EP0717145A1 - Base paper for decorative coating materials - Google Patents

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EP0717145A1
EP0717145A1 EP95119031A EP95119031A EP0717145A1 EP 0717145 A1 EP0717145 A1 EP 0717145A1 EP 95119031 A EP95119031 A EP 95119031A EP 95119031 A EP95119031 A EP 95119031A EP 0717145 A1 EP0717145 A1 EP 0717145A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
polyisocyanate
base paper
paper
decorative
modified
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP95119031A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christa Dr. Schnieder
Wolf-Dieter Dr. Schröer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technocell Dekor GmbH and Co KG
Original Assignee
Technocell Dekor GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Technocell Dekor GmbH and Co KG filed Critical Technocell Dekor GmbH and Co KG
Publication of EP0717145A1 publication Critical patent/EP0717145A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/18Paper- or board-based structures for surface covering
    • D21H27/22Structures being applied on the surface by special manufacturing processes, e.g. in presses
    • D21H27/26Structures being applied on the surface by special manufacturing processes, e.g. in presses characterised by the overlay sheet or the top layers of the structures
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/46Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/54Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen
    • D21H17/57Polyureas; Polyurethanes

Definitions

  • the present invention relates to a base paper for decorative coating materials, in particular laminated materials, laminates, decorative films and pre-impregnates produced by the short-cycle method.
  • the most important material basis for the production of decorative films or decorative laminates are special base papers that are impregnated with synthetic resin as so-called decorative papers.
  • the decorative coating materials are preferably used for surface coating in furniture manufacture and in interior construction.
  • Decorative film is understood to be a resin-impregnated or resin-impregnated and surface-treated paper web, which is glued to a carrier plate under the action of heat and / or pressure.
  • Laminates High Pressure Laminates are laminates that are created by pressing several impregnated, stacked papers.
  • the structure of these laminates generally consists of a transparent support sheet (overlay) that produces maximum surface resistance, a resin-impregnated decorative paper and phenol-coated kraft paper. Hardwood and chipboard as well as plywood are used as a base for this.
  • the decorative paper impregnated with synthetic resin is pressed directly onto a base (e.g. chipboard) using low pressures.
  • the decorative paper used in the coating materials mentioned above is used in white or color with or without additional printing.
  • the process step of impregnating or impregnating the decorative paper which is essential for the production of the coating materials, requires resins which can easily penetrate into the capillary spaces of the paper and harden there.
  • Thermosetting resins such as urea-formaldehyde resin and melamine-formaldehyde resin or thermoplastic resins such as polyester resins are used for this purpose.
  • the known coating materials are in need of improvement from an ecological point of view. According to the current international status, a large number of the known decorative film types and laminates do not yet meet the requirements for formaldehyde emissions of less than 0.1 ppm. In connection with the global efforts to minimize environmental pollution, the production of environmentally friendly coating materials is therefore becoming increasingly important.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a base paper for decorative coating materials, in particular for laminated materials, laminates, decorative films and pre-impregnates produced by the short-cycle method, which continues to meet the requirements placed on the base paper and those mentioned at the outset and which are more environmentally friendly to produce decorative composite systems.
  • a base paper which consists of cellulose fibers, at least one filler and a wet-strengthening cationic resin and which is treated with a polyisocyanate and / or a modified polyisocyanate.
  • the polyisocyanate and the modified polyisocyanate have cycloaliphatic and / or aliphatic isocyanate groups (CNO).
  • CNO cycloaliphatic and / or aliphatic isocyanate groups
  • the isocyanate groups can also be aromatically bound.
  • the modified polyisocyanate can be a polyether-modified or a polyester-modified polyisocyanate.
  • the polyisocyanate and / or modified polyisocyanate is water dispersible. Mixtures of polyisocyanates which are not self-dispersible with ionic or nonionic emulsifiers can be used as water-dispersible polyisocyanates.
  • self-dispersing polyisocyanates are used in water.
  • the polyisocyanate and / or the modified polyisocyanate can be nonionic or cationic.
  • the cationicity can be brought about by the content of tertiary amino or ammonium groups.
  • the amount of the polyisocyanate and / or modified polyisocyanate used for treating the base paper according to the invention is preferably 0.5 to 40% by weight, based on the paper pulp.
  • the polyisocyanates used according to the invention can be used both for impregnating the paper web and in bulk.
  • Suitable fillers for the base papers according to the invention are, for example, titanium dioxide, zinc sulfide, calcium carbonate, kaolin, talc or mixtures thereof.
  • a rutile titanium dioxide surface-treated with Al2O3 is used.
  • the amount of titanium dioxide in the paper pulp is between 1 and 55% by weight.
  • Melamine-formaldehyde resins, polyamine or polyamide derivatives can be used as wet strength agents in amounts of 0.2 to 2% by weight.
  • the paper pulp can also contain other substances such as organic and inorganic colored pigments and dyes, optical brighteners, retention aids and dispersing agents.
  • the base papers according to the invention are produced in a known manner using a paper machine in a grammage range from 50 to 200 g / m 2, the products to be used according to the invention preferably being applied in the paper machine using a size press. However, they can also be applied to the surface of the base paper to be coated using all other known application units.
  • Example 2 A base paper as in Example 1 was treated with the following 15% aqueous dispersion and dried: Dispersion Weight gain,% V1a V1b V1c V1d Epichlorohydrin resin (Nadavin DHN) 2.0 6.1 11.3 16.0
  • the base paper from Example 1 without surface treatment was used as a comparison.
  • test strips 15 x 100 mm were dipped in melamine resin MW 550 (without wetting agent and without hardener), placed over a flat surface between two strips of blotting paper, loaded with a support weight for 15 s and then weighed back. The resin absorption is calculated in% of the sample weight.
  • test strips (8 x 6 cm) were immersed in a 98% triethanolamine solution (TEA) stained with rhodamine B.
  • TEA triethanolamine solution
  • Penetration is measured from the time the paper is placed in the solution until the first drops of liquid appear on the surface.
  • a paper strip of defined length and width (1.5 x 10) was clamped in a holder and brought into contact with water or air of certain humidity. The resulting stretch or shrinkage is transferred to a recorder. The transverse elongation (%) was calculated on the basis of the measurement curve, taking strip length into account.
  • the opacity is a measure of the translucency of the paper. It was measured on 8 x 8 cm paper test strips using the Elrepho 2000 colorimeter.
  • the stiffness values of the base papers were determined with the bending stiffness tester from Lorentzen & Wettre, according to standard SCAN-P 29.69. The measured values are given in mN.
  • test strips 15 mm wide were immersed in distilled water for a period of 5 minutes.
  • the wet strips were then tested for their wet breaking load in a tensile testing machine.
  • the measured values are given in mN. The lower the numerical value, the worse the wet strength.

Abstract

Base paper (I) for decorative coating materials contains cellulose fibres, filler(s) and wet-strengthening resin, and is treated with a polyisocyanate and/or modified polyisocyanate (II).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Basispapier für dekorative Beschichtungswerkstoffe, insbesondere Schichtpreßstoffe, nach dem Kurztaktverfahren hergestellte Laminate, Dekorfolien und Vorimprägnate.The present invention relates to a base paper for decorative coating materials, in particular laminated materials, laminates, decorative films and pre-impregnates produced by the short-cycle method.

Wichtigste Werkstoffgrundlage für die Herstellung von Dekorfolien oder dekorativen Schichtpreßstoffen sind spezielle Basispapiere, die als sogenannte Dekorpapiere mit Kunstharz imprägniert sind. Die dekorativen Beschichtungswerkstoffe werden vorzugsweise zur Oberflächenbeschichtung bei der Möbelherstellung und im Innenausbau eingesetzt.The most important material basis for the production of decorative films or decorative laminates are special base papers that are impregnated with synthetic resin as so-called decorative papers. The decorative coating materials are preferably used for surface coating in furniture manufacture and in interior construction.

Unter Dekorfolie versteht man eine kunstharzgetränkte bzw. kunstharzgetränkte und oberflächenbehandelte Papierbahn, die unter Wärme- und/oder Druckeinwirkung mit einer Trägerplatte verleimt wird.Decorative film is understood to be a resin-impregnated or resin-impregnated and surface-treated paper web, which is glued to a carrier plate under the action of heat and / or pressure.

Schichtpreßstoffe (High Pressure Laminates) sind Laminate, die durch Verpressen mehrerer imprägnierter, aufeinander geschichteter Papiere entstehen. Der Aufbau dieser Schichtstoffe besteht im allgemeinen aus einem höchste Oberflächenbeständigkeit erzeugenden transparenten Auflageblatt (Overlay), einem kunstharzgetränkten Dekorpapier und phenolbeharztem Kraftpapier. Als Unterlage hierfür werden beispielsweise Hartfaser- und Holzspanplatten sowie Sperrholz eingesetzt.Laminates (High Pressure Laminates) are laminates that are created by pressing several impregnated, stacked papers. The structure of these laminates generally consists of a transparent support sheet (overlay) that produces maximum surface resistance, a resin-impregnated decorative paper and phenol-coated kraft paper. Hardwood and chipboard as well as plywood are used as a base for this.

Bei den nach dem Kurztaktverfahren hergestellten Laminaten (Low Pressure Laminates) wird das mit Kunstharz imprägnierte Dekorpapier direkt mit einer Unterlage (z.B. Spanplatte) unter Verwendung niedriger Drücke verpreßt.In the case of the laminates (low pressure laminates) produced using the short cycle process, the decorative paper impregnated with synthetic resin is pressed directly onto a base (e.g. chipboard) using low pressures.

Das bei den oben genannten Beschichtungswerkstoffen verwendete Dekorpapier wird weiß oder farbig mit oder ohne zusätzlichen Aufdruck eingesetzt.The decorative paper used in the coating materials mentioned above is used in white or color with or without additional printing.

Übliche Dekorpapiere werden aus hochweißem Sulfatzellstoff höchster Reinheit hergestellt. Es werden an die Dekorpapiere eine ganze Reihe spezieller Anforderungen gestellt. Hierzu gehören:

  • hohe Opazität, um eine bessere Abdeckung der Unterlage zu gewährleisten,
  • gleichmäßige Formation und Grammatur zur Gewährleistung von gleichmäßiger Harzaufnahme,
  • hohe Reinheit und Gleichmäßigkeit der Farbe zur Gewährleistung einer guten Reproduzierbarkeit des später auf das Dekorpapier aufgedruckten Musters,
  • hohe Lichtbeständigkeit,
  • hohe Naßfestigkeit zur Gewährleistung eines reibungslosen Imprägniervorganges,
  • entsprechende Saugfähigkeit zur Erlangung des erforderlichen Harzsättigungsgrades.
Conventional decorative papers are made from ultra-high-purity white sulfate pulp. A whole series of special requirements are placed on the decorative papers. These include:
  • high opacity to ensure better coverage of the base,
  • uniform formation and grammage to ensure even resin absorption,
  • high purity and uniformity of color to ensure good reproducibility of the pattern later printed on the decorative paper,
  • high lightfastness,
  • high wet strength to ensure a smooth impregnation process,
  • appropriate absorbency to achieve the required degree of resin saturation.

Um alle oben erwähnten Anforderungen zu erfüllen, müssen bei der Herstellung dieser Papiere hochwertige Rohmaterialien, Füllstoffe und Hilfsstoffe eingesetzt sowie entsprechende Produktionsbedingungen eingehalten werden.In order to meet all of the requirements mentioned above, high-quality raw materials, fillers and auxiliary materials must be used in the manufacture of these papers, and corresponding production conditions must be observed.

Der für die Herstellung der Beschichtungswerkstoffe wesentliche Verfahrensschritt des Tränkens bzw. Imprägnierens des Dekorpapiers setzt Harze voraus, die leicht in die Kapillarräume des Papiers eindringen und sich dort härten lassen. Hierzu dienen duroplastische Harze wie Harnstoff-Formaldehyd-Harz und Melamin-Formaldehyd-Harz oder thermoplastische Harze wie Polyesterharze.The process step of impregnating or impregnating the decorative paper, which is essential for the production of the coating materials, requires resins which can easily penetrate into the capillary spaces of the paper and harden there. Thermosetting resins such as urea-formaldehyde resin and melamine-formaldehyde resin or thermoplastic resins such as polyester resins are used for this purpose.

Im Zusammenhang mit dem Einsatz formaldehydhaltiger Imprägnierharze sind die bekannten Beschichtungswerkstoffe aus ökologischer Sicht verbesserungsbedürftig. Nach dem gegenwärtigen internationalen Stand genügen eine große Anzahl der bekannten Dekorfolientypen und Schichtpreßstoffe den Forderungen nach einer Formaldehydemission kleiner 0,1 ppm noch nicht. In Verbindung mit den weltweiten Bemühungen um die Minimierung der Umweltbelastung gewinnt daher auch die Herstellung umweltfreundlicher Beschichtungswerkstoffe zunehmend an Bedeutung.In connection with the use of formaldehyde-containing impregnation resins, the known coating materials are in need of improvement from an ecological point of view. According to the current international status, a large number of the known decorative film types and laminates do not yet meet the requirements for formaldehyde emissions of less than 0.1 ppm. In connection with the global efforts to minimize environmental pollution, the production of environmentally friendly coating materials is therefore becoming increasingly important.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Basispapier für dekorative Beschichtungswerkstoffe, insbesondere für Schichtpreßstoffe, nach dem Kurztaktverfahren hergestellte Laminate, Dekorfolien und Vorimprägnate, zur Verfügung zu stellen, das die an das Basispapier gestellten und eingangs erwähnten Anforderungen weiterhin erfüllt und die Herstellung umweltfreundlicher dekorativer Verbundsysteme ermöglicht.The present invention is therefore based on the object of providing a base paper for decorative coating materials, in particular for laminated materials, laminates, decorative films and pre-impregnates produced by the short-cycle method, which continues to meet the requirements placed on the base paper and those mentioned at the outset and which are more environmentally friendly to produce decorative composite systems.

Die Aufgabe wird durch ein Basispapier gelöst, das aus Cellulosefasern, wenigstens einem Füllstoff sowie einem naßfest machenden kationischen Harz besteht und das mit einem Polyisocyanat und/oder einem modifizierten Polyisocyanat behandelt ist.The object is achieved by a base paper which consists of cellulose fibers, at least one filler and a wet-strengthening cationic resin and which is treated with a polyisocyanate and / or a modified polyisocyanate.

Das Polyisocyanat und das modifizierte Polyisocyanat weist cycloaliphatisch und/oder aliphatisch gebundene Isocyanatgruppen (CNO) auf. Die Isocyanatgruppen können aber auch aromatisch gebunden sein.The polyisocyanate and the modified polyisocyanate have cycloaliphatic and / or aliphatic isocyanate groups (CNO). The isocyanate groups can also be aromatically bound.

Das modifizierte Polyisocyanat kann ein polyethermodifiziertes oder ein polyestermodifiziertes Polyisocyanat sein.The modified polyisocyanate can be a polyether-modified or a polyester-modified polyisocyanate.

Das Polyisocyanat und/oder modifizierte Polyisocyanat ist wasserdispergierbar. Als wasserdispergierbare Polyisocyanate können Gemische von Polyisocyanaten, die nicht selbstdispergierbar sind, mit ionischen oder nicht ionischen Emulgatoren eingesetzt werden.The polyisocyanate and / or modified polyisocyanate is water dispersible. Mixtures of polyisocyanates which are not self-dispersible with ionic or nonionic emulsifiers can be used as water-dispersible polyisocyanates.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden in Wasser selbstdispergierende Polyisocyanate eingesetzt.In a preferred embodiment of the invention, self-dispersing polyisocyanates are used in water.

Das Polyisocynat und/oder das modifizierte Polyisocyanat kann nichtionisch oder kationisch sein. Die Kationizität kann durch den Gehalt an tertiären Amino- bzw. Ammoniumgruppen bewirkt werden.The polyisocyanate and / or the modified polyisocyanate can be nonionic or cationic. The cationicity can be brought about by the content of tertiary amino or ammonium groups.

Die Menge des zur Behandlung des Basispapiers erfindungsgemäß eingesetzten Polyisocyanats und/oder modifizierten Polyisocyanats beträgt vorzugsweise 0,5 bis 40 Gew.%, bezogen auf die Papiermasse. Besonders bevorzugt ist der Mengenbereich von 2 bis 20 Gew.%.The amount of the polyisocyanate and / or modified polyisocyanate used for treating the base paper according to the invention is preferably 0.5 to 40% by weight, based on the paper pulp. The quantity range from 2 to 20% by weight is particularly preferred.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Polyisocyanate können sowohl zur Imprägnierung der Papierbahn als auch in der Masse eingesetzt werden.The polyisocyanates used according to the invention can be used both for impregnating the paper web and in bulk.

Als Füllstoff eignen sich für die erfindungsgemäßen Basispapiere beispielsweise Titandioxid, Zinksulfid, Calciumcarbonat, Kaolin, Talkum oder Mischungen daraus.Suitable fillers for the base papers according to the invention are, for example, titanium dioxide, zinc sulfide, calcium carbonate, kaolin, talc or mixtures thereof.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein mit Al₂O₃ oberflächenbehandeltes Rutil-Titandioxid eingesetzt.In a preferred embodiment of the invention, a rutile titanium dioxide surface-treated with Al₂O₃ is used.

Die Menge des Titandioxids in der Papiermasse beträgt zwischen 1 bis 55 Gew.%.The amount of titanium dioxide in the paper pulp is between 1 and 55% by weight.

Als Naßfestmittel können Melamin-Formaldehyd-Harze, Polyamin- oder Polyamidderivate in Mengen von 0,2 bis 2 Gew.% eingesetzt werden.Melamine-formaldehyde resins, polyamine or polyamide derivatives can be used as wet strength agents in amounts of 0.2 to 2% by weight.

In der Papiermasse können zuusätzlich auch noch andere Stoffe wie organische und anorganische Buntpigmente und Farbstoffe, optische Aufheller, Retentions- und Dispergierhilfsmittel enthalten sein.The paper pulp can also contain other substances such as organic and inorganic colored pigments and dyes, optical brighteners, retention aids and dispersing agents.

Die erfindungsgemäßen Basispapiere werden in bekannter Weise mit Hilfe einer Papiermaschine in einem Grammaturbereich von 50 bis 200 g/m² hergestellt, wobei die erfindungsgemäß anzuwendenden Produkte vorzugsweise mit Hilfe einer Leimpresse in der Papiermaschine aufgetragen werden. Sie können aber auch mit allen anderen bekannten Auftragsaggregaten auf die Oberfläche des zu beschichtenden Rohpapiers aufgebracht werden.The base papers according to the invention are produced in a known manner using a paper machine in a grammage range from 50 to 200 g / m 2, the products to be used according to the invention preferably being applied in the paper machine using a size press. However, they can also be applied to the surface of the base paper to be coated using all other known application units.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail in the examples below.

Beispiel 1 und 2Examples 1 and 2

Eine Mischung aus 80 Gew.% Laubholz-Sulfatzellstoff und 20 Gew.% Nadelholz-Sulfatzellstoff wurde bei einer Stoffdichte von 4 % bis zu einem Mahlgrad von 38° SR gemahlen. Der Zellstoffsuspension wurden dann folgende Stoffe zugesetzt und daraus ca. 80 g/m² schweres Rohpapier gefertigt: Rutil-TiO₂ d = 3,9 g/cm³ Color Index 77 891 80 Gew.% *) Polyamid/Polyamin-Epichlorhydrin-Harz 1 Gew.% Nuancierfarbstoff (Eisenoxid) 0,02 Gew.% *) die Mengen beziehen sich auf den Zellstoff A mixture of 80% by weight of hardwood sulfate pulp and 20% by weight of softwood sulfate pulp was ground at a consistency of 4% to a freeness of 38 ° SR. The following substances were then added to the pulp suspension and raw paper of approximately 80 g / m² was made from it: Rutile TiO₂ d = 3.9 g / cm³ Color Index 77 891 80% by weight *) Polyamide / polyamine epichlorohydrin resin 1% by weight Shading dye (iron oxide) 0.02% by weight *) the quantities refer to the pulp

Das oben beschriebene Rohpapier wurde mit den in der folgenden Tabelle angeführten wäßrigen Dispersionen imprägniert und anschließend bei 145° C getrocknet. Der Auftrag wurde als Gewichtszunahme in % ermittelt. Dispersion Gewichtszunahme, % 1a 1b 1c 1d 2a 2b 2c 2d kationisches Polyisocyanat mit aliphat. gebundenen CNO-Gruppen, 15 %ig in Wasser (Nadavin CA 36148) 2,6 7,1 11,2 16,8 - - - - nichtion.polyestermodif. Polyisocyanat mit aliphat. gebundenen CNO-Gruppen 15 %ig in Wasser (Nadavin CA 36137) - - - - 3,8 6,1 12,8 19,6 The above-described base paper was impregnated with the aqueous dispersions listed in the following table and then dried at 145 ° C. The order was determined as a weight gain in%. Dispersion Weight gain,% 1a 1b 1c 1d 2a 2 B 2c 2d cationic polyisocyanate with aliphatic. bound CNO groups, 15% in water (Nadavin CA 36148) 2.6 7.1 11.2 16.8 - - - - nichtion.polyestermodif. Polyisocyanate with aliphatic. bound CNO groups 15% in water (Nadavin CA 36137) - - - - 3.8 6.1 12.8 19.6

Vergleichsbeispiel V 1Comparative Example V1

Ein Rohpapier wie im Beispiel 1 wurde mit folgender 15 %iger wäßriger Dispersion behandelt und getrocknet: Dispersion Gewichtszunahme, % V1a V1b V1c V1d Epichlorhydrin-Harz (Nadavin DHN) 2,0 6,1 11,3 16,0 A base paper as in Example 1 was treated with the following 15% aqueous dispersion and dried: Dispersion Weight gain,% V1a V1b V1c V1d Epichlorohydrin resin (Nadavin DHN) 2.0 6.1 11.3 16.0

Vergleichsbeispiel V2Comparative example V2

Als Vergleich wurde das Rohpapier aus Beispiel 1 ohne Oberflächenbehandlung herangezogen.The base paper from Example 1 without surface treatment was used as a comparison.

Prüfung der gemäß den Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten BasispapiereExamination of the base papers produced according to the examples and comparative examples

Zur Bewertung der gefertigten Papierproben wurden folgende Prüfverfahren herangezogen:The following test methods were used to evaluate the paper samples produced:

Harzaufnahme, %Resin absorption,%

Zweck der Prüfung ist die Feststellung der Fähigkeit eines Dekorpapiers, ein Melaminharz aufzunehmen. Hierzu wurden 2 Probestreifen (15 x 100 mm) in Melaminharz MW 550 (ohne Netzmittel und ohne Härter) getaucht, über einer ebenen Fläche zwischen zwei Streifen Löschpapier gelegt, mit einem Auflagegewicht 15 s lang belastet und anschließend zurückgewogen. Die Berechnung der Harzaufnahme erfolgt in % der Einwaage.The purpose of the test is to determine the ability of a decorative paper to hold a melamine resin. For this purpose, 2 test strips (15 x 100 mm) were dipped in melamine resin MW 550 (without wetting agent and without hardener), placed over a flat surface between two strips of blotting paper, loaded with a support weight for 15 s and then weighed back. The resin absorption is calculated in% of the sample weight.

Penetration (Imprägnierfähigkeit)Penetration

Zweck der Prüfung ist die Bestimmung der Penetrationszeit. Hierzu wurden Probestreifen (8 x 6 cm) in eine 98 %ige mit Rhodamin B angefärbte Triethanolamin-Lösung (TEA) getaucht.The purpose of the test is to determine the penetration time. For this purpose, test strips (8 x 6 cm) were immersed in a 98% triethanolamine solution (TEA) stained with rhodamine B.

Die Penetration wird gemessen vom Zeitpunkt des Aufsetzens des Papiers in die Lösung bis zu dem Zeitpunkt, in dem die ersten Tropfen der Flüssigkeit an der Oberfläche erscheinen.Penetration is measured from the time the paper is placed in the solution until the first drops of liquid appear on the surface.

Feuchtdehnung (Fenchel-Querdehnung) in %Moisture expansion (fennel transverse expansion) in%

Diese Eigenschaft ist beim Imprägnier- und Preßvorgang der Dekorpapiere sehr wichtig. Je höher die Quer-Feuchtdehnung umso stärker ist die Faltenbildung, die sich bei den oben genannten Arbeitsgängen negativ auswirkt.This property is very important in the impregnation and pressing process of the decorative papers. The higher the transverse moisture expansion, the greater the wrinkling, which has a negative effect in the above-mentioned operations.

Ein Papierstreifen von definierter Länge und Breite (1,5 x 10) wurde in eine Halterung eingespannt und mit Wasser oder Luft bestimmter Feuchte in Kontakt gebracht. Die dabei entstehende Dehnung oder Schrumpfung wird auf einen Schreiber übertragen.
Die Berechnung der Querdehnung (%) erfolgte anhand der Meßkurve unter Berücksichtigung von Streifenlänge.
A paper strip of defined length and width (1.5 x 10) was clamped in a holder and brought into contact with water or air of certain humidity. The resulting stretch or shrinkage is transferred to a recorder.
The transverse elongation (%) was calculated on the basis of the measurement curve, taking strip length into account.

Farbwertbestimmung (L,a,b)Color value determination (L, a, b)

Diese Prüfung wurde an den mit Melaminharz in bekannter Weise imprägnierten Dekorpapieren, die zu entsprechenden Schichtstoff-Mustern verpreßt wurden (1 Lage imprägniertes Basispapier, 4 Lagen Phenolpapier, 1 Lage Gegenzug, 140°C, 900 N/m²) mit Hilfe des Elrepho 2000-Farbmeßgerätes durchgeführt.This test was carried out on the decorative papers impregnated with melamine resin in a known manner and pressed into corresponding laminate patterns (1 layer of impregnated base paper, 4 layers of phenolic paper, 1 layer of counter-pull, 140 ° C, 900 N / m²) using the Elrepho 2000- Colorimeter performed.

Opazitätopacity

Die Opazität ist ein Maß für die Lichtdurchlässigkeit des Papiers. Sie wurde an Papier-Prüfstreifen 8 x 8 cm mit Hilfe des Elrepho 2000-Farbmeßgerätes gemessen.The opacity is a measure of the translucency of the paper. It was measured on 8 x 8 cm paper test strips using the Elrepho 2000 colorimeter.

SteifigkeitStiffness

Die Steifigkeitswerte der Basispapiere wurden mit dem Biegesteifigkeitsprüfer von Lorentzen & Wettre, gemäß Norm SCAN-P 29.69 ermittelt. Die Meßwerte sind in mN angegeben.The stiffness values of the base papers were determined with the bending stiffness tester from Lorentzen & Wettre, according to standard SCAN-P 29.69. The measured values are given in mN.

NaßbruchlastWet breaking load

Diese Prüfung wird zur Beurteilung der Naßfestigkeit der Basispapiere durchgeführt.
Hierzu wurden Prüfstreifen von 15 mm Breite in destilliertes Wasser für die Dauer von 5 Minuten eingetaucht. Anschließend wurden die nassen Streifen in einer Zugprüfmaschine auf ihre Naßbruchlast geprüft. Die Meßwerte sind in mN angegeben. Je niedriger der Zahlenwert, umso schlechter ist die Naßfestigkeit.
This test is carried out to assess the wet strength of the base papers.
For this purpose, test strips 15 mm wide were immersed in distilled water for a period of 5 minutes. The wet strips were then tested for their wet breaking load in a tensile testing machine. The measured values are given in mN. The lower the numerical value, the worse the wet strength.

SpaltfestigkeitGap resistance

Ein Klebestreifen (20 x 75 mm) wird in Laufrichtung auf das zu prüfende Papier geklebt. Der Klebestreifen wird mit einer Kunststoffrolle (ca. 35 g) auf die Papieroberfläche gedrückt. Dann wird der Klebestreifen mit konstanter Kraft von der Papieroberfläche abgezogen und auf schwarzes Papier geklebt. Die Beurteilung erfolgt visuell anhand eines Vergleichs mit einem unbehandelten Papier (Note 1 - 5).

z.B.
Note 1 - < 5 % Fasern auf dem Klebestreifen
Note 5 - > 90 % Fasern auf dem Klebestreifen
An adhesive strip (20 x 75 mm) is stuck on the paper to be tested in the running direction. The adhesive strip is pressed onto the paper surface with a plastic roller (approx. 35 g). Then the adhesive strip is pulled off the paper surface with constant force and stuck on black paper. The assessment is made visually based on a comparison with an untreated paper (grade 1-5).
e.g.
Grade 1 - <5% fibers on the adhesive strip
Grade 5 -> 90% fibers on the adhesive strip

Die Prüfergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 zusammengestellt.The test results are summarized in Tables 1 and 2.

Überraschenderweise wurde festgestellt, daß die Behandlung des Rohpapiers mit den eingangs beschriebenen Polyisocyanaten zu Harzeinsparungen bei keinen nennenswerten Veränderungen der Penetrationsgeschwindigkeit führt (die auftretenden Schwankungen liegen im Bereich der Meßgenauigkeit).Surprisingly, it was found that the treatment of the base paper with the polyisocyanates described at the outset leads to resin savings with no noteworthy changes in the penetration speed (the fluctuations which occur are in the range of the measurement accuracy).

Zu beobachten sind ebenfalls die deutliche Verringerung der Querdehnung, die verbesserte Naßfestigkeit und die Spaltfestigkeit der Papiere.The significant reduction in transverse elongation, the improved wet strength and the splitting strength of the papers can also be observed.

Andere Eigenschaften wie die Farbwerte und die Opazität bleiben im Rahmen der Meßgenauigkeit unverändert. Tabelle 1 Prüfergebnisse (Beispiele) Prüfung Beispiele 1a 1b 1c 1d 2a 2b 2c 2d Harzaufnahme, % 79,40 72,70 66,90 54,60 79,40 72,90 57,30 52,30 Querdehnung, % 2,20 1,85 1,80 1,80 2,20 2,10 2,05 2,00 Penetration, s 6,00 7,00 6,20 6,80 6,60 7,20 7,10 6,50 Farbwerte L 90,33 90,88 91,03 90,90 90,43 90,67 91,36 90,50 a -1,38 -1,34 -1,36 -1,35 -1,41 -1,40 -1,37 -1,40 b +2,42 +2,60 +2,57 +2,55 +2,45 +2,34 +2,54 +2,45 Opazität L 93,00 93,10 93,40 93,50 93,10 93,50 93,70 93,00 Naßbruchlast mN 8,9 11,6 13,8 14,50 10,2 11,5 15,5 16,10 Steifigkeit mN längs 53,6 63,3 72,0 88,00 60,0 65,0 78,0 90,00 quer 36,0 42,5 48,8 52,10 63,5 40,0 50,5 56,00 Spaltfestigkeit Note 2 2 1 1 3 2 2 1 Tabelle 2 Prüfergebnisse (Vergleichsbeispiele) Prüfung Beispiele V1a V1b V1c V1d V2 Harzaufnahme, % 85,50 80,60 76,20 76,40 84,30 Querdehnung, % 2,30 2,35 2,35 2,25 2,50 Penetration, s 6,40 6,40 6,80 8,00 6,60 Farbwerte L 90,63 90,92 90,63 90,50 91,06 a -1,37 -1,46 -1,53 -1,50 -1,33 b +2,95 +4,52 +5,68 +6,20 +2,49 Opazität L 92,80 94,10 94,20 94,10 93,00 Naßbruchlast mN 6,0 7,4 8,4 9,00 5,3 Steifigkeit mN längs 48,0 56,0 67,6 77,20 41,0 quer 27,8 32,5 38,0 43,10 26,4 Spaltfestigkeit Note 4 4 3 3 5 Other properties such as color values and opacity remain unchanged within the scope of the measurement accuracy. Table 1 Test results (examples) exam Examples 1a 1b 1c 1d 2a 2 B 2c 2d Resin absorption,% 79.40 72.70 66.90 54.60 79.40 72.90 57.30 52.30 Transverse elongation,% 2.20 1.85 1.80 1.80 2.20 2.10 2.05 2.00 Penetration, s 6.00 7.00 6.20 6.80 6.60 7.20 7.10 6.50 Color values L 90.33 90.88 91.03 90.90 90.43 90.67 91.36 90.50 a -1.38 -1.34 -1.36 -1.35 -1.41 -1.40 -1.37 -1.40 b +2.42 +2.60 +2.57 +2.55 +2.45 +2.34 +2.54 +2.45 Opacity L 93.00 93.10 93.40 93.50 93.10 93.50 93.70 93.00 Wet breaking load mN 8.9 11.6 13.8 14.50 10.2 11.5 15.5 16.10 Stiffness mN along 53.6 63.3 72.0 88.00 60.0 65.0 78.0 90.00 across 36.0 42.5 48.8 52.10 63.5 40.0 50.5 56.00 Gap resistance grade 2nd 2nd 1 1 3rd 2nd 2nd 1 Test results (comparative examples) exam Examples V1a V1b V1c V1d V2 Resin absorption,% 85.50 80.60 76.20 76.40 84.30 Transverse elongation,% 2.30 2.35 2.35 2.25 2.50 Penetration, s 6.40 6.40 6.80 8.00 6.60 Color values L 90.63 90.92 90.63 90.50 91.06 a -1.37 -1.46 -1.53 -1.50 -1.33 b +2.95 +4.52 +5.68 +6.20 +2.49 Opacity L 92.80 94.10 94.20 94.10 93.00 Wet breaking load mN 6.0 7.4 8.4 9.00 5.3 Stiffness mN along 48.0 56.0 67.6 77.20 41.0 across 27.8 32.5 38.0 43.10 26.4 Gap resistance grade 4th 4th 3rd 3rd 5

Claims (8)

Basispapier für dekorative Beschichtungswerkstoffe aus Cellulosefasern, wenigstens einem Füllstoff sowie einem naßfest machenden Harz, dadurch gekennzeichnet, daß das Basispapier mit einem Polyisocyanat und/oder einem modifiziertem Polyisocyanat behandelt ist.Base paper for decorative coating materials made from cellulose fibers, at least one filler and a wet-strengthening resin, characterized in that the base paper is treated with a polyisocyanate and / or a modified polyisocyanate. Basispapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat und das modifizierte Polyisocyanat cycloaliphatisch und/oder aliphatisch gebundene Isocyanatgruppen aufweist.Base paper according to claim 1, characterized in that the polyisocyanate and the modified polyisocyanate have cycloaliphatic and / or aliphatic isocyanate groups. Basispapier nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das modifizierte Polyisocyanat ein polyethermodifiziertes oder ein polyestermodifiziertes Polyisocyanat ist.Base paper according to claims 1 and 2, characterized in that the modified polyisocyanate is a polyether-modified or a polyester-modified polyisocyanate. Basispapier nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat und/oder das modifizierte Polyisocyanat nichtionisch ist.Base paper according to claims 1 and 3, characterized in that the polyisocyanate and / or the modified polyisocyanate is nonionic. Basispapier nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat und/oder das modifizierte Polyisocyanat kationisch ist.Base paper according to claims 1 to 3, characterized in that the polyisocyanate and / or the modified polyisocyanate is cationic. Basispapier nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat und/oder modifizierte Polyisocyanat Aminogruppen enthält.Base paper according to claim 5, characterized in that the polyisocyanate and / or modified polyisocyanate contains amino groups. Basispapier nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat und/oder modifizierte Polyisocyanat in einer Menge von 0,5 bis 40 Gew.%, bezogen auf die Papiermasse eingesetzt sind.Base paper according to Claims 1 to 6, characterized in that the polyisocyanate and / or modified polyisocyanate are used in an amount of 0.5 to 40% by weight, based on the paper pulp. Basispapier nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge 2 bis 20 Gew.% beträgt, bezogen auf die Papiermasse.Base paper according to claim 7, characterized in that the amount is 2 to 20% by weight, based on the paper pulp.
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