DD226319A1

DD226319A1 - METHOD FOR PRODUCING DUENNER DECORATIVE COATING MATERIALS

Info

Publication number: DD226319A1
Application number: DD26561684A
Authority: DD
Inventors: Rolf Nicke; Bernd Thiele; Monika Tappe; Werner Lorenz; Gerhard Kluge; Bernd Opitz; Dieter Mueller
Original assignee: Heidenau Zellstoff & Papier
Priority date: 1984-07-25
Filing date: 1984-07-25
Publication date: 1985-08-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung duenner dekorativer Beschichtungsmaterialien fuer die Oberflaechenbeschichtung von Werkstoffen auf Holzbasis. Sie hat sich die Aufgabe gestellt, bei der Herstellung der betreffenden Beschichtungsmaterialien die Papierstoffzusammensetzung so zu veraendern, dass ein rasches Impraegnieren der Papiere mit zur Verfestigung geeigneten Mitteln erfolgt und die resultierenden Duennschichtfolien ohne Einbusse der optischen Eigenschaften bei geringen Polymergehalten hohe Spaltfestigkeit und Oberflaechenguete besitzen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass ein voluminoeses Spezialpapier mit physikalisch trocknenden Polymerloesungen impraegniert und anschliessend lackiert wird.The invention relates to a method for producing thin decorative coating materials for the surface coating of wood-based materials. The object of the invention is to change the composition of the paper stock in the production of the respective coating materials in such a way that the papers are rapidly impregnated with agents suitable for solidification and the resultant sheet films have high nip strength and surface properties without loss of optical properties at low polymer contents. According to the invention, the object is achieved in that a voluminoeses special paper is impregnated with physically drying polymer solutions and then painted.

Description

Verfahren zur Herstellung dünner dekorativer Beschichtungsmaterialien Process for the preparation of thin decorative coating materials

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung dünner dekorativer Beschichtungamaterialien auf der Basis von mit speziellen Polymeren imprägnierten Papieren für die Qberflächenbeschichtung von Werkstoffen«The invention relates to a process for producing thin decorative coating materials based on papers impregnated with special polymers for the surface coating of materials «

Characteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, plattenförmige Bauteile auf Holzbasis mit dekorativen Beschichtungsmaterialien auf der Basis von speziellen saugfähigen Dekorpapieren mit einer Masse pro Flächeneinheit im Bereich von 80 - 100 g/m zu veredeln. Diese Dekorpapiere werden unbedruckt oder bedruckt zur Erzielung des erwünschten Gebrauchswertes mit entsprechenden Kunstharslösungen getränkt. Dazu werden vor allem Lösungen ungesättigter Polyesterharze oder Aminoplastharze verwendet. Die so hergestellten Dekorfolien haben den großen Nachteil, daß sie einmal auf Grund ihrer relativ hohen Masse pro Flächeneinheit einen hohen Einsatz von Zellstoff und Füllstoffen erfordern und zweitens ihren Gebrauchswert erst besitzen, wenn ein Testharzgehalt von ca. 30 - 50 % erreicht wird. Für Bauteile, die keinen hohen Ansprüchen bzw. Belastungen unterliegen, ist dieser hohe Materialainsatz nicht gerechtfertigt. Sine einfache Reduzierung der Masse pro Flächeneinheit des Dekorpapieres resultiert in Dekorfolien mit ungenügender Deckkraft. Ein Wegfall derIt is known to refine plate-shaped components based on wood with decorative coating materials based on special absorbent decorative papers with a mass per unit area in the range of 80 - 100 g / m. These decorative papers are printed unprinted or printed to achieve the desired utility value with appropriate Kunstharslösungen. In particular, solutions of unsaturated polyester resins or amino resins are used for this purpose. The decorative films produced in this way have the great disadvantage that they require a high use of pulp and fillers due to their relatively high mass per unit area and secondly their usefulness only when a test resin content of about 30-50 % is achieved. For components that are not subject to high demands or loads, this high material usage is not justified. A simple reduction in mass per unit area of decor paper results in decorative films with insufficient opacity. An omission of the

Imprägnierung und der alleinige Auftrag eines Lackea würde zu Folien mit unzureichender Spaltfestigkeit führen· Bekanntermaßen wurden daher aogenannte Mikrofolien entwickelt, die mit relativ geringem Materialeinsatz die gewünschten Effekte bringen sollen. Ein Verfahren zur Herstellung derartiger Mikrofolien geht von hochdichten Papieren aus, die mit einer Harz- bzw· Lackschicht beschichtet werden· Die so hergestellten Folien haben zwar eine ansprechende Oberflächengüte, aber die Spaltfestigkeit ist auch hier ungenügend· Ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Mikrofolie geht wiederum von hochverdichteten Papieren aus, die mit einem Speziallack versehen werden, der unter Einwirkung von Druck und Wärme in das Papier eindringen und dort eine chemisch-physikalische Umwandlung des Papiergefüges bewirken soll. Aber auch diese Mikrofolien erreichen noch nicht die geforderten Spaltfestigkeiten, da der Lack nicht den gesamten Papiarquerschnitt durchdringt· Außerdem ist durch das Bindringen des Lackes während der Druck- und Wärmebehandlung ein Abfall der Opazität zu verzeichnen, da die Füllstoffteilchen in den hochdichten Papieren von vornherein wenig Streuflächen haben und der eindringende Lack weitere Streuflächen blockiert. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist die Anwendung von Druck zum Erreichendes Verfeatigungseffaktas.Impregnation and the sole application of a Lackea would lead to films with insufficient splitting strength. As is known, therefore, acoated microfilms were developed which were intended to bring about the desired effects with relatively little use of material. A process for producing such microfilms is based on high-density papers which are coated with a resin or lacquer layer. The films produced in this way have an attractive surface quality, but the nip strength is also unsatisfactory here. A further process for producing a microfilm is in turn from high-density papers, which are provided with a special varnish, which is to penetrate under the action of pressure and heat in the paper and there cause a chemical-physical transformation of the paper structure. But even these microfilms do not reach the required gap strengths, since the paint does not penetrate the entire Papiarquerschnitt · In addition, by the binding of the paint during the printing and heat treatment, a drop in opacity to record, since the filler particles in the high-density papers from the outset little Streuflächen have and the penetrating paint blocked further scattered surfaces. Another disadvantage of this method is the application of pressure to achieve the effect of the effect.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, materialsparende Beschichtungsmaterialien zu entwickeln, die neben einer guten Oberflächengüte und ausreichender Opazität auch eine hohe innere Festigkeit, insbesondere Spaltfestigkeit, aufweisen·The object of the invention is to develop material-saving coating materials which, in addition to a good surface quality and sufficient opacity, also have a high internal strength, in particular gap strength.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Verfahren zur Herstellung dünner dekorativer Beschichtungsmaterialien die Papierstoffzusammensetzung so zu verändern, daß ein rasches Imprägnieren der Papiere mit zur Verfestigung geeigneten Mitteln erfolgt und die resultierenden Dünnschichten ohne Einbuße der optischen Eigenschaften bei geringen Polymergehalten hohe Spaltfestigkeit und Oberflächengüte besitzen· Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein voluminöses Rohpapier mit einer Masse pro Flächeneinheit von Φ0 - 60 g/m gefertigt wird. Als Faserkomponente wird ein Zellstoffgemisch mit einem hohen Langfaseranteil von meist über 70 % verwendet· Diese Langfasern sollen in Kombination mit den Yerfestigungsmitteln die hohen Folienfestigkeiten bringen, da der Verfestigungaeffekt, bezogen auf eine bestimmte Hilfsffiittelmenge, um so größer ist, je länger die Pasern sind. Das bedeutet auch, daß der Mahlgrad der Zellstoffkomponente relativ niedrig gehalten werden kann, wobei 25 - 30⁰SH zu bevorzugen sind. Da die Zellstoffkomponente eine hohe initiale Festigkeit bewirkt, ist es auch möglich, den Pullst offgehalt hoch zu wählen. Während bei den bisher bekannten Mikrofolien aufgrund der relativ hohen Dichte und des relativ hohen Harzgehaltes die Deckkraft nur durch große Mengen Titandioxid oder andere hochwertige Farbpigmente erreicht werden konnte, die wiederum die Festigkeit nachteilig beeinflussen, ist es bei den erfindungsgemäßen Papieren möglich, mit relativ geringer TiO^-Zugabe oder hohen Püllstoffgehalten zu arbeiten und dabei den Titandioxid-Anteil bzw. den Anteil der Farbpigmente mit hohem Brechungsindex völlig oder anteilmäßig durch Pigmente zu erreichen, die eine geringere Deckkraft als diese besitzen und für normale Dekorpapiere ungeeignet sind, wie z. B. Lithopone oder Kaolin. Die Festigkeit des RohpapieresThe invention is based on the object, in the process for producing thin decorative coating materials to change the paper stock composition so that a rapid impregnation of the papers with suitable means for solidification and the resulting thin films without loss of optical properties at low polymer contents high gap strength and surface quality · The object is achieved in that a voluminous base paper with a mass per unit area of Φ0 - 60 g / m is made. As a fiber component, a pulp mixture with a high long fiber content of mostly over 70 % is used · These long fibers in combination with the Yerfestigungsmitteln bring the high film strengths, since the solidification effect, based on a certain amount of auxiliary agent, the larger, the longer the fibers are. This also means that the freeness of the pulp component can be kept relatively low, with 25 - 30 ⁰ SH are preferable. Since the pulp component has a high initial strength, it is also possible to choose the high pulp content. While in the previously known microfilms due to the relatively high density and the relatively high resin content, the opacity could only be achieved by large amounts of titanium dioxide or other high-quality color pigments, which in turn adversely affect the strength, it is possible with the papers of the invention, with relatively low TiO To work or high Püllstoffgehalten to work while the titania content or the proportion of color pigments with high refractive index completely or proportionately to achieve by pigments that have a lower opacity than this and are unsuitable for normal decor papers, such. B. lithopone or kaolin. The strength of the base paper

kann durch den Einsatz konventioneller Verfestigungsmittel, wie z. B. Melamin-Formaldehyd-Harze oder Stärke, weiter erhöht werden. Diese Mittel beeinflussen allerdings ungenügend die Spaltfestigkeit der Dünnachichtfolie. Pur eine hohe.Spaltfeatigkeit ist eine ziemlich gute Verteilung eines polymeren Hilfsmittels über den gesamten Papierquerschnitt in solchen Mengen erforderlich, die durch den normalen Papierherstellungsprozeß nicht eingebracht werden können. Außerdem sollten diese Hilfsmittel wasserunempfindlich sein, damit auch eine geringe Wasserempfindlichkeit der Dünnschichtfolie resultiert· Um eine hohe Spaltfestigkeit und geringe Wasserempfindlichkeit zu erreichen, ist es möglich, übliche Iaiprägnierharse, wie z. B. Melansin-Formaldehyd- oder UP-Harze, in relativ geringen Konzentrationen in das Papier einzubringen· Pur wäßrige Harze ist dann unbedingt ein hochnaßfestes Papier zu verwenden« Diese Harze, die auf wäßriger oder Lösungsmittelbasis sind, erfordern aber zur Aushärtung die Einwirkung von Energie, hauptsächlich in Porm von Wärme, während einer relativ langen Reaktionszeit. Zusätzlich ist das Lösungsmittel zu verdunsten· Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß auch nicht vernichtende und relativ unelastische Polymere zu einer beträchtlichen Pestigkeitsverbesserung, insbesondere Verbesserung der Spaitfestigkeit, führen, wenn das Papier mit Lösungen dieser Polymeren imprägniert wird, wobei Auftragsmengen von weniger als 10 % vollkommen ausreichen· Pur diesen Zweck erwiesen sich viele Polymeren als geeignet, wie z· B. Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Chlorkautschuk, Cyclohesanon-Pormaldehyd-Harze, Cellulosenitrate u. a« Wichtig ist nur, daß diese Polymere als Lösungen und nicht als Dispersionen eingesetzt werden, da nur so eine gute Verteilung im Papierquerachnitt gewährleistet wird. Der Einsatz derartiger Polymerlösungsn in organischen Lösungsmitteln bringt zusätzlich noch die Vorteile, daß der Energiebedarf für die Trocknung wesentlich geringercan by the use of conventional solidifying agents, such as. As melamine-formaldehyde resins or starch, can be further increased. However, these agents insufficiently affect the nip strength of the Dünnachichtfolie. Purely a high gap performance requires a fairly good distribution of a polymeric aid over the entire paper cross section in such amounts that can not be incorporated by the normal papermaking process. In addition, these aids should be insensitive to water, so that a low water sensitivity of the thin film results. · To achieve a high nip strength and low water sensitivity, it is possible to conventional Iaiprägnierharse such. For example, melamine-formaldehyde or UP resins should be incorporated in the paper at relatively low levels. It is then essential to use a highly wet-strength paper. "These resins, which are aqueous or solvent based, require the action of energy to cure , mainly in the form of heat, during a relatively long reaction time. In addition, the solvent is to evaporate. Surprisingly, it has now been found that even non-destructive and relatively inelastic polymers lead to a considerable improvement in pungency, in particular improvement in spaite strength, when the paper is impregnated with solutions of these polymers, with application amounts of less than 10% being complete Sufficient for this purpose, many polymers have proven to be suitable, such as, for example, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, chlorinated rubber, cycloheenone-pormaldehyde resins, cellulose nitrates, and the like. a "It is only important that these polymers are used as solutions and not as dispersions, since only so a good distribution in Papierquerachnitt is guaranteed. The use of such Polymerlösungsn in organic solvents additionally brings the benefits that the energy required for drying much lower

als bei wäßrigen Systemen ist und keine besondere Aushärtungszeit erfordert. Das organische Lösungsmittel kann durch entsprechende Anlagen zurückgewonnen werden, wodurch geringe Umweltbelastungen und ökonomische Einsparungen resultieren· Pur den endgültigen Gebrauch werden die so vorimprägnierten Folien noch mit speziellen Finishlacken, z. B. Nitro- oder Alkydlacken, beschichtet, wobei physikalisch trocknende Lacke zu bevorzugen sind» Da das Papier nicht vollkommen mit Harz gefüllt ist, sondern auch porenreich ist, wird einerseits eine gute Verankerung des Lackes gewährleistet, andererseits aber ein zu starkes Eindringen vermieden, so daß Lackeinsparungen resultieren. Auch bei der Beschichtung der Werkstoffe auf Holzbaais ist die unvollkommene Imprägnierung von Vorteil, da der Klebstoff relativ rasch wegschlagen kann und dadurch eine sehr gute Anfangshaftung erreicht wird.as in aqueous systems and requires no special curing time. The organic solvent can be recovered by appropriate equipment, resulting in low environmental impact and economic savings · Pur final use, the so pre-impregnated films are still with special Finishlacken, z. As the paper is not completely filled with resin, but is also porous, on the one hand a good anchorage of the paint is guaranteed, on the other hand, however, avoided too much penetration, so that paint savings result. Even when coating the materials on Holzbaais the imperfect impregnation is advantageous because the adhesive can break away relatively quickly and thus a very good initial adhesion is achieved.

Diese Dünnschichtfolien können sowohl unifarben als auch mit speziellen Dekordrucken hergestellt werden. Daa Bedrucken kann sowohl vor oder nach der Imprägnierung als auch nach der Lackierung erfolgen.These thin-film films can be produced in both plain colors and with special decorative prints. Daa printing can be done before or after impregnation as well as after varnishing.

embodiments example 1

Auf einer konventionellen Langsiebpapiermaschine wird einOn a conventional fourdrinier machine becomes one

ο Rohpapier mit einem Flächengewicht von 50 g/m aus einer Mischung von 75 % gebleichtem Siefernsulfat- und 25 % Aspensulfat zellstoff mit einem Gemischmahlgrad von 25 - 30° SR gefertigt. Der Füllst offgehalt der Papiere wird auf 12 % eingestellt, wobei nur mit Titandioxid gearbeitet wird. Dieses Papier wird mittels eines Streichaggregates mit einer Lösung von Cellulosenitrat in n-Butylacetat imprägniert, so daß ein Polymergehalt von 2,5 - 3 % resultiert.ο Base paper with a basis weight of 50 g / m made from a mixture of 75 % bleached defoliated sulphate and 25 % aspensulphate pulp with a mixture degree of 25-30 ° SR. The Füllst offgehalt of the papers is set to 12 % , with only working with titanium dioxide. This paper is impregnated by means of a coating unit with a solution of cellulose nitrate in n-butyl acetate, so that a polymer content of 2.5 - 3 % results.

Example 2

Das Papier wird mit dem gleichen Paserstoffgemisch wie Beispiel 1 gefertigt· Als Füllstoff wird eine Mischung aus 5 % TiO₂ und 10 % Lithopone verwendet* Der Pullstoffgehalt wird wiederum auf 12 % eingestellt.The paper is produced with the same mixed pulp mixture as Example 1. The filler used is a mixture of 5 % TiO ₂ and 10 % lithopone. The content of pulp is again adjusted to 12 % .

Dieses Papier wird mit einer Lösung von Polyvinylchlorid in einem Speziallösungsmittel imprägniert, so daß ein Polymergehalt von 3 - 5 % resultiert«This paper is impregnated with a solution of polyvinyl chloride in a special solvent to give a polymer content of 3 - 5%. "

Claims

Brfindungsanspruch

A process for producing thin decorative coating materials for the surface coating of
Materials on Holzbaais, characterized in that a voluminöaea special paper, consisting of 65 - 100 % long-fiber pulp and 0 - 35 % short fiber pulp with a freeness of 25 - 35 ° SR and a mass per area

of 40-60 g / m, impregnated with physically drying polymer solutions and then varnished.

2. A process for the preparation of thin decorative coating materials according to item 1, characterized in that as physically drying polymer solutions solutions of non-crosslinking organic polymers, such as. B · polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, cellulose nitrate,
Chlorinated rubber, inter alia, in suitable organic solvents, such as esters, ketones, aromatics and. a · be used.

3. A process for the preparation of thin decorative coating materials according to item 1, characterized in that also white pigments with less hiding power than
Titanium dioxide, such as. As lithopone and kaolin, can be used as a filler.

4 * Process for the preparation of thin decorative coating materials according to item 1 and 2, characterized in that the polymer content of the paper does not exceed 20 % , and preferably between 3 and β % .