DE2166057A1 - Verfahren zur Beschichtung einer Material-Oberfläche mit einem Film. Ausscheidung aus: 2107505 - Google Patents

Description

DlPL.-ING. WILFRID RAECK

PATENTAKWALT ^ ,. _f

7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 844003 ^ I 0 0 UO /

18. Mai 1972 / k - B 53a -

Societe P. BEGHIN 59 Thumeries / Frankreich

Verfahren zur Beschichtung einer Material-Oberfläche mit einem Film

(Ausscheidung aus Patentanmeldung P21 07 505.8-16)

Die'Erfindung bezieht sich allgemein auf die Beschichtung der Oberfläche bestimmter Materialien mit Hilfe eines Materialauftrages, der bezüglich der Oberfläche unterschiedliche Eigenschaften und/oder ein anderes Aussehen aufweist. Die Erfindung bezieht sich insbesondere, Jedoch nicht ausschließlich, auf die Beschichtung von bahnförmigem Material, wie Papier oder Karton.

In der Papier- und Karton-Herstellung werden häufig Ausrüstungstechniken angewendet, um dem Papier- oder Kartonmaterial durch entsprechende Beschichtung ein bestimmtes

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Aussehen, z.B. hinsichtlich seines Glanzes oder seiner weißen Farbe zu verleihen und/oder eine Verträglichkeit bezüglich in Druckereien Üblicher Druckfarben zu verleihen. Es ist bekannt, daß gewöhnliches, nicht behandeltes Papier oder Karton aufgrund seiner starken Wasserdurchlässigkeit auch die unerwünschte Eigenschaft hat, Druckfarben zu absorbieren, so daß einerseits ein Druckerzeugnis schlechter Qualität und andererseits ein erhöhter Verbrauch an Druckfarbe entsteht. Die Beschichtung hat in dieser Hinsicht den Zweck, die freie Durchlässigkeit des Papiers oder des Kartons durch eine wesentlich geringere Oberflächliche Durchlässigkeit zu ersetzen, die dennoch eine ausreichende Aufnahme der Druckfarbe gestattet.

Die bisher üblichen Beschichtungen bestehen in wesentlichen aus einem in einem Bademittel dispergieren Pigment. Das Pigment 1st mineralischen Ursprungs und wird sehr häufig auf der Basis von Kaolin, Titandioxyd oder Calziurakarbonat oder aus einer Kombination dieser hergestellt. Von der Wahl des Pigmentes hängt der Weißheitsgrad der Beschichtung ab, den man durch Vergleich mit Farbtönen aus einer Tabelle ermitteln kann, in der die einzelnen Farbtöne durch einen Koeffizienten bezeichnet sind. Die mit Hilfe gebräuchlicher Pigmente erreichten Weißgrade liegen zwischen 80 und 95. Mit dem besten bekannten weißen Pigment, Magnesiumkarbonat, läßt sich ein WeiSgrad von etwa 100 erzielen, was jedoch äußerst teuer ist.

Die Bindenittel bestehen gewöhnlich aus Stärke, Kasein, Latex, beetlauten Aorylpolyaeren usw..

Ua eine Oberfläche sit einer Schicht aus eines nlneralischen Pigment der oben beschriebenen Art zu versehen, stellt s»n gewöhnlich xunäohat einen wässrigen Brei &us des Pigsent und den evtl. alt einen Netzmittel versehen»η und auf eisen geeigneten pH-Wert gebrachten Bindemittel her, damit sich die

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Mischung auf der zu behandelnden Oberfläche ausbreitet, worauf die auf diese Weise beschichtete Oberfläche gewalzt bzw.- kalandriert wird.

Die Erfahrung zeigt indessen, daß die damit erzielten Ergebnisse nicht immer befriedigen. Aufgrund der Tatsache, daß beispieleweise die Oberfläche von Karton selten vollständig glatt ist und die Beschichtung im Zustand des flüssigen oder halbflUssigen Breies dort aufgesprüht wird, entsteht $e nach dem der eine oder andere in Fig. 1 und 2 schematisch und stark Übertriebene bildliche Eindruck oder eine Kombination aus diesen.

In den Figuren ist ander Stellel das Material, beispielsweise die Kartonbahn dargestellt, dessen Oberfläche la zu beschichten ist. Wenn die Oberfläche la unregelmäßig z.B. gewellt ist, wird der dort aufgeß.prUhte Brei die Vertiefungen ausfüllen, so daß die erzeugte Beschichtung entweder selbst mit etwa gleichbleibender Dicke eine wellenförmige Oberfläche f>0 oder eine glatte Oberfläche, jedoch bei unterschiedlicher Schichtdicke 150 (Fig. 2) annimmt.

Im ersteren Fall bildet die wellenförmige Schicht aufgrund des Vorhandenseins von Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche nur eine unvollständige Druckauflage bzw. einen ungenügenden Druckträger. Im zweiten Fall führt die Dickenänderung der Beschichtung zu örtlichen Unterschieden in dem Weißgrad, wobei die Beschichtung an einzelnen Stdlen zu durchsichtig 1st und dadurch die im allgemeinen dunklere Unterlage 1 durchscheinen läßt, so daß ein marmorierter oder fleckiger Eindruck entsteht.

Die Erfindung hat unter anderem zum Ziel, die vorbeschriebenen Unzulänglichkeiten zu beseitigen. Ss soll ein als Deckschicht dienender Film mit einer glatten bzw. ebenen Außenfläche,

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selbst in den Fällen, wo die Oberfläche de« zu beschichtenden Materials sehr unregelmäßig ist. Dabei soll ein marmorierter oder f leokiger Eindruck vermieden und ein über die gesamte Oberflaehe in wesentlichen gleichförmiger Veifigrad erreicht werden. Der die Deckschicht bildende Film soll einen Weißgrad aufweisen, dar mindestens demjenigen der bisher üblichen Besohlohtungen entspricht« und zwar unabhängig von der Art und der Farbe der zu beschichtenden Oberfläche. Ee ist ferner beabsichtigt, einen Film zu schaffen, dessen Außenfläche einen guten Druckträger darstellt und bei dessen Verwendung darüber hinaus der Verbrauch von Druckfarbe stark verringert werden kann.' Schließlich ist die Schaffung einer fUnartigen Beschichtung «it einer Mlkrosellen- oder Mlkrowabenstruktur beabsichtigt, in deren Oberfläche und/oder in deren Inneren gegebenenfalls eine Hilfssubstanz, beispielsweise ein Farbstoff dispergiert sein kann.

Das Verfahren nach der Erfindung unterscheidet sich von den bekannten Verfahren sowohl hinsichtlich der Art des zur Herstellung eines Films Insbesondere zur Herstellung einer Deckschicht verwendeten Materials, als auch hinsichtlich der Art und Weise wie diese Beschichtung auf die abzudeckende Oberfläche aufgebracht wird.

Das erfindungsgemäfie Verfahren ist in seiner allgemeinsten Form daduroh gekennzeichnet, dafi auf einer Hilfsflache eine Flüssigkeit verteilt wird, die aus der Einwirkung einer Säure auf ein Polyamid entsteht» um auf der Hilfsflache einen aus dieser Flüssigkeit bestehenden Film zu bilden. Anschlieöend wird die ■it dem Film beschichtete Oberfläche mit einer wässrigen FlUssigksfc in Kontakt gebracht* um eine neutralisation sowie eine Koagulation der den Film bildenden Flüssigkeit hervorzurufen. Danach wird der koaguliert» Film von der Hilfsfliehe abgenommen und falls erforderlieh mittels einer wässrigen Flüssigkeit gewasthen bzw. gespült, um evtl. noch anhaftenden 8äureruekstand

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zu beseitigen. Danach wird das im Film enthaltene Wasser beseitigt, um einen praktisch trockenen Film zu gewinnen, den man nunmehr beispielsweise durch Klebung auf die Oberfläche eines zu beschichtenden Materials aufbringt.

Gemäß einer weiter unten im einzelnen beschriebenen bevorzugten Ausfuhrungsform wird als Hilfsfläche eine zu einer kreisförmigen Bewegung angetriebene endlose Oberfläche, beispielsweise ein um seine Achse drehender Zylinder oder ein endloses Band verwendet. Während ihrer Bewegung läuft die . Oberfläche an einem Flüssigkeitsverteiler vorbei und taucht schließlich in einen mit wässriger Flüssigkeit gefüllter Behälter. Eine längs einer gemeinsamen Mantellinie an der endlosen Oberfläche anliegende Walze dient zum Abnehmen des koagulierten Films, der anschließend einen ebenfalls mit " einer wässrigen Flüssigkeit gefüllten Spülbehälter durchläuft. Der Film wird nunmehr von seinem Wasser befreit, und zwar zunächst durch mechanische Entwässerung, beispielsweise beim Durchgang durch zwei längs einer gemeinsamen Mantellinie gegeneinander gepreßte Zylinder und anschließend durch Trocknung auf dem Weg einer endlosen beweglichen Oberfläche, beispielsweise einem von innen und/oder außen beheizten Zylinder.

Der Film ist nunmehr zum Aufbringen auf die Oberfläche des zu beschichtenden Materials vorbereitet, das zuvor mit einem Klebstoff bestrichen worden ist. Falls sich die zu beschichtende Oberfläche auf einem Bahnmaterial z.B. Papier oder Karton befindet, kann die Verheftung der mit Klebstoff bestrichenen Bahn und des trockenen Films vorteilhafterweise beim Durchgang durch zwei entlang einer gemeinsamen Mantellinie gegeneinander gedrückte Zylinder erfolgen.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Aufkleben des Films auf die zu beschichtende Oberfläche derart, daß die auf das zu beschichtende Material weisende Oberfläche dejr

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Flinte diejenige ist, die zuvor auf der Hilfsflache aufgelegen hut, auf der der Film hergestellt worden ist. Nach der Kleba-Vereinigung 1st die Außenfläche des Films oder der Beschichtung soBlt diejenige, die bei der Herstellung des Films nicht auf der Hilf«fläche aufgelegen hat, da Überraschenderweise festgestellt vorden 1st, das diese Oberfläche am gleichmäßigsten ist und den höchsten Glanz hat.

Die geaäfi der Erfindung verwendete AusgangaflUssigkeit ist eine rgltupartige Nasse mit einer komplexen chemischen Zusammensetzung, di« auf verschiedene Arten bereitet werden kann. Das verwendete PoIyanid entsteht beispielsweise durch Kondensation von Adipinsäure alt Hexamethylendiamin und 1st unter der Bezeichnung "6,6-Fo Iy a mid* bekannt. Andererseits kann auch 6,10-Polyaraid verwendet werden, das durch Kondensation des gleichen Amins «it Sebacinsäure entsteht. Out verwendbar sind außerdem Polyamide mit Alkoxy-Substitutionen, die belspbleweise unter dem Warenzeichen "BCI-Nylon" bekannt sind. Außerdem kann das als 6-Polya*id bezeichnete Polykaprolaetam verwendet werden oder das 11-Polyamid, das von der 11-Aminoundecan-Säure abgeleitet und unter dem Warenzeichen ^HRllsan^N handelsüblich ist.

Zur Herstellung der genannten AusgangsflUssigkeit hat es sich als praktisch erwiesen, in eine ausreichend konzentrierte Lösung einer Säure ein Puder, Körner, Flocken oW Fasern des \ Polyamide einzuführen. Wirtschaftlich ist es, wenn zu diesem Zweck die Abflllt aus der Polyamidherstellung oder -verarbeitung verwendet werden.

Die zur Herstellung der AusgangsflUssigkeit dienende Säure kann organisch oder anorganisch sein. Vorzugsweise bedient «an sich einer starken anorganischen Säure, beispfrlsweise Chlorwasserstoff säure. Bromwasserstoffsäure. Schwefelsäure, Salpetersaure oder Phosphorsäure. Die Konzentration der Säurelösung, meistens der wässrigen Lösung mufl selbstverständlich höher sein als die-

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jenige, bei der das Polyamid gerade erst angegriffen wird. Ea isfcbekannt, daß die vorgenannten Polyamide im allgemeinen wässrigen Säurelöeungen standhalten bis zu folgenden Konxen trationsverhiltnissenι

bei 90°c 10 % 20 %

	bei	200C	bei 50° C
Essigsäure	70	*	—
Ameisensäure	70	%	—
Schwefelsäure	10	%	2*
Salpetersäure	10	*
Chlorwasserstoffsäure	2		1 %
Phosphorsäure	80

Vorgenannte Tabelle gibt Anhaltswerte Über die Säurekonzentration« die in Abhängigkeit von den jeweiligen Temperaturen Überschritten werden mlissen, um eine Reaktion zwischen der Säure und dem Polyamid zur Herstellung der Ausgangsflilsslgkeit zu erzielen· Vorzugsweise werden wesentlich stärkere Konzentrationen verwendet.

Wenn beispielsweise eine wässrige Lösung von Chlorwasserstoffsäare benutzt wird, um die AusgangsflUssigkeit zusammen mit einem Polyamid herzustellen, liegt der Gewichtsanteil an Chlorwasserstoff säure in der Lösung im allgemeinen zwischen 10 % und ♦5 %» vorzugsweise zwischen 20 % und j50#. Zu jeweils 100 g einer derartigen gelösten Säure werden zwischen 5 g bis 100 g Polyamid, vorzugsweise 20 g bis 50 g zugegeben, je nach der Art des Polyamids und entsprechend dem pe halt an Säure.

Die Säure kann evtl. auch in organischer Lösung verwendet werden, wobei als Lösungsmittel zum Beispiel Alkohol oder eine Mischung aus organischem Lösungsmittel und Wasser verwendet wird. Indessen ist die Verwendung einer wässrigen Lösung wirtschaftlicher.

Obwohl die Zubereitung der AusgangsflUssigkeit unter verschiedenen Temperaturen durchgeführt werden kann, nämlich zwischen 0°C und 100°C, wird bevorzugt in einem Bereich zwischen 10⁰C und 60°C

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oder noch besser unter der Umgebungstemperatur« d.h. zwischen 50°C und 35^CC gearbeitet.

Die auf diese Weise zubereitete AusgangsflUssigkeit wird auf der Hilfsflache verteilt, wo sie» einen Film bildet, der anschließend in eine wässrige Flüssigkeit getaucht wird. Die den Film bildende Flüssigkeit koaguliert nunmehr fast augenblicklich, wobei jedoch diese Erklärung keinen die Erfindung beschränkenden Charakter besitzen soll. Vom chemischen Gesichtspunkt her ist es wahrscheinlich, daß die verwendete Ausgangsflüesigkeit sich aus Salzen der jeweiligen Säure und des Polyamide« zusammensetzt, die gegebenenfalls teilweise abgebaut oder zerfallen sind. Die Einwirkung von Wasser im Überschuß auf die Flüssigkeit hat wahrscheinlich die Wirkung, das Salz zu hydrolisieren, wobei die Säure eliminiert und unlösliche Makromoleküle im Wasser freigesetzt werden. Man könnte beispieleweise ztlassen, daö durch Reaktion zwischen Chlorwassersäure und 6, 6-Polys.mid ei« Chlorhydrat der NH-Gruppen des Polyamids entsteht., wobei dieses Chlorhydrst in wässriger Säure löslich ist. Die nachfolgende Einwirkung von überschüssigem Wasser hydrolisiert das Chlorhydrat und bewirkt die Wiederausfällung des Polyamides, gegebenenfalls in etwas modifizierter Form, woher der Eindruck einer Gerinnung stammt.

Die zur Bildung des Koagulums und sofern sie stattfindet zur Spülung oder Wässerung dienende wässrige Flüssigkeit kann aus reinem Wasser bestehen oder aus Wasser, dem eine basische Substanz wie Amoniak und gegebenenfalls ein Netzmittel beigefügt sind.

Das den insbesondere als Deckschicht dienende Material ist eoüiit ein Koagulat der beschriebenen Art, dessen bemerkenswerte Eigenschaften weiter unten beschrieben sind. Dieses Koagulat besitzt eine besondere Struktur. Eine mikroskopische Untersuchung zeigt, dad der Film in seiner Dicke eine unend-

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lieh große Anzahl von Mikrozellen besitzt, die eine Art voa Netz bilden und jeweils eine Mikroluftblase enthalten.

Eine bemerkenswerte Eigenschaft einer derartigen Struktur ist ihre praktisch vollständige Opazität sowie ihr sehr hoher Weißgrad, wobei diese Eigenschaftenⁿfl§&R/auf das Vorhandensein von Pigmenten zurückgeführt wird, sondern wenigstens teilweise (so wird von der Anmelderin angenommen) auf bestimmte Vorgänge der Lichtdiflraction, die dem Vorhandensein der Mikroluftblasen zuzuschreiben sind.

Eine andere Eigenart dieser Struktur besteht darin, daß sie kompresslbel ist und durch Druck oder Stauchen umgeformt werden kann, wodurch das Aussehen entsprechend verändert wird. Die Erfahrung hat insbesondere gezeigt, das ein vollständig weißer und lichtundurchlässiger Film, der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt worden ist, allmählich durchscheinend und schließlich transparent wird, wenn man ihn einem ausreichenden Druck aussetzt.

Eine interessante Anwendung der letztgenannten Eigenschaft besteht darin, daß man auf dem Film Zeichnungen oder Zeichen ohne Verwendung von Druckfarbe sichtbar machen kann ("Druck ohne Farbe"). Wenn man nämlich einen derartigen Film auf einer Unterlage ausbreitet, deren Farbe mit derjenigen des Filmes einen Kontrast bildet, und wenn nan auf den Film örtlich einen geeigneten Druck ausübt, erscheint in den zusammengepreßten Bereichen die Farbe der Unterlage, während die nicht gepreßten Bereiche die Farbe des Filmes beibehalten. Auf diese Weise lassen «loh zusätzliche Kopien von Dokumenten Überall dort herstellen« wo g^gen einen Träger ein Druck ausgeübt wird, wie x.B. bei Schreibmaschinen, Fernschreibern, Schreibwerken von Rechen* •»schinen, bei handschriftlichen Aufzeichnungen usw.. Durch verMnderliohe Drücke kann »an in WeiterfUhrung dieser ligen-

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Schaft auch Haibtöne bzw. Halbfarben erzielen.

Eine andere Anwendungsmöglichkeit der Veränderung des Aussehens des Filmes unter der Einwirkung von Druck besteht in der Messung dieses Druckes. Wenn der Film auf einen Träger gelegt wird, der zum Film eine Kontrastfarbe aufweist, und wenn auf den Film ein zunehmender Druck ausgeübt wird, so nlnat der unter Druck stehende Bereich allmählich sämtliche Farbschattierungen an zwischen der Eigenfarbe des Filmes und derjenigen des Trägers. Unter Bezugnahme auf eine zuvor geeichte Farbskala, kann man auf diese Weise die Größe des ausgeübten Druckes ermitteln.

Eine andere interessante Anwendung der MikroZellenstruktur des Filmes besteht darin, dag er die Möglichkeit einer Art von "Entwicklung"bietet, indem auf der Oberfläche des Filmes eine Substanz sichtbar gemacht werden kann, die ursprünglich in die in der Masse des Filmes verteilten Mikrozellen eingebracht worden ist.

Ua eine derartige Einlagerung zu erzielen, entfällt wenigstens einer der beiden la erfindungsgemäüen Verfahren zusammenkoaaenden Körper - die PolyamidflUsslgkeit und die zur Koagulation und/oder zum SpUlen bzw. Waschen des Filmes verwendete wässrige Flüssigkeit - einen geeigneten Zusatzstoff, der In der Lage 1st« In der Masse und/oder an der Oberfläche des Fi las eine Ablagerung entstehen zu lassen. Der Zusatzstoff kann vorteilhafterweise In Suspension oder in Lösung Vorhandensein* Die Ablagerung kann auf mechanische Veiee (z.B. durch Sedimentation oder Infiltration), physikalisch (z.B. durch Verdampfung eines Löiungsaittels) eder ohealsoh erfolgen (z.B. durch Bildung eines Miederachlag* aufgrund einer ehemisohen Reaktion de· Zusatzstoff·* alt dea einen eder anderen der beiden während des erfindungsgeeäien Verfahrene «ti■■ —nkο—enden Körper eder

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mit dem den Film bildenden Material oder während des Herstellungsvorganges .

Die abzulagernde Substanz kann z.B. ein Farbstoff sein, der sich sowohl auf der Oberfläche als auch in der Masse des Films verteilt. Die Opazität des Films ist derart, daß nur die öberfläliche Schicht des Farbstoffes bei der Schaffung des sichtbaren Farbeindruckes mitwirkt. Auf diese Weise lassen sich für die oberflächliche Schicht sehr verschiedene Farbtöne herstellen in Abhängigkeit von der Art der Konzentration des Farbstoffs und der Kontaktdauer der beiden Körper- Polyamidflüssigkeit und wässrige Flüssigkeit - , die im erfindungsgemäßen Verfahren zusammenwirken.

Wenn auf den auf diese Weise beladenen Film örtlich ein geeigneter Druck ausgeübt wird, wird die Gesamtheit der in diesem Bereich innerhalb der Dicke des Filmes enthaltenen:Substanz "entwickelt", d.h. die Substanz wird auf der Oberfläche des Films sichtbar. Wenn es sich um einen Farbstoff handelt, entsteht somit bezüglich der nicht unter Druck gesetzten Bereiche ein Kontrast, wodurch sich auf den Film Zeichnungen oder Zeichen ohne Verwendung von Druckfarbe sichtbar machen lassen. Es ist somit ein zusätzliches Verfahren zum Drucken ohne Druckfarbe gegeben. Auf analoge Art können selbstverständlich auch andere Substanzen als Farbstoffe in dem Filmmaterial untergebracht und "entwickelt" werden. In sämtlichen Fällen sollte Jedoch die Zusatzsubstanz gegenüber Säuren stabil sein.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 und 2 sind schematische Querschnitt von nach bekannten

Verfahren besachichtetem Material, Flg. 3 zeigt eine schematische Übersicht einer Beschichtungsanlage nach der Erfindung,

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Fig. k in einem schematischen Querschnitt ein erfindungsgemäß beschichtetes Material zeigt.

Fig. 3-zeigt in einem Beispiel eine Anlage, die zur Beschichtung der Oberfläche eines kontinuierlichen biegsamen Bahnmaterials dient, beispielsweise einer Papier- oder Kartonbahn, wobei es jedoch nicht auf die Art des zu beschichtenden Materials ankommt» Die Erfindung ist selbstverständlich auch zur Beschichtung von nicht zusammenhängendem oder nicht biegsamem Bahnmaterial geeignet.

Beim dargestellten Beispiel besteht das zu beschichtende Material aus einer biegsamen zu einer Rolle 2 gewickelten Bahn 1, von der es in Richtung des Pfeiles abgerollt werden kann. Nachdem die Bahn durch das erfindungsgemäße Verfahren beschichtet worden ist, wird sie auf eine weitere Rolle 3 aufgewickelt. Zur Führung der Bahn während ihres Umlaufes sind Walzen 4, 5, 6, 7, und 8 vorgesehen.

Eine Hilfsfläche 9 dient als Träger bei der Herstellung eines Filmes, der mindestens zur Beschichtung einer der Flächen der Bahn 1 bestimmt ist. Die Hilfsfläche besteht vorzugsweise aus einer endlosen Oberfläche, die in einer kreisförmigen Bewegung angetrieben ist. Beim gezeigten Beispiel handelt es sich um einen Zylinder.9» der von einem nicht gezeigten Regelmotor um seine Achselo angetrieben ist. Der Zylinder besteht zweckmäßigerweise aus rostfreiem Stahl und ist sorgfältig poliert. Anstelle eines Zylinders kann auch ein endloses Band verwendet werden«

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*' : " ORIGINAL INSPECTED

läuft ά&ν Tflinder 9 -(eäey (gas

*n eli&ass Verteiler vorbei, dar dur-ah den Pfeil 11 ist, von Äea aus auf der Oberfläche des Zylinder«

der oben, beschriebenen Art verteilt srird_fl die aus der Einviifcung einer Säure. Auf ein .Folyasld'«ntsfce&t· ein Rakellijil&l oder ein pneumatisch betätigten Str*ich-12 wird dia Bioke" eines sieh auf der Oberfäch® 9 bll-Plüssi^ceitsflines, gei'egelt und konstant gehalten»

Dia den Film bildend« Flüssigkeit. 13 wird anächlleSesd Kontakt mit einer."wässrigen FlUsslgte«it neutralisiert. Zu dies«» Zweck kaxm ο ir* auß rostfreies Stahl bestehender Behllfcer 14 mit oiiier se Iahen FlOealgkolt gafüllt e&in, da» ein Bad 18 bildet« in den d«r Zyliiidei· 9 teilweise eintaucht. Die Aus·, gajigeflüssiglceit verfestigt sich oder koaguliert aunasehr· fatet &ugttxtbilckllcla, wodurch άβι koagulierte Filni IJ einen euereichanden inneren zueannajniinalt gawinnt, um nachfolgend usiä'öhängig von der Hilfsfläcliö 9 verarbeitet bsw. beflSrdert werden kaan» auf der er «itötanden ist. Sine odei- aaehrero Preflwalaea 15, voi'augsweiso aus mit Kautschuk ummanteltem Stfthl beetehenj sind mit einer PreSdruck«Steuereinrichtung ausgestattet, un den Film IJ) gagszi den Zylinder 9 icu drücken« solange der FHb -noch in der KeutraliE&tlonsfiUssigkeit eingetaucht ist. Eine in glaict*r Waise ausgestaltete Walze l6, die längs eiaar

Mäntellinie IJ anliogt^ dient gleichseitig susa U.Q3 aus koaguliert·::·*· FlUsaigkeit besteb^tuSea Filasea von dera Zylinder, wobei die Abnahme des Filiaß ia der Htfäse Maatallinie 17 stattfindet.

Hachdea der kc<if!?Äli»rte Film 13 vora Zylinder 9 gelöst let, kam er gespült bzw. gawüsaGrfe warden, wi» b»i«ipiip.lffwei*e in DuroäUuf du-ch ei at η «näeren Bereich ά&η &L&lohtnn mamu lS erfolgt· 2u dicffea Zweok ist der Behälter lh In s«ijs«a 3«r*iüii alt drei ortsfoa?;ea gelagerten WäIx·» 19 v&ä la ib, aait

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richtung verschiebbar Ist und als Träger für öroi tauchte W&lxsn 20 dient. Zum Einlegen bsw. Eiftf&ieln koagullobten Filmes 13 bei Betriebsbsglön der Anlag« eich die Eintauchwalzen in angehobener Stellung 20& oberhalb der ortsfest gelagerten Walzen 19. Fl&n läßt nunmehr- den Pile 13 zwischen den beiden Waisenreihen 19 - 20a hlßdurchlattfen und senkt dann allmählich die Eintauchwafeen dicht in ihre untere Stellung ab, so daß dar FiItH 13 zwangsläufig ralttig durch die SpUiflüsslglceit einem sinusförmigen Weg folgt, dex»\ Uie vollständige Beseitigung jeglicher Säure Substanz von dem PiIm begünstigt.

Der Behälter 14 wird mit an der Steile 21 in seinem untere» Bereich zugefihrter Flüssigkeit gespeist^ die durch die Leitung 22 an.seiner OberEsitG wfeder abfließt, über verstellbare AbachluSorgane 23, 24 läßt sich die Zirkulation der Flüssigkeit und deren Stand innerhalb des Behälters regeln. Mittels einer Heizschlange 2^cj kann die Temperatur der Flüsigkeit innerhalb daa Behälters auf einem gewünschten, gegebenenfalls veränderlichen Wert gehalten werden,

An seinem Austobt aus dem Behälter 14 durchläuft der Film 13 ©iß» öÄutßchvonichtung, in der ein Anteil des in 1ha enthaltenen Wassers beseitigt wird. Die Vorrichtung enthält eine Gntppa von zwei Zylindern 30* 31* die entlang einer ge*sineaiasen Mantel linie mittels einar einstellbaren Preßelnrichtung gegeneinander brw. gegen Gen cazwlsohen hindurchlaufenden FlI« gedrliokt werden. Der untere Zylinder 30, der 2.B, aus nit Polyfcetr&fluorättoylen beschichtetem Stahl besteht, wird Über eiaen nicht gezeigten Motor mit einstellbarer rotiereiaä angetrieb«2). Der obere Zylinder 31# der ft'uc Kautschuk besahlchtateja Stahl bestehen kenn, ist frei B^e Achsen der beiden Zylinder sind vorzugsweise lsi suc>in*ivler versetzt« usi ftwf diese Walae elü»»

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BAD OBlGlNAL

Χ® Ακεshins aa die {^löschvorrichtung 3-0* Pils 15 eine 5^<&esr/QX*riehtang, di« eir&e endlos® Oberfläche« z.B. einen hohlen Zylisaöer 32 esith&lt, der vo?«- S3*gjs$ieise aus alt Polytetr&f luor£thyi®Ji bsschichtete© Stahl besteht und Über einen'nicht gezeigten Motor alt veränderlicher Drehzahl eingetrieben wird und dessan Innen» uad Außenflächen z.B. «it Hilfe von Lampen 33 oder Infrftrot-Str&hlrotarea 34beheizt sind. Eine Walze 35., die z.B. aus iait Kautoebuk beschichtetem St&hl besteht und ssit einer einstellbaren Anprsfivorrichtung ausgestattet ist, drückt den Film zwecks wlrks&aer Trocknung gegen die Außenfläche des Zylinders 32.

Besä Zylinder j2 ist eine aus zwei W&lsen 36_f 37 bestehende Vorrichtung zugeordnet. Die Walze 36, die vorzugsweise aus alt Kautschuk beschichtetem Stahl besteht, liegt &a Zylinder >2 an. Bie Walze 3V, die. vorteiluarterweise aus mit P©lytetrftfl\aoF ätbylen beschichtetem Stahl besteht, liegt an der Walze 36 Beide 'Walzen können gegeneinander und gegen den Zylinder 32 alt Hilfe einer einstellbaren Anpreftsrorrichtung angedrückt

trockene FiIa 13 wird von Trocknung*zylinder 32 in der Euhe von dessen geBoelnaftser ftantellinle salt der WAlze 36 a.bg*nöEBsen_e ß«r Pile folgt nuno«hr tiieser Vfalxs bia zur geieeins&Bten if&ntellinle der beiden Walzen 36, 37. An dieser Stelle befindet ©ion •benfalle die »ur B«*chichtung nit des FlIa vorgeeeheri® H&terialbahn 1, die zuvor auf ihrer einen Seite (oder im Fall eines' öaideeitigen Beschichtung auf beiden Seiten) alt Lein c4er «einen klebrleea anderen Stoff Eilt Hilf ο einer s.B* wftlsenfGriaii^n Auftragvorrichtung bestrichen worden ist.

die fett« den Walzen 36, 37 bestehende Vorrichtung, die gleichzeitig alt der su beschichteten Materi*lb»hn 1 und adt 13 beschickt ^li-u, gibt eoait eine beschichtete

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bahn l-lj ab, die auf die Rolle 3 aufgespult wird*

Eine Materiaibahn i naoh ihrer Bsschichtung gensäß der Erfindung ist senematisch in Fig· 4 gezeigt. Man erkennt, daß im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Deckschicht 50 der Beschieatimgsfilm I^ eine vollständig glette Außenfläche IJa besitzt. Außerdem besitzt der Film 12 im Gegensatz zu der Deckschicht 150 naah Pig. 2 eine gleichmäßige Dicke und damit auch eine ^leichmüßlg-s Opazität. Daraus ergibt sich, daß bei der erfindungsgemäßen Deckschicht d&s marmorierte oder gefleckte Aussehen der Deckschicht 150 nicht, vorhanden ist. Darliber hinaus besitzt der auf der Grundlage von Polyamiden hergestellte Film 13 Eigenschaften/ die sich von den auf der Grundlage von mineralischem Pigment zubereiteten Deckschichten 50, 150 vollständig unterscheiden.

Eine wichtige eigenschaft dieses Films besteht in seiner praktisch totalen Opazität und in seinem sehr hohen WeiSgr&d, die im Gegensatz zu den Deckschichten ^lj0 und 150 nicht auf das Vorhandensein von Pigmenten,.sondern auf den eigenartigen körperlichen Aufbau dieser Deckschicht zurückzuführen ist. Wie solion weiter oben erwähnt, können die Opazität und der Velfigxftd des Filmes wenigstens teilweise auf bestirnte Vorgänge der Liehtdiffr&ktion zurückgeführt werden, die sich aus einer Über die Dioke des Piliaeß verteilten unendlichen Anzahl von Mikroluftblasen ergeben. UnabhÄnglg von dieser Erklärung konnte durch Vergleiohsmeseungen festgestellt werden, daß der Weißgrad eines solchen Filsaes, nach dr-r eingangs erwühnten WeiifarbtonekalÄ gemessen, mindestens in der Orööenordnung von 100 liegt und somit mindesten« demjenigen Wart ent· spricht, der durch Verwendung der besten bekannten Figaente erreicht werden kann.

Eine besonder· wlehtige Folgerung au« der beträohtliohen Op*- sitlt des PIIb* I^ besteht darin₉ äai der VeiitMit«grs4 des

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Fites« unabhängig ist von der Art und der Färb« der su beechlehteiidec Oberfläche la, während bei den bekannten BeschiohttiE&gan der weiße Farbton von den Eigenschaften der Oberfläche la abhängig war. Das erfindungsgemäfle Verfahren läßt sich deshalb Bit der gleichen Wirkung zum !Beschichten von beliebigen Ober» flächen, selbst mit sehr dunkler oder schwarzer Farbe anwenden.

Aus der Opazität des Filmes 8 ergibt sich eine geringere notwendige Filmdicke und daraus wieder eine geringere Materi&ltnenge, die pro Flächeneinheit anzuwenden ist. Als Beispiel läßt sich angeben, daS ein Film IJ nach der Erfindung 12 g Material pro πΛ erfordert, anstelle von 15 bis 20 g/wT bei den bekannten BeSchichtungen»

Die Außenfläche lJ5a des Filmes 1$ 1st sehr glatt. Diese Qualität ist nicht auf das Ergebnis der Verwendung einer besonder· glänzenden oder polierten Hilfsflache 9, da die Oberseite IJa des Filiaes gerade diejenige 1st, die während der Herstellung des FiLnes nicht auf der Hilfsflache 9 aufgelegen hat. Es wer nicht voraußsehbar, daß diese Se its die bessere Oberfläche . aufweist.

Die Gesamtheit der Eigenschaften ά&τ mit den» erfindungsgemääen Verfahren hergestellten Beschichtung macht sie besondere als . druckträger geeignet, was beispielsweise die nachfolgend beechriebene Untersuchung über "fehlend* Punkte" beweist· ElB solcher Test besteht bskannters&äen darin, daB nan durch Kupfertiefdruck einen Druckträger bedruckt, wobei die Axssahl der wiederzugebenden Punkte its voraus bekannt slad und *o«it diejenigen Punkte su stählen sind, die aufgrund der schlechten Qualität des Drucktrüger» nicht repccxitizlert worden Bind. Bein Vergleich zwischen eine» in üblicher Weise beschichteten Pmpler vnd einem erfindungsgAnäß beschichtaten Papier ergiab sich bzw. 0 (null) fehlende Punito.

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hinaus konnte festgestellt werden» ö&ä dar Druckfarbe la Verhältnis zwischen 1 bis 3 bezüglich de*

Verbrauche* bei der Verwendung von üblienee F&pler ©dar Karton stark zurückgegangen ist. Ein weiterer Vorteil de« Fill*» 13 nach der Erfindung ist seine Stabilität uad seine Altemsngs« oder Witterungsbaständigke it bssUglich in der Atmosphäre befindlichen Stoffen/ kalten oder kochenden Wasser, Detergentien, gewöhnlichen organischen Lösungsmitteln mal i;ahlreichen chemischen Erzeugnissen. Im Unterschied zu bekannten Beechichtungen, die durchweg mit der Zelt vergilben, behält die Beschichtung nach der Erfindung ihren weißen Farbeindruck auf unbeschränkte Dauer.

nachfolgend sind einige Zahlenbeispiele für die Durchfilhrung des Verfahrens nach der Erfindung angegeben.

Beispiel I

In einen Liter in Wasser galöster Chlorwasa«rsäure »it 27 pcrosent Säure werden bei Umgebungstemperatur während zwei 300 g Paeara aus 6,6-Polyamid eingeweicht. Man erhält auf diese Wet»· eine weiße Auegangsflüssigkeit nit der Konaietsns einer weichen Paste.

Diese AuogangsflUesigkelt wird auf einem Zylinder 9.vertollt, der 600 BSQ im Durchmesser mißt usiä rait einer Drehzahl zwischen 3,6 und 14,4 U/min usläuft (entsprechend einer Linearge«eftwif*dls keit xwiffohen 6,8 und 27,2 m/min). Car Zylinder ist tclltasis» Iq «in Bit Aaoniakw«us3«r gefülltes Bad 18 elngetaweht, on« sieh O««ab*uagate»par*ttir befindet und «lasn Atttel 1 von 3 yt HE, (bis su 10 % A«o2ii*k b·^ 27° Baus*). De« Baä Ut ο la

der unter dea Warans«lohtii "Sepol⁰ bekannten Art Imlgägeben, u« den Vergbng der Ko&eulation stark au beschleuaiflpMi und soeit den Wirkungsgrad der Anlag!· au erhöhen. Di« &«egfca$8fia**iiägilt bildet WMmshr «in KaAgulAt in For» el»*«

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SADORiGlNAL

Wilma, der eine ausziehende Innere KchKaloü us von de» Zylinder 9 abgenoneaen su werden, B®r Fiia anaehlle&osd in einem Bad der gleichen Sueaaaenaetainsg gewausobsn un4 geispült uxid dann abgepreßt und entlang eines Tr*ik«aaylinöers >2 getrocknet, der einen Durchmesser von 600 em beftitst tsad Ib wesentlichen alt der gleichen GeeciMiiodigfceit wie der 2yl3jader 9 udKuft. Dieser ZyÄader ist im Innern mit UiIfe von 16 Iafrwot-Stehlern von Jeweils 250 W und von außen alt Hilfe von 24 IafT*rot-Str*hlern von jeweils 500 W beheizt.

Die zu beschichtende Papierbahn wird-auf einer ihrer Oberflächen »it einem Klebstoff bestrichen, 2.B, einem Vinyl-Klebstoff in alkoholischer Lösung, der unter der Bezeichnung "Rouaselot", Type X-10%4, bekannt ist. Die papierbahn und der getrocknete FlIa werfen nunmehr beim gemeinsamen Durchgang durch den Spalt zwischen den Walzen 26, 27 miteinander verklebt« Be ent« steht ein beschichtetes Papier, das einen fehlerlosen Druckträger bildet und einen Weißgrad sowie eine oberflächliche Bril&fcSK aufweist, deren Werte Über denen liegen, die mit b*- k&Jintea Beschichtungsverfahren erzielbar sind.

Beispiel II

Der nit der gleichen Ausgangsflüssigkeit wie la Beispiel I erxeugte Film wird in einem Wasserbad alt 4,5 % NB« koaguliert, gewaschen und gespült. Der erzielte Glanz ist noch stärker als i« Beispiel I.

f?Btersuohuncen alt ansteigendes! SKk-Oehalt xviaehea %,5 % bis 21 % haben zu keiner weitergehenden Verbesserung des Glaraaes !»ige tragen.

III

In den vc>raneeh«nd«n Bticpielen durchgeftJiirten ArbititsglBg· sit eioer anderen Ausgaogsf lUsalgk«lt wiederoolt. Dae wird ers«tst durcih 250 g <es 11-roiyasdde, dae

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unter de« Warenzeichen "Rilean" bekannt ist, und anstelle von Chlorwaaseraäure wird eine 18 £ige Lösung von Bromwasserstoffsäure verwendet.

Beispiel IY

Die Verfahrensschritte nach Beispiel I werden wiederholt mit einer AusgangsflUssiglceit, in der uas 6,6-Polyandd durch ein 6,10-Polyamid und die Chlorwassersäure durch Salpetersäure mit 22 Gewichtsprozent ίίΟ,Η ersetzt worden ist.

Beisple.l V

Es wird wie im Beispiel rv vorgegangen, wobei jedoch die wässrige» Lösung von Salpetersäure 12 % Methanol enthält<>

Beispiel VI

Die Polyamid-enthaltende AusgangsflUssigkeit und die wässrige Flüssigkeit sind die gleichen wie in den Beispielon I - V, jedoch mit dem unterschied, daß die zur Einleitung der Koagulation des Filmes bestimmte wässrige Flüssigkeit einen Zusatz erhält, der unter der Bezeichnung "bleu sulfacide brillant 2 H" bekannt ist und von der "Societe Franchise de mati^res colorantes" vertrieben wird. Die Konzentration dieses Zusatzes liegt bei 0,5 g/l und die Temperatur der Flüssigkeit liegt weiterhii bei 20°C. Die Dauer des Kontaktes zwischen der Polyamid -Ausgangs -flüssigkeit und der wässrigen Flüssigkeit beträgt 5 Sekunden. Der entstandene Film hat nach der Trocknung praktisch keine Farbe. Durch örtlichen Druck wird der Film zusammengedrückt, wobei die Gesamtheit der in der Dicke des gedrückten Bereiches enthaltenen blaufärbenden Substanz sichtbar wird und dadurch bezüglich der benachbarten nicht zusammengedrückten Zonen In Kontrast steht.

Andere Farbtönungen kann man dadurch erreichen, daß Konzentrationen des ZusÄtzmittels zwischen 0,1 und 5 g/l verwendet werden und sdt Kontaktseiten zwischen 5 Sekunden und 5 Minuten sowie einer

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BAD

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Temperatur der wässrigen Flüssigkeit zwiachen Rauatenperatur und 90⁰C gearbeitet wird. Andere Farben lassen sioh unter Verwendung von Zusatzstoffen " jaune sulfacide brillant 103 C.R.A.", "eoarlate acide pour papier B¹¹J ^M Ie rouge sulfacide brillant 5 Bⁿ, "orange sulfacide JR 1 350", usw..

Beispiel VII ·

Die Polyamid-Flüssigkeit und die wässrige Flüssigkeit sind die gleichen wie die in den Beispielen I ■*· V, jedoch mit dem Unterschied, daß die Polyamid-FIUssigk?it einen der im Beispiel VI erwähnten Zusatzstoffe enthält, beispielsweise "bleu sulfacide brillant 2R" mit einer Konzentration zwischen 0,1 und 1 g/l. Der nach der Trocknung fertiggestellte Film zeigt praktisch keinerlei Farbe. Durch Ausübung eines örtlichen Druckes kann man farbige Bereiche entstehen lassen, die zu den benachbarten nicht eingedrückten Bereichen in Kontrast stehen.

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Claims (7)

DlPL-INQ. WILFRID KAECK PATENTANWALT 2 1 F ^ Π 5 7 7 STUTTGART I, MOSERSTRASSE 8 . TELEFON (071!) 844003 Societe F. BEGHIN 18. Mai 1972 / k Thumerles / Prankreich : ' - B 53a - Patentansprüche

1./Verfahren zum Beschichten der Oberfläche eines Materials, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch Einwirkung einer Säure auf ein Polyamid erzeugte Flüssigkeit zur Bildung eines Films (13) auf eine Hilfsflache (9) aufgetragen wird, daß anschließend die mit filmbildendem Material beschichtete Hilfsflache mit einer wässrigen Flüssigkeit (8) in Berührung gebracht wird, um in der filmbildenden Flüssigkeit eine Koagulation hervorzurufen,

daß der koagulierte Film (13) von der Hilfsflache abgelöst wird, '

daß das in dem abgelösten Film enthaltene Wasser mindestens teilweise beseitigt wird,

und daß der Film auf die Oberfläche (1) des zu beschichtenden Materials aufgebracht wird.

2« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Film (13) mit derjenigen Seite auf die zu beschichtende Materialoberfläche (1.) aufgebracht wird, die zuvor auf der Hilfsflache (9) aufgelegen hat.

3« Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der koagulierte Film (13) nach dem Ablösen von der Hilfsflache (9) in einer wässrigen Flüssigkeit (18) zur Beseitigung von Säurerückständen gespült wird.

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INSPECTED

216R057

B 53a - 23 -

4» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch
gekennzeichnet, daß die aus Polyamid und Säure gebildete Flüssigkeit und/oder die wässrige Flüssigkeit einen Zusatz enthält» der einen in der Masse und/oder auf der Oberfläche des Films dispergierten Niederschlag erzeugt.

5» Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz eine in saurer Umgebung stabile Substanz ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz eine färbende Substanz ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hilfsflache (9), auf der sich der Film bildet, eine in einer Kreisbewegung angetriebene endlose Fläche ist, die teilweise in ein die wässrige Flüssigkeit enthaltendes Bad (18) eintaucht.

209847/1015 ORIGINAL INSPECTED

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