DE2424471A1 - METHOD OF MANUFACTURING A FILM WITH SURFACE TREATMENT AND THE USE OF IT - Google Patents
METHOD OF MANUFACTURING A FILM WITH SURFACE TREATMENT AND THE USE OF ITInfo
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Description
Dr. Hans-HeinridiWillrath. ■ n . ·Dr. Hans-Heinridi Willrath. ■ n . ·
ridiWiridiWi
r. Dieter Vi^ber : *»hAw r. Dieter Vi ^ ber: * »hAw
Dipl.~Phys. KIa^s Seiffert SKSS?·" II/wh Dipl. ~ Phys. KIa ^ s Seiffert SKSS? · " II / wh
Billingsfors Bruks Aktiebolag, Billingsfors, SchwedenBillingsfors Bruks Aktiebolag, Billingsfors, Sweden
Verfahren zur Herstellung einer Folie mit Oberflächenbehandlung und deren VerwendungProcess for producing a film with surface treatment and their use
Priorität; Patentanmeldung Priority; Patent application
Nr. 73-07145-8 vom 21. Mai 1973 inNo. 73-07145-8 of May 21, 1973 in
SchwedenSweden
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Folie, die bezüglich des Aussehens wenigstens einer ihrer Oberflächen durch Imprägnierung und Oberflächenbehandlung auf der Oberfläche nachbehandelt ist, und diese Folie ist für die Aufbringung auf Trägern, wie beispielsweise aus . Teilchen zusammengesetzten Brettern, flachen Brettern, Platten und dergleichen gedacht. Auch betrifft die Erfindung Folien, die man nach diesem Verfahren erhält.The present invention relates to a method for producing a film which, in terms of appearance, has at least one their surfaces through impregnation and surface treatment is post-treated on the surface, and this film is made for application to substrates such as. Particles are thought of composite boards, flat boards, panels and the like. The invention also relates to films obtained by this process.
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Im Hinblick auf Bemühungen nach Rationalisierung in der Möbelindustrie besteht ein großer Bedarf an vorfabrizierten Oberflächen, d.h. an Oberflächen, die keines Anstriches bedürfen. Dieser Bedarf wurde bisher weitgehend in der Weise gestillt, daß man mit Melamin imprägnierte bedruckte und unbedruckte Papiere verwendete, die beispielsweise auf das aus Teilchen zusammengesetzte Brett, wie eine Holzfaserplatte, oder das Möbelteil unter erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck aufgepreßt werden.. Nach einigen Gesichtspunkten besitzen diese Oberflächen geeignete Eigenschaften, doch können sie vom ästhetischen Gesichtspunkt nicht mit einer in üblicher Weise gestrichenen Oberfläche verglichen werden.With a view to streamlining efforts in the furniture industry there is a great need for prefabricated surfaces, i.e. on surfaces that do not require painting. This need has hitherto largely been met in such a way that printed and unprinted papers impregnated with melamine were used, for example on the one composed of particles Board, such as a wood fiber board, or the furniture part can be pressed on under increased temperature and pressure. From some point of view these surfaces have suitable properties, but they can from the aesthetic point of view cannot be compared with a surface painted in the usual way.
Es wurden Versuche unternommen, eine solche Melaminimprägnierung mit einer anschließenden Beschichtung, unter Verwendung von Farbkomponenten zu vereinigen, um der Oberfläche ein gestrichenes Aussehen und die entsprechenden Eigenschaften zu verleihen. Dieses Verfahren führte jedoch nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen, da einfach ausgedrückt ein zu imprägnierendes Papier große Poren haben muß, um die Imprägnierung zu erleichtern, und im Gegensatz dazu die anschließende Beschichtung ein dichtes Papier verlangt, um gute Ergebnisse zu bekommen.Attempts have been made to impregnate such melamine with a subsequent coating using Combine color components to give the surface a painted look and properties. However, this method did not give satisfactory results because, in simple terms, it was to be impregnated Paper must have large pores in order to facilitate the impregnation and, in contrast, the subsequent coating thick paper is required to get good results.
Es wurde nun überraschenderweise gezeigt, daß das Problem, ein zufriedenstellendes Produkt durch Vereinigung einer Imprägnie-It has now been shown, surprisingly, that the problem of producing a satisfactory product by combining an impregnation
zu bekommen,
rung und eines Überziehens/in der folgenden Weise gelöst werdento get,
tion and overlay / can be solved in the following manner
Bei Durchführung der Imprägnierung in einer Papierherstellungsmaschine vor der Endtrocknung ist es möglich, ein dichtes Pa-When carrying out the impregnation in a paper making machine before final drying, it is possible to create a tight pa-
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pier mit einem ausreichenden Harzgehalt herzustellen, welcher für das anschließende überziehen geeignet ist. Die Zugabe des Harzes kann auf unterschiedliche Weise je nach den Anforderungan an das Endprodukt und nach der technischen Anlage durchgeführt werden, und der Harzfeststoffgehalt kann auch in dem entsprechenden Grad innerhalb so breiter Grenzen, wie 5 bis 60 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht von Papier und Harz, variiert werden. Ein besonders bevorzugter Bereich bezüglich des Harzfeststoffgehaltes liegt bei 15 bis 40 Gewichts-%, berechnet auf der gleichen Gründlage.pier with a sufficient resin content, which is suitable for subsequent coating. The addition of the resin can be done in different ways depending on the requirement to the end product and after the technical facility, and the resin solids content can also be in the corresponding Degree varies within as broad limits as 5 to 60% by weight based on the weight of the paper and resin will. A particularly preferred range for resin solids is 15 to 40% by weight, calculated on the same basis.
Nach dem Verfahren der Erfindung bekommt die imprägnierte Grundfolie eine Porosität nach Gurley von wenigstens 12 Sek./100 ml. Die Grundfolie wird schließlich auf der Oberfläche beschichtet, indem man ein Gemisch von Pigment und Bindemittel aufbringt und gegebenenfalls auch ein Färbemittel zusetzt. Das verwendete Imprägniermittel ist vorzugsweise eine wäßrige Harzlösung oder -dispersion.According to the method of the invention, the impregnated base sheet has a Gurley porosity of at least 12 sec / 100 ml. The base film is finally on the surface coated by applying a mixture of pigment and binder and optionally also adding a colorant. The impregnating agent used is preferably an aqueous resin solution or dispersion.
Der Grund, daß dieses Verfahren vorteilhaft ist, scheint die Tatsache zu sein, daß die Zellulosefasern in einer an sich bekannten Weise irreversiblen Veränderungen beim Trocknen in der Papierherstellungsmaschine unterliegen. Um die anschließende Imprägnierung zu ermöglichen, ist es normalerweise bei der Herstellung des Papiers erforderlich, das Papier sehr offen zu machen, d.h. die Fasern dürfen nicht zu stark geschlagen werden, wobei das ein Porensystem erhaltende Papier die Imprägnierung erleichtert. Diese Offenheit bleibt jedoch auch nach der Imprägnierung und bedeutet Schwierigkeiten für das anschließen-The reason that this method is advantageous seems to be the fact that the cellulose fibers are in a known per se Are subject to irreversible changes during drying in the papermaking machine. To the subsequent To enable impregnation, it is normally necessary in the manufacture of the paper to keep the paper very open make, i.e. the fibers must not be beaten too strongly, whereby the paper containing a pore system does the impregnation relieved. However, this openness remains even after the impregnation and means difficulties for the subsequent
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de Beschichten. Es ist erwünscht, die aufgebrachte Überzugspaste auf der Oberfläche zu halten, doch bewirkt die Offenheit oder Porosität des Papiers, daß sie eindringt.de coating. It is desirable to keep the applied coating paste on the surface, but this creates openness or porosity of the paper that it penetrates.
Wenn jedoch gemäß der Erfindung die Imprägnierung mit einem Imprägnierungsmittel, wie beispielsweise vom Typ der Harnstoffoder Melaminharze, in Verbindung mit der Papierherstellung vor der Endtrocknung erfolgt, und zwar entweder durch Zugabe zu dem Vorratsmaterial oder in der Papierherstellungsmaschine durch Besprühen, in einer Zurichtpresse oder dem Bad oder einer Kombination derselben, kann das obige Dilemma vermieden werden. Solange das Papier nicht endgültig getrocknet ist, behält es seine poröse Struktur und läßt sich leicht auch bei höheren Schlaggraden imprägnieren und ergibt so nach der Endtrocknung ein dichteres Papier. In diesem Fall kann das Papier auch mit einer maschinell glasierten Oberfläche versehen werden, um das Ergebnis des nachfolgenden Überzugs weiter zu verbessern.If, however, according to the invention, the impregnation with a Impregnating agents, such as urea or melamine resin types, for example, are used in papermaking the final drying takes place, either by adding to the stock material or in the paper making machine Spraying, in a dressing press or the bath, or a combination thereof, can avoid the above dilemma. As long as the paper is not completely dry, it retains its porous structure and can easily be used even at higher levels Impregnate degrees of impact and thus results in a denser paper after the final drying. In this case, the paper can also use a machine-glazed surface in order to further improve the result of the subsequent coating.
Die anschließende Oberflächenbeschichtung kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Wenn eine wäßrige Dispersion verwendet wird, ist die Aufbringung an Luft mit einer Bürste oder einem Rakel bevorzugt, während, wenn die Zusammensetzung Lösungsmittel oder andere flüchtige Komponenten enthält, ein überziehen mit einer Walze oder in einer sogenannten Vorhangmaschine zu den besten Ergebnissen führte.The subsequent surface coating can be carried out in a manner known per se Way. If an aqueous dispersion is used, application in air is with a brush or a brush Squeegees are preferred, while if the composition contains solvents or other volatile components, an overcoat with a roller or in a so-called curtain machine led to the best results.
Im Prinzip kann bei dem Verfahren nach der Erfindung jede Art von thermoplastischem oder hitzehärtbarem Kunststoff verwendet werden, der mit Wasser verträglich oder in Wasser dispergierbar ist. Als besonders geeignete Harze können die Aminoplasten er-In principle, any type of thermoplastic or thermosetting plastic can be used in the method according to the invention compatible with or dispersible in water. As particularly suitable resins, the aminoplasts can be
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wähnt werden, wie beispielsweise Harnstoff- oder Melaminharze. Außerdem ist es möglich, hitzehärtbare Kunststoffe vom Typ der Phenol-, Acryl-, Epoxy-, Polyurethan- und Polyesterkunststoffe zu verwenden.are mentioned, such as urea or melamine resins. It is also possible to use thermosetting plastics of the type Use phenolic, acrylic, epoxy, polyurethane and polyester plastics.
Das für den Endüberzug verwendete Gemisch von Pigment und Bindemittel kann eine weitgehend variierende Zusammensetzung in Übereinstimmung mit der herkömmlichen Technik haben. So können als ein Pigment Titandioxid, Ton oder Kreide verwendet werden. Das Bindemittel in dem Überzugsgemisch kann beispielsweise aus Acryllatex, Styrol-Butadienlatex, Melaminharz oder Harnstoffharz oder aus einem UV-härtenden oder katalysatorhärtenden Polyester oder einem Bindemittel vom Nitrocellulose- oder säurehärtenden Typ bestehen. Das Überzugsgemisch kann auch ein Färbemittel enthalten, wenn dies erwünscht ist.The mixture of pigment and binder used for the final coat may have widely varying compositions in accordance with conventional art. So can as a pigment titanium dioxide, clay or chalk can be used. The binder in the coating mixture can, for example, consist of Acrylic latex, styrene-butadiene latex, melamine resin or urea resin or from a UV-curing or catalyst-curing polyester or a binder from nitrocellulose or acid-hardening type. The coating mixture can also contain a colorant if so desired.
Das Fasermaterial auf Cellulosebasis, das die Grundfolie bildet, kann aus irgendeiner Cellulosequelle stammen, wie aus mechanisch bereitetem Papierstoff, chemisch bereitetem Papierstoff und halbchemisch bereitetem Papierstoff. Chemisch bereiteter Papierstoff, der Sulfitpulpe und Sulfatpulpe einschließt, kann in gebleichter, halbgebleichter oder ungebleichter Form verwendet werden, wobei gebleichte Pulpen (Ganzstoffe) bevorzugt sind und besonders gebleichte Sulfatpulpe günstig ist.The cellulose-based fiber material that forms the base film, can be from any source of cellulose, such as mechanically prepared pulp, chemically prepared pulp and semi-chemically prepared paper stock. Chemically prepared paper stock including sulphite pulp and sulphate pulp, can be used in bleached, semi-bleached or unbleached form, with bleached pulps being preferred and especially bleached sulphate pulp is cheap.
Im folgenden wird die Erfindung durch Beispiele, die den Erfindungsgedanken nicht beschränken, weiter erläutert. In diesen Beispielen ist die Porosität gemäß Gurley angegeben, und dieser Porositätswert wird nach der Standardmethode SCAN-P 19:66 bestimmt. Obwohl alle Beispiele die Verwendung von gebleichterIn the following, the invention is illustrated by examples which illustrate the concept of the invention not limit, further explained. In these examples the porosity is given according to Gurley, and this The porosity value is determined according to the standard method SCAN-P 19:66. Although all examples use bleached
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Sulfatcellulose betreffen, sei festgestellt, daß bei der Bildung der Grundfolie alle Arten von Fasermaterialien auf Cellulosegrundlage brauchbar sind, wie beispielsweise jene, die oben angegeben wurden, und die Erfindung ist in keiner Weise auf die Verwendung lediglich von gebleichter Sulfatcellulose beschränkt. Concerning sulfate cellulose, it should be noted that in the formation the base film all types of cellulose-based fiber materials are useful, such as those given above, and the invention is in no way limited limited the use of bleached sulfate cellulose only.
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Ein Papier aus etwa 60 g/m gebleichter Sulfatcellulose wurde unter gleichzeitiger Zugabe von etwa 10 Gewichts-% Harnstoffharz
(bezogen auf das trockene Papiergewicht) zu dem Lagermaterial und etwa 20 Gewichts-% durch Aufsprühen auf den Papierstreifen
nach dem Pressenabschnitt hergestellt. Das zu dem Lagermaterial zugesetzte Harnstoffharz war ein Harz mit der
Bezeichnung Dynorit^L 32O (der Dyno Industrier, Norwegen)
und das Harnstoffharz, das durch Sprühen auf den Papierbogen
aufgebracht wurde, war Kaurit 210 (BASF, Westdeutschland), zusammen
mit O,O2 Gewichts-% NH*C1 als Katalysator. Das imprägnierte
Papier besaß dann ein Oberflächengewicht von■etwa
80 g/m und eine Porosität nach Gurley von 80 Sek./100 ml. In2
A paper of about 60 g / m 2 of bleached sulfate cellulose was produced with the simultaneous addition of about 10% by weight of urea resin (based on the dry paper weight) to the stock material and about 20% by weight by spraying onto the paper strip after the press section. The urea resin added to the stock material was a resin called Dynorit ^ L 32O (der Dyno Industrier, Norway) and the urea resin which was applied to the paper sheet by spraying was Kaurit 210 (BASF, West Germany), together with O, O2 % By weight NH * C1 as a catalyst. The impregnated paper then had a surface weight of about 80 g / m 2 and a Gurley porosity of 80 sec./100 ml. In
2 einem anschließenden verfahren wurde das Papier mit 40 g/m eines pigmentierten Polyesterlackes überzogen, dem ein Peroxidkatalysator zugesetzt worden war. Die erhaltene Folie wurde dann verwendet, um Möbelteile zu überziehen, indem man Harzleim auf ein aus Teilchen bestehendes Brett aufbrachte, sodann die Folie aufbrachte und sie durch Pressen in einer Presse mitIn a subsequent process, the paper was 40 g / m a pigmented polyester varnish coated with a peroxide catalyst had been added. The film obtained was then used to cover furniture parts by resin glue applied to a board made of particles, then applied the film and pressed it in a press with
2
einem Druck von 1O kp/cm und während 15 Sekunden
bei etwa 140° C befestigte. Das erhaltene Produkt besaß eine2
a pressure of 10 kp / cm and for 15 seconds at about 140 ° C. The product obtained had a
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harte, glatte Oberfläche, die als Außenfläche in Regalen und Schränken geeignet war.hard, smooth surface that can be used as an exterior surface in shelves and Closets was suitable.
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Ein Papier aus etwa 100 g/m gebleichter SuIfatcellulose wurde in der Mitte des Trockenabschnittes einer Papierherstellungs-2
A paper made of about 100 g / m 2 of bleached sulfate cellulose was in the middle of the drying section of a papermaking
maschine in einem eingeführten Bad mit 40 g/m Melaminharz imprägniert, und dieser Imprägnierung wurde eine maschinell glasierte Oberfläche verliehen. Das verwendete Melaminharz war Kauramin^'772 (eine wäßrige Lösung eines Kondensationsproduktes von- Harnstoff und Formaldehyd der BASF, Westdeutschland) zusammen mit 0,025 Gewichts-% HCOOH als Katalysator. Nach der Endtrocknung besaß das Papier ein Oberflächengewicht vonmachine in an introduced bath impregnated with 40 g / m melamine resin, and this impregnation was given a machine-glazed finish. The melamine resin used was Kauramin ^ '772 (an aqueous solution of a condensation product von- urea and formaldehyde from BASF, West Germany) together with 0.025% by weight HCOOH as a catalyst. After Upon final drying, the paper had a surface weight of
140 g/m . Die Porosität betrug 35 Sek./100 ml. Sodann wurde das Papier in zwei Stufen mit einer mit Titandioxid pigmentierten140 g / m. The porosity was 35 sec / 100 ml Paper in two stages with one pigmented with titanium dioxide
Melaminlösung überzogen. Die aufgebrachte Menge betrug 25 g/m .Melamine solution coated. The amount applied was 25 g / m 2.
Wie in Beispiel 1 wurde die Folie mit feuchtem Kleber auf ein Brett aus Teilchen gepreßt. Letzteres wurde dann verwendet, um die Innenseiten von Küchenausrüstungen zu verkleiden.As in Example 1, the film was pressed onto a board of particles with wet adhesive. The latter was then used to to cover the inside of kitchen equipment.
2
Ein Papier aus etwa 120 g/m gebleichter SuIfatcellulose wurde2
A paper made from about 120 g / m 2 of bleached sulfate cellulose was made
mit 40 g/m eines Harnstoffharzes in der Mitte des Trockenabschnittes einer Papierherstellungsmaschine in einer eingeführten Zurichtpresse imprägniert. Das hier verwendete Harnstoffharz war Kaurit^210 (ein flüssiges Kondensationsharz von Melamin und Formaldehyd der BASF, Westdeutschland).with 40 g / m 2 of a urea resin in the middle of the drying section a papermaking machine in an imported make-ready press. The urea resin used here was Kaurit ^ 210 (a liquid condensation resin of Melamine and formaldehyde from BASF, West Germany).
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Eine abstromwärts von der Zurichtpresse abgenommene getrocknete Probe zeigte eine Porosität von 50 Sek./100 ml. Nach weiterem Trocknen wurde das Papier in einer Rakelüberzugseinrichtung, die in die Papierherstellungsmaschine eingeführt war, mitA dried one removed downstream of the dressing press Sample showed a porosity of 50 sec./100 ml. After further drying, the paper was in a doctor blade coating device, which was introduced into the papermaking machine with
20 g/m einer Überzugspaste beschichtet, worin das Pigment aus 50 % Titandioxid und 50 % Ton und das Bindemittel aus einem in Wasser dispergierten Acrylatlatex bestand. Die fertige Folie wurde nach dem Endtrocknen in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 zum Beziehen des Inneren einfacher Schranke und Garderoben verwendet. 20 g / m of a coating paste, in which the pigment consists of 50% titanium dioxide and 50% clay and the binder consists of an in Acrylate latex dispersed in water. After final drying, the finished film was produced in a manner similar to that in Example 1 used to cover the interior of simple wardrobes and cloakrooms.
Ähnliche Ergebnisse bekam man, wenn man ungebleichte Sulfatpulpe zur Herstellung der Grundfolie verwendete, sowie, wenn man gebleichte oder ungebleichte Sulfitpulpe verwendete.Similar results were obtained when using unbleached sulfate pulp to make the base sheet and when using used bleached or unbleached sulphite pulp.
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