DE102004036664A1

DE102004036664A1 - Verwendung von Cholin sowie cholinhaltige Produkte mit dieser Verwendung

Info

Publication number: DE102004036664A1
Application number: DE200410036664
Authority: DE
Inventors: Ulrich Zierold; Mark Zierold
Original assignee: Dakor Melamin Impraegnierungen GmbH
Current assignee: Dakor Melamin Impraegnierungen GmbH
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2006-03-23

Abstract

Die Erfindung schlägt eine neue Verwendung von Cholin vor, die darin besteht, das Cholin zur Herstellung einer antistatisch wirkenden Kunststoffzusammensetzung einzusetzen. Die Erfindung bezieht sich auch auf Produkte, für deren Herstellung diese Kunststoffzusammensetzung verwendet werden kann, wie einen Laminatfußboden oder imprägniertes Papier.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Cholin sowie cholinhaltige Produkte mit dieser Verwendung.

Cholin, Trimethyl-hydroxyäthyl-ammoniumhydroxid, CH₂OH-CH₂N(CH₃)₃OH, ist eine sirupartige, sehr hygroskopische Flüssigkeit. Es handelt sich dabei um ein biogenes Amin (Protoalkaloid), das sich in Wasser und Äthanol leicht, in Äther schwer löst. Cholin ist eine starke organische Base. Als natürliches Spaltprodukt des Lezithins findet sich Cholin z. B. in der Gehirnsubstanz, im Eigelb, in Steinpilzen und Hopfen. Neben der Hydrolyse von Lezithin läßt es sich durch Reaktion von Äthylenchlorhydrin mit Trimethylamin oder durch Anlagerung von Äthylenoxid an Trimethylamin darstellen. Cholin wirkt im biologischen Geschehen als Methylierungsmittel, vermindert die Ablagerung von Fett im Körper und wirkt blutdrucksenkend. Es wird daher als Bestandteil von Arzneimitteln verwendet, die unter anderem zur Behandlung von Arterienverkalkung, Krebs und Leberkrankheiten dienen. Cholin wird auch in der Tierfuttermittelherstellung verwendet und beispielsweise als Cholinchlorid in 75 %iger wässriger Lösung auf dem Markt vertrieben. Außer Wasser sind in dem handelsüblichen Produkt keine weiteren Stoffe enthalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine neue Verwendung für Cholin aufzuzeigen.

Erfindungsgemäß wird dies durch einen Einsatz des Cholins zur Herstellung einer antistatisch wirkenden Kunststoffzusammensetzung erreicht. Bei der Kunststoffzusammensetzung kann es sich dabei um ein räumlich vernetztes Aminoplast, bevorzugt um ein auf der Basis von Melamin, Karbamid und/oder Dizyandiamid hergestelltes Polymer, handeln. Derartige Verbindungen können z.B. als Polykondensate der genannten Monomere mit Formaldehyd gewonnen werden.

Die Erfindung beruht auf der – insbesondere bei der Untersuchung von duromeren Aminoplasten, wie sie zur Herstellung von Laminatfußböden eingesetzt werden, gewonnenen – Erkenntnis, daß sich durch den Zusatz von Cholin eine unter bestimmten Bedingungen bei Kunststoffen auftretende elektrostatische Aufladung erheblich reduzieren läßt.

Elektrostatische Aufladungen bei Fußböden entstehen durch das Begehen des Bodens, indem zwei miteinander zumindest zeitweilig in Kontakt kommende Oberflächen, wie die einer Schuhsohle und die eines Laminatbodens, durch Reibung eine Ladungstrennung verursachen. Solchermaßen aufgeladene Oberflächen können bei EDV-Anlagen, Laptops oder anderen empfindlichen elektronischen Geräten, wie sie sich beispielsweise in Operationsräumen von Krankenhäusern finden, zu Störungen führen, die einen teilweisen oder sogar vollständigen Funktionsausfall verursachen können. In Räumen, in denen explosive Gasgemische entstehen, kann es durch elektrostatische Aufladung zu gefährlichen Funkenbildungen kommen.

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz des Cholins zur Herstellung einer antistatisch wirkenden Kunststoffzusammensetzung, die ihrerseits zur Fertigung von Laminatfußböden zur Verwendung kommen kann, können diese Nachteile und Gefahren vorteilhafterweise völlig vermieden werden.

Ein Laminatfußboden wird bekanntermaßen in einer Kurztakt- oder Doppelbandpresse unter der Verwendung eines Overlays und/oder eines, insbesondere bedruckten, Dekorpapiers, eines Trägers, wie einer HDF-, MDF- Span- oder Regeneratplatte, sowie eines Gegenzugs mit oder ohne Trittschalldämmung hergestellt. Dabei werden spezielle Preßplatten und/oder -bänder verwendet und ein Druck im Bereich von 20 bis 40 bar sowie Temperaturen im Bereich von 160 °C bis 200 °C eingehalten. Die dabei zum Einsatz gelangenden Overlay-, Dekor- und Gegenzugpapiere sind üblicherweise mit reinem Melaminharz und/oder Melamin-/Harnstoff Mischharzen imprägniert, wobei jeweils in der Regel zumindest auf dem Overlay Filme derart ausgebildet sind, daß die nach der Verpressung entstehende begehbare Oberfläche eine transparente, abriebfeste Oberfläche mit einem klaren Druckdekorbild zeigt. Overlay und/oder bedruckte Dekorpapiere können dabei insbesondere mit einer hochabriebfesten Schicht versehen sein, welche Partikel, z.B. aus Aluminiumoxid in Form von Korund- und/oder Siliziumcarbid, enthält. Eine solche Schicht führt durch die Beanspruchung beim Begehen mit Leder- oder Gummisohlen bei herkömmlichen Böden zu einer besonders starken elektrostatischen Aufladung des Fußbodens, was aber durch die Erfindung vorteilhafterweise auf effektive Weise unterbunden wird.

Um eine ähnliche antistatische Wirkung zu erzielen, ist es aus der DE 35 11 046 C2 bekannt, Kohlenstofffasern in die verwendete Kunststoffmischung einzubinden. Auch der damit verbundene Nachteil, daß durch den Verlust der Transparenz der Oberfläche die dekorative Wirkung des Fußbodens verloren geht, wird erfindungsgemäß überwunden, weil das verwendete Cholin bzw. dessen Verbindungen keine die Klarheit der Oberfläche störende Zusatzstoffe darstellen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung enthalten.

Anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden.
Zur Fertigung eines Laminatfußbodens, der einen Träger, insbesondere eine Trägerplatte, ein mit dem Träger verbundenes, mit einer Imprägnierung versehenes dekoratives Papier und/oder ein mit dem Papier oder dem Träger verbundenes kunststoffhaltiges Overlay, umfaßt, wird eine antistatisch wirkenden Kunststoffzusammensetzung eingesetzt, die unter Verwendung von Cholin hergestellt ist.
Insbesondere wird zur Herstellung der Kunststoffzusammensetzung ein auf der Basis von Cholinchlorid hergestelltes Additiv, eine wässrige Lösung von Cholinchlorid, eingesetzt. Die Lösung kann mit einer Cholinchlorid-Konzentration von 50 bis 85 Masseprozent zum Einsatz kommen.
Bei der Kunststoffzusammensetzung handelt es sich um ein räumlich vernetztes Aminoplast, das auf der Basis von Melamin und Harnstoff als Mischpolykondensat hergestellt ist. Daneben kann die Kunststoffzusammensetzung an sich bekannte Additive, wie Härter, Netzmittel, Trennmittel, Fixative, z.B. einen unter der Marke Lamovil^® der Firma Lamberti bekannten Polyvinylalkohl, und zur Herstellung des Overlays als Füllstoffe Aluminiumoxid-, bevorzugt in der Form von Korund-, Siliziumcarbid- oder dioxid-, Bor- oder Titannitrid- und/oder Wolframcarbid-Partikel sowie Zellulosefasern und/oder Mikroglaskugeln enthalten.
Zur Herstellung des imprägnierten dekorativen Papiers wird der Anteil des Cholins auf 10 Masseprozent bis 50 Masseprozent bezogen auf einen Festharz-Anteil der Kunststoffzusammensetzung eingestellt, während dieser Anteil zur Herstellung eines transparenten Overlays auf 3 Masseprozent bis 15 Masseprozent bezogen auf den Festharz-Anteil der Kunststoffzusammensetzung eingestellt ist. Kleinere Cholinanteile als 3 Masseprozent besitzen eine ungenügende Effizienz, während größere Cholinanteile als 15 Masseprozent schon zu einer Trübung, d.h. einem Verlust der Transparenz, führen können. Bei einem Cholinanteil von mehr als 50 Masseprozent ist kein signifikanter Einfluß auf die Herabsetzung der elektrostatischen Aufladung des Laminatfußbodens mehr festzustellen.
Die Kunststoffmischung wird als Imprägniermischung verwendet, wobei das zu imprägnierende dekorative Papier bedruckt ist und eine spezifische Masse im Bereich von 15 bis 250 g/m² aufweist. Das Gemisch wird intensiv verrührt und kann in üblichen Imprägnieranlagen mit speziellen Auftragswerken, wie Imprägnierwalzen, ARP-Düsen, Rasterwalzen, Meyerbarrakeln oder Reverse-Coatern, appliziert werden.
Die Verfahrensführung erfolgt derart, daß mittels der Kunststoffmischung durch die Einstellung einer vorbestimmten Viskosität zumindest eine filmbildende Imprägnierung des dekorativen Papiers erreicht, vorzugsweise aber eine Porenausfüllung sowie ein durchgehender Film auf der Oberfläche des dekorativen Papiers und/oder des kunststoffhaltigen Overlays ausgebildet ist.
Nach der Applikation auf das dekorative Papier bzw. ein Papier des Overlays werden die dadurch gebildeten Zwischenprodukte in der bekannten – oben beschriebenen – Weise miteinander und mit dem Träger verbunden, auf eine Endfeuchte von. circa 3 bis 9 Prozent getrocknet, auf Fertigmaß palettiert oder in Rollenform gewickelt und der Laminatfußboden-Herstellung zugeführt.
Die Oberflächenimprägnat-Produkte (Overlay- und/oder Dekorpapier) sind dabei so imprägniert, daß die nach der Verpressung entstehende begehbare Oberfläche eine transparente, abriebfeste Oberfläche mit einem klaren Druckdekorbild zeigt.
Eine endgültige Flächenmasse eines derart hergestellten Imprägnates, wie Overlay- bzw. Dekorpapiers, beträgt, bezogen auf die Trockenmasse des Rohpapiers (= 100 Prozent) – je nach Einsatzzweck – insbesondere etwa 180 bis 350 Prozent, d.h. es besitzt einen Harzanteil von etwa 80 bis 250 Prozent bezogen auf die Trockenmasse des Rohpapiers.
Um die Wirksamkeit der eingesetzten Additive zu prüfen, wird der fertige Laminatfußboden einem Test nach der Prüfmethodik: "Bestimmungen der Personenspannung im Begehtest nach DIN EN 1815" unterworfen. Dabei werden in einem Klima, das durch eine Temperatur von 23 °C und eine relative Luftfeuchte von 25 % charakterisiert ist, bei allen Messungen ausschließlich Personenspannungen von weniger als 2 kV gemessen, woraus sich ergibt, daß der erfindungsgemäße Laminatfußboden gemäß DIN IEC 1340-4-1 als "Astatischer Fußboden ASF, Klasse 2" oder nach prEN 140421:200110 als "antistatischer Fußbodenbelag" bezeichnet werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. So kann beispielsweise auch ein Einsatz des Cholins zur Herstellung von anderen dekorativen, insbesondere abriebbeständigen, vorzugsweise transparenten, Oberflächenmaterialien erfolgen, wobei die daraus hergestellte Kunststoffmischung z.B. als eine Imprägniermischung für andere zellulosehaltige Produkte als das Papier mit dem genannten Flächengewicht und/oder eine Imprägniermischung für natürliche oder synthetische Fasern und Textilien, wie Gewebe und Vliese, dienen kann. Gegenzugpapiere können ebenfalls erfindungsgemäß imprägniert werden.
Neben der Herstellung von räumlich vernetzten Aminoplasten können erfindungsgemäß mit Vorteil auch entsprechende Acrylharze hergestellt werden, wobei in jedem Fall neben dem beschriebenen Einsatz auch ein Einsatz der Kunststoffzusammensetzungen zur Fertigung von antistatischen Preßmassen – beispielsweise für Gehäuseteile – oder ein Einsatz zur Fertigung von antistatisch wirkenden Lacken, insbesondere von Klarlacken, möglich erscheint.
Ferner ist die Erfindung nicht auf die in den Ansprüchen 1, 18, 24 und 25 definierten Merkmalskombinationen beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal der genannten Ansprüche weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.

Claims

Verwendung von Cholin, gekennzeichnet durch einen Einsatz zur Herstellung einer antistatisch wirkenden Kunststoffzusammensetzung.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffzusammensetzung ein räumlich vernetztes Aminoplast und/oder Acrylharz ist.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffzusammensetzung ein auf der Basis von Melamin, Karbamid und/oder Dizyandiamid hergestelltes Polykondensat ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Kunststoffzusammensetzung Additive, wie Härter, Wasser, Netzmittel, Trennmittel, Fixative, wie Polyvinylakohol, und gegebenenfalls Füllstoffe, wie Aluminium oxid-, bevorzugt in der Form von Korund-, Siliziumcarbid- oder -dioxid-, Bor- oder Titannitrid- und/oder Wolframcarbid-Partikel, Zellulosefasern und/oder Mikroglaskugeln eingesetzt werden.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Kunststoffzusammensetzung ein auf der Basis von Cholinchlorid-Basis hergestelltes Additiv, insbesondere eine 50–85 %ige wässrige Lösung von Cholinchlorid, eingesetzt wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Einsatz zur Herstellung von dekorativen, insbesondere abriebbeständigen, vorzugsweise transparenten, Oberflächenmaterialien.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Cholins auf 3 Masseprozent bis 50 Masseprozent bezogen auf einen Festharz-Anteil der Kunststoffzusammensetzung eingestellt ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Einsatz zur Herstellung einer Imprägniermischung für zellulosehaltige Produkte, wie Papier, und/oder natürliche oder synthetische Fasern und Textilien, wie Gewebe und Vliese.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Cholins zur Herstellung eines imprägnierten dekorativen Papiers auf 10 Masseprozent bis 50 Masseprozent bezogen auf einen Festharz-Anteil der Kunststoffzusammensetzung eingestellt ist.
Verwendung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägniermischung mit Hilfe von Imprägnierwalzen, ARP-Düsen, Rasterwalzen, Meyerbarrakeln oder Reverse-Coatern appliziert wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen Einsatz zum Imprägnieren von Papier mit einer spezifischen Masse im Bereich von 15 g/m² bis 250 g/m².
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Cholins zur Herstellung eines transparenten Overlays auf 3 Masseprozent bis 15 Masseprozent bezogen auf einen Festharz-Anteil der Kunststoffzusammensetzung eingestellt ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenmasse eines mit der Kunststoffmischung hergestellten Imprägnats, wie eines dekorativen Papiers oder eines Overlays, bezogen auf die Trockenmasse des zu imprägnierenden Produktes, wie eines Rohpapiers, etwa 180 bis 350 Prozent, beträgt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, inbesondere nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffzusammensetzung bzw. insbesondere ein mit der Imprägniermischung behandeltes Produkt, auf eine Restfeuchte von 3 Masseprozent bis 9 Masseprozent eingestellt ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch einen Einsatz zur Fertigung von Laminatfußböden.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Einsatz zur Fertigung von Pressmassen.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Einsatz zur Fertigung von Lacken, insbesondere von Klarlacken.
Laminatfußboden, umfassend einen Träger sowie ein mit dem Träger verbundenes, mit einer Imprägnierung versehenes dekoratives Papier und/oder ein mit dem Papier oder dem Träger verbundenes kunststoffhaltiges Overlay, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung des dekorativen Papiers und/oder der Kunststoff des Overlays aus einer Cholin enthaltenden Kunststoffzusammensetzung besteht.
Laminatfußboden nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der Merkmale des kennzeichnenden Teils der Ansprüche 2 bis 5, 7, 9, 12, 13 oder 14.
Laminatfußboden nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das dekorative Papier bedruckt ist.
Laminatfußboden nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das dekorative Papier eine spezifische Masse im Bereich von 15 g/m² bis 250 g/m² aufweist.
Laminatfußboden nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmischung aus Melamin- und/oder Harnstoffharz, einer 50 bis 85 %igen wässrigen Cholinchlorid-Lösung, sowie Additiven, wie Härtern, Netz- oder Trennmitteln etc., derart hergestellt ist, daß durch die Einstellung einer vorbestimmten Viskosität der Kunststoffmischung zumindest eine filmbildende Imprägnierung des dekorativen Papiers erreicht, vorzugsweise aber eine Porenausfüllung sowie ein durchgehender Film auf der Oberfläche des dekorativen Papiers und/oder des kunststoffhaltigen Overlays ausgebildet ist.
Laminatfußboden nach einem der Ansprüche 18 bis 22, gekennzeichnet durch eine Personenspannung von weniger als 2 kV im Begehtest nach DIN EN 1815 bei einer Temperatur von 23 °C und einer relativen Luftfeuchte von 25 %.
Papier, mit einer aus einer Kunststoffmischung gebildeten Imprägnierung, insbesondere zur Herstellung eines Laminatfußbodens nach einem der Ansprüche 18 bis 23, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der Merkmale des kennzeichnenden Teils der Ansprüche 2 bis 5, 7, 9, 13 oder 20 bis 23.
Overlay, insbesondere zur Herstellung eines Laminatfußbodens nach einem der Ansprüche 18 bis 23, welches zumindest teilweise aus einer Kunststoffmischung besteht, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der Merkmale des kennzeichnenden Teils der Ansprüche 2 bis 5, 7, 12, 13 oder 20 bis 23.