkraft. "A mass of 40 parts clay, 8 parts starch, 52 parts water and 0.03 part foaming agent was! five times the original Foamed in volume and applied to a number of different papers as described above. One received such even coatings with good coverage. "
"4,"4,
Das in diesem und den folgenden Beispielen verwendete Schäummittel war eine 10^-ige wäßrige Lösung von 75 $-igem wäßrigen Natriumlaury!sulfat.The foaming agent used in this and the following examples was a 10% aqueous solution of 75% aqueous Sodium Lauryl Sulphate.
Dieses Beispiel zeigt die Verwendung des erfindungagemäßen Verfahrens zur Aufbringung von Überzügen mit großer Deckkraft.This example shows the use of the method according to the invention for the application of coatings with high coverage.
Aus 35 Teilen Titandioxyd, 35 Teilen Wasser, 25 Teilen Acrylharz emulsion, 5 Teilen Farbstoff und 0,03 Teilen Schäummittel wurde eine pigmentierte Masse hergestellt, die auf das Fünffa- * ehe ihres ursprünglichen Volumens verschäumt und auf einer laborübe rzugs auf bringungamasohine, wie in Beispiel 3 beschrieben, auf ungebleichtes Kraftpapier und andere Papiere aufgebracht wurde. Die beiJöen Versuchen erhaltenen Produkte zeigten eine 'From 35 parts of titanium dioxide, 35 parts of water, 25 parts of acrylic resin emulsion, 5 parts of dye and 0.03 part of foaming agent a pigmented mass was produced, which is based on the five-fold * before their original volume is foamed and on a laboratory exercise pull on application mazohine, as described in example 3, applied to unbleached kraft paper and other papers became. The products obtained in Jöen's experiments showed a '
009848/1447 BADOR1G1NAU 009848/1447 BADOR 1 G 1 NAU
gleichmaßige Bedeckung, und die Deckkraft der Überzüge, insbesondere der auf das Kraftpapier aufgebrachten, war ausreichend, um die starke Untergrundfärbung dieses Papiers zu maskieren. uniform coverage, and the opacity of the coatings, in particular the one applied to the kraft paper was sufficient, to mask the strong background coloring of this paper.
Dieses Beispiel zeigt, wie Beispiel 3, die Anwendung eines Tonüberzugs auf Papier, wobei jedoch ein anderer Binder, nämlich Polyvinylalkohol, verwendet wird. Diese Bindemittel ist besonders für die Herstellung von Schäumen gemäß der Erfindung geeignet«This example shows, like example 3, the application of a clay coating to paper, but with a different binder, namely Polyvinyl alcohol is used. This binder is particularly useful for the production of foams according to the invention suitable"
Aus 15 bis 35 Teilen Kaolin, 85 bis 65 Teilen Wasser, 1,2 bis 2,8 Teilen Polyvinylalkohol mittlerer Viskosität und 0,03 bis 0,15 Teilen Schäummittel wurde eine pigmentierte Masse hergestellt, die auf das Sechs- bis Zehnfache ihres ursprünglichen Volumens verschäumt und auf verschiedene Papiere im Trocknungsabschnitt einer Papierherstellungsmaschine aufgebracht wurde, From 15 to 35 parts of kaolin, 85 to 65 parts of water, 1.2 to 2.8 parts of medium viscosity polyvinyl alcohol and 0.03 to 0.15 parts of foaming agent produced a pigmented mass, which has been foamed to six to ten times its original volume and applied to various papers in the drying section of a papermaking machine,
welcher und zwar mittels einer Hinterklinge, an "*«r Stelle die Schäume im wesentlichen zerstört wurden und ein dünner gleichmäßiger Überzug gebildet wurde. Auf dem verbleibenden Teil des Trocknungsabschnittes wurde die Trocknung vervollständigt.which by means of a rear blade, in place of the foams were substantially destroyed and a thin, uniform coating was formed. On the remaining part of the drying section drying was completed.
^eispiel 6^ example 6
Dieses Beispiel erläutert die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für einen ganz anderen Zweck, d.h. zur Herstellung von trennfähigen Überzügen auf Papier. Hierzu wurde eine reakt ions fähige Hasne verwendet.This example illustrates the use of the method according to the invention for a completely different purpose, i.e. for production of separable coatings on paper. For this purpose, a react ions capable hasne used.
009848/I "4 47 - . BAD ORIGINAL009848 / I "4 47 -. BAD ORIGINAL
■■■■■'- 17 -■■■■■ '- 17 -
Aus folgenden Bestandteilen wurde eine Mischung hergestellt;A mixture was prepared from the following ingredients;
Silikonharz 'Silicone resin '
(40^-ige wäßrige Emulsion) . 5,70 Teile(40 ^ aqueous emulsion). 5.70 parts
Katalysator 2) 1,14 "Catalyst 2) 1.14 "
Schäummittel 2,28 "Foaming agent 2.28 "
CMG-Lösung Λ i». 68,28 »CMG solution Λ i ». 68.28 »
Y/asaer 22,60 "Y / asaer 22.60 "
1) MS 2218 der Midland Silicones ltd, .1) MS 2218 from Midland Silicones ltd,.
2) MS 2230 " " it n2) MS 2230 "" it n
Diese Mischung wurde auf das Mnf- bis Zehnfache ihres Ursprungsvolumens verschäumt und nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren auf Kraftpapiere aufgebracht. Man erhielt so ausreichende Trenn eigenschaft en bei tJberzugsgewich- — ten,.die unter denen liegen, die bei den üblicheren Verfahren erhalten werden. Unter "Trenneigenschaften" wird die Verminderung der Reibung zwischen der Oberfläche und Substanzen, die mit ihr in Berührung kommen, verstanden,This mixture was foamed to between five and ten times its original volume and according to that described in Example 2 Process applied to Kraft papers. One received so sufficient separation properties at the cover weight - that are below those of the more common methods can be obtained. Under "release properties" is the reduction in friction between the surface and substances that come into contact with her, understood,
Aus 2 Teilen hochviskoser Carboxymethylcellulose, 98 Teilen Wasser und 0,03 Teilen Schäummittel wurde eine Mischung hergestellt und auf das Siebenfache ihres Ursprungsvolumens verschäumt und auf Pa.pier im Trocken ab schnitt einer Papierherstellungsmaschine, wie in Beispiel 5 beschrieben, aufgebracht. Auf diese Weise wurden gleichmäßige Überzüge von OarboxymothylcellLilose erhalten,Made from 2 parts of highly viscous carboxymethyl cellulose, 98 parts A mixture was made up of water and 0.03 part of foaming agent and foamed to seven times its original volume and on paper in the dry section of a papermaking machine, as described in Example 5, applied. To this There were even coatings of OarboxymothylcellLilose obtain,
BAD i BAD i
009848/1447009848/1447
Eine Anzahl verschiedener wasserlöslicher Farbstoffe, die normalerweise den Holländern von Papiermaschinen zugesetzt werden, wurden zu Mischungen derartiger Carboxymethylcellulosen zugesetzt. Diese Zugaben bestätigten die Gleichmäßigkeit der Aufbringung der Carboxymethylcellulose und zeigten gleichzeitig die Brauchbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Oberflächenfärbung von Papier mit wasserlöslichen Farbstoffen.A number of different water soluble dyes that normally added to the Dutch paper machine, have been added to mixtures of such carboxymethyl celluloses. These additions confirmed and demonstrated the uniformity of the application of the carboxymethyl cellulose the usefulness of the method according to the invention for the surface coloring of paper with water-soluble dyes.
Aus 10 Teilen eines wäßrigen Sirups von Harnstoff-Formale^hydharzvorkondensat (50 i> Feststoffe), 90 Teilen Wasser und 0,03 Teilen Schäummittel wurde eine Lösung hergestellt und auf das Siebenfache ihres ursprünglichen Volumens verschäumt und auf -Papier im Trocknungsabschnitt einer Papierherstellungsmaschine aufgebracht, wie in Beispiel 5 beschrieben. Um die Gleichmäßigkeit der Behandlung zu zeigen, wurde eine geringe Menge wasserlöslicher Farbstoff zugesetzt. Das erhaltene Papierprodukt wi0s eine stark erhöhte Oberflächenkohäsion auf.Of 10 parts of an aqueous syrup of urea-formals ^ hydharzvorkondensat (50 i> solids), 90 parts of water and 0.03 parts of foaming agent A solution was prepared and foamed to seven times its original volume and applied to -paper in the drying section of a papermaking machine, as described in Example 5. A small amount of water-soluble dye was added to demonstrate the uniformity of the treatment. The paper product obtained has a greatly increased surface cohesion.
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
009848/1447009848/1447
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0 0 9 8 4 8 / .1 U 7 BATH ORIGINAL
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