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Verfahren zur Herstellung hochflexibler, flächenförmiger Presskörper auf Basis von Cellulosehydrat mit ausgehärteter Kunststoffschicht
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kurz nach dem Verpressen auf der Oberfläche sichtbar ist oder sich nach einiger Zeit abzeichnet, abgesehen davon, dass die Flexibilität solcher Platten noch keineswegs den Bedürfnissen der Praxies entspricht.
Es wurde nun gefunden, dass man dünne, hochbiegsame Schichtfolien dadurch herstellen kann, dass man Schichten aus Cellulosehydrat, wie Vulkanfiber oder Pergamentpapier gemeinsam mit kondensationsharzgetränkten Papieren verpresst. AlsKondensationsharz kommenPhenol-, Harnstoff-und Melaminform-
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als vorteilhaft herausgestellt, für die Beschichtung hochkalandrierte Vulkanfiberplatten von etwa 0, 1 bis
0, 4 mm Stärke zu verwenden. Das für die Tränkung vorgesehene Papier ist ein übliches, gut saugfähiges Dekorpapier (gebleichtes Sulfitcellulosepapier) von etwa 100 bis 150 g/m2. Bei der Tränkung des Papiers mit wässerigen Lösungen von Harnstoff- oder Melaminharz wird zweckmässigerweise eine Auflage an festem Harz von 100 bis 1200/0 des Papiergewichtes eingehalten.
Das mit dem Kondensationsharz getränkte und getrocknete Papier wird auf die zu beschichtende Vulkanfiber gelegt und in einer hydraulischen Presse in an sich bekannter Weise bei einem Druck von 10 bis
120 kg (cm2, vorzugsweise 15-20 bzw. 80-120 kg/cm : !. und einer Temperatur von 80 bis 160oC, vorzugsweise von 120 bis 140 C, zwischen Metallblechen verpresst. Nach dem Ausfahren der Presse wird eine
Schichtfolie erhalten, die gute mechanische Eigenschaften besitzt, z. B. zäh, elastisch, flexibel und schlagfest ist, und durch die aufgepresste dünne Kunstharzschicht eine gegen mechanische und chemische Einflüsse ebenso widerstandsfähige Oberfläche aufweist, wie die bisher üblichen starren Kunststoffplatten.
Durch entsprechende Wahl bzw. Gestaltung des Papiers kann die Oberfläche einfärbig oder mit einem Dekor. oder Druckmuster versehen werden.
Überraschenderweise zeigen diese nach dem Verfahren der Erfindung gewonnenen Schichtfolien eine so hohe Biegsamkeit, wie sie mit Kunststoffplatten herkömmlicher Art nicht zu erreichen ist. Es können mit Hilfe dieser Folien praktisch alle im Möbelbau und bei der Innenausstattung von Räumen vorkommenden runden und ebenen Flächen verkleidet werden. Die hohe Flexibilität gestattet auch ein Aufwickeln dieser Folie auf Rollen ; diese Möglichkeit bildet einen zusätzlichen Vorteil hinsichtlich Versand und Lagerhaltung.
Die hohe Biegsamkeit der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Folien musste überraschen, nachdem frühere Versuche, durch Verwendung dünnerer Phenolharzkeme bzw. flexibler Einlagen gut biegsame Platten zu gewinnen, nicht den gewünschten Erfolg brachten. Durch das neue Verfahren konnte die bestehende Meinung widerlegt werden, dass die Herstellung hochflexibler Folien oder Platten mitmelaminharzoberflächen nicht möglich sei, weil das auskondensierte Melaminharz eine zu grosse Sprödigkeit besitze. Nach eigenen Versuchen ist die Flexibilität einer mit einer Melaminharzschicht versehenen Platte oder Folie hauptsächlich von der Biegsamkeit des Trägers abhängig, so lange die Dicke derMelaminharzschicht ein unzulässiges Mass nicht überschreitet.
Ist dagegen die Trägerschicht starr und spröde. so ist auch der ganze Schichtstoff nicht biegsam.
Eine andere Ausführungsform des Verfahrens gemäss der Erfindung besteht darin, dass als Trägerstoff für die Dekorschicht mehrere dünne Schichten aus Cellulosehydrat (z. B. Pergamentpapier von 0,05 mm Stärke) durch dünne sogenannte LeimÏ1lme untereinander verklebt werden.
Die Verarbeitung der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Schichtfolien ist bedeutend einfacher als bei Kunststoffplatten mit Phenolharzkern. Die neuartigen Folien können gesägt, gefräst, gestanzt und gebohrt, darüber hinaus sogar mit der Schere oder der Schlagschere geschnitten werden, oh- ne dass sie splittern. Dabei Ist der Verschleiss an Werkzeugen wegen der nur sehr dünnen Schicht ausgehärteten Kunstharzes erheblich geringer als bei Platten mit einer dicken, starren Phenolharzschicht.
Die gemäss der Erfindung erhaltenen flächenförmigen Presskörper sind gut verleimbar, Kunststoffplatten herkömmlicher Art müssen auf der Rückseite mit Hilfe besonderer maschineller Einrichtungen aufgerauht werden. Diese Massnahme ist erforderlich, weil auf der harten, glasigen Phenolharzschicht Klebstoffe überaus schlecht haften. Demgegenüber verbinden sich alle üblichen Klebstoffe ohne weitere Mass-
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mit derunveränderten, oberflächenaktivencellulosehydratschicht, so dassusw. aufkleben kann.
Beispiel l : Eine Bahn gebleichten Sulfitcellulosepapiers mit einem Quadratmetergewicht von 150 g, das einfärbig oder mit beliebigen Dekors bedruckt sein kann, wird mit einer zijgen wässerigen Lösung eines handelsüblichen Melaminformaldehydharzes getränkt ; der Überschuss der Tränkungslösung wird abgequetscht. Die Tränkung Wird so eingerichtet, dass das Papier nach dem Trocknen eine Harzauflage von 125% des Papiergewichtes beträgt. Die getränkte Papierbahn wird in einem beheizten Trockenkanal getrocknet.
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Das getrocknete Papier wird auf eine Vulkanfiberschicht von 0,3 mm Dicke gelegt und mit Hilfe einer hartverchromten hochglanzpolierten Stahlplatte verpresst. Dabei soll die Temperatur 130-140 C und der Druck 100 kg/cn1 betragen. Die Pressdauer richtet sich nach der Anzahl der gemeinsam verpreBten
Platten und der Dicke der Abdeckbleche ; sie beträgt bei einer Platte etwa 12 Minuten, bei mehreren
Platten entsprechend länger. Es ist zweckmässig, mehrere Platten gemeinsam in einer Etage zu verpres- sen, weil die Pufferwirkung der dickeren Schicht eine gleichmässigere Oberfläche der Platten bewirkt.
Um einreissen dermelaminharzschicht zu vermeiden, wird die Presse vor dem Ausfahren zweckmässiger- weise auf 50-60 C gekühlt. Es wird eine Schichtfolie erhalten, die um einen Dorn von 45 mm < p gebogen werden kann, ohne zu brechen.
Beispiel 2 : Auf ein Blatt Pergamentpapier von 0,05 mm Stärke wird ein dünner Leimfilm gelegt, darauf wieder ein Pergamentpapier usw., bis ein Stapel von 3 Pergamentpapieren und 2 Leimfilmen vorliegt. Als oberste Schicht wird ein entsprechend dem Beispiel 1 getränktes Dekorblatt aufgelegt und das Ganze, ebenfalls wie im Beispiel 1 beschrieben, verpresst. Es wird eine Schichtfolie erhalten, die um einen Dorn von 50 mm < ) gebogen werden kann, ohne zu brechen.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Cellulosehydratschicht zusätzlich rückseitig mit Hilfe einer weiteren Kondensationsharzschicht abgesperrt. Durch die zusätzliche Anbringung der Sperrschicht wird das sonst unter Einfluss der Luftfeuchtigkeit leicht eintretende Schrumpfen und Dehnen der Trägerschicht stark vermindert und in vielen Fällen beseitigt. Das Absperren der Cellulosehydratschicht erfolgt zweckmässig unter Verwendung der sogenannten Leimfolien, wie sie bei der Sperrholzherstellung zur Verleimung der Furniere verwendet werden, u. zw. wird eine solche Leimfolie auf die Rückseite derCelluloseschicht aufgelegt und mit dieser verpresst. An Stelle der Leimfolie kann aber auch eine andere Kondensationsharzschicht aufgebracht werden.
Die Leimfolie oder die sonst verwendete Kondensationsharzschicht bewirkt eine genügende Absperrung der Celluloseschicht. Wenn die Leimfähigkeit der Drei-Schicht-Platte erhalten bleiben soll, wird auf die Kondensationsharzschicht z. B. die Leimfolie noch eine dünne Schicht aus pergamentierter Cellulose wie Pergamentpapier, Vulkanfiber, Pergamyn oder regenerierter Cellulose als vierte Schicht aufgelegt und die Verpressung der vier Schichten gemeinsam durchgeführt.
Es war bereits bekannt, dass sich zweischichtige Verbundplatten aus Cellulosehydrat und Melaminharz-Dekorschichten dadurch auszeichnen, dass sie mit allen handelsüblichen Klebstoffen und Leimen auf Trägerplatten aufgeklebt werden können, dass aber diese ausgezeichnete Verleimbarkeit durch Absperrung der Cellulose schicht mit einer Phenolharz- (als dritter) Schicht verlorengeht, weil auf dem glasharten Phenolharz Klebstoffe überaus schlecht oder gar nicht haften. Die bekannten MelaminharzDekorplatten mit Phenolharzkern werden daher auf der Rückseite durch einen besonderen Arbeitsgang maschinell aufgerauht.
Erfindungsgemäss wird dieses Aufrauhen dadurch vermieden, dass im Herstellungsprozes der Verbundplatte als vierte Schicht ein dünnes Pergamentpapier mitverpresst wird, das auf der Phenolharzschicht unlösbar haftet und der Platte die Verleimbarkeit mit allen in Tischlereibetrieben üblichen Klebstoffen vermittelt.
Die durch heisses Verpressen von 4 Schichten, nämlich der Melaminharz-Dekorschicht, der Celluloseschicht, der Leimfolie und des Pergamentpapiers erhaltenen Verbundplatten zeigen überraschenderweise gleichfalls eine sehr hohe Biegsamkeit. Deshalb sind auch diese Vier-Schicht-Platten für die Verkleidung von gewölbten Flächen an Möbeln, Ladeneinrichtungen, Gaststätten und Theken usw. ausgezeichnet geeignet. Darüber hinaus schmiegt sich die Vier-Schicht-Platte beim Auflegen auf Trägerflächen sehr gut an, weil die durch das Absperren fixierte Feuchtigkeit in der Celluloseschicht als"Weichmacher"wirkt. Dadurch wird die Verarbeitung solcher rückseitig abgesperrter Platten bzw. das Aufkleben auf Trägerplatten wesentlich erleichtert.
Der wichtigste Vorteil der Vier-Schicht-Platte ist jedoch die hohe Bestaan- digkeit gegenüber wechselnden Einflüssen beim Lagern.
An Stelle der handelsüblichen Leim folie kann jedes andere mit Phenol-, Harnstoff- oder Melaminharz getränkte Papier verwendet werden, wobei die Flexibilität der Verbundplatte durch die Harztype, Harzauflage, Papierdicke und -qualität gesteuert werden kann. Als unterste Schicht sind handelsübliche Peramentpapiere, Pergamentersatz, Pergamyn u. ähnl. geeignet, sofern sie porenfrei sind und nicht fasern.
Bei der Herstellung der Platten gemäss der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Träger- ; chichten mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 7 bis 9% (vorzugsweise e) und die kunstharzgetränkten De- korpapiere mit einem Gehalt von 6 bis f ! 1o Feuchtigkeit zu verpressen. Dadurch werden die Bildungen von Zonen verschiedener Feuchtigkeit auf der Rückseite der Verbundplatte und die dadurch bedingten Vererrungen weiterhin verringert.
Beispiel 3 : Auf ein Blatt Echtpergament-Papier von 50 bis 60 g/m wird eine sogenannte Leim- . olie, d. i. ein mit Phenolformaldehydharz getränktes Seidenpapier und darauf eine Vulkanfiberschicht ion 0,3 mm Stärke und als oberste Schicht ein mit Melaminharz getränktes Dekorpapier gelegt. Der Feuchtigkeitsgehalt der Vulkanfiberschicht beträgt e. Der vierschichtige Stapel wird zwischen Zulage-
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blechen bei einer Temperatur von 1350C und einem Druck von 100 kg/cm 12 Minuten lang verpresst. Es wird eine sehr biegsame Kunststoffplatte erhalten, die sich beim Lagern unter verschiedensten Klimabedingungen nicht verzieht.
An Stelle des vierschichtigen Aufbaues der Platte kann auch ein höherschichtiger Aufbau, z. B. ein sechsschichtiger Aufbau, gewählt werden, wenn eine grössere Dicke der Platte gewünscht wird. Hiezu werden z. B. zwei oder mehr Schichten pergamentierter Cellulose und Leimfolie abwechselnd zusammengelegt und gemeinsam mit der Dekorschicht als Vorder- und der dünnen Pergamentschicht als Rückseite verpresst.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung hochflexibler, flächenförmiger Presskörper auf Basis von Cellulosehydrat mit ausgehärteter Kunststoffschicht, dadurch gekennzeichnet, dass ein saugfähiges Dekorpapier mit der wässerigen Lösung eines Harnstoff- oder vorzugsweise Melaminformaldehydharzes derart getränkt wird, dass der Harzanteil des getränktenPapiers 100-120 o desPapiergewichtes beträgt, das so erhaltene Papier getrocknet, gegebenenfalls vorkondensiert und auf eine Schicht aus Cellulosehydrat, vorzugsweise Vulkanfiber von 0, 1 bis 0,4 mm Stärke, gelegt und bei einem Druck von 10 bis 120 kg/cm2, vorzugsweise 15-20 bzw. 80-120 kg/cm2, und einer Temperatur von 80 bis 160oC, vorzugsweise von 120 bis 140oC, zwischen Metallblechen verpresst wird.