[0001] 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, Kunststoffe oder Kunstharze enthaltenden, Überzugsmittels sowie ggfs. Verdünnungsmitteln,
Weichmachern, Mattierungsmitteln, Füllstoffen, farbgebenden Substanzen, Additiven
und Zusatzmitteln , sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
[0002] 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 krebserre gend sind und zum anderen zu einem Vergilben der Überzugsschicht
führen. Nicht ausreichend durchgehärtete Flächen gasen oft noch monatelange 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 Europäischen Patentschrift 62245 vorgeschlagen ist
- wässrige Dispersionen verwendet. Die dort vorgeschlagenen Dispersionen, 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.
[0003] 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, unabhängig 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 Trocknungsstecken ein sofortiges Aufwickeln gestatten.
[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine vorgetrocknete
Schicht aus einer wässrigen, lösungsmittel- und schadstoffreien Dispersion einer
Bindemittel-Kombination 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 mehr als 10 %, eingearbeitet worden
sind, durch einen kurzzeitigen Temperaturschock mit einer die Filmbildungstemperatur
erheblich übersteigenden Temperatur zu einem Film zusammengeschmolzen wird.
[0005] 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.
[0006] 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,
Aufwikkelbarkeit usw. sowie gleichzeitig auch die Resistenz der entstandenen Oberfläche
gegenüber mechanischer und chemischer Einwirkung gegeben sind.
[0007] Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß selbstvernetzende und/oder
fremdvernetzbare und/oder vorvernetzte Dispersionen, z.B. auf der Basis Acrylate,
Methacrylate, sowie deren Ester, Nitrile, Amide, Vinylacetat, Styrol, Butadien, Vinylpropionat,
Isobuten, Polyurethan, Vinyliden eingesetzt werden.
[0008] 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.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] 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 Filmeigenschafen ausüben. Beispiele für derartige reaktive
Verdünner sind Polyole, Polyether, Polyetherole und Epoxide mit jeweils mindestens
zwei reaktiven Gruppen. Als Rezepturbausteine können zur Beeinflussujng der Verarbeitungs-
und Filmeigenschaften Filmbildner (Polyvinylalkohol), Weichmacher, Benetzungsmittel,
Entschäumer, Mattierungsmittel usw. eingesetzt werden.
[0012] 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 getrocknet 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.
[0013] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist gerade auch die Heißeinfällung hoher Konzentrationen
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.
[0014] 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 erfindungwsgemäße 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.
[0015] Während die Heißeinfällung von Wachsen zwar besonders gute Ergebnisse bringt, aber
nicht unabdingbare Voraus setzung 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.
[0016] Folgende Wachse haben sich für die erfindungsgemäßen Zwecke als besonders geeignet
erwiesen: Montanwachse (montansäure-, oder Montanesterwachse), Polyethylenwachse,
Polymerdispersionen, Naturwachse, Ethylen/Vinylacetat Copolymerisate in Verbindung
mit geeigneten Emulgatoren.
[0017] Nicht nur die Art der verwendeten Wachs- bzw. Paraffin-sorten, 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.
[0018] 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.
[0019] Als Emulgatoren schließlich haben sich folgende Stoffe besonders bewährt: Ölsäureethoxylat,
Fettalkoholethoxylat, Ölsäurealkynolamid oder - bevorzugt - Ricinusölethoxylat verwendet
werden.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] Das erfindungsgemäße Verfahren und die dabei verwendeten Stoffe ermöglichen dabei
in Weiterbildung der Erfindung auch eine völlig neuartige Form der Bedrukkung von
Trägern, indem nämlich zunächst auf ein Transferband, bzw. auf eine Transferwalze,
eine filmbildende Schicht aufgebracht und zumindest vorgetrocknet wird, auf die die
einzelnen Farbschichten aufgedruckt werden, wobei anschließend die Transferierung
auf den eigentlichen Träger mit der oben zu liegen kommenden filmbildenden Schicht
sowie ggfs. 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.
[0024] 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.
[0025] Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Transferdruckverfahrens liegt darin,
daß der Transferträger, d.h. also das Band oder die Walze, 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.
[0026] 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.
[0027] Zwar läßt sich das bevorzugte Transferverfahren auch mit Hilfe einer Walze 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 Bandes 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 Walze nur in Sonderfällen
vorteilhaft einsetzbar ist.
[0028] 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 gebil deten Film inkorporiert werden. Die Auftragsvorrichtungen
für Zwischenschichten, beispielsweise eine bereits angesprochenen 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.
[0029] 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.
[0030] 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.
[0031] 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.
[0032] Bevor im einzelnen auf die in den Zeichnungen dargestellen 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
|
|
Gew. % |
Grundrezeptur |
|
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. |
Montanesterwachs |
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 (Mopntanwachs) |
4 |
5. |
Polyetherol |
5 |
6. |
Entschäumer |
1 |
7. |
Montanesterwachs |
5 |
8. |
Emulgator |
4 |
9. |
Wasser |
17 |
|
|
100 |
[0033] 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.
[0034] 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 einfa chen 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 Kontakt zeit eine ausreichende
Erwärmung der vorgetrockneten Dispersionsschicht auf Werte, die erheblich oberhalb
der MFT liegen, zu gewährleisten.
[0035] 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.
[0036] In Fig. 4 ist schematisch eine Vorrichtung mit einer Vielzahl von Stationen dargestellt,
wie sie beispiels weise für die deckende pigmentierte Beschichtung von Span-, Holzfaserhart-
oder MDF-Platten geeignet ist. Sie umfaßt eine Vielzahl von Auftragsvorrichtungen
2, 2′, 2˝ und 2‴ sowie entsprechend eine Mehrzahl von Trocknern 5, 5′, 5˝ und 5‴ sowie
darüber hinaus eine schematisch angeordnete Druckmaschine 12.
[0037] 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 wassriger
Emulsionen als Ausgangsmaterial - nach der Schmelzhärtung extrem wasserfest sind.
[0038] 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 l6 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 duch
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.
[0039] 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
6a und Gegendruckwalzen 7a sowie die Trockenvorrichtung 5, die außer einer steuerbar
heizbaren Umlenkwalze 20 innerhalb einer Haube 29 auch schematisch durch Pfeile angedeute
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, also
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
6a, 7a 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 6a,
7a ist in Fig. 7 auch noch eine Düsenkühlstrecke 41 vorgesehen, wobei ggf. diese
Düsenkühlstrecke auch die Kühlwalzen 6a, 7a 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
vorzugsehen, um ein wesentlich glatteres, saubereres Ablösen vom Transferband zu erreichen.
[0040] Zwischen den Kühlwalzen 6a 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.
[0041] 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 relativ 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 Umdrehungsgeschwindig
keit 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.
[0042] 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 de 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.
[0043] 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 aufgewikkelt. 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.
[0044] 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.
[0045] Die Transfervorrichtung 19 enthält im dargestellten Ausführungsbeispiel der Figur
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 den 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.
[0046] 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 Figuren 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, 33a, welche auch die Stellung 33′, 33a′ 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 (beidseitige Walzenlagerung)
meist Schwierigkeiten bereitet.
[0047] 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 Disperion 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.
[0048] Darüber hinaus wäre es beispielsweise auch möglich, im Auslauf der Vorrichtung nach
Figur 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 Kaltluftschermesser nicht zu weit abgehoben werden, sondern nur
so weit, daß ein scharfer sauberer Luftschnitt erzielt wird.
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, Kunststoffe oder Kunstharze enthaltenden,
Überzugsmittels sowie ggfs. Verdünnungsmitteln, Weichmachern, Mattierungsmitteln,
Füllstoffen, farbgebenden Substanzen, Additiven und Zusatzmitteln, dadurch gekennzeichnet,
daß eine vorgetrocknete Schicht aus einer wässrigen, lösungsmittel- und schadstofffreien
Dispersion eines Bindemittels mit einer hohen, oberhalb 60°C liegenden Filmbildungstemperatur,
in die durch Heißeinfällung Wachse oder Paraf fine mit einer Konzentration - bezogen
auf den Festkörperanteil der Dispersion - von 3 bis 10 % oder mehr 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 selbstvernetzender
und/oder fremdvernetzbarer und/oder vorvernetzter Dispersionen, z.B. 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 midnestens 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,
- Polymerdispersionen,
- Naturwachse,
- Ethylen/Vinylacetat Copolymerisate in Verbindung mit geeigneten Emulgatoren.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Emulgatoren
- Ölsäureethoxylat,
- Fettalkoholethoxylat,
- Ölsäurealkynolamid
oder - bevorzugt - Ricinusölethoxylat 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 getrocknet 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 der Film
auf einer Walze oder einem endlosen Band gebildet und von dort auf den eigentlichen
Träger transferiert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze bzw. das Band
eine Oberflächenstrukturierung aufweist.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schichten
aus unterschiedlichen Materialien zu einem Mehrschichtfilm übereinandergeschichtet
werden.
12. Verfahren zum Bedrucken von Trägern nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß auf ein Transferband bzw. eine Transferwalze zunächst eine filmbildende Schicht
aufgebracht und zumindest vorgetrocknet wird, auf die die einzelnen Farbschichten
aufgedruckt werden, und daß anschließend die Transferierung auf den eigentlichen
Träger mit obenliegender filmbildender Schicht sowie ggfs. 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
(Band, Walze) 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 Auftragsvorrichtung (2′) für Zwischenschichten (22).
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß hinter
den heizbaren Übertragungswalzen (6, 7) gekühlte Kühlrollen (6a, 7a) 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; 6a, 7a) 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, 33a; 33′, 33a′) zur Steuerung der Kontaktzeit bei unterschiedlichen Transferbandgeschwindigkeiten
durch unterschiedliche Umschlingung der Kalanderwalze (69.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, gekennzeichnet durch ein der Kühlvorrichtung
(6a, 7a) 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.