DE3802797C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen
schnellhärtender Überzüge auf Oberflächen von Holz, Holzwerkstoffen,
gehärteten oder ungehärteten, ggf. mit Tränkharz
imprägnierten, gewebten oder ungewebten Trägermaterialien
aus Papier, Karton, Vlies oder Gewebe, sowie von Folien
aus Metall oder Kunststoff durch Aufbringen eines
flüssigen, Kunstharze enthaltenden Überzugsmittels sowie
ggfs. Verdünnungsmitteln, Weichmachern, Mattierungsmitteln,
Füllstoffen, farbgebenden Substanzen, Additiven und Zusatzmitteln,
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens.
Ein Problem bei der Herstellung schnellhärtender Überzüge
der vorstehend beschriebenen Art sind zum einen die relativ
langen Trocknungszeiten und die bei der Verarbeitung auftretenden
Schadstoffe, wie beispielsweise Formaldehyd oder
hautschädigende Lösungsmittel, wie sie beispielsweise bei
UV-härtbaren Systemen verwendet werden müssen. Bei UV-härtbaren
Systemen, die noch mit relativ kurzen Trocknungszeiten
auskommen, benötigt man Fotoinitiatoren, die zum einen
krebserregend sind und zum anderen zu einem Vergilben der
Überzugsschicht führen. Nicht ausreichend durchgehärtete
Flächen gasen oft noch monatelang unangenehm riechende
Dämpfe aus, so daß auch aus diesem Grund die bislang bekannten
Systeme nicht befriedigen können. Hinzu kommt
schließlich bei allen, daß die übrigbleibenden Reste bei
der Verarbeitung Sondermüll sind, der in aufwendiger Weise
entsorgt werden muß.
Die Probleme mit Lösungsmitteln oder anderen Schadstoffen
lassen sich zwar deutlich mindern, wenn man - wie in der
Deutschen Patentanschrift DE 31 12 694 C2 vorgeschlagen ist -
wäßrige Dispersion, bei denen Acrylatpolymerisat und
mindestens ein ungesättigtes Polyesterharz verwendet wurden,
lassen aber kurze Härtungszeiten, die beispielsweise
eine sofortige Aufwicklung einer Folie, die mit einem solchen
Überzug versehen worden ist, ermöglichen, nicht zu.
Hinzu kommt, daß bei der wäßrigen Dispersion dieser Deutschen
Patentschrift Monomere und Oligomere verwendet werden,
die in wasserverdünnbarer Form physiologisch bedenklich
sind. Die Hauptschwierigkeit besteht aber darin, daß
bei einer Härtung dieser Dispersionen ein duroplastischer
Film entsteht, der thermisch nicht mehr verformbar ist, was
zwar für die Behandlung von Möbeloberflächen erwünscht ist,
jedoch in vielen anderen Einsatzfällen weder notwendig ist
noch tatsächlich die Herstellung von Überzügen mit vorgegebenen
Strukturen zuläßt.
Auch aus der Offenlegungsschrift DE 36 10 732 A1 bekannt
gewordene wäßrige Zweikomponentenklarlacke auf der Basis
methanolverätherter Melamin- und Harnstoffharze, die durch
Säurekatalysatoren gehärtet werden, können nicht alle heutzutage
an derartige Überzüge gestellten Forderungen erfüllen.
So entsteht zum einen beim Härten dieser Zweikomponentenlacke
ein wiederum thermisch nicht verformbarer und
nicht mehr fließfähiger duroplastischer Film und vor allem
entstehen als Schadstoffe Formaldehyd und Methanol, was angesichts
der gestiegenen Umweltschutzbestimmungen in vielen
Anwendungsfällen nicht mehr tolerierbar ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß mit
Hilfe von einfachen schadstoffreien Ausgangsstoffen in einem
Verfahren, welches ebenfalls ohne gesundheitsschädliche
Nebenbedingungen und Rückstände abläuft, unabhänig von dem
jeweils verwendeten Trägermaterial und der Art des Auftrags
des Überzugs glasklare, dauerhafte und sowohl abrieb- wie
auch feuchtigkeitsresistente Überzüge geschaffen werden,
deren Trocknungszeit extrem kurz ist, so daß selbst mit
höchsten Verarbeitungsgeschwindigkeiten laufende Rollenmaschinen
ohne zusätzlich einzubauende Trocknungsstrecken ein
sofortiges Aufwickeln gestatten.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß auf dem Trägermaterial eine vorgetrocknete Schicht aus
einer wäßrigen, schadstofffreien, selbstvernetzenden
und/oder fremdvernetzbaren und/oder vorvernetzten Dispersion
frei von flüchtigen Lösungsmitteln eines thermoplastischen
Bindemittels mit einer hohen, oberhalb 60°C liegenden
Filmbildungstemperatur, in die durch Heißeinfällung Wachse
oder Paraffine mit einer Konzentration - bezogen auf den
Festkörperanteil der Dispersion - von 3 bis 10 Gewichts-%
eingearbeitet worden sind, durch einen kurzzeitigen Temperaturschock
mit einer die Filmbildungstemperatur erheblich
übersteigenden Temperatur zu einem Film zusammengeschmolzen
wird.
Es hat sich bei umfangreichen, der vorliegenden Erfindung
zugrundeliegenden Versuchen herausgestellt, daß derartige
Bindemittel mit hohem Schmelzpunkt bzw. hoher minimaler
Filmbildungstemperatur (MFT), die auf herkömmliche Art appliziert
werden können, beispielsweise durch Walzen, Rakeln,
Spritzen, Spachteln, Gießen oder elektrostatisches
Spritzen, dann, wenn sie einer sehr hohen Temperatur ausgesetzt
werden, schlagartig einem Schmelzvorgang unterliegen
und dabei einen zusammenhängenden Film bilden. Diese Filmbildung
unter dem Temperaturschock beseitigt dabei Verlaufsstörungen,
wie "Orangenschalen-Effekt", "Walzenriefen",
"Rakelstreifen", "Raster-Effekt" usw., die sich sehr
häufig auch durch noch so sorgfältige Rezeptgestaltung und
Viskositätssteuerungen beim Auftragen von flüssigen oder
pastösen Überzugsmaterialien nicht vermeiden lassen.
Durch die hohe Schmelztemperatur, bzw. die hohe MFT, erfolgt
sofort nach dem Verlassen der Temperatur-Zone ebenso
schlagartig das Erstarren des im Schmelzvorgang gebildeten
Filmes, so daß unmittelbar nach dem Temperaturschock die
Stapelfähigkeit, Blockfestigkeit, Aufwickelbarkeit usw. sowie
gleichzeitig auch die Resistenz der entstandenen Oberfläche
gegenüber mechanischer und chemischer Einwirkung gegeben
sind. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen,
Dispersionen, z. B. auf der Basis Acrylate, Methacrylate,
sowie deren Ester, Nitrile, Amide, Vinylacetat,
Styrol, Butadien, Vinylpropionat, Isobuten, Polyurethan,
Vinyliden einzusetzen.
Es werden bevorzugt Hartharze, die wasserlöslich sind, bzw.
durch Aminisierung wasserlöslich gemacht werden, herangezogen.
Reaktive Harze, die wasserverdünnbar sind bzw. mittels
geeigneter Emulgatoren in Wasser dispergiert/emulgiert werden,
können in Verbindung mit den entsprechenden Katalysatoren,
Promotoren, Beschleunigern (ggfs. latente Einstellungen)
im Rahmen der thermischen Härtung zur Verbesserung
der Resistenz gegenüber mechanischer und chemischer Einwirkung
beitragen.
Hartharze sind dabei beispielsweise Copolymerisate aus Styrol
und Acrylsäure, während reaktive Harze, z. B. polykondensationsfähige
Systeme (Melamin-Harnstoff-Harze), polymerisationsfähige
Harze (Polyester-, Acrylatharze) oder polyadditionsfähige
Harze (Polyurethan-Verbindungen) mit den
jeweils entsprechenden Katalysatoren bzw. Reaktionspartnern
sein können.
Im Falle der Verwendung latenter Härter-Systeme ist die
Herstellung von 1-Komponenten-Materialien möglich. Voraussetzung
hier ist, daß die Anspringtemperatur bei Temperaturen
von über 100°C liegt.
Wasserverdünnbare Flüssigkeiten mit reaktiven Gruppen, die
als Bindemittelbestandteile in die chemische Reaktion einbezogen
werden, können dazu beitragen, bei hohem Festkörperanteil
die Viskosität zu senken. Sie können darüber hinaus
einen deutlich positiven Einfluß auf die Härtungs- und
Filmeigenschaften ausüben. Beispiele für derartige reaktive
Verdünner sind Polyole, Polyether, Polyetherole und Epoxide
mit jeweils mindestens zwei reaktiven Gruppen. Als Rezepturbausteine
können zur Beeinflussung der Verarbeitungs-
und Filmeigenschaften Filmbildner (Polyvinylalkohol),
Weichmacher, Benetzungsmittel, Entschäumer, Mattierungsmittel
usw. eingesetzt werden.
Der erfindungsgemäße kurze Temperaturschock - die kurzzeitige
Erhitzung hat auch den Vorteil, daß lediglich die
tatsächlich zu einem Film zusammenzuschmelzende Beschichtung
erhitzt wird, und nicht beispielsweise das Trägermaterial
auch, falls die Schicht direkt auf das Trägermaterial
aufgebracht worden ist - läßt sich in verschiedener Weise,
beispielsweise auch durch Strahlungswärme, erzielen. Bevorzugt
ist jedoch vorgesehen, daß die vorgetrocknete Schicht
in direktem Kontakt mit einer ca. 100 bis 200°C heißen, als
Energiequelle dienenden Fläche zu einem Film zusammengeschmolzen
wird, wobei es zusätzlich günstig ist, wenn der
Film unmittelbar hinter der zu seiner Bildung führenden
Heizeinrichtung gekühlt wird. Entsprechend der bevorzugten
Kontaktheizung, entweder an einer Pressenfläche oder bevorzugt
an einer geheizten Kalanderwalze, soll auch die etwaige
Kühlung des Films nach der Filmbildungsheizeinrichtung
möglicherweise durch eine gekühlte Kalanderwalze erfolgen.
Statt dessen oder zusätzlich kann auch eine berührungsfreie
Düsenkühlung vorgesehen sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist gerade auch die
Heißeinfällung hoher Konzentration von Wachs oder Paraffin
von erheblicher Bedeutung, da hierdurch neben einer extrem
feinen Verteilung des Wachses bzw. Paraffins eine Art
Umhüllungseffekt der einzelnen Dispersionsteilchen durch
Wachsteilchen stattfindet. Dadurch ergibt sich eine wesentliche
Verbesserung der rheologischen Eigenschaften und daraus
resultierend sehr gleichmäßige Auftragsschichten, unabhängig
von der Art der Aufbringung der Schicht. Hinzu kommt
noch, daß bei der Schmelzflußhärtung wegen dieser Umhüllung
der Dispersionsteilchen durch Wachs ein sehr rasches
gleichmäßiges Zusammenschmelzen erfolgt, bei dem ganz offensichtlich
auch im einzelnen nicht erforschte chemische
Reaktionen auftreten, da die auf diese Weise gebildeten
Schichten neben einer hohen mechanischen Härte extrem widerstandsfähig
auch gegen Flüssigkeiten sind. Es hat sich
gezeigt, daß selbst nach Tagen Flüssigkeiten noch nicht
durch eine solche Schicht hindurchgetreten sind, was beispielsweise
bei der Beschichtung von Holzwerkstoffen im
Hinblick auf die Flüssigkeitsfestigkeit von Tischen od.
dgl. eine ganz erhebliche Rolle spielt.
Darüber hinaus ermöglicht gerade auch der Anteil an vorzugsweise
heiß eingefällten Wachsen oder Paraffinen ein
sehr einfaches Transferverfahren, derart, daß der Film
zunächst auf einer Walze oder einem endlosen Band gebildet
und von dort auf den eigentlichen Träger transferiert wird.
Durch dieses erfindungsgemäße Transferverfahren lassen sich
vor allem auch poröse und in ihrer Oberflächenstruktur
rauhe Flächen mit einer glatten Überzugsschicht versehen,
ohne daß übermäßig hohe Mengen an Dispersionsmittel verwendet
werden müssen, da ja das Mittel nicht feucht auf die
poröse Oberfläche aufgebracht werden muß und somit auch
nicht in hohem Maße eindringen kann.
Während die Heißeinfällung von Wachsen zwar besonders gute
Eigenschaften bringt, aber nicht unabdingbare Voraussetzung
für ein brauchbares Ergebnis ist, ist ein relativ hoher
Wachsanteil in der Größenordnung von wenigstens 3 bis 10%
oder gar darüber von ganz besonderer Bedeutung. Darüber
hinaus hat es sich als zweckmäßig erwiesen, bei der Wachseinfällung
Wachs und Emulgator zu kombinieren.
Folgende Wachse haben sich für die erfindungsgemäßen Zwecke
als besonders geeignet erwiesen: Montanwachse (Montansäure-,
oder Montanesterwachse), Polyethylenwachse, Polymerdispersion,
Naturwachse, Ethylen/Vinylacetat Copolymerisate in
Verbindung mit geeigneten Emulgatoren.
Nicht nur die Art der verwendeten Wachs- bzw. Paraffinsorten,
sondern auch das ausgewählte Emulgator-System haben
entscheidenden Einfluß auf wesentliche Verarbeitungs- und
Flächeneigenschaften (Verlauf, Glanz, Trenneffekt, Härte,
Resistenz). Durch Zugabe entsprechender Emulgatoren kann
z. B. das Lösen vom Kunststoffband völlig vereitelt werden,
so daß man auf diese Weise einen hervorragenden Kaschierkleber
erhalten kann.
Auch die Härte, die Viskosität und der Glanz werden sehr
stark durch den jeweiligen Emulgator (auf Kombination verschiedener
Emulgatoren) beeinflußt, wobei eine Emulgatormenge
von ca. 2 bis 6% bezogen auf das Gesamtrezept sich
als sehr zweckmäßig erwiesen hat.
Als Emulgatoren schließlich haben sich folgende Stoffe besonders
bewährt: Ölsäureethoxylat, Fettalkoholethoxylat,
Ölsäurealkylnolamid oder - bevorzugt - Rizinusölethoxylat.
Das Transferverfahren gestattet auch die sehr einfache Herstellung
strukturierter Filme, indem nämlich die Walze bzw.
das Band eine entsprechende Oberflächenstrukturierung aufweist,
die dann entsprechend nach der Transferierung auf
den eigentlichen Träger erhalten bleibt.
Mit besonderem Vorteil soll dabei das Transferverfahren in
einer Weise erfolgen, daß die eigentliche Filmbildung, d. h.
das Zusammenschmelzen des aus einer vorgetrockneten Dispersionsschicht
entstehenden Films, gemeinsam mit der Transferierung
erfolgt.
Dabei liegt es auch im Rahmen der Erfindung, mehrere
Schichten aus unterschiedlichen Materialien zu einem Mehrschichtfilm
übereinandergeschichtet zu transferieren, wobei
beispielsweise die oberste Schicht eine Bindemittelschicht
sein kann, um eine besonders gute Haftung an dem jeweiligen
Träger zu bewirken. Darüber hinaus könnte beispielsweise
auch eine spezielle Trennschicht noch vorgesehen werden,
damit der Film sich besser von der Walze oder dem Band ablöst,
obgleich dies im allgemeinen wegen des hohen Wachs-
bzw. Paraffinanteils und der speziellen Art der Einarbeitung
nicht erforderlich ist. Durch diesen Wachsanteil läßt
sich - von Ausnahmen abgesehen - ein erfindungsgemäßer Film
sehr gut von einer glatten Kalanderwalze bzw. einem glatten
Stahl- oder Kunststoffband wieder ablösen, um auf einen
Träger, beispielsweise eine Papierbahn, eine Holzplatte
od. dgl., übertragen zu werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die dabei verwendeten
Stoffe ermöglichen dabei in Weiterbildung der Erfindung
auch eine völlig neuartige Form der Bedruckung von Trägern,
indem nämlich zunächst auf ein Transferband, bzw. auf eine
Transferwalze, eine filmbildende Schicht aufgebracht und
vorgetrocknet wird, auf die die einzelnen Farbschichten
aufgedruckt werden, wobei anschließend die Transferierung
auf den eigentlichen Träger mit der oben zu liegen kommenden
vorgetrockneten Dispersionsschicht sowie die Ausbildung
des Films durch Schmelzflußhärtung erfolgen. Diese Art der
Bedruckung ermöglicht ersichtlich das Bedrucken wiederum
beliebiger Oberflächen, also auch rauher poröser Oberflächen,
die mit herkömmlichen Druckverfahren überhaupt nicht
hätten bedruckt werden können. Hinzu kommt auch noch, daß
es überhaupt keine Rolle spielt, wie dick und starr der eigentliche
Träger ist, da er ja nicht durch eine Druckmaschine
hindurchgeführt zu werden braucht, die üblicherweise
auf Papier- oder Folienbogen abgestimmt ist und deshalb
beispielsweise nicht einfach zum Bedrucken von Spanplatten
herangezogen werden könnte, selbst wenn es die Oberflächenbeschaffenheit
erlaubt hätte.
Bei dieser Transferbedruckung von Trägern ist bevorzugt die
oberste Druckschicht eine Kleber- oder Haftvermittlerschicht
zur Verbesserung der Haftung auf dem Träger sowie
zum Ausgleich von Oberflächenfehlern des Trägers.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Transferdruckverfahrens
liegt darin, daß der Transferträger, d. h. also
das Transferband oder die Transferwalze, auf der der eigentliche
Überzugsfilm gebildet oder vorgebildet und während
des Transferierens endgültig zusammengeschmolzen wird,
mittels einer Rollendruckmaschine bedruckt wird und die
Schicht auf einzelne Bogen übertragen werden kann. Dies ermöglicht
es, die vorhandenen sehr viel einfacher aufgebauten
und störungsfreier arbeitenden Rollendruckmaschinen
auch zum Bedrucken von Bogen problemlos einsetzen zu können.
Dieses Bogenbedrucken ist aber gerade für einen der
Hauptzweige, für die eine Beschichtung heutzutage erforderlich
ist, nämlich die Beschichtung von Folienbogen oder
Pappeplatten zur Herstellung von Verpackungsschachteln,
notwendig.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Transferverfahrens
ist eine Vorrichtung in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
gekennzeichnet durch ein zwischen einer Trockenvorrichtung
und einer Transferstation mit heizbaren Übertragungswalzen
sowie einem Ein- und Auslauf für den zu beschichtenden
Träger umlaufendes endloses, aus Kunststoff
oder Metall bestehendes Transferband, das auf der Rücklaufstrecke
von der Transferstation eine Auftragsvorrichtung
passiert.
Zwar läßt sich das bevorzugte Transferverfahren auch mit
Hilfe einer Transferwalze durchführen, auf die die Dispersionsschicht
zunächst aufgebracht und vorgetrocknet wird,
um von ihr aus auf den eigentlichen Träger übertragen zu
werden. In der Praxis ist jedoch im allgemeinen ein Transferband
allein schon wegen der größeren Länge von Vorteil.
Die größere Länge eines Transferbandes ermöglicht eine problemlose
Anordnung einer Vielzahl von Auftragsstationen sowie
eine unabhängige Vortrocknung von der Schmelzkontakthärtung,
so daß in der Praxis eine Transfervorrichtung mit
Hilfe einer Transferwalze nur in Sonderfällen vorteilhaft
einsetzbar ist.
Obgleich der erfindungsgemäße durch Schmelzflußhärtung gebildete
Film sich recht problemlos von dem Transferband
oder der Transferwalze ablösen läßt - durch die Düsenkühlung
werden etwaige lose Teilchen automatisch entfernt -
kann es in manchen Fällen dennoch zweckmäßig sein, vor der
Auftragsvorrichtung eine Reinigungseinrichtung für das
Transferband anzuordnen, um auch bei irgendwelchen Störungen
auf dem Transferband verbliebende Überzugsteile oder
Schichten zu entfernen, so daß sie nicht störend in den anschließend
wieder gebildeten
Film inkorporiert werden. Die Auftragsvorrichtungen
für Zwischenschichten, beispielsweise eine bereits
angesprochene Haftvermittlerschicht oder eine Farbgrundierschicht
od. dgl., sind der Trockenvorrichtung
nachgeordnet, wobei wiederum die Verwendung eines
Transferbandes anstelle einer Transferwalze konstruktive
und verfahrensmäßige Vorteile mit sich bringt.
Neben der Verwendung gekühlter Kühlrollen, bzw. einer
Düsenkühlung, die den heizbaren Übertragungswalzen
unmittelbar nachfolgen, um eine besonders schlagartige
Abkühlung des durch Schmelzflußhärtung gebildeten
Films und damit eine völlig unproblematische Weiterverarbeitung
des beschichteten Trägers zu gewährleisten,
kann in Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen
sein, daß zwischen aufeinanderfolgenden Übertragungswalzen
eine Umwegführung des Transferbandes gegenüber
dem zu beschichtenden Träger vorgesehen ist. Durch
diese Umwegführung können sowohl Stöße des Bandes als
auch geringflächige Oberflächenfehler nicht entscheidend
auf die Qualität des fertigen Films durchschlagen,
da solche Fehler im Bereich zweier aufeinanderfolgender
Walzen nicht mehr an der gleichen Stelle des
Überzugs angeordnet sind.
Die Übertragungs- und ggfs. Kühlwalzen lassen sich
besonders einfach als Mehrfachkalander ausbilden, bei
dem sich durch die extrem glatten Oberflächen der
Kalanderwalzen eine zusätzliche Glättung des sich ja
bereits durch die Schmelzflußhärtung selbst sehr glatt
und zusammenhängend bildenden Films ergibt. Die Verwendung
eines Transferbandes anstelle einer Transferwalze
hat darüber hinaus den Vorteil, daß auf diese Weise
das Transferbedrucken sehr viel einfacher und unter
Verwendung handelsüblicher Rollendruckmaschinen stattfinden
kann. Zu diesem Zweck wird das Transferband
zwischen der Trockenvorrichtung und der Transferstation
einfach durch eine handelsübliche Rollendruckmaschine
geführt, d. h. man kann handelsübliche Rollendruckmaschinen
zu einer derartigen Transferdruckvorrichtung
ergänzen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
einiger Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Dabei zeigen:
Fig. 1 bis 5 verschiedene Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer
Vorrichtungen zum Herstellen
schnellhärtender Überzüge, wobei
das Dispersionsmittel unmittelbar
auf den zu beschichtenden Träger aufgebracht
und zu einem Film schmelzgehärtet
wird,
Fig. 6 eine Walzen-Transfervorrichtung, bei der
ein vorgebildeter Film von einer Walze
auf den eigentlichen Träger übertragen
wird,
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Band-Transferiervorrichtung,
Fig. 8 eine vergrößerte Detaildarstellung
zweier Übertragungswalzen mit einer dazwischen
angeordneten Umwegführung des
Transferbandes,
Fig. 9 eine Darstellung einer Druckvorrichtung
mit direkter Bedruckung von Rolle zu Rolle
unter Aufbringung einer erfindungsgemäßen
Filmdeckschicht, und
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Transferdruckvorrichtung, und
Fig. 11 eine schematische Darstellung eines abgewandelten
Kalanders mit zusätzlichem Umlaufband.
Bevor im einzelnen auf die in den Zeichnungen dargestellten
unterschiedlichen Vorrichtungen zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahrens
eingegangen werden soll, werden noch einige Rezeptbeispiele
für geeignete aufbereitete Dispersion aufgeführt,
mit Hilfe deren sich - wie umfangreiche der
vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Versuche gezeigt
haben - sehr gute Ergebnisse erzielen lassen:
Beispiel 1 | |
Grundrezeptur | |
Gew.-% | |
1. Styrol/Acrylat-Copolymerisat | |
15 | |
2. Modifiziertes Styrol/Acrylat-Copolym. | 60 |
3. Wachsemulsion | 10 |
4. Entschäumer | 1 |
5. Montanesterwachs | 2 |
6. Emulgator | 4 |
7. Wasser | 8 |
100 |
Beispiel 2 | |
1. Styrol/Acrylat-Copolymerisat | |
15 | |
2. Modifiziertes Styrol/Acrylat-Copolym. | 40 |
3. Polyurethanemulsion | 20 |
4. Wachsemulsion | 10 |
5. Entschäumer | 1 |
6. Montanesterwachs | 2 |
7. Emulgator | 4 |
8. Wasser | 8 |
100 |
Beispiel 3 | |
1. Styrol-Acrylat-Copolymerisat | |
15 | |
2. Modifiz. Styrol/Acrylat-Copolym. | 40 |
3. Styrol Butadien-Copolymerisat | 20 |
4. Wachsemulsion | 10 |
5. Entschäumer | 1 |
6. Motanesterwachs | 2 |
7. Emulgator | 4 |
8. Wasser | 8 |
100 |
Beispiel 4 | |
1. Styrol/Acrylat-Copolymerisat | |
15 | |
2. Mod. Styrol/Acrylat-Copolymerisat | 55 |
3. Polyvinylalkohol-Lösung | 5 |
4. Wachsemulsion | 10 |
5. Entschäumer | 1 |
6. Montanesterwachs | 2 |
7. Emulgator | 4 |
8. Wasser | 8 |
100 |
Beispiel 5 | |
1. Styrol/Acrylat-Copolymerisat | |
15 | |
2. Mod. Styrol/Acrylat-Copolymerisat | 40 |
3. Hartharz-Lösung (30%ig in NH₃/H₂O) | 20 |
4. Wachsemulsion | 10 |
5. Entschäumer | 1 |
6. Montanesterwachs | 2 |
7. Emulgator | 4 |
8. Wasser | 8 |
100 |
Beispiel 6 | |
1. Styrol/Acrylat-Copolymerisat | |
15 | |
2. Mod. Styrol/Acrylat-Copolymerisat | 55 |
3. Wasserlösliches Melaminharz | 5 |
4. Wachsemulsion | 10 |
5. Entschäumer | 1 |
6. Montanesterwachs | 2 |
7. Emulgator | 4 |
8. Wasser | 8 |
100 |
Beispiel 7 | |
1. Styrol/Acrylat-Copolymerisat | |
15 | |
2. Mod. Styrol/Acrylat-Copolymerisat | 45 |
3. Unges. Polyesterharz, wasseremulgierbar | 10 |
4. Wachsemulsion | 10 |
5. Entschäumer | 1 |
6. Montanesterwachs | 6 |
7. Emulgator | 3 |
8. Wasser | 10 |
100 |
Beispiel 8 | |
1. Styrol/Acrylat-Copolymerisat | |
15 | |
2. Mod. Styrol/Acrylat-Copolymerisat | 45 |
3. Wachsemulsion (Polyethylenwachs) | 4 |
4. Wachsemulsion (Montanwachs) | 4 |
5. Polyetherol | 5 |
6. Entschäumer | 1 |
7. Montanesterwachs | 5 |
8. Emulgator | 4 |
9. Wasser | 17 |
100 |
Bei allen Rezepturbeispielen ist es vorteilhaft, jeweils
die letzten drei Positionen als Wachsschmelze
(95-100°C) in die zuvor völlig einwandfrei gelöste
Vorlage unter kräftigem Rühren in dünnem Strahl einzutragen.
Die einfachste Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Überzugsverfahrens ist in Fig. 1 dargestellt.
Dabei ist mit 1 der zu beschichtende Träger
dargestellt, der selbstverständlich nicht wie schematisch
gezeigt ein Band sein muß, sondern selbstverständlich
auch eine Folge von Bahnen, Platten od. dgl.
sein könnte. Dieser Träger 1 wird mit Hilfe einer
Beschichtungsvorrichtung 2, die eine Übertragungswalze 3
und eine Dispersionsauftragswalze 4 umfaßt, direkt
mit der wäßrigen Dispersionsschicht beschichtet, die
anschließend in einer Trockenvorrichtung 5 vorgetrocknet
wird. Diese Trockenvorrichtung kann beispielsweise
ein Düsentrockner oder eine IR-Strecke sein. Nach
dieser Vortrocknung folgt die eigentliche Schmelzflußhärtung,
die bereits in dem in Fig. 1 gezeigten einfachen
Ausführungsbeispiel als Intervallkontakthärtung
mit einer Mehrzahl von geheizten Kontaktwalzen 6 ausgestattet
ist. Mit 7 sind Gegenkontaktwalzen bezeichnet.
Statt alle drei aufeinanderfolgenden Walzen 6 zu heizen
könnte selbstverständlich auch vorgesehen sein,
daß beispielsweise nur die ersten beiden geheizt und
die letzte gekühlt ist, um auf diese Weise eine besonders
schnelle schockartige Wiederabkühlung des im
Kontakt mit den geheizten Walzen 6 gebildeten Films
auf dem Träger 1 zu erreichen. Die Erwärmung der Kontaktwalzen 6
soll dabei erheblich über 100, bis zu
200°C betragen, um auch bei hoher Durchsatzgeschwindigkeit
des Trägers 1 und daraus resultierend einer
kurzen Kontaktzeit eine ausreichende Erwärmung der
vorgetrockneten Dispersionsschicht auf Werte, die
erheblich oberhalb der MFT liegen, zu gewährleisten.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei
der anstelle einer Kalanderwalzenanordnung zum Aushärten
des vorgetrockneten Films eine Kontakthärtung mit
Hilfe einer Doppelbandmaschine 8 durchgeführt wird.
Bei dem schematischen Ausführungsbeispiel nach Fig. 3
erfolgt die Beschichtung des Trägers 1 teilweise direkt
mit Hilfe der Auftragsvorrichtung 2, teilweise
indirekt mit Hilfe von auf das Band 9 der Doppelbandmaschine
arbeitenden Beschichtungsvorrichtungen 2′ und
2′′. Dabei ist in diesem Ausführungsbeispiel auch eine
abgewandelte Kontakthärtung dargestellt, die schematisch
durch die Presse mit den Backen 10 und 11 verdeutlicht
wird. Diese geheizten Preßbacken 10 und 11
bewirken mit der Kontakthärtung auch die Transferierung
der Filme der Beschichtungsvorrichtungen 2′ und
2′′ auf den Träger 1.
In Fig. 4 ist schematisch eine Vorrichtung mit einer
Vielzahl von Stationen dargestellt, wie sie beispielsweise
für die deckende pigmentierte Beschichtung von
Span-, Holzfaserhart- oder MDF-Platten geeignet ist.
Sie umfaßt eine Vielzahl von Auftragsvorrichtung 2,
2′, 2′′ und 2′′′ sowie entsprechend eine Mehrzahl von
Trocknern 5, 5′, 5′′ und 5′′′ sowie darüber hinaus
eine schematisch angeordnete Druckmaschine 12.
In Fig. 5 ist eine Vorrichtung zum Kontakthärten für
die Oberflächenveredelung von Formteilen in Verbindung
mit dem Preßvorgang schematisch dargestellt. Die Doppelwalzenbeschichtungsvorrichtung 2
bringt auf die auf
der Transferbahn 1 einlaufenden ebenen Platten eine
Dispersionsschicht auf, die wiederum in bekannter
Weise im Trockner 5 bei Temperaturen zwischen 30 und
100°C vorgetrocknet wird. Die Platten werden auf
einem Zwischenstapel 13 abgelegt und anschließend in
einer Formpresse 14 zu Formteilen verarbeitet, wobei
mit der Verpressung in die gewünschte Form die Schmelzflußhärtung
des zunächst nur vorgetrocknet auf der
Oberfläche der ebenen Platten angeordneten Dispersionsschicht
erfolgt. In entsprechender Weise lassen sich
so auch andere Formkörper wie z. B. Partyteller und
Becher aus einfacher Pappe herstellen, da die erfindungsgemäßen
Überzüge - trotz der Verwendung wäßriger
Emulsionen als Ausgangsmaterial - nach der Schmelzhärtung
extrem wasserfest sind.
Die Fig. 6 zeigt schematisch eine Möglichkeit, wie ein
herkömmlicher Kalander für die erfindungsgemäße Transferbeschichtung
umgerüstet werden kann. Die auf die
heiße Kalanderwalze 20 oben mit Hilfe der Beschichtungsvorrichtungen
2, 2′ aufgebrachte Schicht wird im
Transferverfahren auf das zu beschichtende Band 16
übertragen, wobei zur Verbesserung des Ablösens der
auf dem Band 16 haftenden Schicht vom Kalander zunächst
eine Kühlung vorgenommen wird. Zu diesem Zweck
dient das Kühlband 40, welches durch die Düsenkühleinrichtung
41 gekühlt wird, so daß es kalt im Auslaufbereich
des Bandes 16 von der Kalanderwalze 20 an der
Unterseite dieses Bandes 16 anliegt und damit eine so
starke Abkühlung ergibt, daß ein wesentlich besserer
Trenneffekt zwischen der Transferschicht auf dem Band 16
und der Kalanderoberfläche gegeben ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Bildung von Filmüberzügen ist in
Fig. 7 und 8 dargestellt. Dabei handelt es sich um
eine Transfervorrichtung, bei der der Film von einem
Transferband 15 auf das eigentliche zu beschichtende
Trägerband 16 aufgebracht wird. Dieses Trägerband 16
ist dabei nur schematisch zu verstehen, da es nicht
ein Band sein muß, welches von einer Rolle 17 auf eine
Rolle 18 aufgewickelt wird. Statt dessen könnte anstelle
eines Bandes 16 natürlich auch eine Folge von Bogen
mit Hilfe der Transferbeschichtungsvorrichtung nach
Fig. 7 mit einem Überzug versehen werden. Die Transferbeschichtungsvorrichtung
umfaßt die eigentliche Transferstation 19
mit geheizten Kalenderwalzen 6 und Gegendruckwalzen 7
sowie gekühlten Kalanderwalzen 6 a und
Gegendruckwalzen 7 a sowie die Trockenvorrichtung 5,
die außer einer steuerbar heizbaren Umlenkwalze 20
innerhalb einer Haube 29 auch schematisch durch Pfeile
angedeutete Strahlungsheizvorrichtungen umfassen kann.
Zwischen der Transferstation 19 und der Umlenkrolle 20
läuft das Transferband 15, welches ein Kunststoff-
oder Metallband mit extrem glatter Oberfläche sein
kann. Auf dieses Band wird mit Hilfe einer wiederum
nur schematisch angedeuteten Auftragsvorrichtung 2 in
an sich bekannter Weise, als durch Rakeln, Aufspritzen
od. dgl., eine erfindungsgemäße wäßrige Dispersion
aufgebracht, die im Trockner 5 vorgetrocknet wird. Auf
diese Dispersion kann mit Hilfe einer wiederum nur
schematisch angedeuteten weiteren Auftragsvorrichtung
2′, die auch unterschiedliche Stufen umfassen kann,
eine weitere Schicht aufgebracht werden, beispielsweise
eine Haftvermittlerschicht. Diese beiden Schichten,
also die vorgetrocknete Filmschicht 21 und die Haftvermittlerschicht 22
- die in Fig. 7 schematisch gestrichelt
dargestellt sind - werden von den Kalanderwalzen 6,
die auf Temperaturen zwischen 100 und 200°C aufgeheizt
sind, an den Träger 16, bzw. einen anderen in
den Einlauf 23 einlaufenden Träger, aufgepreßt und
dabei durch die hohe Temperatur der Walzen 6, 7 derart
rasch und schlagartig auf eine Temperatur oberhalb
ihrer minimalen Filmbildungstemperatur MFT aufgeheizt,
daß die nur vorgetrocknete Dispersionsschicht schlagartig
zu einem Film zusammenschmilzt, der - begünstigt
durch die Haftvermittlerschicht 22 - fest am Träger 16
haftet. Der so gebildete Film wird durch die gekühlten
Kalanderwalzen 6 a, 7 a ebenso rasch, wie er aufgeheizt
worden ist, wieder abgekühlt, so daß er unmittelbar
nach Austritt aus der Transferstation 19 auf die Rolle 18
aufgewickelt werden kann. Die Abkühlung begünstigt
dabei zusätzlich auch noch das Ablösen des erfindungsgemäßen
Films vom Transferband 15, wobei ja nunmehr
der eigentliche glatte abriebfeste Film 21 als oberste
Deckschicht vorliegt, die durch die darunterliegende
Haftvermittlerschicht 22 besonders fest mit dem Träger 16
verbunden ist. Zusätzlich zu den Kühlwalzen 6 a, 7 a
ist in Fig. 7 auch noch eine Düsenkühlstrecke 41 vorgesehen,
wobei ggf. diese Düsenkühlstrecke auch die
Kühlwalzen 6 a, 7 a vollständig ersetzen kann. In jedem
Fall hat es sich als zweckmäßig, wenn nicht sogar
notwendig gezeigt, bei einem solchen Transferverfahren
nach der Übertragung auf das zu beschichtende Band
eine Kühlung vorzusehen, um ein wesentlich glatteres,
saubereres Ablösen vom Transferband zu erreichen.
Zwischen den Kühlwalzen 6 a und der Auftragsvorrichtung 2
ist eine nur schematisch als Kasten angedeutete
Schneid- und Klebevorrichtung 30 vorgesehen, um bei
einem periodisch notwendigen Wechsel des Transferbandes 15
dieses zunächst aufschneiden zu können, um ein
neues Transferband an das vorlaufende Ende anzukleben,
um nach dem Durchziehen des Bandes durch die Vorrichtung
dann schließlich die Enden des neuen Bandabschnittes
miteinander zu verbinden. Dabei sollte die
Schneid- und Klebevorrichtung 30 so ausgebildet sein,
daß die Bänder an der Stoßstelle schräg geschnitten
sind, wobei der Schrägschnitt so gelegt sein soll, daß
er von oben nach unten entgegen der Laufrichtung verläuft,
so daß beim Auftrag von Beschichtungsmaterial
auf das Transferband dieses durch die Walzen nicht in
den Schnitt eingedrückt werden kann und dabei ggf.
Wulste bilden könnte. Sofern sich das Material dazu
eignet, ist es in jedem Fall zweckmäßig, eine möglichst
nahtlose Verschweißung anstelle einer einfachen
Verklebung des Transferbandes vorzusehen.
Die schematisch bei 31 angedeutete Abhebvorrichtung
ermöglicht eine sehr einfache Anpassung an unterschiedliche
Bandgeschwindigkeiten. In der dargestellten
ausgezogenen Stellung mit die vorderste der Walzen 6
weit umschlingendem Transferband 15 ergibt sich eine
realtiv lange Kontaktzeit zu den geheizten Walzen 6,
so daß sehr hohe Bandgeschwindigkeiten möglich sind.
Bei niedrigeren Bandgeschwindigkeiten muß die Umschlingung
entsprechend geringer sein, um die Temperatur in
den Schichten 21, 22 nicht zu hoch werden zu lassen.
Dies wird dadurch erreicht, daß die Abhebvorrichtung
31 verstellbar ist, z. B. in die gestrichelte Stellung
31′, in der nur eine sehr kurze Kontaktstrecke mit der
Kalanderwalze 6 und damit auch eine entsprechend geringere
Zeitdauer trotz der kleinen Umdrehungsgeschwindigkeit
erzielt wird, so daß letztendlich bei gleichbleibenden
Temperaturen der Walzen 6 auf diese Weise die
gewünschte tatsächliche Erwärmung der Schichten 21, 22
gesteuert werden kann.
In Fig. 8 ist eine Umwegführung des Transferbandes 15
zwischen den Kalanderwalzen 6 angedeutet, um die Wirkung
etwaiger Stöße oder Oberflächenfehler des Transferbandes
auszugleichen. Zwischen den beiden Heißkalanderwalzen
6 - die Gegenwalzen sind der Einfachheit
halber in dieser Figur weggelassen worden - ist vor der
Abhebewalze 42 zur Erzielung dieser Umwegführung wiederum
eine Düsenkühlstrecke 41 angeordnet, um die bei
der Umwegführung notwendige Abhebung des Transferbandes 15
von dem zu beschichtenden Band 16 wiederum
sauber und glatt erreichen zu können.
Die Fig. 9 zeigt eine schematische Druckvorrichtung,
in der gleichzeitig auch ein erfindungsgemäßer Überzug
mit auf die Druckschichten aufgebracht wird. Das von
der Rolle 17 abgewickelte Papier- oder Folienband 16
wird in den schematischen Drucksstationen 25 und 26,
wobei selbstverständlich auch mehr als zwei vorgesehen
sein können, bedruckt und jeweils anschließend mit
Hilfe von Trocknern 5 getrocknet. Anschließend wird in
der Auftragsstation 27 eine erfindungsgemäße Dispersion
auf die bedruckte Bandoberfläche aufgebracht und im
dritten Trockner 5 wiederum vorgetrocknet. Mit Hilfe
der geheizten Kalanderwalze 6 wird der vorgetrocknete
Dispersionsfilm zu einem Film verschmolzen und anschließend
die auf diese Weise bedruckte und gleichzeitig
durch einen erfindungsgemäßen Film oberflächlich
geschützte Papierbahn 16 auf eine Rolle 18 aufgewickelt.
Entsprechend dem Kühlband in Fig. 6 ist auch bei
der Anordnung nach Fig. 9 ein Kühlband 40 mit einer
Düsenkühlstrecke 41 vorgesehen, um zu verhindern, daß
die durch die Umschlingung des geheizten Kalanders 6
auf dem Band 16 gebildete glatte Filmschicht heiß von
der Kalanderoberfläche heruntergerissen werden muß.
Die Wärme des Kalanders 6 wird durch das Kühlband 40
praktisch nicht beeinträchtigt, so daß die Wärme des
Kalanders durch dieses Kühlband hindurch genauso zur
Wirkung kommt, als wäre das Kühlband nicht vorhanden.
Die gebildete Filmschicht liegt nun allerdings zwischen
dem Band 16 und dem Kühlband 40, so daß beim
Verlassen der Kalanderoberfläche diese Filmschicht
nach wie vor zwischen den beiden Bändern liegt. Erst
nach Durchlaufen der Kühlstrecke 41 werden die Bänder
40 und 16 getrennt. In diesem Stadium ist dies aber
nunmehr problemlos möglich, da durch die Kühlstrecke
auch die zwischen den beiden Bändern liegende durch
Schmelzfließen gebildete Schicht so weit heruntergekühlt
ist, daß die Trennung keine Probleme mehr bereitet.
Die Fig. 10 zeigt schließlich eine Transfer-Druckvorrichtung,
bei der in einer die verschiedenen Druckwerke
25, 26 und 28 umfassenden handelsüblichen Rollendruckmaschine
anstelle der Bedruckung des eigentlichen
Trägers, vorzugsweise einer Papierbahn, ein Transferband 15
aus Metall oder Kunststoff bedruckt ist, auf
welches zunächst mit Hilfe einer Auftragsvorrichtung 2
eine wäßrige Dispersion aufgebracht und in einem
Trockner 5 vorgetrocknet worden ist. Die angedeuteten
drei Druckschichten durch die Auftragswerke 25, 26 und
28 werden also auf die vorgetrocknete Dispersionsschicht
aufgedruckt, die nach Durchlaufen der Druckmaschine
D in eine Transfervorrichtung 19 einläuft. In
dieser erfolgt das Zusammenschmelzen der Dispersion zu
einem Film unter gleichzeitiger Transferierung dieses
Films sowie der auf ihn aufgedruckten und nach der
Transferierung unter ihm liegenden Druckschichten auf
den Träger 16.
Die Transfervorrichtung 19 enthält im dargestellten
Ausführungsbeispiel der Fig. 10 wiederum zwei Heißkalanderwalzen 6
mit entsprechenden Gegendruckwalzen 7,
vor und hinter denen Abhebewalzen 31 und 31′ angeordnet
sind, die dazu dienen, den Umschlingungswinkel der
Kalanderwalzen 6 entsprechend der Laufgeschwindigkeiten
der Bänder 15 und 16 zu ändern, um auf diese Weise
die gewünschte Erhitzung der vorgeheizten Dispersionsschicht
und damit die genaue Temperatur einstellen zu
können, bei der sich durch Schmelzflußhärtung der
erfindungsgemäße Film bildet. Bei großen Bandgeschwindigkeiten
sind die Abheberollen 31, 31′ so angeordnet,
daß sich der in Fig. 10 ausgezogene Verlauf des Transferbandes 16
ergibt. Bei sehr niedrigen Bandgeschwindigkeiten,
bei denen das Band nicht eine so große
Strecke in Kontakt mit heißen Kalanderwalzen 6
sein soll, damit die Schicht nicht zu sehr erhitzt
wird, befinden sich die Abhebewalzen 31, 31′ in der
jeweils gestrichelten Stellung, so daß sich auch die
gestrichelte Position des Transferbandes 16 ergibt.
Auch in diesem Fall ist der eigentlichen Transferstation
wiederum eine Düsenkühlstrecke 41 nachgeschaltet,
um ein sauberes Trennen von Transferband und dem beschichteten
Band 16 mit dem darauf haftenden durch
Schmelzfluß gebildeten Film zu erreichen. Diese Trennung
wird dabei noch dadurch begünstigt, daß die in
der Düsenkühlvorrichtung 41 eingeblasene Luft auch bei
44 zwischen die sich trennenden Bänder eingeblasen und
somit deren Abheben voneinander noch weiter erleichtert
wird.
Die in Fig. 11 gezeigte abgewandelte Kalandriereinrichtung
ist speziell für bereits vorhandene Kalander
gedacht. Nach einer Direktbeschichtung entweder des
endlosen Bandes 1 bzw. von auf dem Band 1 transportierten
Einzelbögen mit Hilfe einer Beschichtungsvorrichtung 2
entsprechend den Fig. 1 bis 3 und einer
Vortrocknung durch einen Trockner 5 läuft das Band 1
unter einen üblichen Kalander 6 einer vorhandenen
Kalandriermaschine, die erfindungsgemäß durch ein
zusätzliches umlaufendes Band 32 aus Metall oder Kunststoff
ergänzt ist. Dieses Band 32 ermöglicht mit Hilfe
einer verstellbaren Abhebevorrichtung 33, 33 a, welche
auch die Stellung 33′, 33 a′ einnehmen kann, eine Anpassung
der Kontaktstrecke an die Produktionsgeschwindigkeit,
wobei eine nachgeschaltete Düsenkühlung 34 nach
der Schmelzflußhärtung der Auftragsschicht auf dem
Band 1 bzw. dem darauf transportierten Bogen für eine
rasche Abkühlung sorgt, so daß extrem hohe Produktionsgeschwindigkeiten
möglich sind. Bei 35 sind wieder
Schneid- und Klebevorrichtungen angedeutet, um periodisch
das Band 32 wechseln zu können. Eine derartige
Schneid- und Klebevorrichtung ist dabei speziell bei
Verwendung von Kunststoffbändern 32 gedacht, während
Metallbänder, die darüber hinaus sowieso eine längere
Standzeit haben, als ganzes und vorgefertigtes Band
auszuwechseln sind, was jedoch maschinentechnisch
(beiseitige Walzenlagerung) meist Schwierigkeiten
bereitet.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. So wäre es insbesondere im
Hinblick auf das vorstehend beschriebene Transferverfahren
auch denkbar, daß die erfindungsgemäße Dispersion
nicht nur vorgetrocknet in die Rollendruckmaschine
einläuft, sondern bereits vor dem Einlaufen in
die Rollendruckmaschine durch Schmelzkontakthärtung
der fertige Film gebildet worden ist, der dann gemeinsam
mit den darauf aufgebrachten Druckschichten und
einer Haftvermittlungsschicht in der Transferstation 19
der Fig. 10 auf den eigentlichen zu bedruckenden
Träger 16 aufgebracht wird. In diesem Fall dient die
Transferstation 19 nicht gleichzeitig zur Filmbildung.
Darüber hinaus wäre es beispielsweise auch möglich, im
Auslauf der Vorrichtung nach Fig. 7 von unten kommende
Luftdüsen (Kaltluftschermesser) vorzusehen, um bei
geschuppten Bögen, bei denen sich die Beschichtungsschicht
über die Bögen hinwegzieht, wobei dann selbstverständlich
ein unbeschichteter Rand übrigbleibt,
einen sauberen Luftschnitt durch geringfügiges Abheben
der Bögen erzielen zu können. Dabei kann durch zusätzliche
von oben und unten wirkende Gebläse sichergestellt
sein, daß die einander überlappenden Bogenenden
durch das Kaltluftdurchmesser nicht zu weit abgehoben
werden, sondern nur so weit, daß ein scharfer sauberer
Luftschnitt erzielt wird.
Claims (27)
1. Verfahren zum Herstellen schnellhärtender Überzüge
auf Oberflächen von Holz, Holzwerkstoffen, gehärteten
oder ungehärteten, ggfs. mit Tränkharz imprägnierten,
gewebten oder ungewebten Trägermaterialien aus Papier,
Karton, Vlies oder Gewebe, sowie von Folien aus
Metall oder Kunststoff durch Aufbringen eines flüssigen,
Kunstharze enthaltenden Überzugsmittels sowie
ggfs. Verdünnungsmitteln, Weichmachern, Mattierungsmitteln,
Füllstoffen, farbgebenden Substanzen, Additiven
und Zusatzmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß
auf dem Trägermaterial eine vorgetrocknete Schicht
aus einer wäßrigen, schadstofffreien, selbstvernetzenden
und/oder fremdvernetzbaren und/oder vorvernetzten
Dispersion frei von flüchtigen Lösungsmitteln
eines thermoplastischen Bindemittels mit einer hohen,
oberhalb 60°C liegenden Filmbildungstemperatur, in
die durch Heißeinfällung Wachse oder Paraffine mit einer
Konzentration - bezogen auf den Festkörperanteil
der Dispersion - von 3 bis 10 Gewichts-% eingearbeitet
worden sind, durch einen kurzzeitigen Temperaturschock
mit einer die Filmbildungstemperatur erheblich
übersteigenden Temperatur zu einem Film zusammengeschmolzen
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die
Verwendung von Dispersionen auf der Basis
- - Acrylate, Methacrylate sowie deren Ester, Nitrile, Amide,
- - Vinylacetat,
- - Styrol,
- - Butadien,
- - Vinylpropionat,
- - Isobuten,
- - Polyurethan,
- - Vinyliden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
durch die Verwendung reaktiver Verdünner auf der Basis
von
- - Polyolen,
- - Polyethern,
- - Polyetherolen oder
- - Epoxiden
mit jeweils mindestens zwei reaktiven Gruppen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet
durch die Verwendung von Wachsen auf der Basis von
- - Montanwachsen (Montansäure-, Montanesterwachse),
- - Polyethylenwachse,
- - Naturwachse,
in Verbindung mit geeigneten Emulgatoren.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Emulgatoren
- - Ölsäureethoxylat,
- - Fettalkoholethoxylat,
- - Ölsäurealkylolamid
oder Rizinusölethoxylat verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die vorgetrocknete Schicht in direktem
Kontakt mit einer ca. 100-200°C heißen, als
Energiequelle dienenden Fläche zu einem Film zusammengeschmolzen
wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Film unmittelbar hinter der
zu seiner Bildung führenden Heizeinrichtung gekühlt
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Film einer Kontaktkühlung an gekühlten Kalanderwalzen
unterzogen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die vorgetrocknete Schicht durch
Aufbringen der flüssigen Dispersion auf eine Transferwalze
oder ein endloses Transferband gebildet und
von dort auf den eigentlichen Träger transferiert
wird, wobei beim Transfer das Zusammenschmelzen zu
einem Film bewirkt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Transferwalze bzw. ein Transferband mit einer
Oberflächenstrukturierung verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Schichten aus unterschiedlichen
Materialien zu einem Mehrschichtfilm übereinandergeschichtet
werden.
12. Verfahren zur Herstellung schnellhärtender Überzüge
auf bedruckten Trägern nach den Ansprüchen 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß auf ein Transferband bzw.
eine Transferwalze zunächst eine Dispersionsschicht
aufgebracht und vorgetrocknet wird, auf die die einzelnen
Farbschichten aufgedruckt werden, und daß anschließend
die Transferierung auf den eigentlichen
Träger mit oben zu liegend kommender vorgetrockneter
Dispersionsschicht sowie die Ausbildung des Films
durch Schmelzflußhärtung erfolgen.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß auf die oberste Druckschicht eine Kleber- oder
Haftvermittlerschicht zur Verbesserung der Haftung
auf dem Träger sowie zum Ausgleich von Oberflächenfehlern
des Trägers aufgebracht wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Transferträger (Transferband,
Transferwalze) mittels einer Rollendruckmaschine bedruckt
und die Schicht auf einzelne Bogen übertragen
wird.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 9 bis 14, gekennzeichnet durch ein
zwischen einer Trockenvorrichtung (5) und einer
Transferstation (19) mit heizbaren Übertragungswalzen
(6, 7) sowie einem Ein- und Auslauf für den zu beschichtenden
Träger (16) umlaufendes endloses, aus
Kunststoff oder Metall bestehendes, Transferband
(15), das auf der Rücklaufstrecke von der Transferstation
(19) eine Auftragsvorrichtung (2) passiert.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Auftragsvorrichtung (2) eine Reinigungseinrichtung
für das Transferband (15) angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet
durch der Trockenvorrichtung (5) nachgeordnete Auftragsvorrichtungen
(2′) für Zwischenschichten (22).
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß hinter den heizbaren Übertragungswalzen
(6, 7) gekühlte Kühlrollen (6 a, 7 a)
angeordnet sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen aufeinanderfolgenden
Übertragungswalzen (6) eine mit einer Kühlstrecke
kombiniert Umwegführung des Transferbandes (15) gegenüber
dem zu beschichtenden Träger (16) vorgesehen
ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Übertragungswalzen (6,
7; 6 a, 7 a) als Mehrfachkalander ausgebildet sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trockenvorrichtung (5)
neben einer heizbaren Umlenkrolle (20) gesteuert zuschaltbare,
der Transferbandoberfläche gegenüberliegende
Heizer aufweist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, gekennzeichnet
durch eine Abhebevorrichtung (33, 33 a;
33′, 33 a′) zur Steuerung der Kontaktzeit bei unterschiedlichen
Transferbandgeschwindigkeiten durch unterschiedliche
Umschlingung der Kalanderwalze (6).
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, gekennzeichnet
durch ein der Kühlvorrichtung (6 a, 7 a)
nachgeschaltetes Kaltluftschermesser zur Trennung des
durchgehenden Films bei überlappenden Bogen.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Transferbedrucken das
Transferband (15) zwischen der Trockenvorrichtung (5)
und der Transferstation (19) durch eine Rollendruckmaschine
geführt ist.
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