DE1544966B1 - Abriebfester zierschichtstoff - Google Patents

Abriebfester zierschichtstoff

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DE1544966B1
DE1544966B1 DE19651544966 DE1544966A DE1544966B1 DE 1544966 B1 DE1544966 B1 DE 1544966B1 DE 19651544966 DE19651544966 DE 19651544966 DE 1544966 A DE1544966 A DE 1544966A DE 1544966 B1 DE1544966 B1 DE 1544966B1
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Description

1 >'■ " '■ 2
Zierschichtstoffe, deren Deckschicht lediglich aus verbundenen Arbeitskosten geringer. Die Erfindung einem Melaminharz mit darin eingelagerten, Vorzugs- '= -. ermöglicht zusätzlich die Verwendung einer kleineweise gereinigten und vermahlenen Cellulosefasern ren Gesamtmenge an Harz als bei Deckschichten mit besteht, sind bekannt, doch besitzen sie keine Ab- Papieren. Bei der. Herstellung dekorativer Standardriebbeständigkeit. Wegen der ständig zunehmenden 5 Schichtstoffe wurde üblicherweise für die Imprägnie-Verwendung von Zierschichtstoffen, beispielsweise rung des Deckschichtpapiers ein höherer Harzanteil für Ladentische, Pulte, Apparaturen und Fußböden, als wirklich nötig verwandt, da oftmals ein Teil diewachsen die Anforderungen an die Eigenschaften ses Harzes in die Dekorschicht eindringt. Bei der solcher Zierschichtstoffe ständig. Eine der wichtig- Herstellung der Schichtstoffe nach der vorliegenden sten Eigenschaften für solche Verwendungen ist die io Erfindung fließt das Deckschichtmaterial weniger in Abriebbeständigkeit, doch war eine Verbesserung die Dekorfolie. Abgesehen davon, daß man eine geder Abriebbeständigkeit praktisch immer mit einer : ringere Gesamtmenge an Harz benötigt, bleibt als Verschlechterung anderer Eigenschaften verbunden. Ergebnis ein größerer Teil des Harzes in der dem Beispielsweise sind Zierschichtstoffe mit einer Deck- Abrieb ausgesetzten Oberfläche, wo es am meisten schicht aus einem hitzehärtbaren Harz und einem 15 benötigt wird. Es ist erwünscht, eine größere Harz-Cellulosematerial mit einem Brechungsindex nahe menge in der dem Abrieb ausgesetzten Oberfläche dem des gehärteten hitzehärtbaren Harzes bekannt, des Schichtstoffes zu halben, da das Harz selbst eine die durch Einlagerung von Kieselsäure abriebfest größere Abriebfestigkeit besitzt als eben jenes Deckgemacht ist. Solche Zierschichtstoffe besitzen jedoch schichtpapier oder das hier verwandte feinyerteilte geringe Haarrißfaeständigkeit, schlechte Druckklar- 20 mikrokristalline Cellulosematerial. Außerdem ist die heit und vielfach brüchig werdende Oberflächen, Abriebfestigkeit der Harz-Kieselsäure-Mischung höher weswegen man bisher davon absah, Kieselsäure, als die Abriebfestigkeit des Harzes selbst. Demgemäß Silicate, Glasfasern, Ton oder Asbest, die an sich besitzt die dem...Abrieb ausgesetzte Oberflächenals abriebfest machende Materialien bekannt sind, schicht der erfindungsgemäßen Schichtstoffe eine sehr in die Deckschicht von Zierschichtstoffen einzu- 25 hohe Abriebfestigkeit, verbunden mit einer wesentarbeiten. liehen Dicke.
Es wurde gefunden, daß einer 'der Hauptgründe Die zur Imprägnierung der Kernschicht vferwand-
für die Verschlechterung verschiedener Eigenschaf— ten Harze können irgendwelche hitzehärtbare Harze ten durch das Einarbeiten von Kieselsäure in die ' sein, die üblicherweise bei der Herstellung von Deckschicht darin besteht, daß die verwendeten 30 Schichtstoffen verwandt werden. Meistens verwendet Deckpapiere wie Filter wirken und auf diese Weise man ein katalysiertes Phenol-Formaldehyd-Kpndeneine homogene Verteilung der Kieselsäure in dem sationsprodukt.. Jedoch kann jdie Kernschicht gemäß Harz verhindern. Will man durch Verwendung fei- den speziell erwünschten Eigenschaften variiert wernerer Kieselsäure, wie Rauchkieselsäure oder Kiesel- den, und die Art der Herstellung der Kernschicht säureaerogel, diese Schwierigkeit umgehen, stößt man 35 selbst sowie des Imprägnierharzes wird nicht als kriandererseits auf Belichtungsprobleme, da die Über- tischer Teil dieser Erfindung angesehen, zugsmasse dann so viskos wird, daß sie nicht mehr Das hitzehärtbare Harz für die Deckschicht ist
ausreichend in das Deckpapier eindringt. Werden vorzugsweise ein Kondensationsprodukt von Melamin bekannte Zierschichtstoffe, die in der Deckschicht und einem Aldehyd wegen der ausgezeichneten Abunbehandelte und höchstens gereinigte und zerklei- 40 riebeigenschaften dieser Harze neben ihrer Transnerte Cellulosefasern enthalten, mit einem Schleif- parent- und Widerständsfähigkeit gegen Verfärbung, mittel zur Gewinnung einer matten Oberfläche be- Jedoch können auch Harze verwandt werden, die aus handelt, so wird diese Oberfläche gesprenkelt und anderen Aminotriazinen, Harnstoff, Dicyandiamid, damit unansehnlich, und unter der Deckschicht lie- hellen, hochgereinigten Phenolharzen, ungesättigten gende Druckbilder werden unscharf. Aufgabe der 45 Polyesterharzen, Azoverbindungen, vernetzten line-Erfindung war es daher, abriebfeste Zierschichtstoffe aren Harzen oder Äthoxylinharzen hergestellt werzu erhalten, die gleichzeitig haarrißbeständig sind, den.
bei einer Mattierung der Oberfläche mit Schleif- Ein Beispiel eines speziellen Melaminharzes für
mitteln nicht sprenkelig werden und ein unter der die Deckschicht ist ein modifiziertes Melamm-Form-Deckschicht liegendes Druckbild schärfer erkennen 50 ■ aldehyd-Reaktionsprodukt. Dieses Harz ist ein weilassen. ßes frei fließendes Pulver, das speziell für die Be-
Erfindungsgegenstand ist ein abriebfester Zier- handlung von Papier geeignet ist, das in Zierschichtschichtstoff, der aus einer Kernschicht, einer Dekor- stoffen verwandt wird. Das Harz ist in Wasser oder schicht und einer Deckschicht aus einem hitzehärt- in Alkoholwasser leicht löslich und gibt eine klare, baren Harz, Kieselsäure Und einem Ge.llulosematerial" 5.5 farblose. Lösung, die bei einem Feststoff gehalt von mit einem Brechungsindex nahe dem des gehärteten ' 50% wenigstens. 2 Tage bei Raumtemperatur stabil hitzehärtbaren Harzes besteht. Der Schichtstoff ist ist. Typische Eigenschaften einer 50%igen wäßrigen dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht als Lösung dieses Harzes-bei 25° C sind ein pH-Wert Cellulosematerial 10 bis 50 Gewichtsteile je 100 Ge- von 8,8 bis 9,6, eine Gardner-Viskosität von A bis B wichtsteile des hitzehärtbaren Harzes mikrokristalline 60 und ein Feststoffgehalt bei maximaler Verdünnung Cellulose enthält, die durch stark saure Hydrolyse in Wasser von 26%.
und Entfernung der amorphen Bestandteile aus CeI- Ein typisches Polyesterharz, das für die Deck-
Mose gewonnen worden ist. schicht verwendet werden kann, ist ein übliches
Die mikrokristalline Cellulose ist billiger als das hitzehärtbares Harz, das durch Umsetzung von 2 Mol früher in der Deckschicht verwandte Überzugspapier 65 Propylenglycol, 1 Mol Maleinsäureanhydrid und und ist günstigerweise mit den Kosten des oben- 1 Mol Phthalsäureanhydrid gewonnen wird, wobei erwähnten Fasermaterials zu vergleichen. Darüber 70 Teile eines solchen Polyesters mit 30 Teilen Styrol hinaus sind die mit der Aufbringung der Deckschicht mischpolymerisiert werden.
3 4
Die in den erfindungsgemäßen Schichtstoffen ver- etwa 20 bis 50 Ängstrom-Einheiten dazwischen vor·} wandte Kieselsäure ist feinverteiltes, reines weißes liegt. Diese Porosität wird durch Versuche mit der Kieselsäuremehl. Diese Kieselsäuren sind im wesent- Ölabsorbtion gezeigt, wobei die mikrokristallinen, liehen reines Siliciumdioxyd. In einer typischen Kie- Materialien ein Vielfaches der Ölmenge absorbieren, seisäure besitzen 97 Gewichtsprozent eine Teilchen- 5 die durch zerkleinerte Cellulose der gleichen Teilgröße von weniger als 30 Mikron, wobei eine mitt- chengröße absorbiert wird. Ein mikroskopischer lere Teilchengröße 3 Mikron beträgt und im wesent- Vergleich des mikrokristallinen Materials und belichen keine Teilchen mit einer Größe über 40 Mikron kannter Celluloseflocken zeigt, daß, während die bevorliegen. Die Farbe (Reflexionsvermögen) beträgt kannten Flocken zur Agglomerierung in einer Flüssig-83,5 und die Oberfläche 5400 cm2 pro Gramm. Der io keit neigen, das mikrokristalline Material dies nicht pH-Wert liegt bei 7,0, die Schüttdichte bei 1009 kg tut. Außerdem ist das Flockenmaterial faserig, wähpro m3, und der Eisengehalt, ausgedrückt als Fe2O3, rend die mikrokristallinen Materialien glatt erscheinen., beträgt 230 Teile pro Million. Eine andere typische Um die Klebrigkeit der Deckschicht im feuchten Kieselsäure besitzt eine Teilchengröße von 0,9 + 325 Zustand zu vermindern, gibt man gegebenenfalls ein Maschen und die Farbe (Reflexionsvermögen) von 15 wasserlösliches Verdickungsmittel zu, das mit den 83,5. Etwa 99,3 Gewichtsprozent dieser Kieselsäure anderen Bestandteilen der Deckschicht nicht reagiert sind feiner als 43 Mikron, und die mittlere Teilchen- und das kein Gel ergibt. Ein sehr gut brauchbares größe liegt bei etwa 11,9 Mikron. Die Oberfläche Material dieser Art ist Natriumcarboxymethylcelludieses Materials ist 7300 cm2 pro Gramm, und das lose, obwohl auch andere gummiartige Materialien, pH liegt bei 7,0. Die Schüttdichte des Materials ist 20 wie z.B. Gummiarabikum, sowie andere Eindickungs-1099 kg pro m3 und der Eisengehalt, ausgedrückt als mittel, wie Methylcellulose, Polyvinylalkohol u. a., die Fe2O3, beträgt 190 Teile pro Million. Eine weitere dem Fachmann bekannt sind, verwandt werden verwendbare Kieselsäure ist 25-Mikron-Kieselsäure können.
mit einer durchschnittliehen Teilchengröße von In den folgenden Beispielen sind alle Teile und 7,2 Mikron und im wesentlichen keinen Teilchen, die 25 Prozentgehalte Gewichtsteile und Gewichtsprozente, größer als 30 Mikion sind. Gemische solcher Kieselsäuren werden ebenfalls verwendet. Beispiel 1
Allgemein sind feinverteilte Siliciumdioxyde verwendbar, die im wesentlichen frei von färbenden Eine Masse für die Deckschicht wurde hergestellt, Fremdbestandteilen sind. Natürlich vorkommende 30 indem man 64 Teile Wasser, 12,5 Teile Natrium-Kieselsäuren in Form von Kieselsäurepulver liefern carboxymethylcellulose in 2%iger Konzentration und ausgezeichnete Ergebnisse. Die maximale Teilchen- 10 Teile feinverteilte Kieselsäure etwa 1 Minute größe der Kieselsäure ist allgemein eher durch die in einem hohen Sehermischer miteinander vermischte. Verfahrenstechnik als im Hinblick auf das Produkt Zu diesem Gemisch setzte man 100 Teile Melaminbegrenzt, und Kieselsäuren mit Teilchengrößen bis 35 harz zu und mischte wiederum etwa 2 Minuten bis zu etwa 40 Mikron mit einer durchschnittlichen Teil- zu einer homogenen Mischung. Dann setzte man chengröße von 5 bis 10 Mikron sind bevorzugt. Aus 10 Teile mikrokristalline Cellulose-Avirin unter innider Verwendung von sehr f einteiligen Kieselsäuren, gem Durchmischen zu.
wie z. B. Kieselsäureaerogelen, erwächst kein beson- Die Kernschicht des Schichtstoffes wurde aus acht
derer Vorteil. Die Teilchengröße der Kieselsäure 40 Schichten Packpapier von 280 μ hergestellt, das mit
hängt von der Größe der erwünschten Abriebfestig- einer. 5ü°/»igen Lösung eines nach der Standard-
keit auf der Schichtstoff oberfläche und den Verfah- methode alkalisch katalysierten Phenol-Formaldehyd-
rensbedingungen ab. Kieselsäuremengen größer als Schichtstoffharzes imprägniert war, wobei der end-
etwa 30 Gewichtsteile pro 100 Teile Harzfeststoffe gültige Harz-Feststoffgehalt des Kernmaterials 4O°/o
verursachen Schleierbildung. Schon 5 Teile besitzen 45 des Gesamtgewichtes des Kernmaterais betrug. Die
eins vorteilhafte Wirkung auf die Abriebfestigkeit. Schichten wurden nach der Imprägnierung in einem
Die mikrokristalline Cellulose wird durch stark Ofen 1 bis 2 Minuten bei einer Temperatur von etwa
saure Hydrolyse der reinen CelMosefasern herge- 140 bis 170° C getrocknet.
stellt, die die amorphen Bestandteile der Fasern ent- Zur Herstellung der Dekorschicht wird die Dekorfernt und lediglich Mikrokristalle zurückläßt, die von 50 folie (Druckpapier) mit einer 50°/oigen wäßrigen deren Faserstruktur durch Abschennischen befreit Lösung des in der oben beschriebenen Deckschichtsind. Dieses sogenannte mikrokristalline Material ist masse verwandten Melaminharzes imprägniert. Die ein gleichförmiges und reines Mehl von kolloidaler Dekorfolie wird im allgemeinen bis zu einem trocke-Größe und hat die Form sehr kleiner Schüppchen. nen Harzgehalt zwischen etwa 33 und 42fl/o imprä-Das Material kann leicht in die Form eines Gels 55 gniert. Dieses imprägnierte Papier sollte, obwohl gebracht werden, indem man es mit Wasser ver- noch feucht, keinen Überschuß an Lösung auf der mischt, was speziell in einem hohen Abschermischer Oberfläche besitzen, da solch ein Lösungsüberschuß erfolgt. Das Material ist weder in seiner trockenen Schwierigkeiten beim nachfolgenden Aufbringen der noch in seiner Gelform faserartig. Bei geringen Deckschicht verursacht.
mikroskopischen Vergrößerungen erscheint das 60 Die wie oben hergestellte Deckschichtmasse wird Material vor einer Behandlung Faserbruchstücken dann auf die feuchte Oberfläche des nun imprägnierähnlich, wie sie erhalten werden, wenn Cellulose- ten Druckpapiers mit Hilfe eines Messerbeschichters flocken vermählen werden. Bei stärkerer Vergröße- aufgebracht.
rung sieht man jedoch, daß die zerkleinerten Cellu- Das imprägnierte und beschichtete Druckpapier loseflocken in jedem Sinne des Wortes faserig sind, 65 wird durch einen luftbetriebenen Trockenofen gedaß andererseits aber das beschriebene mikrokristal- leitet, der ein Förderband enthält, um die Papierline Material als eine Reihe wieder agglomerierter rolle bei einer Temperatur von etwa 140 bis 170° C Mikrokristalle mit begrenzten Poren im Bereich von während etwa 3 bis 5 Minuten zu unterstützen. Der
Gehalt an flüchtigen Stoffen der getrockneten Druckfolie sollte im Bereich von etwa 2 bis 5% und vorzugsweise bei etwa 2 bis 3% liegen. Die Kernschicht und die Dekorschicht werden dann auf die passende Größe zurechtgeschnitten, und die beschichtete Dekorfolie wird nun über die acht Schichten des Kernmaterials gelegt.
Das Ganze wird zwischen polierten rostfreien Stahlplatten oder anderen geeigneten Platten unter Wärme und Druck wie üblich laminiert. Die Laminierungszeiten variieren gewöhnlich zwischen etwa 20 und 25 Minuten. Die Temperatur variiert von etwa 130 bis 1500C. Die Schichtstoffe werden noch unter Druck auf unter 40° C abgekühlt und dann aus der Presse entfernt.
Beispiel 2bis 5
Beispiel 1 wurde in jeder Einzelheit wiederholt, doch mit der Ausnahme, daß variierende Mengen der mikrokristallinen Cellulose verwandt wurde, nämlich 20 Teile (Beispiel 2), 30 Teile (Beispiel 3), 40 Teile (Beispiel 4) und 50 Teile (Beispiel 5) einer solchen mikrokristallinen Cellulose pro 100 Teile Melaminharz.
Abriebzyklus- und Abriebgeschwindigkeitsversuche wurden mit den obigen Schichtstoffen gemäß den Standardmethoden der National Electrical Manufacturers Association (NEMA), Versuch LP 2-1,06 durchgeführt. Abriebzyklen sind die Zahlen der Kreisläufe oder Umdrehungen eines mit einer Abriebmittelechicht versehenen Rades in Berührung mit der Versuchsprobe, die bis zum Durchbruch notwendig sind. Die Abriebgeschwindigkeit ist ein Maß für die Grammzahl einer Probe, die durch 100 Umdrehungen abgerieben wird. Die NEMA-Standardangabe für einen minimalen Abriebwert (Abriebzyklen) beträgt 40Q. Die NEMA-Angabe für eine maximale Abriebgeschwindigkeit beträgt 0,08 g pro 100 Umdrehungen. Standard-Schichtstoffe, die eine Melaminharzoberfläche besitzen, haben selten einen Abriebwert von mehr als 500, wobei 550 als Ausnahme anzusehen ist. Die Abriebgeschwindigkeit der Standardschichtstoffe mit Melaminharz liegen selten unter 0,060 bis 0,065. Die Ergebnisse solcher Versuche zusammen mit der Viskosität der Deckschichtmasse in Centipoisen bei 30° C, der Dicke der aufgebrachten Masse und der relativen Zigarettenwiderstandsfähigkeit gemäß NEMA-Standard LP-2,04 sind in der folgen Tabelle aufgeführt:
Versuch Teile mikro
kristalline Cellulose/
100 TeUe Harz		 Viskosität des
Gemisches (Centi-
poisenbei30°C)		 Relative Zigaretten
beständigkeit		 Abriebzyklen Abrieb-Geschwin
digkeit (g/100 Um
drehungen)		 Filmdicke
in,«
1
■ 2
3
4
5		 10
20
30
40
50		 1000
4 000
12 000
45 000
60 000		 154
137
174"
140
130		 530
890
1010
1000
1400		 0,027
0,027
0,022
0,028
0,021		 25
33
46
56
66
. Aus der Tabelle sieht man, daß die erfindungsgemäßen Schichtstoffe eine gute Abriebfestigkeit besitzen.
Zusätzlich zu dem Fehlen einer Sprenkelung und zu der guten Abriebfestigkeit haben die erfindungsgemäßen Schichtstoffe eine extrem klare Oberflächenschicht, so daß kein Verlust an dekorativer Wirksamkeit durch die Deckschicht eintritt. Außerdem ist die Fleckenbeständigkeit sehr gut, und die Beständigkeit gegen chemischen Angriff ist besser als bei bekannten Schichtstoffen mit Cellulosefasern in der Deckschicht.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Abriebfester Zierschichtstoff, bestehend aus einer Kernschicht, einer Dekorschicht und einer Deckschicht aus einem hitzehärtbaren Harz, Kieselsäure und einem Cellulosematerial mit einem Brechungsindex nahe dem des gehärteten hitzehärtbaren Harzes, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht als Cellulose-· material 10 bis 50 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile des hitzehärtbaren Harzes mikrokristalline Cellulose enthält, die durch stark saure Hydrolyse und Entfernung der amorphen Bestandteile aus Cellulose gewonnen worden ist.
DE19651544966 1964-03-26 1965-03-19 Abriebfester zierschichtstoff Pending DE1544966B1 (de)

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