NL1019688C2 - Preparation of PVC-free laminates for e,g, book covers, by applying a plastic layer to a coating, heating the plastic layer and passing thorough a cooled press - Google Patents
Preparation of PVC-free laminates for e,g, book covers, by applying a plastic layer to a coating, heating the plastic layer and passing thorough a cooled press Download PDFInfo
- Publication number
- NL1019688C2 NL1019688C2 NL1019688A NL1019688A NL1019688C2 NL 1019688 C2 NL1019688 C2 NL 1019688C2 NL 1019688 A NL1019688 A NL 1019688A NL 1019688 A NL1019688 A NL 1019688A NL 1019688 C2 NL1019688 C2 NL 1019688C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- paper
- plastic
- coating
- layer
- lacquer layer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/04—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the partial melting of at least one layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2310/00—Treatment by energy or chemical effects
- B32B2310/04—Treatment by energy or chemical effects using liquids, gas or steam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2317/00—Animal or vegetable based
- B32B2317/12—Paper, e.g. cardboard
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Titel: Werkwijze voor het lamineren van papier met een kunststof coating, alsmede gelamineerd papier verkregen met deze werkwijze.Title: Method for laminating paper with a plastic coating, as well as laminated paper obtained with this method.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het lamineren van papier met een kunststof coating.The invention relates to a method for laminating paper with a plastic coating.
Met kunststof gelamineerd papier is uit de praktijk bekend. Dergelijk papier wordt bijvoorbeeld gebruikt voor de vervaardiging van 5 boekomslagen. Daarbij verschaft de papieren ondergrond een goede verlijmbaarheid van de omslag met de kaft van een boek, terwijl de kunststof toplaag de nodige sterkte, slijtvastheid, krasbestendigheid alsmede een gewenst, bijvoorbeeld kunstlederen uiterlijk biedt.Plastic laminated paper is known from practice. Such paper is used, for example, for the manufacture of book covers. The paper base thereby provides a good gluability of the cover with the cover of a book, while the plastic top layer offers the necessary strength, wear resistance, scratch resistance and a desired, for example artificial leather appearance.
Als kunststof wordt tot op heden steeds een PVC (polyvinylchloride 10 of kortweg vinyl) toegepast, dat op het papier wordt aangebracht volgens de zogenaamde plastisol methode. Bij deze bekende methode wordt het PVC vermengd met geschikte PVC-weekmakers, onder invloed waarvan het PVC zodanig vloeibaar wordt, dat dit met behulp van een rakel op het papier kan worden aangebracht. Het aldus geprepareerde papier wordt vervolgens door 15 een droogoven geleid, alwaar de weekmakers en het PVC met elkaar vermengen tot een homogene, aan het papier hechtende gel.Up to now, PVC (polyvinyl chloride or vinyl) has always been used as plastic, which is applied to the paper according to the so-called plastisol method. In this known method, the PVC is mixed with suitable PVC plasticizers, under the influence of which the PVC becomes so fluid that it can be applied to the paper by means of a doctor blade. The paper thus prepared is then passed through a drying oven, where the plasticizers and the PVC blend together to form a homogeneous gel adhering to the paper.
Deze bekende werkwijze werkt slechts met PVC, daar voor andere kunststoffen geen voor de hierboven beschreven stappen geschikte weekmakers beschikbaar zijn. Een nadeel van PVC is evenwel dat dit 20 materiaal weinig milieuvriendelijk is, onder ander omdat het slecht afbreekbaar is en bij de verbranding ervan ongewenste stoffen worden gevormd, zoals zoutzuur. Bovendien wordt algemeen aangenomen dat ook de weekmakers een schadelijke invloed hebben op het milieu.This known method only works with PVC, since for other plastics no plasticizers suitable for the steps described above are available. However, a disadvantage of PVC is that this material is not environmentally friendly, inter alia because it is poorly degradable and unwanted substances are formed during combustion, such as hydrochloric acid. Moreover, it is generally accepted that the plasticizers also have a harmful effect on the environment.
De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen waarmee papier 25 ook met andere kunststoffen dan PVC kan worden gelamineerd, teneinde de hiervoor genoemde, aan de toepassing van PVC verbonden nadelen te 1 ' ; .ί β 8 8 2 vermijden. Daartoe wordt een werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 1.The invention has for its object to provide a method with which paper can also be laminated with plastics other than PVC, in order to obviate the aforementioned disadvantages associated with the use of PVC; .ί β 8 8 2 avoid. To that end, a method according to the invention is characterized by the features of claim 1.
Bij een werkwijze volgens de uitvinding wordt voor het tot stand brengen van een goede hechting tussen het papier en de coating op 5 voordelige wijze gebruik gemaakt van de poreusheid van papier en de smeltviscositeit van de aan te brengen kunststof.In a method according to the invention, in order to achieve good adhesion between the paper and the coating, use is advantageously made of the porosity of paper and the melt viscosity of the plastic to be applied.
Door de kunststof film te verhitten, bijvoorbeeld door het papier waarop de film wordt aangebracht te verhitten, zal de viscositeit van een met het papier in aanraking komend deel van de film onder invloed van de 10 hoge temperatuur voldoende afnemen om in de poriën van het papier te kunnen vloeien. Door het papier met de film vervolgens langs een gekoelde pers te leiden wordt de film nog verder in het papier gedrukt en tegelijkertijd afgekoeld. Hierdoor stolt de kunststof en wordt de coating als het ware fysiek aan het papier verankerd via het in de poriën van dit papier 15 gestolde materiaal. Dankzij deze fysieke verankering kunnen ook kunststoffen die van nature slecht fysisch hechten aan papier toch met voldoende hechtkracht daarop worden aangebracht. Hierdoor komen kunststoffen in aanmerking die minder milieubelastend zijn dan het tot nu toe toegepaste PVC. Een geschikte kunststof is bijvoorbeeld een 20 thermoplastische polefin (TPO) of een VLLDPE (very linear low density polyethylene). Deze kunststoffen omvatten geen weekmakers en kunnen zonder schadelijke gassen en reststoffen worden verbrand waardoor zij een geschikte brandstof vormen voor bijvoorbeeld huisvuil verbrandingsovens.By heating the plastic film, for example by heating the paper on which the film is applied, the viscosity of a part of the film contacting the paper will decrease sufficiently under the influence of the high temperature to penetrate into the pores of the paper to be able to flow. By subsequently guiding the paper with the film along a cooled press, the film is pressed further into the paper and simultaneously cooled. As a result, the plastic solidifies and the coating is physically anchored to the paper via the material solidified in the pores of this paper. Thanks to this physical anchoring, even plastics that by nature have poor physical adhesion to paper can still be applied to them with sufficient adhesion. This means plastics that are less harmful to the environment than the PVC used to date. A suitable plastic is for instance a thermoplastic polefin (TPO) or a VLLDPE (very linear low density polyethylene). These plastics do not include plasticizers and can be incinerated without harmful gases and residues, making them a suitable fuel for, for example, household waste incinerators.
Overigens zij opgemerkt dat een werkwijze volgens de uitvinding 25 ook geschikt is voor het aanbrengen van PVC. Het gebruik van PVC in een werkwijze volgens de uitvinding wordt derhalve uitdrukkelijk niet uitgesloten.Incidentally, it is noted that a method according to the invention is also suitable for applying PVC. The use of PVC in a method according to the invention is therefore explicitly not excluded.
In een nadere uitwerking wordt een werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 3.In a further elaboration, a method according to the invention is characterized by the features according to claim 3.
f ' t 33
De voorverhittingstemperatuur van het papier is van invloed op de viscositeit die het op dit papier aangebrachte materiaal zal verkrijgen en daarmee van invloed op de mate waarin dit materiaal in het poreuze papier kan doordringen. De voorverhittingstemperatuur is derhalve van belang 5 voor de uiteindelijk haalbare hechting tussen de coating en het papier. Het papier wordt bij voorkeur verhit tot een temperatuur waarbij de kunststof coating, althans het met het papier in aanraking zijnde deel daarvan, voldoende vloeibaar wordt om vrijelijk in de poriën van het papier te kunnen stromen, doch niet zodanig vloeibaar wordt dat het papier hierdoor 10 volledig wordt doordrenkt.The preheating temperature of the paper influences the viscosity that the material applied to this paper will achieve and thereby influences the extent to which this material can penetrate into the porous paper. The preheating temperature is therefore important for the ultimate attainable adhesion between the coating and the paper. The paper is preferably heated to a temperature at which the plastic coating, or at least the part thereof in contact with the paper, becomes sufficiently fluid to be able to flow freely into the pores of the paper, but does not become so fluid that the paper thereby becomes completely soaked.
Het papier kan bijvoorbeeld op geschikte wijze tot een gewenste temperatuur worden voorverhit met behulp van een of meerdere verwarmde rollen en/of door middel van infrarood straling.The paper can for example be suitably preheated to a desired temperature with the aid of one or more heated rollers and / or by means of infrared radiation.
In een verdere uitwerking wordt een werkwijze volgens de 15 uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 7.In a further elaboration, a method according to the invention is characterized by the features according to claim 7.
Met het aanbrengen van een laklaag over de coating kunnen eigenschappen als de slijtvastheid, de krasbestendigheid, de bedrukbaarheid en de verlijmbaarheid van de toplaag worden verbeterd. Daarnaast draagt de laklaag bij aan het uiteindelijke uiterlijk van de 20 toplaag, in het bijzonder de kleur en glans daarvan, alsmede aan de oppervlakte structuur en de daarmee samenhangende greep en het tactiele gevoel dat het materiaal een gebruiker biedt. Voorts kan door een geschikte keuze van de laks amenstelling aan elkaar kleven van toplagen, het zogenaamde 'tack', worden vermeden.By applying a lacquer layer over the coating, properties such as the wear resistance, the scratch resistance, the printability and the gluability of the top layer can be improved. In addition, the lacquer layer contributes to the final appearance of the top layer, in particular the color and gloss thereof, as well as to the surface structure and the associated grip and the tactile feeling that the material offers a user. Furthermore, by a suitable choice of the lacquer composition sticking together of top layers, the so-called "tack", can be avoided.
25 In een voordelige uitvoeringsvorm wordt een werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 9.In an advantageous embodiment, a method according to the invention is characterized by the features of claim 9.
Behandeling van de coating met een elektrostatische lading voorafgaand aan het opbrengen van de laklaag maakt dat deze laklaag beter en ook homogener aan de coating kan hechten. Een dergelijke 30 elektrostatische lading kan bijvoorbeeld worden aangebracht door middel in* - .Treatment of the coating with an electrostatic charge prior to the application of the lacquer layer allows this lacquer layer to adhere better and also more homogeneously to the coating. Such an electrostatic charge can for instance be applied by means of * -.
4 van een uit de praktijk bekende Coronabehandeling, waarbij het topoppervlak van de coating aan een elektrostatisch veld wordt blootgesteld, opgewekt door bijvoorbeeld een aantal naast elkaar opgestelde elektroden.4 of a Corona treatment known from practice, in which the top surface of the coating is exposed to an electrostatic field, generated by, for example, a number of electrodes arranged side by side.
In een extra voordelige uitvoeringsvorm wordt een werkwijze 5 volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 10.In an additional advantageous embodiment, a method according to the invention is characterized by the features according to claim 10.
Door de coating te voorzien van een profiel kunnen zowel het uiterlijk als de greep van het materiaal worden beïnvloed. Zo kan bijvoorbeeld het kunstlederen uiterlijk van het gelamineerde papier worden versterkt door in de toplaag een daartoe geschikte nerf aan te brengen. De 10 nerf kan eenvoudig met een kalander, voorzien van het gewenste profiel, in het materiaal worden gerold.By providing the coating with a profile, both the appearance and the grip of the material can be influenced. For example, the artificial leather appearance of the laminated paper can be enhanced by applying a suitable grain in the top layer. The grain can easily be rolled into the material with a calender provided with the desired profile.
De uitvinding heeft voorts betrekking op gelamineerd papier, vervaardigd met een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding en gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 12.The invention further relates to laminated paper, manufactured with a method according to the present invention and characterized by the features of claim 12.
15 Gelamineerd papier, vervaardigd met een werkwijze volgens de uitvinding, is voorzien van een kunststof coating die uitstekend fysiek hecht aan het papier, ongeacht de fysische hechtcapaciteit van het betreffende kunststof aan papier. Anders dan bij het tot nu toe gebruikelijke, met PVC gelamineerde papier is hierdoor een zekere vrijheid verkregen in toe te 20 passen coatingmateriaal, zodat steeds een voor het beoogde toepassingsgebied meest gunstige coating kan worden gekozen. Bovendien kunnen kunststoffen worden toegepast die in vergelijking tot PVC minder milieubelastend zijn, bij voorkeur goed afbreekbaar of herverwerkbaar zijn, zodat een milieuvriendelijk eindproduct wordt verkregen.Laminated paper, manufactured with a method according to the invention, is provided with a plastic coating that adheres excellently to the paper, irrespective of the physical adhesion capacity of the plastic in question to paper. Unlike with the usual PVC laminated paper, a certain freedom has thus been obtained in the coating material to be used, so that a coating which is most favorable for the intended application area can always be chosen. In addition, plastics can be used that are less environmentally harmful, compared to PVC, are preferably easily degradable or reprocessed, so that an environmentally friendly end product is obtained.
25 In een nadere uitvoeringsvorm wordt papier volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusies 13.In a further embodiment, paper according to the invention is characterized by the features according to claim 13.
Door bij de keuze van de toe te passen kunststof een kunststof te kiezen met een relatief lage smeltviscositeit wordt het voordeel bereikt, dat ook de temperatuur tot welke het papier dient te worden voorverhit om de 30 kunststof in de poriën te laten vloeien, relatief laag kan zijn. Onder 5 smeltviscositeit wordt in deze ten minste verstaan de hoeveelheid kunststof die per tijdseenheid door een opening stroomt bij een bepaalde ingestelde druk en temperatuur. Een standaard voor het meten van de smeltviscositeit is vastgelegd in ISO 1133. Uiteraard dient deze smeltviscositeit wel zodanig 5 hoog te zijn dat de kunststof bij de te verwachten gebruikstemperaturen voldoende viskeus blijft om de verankerende werking van het zich in de poriën bevindend materiaal te waarborgen.By choosing a plastic with a relatively low melt viscosity when choosing the plastic to be used, the advantage is achieved that also the temperature to which the paper must be preheated in order to let the plastic flow into the pores can be relatively low to be. In this context, melt viscosity is understood to mean at least the amount of plastic that flows through an opening per unit of time at a certain set pressure and temperature. A standard for measuring the melt viscosity is laid down in ISO 1133. Of course, this melt viscosity must be so high that the plastic remains sufficiently viscous at the expected operating temperatures to guarantee the anchoring effect of the material contained in the pores.
In een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm wordt papier volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusies 14-17.In a particularly advantageous embodiment, paper according to the invention is characterized by the features of claims 14-17.
10 Opdat het gelamineerde papier zowel soepel als sterk is wordt bij voorkeur een kunststof toegepast die zowel zacht is, bijvoorbeeld ongeveer 90 Shore A of minder, als een hoge buigingsmodulus heeft, bijvoorbeeld ongeveer 80 MPa of meer. Een geschikt materiaal dat aan deze eisen voldoet is bijvoorbeeld een VLLDPE (very linear low density polyethylene) of een 15 Thermoplastische Olefin (TPO), hetgeen een mengsel is van polypropyleen (PP) en synthetische rubbers, bijvoorbeeld ethyleen propyleen rubber (EPR). Beide materialen hebben bovendien het voordeel dat deze herbruikbaar zijn, bijvoorbeeld als energierijke brandstof voor verbrandingsovens.In order for the laminated paper to be both flexible and strong, a plastic is preferably used which is both soft, for example about 90 Shore A or less, and has a high flexural modulus, for example about 80 MPa or more. A suitable material that meets these requirements is for example a VLLDPE (very linear low density polyethylene) or a Thermoplastic Olefin (TPO), which is a mixture of polypropylene (PP) and synthetic rubbers, for example ethylene propylene rubber (EPR). Both materials also have the advantage that they are reusable, for example as an energy-rich fuel for incinerators.
In een nadere uitwerking wordt papier volgens de uitvinding 20 gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 20.In a further elaboration, paper according to the invention is characterized by the features according to claim 20.
Door de kunststof laag af te werken met een geschikte laklaag kunnen aan het gelamineerde papier een aantal gunstige eigenschappen worden meegegeven. Zo kan door een geschikte keuze van de laklaag invloed worden uitgeoefend op het uiterlijk van het uiteindelijke papier, 25 zoals de kleur, glans, de lichtechtheid, alsmede de vlakliggendheid en het reliëf van de toplaag welke aan het papier een zeker tactiel gevoel geven. Voorts kan met een geschikte lak de krasvastheid en verlijmbaarheid van de toplaag worden vergroot en kan aan elkaar plakken (tack) van naar elkaar gekeerde toplagen worden voorkomen. Tot slot levert de lak een bijdrage 30 aan de totale uiteindelijke dikte van het gelamineerde papier.By finishing the plastic layer with a suitable lacquer layer, a number of favorable properties can be imparted to the laminated paper. A suitable choice of the lacquer layer can thus influence the appearance of the final paper, such as the color, gloss, lightfastness, as well as the flatness and the relief of the top layer, which give the paper a certain tactile feeling. Furthermore, with a suitable lacquer the scratch resistance and gluability of the top layer can be increased and sticking together (tack) of facing top layers can be prevented. Finally, the lacquer makes a contribution to the total final thickness of the laminated paper.
66
Een lak die aan al deze eigenschappen een positieve bijdrage kan leveren is bijvoorbeeld een lak welke als uitgangsmateriaal een Polyurethaan op waterbasis omvat.A lacquer that can make a positive contribution to all these properties is, for example, a lacquer which comprises a water-based polyurethane as a starting material.
In een verdere voordelige uitvoeringsvorm wordt papier volgens de 5 uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 22.In a further advantageous embodiment, paper according to the invention is characterized by the features according to claim 22.
Met een werkwijze volgens de uitvinding kan papier van elke willekeurige dikte worden gelamineerd. Bij voorkeur wordt evenwel relatief dun papier gekozen, zodat de totale dikte van het papier en de coating en de eventuele laklaag tussen bijvoorbeeld 100 en 300 pm bedraagt. Bij een 10 dergelijke geringe dikte is het gelamineerde papier zodanig soepel dat dit de contouren van uiteenlopende voorwerpen gemakkelijk kan volgen, zodat het papier gemakkelijk kan worden verwerkt. Ook kan dergelijk papier eenvoudig op rollen worden opgeslagen. Door een geschikte keuze van het aan te brengen coatingmateriaal, in het bijzonder de buigingsmodulus en de 15 hardheid daarvan, kan bovendien worden gewaarborgd dat het papier, ondanks de geringe dikte, toch zodanig sterk en taai is dat dit bij het verwerken niet snel scheurt of anderszins beschadigd raakt.With a method according to the invention, paper of any thickness can be laminated. However, relatively thin paper is preferably chosen, so that the total thickness of the paper and the coating and the optional lacquer layer is between, for example, 100 and 300 µm. With such a small thickness, the laminated paper is so flexible that it can easily follow the contours of various objects, so that the paper can be processed easily. Such paper can also easily be stored in rolls. Moreover, by a suitable choice of the coating material to be applied, in particular the flexural modulus and the hardness thereof, it can be ensured that, despite the small thickness, the paper is still so strong and tough that it does not tear quickly during processing or otherwise damaged.
In de verdere volgconclusies zijn nadere voordelige uitvoeringsvormen van een werkwijze volgens de uitvinding beschreven, 20 alsmede papier dat met behulp van een dergelijke werkwijze is gelamineerd.In the further subclaims, further advantageous embodiments of a method according to the invention are described, as well as paper that is laminated by means of such a method.
Ter verduidelijking van de uitvinding zal een werkwijze volgens de uitvinding, alsmede daarmee verkregen gelamineerd papier nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Daarin toont: fig. 1 in dwarsdoorsnede de opbouw van een stuk papier, 25 gelamineerd met een kunststof coating met een werkwijze volgens de uitvinding; fig. 2 een zijaanzicht van een inrichting voor het vervaardigen van het gelamineerde papier uit fig. 1; en fig. 3 een zijaanzicht van een inrichting voor het bedrukken, lakken cjO en van een profiel voorzien van gelamineerd papier.To clarify the invention, a method according to the invention, as well as laminated paper obtained therewith, will be further elucidated with reference to the drawing. In the drawing: Fig. 1 shows in cross-section the construction of a piece of paper, laminated with a plastic coating with a method according to the invention; Fig. 2 is a side view of a device for manufacturing the laminated paper from Fig. 1; and Fig. 3 is a side view of a device for printing, varnishing, and a profile provided with laminated paper.
✓ ί '·: Λ· s j ^ s ^ 7✓ ί '·: Λ · s j ^ s ^ 7
Figuur 1 toont in dwarsdoorsnede een stuk gelamineerd papier, opgebouwd uit een laag papier 2, een kunststof coating 3 en een afdekkende laklaag 4. Het papier kan een eenvoudige papiersoort zijn, zoals bijvoorbeeld toegepast in de behangindustrie. Dit papier dient er met name toe om aan 5 het eindproduct een goede verlijmbaarheid te verlenen, waardoor het gelamineerd papier bijvoorbeeld zeer geschikt is als afwerkingsmateriaal voor boekomslagen.Figure 1 shows in cross-section a piece of laminated paper, built up from a layer of paper 2, a plastic coating 3 and a covering lacquer layer 4. The paper can be a simple type of paper, as used for example in the wallpaper industry. This paper serves in particular to impart good gluability to the end product, as a result of which the laminated paper is, for example, very suitable as finishing material for book covers.
Voor de coating 3 is bij voorkeur een kunststof toegepast die goed afbreekbaar of herverwerkbaar en daarmee milieuvriendelijk is. Daarnaast 10 is de kunststof bij voorkeur zacht en toch sterk, bijvoorbeeld met een hardheid tussen de 70 en 95° Shore A en een buigingsmodulus van tussen de 50 en 100 MPa. De kunststof 3 heeft bij voorkeur een lage smeltviscositeit. Het begrip smeltviscositeit is in deze gedefinieerd als de hoeveelheid kunststof die per 10 minuten door een opening stroomt bij een 15 temperatuur van ongeveer 230°C en een druk van 2,16 kg. Geschikte smeltviscositeit waarden liggen bijvoorbeeld tussen de 5 a 20 gram. Op het belang hiervan wordt nog nader teruggekomen. Een kunststof die bovenstaande eigenschappen bezit is bijvoorbeeld een Thermoplastische Olefin (TPO). Dit is een mengsel van polypropyleen (PP) en synthetische 20 rubbers, bijvoorbeeld ethyleen propyleen rubber (EPR), met een hardheid van het ongeveer 90° Shore A en een buigingsmodulus van rond de 80 MPa. Een andere geschikte kunststof is een VLLDPE (very linear low density polyethylene).For the coating 3, a plastic is preferably used that is readily degradable or reprocessable and therefore environmentally friendly. In addition, the plastic is preferably soft and yet strong, for example with a hardness between 70 and 95 ° Shore A and a bending modulus of between 50 and 100 MPa. The plastic 3 preferably has a low melt viscosity. The term melt viscosity is defined herein as the amount of plastic that flows through an opening every 10 minutes at a temperature of approximately 230 ° C and a pressure of 2.16 kg. Suitable melt viscosity values are, for example, between 5 and 20 grams. We will come back to the importance of this later. A plastic having the above properties is, for example, a Thermoplastic Olefin (TPO). This is a mixture of polypropylene (PP) and synthetic rubbers, for example ethylene propylene rubber (EPR), with a hardness of approximately 90 ° Shore A and a flexural modulus of around 80 MPa. Another suitable plastic is a VLLDPE (very linear low density polyethylene).
De coating 3 wordt volgens de uitvinding op het papier 2 gehecht 25 door het papier 2 te verhitten tot een temperatuur waarbij het coatingmateriaal 3 zodanig viskeus wordt, dat dit onder invloed van een extern uitgeoefende druk gedeeltelijk in de poriën 5 van het papier 2 kan trekken. Aansluitend wordt het papier 2 afgekoeld, zodat de kunststof 3 stolt en het in de poriën 5 opgenomen materiaal 'wortels' 7 vormt, die de 30 film 3 aan het papier 2 verankeren. Deze fysieke verankering zorgt voor een 8 goede hechting van de coating 3 aan het papier 2 en maakt dat ook kunststoffen die op zichzelf slecht fysisch hechten aan papier toch als lamineer materiaal in aanmerking komen.According to the invention, the coating 3 is adhered to the paper 2 by heating the paper 2 to a temperature at which the coating material 3 becomes so viscous that it can partially pull into the pores 5 of the paper 2 under the influence of an externally applied pressure. . The paper 2 is then cooled, so that the plastic 3 solidifies and the material contained in the pores 5 forms 'roots' 7, which anchor the film 3 to the paper 2. This physical anchoring ensures a good adhesion of the coating 3 to the paper 2 and makes that plastics which in themselves have poor physical adhesion to paper nevertheless qualify as laminating material.
Het in figuur 1 getoonde gelamineerde papier 1 is afgewerkt met 5 een laklaag 4. De laklaag 4 is tezamen met de coating verantwoordelijke voor hoe het materiaal aanvoelt (de greep) alsmede voor het uiterlijk, in het bijzonder de kleur, lichtechtheid en glans van de toplaag. Daarnaast kan de laklaag 4 de krasbestendigheid van het gecoate papier 1 verhogen en aan elkaar kleven van toplagen ('tack') verhinderen. De laklaag 4 is bij voorkeur 10 bedrukbaar en verlijmbaar. Een geschikte laksamenstelling wordt bijvoorbeeld gevormd door een Polyurethaan op waterbasis. De lak 4 kan op algemeen bekende wijze op de coating 3 worden aangebracht, bijvoorbeeld door diepdrukken. Teneinde de hechting tussen de laklaag 4 en de coating 3 te bevorderen kan het oppervlak van de coating 3 voorafgaand aan het 15 aanbrengen van de lak 4 statisch worden geladen met behulp van een uit de praktijk genoegzaam bekende coronabehandeling.The laminated paper 1 shown in Figure 1 is finished with a lacquer layer 4. The lacquer layer 4, together with the coating, is responsible for how the material feels (the grip) and for the appearance, in particular the color, lightfastness and gloss of the top layer. In addition, the lacquer layer 4 can increase the scratch resistance of the coated paper 1 and prevent sticking together of top layers. The lacquer layer 4 is preferably printable and gluable. A suitable lacquer composition is, for example, formed by a water-based polyurethane. The lacquer 4 can be applied to the coating 3 in a generally known manner, for example by gravure printing. In order to promote the adhesion between the lacquer layer 4 and the coating 3, the surface of the coating 3 can be statically loaded prior to the application of the lacquer 4 by means of a corona treatment sufficiently known from practice.
Figuur 2 toont in zijaanzicht een inrichting 10, waarmee papier 2 kan worden voorzien van een kunststof coating 3 volgens een werkwijze als hiervoor beschreven. De afgebeelde inrichting 10 omvat daartoe van links 20 naar rechts een tweetal eerste haspels 12, 13 voor de aanvoer van papier 2, twee verwarmingselementen in de vorm van een verwarmde walsrol 15 en een infrarood (IR) station 16 voor het voorverhitten van het papier 2, een extruder 17 uitgerust met een vlakfilmkop 18 voor het op het papier 2 aanbrengen van een kunststof coating 3 in de vorm van een dunne 25 geëxtrudeerde film, een perseenheid 20 inclusief een koelelement voor het fixeren van de film 3 op het papier 2 en een tweede haspel 24 voor het opwikkelen van gecoat papier 1. Voorts zijn langs het gehele traject geleiderollen voorzien voor het geleiden, spannen en eventueel bufferen van door de inrichting 10 gevoerd papier 2.Figure 2 shows a device 10 in side view, with which paper 2 can be provided with a plastic coating 3 according to a method as described above. To that end, the illustrated device 10 comprises from left 20 to right two first reels 12, 13 for supplying paper 2, two heating elements in the form of a heated roller 15 and an infrared (IR) station 16 for preheating the paper 2 , an extruder 17 equipped with a flat film head 18 for applying a plastic coating 3 in the form of a thin extruded film to the paper 2, a pressing unit 20 including a cooling element for fixing the film 3 on the paper 2 and a second reel 24 for winding coated paper 1. Furthermore, guide rollers are provided along the entire path for guiding, tensioning and optionally buffering paper 2 fed through the device 10.
99
Door het papier 2 langs de walsrol 15 en het IR-station 16 te leiden, wordt het papier 2 in twee fasen verwarmd tot een gewenste eindtemperatuur. De gewenste eindtemperatuur is de temperatuur waarbij de viscositeit van de met het papier in aanraking gebrachte kunststof film 3 5 voldoende laag is om in het papier 2 te kunnen doordringen. Het zal duidelijk zijn dat deze temperatuur afhangt van de toegepaste kunststofsoort, onder ander van de smeltviscositeit daarvan. Door een kunststof te kiezen met een relatief lage smeltviscositeit kan met een relatief lage voorverhittingstemperatuur worden volstaan.By guiding the paper 2 along the roller 15 and the IR station 16, the paper 2 is heated in two phases to a desired final temperature. The desired final temperature is the temperature at which the viscosity of the plastic film 3 contacted with the paper is sufficiently low to be able to penetrate into the paper 2. It will be clear that this temperature depends on the type of plastic used, inter alia on its melt viscosity. By choosing a plastic with a relatively low melt viscosity, a relatively low preheating temperature will suffice.
10 Het zal verder duidelijk zijn dat de eindtemperatuur van het papier 2 wordt beïnvloed door vele bedrijfsparameters, zoals onder andere de snelheid waarmee het papier 2 langs de verwarmingseenheden 15, 16 wordt geleid, de omtrektemperatuur van de walsrol 15, de intensiteit van de IR straling en de warmtecapaciteit van het betreffende papier 2. Het zal 15 voor de vakman direct duidelijk zijn hoe deze parameters op elkaar kunnen worden afgestemd om het papier 2 de gewenste temperatuur te laten bereiken.It will further be clear that the final temperature of the paper 2 is influenced by many operating parameters, such as, inter alia, the speed at which the paper 2 is guided past the heating units 15, 16, the peripheral temperature of the roller 15, the intensity of the IR radiation. and the heat capacity of the paper 2 concerned. It will be immediately clear to those skilled in the art how these parameters can be matched to allow the paper 2 to reach the desired temperature.
Terwijl het papier 2 wordt verhit, wordt in de extruder 17 kunststof in granulaatvorm vermengd met kleurstof en eventuele andere additieven 20 en verwarmd tot een temperatuur waarbij het mengsel althans enigszins vloeibaar wordt. Het verhitte mengsel wordt naar de vlakfïlmkop 18 gepompt en in een dunne film 3 op het onder de vlakfïlmkop 18 doorgeleide, verhitte papier 2 gespoten. Aansluitend wordt het papier 2 met de film 3 door de gekoelde pers 20 geleid. Hierdoor wordt de gedeeltelijk viskeuze film 25 3 in het papier 2 geperst en tegelijkertijd of direct aansluitend afgekoeld, waardoor de kunststof 3 stolt en de hiervoor beschreven verankering 7 in het papier 2 een feit wordt.While the paper 2 is being heated, in the extruder 17 plastic in granulate form is mixed with colorant and any other additives 20 and heated to a temperature at which the mixture becomes at least slightly fluid. The heated mixture is pumped to the flat film head 18 and sprayed in a thin film 3 onto the heated paper 2 passed under the flat film head 18. The paper 2 with the film 3 is then passed through the cooled press 20. As a result, the partially viscous film 3 is pressed into the paper 2 and simultaneously or immediately cooled down, as a result of which the plastic 3 solidifies and the anchoring 7 in the paper 2 described above becomes a fact.
Het gelamineerde papier 1 wordt vervolgens op de tweede haspel 24 gewikkeld of voor verdere bewerking doorgeleid naar een volgendeThe laminated paper 1 is then wound onto the second reel 24 or fed to a next one for further processing
i n ^ o 3 Si n ^ o 3 S
10 inrichting, bijvoorbeeld voor het bedrukken, lakken en eventueel van een profiel voorzien van het gecoate papier 2.Device, for example for printing, lacquering and possibly with a profile provided with the coated paper 2.
Een dergelijke inrichting is weergegeven in figuur 3. De inrichting 30 omvat achtereenvolgens een derde haspel 32 voor de toevoer van gecoat 5 papier 1, een eerste diepdrukstation 34 voor het bedrukken van het gecoate papier 1, direct gevolgd door een eerste droger 35, in het bijzonder een infraroodstation, voor het drogen van de bedrukking. De inrichting 30 omvat voorts een tweede diepdrukstation 37 voor het aanbrengen van de laklaag 4 en een tweede droger 39 in de vorm van een hete lucht droger voor 10 het drogen van de laklaag 4. Tot slot omvat de in figuur 3 getoonde inrichting 30 een nerfstation 40 waarmee een gewenst reliëfdessin in het gelamineerde en gelakte papier 1 kan worden gewalst. Het nerfstation 40 omvat daartoe een verwarmingselement, bijvoorbeeld een IR-station, een gestructureerde wals en een koelelement. Met het verwarmingselement 15 wordt de kunststof bovenlaag 3, 4 van het papier 1 verhit tot een temperatuur boven het smeltpunt, waarna met de wals een patroon in de coating 3, 4 wordt gerold. Overigens kan het reliëfpatroon ook eerder in het proces worden aangebracht, bijvoorbeeld direct na de eerste droger 35 of de tweede droger 39, of reeds in de eerste inrichting volgens figuur 2, 20 bijvoorbeeld met behulp van de gekoelde pers 20. Het patroon wordt in de coating gefixeerd door de coating tegelijkertijd met of direct aansluitend op het walsen af te koelen met behulp van het koelelement. Het koelelement kan daartoe in de wals zijn geïntegreerd of in doorvoerrichting net achter de wals zijn op gesteld. De inrichting 30 eindigt met een vierde haspel 44 25 waarop het gerede eindproduct kan worden opgeslagen.Such a device is shown in Figure 3. The device 30 successively comprises a third reel 32 for feeding coated paper 1, a first gravure printing station 34 for printing the coated paper 1, immediately followed by a first dryer 35, in the in particular an infrared station, for drying the print. The device 30 further comprises a second gravure printing station 37 for applying the lacquer layer 4 and a second dryer 39 in the form of a hot air dryer for drying the lacquer layer 4. Finally, the device 30 shown in Figure 3 comprises a grain station 40 with which a desired embossed design can be rolled in the laminated and lacquered paper 1. The grain station 40 for this purpose comprises a heating element, for example an IR station, a structured roller and a cooling element. With the heating element 15, the plastic top layer 3, 4 of the paper 1 is heated to a temperature above the melting point, whereafter a pattern is rolled into the coating 3, 4 with the roller. Incidentally, the relief pattern can also be applied earlier in the process, for instance directly after the first dryer 35 or the second dryer 39, or already in the first device according to Fig. 2, for example with the aid of the cooled press 20. The pattern is placed in the coating fixed by cooling the coating at the same time as or directly after rolling with the aid of the cooling element. To this end, the cooling element can be integrated in the roller or positioned just behind the roller in the feed-through direction. The device 30 ends with a fourth reel 44 on which the finished end product can be stored.
Eventueel kan de inrichting 30 tussen de eerste droger 35 en het tweede diepdrukstation 37 worden uitgebreid met een coronastation. Hiermee kan het oppervlak 3 van het gecoate papier 1 van een elektrostatische lading worden voorzien, door genoemd oppervlak langs een 11 met elektroden opgewekt elektrisch veld te leiden. Hierdoor zal de aan te brengen laklaag 4 beter en homogener aan de coating 3 kunnen hechten.Optionally, the device 30 between the first dryer 35 and the second gravure printing station 37 can be expanded with a corona station. The surface 3 of the coated paper 1 can hereby be provided with an electrostatic charge by passing said surface along an 11 field generated by electrodes. As a result, the lacquer layer 4 to be applied will be able to adhere better and more homogeneously to the coating 3.
Het aldus verkregen gelamineerde papier 1 kan worden toegepast voor het bekleden van diverse voorwerpen, zoals onder andere boeken, 5 opbergdozen, meubels en wanden. Dankzij de werkwijze volgens de uitvinding kan het papier met uiteenlopende kunststof coatings worden gelamineerd, afgestemd op de beoogde toepassing van het papier. Zo kan, wanneer de te verwachten temperatuur waaronder het papier gebruikt zal worden relatief hoog is, een kunststof met een relatief hoge smeltviscositeit 10 worden gekozen teneinde te voorkomen dat de coating 3 tijdens gebruik vloeibaar wordt en los komt.The laminated paper 1 thus obtained can be used for covering various objects, such as, among other things, books, storage boxes, furniture and walls. Thanks to the method according to the invention, the paper can be laminated with various plastic coatings, tailored to the intended use of the paper. Thus, when the expected temperature at which the paper will be used is relatively high, a plastic with a relatively high melt viscosity 10 can be selected in order to prevent the coating 3 from becoming fluid and coming loose during use.
Het gelamineerde papier kan voorts in uiteenlopende dikte- en breedteafmetingen worden vervaardigd, waarbij de uiteindelijke totale dikte voornamelijk wordt bepaald door de keuze van het papier 2 en de dikte van 15 de aangebrachte coating 3. Bij voorkeur heeft het papier inclusief de coating en laklaag een dikte van tussen ongeveer 100 en 300 pm. Bij een dergelijke dikte is het papier zodanig soepel dat dit gemakkelijk verwerkt kan worden en op voorwerpen met uiteenlopende vormen kan worden aangebracht, waarbij het papier steeds de contouren van die voorwerpen goed kan volgen. 20 Bovendien kan papier van een dergelijke dikte gemakkelijk op rollen worden opgeslagen. Daarbij biedt een coating, zeker wanneer deze is vervaardigd uit een kunststof met een hardheid en buigingsmodulus als hiervoor aangegeven, de nodige sterkte aan het papier, zodat dit niet gemakkelijk scheurt.The laminated paper can furthermore be manufactured in various thickness and width dimensions, the final total thickness being mainly determined by the choice of the paper 2 and the thickness of the applied coating 3. Preferably, the paper including the coating and lacquer layer has a thickness of between approximately 100 and 300 µm. At such a thickness, the paper is so flexible that it can be easily processed and applied to objects of various shapes, the paper always being able to follow the contours of those objects well. Moreover, paper of such a thickness can easily be stored on rolls. In addition, a coating, certainly when made from a plastic with a hardness and flexural modulus as indicated above, provides the necessary strength to the paper, so that it does not tear easily.
25 De uitvinding is geenszins beperkt tot het in de beschrijving en de tekeningen getoonde uitvoeringsvoorbeeld. Vele variaties daarop zijn mogelijk binnen het door de conclusies geschetste raam van de uitvinding.The invention is by no means limited to the exemplary embodiment shown in the description and the drawings. Many variations thereof are possible within the scope of the invention as set forth in the claims.
Zo kan de kunststof coating op andere wijze dan door extrusie op het papier worden aangebracht, bijvoorbeeld in poedervorm, waarna de 30 kunststof op een zelfde wijze als hiervoor beschreven op het papier kan 12 worden gehecht. Extrusie biedt evenwel het voordeel dat hiermee de dikte van de film nauwkeurig kan worden beheerst, resulterend in een zeer gelijkmatige en egale coating.The plastic coating can thus be applied to the paper in a manner other than extrusion, for example in powder form, whereafter the plastic can be adhered to the paper in the same manner as described above. Extrusion, however, offers the advantage that the thickness of the film can hereby be accurately controlled, resulting in a very uniform and even coating.
Ook kan de kunststof coating met behulp van een zogenaamde melt 5 kalander op het papier worden aangebracht. Daarbij wordt door een eerste en tweede achter elkaar opgestelde, warme wals een kunststof film gevormd en wordt door een derde wals papier aangevoerd. Dit papier wordt door de derde wals zodanig tegen de kunststof film gedrukt, dat deze loslaat van de tweede walsrol en door het papier wordt meegenomen. Papier en film 10 worden vervolgens op een wijze als hiervoor beschreven op elkaar gehecht. Ook kan de kunststof film op rollen worden aangevoerd, om vervolgens net als het papier te worden afgewikkeld, waarna de afgewikkelde film wederom op een zelfde wijze als hiervoor beschreven op het papier kan worden gehecht.The plastic coating can also be applied to the paper with the aid of a so-called melt calender. In this case, a first film and a hot roller arranged one behind the other form a plastic film and paper is supplied by a third roller. This paper is pressed against the plastic film by the third roller in such a way that it releases from the second roller and is carried along by the paper. Paper and film 10 are then bonded to each other in a manner as described above. The plastic film can also be supplied on rolls, to be subsequently unwound just like the paper, after which the unwound film can again be bonded to the paper in the same manner as described above.
15 In plaats van de getoonde verwarmde walsrol en/of het IR-station kunnen andere verwarmingselementen worden toegepast voor het verhitten van het papier, bijvoorbeeld een hete lucht oven. De koelelementen waarmee het papier wordt afgekoeld nadat de coating in het papier is geperst en nadat in het papier een nerf is gerold kunnen respectievelijk in 20 de pers en de gestructureerde walsrol zijn geïntegreerd of als aparte elementen zijn uitgevoerd, bijvoorbeeld als gekoelde rollen. De lak kan in plaats van door diepdrukken bijvoorbeeld op de coating worden gespoten. Eventueel kan het materiaal eerst worden gelakt en vervolgens worden bedrukt. Ook kan de drukvoorziening en/of het nerfstation worden 25 weggelaten. De in figuur 3 getoonde inrichting kan direct aansluiten op de in figuur 2 getoonde inrichting, in welk geval de tweede en derde haspels kunnen worden weggelaten.Instead of the heated roller shown and / or the IR station shown, other heating elements can be used for heating the paper, for example a hot air oven. The cooling elements with which the paper is cooled after the coating has been pressed into the paper and after a grain has been rolled into the paper can be integrated in the press and the structured roller, respectively, or be designed as separate elements, for example as cooled rolls. The lacquer can be sprayed onto the coating instead of by gravure printing. Optionally, the material can first be varnished and then printed. The pressure device and / or the grain station can also be omitted. The device shown in Figure 3 can connect directly to the device shown in Figure 2, in which case the second and third reels can be omitted.
Deze en vele variaties worden geacht binnen het door de conclusies geschetste raam van de uitvinding te vallen.These and many variations are understood to fall within the scope of the invention as set forth in the claims.
10 1S'10 1S '
Claims (22)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1019688A NL1019688C2 (en) | 2002-01-03 | 2002-01-03 | Preparation of PVC-free laminates for e,g, book covers, by applying a plastic layer to a coating, heating the plastic layer and passing thorough a cooled press |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1019688 | 2002-01-03 | ||
| NL1019688A NL1019688C2 (en) | 2002-01-03 | 2002-01-03 | Preparation of PVC-free laminates for e,g, book covers, by applying a plastic layer to a coating, heating the plastic layer and passing thorough a cooled press |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1019688C2 true NL1019688C2 (en) | 2003-07-04 |
Family
ID=27752035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1019688A NL1019688C2 (en) | 2002-01-03 | 2002-01-03 | Preparation of PVC-free laminates for e,g, book covers, by applying a plastic layer to a coating, heating the plastic layer and passing thorough a cooled press |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1019688C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1220080A (en) * | 1967-12-22 | 1971-01-20 | Albert Luther James | Process and apparatus for producing heat sealed laminates |
| GB1311968A (en) * | 1970-04-14 | 1973-03-28 | Int Paper Co | Coated substrates |
| DE4445193A1 (en) * | 1993-12-24 | 1995-07-06 | Renker Gmbh & Co Kg | Barrier paper or cardboard, useful for packaging |
-
2002
- 2002-01-03 NL NL1019688A patent/NL1019688C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1220080A (en) * | 1967-12-22 | 1971-01-20 | Albert Luther James | Process and apparatus for producing heat sealed laminates |
| GB1311968A (en) * | 1970-04-14 | 1973-03-28 | Int Paper Co | Coated substrates |
| DE4445193A1 (en) * | 1993-12-24 | 1995-07-06 | Renker Gmbh & Co Kg | Barrier paper or cardboard, useful for packaging |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2600644C2 (en) | Panel containing a polymer composite layer and the method of manufacturing of such panel | |
| US7335274B2 (en) | Production method of decorative film | |
| US4971646A (en) | Method for forming a hologram film laminate and the hologram laminated product formed thereby | |
| EP2716452B1 (en) | Method for making multi-layer print media by extrusion coating | |
| US7854987B2 (en) | Extrusion coated biaxially oriented polypropylene film | |
| EP1354699A3 (en) | Method for producing a laminate and articles constructed therefrom | |
| KR19980032783A (en) | Manufacturing method of cosmetic sheet and apparatus for manufacturing same | |
| US20060228480A1 (en) | Method of manufacturing a release liner | |
| FI121810B (en) | Procedure for forming a film | |
| WO2010003960A1 (en) | Method for laminating high-gloss surfaces | |
| US5011707A (en) | Method for applying adhesive to a hologram film | |
| HUT57835A (en) | Leather material, as well as process and device for producing same | |
| EP3380671A1 (en) | Biopolymer coating for compostable paperboard packaging | |
| EP2788191B1 (en) | Transfer method for producing thermoplastic coatings for floor tiles | |
| NL1019688C2 (en) | Preparation of PVC-free laminates for e,g, book covers, by applying a plastic layer to a coating, heating the plastic layer and passing thorough a cooled press | |
| US6773181B2 (en) | Die cut sheet with applied coating carrier | |
| EP1436136B1 (en) | Method for extrusion coating multiple webs | |
| EP1413364A2 (en) | Method and apparatus for producing sheet-like packaging material | |
| CN101395240A (en) | Pressure sensitive adhesive sheet for automobile marking | |
| EP1167436B1 (en) | Disconnectable film, layered product and process for its preparation | |
| JP2001145980A (en) | Surface protective sheet and decorative base material | |
| JP2002178462A (en) | Sheet body and formed body made of the sheet body | |
| US20230234267A1 (en) | Composite film and production thereof using a coating facility | |
| CN117858787A (en) | Edge coating of substrates, in particular plate-shaped substrates | |
| JPH1134254A (en) | Production of laminate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20110801 |