CH490567A - Verfahren zur Herstellung von Faserprodukten mit gestrichener, heissiegelbarer und bedruckbarer Oberfläche - Google Patents

Description

  Verfahren     zur    Herstellung von     Faserprodukten        mit    gestrichener,       heissiegelbarer    und     bedruckbarer    Oberfläche    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung  von Faserprodukten mit gestrichener,     heissiegelbarer     und     bedruckbarer    Oberfläche.  



  Es ist bekannt, zum Fertigstellen von hochwertigem  Papier, z. B. Kunstdruck- und     Chromopapier,    die Ober  fläche mit einer Streichmasse zu behandeln. Dadurch  werden Poren ausgefüllt und eine ebene Oberfläche  gebildet, wodurch eine bildscharfe Wiedergabe beim  Bedrucken ermöglicht wird. Als Streichmasse wird eine  Suspension von Pigmenten und einem Bindemittel im  Verhältnis von etwa 4 bis 6 : 1 verwendet. Das Binde  mittel besteht hauptsächlich aus Kasein und Stärkepro  dukten, die in neuerer Zeit auch ganz oder teilweise  durch synthetische Bindemittel ersetzt wurden. Zum       Heissiegelbarmachen    der Oberfläche wird anschliessend,  gegebenenfalls nach Bedrucken, eine Beschichtung aus  Kunststoffen aufgebracht.  



  Der     Erfindung    liegt die Aufgabe zugrunde, in einem  Arbeitsgang auf einem Faserprodukt eine Oberfläche  auszubilden, die sowohl     heissiegelbar    als auch bedruck  bar ist.  



  Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass  man die     heissiegelbare    und     bedruckbare    Oberfläche in  einem Arbeitsgang dadurch herstellt, dass man eine  Streichmasse aufbringt, die ein     Pigment-Binder-Verhält-          nis    von 3,4 bis 1,8 :

   1 aufweist und deren Bindemittel  aus einer wässerigen Dispersion, enthaltend einen ther  moplastischen Kunststoff mit einer Teilchengrösse von  0,2 bis 3     ,ji    in Mengen von 50 bis 95 Gewichtsprozent,  bezogen auf trockenen Gesamtbinder, besteht, wobei der  thermoplastische Kunststoff eine Reissdehnung von     min-          destens        300        %        und        eine        Heissiegeltemperatur        von        70        bis     160  C besitzt.  



  Vorzugsweise liegt das     Pigment-Binder-Verhältnis     bei etwa 2 : 1, d. h. auf 100 Gewichtsteile Pigment  werden 50 Gewichtsteile Binder angewandt. Als Binder  kommt eine Dispersion zur Anwendung, die zweckmäs-         sig    neben natürlichen Bindemitteln, wie Kasein und  Stärke bzw.

   Stärkeprodukte, einen überwiegenden Anteil  eines thermoplastischen Kunststoffes     enthält.    Der Anteil  an thermoplastischem Kunststoff liegt bei 50 bis 95 Ge  wichtsprozent, vorzugsweise bei 65 bis 80 Gewichtspro  zent, bezogen auf den trockenen Gesamtbinder ( summe  natürliches Bindemittel und thermoplastischer Kunst       Stoff)-          Die    Teilchengrösse der in der wässrigen Dispersion  enthaltenen Kunststoffanteile liegt zwischen 0,2 bis  <I>3</I>     ,u.     



  Als thermoplastische Kunststoffe werden solche     ver-          wendet,        die        eine        Reissdehnung        von        über        300        %,        vor-          zugsweise        von        400        bis        900        %,

          besitzen.        Die        Heissiegel-          temperatur    liegt zwischen 70 bis 160  C. Wichtig dabei  ist, dass der Bereich zwischen Erweichung und Wieder  erstarrung möglichst klein ist und die     Wiedererstarrung     bei möglichst hoher Temperatur einsetzt, um ein  Schmieren zu     verhindern.     



  Kunststoffe der genannten Spezifizierung können  durch Co- und     Terpolymerisation    in Dispersion der  folgenden     Monomeren    erhalten werden:     Vinylchlorid,          Vinylester,        Vinyläther,        Acrylsäure    und     -ester,          Methacrylsäure    und     -ester,        Maleinsäure    und     -ester,          Fumarsäure    und     -ester,        Isobutylen,        Aethylen    usw.

   Vor  zugsweise wird eine Dispersion, bestehend aus 20 bis 40  Gewichtsprozent     Vinylehlorid,    20 bis 50 Gewichts  prozent eines     Vinylesters    mit -1 bis 3     C-Atomen    im  Säurerest und 25 bis 50 Gewichtsprozent einer Verbin  dung des Typs     R,CH=CRz--COOR3,    worin     R1    ein  -H oder     einen        -COOR3-Rest,    R2 ein -H oder  einen     -CH3-Rest    und     R3    einen     Alkylrest    mit 4 bis 8       C-Atomen    bedeuten, verwendet.

   Vorteilhaft wird diese  Dispersion in Kombination mit einer Dispersion aus 10  bis 85 Gewichtsprozent, einer Verbindung       CH2=CRl-COOR2,    worin     R1    ein -H oder einen       -CH3-Rest    und     R2    und     R2    einen     Alkylrest    mit 1 bis 8           C-Atomen    bedeuten, 85 bis 10 Gewichtsprozent eines       Vinylesters    und 5 bis 10 Gewichtsprozent     Acrylsäure     angewandt. Diese wässerigen Dispersionen werden nach  bekannter Weise mit Hilfe von Schutzkolloiden und       Emulgatoren    hergestellt.  



  Die natürlichen Bindemittel, wie Kasein, Stärke und  Stärkeprodukte, werden in bekannter Weise in wasser  lösliche Form gebracht und zusammen mit der Kunst  stoffdispersion als Gesamtbinder angewandt.  



  Als Pigmente für die Streichmasse werden die  bekannten Füllstoffe, wie Kaolin, Talkum,     Asbestine,     Gipse,     Blanc    fixe     (Bariumsulfat),        Magnesit,    Kreide,       Titandioxyd,        Calciumsilicat,        Kieselgur    usw. verwendet.  Die Streichmasse kann ferner eingefärbt werden.  



       Als    Faserprodukte werden hauptsächlich     zellulose-          haltige    Materialien, wie Papier, Pappe und Karton,  angewandt, wobei die Faserrohstoffe verschiedenster Art  sein können, z. B.     Holz,    Stroh, Hadern usw.  



  Nach dem     Verfahren    der Erfindung können Papiere,  Pappen und Kartons mit     bedruckbarer    und     heissiegelba-          rer    Oberfläche in einem Arbeitsgang hergestellt werden.  Diese Produkte können untereinander heissversiegelt  werden.  



  Eine weitere     Möglichkeit    besteht darin, auf diese       heissiegelbare    Oberfläche andere Materialien, wie  Kunststoffolien, aufzuschweissen. So können sog.     Bli-          ster-    oder     Skinpackungen    durch einfache     Verschweis-          sung    hergestellt werden. Zum Verschweissen eignen sich  die bekannten Methoden, wie Heissiegel-, Hochfre  quenz- und     Wärmeimpulsverfahren.     



  Der Streichmasse wird manchmal zweckmässig ein  sog. Haftverbesserer     zugesetzt.    Solche Substanzen kön  nen sein     Kolophoniumharze,    wie     Kolophoniumglyzerin-          ester,    hydrierte     Kolophoniumverbindungen    usw.,     Cu-          maronharze,        Cumaron-Indenharze,        Polyterpenharze,    Al  kydharze usw.     sein.     



  Der Zusatz der Haftverbesserer ist vor allem dann  vorteilhaft wenn auf die     heissiegelbare    Oberfläche  Kunststoffmaterialien, wie     Folien,    aufgebracht werden  sollen. Je nach Material des     aufzuschweissenden    Kunst  stoffs (z. B. Folien) kann durch Verwendung dieser  Haftverbesserer die Adhäsion und     Verarbeitbarkeit    ver  bessert werden. Werden z. B. harte     Polyvinylchlorid-          Folien    verwendet, so eignen sich besonders     Cumaron-          harze    als Haftverbesserer.

   Die Menge, die zur Anwen  dung gelangt, liegt vorzugsweise zwischen 1 bis 5  Gewichtsprozent, bezogen auf den thermoplastischen  Kunststoff der wässerigen Dispersion.  



  Eine weitere Variante des Verfahrens besteht     darin,     dass man das     Bedrucken    der -so hergestellten     heissiegel-          baren    Oberfläche     mit    Hilfe einer     Druckfarbe        durchführt,     die 15 bis 30 Gewichtsprozent der genannten Kunst  stoffdispersion enthält.

   D. h. zur bekannten Druckfarbe  werden zusätzlich 15 bis 30 Gewichtsprozent der Kunst  stoffdispersion     mitverwendet.    Dadurch werden die be  druckten Stellen und Flächen ebenfalls     heisssiegelbar.       <I>Beispiel</I>  Die Oberfläche eines holzfreien Kartons mit einem  Flächengewicht von 250     g/m-'    wurde auf einer     Leim-          presse    mit einer     Stärke-Alginat-Lösung    (2     g/m2)    vergü  tet.

   Dieser Karton wurde     anschliessend    mit     einer     Streichmasse der Zusammensetzung 66,7 Gewichtspro  zent     Chinaclay    (Pigment), 30 Gewichtsprozent Kunst  stoffbinder und 3,3 Gewichtsprozent Stärke, bezogen  auf den     Gesamt-Trockengehalt    der Streichmasse, der    seinerseits 45 Gewichtsprozent betrug, mit einer Auf  tragsmenge von 23     g/m2    einseitig bestrichen.

   Das     Pig-          ment-Bindeverhältnis    betrug 2 : 1 Der Kunststoffbinder  setzte sich zusammen aus     einer    Mischung (30 : 70) einer  wässrigen Kunststoffdispersion mit 80 Gewichtsprozent       Vinylacetat,    10 Gewichtsprozent     Vinylchlorid    und 10  Gewichtsprozent     Aethylen    und einer wässerigen Kunst  stoffdispersion mit 49 Gewichtsprozent     Vinylacetat,    49  Gewichtsprozent     Butylacrylat    und 2 Gewichtsprozent       Acrylsäure.    Die mittlere Teilchengrösse der Kunststoff  teilchen     betrug        0,5-1,

  u.    Die Reissdehnung eines aus  der     Dispersionsmischung    hergestellten Filmes betrug  600-650 0/0. Zu dieser Kunststoffdispersion wurden  1,3 Gewichtsprozent eines     Kolophoniumharzes        (CEL-          LOLYN    21 der     Hercules        Powder        Company)    als Haft  verbesserer zugesetzt.  



  Der gestrichene Karton wurde ratiniert (durch     Ka-          landrieren    oberflächlich     geglättet),    zugeschnitten und  mittels einer Druckfarbe, die 17 Gewichtsprozent des       genannten    Kunststoffbinders (bezogen auf Trockenge  halt) enthielt, verschiedenfarbig und mit verschiedenen  Rastern bedruckt. Auf einen Teil des Kartons wurden       Blister    aus     Polyvinylchlorid-Folien    (0,3 mm) mittels  eines     Heissiegelautomaten    aufgeschweisst. Die Siegelflä  che betrug 20     cm2,    der     Anpressdruck    100 kg, die  Temperatur des Oberwerkzeuges betrug 170   5  C, die  Siegeldauer 2,5 bis 3 Sekunden.

   Die effektive Tempera  tur der Fuge erreichte 110  C. Ein anderer Teil des  Kartons wurde zu Verpackungsteilen verarbeitet, wobei  Karton auf Karton, Strichseite und Strichseite mittels  Heissiegelung verbunden wurde. Die     Erhitzung    erfolgte  von der oberen Seite. Die Siegelfläche betrug 10     cm2,     der     Anpressdruck    50 kg. Die Temperatur des     Ober-          werkzeuges    war 160   5  C und die effektive Tempera  tur in der Schweisszone 100  C. Die Siegeldauer betrug  3 Sekunden.

   Die     Verschweissung    von     Karton    auf Karton  konnte auch durch     Hochfrequenzschweissung    (2     kW)          durchgeführt    werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Herstellung von Faserprodukten mit gestrichener, heissiegelbarer und bedruckbarer Oberflä che, dadurch gekennzeichnet, dass man die heissiegelba- re und bedruckbare Oberfläche in einem Arbeitsgang dadurch herstellt, .dass man eine Streichmasse aufbringt, die ein Pigment-Binder-Verhältnis von 3,4 bis 1,8 :

   1 aufweist und deren Bindemittel aus einer wässerigen Dispersion, enthaltend einen thermoplastischen Kunst stoff mit einer Teilchengrösse von 0,2 bis 3 ,u in Mengen von 50 bis 95 Gewichtsprozent, bezogen auf den trockenen Gesamtbinder, besteht, wobei der thermopla stische Kunststoff eine Reissdehnung von mindestens 300 % und eine Heissiegeltemperatur von 70 bis 160 C besitzt.

   PATENTANSPRUCH II Faserprodukt mit gestrichener, heissiegelbarer und bedruckbarer Oberfläche hergestellt nach dem Verfah ren gemäss Patentanspruch I.

   PATENTANSPRUCH III Verwendung des Faserproduktes gemäss Patentan spruch 1I zur Herstellung von Faserprodukten mit bedruckter Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass man zum Bedrucken der gestrichenen, heissiegelbaren Oberfläche eine Druckfarbe verwendet, die als zustäzli- ches Bindemittel 15 bis 30 Gewichtsprozent einer Dispersion eines thermoplastischen Kunststoffes mit einer Teilchengrösse von 0,2 bis 3 ,u, berechnet auf einer 50 o/oigen Dispersion, enthält,

   wobei der thermoplasti sche Kunststoff eine Reissdehnung von mindestens 300 % und eine Heisssiegelerweichungstemperatur von 70 bis 160 C besitzt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass man eine Streichmasse aufbringt, die ein Pigment-Binder-Verhältnis von etwa 2 :

   1 aufweist und deren Bindemittel neben natürlichen Bindemitteln aus einer wässrigen Dispersion, enthaltend einen ther moplastischen Kunststoff, besteht, wobei der thermopla stische Kunststoff als Trockensubstanz, gerechnet 65-80 Gew.-% des trockenen Gesamtbinders, aus- macht und eine Reissdehnung aufweist, die bei 400-900 % liegt. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine wässrige Dispersion verwendet, die als thermoplasti schen Kunststoff ein Copolymer der Monomeren Vinyl- chlorid, Vinylacetat, Vinyläther, eine Verbindung RiCH=CRzz--COOR3, worin R1 ein -H oder einen -COOR3-Rest, R2 ein -H oder einen -CH3-Rest und R3 einen Alkylrest bedeuten, enthält. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine wässrige Dispersion verwendet, die als thermoplasti schen Kunststoff ein Terpolymer auf Basis Vinylchlorid- Vinylester, eine Verbindung R,CH=CR2-COOR3, worin R1 ein -H oder einen -COOR3-Rest, R2 ein -H oder einen -CH3-Rest und R3 einen Alkylrest bedeuten, enthält. 4.Verfahren nach Patentanspruch I und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dass man eine wässerige Dispersion verwendet, die als thermoplasti schen Kunststoff ein Terpolymer auf Basis Acryl- bzw. Methacrylsäureester-Vinylester-Acryl- bzw. Methacryl- säure enthält. 5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteran sprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man eine wässerige Dispersion verwendet, die 1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf den thermoplastischen Kunststoff, eines Haftverbesserers enthält. 6. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteran sprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als Faserprodukt Papier und Pappe verwendet. 7.

   Papier mit gestrichener, heissiegelbarer und be- druckbarer Oberfläche gemäss Patentanspruch II. B. Pappe mit gestrichener, heissiegelbarer und be- druckbarer Oberfläche gemäss Patentanspruch Il.