DD130162B1 - Verfahren zur herstellung von dekorativen schichtstoffen - Google Patents

Description

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Dekorativer Schichtpreßstoff mit abriebfester Oberfläche Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen dekorativen Schichtpreßstoff, der in der Deckschicht feinteiliges Hartmaterial enthält, wobei die Deckschicht sowohl unter Verwendung von Overlay als auch ohne Verwendung von Overlay gebildet werden kann·

Derartige Schichtpreßstoffe v/erden vorwiegend in der Möbelindustrie, зш Fahrzeug- und Schiffsbau eingesetzt· Dabei handelt es sich vorzugsweise um dekorative Schichtpreßstoffplatten, deren Kern aus Phenolharz imprägnierten Papieren gebildet wird, als auch um oberflächenpreßvergütete Span- und Hartfaserplatten·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Herstellung dekorativer Schichtpreßstoffe ist eine Reihe spezieller Verfahren bekannt, die z. B. die Verbesserung der Abriebfestigkeit als mögliche Variante für Materialeinsparungen in der Deckschicht zum Inhalt haben. Andere Verfahren beinhalten die Herstellung von hochabriebfesten Schichtpreßstoffen, die für besondere Einsatzgebiete vorgesehen sind.

Dekorative Schichtpreßstoffe setzen sich zusammen aus einer Kernschicht, einer Dekorschicht und einer Deckschicht. Letztere

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wird meist gebildet entweder durch asymmetrischen Harzauftrag des kernimprägnierten Dekorpapiers oder durch Verwendung von imprägniertem Overlay. Auf Grund der guten Oberflächeneigenschaften wird als Imprägnierharz für die Deckschicht Vorzugs— weise Melamin-Formaldehyd-Harz eingesetzt. Der imprägnierte Overlaybogen bietet der Dekorschicht einen guten Schutz gegen mechanische, thermische und chemische Einflüsse. Für auf Abrieb hoch beanspruchte Oberflächen reicht dieser Schutz nicht aus. Außerdem wirkt sich nachteilig aus, daß das Overlay nicht immer ausreichend transparent wird, wobei es zur Ausbildung von hellen Flecken, Grauschleier oder ähnlichen unerwünschten Erscheinungen auf der Dekorseite kommen kann. Gleichzeitig wird die optische Schärfe des Druckbildes beeinträchtigt sowie ist eine Verfärbung des Druckes leicht ins Gelbliche nicht ausgeschlossen*

Um den Einsatz von Overlaybogen bei dekorativen Oberflächen einzusparen, wird vielfach ein Verfahren angewendet, bei welchem der Dekorbogen zunächst kernimprägniert wird und anschließend auf der Oberfläche einen zusätzlichen Harzfilm (Asymmetrieauftrag) erhält. Der Dekorbogen wird dann ohne Overlay verpreßt.· Dieses Verfahren ist beispielsweise bei der Beschichtung von Spanplatten für die Möbelindustrie üblich. Die hiermit erzeugten Oberflächen weisen eine relativ geringe Abriebfestig- keit auf. Demzufolge ist ein Einsatz solcher Schichtpreßstoffe für Frontflächen, nicht aber für höher beanspruchte horizontale Flächen vorgesehen. Es wird jedoch angestrebt, dieses Verfahren auch für abriebfestere Schichtpreßstoffe anzuwenden.

Entsprechend der DE-AS 1544966 ist ein abriebfester Zierstoff bekannt, der aus einer Kernschicht, einer Dekorschicht und einer Deckschicht aus einem Melamin-Formaldehyd-Harz, Kieselsäure und einem Cellulosematerial mit einem Brechungsindex nahe dem des gehärteten hitzehärtbaren Harzes besteht·

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Der Schichtstoff ist dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht als Cellulosematerial 10 bis 50 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile des hitzehärtbaren Harzes mikrokristalline Cellulose enthält, die durch stark saure Hydrolyse und Ent— fernung der amorphen Bestandteile aus Cellulose gewonnen worden ist»

Nach diesem Verfahren entfällt hier der Einsatz des Overlay— bogens· An dessen Stelle tritt die Verwendung von mikrokristalliner Cellulose, deren Einsatz wiederum Kosten verursacht, sowie die Viskosität beeinflußt· Gleichen Einfluß hat auch die Kieselsäure. Die Verbesserung der Abriebfestigkeit ist im wesentlichen auf die Erhöhung der Schichtdicke durch mikrokristalline Cellulose zurückzuführen, wodurch nur die Durchschleifzahl wesentlich erhöht wird» Die Abriebgeschwindigkeit (g/100 Umdrehungen) vermindert sich dabei nur um ca* 50 %·

Aus der OE-PS 204789 ist bekannt, die Deckschicht eines dekorativen Schichtstoffes durch Imprägnierung eines Dekorbogens mit einem thermohärtbaren Harz, welches Kieselsäure enthält, herzustellen, wobei der Einsatz von Overlay und pulverförmigen Cellulosematerial entfällt· Bekanntlich bringt Kieselsäure in geringen Mengen nur eine begrenzte Verbesserung der Abrieb— festigkeit· Höhere Kieselsäurezugaben zum Harz können Verfärbungen und Viskositätsänderungen hervorrufen· Ein. wesentlicher Nachteil dieser Erfindung ist der TrocknungsproiSeß des Dekorbog ens im Vakuum·

Es ist weiterhin aus der DE-OS 1629426 bekannt, die Dekorschicht eines dekorativen Schichtpreßstoffes aus einer Masse, die auseinem hitzehärtbaren Harz, feinteiligem harten Material allein oder in Verbindung mit Siliziumdioxid und einem feinteiligen mikrokristallinen Cellulosematerial besteht, herzustellen.

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Als feinteilige harte Materialien werden Stoffe wie Diamant, Wolframcarbid, Titancarbid, Bornitrit, Aluminiumoxid vorgeschlagen. Diese Stoffe besitzen eine große Härte und sind in feinteiliger Form fest in das Harzgefüge eingebettet. Dadurch könnten außerordentlich hohe Abriebfestigkeiten sowohl hinsichtlich der Durchschleifzahl als auch hinsichtlich der Abriebgeschwindigkeit erzielt v/erden. Das Aufbringen der hochviskosen Harzlösang auf die vorimprägnierte Dekorbahn ist nur mit einem gesonderten Auftragswerk möglich.

V/eiterhin ist die Herstellung von dekorativen Schichtpreßstoffen bekannt, wobei der Overlaybogen mit Melaminharz imprägniert wird, in dem u. a. Kieselsäure enthalten ist. Die Kieselsäure dient hier hauptsächlich zur Absorbtion von Feuchtigkeit. Die Trocknung des Overlay erfolgt im Vakuum. Das Hauptziel dieser Erfindung dient nicht der Erhöhung der iLbriebfestigkeit, sondern der Sicherung der Oberflächenqualität von dekorativen Schichtpreßstoffen, die mit niedrigen Preßdrücken hergestellt werden·

Nach dem DE-AS 1504319 ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines speziellen Overlaybogens bekannt, welcher als abriebfeste Komponente Kieselsäure enthält. Dieser Overlaybogen wird mit einem Melamin-Formaldehyd-Harz imprägniert· Die daraus hergestellten Schichtpreßstoffe sind somit nur im bereich des Over- laybogens gegen Abrieb geschützt, während der Harzfilm über dem Overlay ungeschützt ist. Dies ist ein offensichtlicher Llangel, da die Oberfläche einer dekorativen Schichtpreßstoffplatte bereits beim Zerstören des obersten Harzfilmes stark im Gebrauchswert gemindert wird (Kratzer, Glanzverlust, matte Stellen u. a.).

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, einen abriebfesten dekorativen Schichtpreßstoff herzustellen, bei dem der Einsatz von kostenaufwendigem Cellulosematerial in der Deckschicht mit seinen

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möglichen nachteiligen Eigenschaften entfällt bzw. einen hochabriebfesten Schichtpreßstoff unter Verwendung von Cellulosematerial in der Deckschicht zu erhalten, wobei gewährleistet ist, daß keine nachteilige Viskositätsänderung durch das Harz— material auftritt, ein normaler Trocknungsprozeß ohne Vakuum erfolgt, die Imprägnierung des Deckschichtharzes ohne aufwendige Vorrichtungen durchgeführt wird und bereits der oberste Harzfilm gegen Abrieb geschützt ist·

Wesen und Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, abriebfeste bzw. hochabriebfeste Schichtpreßstoffplatten zu entwickeln, welche sowohl mit als euch ohne Verwendung von Overlaypapier in der t5 Deckschicht hergestellt werden können.

Bedingt durch den vorwiegenden Einsatz von Kieselsäure und mikrokristalliner Cellulose als Zusatzstoffe bei der Herstellung von abriebfesten Schichtpreßstoffplatten wird die Harzviskosität ungünstig beeinflußt, was zu Schwierigkeiten beim Imprägnierprozeß führt· Y/eiterhin ist die erreichte Abrieb— festigkeit nicht in jedem Falle befriedigend.

Bei der Herstellung abriebfester dekorativer Schichtpreß— stoffe ohne Verwendung von Overlay wird erfindungsgemäß das Dekorpapier mit der sonst üblichen Harzlösung kernimprägniert, und im Anschluß daran wird ein asymmetrischer Harzauftrag mit einem Меіатід-Formaldehyd-Harz vorgenommen, welches mit einem feinkörnigen, pulverförmigen Siliziumkarbid vermischt wurde. 30

Die Korngröße des Siliziumkarbids beträgt dabei 4,5 — 53 /um. Die Kernimprägnierung und der anschließende asymmetrische Harzauftrag wird in bekannter Weise in einem Arbeitsgang auf einer Imprägniermaschine durch Hintereinandersehalten zweier Imprägnierwerke durchgeführt. Das beigemischte Siliziumkarbidpulver liegt in einer Asymmetrieschicht in feinverteilter Form vor und wird in Mengen von o,o25 bis 2,5 %,bezogen auf den Festharzgehalt des r.Ielamin-Formaldehyd—Harzes, zugegeben.

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Für die Kerni;nprägnierung des Dekorbogens kommen Lösungen aus Harnst off harz oder iielaminharz mit einem Festharzgehalt von ca. 50 % in Frage. Die asymmetrische Imprägnierung mit Melamin— harz kann entweder unmittelbar auf das feuchte kernimprägnierte Dekorpapier erfolgen oder im Anschluß an eine Zwischentrocknung. Die Harzmenge für den Asymmetrieauftrag ist geringer als die, welche für die Overlayimprägnierung nötig wäre.

Um einen hochabriebfesten Schichtstoff zu erhalten, wird erfindungsgemäß das Dekorpapier in einer Harnstoff harz- oder Melaminharzlösung in üblicher Y/eise imprägniert. Die Imprägnierung erfolgt ebenfalls wie gewöhnlich durch Tauchen des Overlaybogens in die Melaminharzlösung. Jedoch wird der Harzlösung Siliziumkarbid nach den bereits genannten Bedingungen zugegeben»

Durch die Zugabe von Siliziumkarbid treten bei den erfindungsgemäßen Schichtpreßstoffoberflächen keine unerwünschten Nebenerscheinungen wie z.B. Haarrißbildung, Porosität oder Änderung des Oberflächenglanzes auf. Der Kostenaufwand durch die Zugabe von Siliziumkarbid ist gering. Man erhält erfindungsgemäß unter Verwendung von Overlay, Melaminharz und Siliziumkarbid eine hochabriebfeste Schichtpreßstoffoberfläche bei unwesentlicher Kostenerhöhung.

Bei dem erfindungsgemäß abriebfesten Schichtpreßstoff, dessen Oberfläche durch eine Asymmetrieschicht aus Melaminharz mit feinverteiltem Siliziumkarbid gebildet wird, ergeben sich solche Vorteile wie Kosteneinsparung durch V/egfall von Overlay bzw. anderem Cellulosematerial, Harzreduzierung bei Dekorbogen, Harz—

.30 reduzierung in der Deckschicht, Wegfall des Eintafeins von Overlaybogen. Eine Minderung des Gebrauchswertes tritt dabei nicht ein. Damit ist die Anwendung dieses Schichtpreßstoffes auch ohne Verwendung von Overlay für Arbeitsflächen möglich. In Abhängigkeit von der zugegebenen Siliziumkerbidmenge kann die Ab- riebfestigkeit gesteigert werden.

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Unerwünschte Nebenerscheinungen, die bei Verwendung von Overlay auftreten, entfallen. Das Bild des Dekorbogens erscheint klar und unverfälscht·

Die Erfindung soll nachstehend an 3eispielen näher erläutert werden:

Beispiel 1: Abriebfester Schichtpreßstoff ohne Overlay

Als Deckschicht wird ein Melaminharz mit einem Festharzgehalt von 48 %, einer Viskosität von 62 cP und einem pH-Viert von 8,2 verwendet, das mit Siliziumkarbidpulver mit einer mittleren Korngröße von 17,5 m so vermischt wird, daß die Mischung 0,5 % Siliziumkarbid bezogen auf den Festharzgehalt enthält.

Für die Kernimprägnierung des Dekorpapiers wird ein Melamin-Harnstoffharz mit einem Festharzgehalt von 48 %, einer Viskosität von 55 cP und einem pH-Yi/'ert von 8 eingesetzt. Die Kernschicht des Schichtpreßstoffes wird aus б Bogen Kernpapier, das mit Kresolharz getränkt ist, zusammengestellt.

Zunächst wird das Dekorpapier mit dem Melamin-Harnstoff kernimprägniert und bei Temperaturen zwischen 110 ⁰C und 115 ⁰G einer Zwischentrocknung unterzogen, wobei der Harzauftrag 100 % und der Restfeuchtigkeitsgehalt 7 % beträgt.

Anschließend wird auf die Oberseite des kernimprägnierten Dekorpapiers die Asymmetrieschicht mit der Melaminhar z-Sili ziumkarbid-I.Iis chung auf ge trag en.

Um ein Absetzen des feinkörnigen I«Iateri8ls zu vermeiden, wird die Mischung durch Umpumpen ständig in Bewegung gehalten. Der Asymmetrieauftrag beträgt 30 % und der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt wird auf 8 % eingestellt.

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Die Kernbogen werden mit dem Dekorbogen und einem dazwischenliegenden hellen, mit Phenolharz imprägnierten Sperrbogen zusammengefaßt und zwischen hochglanzpolierten Preßblechen verpreßt·

Beispiel 2: Hochabriebf.ester Schichtpreßstoff mit Overlay

Als Deckschicht wird das gleiche Melaminharz gemäß Beispiel 1 verwendet, dem die gleiche Menge SiIiziumkarbid zugegeben wird· Mit dieser Liischung er

folgt die Imprägnierung des Overlaybogens, wobei ein Harzauftrag von 190 % und ein Restfeuchtegehalt von 5,5 & eingestellt wird· Die Imprägnierung des Dekorbogens wird wie beim Beispiel 1 vorgenommen, jedoch mit dem Harzauftrag von 120 % und dem Rest—

feuchtegehalt von б %· Der Overlaybogen, Dekorbogen und Sperrbogen sowie die Kernbogen werden zusammengefaßt und analog dem Beispiel 1 verpreßt.

Claims (1)

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   Erfindunffsonspruch.

   Dekorativer Schichtpreßstoff mit abriebfester Oberfläche, wobei die Oberfläche aus einem ffielamin-Formaldehyd-Harz gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Melamin-Formaldehyd—Harz pulverförmiges Siliziumkarbid in einer Menge von 0,025 % bis 2,5 % bezogen auf den Festharzgehalt des Melamin-Forrnaldehyd-Harzes zugegeben wird und die Korngröße des pulverförmigen Siliziumkarbids 4,5/im bis 53 yUm beträgt.