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Verfahren sur Herstellung, von Schichtstoffgegenständen Priorität:
Grossbritann:ten vom 28. Juni 1963 Nr. 25 814/63 Diese Erfindung bezieht sich auf
ein Verfahren zur Herstellunt von Schichtstoffplatten oder allgemein -gegenständen.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Trennung von harzverbundenen Faserschi
chten von einander, wenn solche Schichtstoffe unter der Einwirkung von Druck und
Wärme in einer Presse in einer rücken-an-Rücken-Lage hergestellt worden sind. Das
erfindungsgemässe Verfahren kann nutzbar gemacht werden bei der Trennung von aneinandegrenzenden
mehreschichtigen Dekorationsplatten, die in einer Presse aus zusammengesetzten harzimprägnierten
Schichten hergestellt worden sind, welche derartig angeordnet wurden,
dass
die nicht-dekorativen Oberflächen der Schichtstoffplatten aneinandergrenzen, d.h.
einander zugswandt sind0 Schichtstoffplatten sowohl vom dekcrativen wio vom nicht-dekorativen
Typ sind frünher durch zahlreiche Verfahren hergestellt worden. Die Teile der Schi
chtplatten sind normalerweise faserige Materialien getränkt mit wärmehärtenden Kunstharzen.
DerKern von dekorativen Schichtplatten besteht gewöhnlich aus Schichten von Kraftpapier,
die mit einem wärmehärtenden phenolischen Harz getränkt sind, und der dekorative
Teil besteht normalerweise aus einer Papierschicht von höherer Qualität, die entweder
mit einem Muster bedruckt oder einfarbig ist und mit einem wärmehärtenden, bei der
Wärmebehandlung nicht wesentlich nachdunkelnden Harz getränkt ist, Die gebräuchlichsten
Harse zur Imprägniergung der dekorativen Schicht sind die Amino triazinharez, z.B.
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Melamin-formaldehydharze. B Es ist ausserdem üblich, auf die dekorative
Schicht eine schützende Deckschicht aus faserigem Material zu binden Diese Deckschicht
besteht normalerweise aus α-Cellulosepapier, getränkt mit einem ähnlichen
Harz, mit dem die dekorative Schicht behandelt worden ist. melamin-Formaldohydharze
sind am verbreitetsten, da während des Pressens des Schi chtengefügen unter der
Einwirkung von Wärme die verschiadenen tagen bzwO Schichten zu einer Einheit verbunden
werden und die Harze mit dem Ergebnis ausgehärtet werden, dass die α-Celluloseschicht
durchsichtig wird und die darunterliegende dekorative Schicht durch sie sichtbar
wird.
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Nicht-dekorative Schichtstoffpla tten werden normalerweise hergestellt,
inden man Schichtgefüge aus gleichen Faserbahnen, die alle mit dem gleichen Kunstharz
imprägniert worden sind, in einer Presse der Einwirkung einer geeigneten Druck-
und Wärmebehandlung aussetzt. Beide, die dekorativen und die nicht-dekorativen Schi
chtstoffplatten können nicht-faserige Schichten in ihren Aufbau enthalten. Z.B.
können sie Netalifolien enthalten wie in den sogenannten zigarettenfesten Schichtstoffplatten
und in solchen, die für gedruckte Schaltungen entwickelt worden nind.
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Es ist Ublich, zwei zusammengestellte Platten zwischen einem Paar
Stahlplatten su pressen. Im Falle der dekorativen Schichtstoffplatten ist es üblich,
polierte Stahlplatten zu benutzen, die direkt auf den Deck- oder dekorativen Ausaenschi
chten aufliegen.
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Es ist notwendig, bei derartigen Zusammenstllungen Maßnahmen su ergreifen,
dass nach dem Abschluss des Pressen/Erwärmen-Zyklus die beiden hergestellten Schi
chts toffplatten voneinander trenzibar sind, Dies wurde bisher dadurch erreicht,
dass in beide Platten stapel, aus denen die Schichtstoffplatten hergentellt werden
sollten, eine Pergaminschicht so eingeführt wurde, dass die Pergamin schichten der
beiden Stapel in Berührung sind0 Die Trennung ist oft schwierig und zeitraubend,
selbat mit Fachkräften, und nancbmal reisst eine oder reissen beide Schi chtstoffplatten.
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Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, Schichtstoffplatten in der
Rücken-an-Rücken-Zusammenstellung in einer Presse nach einer
Methode
herzustellen, die mittels einer Trennschicht oder Trennschichten eine sichere und
leichtere Trennung der so hergestellten Schichtstoffplatten voneinander nach der
Entfernung aus der Presse gewährleistet.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren, nach dem Schichtstoffplatten
hergestellt werden, anzugeben, das es gestattet, die Trennschicht oder die Trennschichten
wiederholt zu verwenden.
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Die Herstellung von Schichtstoffplatten aus Kunststoff erfordert normalerweise
die Verwendung von Temperaturen in der Gegend von 140 - 17000. Es wurde gefunden,
dass eine hervorragende Trennung von übereinanderliegenden Schichtstoffplatten erreicht
werden. kann, wenn man zwischen die zu trennenden Bes tand teile eine oder mehrere
Schichten aus thermoplastischem Kunsthar einfügt, das die Eigenschaft besitzt, haftenzubleiben
und im wesentlichen formbeständig ist, während der ganzen Zeit, in der es solchen
erhöhten Temperaturen bei den herrschenden Bedingungen ausgesetzt ist. Erfindungsgemäss
besteht ein Verfahren zur Herstellung von Schichtstoffgegenetänden darin, dass man
eine Vielzahl von ut wärmehärtendem Kunstharz getränkten Faserbahnen oder Faserschichten
in wenigstens zwei Stapel zusammenstellt, die Stapel za einem zusammengesetzten
Stapel aufeinanderlegt, wobei man swischen die Einzeil;stapel, die den zusammengesetzten
Stapel bilden, wenigstens eine Schicht oder einen Film eines thermoplastischen Kunstharzes
mit
einer Erwei chungstmperatur von über 130°C legt, den zusammengesetzten Stapel zwischen
die Platten einer Presse bringt, in dieser den zusammengesetzten Stapel unter der
Einwirkung von Druck und Temperatur, die ausreicht, um das wärmehärtende Harz auszuhärten,
verfestigt und den verfestigten zusammenge0 setzten Stapel aus der Presse entfernt
und in eine Anzahl Schichtstoffplatten auftrennt.
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Polypropylen, das eine Erweichtungs temperatur von etwa 145°C hat,
ist besconders geeignet, um in Übereinstimmung mit der Erfindung verwendet zu we.
rden. Eo ist leicht erhältlich und wird in den verschiedensten Stärken hergestellt.
Äthylenpropylen-Copolymere sind ebenfalls sehr geeignet, wie beispielsweise Polyvinylfluorid,
Polytetrafluoräthylen, Polychlortrifluoräthylen und gewisse Silikonharese. Vom Standpunkt
der Wirtschoftlichkeit werden Kohlenwasserstoffpolymere bevorzugt. Um besonders
für den Zweck der Erfindung geeignet zu sein, sollte das thermoplastische Kunstha@s
zu sätzlich zu der Eingenschaft, oberhalb einer Tomperatur von 130°C zu erweichen,
eine solche chemische Beschaffenhei@ aufweisen, dass es sich unter den Bedingungen,
die während des Pressens doi Schichtstoffplatten herrsehen, nicht an die harzimprägnierten
Schichten bindet, so dass eine leichte Trennung der Schichtstoffplatte nach geeigne,
Abkühlung der Pressenzusammenstellungen möglich ist und die Trennechicht mtr Wiederverwendung
zurückerhalten werden kann.
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Daß verwendete thermoplastische Kunstharz soll vorzugsweise praktisch
100 9b rein sein und kann in Folien von einer Stärke zwischen 0.013 mm und 0,5 mm
eingesetzt werden. Wird das thermoplastische Kunstharz allein banutzt, sollte es
vorzugsweise eine Stärke von 0,010 - 0,25 mm aufweisen und wenn ea in Verbindung
mit Papier benutzt wird, sollte die Stärke von 0,025 -0,051 mm betragen. Stärken,
die ausserhalb der bevorzugten Bereiche liegen, können nattirlich verwendet werden,
aber dtinnere Folien sind unbequem zu handhaben und neigen zum eissen. Weiterhin
sind kleinste Löcher Wahrscheinlicher in dünneren Folien und diese müssen vermieden
werden, wenn die Vorteile der Erfindung ausgenutzt werden sollen. Andererseits können
dickere Folien als die bevorzugten unwirtschaftlich sein. Die fUr einen gegebenen
Fall benutzte Dicke ergibt sich normalerweise aus einer Betrachtung des Preises
der thermoplastischen Kuns tharzfolien ia jeder gegebenen Stärke unter Berücksichtigung
dessen, wie oft eine Folie dieser Stärke wiederverwendbar ist, da im allgemeinen
die stärkeren Folien öfter wiederverwendet werden können.
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Eine einzelne thermoplastische Knnstharzfolie kann als Trennschicht
verwendet werden. Es ist aber vorzuziehen. besonders wenn Kohlenwasserstoffharze
vgerwendet werden, dass die Trennschicht aus zwei solchen Folien besteht, zwischen
denen eine harz freie oder eine vollkommen ausgehltrtete harzhaltige Baserschi cht.z.B.
Kraftpapier, liegt. Dieser Aufbau erleichtert die
Verwendung dflnner
Schichten des thermoplastischen Harzmaterial 5 und erhöht die Zahl der Wiederverwendungen
der Trennschicht. Der Gebrauch von Papier, an das das thermoplastische Harzmaterial
vorher gebunden wurde, wird bevorzugt. Solche Mehrfachfolien werden vorzugsweise
hergestellt, indem das thermoplastische Bare, besonders Polypropylen, direkt auf
das Papier stranggepresst wird, aber andere geeignete Methoden können ebenfalls
verwendet werden. Es ist auch möglich, zwi Papierbögen zu verwenden, Jeder davon
nur auf einer Seite mit Harz überzoge und beide so tLbereinandergelegt, dass die
harzsei ten nach aussen liegen.
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Es wurde gefunden, dass die thermoplastischen Harztrennschichten,
die erfindungsgemäss vorgeschlagen wurden, zufriede3nstellende Ergebnisse zeigen,
wenn sie angrenzend an faserige Schichten verwendet werden, die mit irgendeinem
der für die Herstellung von solchen Kunststoffschichtplatten gebräuchlichen wi##ehär
tenden Harze imprägliert Binde Besonders gute Ergebnisse werden erhalten, wenn die
wärmehärtenden Harze vom Phenol-Formaldehyd, Kresol-Formaldeh### Melamin-formaldehyd,
harns toff-Formaldehyd-, und Epoxy-typ sind, und vorzugsweise ist das wärmehärtende
Harz, das ftlr die Imprägnieurung der Schichten der Stapel, die an die Trennschicht
angrenzen oder dicht daneben sind, ein phenolisches Harz. Die faserigen Schichten,
die für die dekorativen Schichtstoffplatten ber utzt werden, sind am häufigsten
aus Papier. Jedoch ist die Erfindung obenfalls
anwendbar für nicht-dekorative
Schischttoffplatten und insbesondere ftir solche Schichtstoffplatten, seien sie
dekorativ oder nicht, in denen die faserigen Bestandteile aus gewebten Lagen von
celluloseartigen oder anderen Fasern bestehen, die widerstandsfähig gegen die Temperatur
sind, die benötigt wird,um die wärmehärtenden Harze auszuhärten. Im Falle der nicht-dekorativen
Schichtstoffplatten ist es manchmal möglich, mehr als zwei Platten zwischen jedem
Paar Pressplatten hersustellen. In diesen Fällen wird nehr als eine Trennschicht
verwendet, d.h. die Schichtsoffplatten, die nicht in Beruhrung mit einer Zwischenplatte
stehen, werden mit zwei Trennschichten, eine auf jeder Seite, in Berührung gebracht.
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Das erfindungsgemässe Verfahren gewährleistet eine leichtere und sichere
Trennung als vorher benutzte Verfahren, und die zusätzlichen Kosten für die Trennsohichten
werden mehr als ausgewogen durch deren mehrfache Wiederverwendbarkeit. Dieser Vorteil
ist besonders augenscheinlich in dem Falle von aus Papier bestehenden Trennlagen,
das auf beiden Seiten mit Polypropyrlenfilmen verbunden ist.
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In den Zeichnungen, die schematische Skizen von verschiedenen Zusammestellungen
SUr die Herstellung von Schichtstoffartikeln zeigen und die nicht maßstabsgstreu
sind, bezeichnen gleiche Be0 zugszeichne gleiche Komponenten.
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In Figur 1 werden zwei Stapel von harzimprägnierten Faserachichten
1, mit ihren Flächen 7,7' in Beruhrung mit den Zwischenplatten 3,3' eienr Presse
gebracht. Sioe werden durch eine Schicht oder Folie eines thermoplastischen Kunststoffes
2 getrennt, um eine leichte Loslösung nach der Verfestigung zu gewährleisten.
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In Figur 2 ist die Schicht oder Folie 2 durch einen Bogen Kraftpapier
5 ersetzt worden, dessen Oberflächen mit Schichten 4, aus thermoplastischem Kunststoff
überzogen sind.
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In Figur 3 sind die Schichtstofflagen durch zwei Bogen Papier 15,
15' getrennt, auf die Filme 14, 14' aus thermoplastischem Kunststoff gebunden sind,
Die s Figur 4 Zeigt zwei Schichten 22, 22' aus thermoplastischem Kunststoff, die
auf beiden Seiten eines Papirrbogens 25 mittels Klebstoff 26, 26' befestigt sind,
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung: Beipsiel 1 Eine Schechtstoffplatte
wurde vorbereitet, indem ein im Handel erhälti ches α-Cellulo @ e-Deckblatt
mit Melamin0-formaldehydha@@ imprängiert wurde, ein im Handel erhältliches, mit
Melamin-Formaldehydharz imprägniertes Cellulose-Druckblatt, das mit
einer
Holzmaserung bedruckt war und 7 hagen aus mit Standardphenolharz imprägnierten Kernschichten
übereinandergestapelt wurden. Eine zweite Schichtstoffplatte wurde auf die gleiche
Weise zusammengestellt. Die beiden Staple wurden dann Rückenan-Rücken gelegt und
eine 0,25 mm dicke Polypropylenfolie wurde als Trensschicht zwischen sie gefügt,
Polierte Pressplatten wurden dann unmittelbar auf die Decklage jeder Schichtplatte
gelegt, um die beiden Rücken-an-Rücken liegenden Stapel wie ein Sandwich zu umfassen,
wie es in Figur 1 gezeigt wied.
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Das Ganze wird in eine Schichtstoffpresse gelegt und bei einer Tmperatur
zwischen 135 - 14200 unter einem Druck von 98,4 kg/cm2 für 20 Minuten verfestigt.
Im Anschluss daran wurden die Schicht@ stoffplatten auf Zimmertemperatur abgeUhlt
und aus der Presse genommen Man fand, dass sich die beiden Schichtstoffplatten mühlelos,
z.b. mit der Hand, trennen liessen.
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Beispiel 2 Das Verfahren von Beipsiel 1 warde dreimal wiederholt,
indem dieselbe Trennechicht benutzt wurde. Diese erschien danach für weitere Verwendung
geeignet.
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Beispiele 3 -Die Verfahren der Beispiele 1 und 2 werden wiederholt
unter Verwendung einer 0,126 mm starken Folie aus Polypropylen, einem Äthylenpropylencopolymeren
mit einem Erweichtungpspunkt von Polyvinylfluorid, Polytetrafluoräthylen, Polychlortrifluoräthylen
bzw.
einem Silikonpolymeren mit einem Erweichungspunkt von 145°C. Zufriedenstellende
Trennung wurde in Jedem Falle rzielt.
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Beispiel 9 Die Verfahren von Beispiel 1 und 2 wurden wiederholt unter
Verwendung einer Trennlage aus Kraftpapier, auf dessen Oberflächen eine 0,025 mm
etarke Folie aus Polypropylen gebunden war (Figur 2). Diese Trennlage erschien sogar
nach 10 Pressungen noch zur Wiederverwendung geeignet.
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Beipsiel 10 Das Verfahren von Beispiel 9 wurde wiederholt, indem die
Polypropylenfolie duroh eine aus einem Copolymeren aus Äthylenpropylen mit einem
Erweichungspunkt von 135°C bestehende Folie ersetzt wurde.
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Bei£iel 11 und 12 Die Verfahren der Beispiele 1 und 2 wurden wiederholt,
indem swei Trennfolien, Jede bestehend aus Kraftpapier, dessen eine Oberfläche mit
einer Polypropylenschicht (Beispiel 11) oder einem Copolymeren aus Äthylenpropylen
mit einem Erweichtungspunkt von 135°C (Beispiel 12) (s.fig.3) überzogen war, verwendet
wurden.
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In beiden Pillen wurden die nicht-überzogenen Flächen des Kraftpapiers
aneinandergelegt. Es wurden Jede-al 10 einwandfreie Pressungen erhalten.