DE1808079A1 - Durchsichtiger UEberzug und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

• Durchsichtiger Überzug und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft einen durchaichtigen ueberzug für dekorative Schichtstoffe, der billig hergestellt werden kann.
• Dekorative Schichtstoffe werden häufig als Oberflächen von Esstischen, Schaltern, Ladentischen, Schanktischen und dergl.
• verwendet. Sie bestehen in der Regel aus einem Kern, einer mit einem Muster oder einer Zeichnung imprägnierten Schicht und einem durchsichtigen obersug. Der Kern gibt dem Schichtstoff die erforderliche Steifheit. Die imprägnierte Schicht gibt das gewünschte dekorative Muster. Der durchsichtige -Uterzug -dient zum Schutz der darunter liegenden Schicht, ohne dass hierbei seine dekorative Wirkung beeinträchtigt werden soll.
• Es ist bekannt, Schutzüberzüge für dekorative Oberflächen aus verschiedenen Stoffen herzustellen, z.3. aus Kunstharzen, wie Amino-Triazin-Kunstharzen, Melamin-Formaldehyd-Kunstharzen, Polyallylestern wie Diallylphthalat und dergleichen. Aus solchen Stoffen hergestellte Überzüge lassen sich aber leicht zerkratzen, sie springen und verfärben sich. Es ist ferner bekannt, zur Überwindung einiger dieser Schwierigkeiten ein dünnes Blatt aus Zellulosefasern mit dem Harz su tränken und hierdurch eine Überzugsschicht zu schaffen, die hart und durchsichtig ist. In vielen Fällen genügen aber diese Überzüge nicht, weil sie trübe oder milchig sind. Man hat deshalb auch schon als Zellulosefasern synthetische Zellulosefasern wie Rayon verwendet. Derartige Überzüge sind aber verhältnismässig teuer.
• Zur Herstellung biligerer t;berzüge ist es deshalb notwendig, natürliche Zellulosefasern zu verwenden. Übereugapapier aus natürlichen Zellulosefasern, die mit verschiedenen Harzen imprägniert sind, genügen aber nicht, da sie ungleichmässig durchsichtig sind.
• Die Erfindung betrifft einen durchsichtigen Uberzug für dekorative Schichtstoffe aus pflanzlichen Fasern und einem Kunstharz. Der Überzug ist dadurch gekennzeichnet, dass die pflanzlichen Fasern aus mercerisierten Fasern bestehen.
• Vorzugsweise enthalten die oberzUge nach der Erfindung 40 bis 95 % Kunstharz. Hierbei kann man mit besonders gutem Erfolge als Kunstharz ein Melamin-Formaldehydharz verwenden.
• Es lassen sich auch Pflanzenfasern aus mercerisiertem Solzzellstoff verwenden.
• Die Erfindung betrifft'ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Überzuges. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die mercerisierten Pflanzenfasern mit dem Kunstharz tränkt und das getränkte Gemisch auf den Schicht stoff aufbringt. Hierbei verwendet man vorzugsweise eine, solche Menge Kunstharz, dass das Gemisch keine eingeschlossene Luft enthält.
• Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrene besteht darin, dass man die mit dem Kunstharz getränkten Pflanzenfasern zu einer Folie formt und diese dann auf den Schicht, stoff aufbringt.
• Die erindungsgemässen ueberzüge sind in unerwartetem Ausmass sehr durchsichtig, sehr fest und sind billiger herzustellen als die bekannten unter Verwendung von teurerem Material hergestellten Überzüge.
• Als Ausgangsmaterial können verschiedene zellulosehaltige Fasern verwendet werden, z*B. Holzfasern, Baumwolle, Hanf, Bambusfasern oder dergleichen. Diese Fasern werden in der üblichen Weise mercarisiert, d.h. bei mässiger Temperatur eine bestimmte Zeitlang mit einer alkalischen Lösung behan delt, worauf das überschüssige Alkali durch Neutralisation und Auswaschen oder durch eine andere Behandlung entfernt wird. Hierbei quellen die Fasern, werden stärker absorbtionsfähig und nehmen eine gekräuselte Form an. Die Kristallstruktur geht hierbei von Zellulose I in Zellulose II über. Durch mikroskopische Prüfung, durch Röntgenstrahlen oder durch Eintauchen der Fasern in eine Lösung von Methylellau und Natriumcarbonat kann festgestellt werden, ob es sich um eine mercerisierte Zellulosefaser handelt.
• Die errindungsgemässen Überzüge können aus Zellulosefasern hergestellt sein, die unter Verwendung eines weiten Bereiches von Bedingungen, wie Zeit, Temperatur und Konzentration, gewonnen sind. Solche Mercerisierverfahren sind beispielsweise in den USA-Patentschriften Nr. 1 999059, 2 oo8 142 und 2 083 575 beschrieben. Aus wirtschaftlichen Gründen zieht man die Verwendung von Natrium- oder Kaliumhydroxyd zum Mercerisieren vor.
• Die mercerioterten Zellulosefasern können mit verschiedenen Mengen von Kunstharzen verwendet werden. Hierzu gehören beispielsweise Amino-Triazin-Aldehyd-Harze wie Melamin-Formal dehyd-Harz, die beispielsweise in den USA-Patentschriften lir. 2 197 357 und Nr. 2 260 239 beschrieben sind, ferner Alkylmethacrylate, wie Methyl-,Äthyl-, Propyl-Methacrylat, weitere Polymere der Acrylsäure, Diallylphthalat, Homopolymere und Copolymere von ungesättigten Triazinen, Homopolymere und Copolymere von Polyallylestern, Harnstoff-Aldehyd-Harze, Phenol-Formaldehyd-Harze, Copolymere von ungesättigten Alkydharzen mit Verbindungen, die mit ihnen copolymerisierbar sind, und dergleichen.
• Die getrockneten Uberzugsschichten können verschiedene Mengen von Kunstharz enthalten, in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften. In Jedem Falle muss aber das Harz in solchen Mengen zugegen sein, dass es in den Zwischenräumen zwischen den Fasern die-gesamte Luft verdrängt hat.
• Bei ueberzügen, die eine besondere Festigkeit und Härte habessollen, ist es im allgemeinen zweckmässig, den Harzgehalt bei etwa 50 bis 65 Gew.- zu halten. Da aber die Erfindung im wesentlichen eine Verbesserung der optischen Eigenschaften bezweckt, so soll sie nicht auf die angegebenen Mengen von 50 bis 65 % Harz beschränkt bleiben. In manchen Fällen ist es auch möglich, andere Harzmengen zu verwenden, z*B. Mengen von etwa 40 bis etwa 95 Gew.-.
• Man kann das Harz vor der Herstellung eines Blattes einarbeiten. Vorzugsweise ist ee aber zweckmässig, zunächst ein Blatt aus den mercerisierten Zellulosefasern herzustellen und dieses dann mit dem Harz in der gewünschten Menge zu tränken. Das kann nach üblichen Verfahreh geschehen unter Verwendung einer Lösung durch Aufspritzen, durch Walzen, durch Rakelmesser oder dergleichen.
• Das als Überzug dienende getränkte Blatt sollte vorzugsweise eine Dicke von 50 - 100 Mikron haben.
• Die Durchsichtigkeit eines solchen Überzuges kann durch ein Verfahren gemessen werden, wobei das Aussehen eines unter dem Überzug befindlichen Gegenstandes, der mit schwarzer Farbe imprägniert ist, gemessen wird. Je besser die Durch sichtigkeit des Überzuges ist, desto schwärzer erscheint die darunter liegende Schicht. Hierbei teilt man den Eindruck in 6 Stufen ein, Wobei die Stufe Nr. 1 einem milchigen Aussehen entspricht, und die Stufe Nr. 6 besonders schwarz erscheint. Bei diesem Messverfahren hat ein Uberzug mit natürlichen nicht merce.risierten Zellulosefasern eine Durchsichtigkeit von etwa 3,0. Ein Ueberzug, der 60 ß Payqn, 25 ß Alphazellstoff und 14 % Kraftzellstoff enthält, hat eine Durchsichtigkeit von etwa 5,o,. Entsprechende Überzüge mit mercerisierten Zellulosefasern haben Burchsichtigkeiten von 5,0 bis 6,0, woraus hervorgeht, dass die Durchsichtigkeit bei geringeren Kosten besser ist, als bei den bekannten tn)erzügen.
• Die nachstehenden Beispiele erläutern beispielsweise einige Ausführungsformen der Erfindung.
• Beispiel 1 Ein hochgebleichter Kraftzellstoff aus Weichholz wurde mercerisiert durch zehnminütiges Eintauchen bei Raumtemperatur in eine 15 %ige wässrige Lösung von Natriumhydroxyd. Dann wurde die Flüssigkeit abgezogen und der Zellstoff, bis einem neutralen pH-Wert gewaschen, worauf er bis zu etwa 600 $2 geschlagen wurde. Aus diesem Zellstoff wurde auf einer Papiermaschine ein Papierblatt hergestellt, das ein Gewicht von etwa Sog/m2 (30 lb/3ooo ft2) hatte. Das Papier wurde mit einer 50 Eigen wässrigen Lösung eines Melamin-Formaldehyd-Harzes getränkt, trocken gewischt und bei 1350C in einem Ofen vorgehärtet. Das Abwischen und die Vorhärtungszeit wurden so geregelt, dass die Überzugsschicht in trockenem Zustande einen Gehalt von 60 bis 65 % Harz hatte.
• Die so hergestellte Schicht wurde 20 Minuten lang auf einen Schichtstoff aufgepresst, der einen siebenschichtigen Kern mit Phenol-Formaldehyd-Harz und eine schwarze dekorative Schicht mit einem Melamin-Formaldehyd-Harz enthielt. Gepresst wurde mit einer Auflage aus poliertem rostfreiem Stahl bei einem Druck von loo kg/cm2 und bei einer Temperatur von 145°C.
• Die Überzugsschicht hatte eine Durchsichtigkeit von 5,5 und war sehr kratzfest.
• Beispiel II Ein Papier wurde aus Alphazellstoff aus Welchholz so hergestellt und geprüft, wie es im Beispiel I beschrieben ist.
• Der Zellstoff wurde in üblicher Weise durch Behandeln eines normalen Holzzellstoff# mit einer heissen alkalischen Lösung zur Entfernung von Zellulosen mit niederem Molekulargewicht hergestellt. Überzüge ans einem derartigen Zell stoff vergilben nicht. Indessen war die Behandlung mit der alkalischen Lösung nicht genügend, um den Zellstoff zu mercerisieren. Die Durchsichtigkeit dieses Überzuges lag bei 3,0.
• Wenn man aber den so vorbehandelten Alphazellstoff 1o Minuten lang bei 1300 in eine 11%ige Lösung von imatriumhydroxyd eintauchte und ihn dann weiter verarbeitete, so hatte der ueberzug eine Durchsichtigkeit von 5,5.
• Beispiel III Ein hochgebleichter Kraftzellstoff aus Weichholz wurde mercerisiert durch 10 minütiges Behandeln bei 2200 mit einer 20%igen wässrigen Lösung von Kaliumhydroxyd. Der so mercerisierte Zellstoff wurde zu Blättern geformt, mit Kunstharz imprägniert und so geprüft, wie im Beispiel I beschrieben worden ist. Indessen wurde in diesem Fall 17 Minuten lang bei einer Temperatur von 130°C aufgepresst. Die Durchsichtigkeit hatte einen Wert von 5,o.
• Beispiel IV Ein hochgebleichter Kraftzellstoff aus Weichholz wurde 1o Minuten lang bei 200 mit einer 45,7 %igen wäsSrigen Lösung von Natriumhydroxyd mercerisiert. Der so behandelte Zellstoff wurde ausgewaschen, mit verdünnter Essigsäure neutralisiert, zu Blättern geformt, und wie im Beispiel 1 beschrieben, mit Kunstharz getränkt. Der Überzug wurde so hergestellt und geprüft, wie ee im Beispiel III beschrieben ist. Die Durchsichtigkeit hatte einen Wert von 6,o.
• Beispiel IV Dieses Beispiel wurde durchgeführt, um die Brauchbarkeit anderer Harze zu zeigen. Hierbei wurden zwei Blätter verwendet.
• Das eine enthielt nicht mercerisierten natürlichen Zellstoff, das andere bestand aus demselben hochgebleichten Kraftzellstoff aus Weichholz, der mit einer wässrigen Lösung von Natriumhydroxyd mercerisiert war. Beide Blätter wurden dann mit einem Acrylharz (Rhoplex AC-201 von Rohm & Haas) getränkt. Nach dem Tränken entsprechend dem Beispiel I wurden die Blätter aufgepresst auf eine schwarze dekorative Unterlage, während 15 Minuten bei 150°C und unter einem Druck von 70 kg/cm2. Die Durchsichtigkeit dieser beiden Blätter wurde gemessen mit einem Hunter Lab Refleotometer. Ein geringer Weissgrad bedeutet eine verbesserte Durchsichtigkeit. In diesem Falle hatte der Uberzug aus mercerisiertem Zellstoff einen Hunter-Weissgrad von 4,4, während der Überzug aus mercerisiertem Zellstoff einen Weissgrad von 5,3 hatte. Auch hierbei ist also ein bedeutender Fortschritt festzustellen, wenn er auch geringer ist,als bei Verwendung eines Melamin-Bormaldehyd-Harzes.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Durchsichtiger Überug für dekorative Schichtstoffe aus pflanzlichen Fasern und einem Kunstharz, dadurch gekennzeichnet, dass die pflanzlichen Fasern aus mercerisierten Fasern bestehen.

2. Uberzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er 40 bis 95 5' Kunstharz enthält.

3. Überzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunstharz ein Melamin-Pormaldehyd-Harz ist.

4. Überzug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzenfasern mercerisierter Holzzellstoff sind.

5. Verfahren zur Herstellung eines Überzuges nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die mercerisierten Pflanzenfasern mit dem Kunstharz tränkt und das getränkte Gemisch auf den Schichtstoff aufbringt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die mercerisierten Pflanzenfasern mit einer solchen Menge Kunstharz tränkt, dass das Gemisch keine eingeschlossene Luft enthält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die mit dem Kunstharz getränkten Pflanzenfasern zu einer Folie formt und diese dann auf den Schichtstoff aufbringt.

8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die mercerisierten Pflanzenfasern zu einem Blatt formt, dieses mit dem Kunstharz tränkt und dann auf den Schichtstoff aufpresst.