DE102017215373A1

DE102017215373A1 - Stoffgemisch für ein Precoating von Dekorpapieren sowie Verfahren zur Herstellung bedruckten Dekorpapiers in einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE102017215373A1
Application number: DE102017215373.3A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Cordroch; Bystrik Trnovec; Karl-Heinz Hildenbrand
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2017-09-01
Filing date: 2017-09-01
Publication date: 2019-03-07

Abstract

Ein Stoffgemisch für ein Precoating von Dekorpapieren ist wasserbasiert und weist keinen oder einen Anteil kleiner 2,5 Gew.% an organischem Lösungsmittel auf. Weiter umfasst es Siliciumdioxid in Form einer dispergierten Feststoffkomponente mit einem Anteil von 2 bis 16 Gew.% und/oder in Form einer Kolloidlösung mit einem Anteil von 0,3 bis 6 Gew.%, Calciumcarbonat in Festkörperform mit einem Anteil von 1 - 7 Gew.%, ein zwei- oder dreiwertiges Salz als Fällungsmittel mit einem Anteil von 5 bis 15 Gew.%, sowie Bindemittel mit einem Anteil von 0,5 bis 4 Gew.%. Bei der Herstellung bedruckten Dekorpapiers in einer Druckmaschine wird der Bedruckstoff auf dem Bedruckstoffweg zwischen Bedruckstoffvorlage und dem im Bedruckstoffweg ersten oder einzigen Druckwerk auf seiner zu bedruckenden Seite zur Durchführung eines Precoatings mit einem derartigen Stoffgemisch beaufschlagt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stoffgemisch für das Precoating von Dekorpapieren sowie ein Verfahren zur Herstellung bedruckten Dekorpapiers in einer Druckmaschine, insbesondere beim Inkjet- oder Tiefdruck in der Dekorindustrie, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 8.
In der Dekorindustrie wird wegen der Abriebfestigkeit, vor allem im Fußbodenbereich, ein Overlay mit Korundpartikeln verwendet. Dabei wirkt das Korund als heterogenes Material jedoch als Störelement, was sich vor allem bei den anschließenden Qualitätstests - z. B. Schnitt- und Dampftests - in Form von Abplatzungen oder optischem Vergrauen zeigt. Dies beruht vor allem auf inneren Spannungen, die sich in den Schichten während der Tests aufbauen. Dies führt zu irreversiblen Defekten innerhalb der Schichten.
Die DE 10 2008 031 459 A1 betrifft die Herstellung von Laminaten, insbesondere die Überwachung der Produktqualität im Hinblick auf den Farbeindruck. Letzterer kann durch die dem Bedrucken folgenden Schritte wie z. B. Imprägnierung, Verpressung und Schutzlack-Beschichtung erheblich verändert werden. Das Ausführungsbeispiel betrifft die Herstellung des Laminates über ein im Tiefdruck bedrucktes und nach dem Imprägnieren auf eine Faserplatte aufgepresstes Dekorpapier. Bei Anwendung des Tintenstrahldruckes kann ein sogfältig behandeltes Paneel unter Einsparung der Dekorpapiere unmittelbar bedruckt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stoffgemisch für das Precoating von Dekorpapieren sowie ein Verfahren zur Herstellung bedruckten Dekorpapiers in einer Druckmaschine zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. 8 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch Auftrag des Stoffgemisches Tiefdruckfarben oder selbst Inkjetfarben eine ausreichende Haftung zum Trägermaterial, hier dem Dekorpapier, erhalten, sodass die inneren Spannungen stabilisiert werden.
Das Precoating dient des Weiteren auch zu einer Steigerung des Farbraumes, in dem es für den Fall einer Inkjet-Farbe diese an der Oberfläche des Bedruckstoffes hält und somit eine hohe Ausbeute an Pigment-/Farbinformation gewährleistet ist.
Im Gegensatz zu einem Bedrucken in einem Druckwerk mit Text- oder Bildinhalten durch entsprechend strukturierte Druckmuster betrifft das Precoating ein, insbesondere großflächiges, Vorbehandeln des Bedruckstoffs ohne sichtbare Text- oder Bildinformationen bzw. -inhalte, also nicht das Drucken des gewünschten Druckbildes.
Ausführungsbeispiele für die Erfindung und deren Verwendung werden im Folgenden näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Druckmaschine, in welcher das Stoffgemisch beim Precoating, d. h. vor der ersten Inkjet-Druckstelle, in einer dem ersten Inkjet-Druckwerk vorgeordneten Einrichtung zur Anwendung gelangt.
Eine bedruckstoffver- und/oder bearbeitende Maschine, insbesondere Druckmaschine, insbesondere Rollendruckmaschine, umfasst ein oder mehrere Druckwerke 01, durch welches ein, beispielsweise bahnförmiger, Bedruckstoff 02, z. B. eine Bedruckstoffbahn 02, auf beiden Seiten oder hier auf einer Seite, z. B. im Tiefdruckverfahren oder bevorzugt im Inkjet-Verfahren, bedruckbar ist, eine Bedruckstoffvorlage 03, z. B. einen Rollenwechsler 03, eine nachgelagerte Produktaufnahme 04, welche durch eine Weiterverarbeitung oder wie beispielhaft dargestellt durch einen Aufwickler 04 gegeben sein kann, sowie vorzugsweise einen dem jeweiligen Druckwerk 01 im Bedruckstoffweg nachgeordneten Trockner 06.
Das z. B. als Tiefdruckwerk oder bevorzugt als Inkjet-Druckwerk ausgeführte Druckwerk 01 umfasst z. B. für den einfarbigen Druck wenigstens einen Druckkopf 07, für den Mehrfarbendruck eine Mehrzahl von in Bedruckstofftransportrichtung hintereinander angeordneter Druckköpfen 07, mit jeweils einer oder mehreren Düsen zur gesteuerten Abgabe der Tinte. Vorzugsweise ist die Druckmaschine für den Dekordruck ausgeführt bzw. wird durch die Druckmaschine Dekorpapier einseitig bedruckt.
Dem wenigstens einen bzw. ersten Druckwerk 01 ist im Bedruckstoffweg eine Einrichtung zur Vorbehandlung 08, insbesondere eine Auftrageinrichtung 08 zum, insbesondere vollflächigen, Inline-Precoating des erst stromabwärts zu bedruckenden Bedruckstoffs 02 vorgeordnet. Durch diese wird der Bedruckstoff 02 auf der stromabwärts zu bedruckenden Seite im Inlineverfahren mit einem flüssigen Stoffgemisch, einem sog. Primer oder Precoating, beaufschlagt. Die Auftrageinrichtung 08 kann vorteilhaft in der Art eines Flexo- oder Tiefdruckwerkes, grundsätzlich jedoch auch in anderer geeigneter Weise Weise ausgeführt sein.
Das Stoffgemisch ist wasserbasiert, mit keinem oder einem sehr geringen Anteil (z. B. < 2,5 Gew.%, insbesondere maximal 1,5 Gew.%) an organischen Lösungsmitteln, die mit Wasser mischbar sind. Diese sind z. B. als oberflächenaktive Stoffe wirksam. Es beinhaltet Siliciumdioxid, was in Form einer Feststoffkomponente mit z. B. 2 - 16 Gew.% vorliegen kann und/oder in Form einer Kolloidlösung, z. B. Wasserglas, mit z. B. 0,3 - 6 Gew.%. Ersteres wirkt vor allem oberflächenvergrößernd und kapillar auf die aufgebrachte Farbe, z. B. Inkjettinte oder Tiefdruckfarbe, das zweite zusätzlich als Bindemittel für die Feststoffpartikel. Im Prozess der Weiterverarbeitung wirkt das Zweitere als mechanischer Haftvermittler für die Harzschichten in dem Fertigprodukt nach der Verpressung des Dekorpapiers auf dem Trägermaterial.
Die spezifische Oberfläche des als Feststoff dispergierten Siliziumdioxid, z. B. in Form von pyrogener oder gefällter Kieselsäure, kann vorteilhaft ≥ 150 m²/g sein.
Als ein weiterer Inhaltsstoff beinhaltet das Stoffgemisch Calciumcarbonat in Festkörperform (z. B. 1 - 7 Gew.%).
Des Weiteren beinhaltet das Stoffgemisch eine Substanz, die die chemisch- physikalische Fällung verursacht. Sie besteht bevorzugt aus zwei- oder dreifachen bzw. -wertigen Salzen, vor allem Calciumsalzen oder calciumhaltigen Verbindungen (vorteilhaft organisch oder ggf. anorganisch), mit einem Anteil von z. B. 5 - 15 Gew.%.
Das Stoffgemisch umfasst auch Viskositätsoptimierer (z. B. 0,05 - 1,5 Gew.%), oberflächenaktive Substanzen (z. B. 0,01 - 0,6%), Bindemittel, beispielsweise auf Saccharidbasis, (z. B. 0,5 - 4 Gew.%) sowie vorzugsweise des Weiteren Biozid (z. B. 0,005 - 0,06 Gew.%).

Die nachfolgende Tabelle Tab. 1 gibt ein Beispiel für die Zusammensetzung des Stoffgemisches in einer Ausführungsform an, in welcher der das Siliciumdioxid liefernde Anteil zum Teil als Feststoff in einer Dispersion und zum Teil in Form einer Kolloidlösung, insbesondere als Wasserglas, vorliegt bzw. beigegeben ist. Die Angaben erfolgen in Gew.%: Tab. 1: Stoffgemisch in einer Ausführungsform mit Wasserglas

Inhaltsstoff	Gew.%
Calcium-Fällungssubstanz	8 - 10
Siliciumdioxid (Wasserdispersion 10%)	6 - 8
Feuchtemittel/ Harzvernetzungsmittel	3,5 - 4,5
Calciumcarbonat	5,5 - 6,5
Wasserglas (als 25 - 35%ige, insbesondere ca.30%
Wasserglas-Kolloidlösung)	4,5 - 5,5
oberflächenaktive Mittel in Form von nichtionischen
und/oder ionische Tensiden	0,05 - 1
oberflächenaktive Mittel in Form von Entschäumern auf Siloxan- oder Glycerin-Basis	0,05 - 1
Wasser	70-76

In einer nachfolgende Tabelle Tab. 2 ist ein Beispiel für die Zusammensetzung des Stoffgemisches in einer Ausführungsform angegeben, in welcher der das Siliciumdioxid liefernde Anteil lediglich als Feststoff in einer Dispersion, insbesondere in einer Wasserdispersion, vorliegt bzw. beigegeben ist. Dabei ist beispielsweise die Gesamtmenge durch zwei Anteile mit unterschiedlicher spezifischer Oberfläche des umfassten Siliziumdioxides gegeben. Auch hier erfolgen die Angaben in Gew.%, wobei bei den Werten jeweils eine Toleranz von ± 5 % der betreffenden Wertangabe zu berücksichtigen ist (also z. B. 7 % ± 0,35 %): Tab. 2: Stoffgemisch in einer Ausführungsform ohne Wasserglas

Inhaltsstoff	Gew.%
Calcium-Fällungssubstanz	6 - 8
Siliciumdioxid (Wasserdispersion 10%), spez. Oberfl. a	32 - 36
Siliciumdioxid (Wasserdispersion 10%), spez. Oberfl. b	32 - 36
Feuchtemittel / Harzvernetzungsmittel	5 - 7
Calciumcarbonat	3,5 - 4,5
oberflächenaktive Mittel in Form von nichtionischen
und/oder ionische Tensiden	0,05 - 1
oberflächenaktive Mittel in Form von Entschäumern auf	0,05 - 1
Siloxan- oder Glycerin-Basis
Bindemittel (z. B. auf Sacharid- oder Protein-Basis (z. B. als Kasein))	3,5 bis 4,5
Wasser	12 - 16

Für beide Ausführungsformen gilt selbstverständlich trotz zu berücksichtigender Toleranzen die Bedingung, dass die Summe der Bestandteile die 100 % nicht übersteigt, vorzugsweise die Bedingung, dass die Summe der in der jeweiligen Tabelle angegebenen Bestandteile 100 % ergibt.
Bezugszeichenliste

01: Druckwerk
02: Bedruckstoff, Bedruckstoffbahn
03: Bedruckstoffvorlage, Rollenwechsler
04: Produktaufnahme, Aufwickler
05: -
06: Trockner
07: Druckkopf
08: Einrichtung zur Vorbehandlung, Auftrageinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008031459 A1 [0003]

Claims

Stoffgemisch für ein Precoating von Dekorpapieren, welches wasserbasiert ist und keinen oder einen Anteil kleiner 2,5 Gew.% an organischem Lösungsmittel aufweist, umfassend: - Siliciumdioxid in Form einer dispergierten Feststoffkomponente mit einem Anteil von 2 bis 16 Gew.% und/oder in Form einer Kolloidlösung mit einem Anteil von 0,3 bis 6 Gew.%, - Calciumcarbonat in Festkörperform mit einem Anteil von 1 - 7 Gew.%, - ein zwei- oder dreiwertiges Salz als Fällungsmittel mit einem Anteil von 5 bis 15 Gew.%, - Bindemittel mit einem Anteil von 0,5 bis 4 Gew.%.
Stoffgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es Viskositätsoptimierer mit einem Anteil von 0,05 bis 1,5 Gew.% und/oder Biozid mit einem Anteil von 0,005 bis 0,06 Gew.% umfasst.
Stoffgemisch nach Anspruch 1 oder 2, umfassend Calcium-Fällungssubstanz mit einem Anteil von 8,0 - 10,0 Gew.%, Siliciumdioxid als 10%ige Wasserdispersion mit einem Anteil von 6 - 8 Gew.%, Feuchtemittel und/oder Harzvernetzungsmittel 3,5 - 4,5 Gew.%, Calciumcarbonat mit einem Anteil von 5,5 - 6,5 Gew.%, Wasserglas als 25 - 35%ige Wasserglas-Kolloidlösung mit einem Anteil von 4,5 - 5,5 Gew.%, oberflächenaktive Mittel in Form von Tensiden mit einem Anteil von 0,05 - 1,0 Gew.%, oberflächenaktive Mittel in Form von Entschäumern mit einem Anteil von 0,05 - 1,0 Gew.% und Wasser mit einem Anteil von 70,0 - 76,0 Gew.%.
Stoffgemisch nach Anspruch 1 oder 2, umfassend Calcium-Fällungssubstanz mit einem Anteil von 6,0 - 8,0 Gew.%, Siliciumdioxid als 10%ige Wasserdispersion mit einem Anteil von 64 - 72 Gew.%, Feuchtemittel und/oder Harzvernetzungsmittel 5,0 - 7,0 Gew.%, Calciumcarbonat mit einem Anteil von 3,5 - 4,5 Gew.%, Wasserglas als 25-35%ige Wasserglas-Kolloidlösung mit einem Anteil von 4,5 - 5,5 Gew.%, oberflächenaktive Mittel in Form von Tensiden mit einem Anteil von 0,05 - 1,0 Gew.%, oberflächenaktive Mittel in Form von Entschäumern mit einem Anteil von 0,05 - 1,0 Gew.% und Wasser mit einem Anteil von 12,5 - 15,5 Gew.%.
Stoffgemisch nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tenside in Form von nichtionischen und/oder ionischen Tensiden vorliegen.
Stoffgemisch nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entschäumer auf Siloxan- oder Glycerin-Basis beruhen.
Stoffgemisch nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Anteil von maximal 1,5 Gew.% an organischem Lösungsmittel umfasst.
Verfahren zur Herstellung bedruckten Dekorpapiers in einer Druckmaschine, wobei eingangsseitig der Druckmaschine aus einer Bedruckstoffvorlage (03) Bedruckstoff (02) zugeführt und stromabwärts durch mindestens ein erstes oder einziges Druckwerk (01) auf einer seiner Seiten bedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Bedruckstoff (02) auf dem Bedruckstoffweg zwischen Bedruckstoffvorlage (03) und dem im Bedruckstoffweg ersten oder einzigen Druckwerk (01) auf seiner zu bedruckenden Seite zur Durchführung eines Precoatings mit einem Stoffgemisch gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bedruckstoff (02) in der Druckmaschine auf lediglich einer Seite bedruckt wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bedruckstoff (02) durch das Druckwerk (01) nach einem Tiefdruckverfahren oder nach einem Inkjet-Verfahren bedruckt wird.