DE2553906A1

DE2553906A1 - Dekorative hochdruckschichtstoffe und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2553906A1
Application number: DE19752553906
Authority: DE
Inventors: Herbert I Scher; Israel S Ungar; Delbert A Williams
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1974-12-02
Filing date: 1975-12-01
Publication date: 1976-08-12
Also published as: JPS5191303A; US4092199A; JPS5622701B2; US4154882A; FR2293312A1; FR2293312B1; IT1051013B; DE7538218U; CA1125645A; GB1510810A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPr DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE 25539ÜD

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 0245

Anwalt aalet e 26 598 _t

Be/Eo *

Exxon Research and Engineering Company, Linden, Hew Jersey / USA

"Dekorative Hoehdruckschiehtstoffe und Verfahren

zu ihrer Herstellung"

Die vorliegende Erfindung "betrifft dekorative Hochdruckschichtstoffe und im besonderen dekorative Hochdruckschichtstoffe mit aufeinander abgestimmter Farbe und Prägung, die sich in genauer Deckung befinden, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Schichtstoffe.

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Die Herstellung von Hochdruck-Schichtstoffen ist allgemein bekannt und wird seit vielen Jahren durchgeführt. Im allgemeinen beinhalten Verfahren zur Herstellung solcher Schicht stoffe die Verwendung von mit Phenol—(ά.h. Phenol—formaldehyd)harz imprägnierten Papierkern- oder Innenlagen und mit Melamin-(dh. Melamin-formaldehyd)-harz gebildeten dekorativen Abdecklagen ("overlays") und man preßt dann die gestapelten harzimprägnierten lagen unter Wärme bei etwa 11.0 - 150C und einem Druck von etwa 56 - 112 kg/cm , bis die Harze hitzegehärtet sind, wodurch man ein extrem hartes Material mit attraktiver und dauerhafter Ober flächenbeschaff enheit erhält, das als "Hochdruck—Schichtstoff^rf den HEMA-Standardbestimmungen entspricht. Diese Hochdruck-Schichtstoffe haben seit vielen. Jahren als Ladentisch- oder Theken— und Tischbeläge, als Arbeitsflächen für Bäder und Küchen, als Oberflächenmaterial für Möbel und Kunsttischlereiprodukten, als Wandtäfelunten und für Trennwände, Türen, usw. Verwendung gefunden.

Die meisten, für allgemeine Zwecke, hergestellten dekorativen Hochdruck—Schichtstoffe mit einer Stärke von etwa' 1,6 mm^sind gebildet aus einem Gefüge, das umfaßt·: Eine Ober- öder Abdeckschicht aus ef-Cellulosepapier mit einem Ries-Creäm)gewic-h* von ca. 9 kg, das imprägniert ist mit ' einer teilgehärteten Wasserlösung von Melamin-formaldehydkondensat',, eine Drucklage oder -schicht, die unmittelbar darunter liegt, normalerweise ebenso aus einem oc-Cellu—

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losepapier, das mit Pigment gefüllt ist, mit oder ohne dekorativem Druck auf der Oberfläche mit einem Riesgewicht von 22,6 - 56,7 kg und ebenso imprägniert mit einem teilgehärteten Aminoharzkondensat, wobei gewöhnlich das gleiche I£elaminharz wie in der Abdecklage verwendet wird; und darunter eine Mehrzahl von (z.B. sechs) Kern- oder Innenlagen oder -schichten, die normalerweise aus einem Kraftpapier mit einem Riesgewicht von 45 - 59 kg gebildet sind, das mit einem wasser- oder alkohollöslichen teilgehärteten Phenolharzkondensat imprägniert ist. Alle derart teilgehärteten Harzkondensate werden als in der "B-Stufe" befindlich bezeichnet; in dieser Stufe sind sie thermoplastisch und können unter Wärme und Druck fließen während der bei großer 7/ärme und Hochdruck durchgeführten Schichtstoffherstellung (Laminierung).

Die oben beschriebene Anordnung wird wiederholt, Rückenzu-Rücken mit einer Trennvorrichtung- bzw. -platte, wobei jeweils zwei Schichtstoffe durch eine Preßprägeplatte getrennt sind, bis ein "Buch", das typischerweise 10 Anordnungen aufweist, erhalten ist. Dieses Buch gibt man in eine Hochdruckpresse und härtet die Schichtstoffe unter den oben angegebenen Wärme- und Druckbedingungen. Während des Preßzyklus fließen die Harze und werden gehärtet, wodurch die einzelnen Lagen konsolidiert werden und ein insich geschlossenes und nicht schmelzbares vernetztes Produkt bilden. Nach der Härtung

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wird das Buch aus der Presse entfernt und die Schichtstoffe getrennt, zugeschnitten und ihre Rücken- oder Bodenoberflächen abgesandet, um ihre Haftung für das nachfolgende Verleimen auf verschiedene Substrate zu verbessern.

Früher wurden im allgemeinen nur Schichtstoffe mit glänzenden Oberflächen hergestellt (d<,h. es wurden polierte Formoberflächen verwendet), obgleich auch schon "Versuche vorgenommen wurden, Schichtstoffe mit etwas leichten Oberflächenunregelmäßigkeiten herzustellen, um diesen Satin- oder Strukturoberflächenbeschaffenheit zu verleihen. Ueuerdings besteht ein zunehmender Bedarf an verschiedenen Arten von irregulären Oberflächen, die von relativ flachen Vertiefungen, wie strukturierten (z.B. Satin-, matten oder Halbglanz) oberflächen bis zur relativ tief-"plastischen" oder geprägten Oberflächen reichen, die eine bemerkenswert dreidimensionale Wirkung haben, wie Holzmaserung, Leder, Schiefer, abstrakte Muster, künstlerisch beschaffene Designs, usw. Im besonderen wurde es mit der Verteuerung der natürlichen Produkte wünschenswert, tief-plastische Hochdrucklaminate herzustellen, die natürliche Materialien wie Holz, Leder und Schiefer simulieren.

Zur Zeit werden dekorative Hochdruck-Schichtstoffe, die den ITEMA-Standardbedingungen entsprechen, mit glatten glänzenden Oberflächen, mit Strukturoberflächen oder mit tiefplastischen oder geprägten Oberflächen hergestellt. Im

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letzteren Falle wird eine strukturierte Oberfläche gewöhnlich auf die geprägte Oberfläche aufgetragen und diese strukturierte Oberflächen werden normalerweise dadurch erhalten, daß man eine Bntformungs-, Freigabe- oder Trennmembrane oder -platte bekannter Art verwendet, die man während dem Laminieren zwischen der obersten Oberfläche der äußersten Schichtstoffe und der Verformungsplatte einbringt. Zur Herstellung von tief-geprägten Oberflächen, die natürliche Produkte wie Schiefer, Leder oder Holz simulieren, ist es besonders wünschenswert, daß die strukturierten Oberflächen auf die Yorderflache des simulierten Produkts aufgesetzt sind, weil dadurch ein weicheres und natürlich erscheinenderes Produkt gebildet wird.

Zur Herstellung von tief-geprägten oder plastischen Oberflächen mit liefenabweichungen der Oberfläche, die so groß wie 0,177 mm sind und die natürliche Produkte, v/ie Schiefer, Leder, Holz und dergleichen nachahmen, war es im allgemeinen erforderlich, entweder extrem teure geätzte Stahloder aus rostfreiem. Stahl hergestellte Laminierf ormplatt en oder auch hitzegehärtete Preßplattenwerkzeuge, wie sie in den US-Patentschriften 5.303.081 und 3.311.520 beschrieben sind, zu verwenden. Während man durch die "Verwendung solcher Preßwerkzeuge die notwendigen Prägungen erhält, müssen viele nachgeahmte natürlichen Produkte, wie· Holzmaserung, eine geeignete Farbe in Deckung,' d.h. mit erhaben ausgebildeten oder tief-geprägten Oberflächen aufweisen.Üngünsti-

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gerweise hat slcli das Problem der Einpassung- oder Deckungsgleichheit von Farbe und Prägung als sehr schwierig erwiesen, wobei die herkömmlichen Registrierverfahren, wie sie in der Brudfcindustrie auf einer gleich bleibenden Grundlage Verwendung finden, zur Herstellung von Hochdruck-Schichtstoffen, unzuverlässig und weiterhin extrem teuer sind, da sie oftmals komplizierte elektronische Abfühlvorrichtungen erforderlich machen.

Weitere Verfahren zur Herstellung von Schichtstoffen mit aufeinanderabgestimmter Farbe und Struktur verwenden den "Valley"-Druck, nämlich den Farbauftrag auf die hohen Teile einer gravierten Platte und das Binpreßen in das Harz während der Härtung. Dieses Verfahren ist wegen der mechanischen Justierung einer Prägewalze oder -platte mit einer Druckvorrichtung schwierig in der Produktion durchzuführen und/oder liefert nicht immer ein einheitliches Produkt. Weiterhin können die Druckfarben mit dem Basisharz unverträglich öein oder sie sind nicht so dauerhaft wie das Basisharz,, wobei in diesem Falle das Produkt den NEMA-Standardbestίmmungen nicht entsprechen kann.

In den letzten Jahre wurde eine Anzahl weiterer Verfahren entwickelt, um die Probleme der Deckungsgleichheit von Farbe und"Prägung bei der Herstellung von tief-geprägten oder plastischen Hochdruck-Schichtstoffen zu lösen. Einige dieser Verfahren haben sich zur Herstellung bestimmter spezifischer Strukturformen als wertvoll erwiesen, siehe

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beispielsweise US-Patentschriften 3.700.537 und 3.698.978. Andere, neuere Verfahren sind vielseitiger im Hinblick auf die Formgebung des Produkts, siehe beispielsweise US-Patentschriften 3.814.647, 3.732.137, 3.802.947 und 3.661.672, wobei jedoch einige dieser neueren Verfahren nicht voll befriedigend sind, weil sie Spezialmaterialien erforderlich machen und/oder schwierig erfolgreich durchzuführen sind im Hinblick darauf, daß die Produkte mitunter nicht übereinstimmend sind oder die Herstellung teurer ist als dies erwünscht ist.

Demgemäß sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung einheitliche dekorative Hochdruck-Schichtstoffe von hoher Qualität mit aufeinander eingepaßter, d.h. justierter Parbe und Prägung in unterschiedlichen Flächen, besonders für melierte, gemaserte oder marmorierte unregelmäßige Muster, wobei sie natürliche Produkte einschl. Leder usw. nachahmen und die Schichtstoffe in einfacher und billiger Weise herzustellen sind.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind dekorative Hochdruck-Schichtstoffe mit so aufeinander eingepaßter Farbe und Struktur, daß die Oberfläche des Schichtstoffs eine hohe, den Forderungen der NEMA-StandardVorschriften entsprechende Haltbarkeit aufweist und bei denen eine genaue Einpassung von Farbe und Prägung sichergestellt ist.

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In der vorliegenden, in beispielhafter Weise beschriebenen Anmeldung dieser Erfindung, ist ein Verfahren beschrieben, bei dem man anstelle der herkömmlichen Abdecklage eine leichtgewichtige Abdecklage verwendet, die man mit Melaminharz, das fein gemahlenes Pigment enthält, imprägniert, wobei die Menge des Pigments eine Punktion der Färb- und Deckkraft des ausgewählten Pigments ist. Das Pigment befindet sich in dem Harz und wird nicht wesentlich in die Papierfasern imprägniert noch von der Cellulose fixiert. Der Harzgehalt, der flüchtige Gehalt und der Fließgrad werden so ausgewählt, daß während dem Pressen der größte Teil des Harzes und des Pigments seitlich von den Hochdruckflächen zu den Niederdruckflächen fließt. Das erhaltene Produkt hat eine aufeinander eingepaßte Prägung und Färbung, wobei das Pigment der Abdecklage in den erhaben ausgearbeiteten Flächen konzentriert wird und die Drucklage durch die tief-geprägten Flächen zu sehen ist.

Um diese Ziele und die oben angegebenen sowie weitere neue und brauchbare Gegenstände, wie dies nachfolgend noch dargestellt wird, zu erreichen, verwendet die Erfindung als neuartigen Gegenstand im wesentlichen die Konstruktion, Kombination und Anordnung verschiedener nachfolgend beschriebener Teile, die in beispielhafter Form zur Erläuterung dieser Erfindung in den begleitenden Zeichnungen aufgezeigt sind, und in denen Fig. 1 schematisch die Bildung eines Hochdruck-Schichtstoffs nach der vorliegenden Erfin-

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dung und Fig. 2 einen schematischen Querschnitt eines Teils eines Schichtstoffs nach der vorliegenden Erfindung zeigt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 erkennt man eine Anordnung zur Herstellung eines erhaben ausgebildeten dekorativen Hochdruck-Schichtstoffs, bei dem die erhabenen Flächen eine von den tief-liegenden oder geprägten Flächen unterschiedliche Farbe haben. Vom Boden her gesehen erkennt man die herkömmliche Bodenpreßplatte 10 mit einer flachen Oberfläche ohne Oberflächenbehandlung, die herkömmliche Vielzahl von phenolharzimprägnierten Papierkernlagen oder -bogen 12, eine in herkömmlicherweise aminoharzimprägnierte gefärbte Drucklage 14, eine Abdecklage 16, eine herkömmliche Freigebe- oder Sntformungslage 13 und die skulpturierte bsv/. gravierte oder erhaben ausgearbeitete Preßprägeplatte 20.

Die Abdeckla^e 16 unterscheidet sich von der melaminharzimprägnierten «-Cellulosopapier-imprägnierten Abdecklage, die normalerweise in einer.: Hochdruck-Schicht st off aufbau- oder -anordnung verwendet wird,dadurch, daß sie mit einem undurchsichtig (opak)-machenden Pigment, das in einem herkömmlichen Kelaminharz enthalten ist, imprägniert ist. Die Kombination von Melaminharz und Figment erfolgt in der '/eis«, daß während des Preßverfahrens der größte 'Teil des Er.rzes und das Pigment meitlich durch die Abdecklage von den Hochdruckflachen

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zu den Niederdruckflachen so wandern kann, daß bei dem Endschichtstoff die vertieften Stellen in der Abdecklage relativ pigmentfrei sind, so daß die darunterliegende Drucklage sichtbar wird, während in den erhaben ausgebildeten Flächen das Pigment relativ konzentriert sein wird, so daß die darunterliegende Drucklage maskiert wird.

Die leichtgewichtige Abdecklage 16 wird in normaler Weise hergestellt, ausgenommen, daß ein fein verteiltes, undurchsichtig machendes Pigment mit dem Melaminharz verwendet wird. Es wird daher das leichtgewichtige <£-Cellulosepapier mit dem Melaminharz, daß das ausgewählte Pigment enthält, imprägniert. Jedoch wird das Pigment nicht in einem bedeutenden Ausmaß eingebettet und es wird nicht von der Cellulose des Papiers gebunden. Die Pigmentmenge in dem Melaminharz ist eine Punktion der Färb- und Deckkraft des ausgewählten Pigments, obgleich das Pigment typischerweise in einer Menge von 0,5 bis 10 G-ew.7°, bezogen auf die harzimprägnierte Lösung verwendet,werden kann.

Torzugsweise werden die Pigmente in V/asser vordispergiert, weil dadurch das Mahlen oder Zerreiben zusammen mit dem Harz wegfällt, wobei diese Verfahren die Neigung haben, die Harzhärtung in einer unerwünschten V/eise vorzuverlegen. Nach Yordispergieren der Pigmente in Y/asser mischt man die Dispersion mit dem Normaltyp Melaminharzlösung, z.B. einem 10-90-Gremisch von Isopropylalkohol und Wasser, dem normale Adjuvantien zugegeben sind. Es werden die normalen Impräg-

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nierungsverfahren verwendet, wozu man das -Cellulosepapier durch die Harzlösung, die das dispergierte Pigment enthält, leitet, um das Papier zu sättigen und dann die überschüssige Flüssigkeit von der Oberfläche des Papiers abwischt und dieses zuletzt in einem Ofen bei 120 - 175°C trocknet.

Um die Ziele des seitlichen Flusses des Harzes und Pigments während dem Druckverfahren zu erzielen, wird es normalerweise bevorzugt, daß der Harzgehalt in der trockenen Abdecklage 65 - 70 fo, der Gehalt der flüchtigen Bestandteile 6 - 10 fo und der Fließgrad 7 - 35 1<> beträgt (das Fließen wird dadurch gemessen, daß man 12 imprägnierte Papierscheiben mit einem Durchmesser von 41,2 mm imprägniert, sie bei 150 C und 70 kg/cm ein Laminat bilden, den Wulst am Außenrand entfernt und den Gewichtsverlist wie folgt errechnet: Fließgrad = Gewichtsverlust χ 100/Ausgangsgewicht). Höhere Fließgrade führen zu einer unerwünschten srößeren Transparent in den tief-geprägten Teilen des Schichtstoffs, so daß eine unerwünscht hohe Durchsicht der darunterliegenden Drucklage eintritt; tritt kein ausreichendes Fließen ein, so ist das Ergebnis ebenso unerwünscht, da kein ausreichender Kontrast geschaffen wird. Es wird demgemäß bevorzugt, daß der Fließgrad 7 - 15 °/° beträgt, weil dadurch die zufriedenstellendsten Ergebnisse erzielt werden.

Es wurde festgestellt, daß der Fließgrad kritisch ist, obgleich der für den Erfolg erforderliche Fließgrad ebenso

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abhängig ist von der Tiefe der eingeprägten Elemente der Preßprägeplatte, so daß bei größerer Tiefe der eingeprägten Teile der Prägeplatte der Fließgrad geringer sein kann, während bei flacheren eingeprägten Teilen der Prägeplatte der Fließgrad größer sein muß. Wenn der Fließgrad zu gering ist, sieht man die Druckplattenfarbe nicht durch, und wenn der Fließgrad zu hoch ist, fließt der größte Teil der Farbe weg und die Farbe wird vermischt.

Durch Erhöhen des Harz- und/oder flüchtigen Gehalts wird der Fließgrad erhöht. Wenn der flüchtige Gehalt zu hoch ist, tritt ein überhöhter Fluß ein und die Oberfläche kann "auslaufen", was einen zu geringen Harzgehalt in den tiefgeprägten Teilen zur Folge hat und man erhält dadurch ein nicht zufriedenstellendes Produkt, bei dem die tief-geprägten Teile trocken und nicht zufriedenstellend hart und widerstandsfähig sind. Den Fließgrad reguliert man durch eine Kombination von Harzgehalt, flüchtigem Gehalt und durch die Temperatur bei der das Papier getrocknet wird. Dem Fachmann wird es möglich sein, aus' der Kenntnis der Sache heraus einen Fließ grad im Bereich von 7 - 35 f» einzustellen.

Hinsichtlich der Beschaffenheit der skulpturierten Preßprägeplatte 20 ist zu bemerken, daß jede derartige Platte verwendet werden kann. Beispielsweise kann eine teure, maschinell bearbeitete oder geätzte Stahl- oder rostfreie Stahlplatte oder es kann eine geformte Platte, derart wie

sie in den US-Patentschriften 2.606.855, 5.303.081 oder 3.311.520 beschrieben sind, verwendet werden. Es kann aber auch eine dünne, erhaben ausgeprägte, imprägnierte Trennplatte mit einer nicht klebenden Oberfläche entsprechend der Patentschrift 3.674.619 als erhaben ausgearbeitete Oberfläche verwendet werden, wobei in diesem Fall die Entformungslage 18 zusammen mit der skulpturierten Druckprägeplatte 20 eine flache Preßplatte entsprechend der Beschaffenheit der Preßprägeplatte 10 ersetzt werden kann, um die dünne geprägte imprägnierte Trennlage zu stützen. Man kann weiterhin einen strukturierten Film entsprechend der US-Patentschrift 3.761.338 verwenden.

In den Fällen, wo eine öSntformungs- oder Freigabelage 18 verwendet wird, kann eine solche aus den im Handel erhältlichen lagen ausgewählt werden. Diese Entformungslagen haben gewöhnlich die zweifache Funktion, dem Schichtstoff eine strukturierte Oberflächenbehandlung zu verleihen, und weiterhin die Haftung der oberen Oberfläche des Schichtstoffs, d.h. der Abdecklage 16 mit der skulpturierten Preiäprägeplatte 20 zu vermeiden. Von den im Handel erhältlichen Entformungsplatten 18 sind zu erwähnen Aluminiumfolien, Silikonharz oder Silikonöl-behandeltes Papier, ^fI^uillon"-behandeltes Papier, mit Fluorkohlenstoff harz behandeltes Papier, mit Natriumalginat behandeltes Papier, ein Schichtstoff aus Papier-Aluminiumfolie, Pergament oder Pergaminpapierarten, usw. Alle diese Materialien können

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als Entformungslagen 18 verwendet werden solange die nicht haftende Oberfläche der Entformungslage 13 die Abdecklage 16 abdeckt.

Die Drucklage 14 kann eine solche der herkömmlichen Art sein, entweder mit einer Farbe oder mit mehreren Farben. Die Farbe kann auf der oberen Oberfläche oder sie kann innerlich angebracht werden. Wie oben angegeben, wird die Drucklage normalerweise «-Cellulosepapier enthalten, das mit Melaminharz und Farbstoff oder Pigment imprägniert ist, Die Farbe der Drucklage wird nach dem gewünschten Kontrast zu dem in der Abdecklage verwendeten Pigment ausgewählt.

Die Mehrzahl der Kernlagen 12 wird normalerweise Kraftpapier enthalten, das mit Phenolharz, wie allgemein üblich, imprägniert ist. Die Preßprägeplatte 10, die unmittelbar unter den Kernlagen 12 angebracht ist, kann eine einfache Metallplatte sein, wie sie herkömmlicherweise verwendet wird.

Die Anordnung oder Zusammenstellung oder das Verbundmaterial wird unter Verwendung eines normalen Preßzyklus bei 56 - 84 kg/cm² und 126 - 154°C 45 - 90 Minuten gehärtet, wobei die Preßzeit hier unter der Annahme des Beginns und der Beendigung mit einer kalten Presse angegeben wird.

Während dem Pressen schmilzt das Melaminharz, fließt und härtet dann zu einem harten, nicht schmelzbaren Zustand.

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Wenn die Presse geöffnet wird, erhält man eine ansprechende Struktur, wobei das Pigment in den erhaben ausgearbeiteten Flächen konzentriert ist und die Drucklage durch die tief-geprägten Stellen zu sehen ist. Es ist klar, daß das Pigment und der größte Teil des Harzes sich seitwärts von den Hochdruck- zu den Niederdruckflächen bewegen und in dem Produkt verschiedene Mengen der Farbe der Drucklage durchscheint, je nach der Stärke der Abdecklage, wobei die Stärke ihrerseits abhängig ist von dem wechselnden Druck von Punkt-zu-Punkt, der seinerseits abhängig ist von dem Muster der erhaben ausgearbeiteten Preßprägeplatte.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 erkennt man einen kleinen Teil eines Querschnitts eines Schichtstoffs, der nach der vorliegenden Erfindung hergestellt ist. Simulierte, natürliche Produkte, wie Leder und Holz mit melierten oder gemaserten unregelmäßigen Mustern, sind besonders zur Herstellung nach dem vorliegenden Verfahren geeignet. Aus der Fig. 2 ist zu ersehen, daß in dem tief-geprägten Teil die Abdecklage 16 relativ dünn bei 164 und die Druckschicht 14 bei 144 durch den relativ transparenten Teil 164 der Abdecklage 16 zu sehen ist. Im Gegensatz dazu ist bei den erhaben stehenden Teilen,die Abdecklage 16 relativ stark bei den Teilen 162 und das Pigment, das von dem Teil 164 abgewandert ist, relativ dicht, so daß die Drucklage 14 bei dem Teil 142 durch den undurchsichtigen Teil 162 der Abdecklage 16 nicht zu erkennen ist. Zwischen diesen bei-

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den Extremen gibt es graduelle Übergänge.

Das Produkt besteht aus erhaben ausgebildeten und vertieften Flächen durch Pressen gegen die skulpturierte Preßprägeplatte 20. Der erhaltene Schichtstoff hat die Farbe des Pigments in der Abdecklage 16 bei den erhaben ausgebildeten Teilen 162 und bei den vertieften Teilen die Farbe der Drucklage 14, die durch den transparenten Teil 164 der Abdecklage 16 zu sehen ist. Im allgemeinen ist es klar, daß alle Kombinationen von Druckpapierfarbe und Pigmentfarbe in der Abdecklage 16 möglich sind, wobei man einen Hochdruckschichtstoff mit Flächen kontrastierender Farbe und Oberflächengestaltung in genauer gegenseitiger Anpassung bzw. Registrierung erhält.

Das voraus beschriebene Verfahren wird nicht auf Hochdruck-Schichtstoffe eingeschränkt, sondern ist in gleicher Weise anwendbar auf die so bezeichneten Niederdruckpappe, sofern die Oberflächenlagen unmittelbar auf den Pappartikeln aufgebracht werden. .

Die nachfolgenden Beispiele, die der weiteren Erläuterung dienen, offenbaren weiterhin den Gegenstand der Erfindung.

Vergleichsbeispiel 1

Klares cc-Cellulose-Abdeckpapier wurde mit herkömmlichen, nicht pigmentierten Melamin-Formaldehydharzen imprägniert, wodurch man einen Gehalt von 69,7 # Harz, 6,7 Ja flüchtigen

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und 19,4 "/Ό fließenden Bestandteilen erhielt. Drei 3ätae mit jev/eils 12 Proben mit einem Durchmesser von 41,2 nun wurden von dem behandelten Papier geschnitten und bei 149°C und 70 kg/cm 5 Ilinuten gepreßt. Die erhaltenen gehärteten Scheiben hatten klare Ivlelarainharz ausgepreßte Ausv/ulstungen an ihren Kanten.

Vergleichsbeispiel 2

Im Handel erhältliches pigmentiertes cc-Cellulose-Abdecklagenpapier v;urde mit einem regulären, nicht imprägnierten Harz mit einem Gehalt von 69,7 7° Harz, 6,7 ί° flüchtigen und 19,4 p fließenden Bestandteilen imprägniert. Es v/urden drei Sätze zu je 12 Proben geschnitten und wie im Vergleichsbeispiel 1 geprüft. Das an den Kanten v.ilhrend der Laminierung ausgeouetsche Harz war nur leicht gefärbt, voraus sich ergibt, daß der Pigmentfluß aus der iia Handel erhältlichen pigmentierten Abdecklage unbedeutend war.

VerA'leichsbeispiel 3>

!•licht pigmentiertes Abdeckpapier wurde mit pigmentiertem Llelaminharz nach der Formulierung Nr. 1 unten, imprägniert unter Bildung eines Gehalts von 66,2 fo Harz, 5,2 70 flüchtigen und 20,4 io fließenden Bestandteilen. Drei Sätze von 12 Proben v/urden geschnitten und wie im Vergleichsbeispiel 1 angegeben, untersucht. Die erhaltenen Scheiben waren noch dunkelbraun wie das Melaminharz, das an den Kanten der Scheiben ausgequetscht wurde, woraus sich ergibt, daß

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während dem Laminieren, Pigment zusammen mit dem Harzstrom befördert wird. Trotzdem waren die Proben für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ungeeignet, weil kein Kontrast bei Verwendung einer darunterliegenden Drucklage und Verwendung einer geeignet strukturierten Prägeplatte erhalten wurde.

Formulierung ITr. 1

Melaminharz-

Imprägnierungslösung - 100 Gewichtsteile 295 Brown-Pigment - 3»5 Gewicht steile X60 Schwarz-Pigment - 0,7 Gewichtsteile

Die oben erwähnte herkömmliche Melaminharz-imprägnierte Lösung wird dadurch hergestellt, daß man 1068 G.er-ichtsteile Wasser mit 1905 Gewicht steilen 50?fciger Formaldehydlösung und 2320 Gewichtsteilen Melamin mischt} der ρττ-V/ert wird auf 9,2 - 9,4- mit Natriumhydroxid eingestellt. Die Lösung wird auf eine Wassertoleranz von 1:1 abgekocht und es werden 212 Gewichtsteile Methanol zugegeben, um die angegebene herkömmliche Melaminharz-Imprägnierungslösung zu erhalten»

Vergleichsbeispiel 4

Bine nicht pigmentierte Abdecklage der in Vergleichsbeispiel 1 beschriebenen Art wurde mit einem klaren, nicht pigmentierten Melaminharz imprägniert. Es wurde eine Anordnung gebildet, wozu man die angegebene imprägnierte Abdecklage unmittelbar über einer blaßgelben imprägnierten

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Drucklage anbringt. Unter die Drucklage gibt man 6 Kernlagen nach der herkömmlichen Praxis und preßt die Gesamtanordnung unter Verwendung einer Metallfolie zum Abirennen und einer mit Lederstruktur versehenen negativen Platte über der Abdecklage bei 70 kg/cm unter Wärme für 14 Minuten, dabei 6 Minuten bei 146 C und kühlt dann 5 Minuten. Die erhaltene Schichtstoffoberfläche weist die Ledernarbenstruktur der mit Lederstruktur versehenen Laminierprägepreßplatte auf, wobei jedoch die Farbe über die gesamte Oberfläche einheitlich blaßgelb war und nicht das visuelle Aussehen von Leder aufweist.

Vergleichsbeispiel 5

Eine Abdecklage, entsprechend Yergleichsbeispiel 3» wurde gepreßt unter Verwendung der gleichen blaßgelben Drucklage unter der Abdecklage und den gleichen Bedingungen wie im Vergleichsbeispiel 4. Die einzigen Änderungen im Aufbau waren der Ersatz der klaren Abdecklage durch die pigmentierte harzbehandelte Abdecklage und der Ersatz der mit Lederstruktur versehenen negativen Laminier-Prägedruckplatte durch eine flache Stahlplatte. Die Preßbedingungen waren gleiche

Der erhaltene Schichtstoff war dunkelbraun mit gelbem Unterton und es traten keine Änderungen in der Farbe auf, außer einem insgesamt leicht melierten Aussehen als Folge der Papierfaserbildung. Daraus ergibt sich, daß bei Fehlen von Oberflächenveränderungen in der Preßplatte ein nicht

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ausreichender Fluß von pigmentiertem Harz zu den Flächen von niederem Druck und damit keine wirksame Farbänderung als Folge der Verwendung der flachen Platte eintritt.

Beispiel 1

Es wurde eine nicht pigmentierte Abdecklage, die mit pigmentiertem Harz, wie im Vergleichsbeispiel 3 angegeben', behandelt wurde, gepreßt unter Verwendung der gleichen blaßgelben Drucklage, wie sie im Vergleichsbeispiel 4 unter der. Äbdecklage verwendet wurde. Die einzige Änderung' im Aufbau war der Ersatz der klaren Abdeckplatte im Vergleichsbeispiel 4, durch die mit pigmentiertem Harz behandelte Abdecklage. Der einzige Unterschied zwischen diesem Beispiel und dem Vergleichsbeispiel 5 besteht in der Verwendung der mit negativer Ledernarbung versehenen strukturierten Oberfläche der I/aminier-Prägepreßplatte, die nicht im Vergleichsbeispiel 5 verwendet wurde. Die Preßbedihgungen waren die gleichen wie-in den Vergleichsbeispieleh 4 und 5·

Der erhaltene Schichtstoff hatte eine dunkelbraune Farbe in den höchsten Flächen der erhaltenen Lederflächenstruktur in dem Schichtstoff und in den niedersten Flächen, d.h. in den eingetieften bzw. tief-geprägten Teilen war die FarW leicht gelb-rehbraun. Bei den höchsten und niedersten Strükturflachen lag die Farbintensität zwischen den beiden angegebenen Werten. Das Aussehen des Schichtstoffs

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war abwechslungsreich und entsprach genau dem Narbenbild von Leder.

Vergleichsbeispiel 6

Eine klare Abdecklage wurde mit dem pigmentierten Harz der Formulierung Nr. 1, wie in Vergleichsbeispiel 3 angegeben, behandelt, unter Bildung eines G-ehalts an Harz von 68,2 jO, an flüchtigen Materialien von 5,2 >, wobei der Fließgrad des Materials auf 6 "ß> verringert wurde. Es wurde eine Schichtstoffanordnung wie oben im Vergleichsbeispiel 4 hergestellt und diese unter den in Vergleichsbeispiel 4 angegebenen Bedingungen kaschiert.

Der erhaltene Schichtstoff hatte nur sehr geringe Kontraste zwischen den Hoch- und Eiederdruckflachen. Der Schichtstoff war dunkelbraun auf den Spitzen mit einer leichten Abnahme der Farbintensität in den Tiefen. Durch dieses Vergleichsbeispiel ist die annähernd untere Grenze des Fließens zu erkennen, das für die erwünschte Wirkung der vorliegenden Erfindung erforderlich ist.

Beispiel 2

D&s Vergleichsbeispiel 6 wurde wiederholt, ausgenommen daß die klare Abdecklage so mit dem pigmentierten Harz der Formulierung Nr. 1 behandelt wurde, daß der Fließanteil auf 7 ρ erhöht wurde. Die anderen Aufbau- und Preßbedingungen waren die gleichen. Der erhaltene Schichtstoff

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hatte einen guten Kontrast zwischen den erhöhten Spitzen, die dunkelbraun waren und den eingesenkten oder eingeprägten Tiefen, die rehbraun waren} während der Kontrast ausreichend war, waren die Ergebnisse nicht so zufriedenstellend wie die von Beispiel 1.

Vergleichsbeispiel 7

Eine nicht pigmentierte Abdecklage wurde mit der pigmentierten Harzformulierung Nr. 1 behandelt unter Bildung eines Gehalts an Harz von 67,4 /«> an flüchtigen Bestandteilen von 10,2 ρ und an fließenden Bestandteilen von 41 $. Die Aufbau- und Preßbedingungen waren die gleichen wie beim Vergleichsbeispiel 4· Y/ahrend der Farbunterschied der erhöht angebrachten Spitzen und der eingesenkten Tiefen in den erhaltenen Schichtstoffen leicht erkennbar war, wies der Schichtstoff einen Gesamtverlust von Farbintensität auf und es waren die Ergebnisse nicht zufriedenstellend. Dieses Vergleichsbeispiel zeigt die annähernd obere Fließgrenze.

Beispiel 3

Vergleichsbeispiel 7 wurde wiederholt, ausgenommen daß die nicht pigmentierte Abdecklage so mit der pigmentierten Harzformulierung Ur. 1 behandelt wurde, daß man einen Fließgrad von 35 7° anstelle von 41 f° erhielt. Die Aufbau- und Preßbedingungen waren die gleichen wie im Vergleichsbeispiel 4. Der erhaltene Schichtstoff hatte eine aus-

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reichende Färbintensität und der Farbunterschied der Höhen und Tiefer, war wiederum leicht erkennbar.

Vergleichabeispiel 8A

Nicht pigmentiertes «-Cellulose-Abdeckpapier wurde mit der pigmentierten Harzformulierung Nr. 2, wie oben angegeben wurde, so behandelt, daß man einen Harzgehalt von 66,2 $, einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 7 $ und einen Fließgrad von 18 $ erhielt. Der erhaltene Schichtstoff zeigte nur geringe Farbänderung als Folge der hohen Pigmentkonzentrationen.

. Formulierung Nr.	2	Teile
Melaminharz-
Imprägnierte lösung	100	Teil
■ der Formulierung Nr.1		Teile
X6O Schwarz-Pigment	1
295 Braun-Pigment	5
Vergleichsbeispiel 8B

Das Yergleichsbeispiel 8A wurde wiederholt, wobei man die Formulierung Nr. 3 anstelle der Formulierung Nr. 2 verwendete. Es wurde der gleiche Harzgehalt, flüchtige Gehalt und Fiießgrad verwendet und der Aufbau und die Preßbedingungen waren die gleichen wie im Vergleichsbeispiel 4. Wiederum zeigte der erhaltene Schichtstoff nur geringe Farbänderung als Folge der Deckkraft der hohen Pigmentkonzentrationen.

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Formulierung Nr. 3

Melaminharz-

imprägnierte Lösung

der Formulierung Nr.1 - 100 Teile 295 Braun-Pigment - 5 Teile X60 Schwarz-Pigment - 0,5 Teile 142 Gelb-Pigment - 3 Teile

Vergleichsbeispiel 9

Nicht pigmentiertes et-Cellulose-Abdeckpapier wurde mit der Harzformulierung Nr. 4, wie nachfolgend angegeben, behandelt, unter Bildung eines Gehalts ah Harz von 67 i°, eines Gehalts an flüchtigen Bestandteilen von 7 i° und einem Fließgrad von 16,4 $. Wiederum waren die Aufbau- und Preßbedingungen die gleichen wie im Vergleichsbeispiel 4. Jedoch zeigte der erhaltene Schichtstoff nur geringe Farbänderung infolge der geringen Höhe der Pigmentkonzentration,

Formulierung Nr. 4

Melaminharz-

imprägnierte Lösung

der Formulierung Nr. 1 - 100 Teile

142 Gelb-Pigment - 1 Teil

Vergleichsbeispiel 10

Die nicht pigmentierte Abdecklage wurde mit der nachfolgenden Harzformulierung Nr. 5 unter Bildung eines Harzgehalts von 64 'fo, eines Gehalts an flüchtigen Bestandteilen von 6 - 7 fo und eines Fließgrades von 16 γι imprägniert.

Das Pressen und der Aufbau waren die gleichen wie in Ver-

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gleichsbeispiel 4. Die erhaltenen Schicht stoffe wurden hinsichtlich ihrer Farbbeot-lndigkeit n&ch den KBK^-otandardvorschriften untersucht, wobei die Farbänderung mäßig war, woraus zu folgern ist, daJ die farbstoffe der Formulierung Kr. 5 farbbeständig waren. Der Schichtstoff entsprach daher nicht den NSMA-Standardvorschriften und kann demgemäß nicht als "Hochdruck-Schichtstoff", bezeichnet werden. '

Formulierung ITr. 5

I'.'e 1 arainhar ζ -

Imprägnierlösung

der Formulierung Nr. 1 - 1600 Teile ;

2S5 Braun-Pigment - 60 Teile

X60 Schwarz-Pigment - 3 Seile

^elb-L.etonil-Farbstoff - 13 'feile

Gelb-ER-Farbstoff - 3 Teile

Beispiel 4 ..

Beispiel 1 v/urde wiederholt zur Herstellung verschiedener Schichtstoffe. Diese Schichtstoffe, abgepreßt wie in Beispiel 1, unter Verwendung des Aufbaus und der Preßwerte von Vergleichsbeispiel 4 wurden hinsichtlich ihrer Lichtechtheit nach den NEMA-St andardvors ehr if ten geprüft, ils vmrde keine Farbänderung festgestellt und die Ergebnisse v/aren im allgemeinen ausgezeichnet.

Beispiel 5

Sine nicht pigmentierte Abdeckbahn wurde, wie in Vergleichsbeispiel 3 angegeben, behandelt und unter Verwen-

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dung der Bedingungen und des Aufbaus von Vergleichst ei- -^: spiel 4 gepreßt, ausgenommen, daß eine Laminierplatte mit
Rohrstruktur anstelle der Laminierplatte mit Ledernarbung
verwendet wurde. Die Ergebnisse waren ausgezeichnet, wobei die Höhen oder Spitzen des erhaltenen Schichtstoffs
schwarz waren und die tiefen Flächen die Farben der darunterliegenden Drucklage zeigten.

Beispiel 6

Das Beispiel 5 wurde wiederholt, ausgenommen, daß anstelle der mit Rohrstruktur versehenen Laminierplatte eine
Laminierplatte mit gehämmerter Lie tall struktur verwendet
wurde· Wiederum waren die erhaltenen Schichtstoffe in ihrer Qualität ausgezeichnet nit gutem Kontrast zwischen den erhöhten Spitzen und. den eingeprägten Tiefen»

Beispiel 7

Es wurde nochmals das Verfahren von Beispiel 5 wiederholt, dieses Kai unter Verwendung einer Laninierplatte mit KoIzmaserungsstruktur anstelle der Laminierplatte mit Ledernarbung und unter Verwendung einer schwarzen Drucklage_o
Wiederum waren die Ergebnisse ausgezeichnet, wobei die hohen Teile des Schichtstoffs dunkelbraun waren und die tiefen Flächen, d.h. die eingeprägten Teile des künstlichen
Holzes, die schwarze Farbe der darunterliegenden pigmentierten Drucklage zeigten»

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Beispiel 8

Das Beispiel 5 wurde wiederum wiederholt, wobei dieses Mal eine zart gravierte Druckprägeplatte zur Simulierung von Saffianleder verwendet wurde. Der erhaltene Schichtstoff hatte ausgezeichnete Eigenschaften und entsprach in seinem Aussehen (gepunztem) Saffianleder.

Pat ent ansprüche i

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Claims

atentansprüche:

. ,'Verfahren zur Herstellung eines eine Einheit darstellenden dekorativen Schichtstoffs mit aufeinander eingepaßter Farbe und Prägung, dadurch gekennzeichnet, daß man

A) einen Aufbau in Stapelform vornimmt, der vom Boden her enthält:

(1) Rückseitenteile für den dekorativen Schichtstoff

(2) eine mit einem hitzehärtbaren Harz imprägnierte Drucklage aus Fasermaterial, ausgestattet mit einer ersten Farbe,

(3) eine Abele delate aus Fasermaterial, imprägniert ir.it einer hitzehärtbares Harz enthaltenden Imprägnierlösung, in der fein verteilt Pigment einer Kontrastfarbe zur ersten Farbe dispergiert ist, wobei das Pigment im wesentlichen auf den Fasern der Abdecklage zurückgehalten wird, und · ~ ~

(4) eine skulpturierte, d.h. plastisch geprägte Preßprägeplatte mit einer Oberfläche mit hohen und niederen Flächen_r die dazu geeignet sind, in die oberste der Faserschichten eingepreßt zu werden, wobei hohe und niedere Flächen, benachbart auf der Abdecklage, gebildet werden und Mittel, um das Ankleben der skulpturierten Preßprägeplatte an der Abdecklage während.der Schichtstoffherstellung zu vermeiden;

B) auf die oberen und unteren Oberflächen der Anordnung

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6 0 9 8 2 3 / tö=^ . ¹Q,{

"bzw. des Aufbaus ausreichend Wärme und Druck aufbringt, um die Harze unter Bildung eines eine Einheit bildenden geprägten dekorativen Hochdruckschichtstoffs zu härten, v/o durch man

(1) eine Laminatbildung der Faserlagen miteinander insgesamt und mit den Rückenteilen bewirkt,

(2) die skulpturierte Oberfläche der Preßprägeplatte auf die oberste der Faserlagen überträgt, und

(3) einen seitlichen Fluß des hitzehärtbaren Harzes und Pigments an der Abdecklage von den tief-gepragten Teilen der Oberfläche des Schichtstoffs zu den erhöht ausgearbeiteten Teilen des SchichtStoffs so bewirkt, daß die erste Farbe in den tief-eingeprägten Teilen sichtbar ist, und die Kontrastfarbe des fein verteilten Pigments ic den erhöhten Teilen sichtbar ist, und

G) die skulpturierte Preßprägeplatte von der erhaltenen laminierten Anordnung (Verbundmaterial) so abzieht, daß der Schichtstoff Flächen von genau eingepaßter Farbe and Prägung auf v/eist.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, zur Bildung eines dekorativen Hochdruck-Schichtstoffs, dadurch g e Ic e η η 3 e i c h η e t , daß man Rückseitenteile verwendet, die phenolharzimprägnierte Kernlagen enthalten, dn.S man eine Drucklage verwendet, die ein melaminharzimprägniertes ct-Cellulosepapier enthält, und daß man eine Abdecklage verwendet, die melaminharzimprägniertes ot-Cellulosepapier enthält.

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3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß man zur Vermeidung des Anklebens der skulpturierten Preßprägeplatte an die Abdecklage Hittel verwendet, die eine getrennte 3ntformungs- oder Freigabelage beinhalten.

4. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Preßprägeplatte eine dünne, erhaben ausgearbeitete imprägnierte Trennlage mit einer nicht klebenden Oberfläche umfaßt.

5. Verfahren gemäß Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß man in der Stufe B die Anordnung bei etwa 56 - 112 kg/cm bei einer Temperatur von 110 - 155°C preßt.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine oc-Cellulose-Abdecklage verwendet, die einen Melaminharz— gehalt im Bereich von 65 - 70' $, einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 6 - 10 fo und einen Fließgrad von 7 bis 35 °/o aufweist.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß man einen dekorativen Hochdruck-Schichtstoff, der Leder simuliert, bildet, worin die erste Farbe blaßgelb ist und das fein verteilte Pigment Pigmente enthält, die eine dunkelbraune Farbe liefern und

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in einer Lenge von 1 - 5 ^, bezogen auf u;;3 Gev/icht der LlelaminharzimprMgnierungslösung, vorhanden ist.

c. Dekorativer Hochdruck-Schichtstoff mit dem Aussehen und der'Struktur von Leder, gebildet nach dem Verfallen von AkS_xM-UC:! 7, dadurch g e k e η h ζ e i c t η e t, daß er eine Vielzahl von harzimprägnierten Papierlagen enthalt , die miteinander einen Schichtstoff bilden, und der an der obersten Oberfläche erhöhte und vertiefe Flächen aufweist, v/obei die erhöhten Flächen braun und die vertieften Flächen rehbraun-gelb sind, die erhöhten Flächen konzentrierte /inteile an Braunpigment in der Abdecklage aufweisen und die vertieften Teile im wesentlichen frei sind von Sr^unpigment und transparent sind, um die darunterliegende Drueklage mit der dsirunt erliegenden geIb-en Farbe der Drucklage zu zeigen.

9. Dekorativer Hochdruck-Schichtstoff mit eingepaßter Farbe und Prägung, gebildet nach dem Verfahren von Beispiel 2, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Vielzahl von harzimprägnierten Papierlagen enthält, die miteinander einen Schichtstoff bilden und an seiner oberen Oberfläche erhöhte und vertiefte Flächen aufweist, wobei die erhöhten Flächen eine unterschiedliehe Farbe gegenüber den vertieften Flächen aufweisen, die erhöhten Flächen eine erhöhte Konzentration an Pigment der Kontrastfarbe enthalten,um die erhöht ausgearbeiten Flächen mit

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der Farbe des Pigments zu versorgen und die vertieften Teile transparent sind, um die darunterliegende Farbe
der Drucks^hicht auftreten zu lassen. ^:

1Oo Dekorativer Schichtstoff mit eingepaßter Farbe.und Prägung, gebildet nach dem Verfahren von Beispiel 1,
d a d u r e h g e k e η η ζ ei c h η e t , daß der Schichtstoff erhöhte und vertiefte Flächen an seiner oberen Oberfläche aufweist, wobei die erhöhten Flächen in der Farbe verschieden sind von den vertieften Flächen, die erhöhten Flächen eine erhöhte Konzentration an Pigment aufweisen^ um die. Farbe des Pigments in die erhöhten Flächen zu-bringen und die vertieften Flächen die Farbe der Drucklage zeigen.