DE2858182C2

DE2858182C2 -

Info

Publication number: DE2858182C2
Application number: DE2858182A
Authority: DE
Inventors: Herbert I. Scher; Israel S. Randallstown Md. Us Unger
Original assignee: Nevamar Corp
Current assignee: Nevamar Corp
Priority date: 1977-01-10
Filing date: 1978-01-09
Publication date: 1990-01-18
Anticipated expiration: 1998-01-10
Also published as: IL53694A0; JPS5392875A; CA1245965B; FR2530534A1; FR2530534B1; FR2376746B1; BR7800068A; FR2376746A1; JPS59106961A; JPS6240191B2; IT1091960B; DE2800762A1; IT7819087A0; CA1104051A; DE2800762C2; GB1591954A; IL53694A; JPS6335419B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Dekorbahn zur Herstellung von Dekorplatten mit hoher Abriebwiderstandsfähigkeit.

Hochdruck-Dekorplatten werden üblicherweise so hergestellt, daß man eine Vielzahl von mit verschiedenen synthetischen hitzehärtbaren Harzen imprägnierten Papierlagen aufeinanderschichtet und unter Hitze und Druck härtet. Normalerweise besteht eine solche Anordnung von unten her gesehen aus einer Anzahl, zum Beispiel drei bis acht, Kernbögen aus mit Phenolharz imprägniertem Kraftpapier, über denen ein mit Melaminharz imprägnierter Druck- oder Dekorbogen liegt. Über dem Dekorbogen befindet sich ein Overlay, das im fertigen Schichtstoff fast transparent ist und den Dekorbogen schützen soll.

Die für die Kernschicht verwendeten Bögen bestehen aus Kraftpapier von meist 66,4 bis 92,3 g/m² Ream Gewicht (Gewicht pro 500 Blatt Papier mit einer Blattgröße von 60,9 × 91,4 cm).

Vor dem Aufeinanderschichten wird das Kraftpapier mit einer wäßrig-alkoholischen Phenol-Formaldehyd-Resolharzlösung imprägniert, getrocknet, in einem Heißluftofen teilgehärtet und dann in Bögen geschnitten. Der bedruckte Bogen ist ein pigmentgefülltes Alphacellulosepapier hoher Qualität von 37 bis 93 g/m², das mit einer wäßrig-alkoholischen Melamin- Formaldehyd-Harzlösung imprägniert, getrocknet, teilweise gehärtet und dann in Blätter geschnitten ist. Der Druckbogen wurde vor dem Imprägnieren mit dem Harz, mit einem Dekorationsmuster oder mit einer Tiefdruckreproduktion natürlicher Materialien wie Holz, Marmor, Leder bedruckt.

Ein Overlay wird regelmäßig verwendet, wenn der Dekor- oder Druckbogen einen Oberflächendruck aufweist, um damit den Druck gegen Abrieb zu schützen. Das Overlay ist ein Alphacellulosepapier hoher Qualität von etwa 17 bis 22 g/m², das mit Melamin- Formaldehyd-Harz in ähnlicher Weise wie der Druck- oder Dekorbogen, nachfolgend einfach als Dekorbogen bezeichnet, imprägniert ist, wenn nicht eine größere Menge Harz pro Gewichtseinheit Papier verwendet wird. Die einzelnen Bögen werden wie oben angegeben aufeinandergeschichtet und wenn sechs imprägnierte Kernbögen verwendet werden, erhält man durch Heißverpressen einen Schichtstoff mit einer Stärke von etwa 1,25 mm, wobei darauf hinzuweisen ist, daß eine unterschiedliche Zahl von Bögen verwendet werden kann, um stärkere oder dünnere Schichtstoffe herzustellen.

Zur Heißverpressung wird der oben beschriebene Stapel zwischen polierte Stahlplatten gegeben und bei einer Temperatur von 110 bis 170°C, z. B. 150°C, einem Druck von 56-112 kg/cm², z. B. 70 kg/cm², unterworfen, bis zur Verfestigung des Schichtstoffs und zur Härtung der Harze (etwa 25 Min.). Das Harz fließt dabei in die Papierblätter ein, wird gehärtet und die Bögen werden zu einer Schichtstoff-Einheit, d. h. einer Hochdruck- Dekorplatte, verfestigt. Zwei solche Stapel können Rücken an Rücken durch eine Trennschicht getrennt, verpreßt werden, wodurch es möglich ist, durch Trennen zwei Schichtstoffe zu erhalten. Häufig wird ein Stapel, mit einem Al-Folien-beschichteten Kraftpapier zwischen Overlay und Metallplatte, mit der Aluminiumseite zum Overlay, heißverpreßt, um einen Schichtstoff zu erhalten, der einen geringeren Glanz und eine Oberfläche mit leichter Struktur aufweist, wie dies für manche Produkte wünschenswert ist.

Die Rücken der fertigen Schichtstoffe werden dann gesandet, um das Verleimen mit Platten, Sperrholz oder anderen Substraten zu ermöglichen. Die geleimten, mit einer Schichtstoffoberfläche versehenen Platten, werden dann in Möbeln, Abdeckungen, Arbeitsflächen in Küchen, für Tischabdeckungen, Geschäftseinrichtungen und für andere Endzwecke verarbeitet, wobei sie wegen der Kombination von Aussehen, Haltbarkeit und Wirtschaftlichkeit eine breitere Verwendung gefunden haben.

Es ist bekannt, das oben beschriebene Verfahren vielfältig abzuändern, um besondere Effekte im Aussehen und in der Struktur zu erhalten. Es können auch andere Härtungszyklen und andere Harzsysteme verwendet werden.

Neben Hochdruck-Dekorplatten gibt es auch Niederdruck-Produkte, einschließlich Niederdruck-Schichtstoffe, die andere gesättigte Polyesterharze oder Melamin-Formaldehydharze verwenden. Ein bedeutendes Produkt ist die Niederdruck-Melaminplatte, die normalerweise nur bei ca 12 bis 15 kg/cm² und 160-175°C verpreßt ist. Obgleich billiger, erfüllen diese Produkte nicht die strengen Standardbestimmungen für Hochdruck-Dekorplatten der National Electric Manufacturers Association, NEMA LD3-1975. Diese Standardvorschriften betreffen vor allem Abrieb, Widerstand gegen Verflecken, gegen Wärme, gegen Stoß sowie Maßbeständigkeit.

Eine Eigenschaft von besonderer Bedeutung ist die Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb. Eine Hochdruck-Dekorplatte muß ausreichend abriebresistent sein, um für stark beanspruchte Flächen verwendet werden zu können wie Abdeckungen von "Dinette"-Flächen, Kontrollmarken. Der Standard-NEMA-Test für Abriebwiderstandsfähigkeit ist der "NEMA-Test LD-3.01". Hierzu wird eine Schichtstoffprobe auf einer rotierenden Scheibe angebracht, auf der zwei unter Last stehende Gummiräder laufen, die auf ihrer Stirnseite kalibrierte Sandpapierstreifen aufweisen. Während des Laufs trägt das Sandpapier im Laufbereich unter Abrieb die Oberfläche des Schichtstoffs, durch das Overlay hindurch ab, bis das gedruckte Muster freigelegt und zerstört ist. Die NEMA-Standardvorschriften für Schichtstoffe Klasse I erfordern, daß bei dem Schichtstoff nach 400 Umdrehungen nicht mehr als 50% des Dekors zerstört ist. Der 50%-Endpunkt wird dadurch bestimmt, daß man das Mittel bildet aus der Anzahl der Umdrehungen, bei denen das Dekor einen Anfangsabrieb aufzeigt und der Anzahl der Umdrehungen, bei denen das Dekor vollständig zerstört ist.

Bei einer üblichen Hochdruck-Dekorplatte mit 35-40%igem Harzgehalt im Dekorbogen, jedoch ohne Overlay, beträgt die Abriebfestigkeit nur etwa 50 bis 75 Umdrehungen. Wenn spezielle Melaminharze und Harzgehalte von 50 bis 55% für den Dekorbogen verwendet werden, sind, ohne Overlay, Abriebfestigkeiten bis zu etwa 150-200 Umdrehungen gelegentlich zu erreichen. Es neigen dabei aber die Schichtstoffe zu Oberflächen-Haarrissen. Zudem sind sie schwer herstellbar, da es schwierig ist, den Druckbogen einheitlich zu imprägnieren; zusätzlich erfüllen sie nicht das nach den NEMA-Vorschriften geforderte Minimum von 400 Umdrehungen.

Trotzdem ist es wünschenswert, einen Schichtstoff herzustellen, der unabhängig von einem Overlay ist und insbesondere eine Abriebfestigkeit von 400 Umdrehungen aufweist. Weiterhin ist es wünschenswert, einen Schichtstoff zur Verfügung zu haben, der neben einer Abriebfestigkeit von 400 Umläufen einen Anfangsabriebpunkt aufweist, der wenigstens gleich ist dem Anfangsabriebpunkt eines herkömmlichen Hochdruckschichtstoffs mit Overlay, typischerweise von 175 bis 200 Umdrehungen. Dies ist deshalb wünschenswert, weil das Aussehen des Schichtstoffs für die Praxis unbefriedigend ist, nicht erst, wenn 50% des Musters, sondern schon, wenn ein viel geringerer Prozentsatz zerstört ist. Langjährige Erfahrung zeigt, daß herkömmliche Schichtstoffe mit Overlay, die einen Anfangsabriebpunkt von 175-200 Umläufen haben, wenn sie für stark beanspruchte Flächen verwendet werden, in üblichen Verwendungszeiträumen noch immer ein befriedigendes Aussehen aufweisen, wobei darauf hinzuweisen ist, daß der Ersatz der meisten Schichtstoffe bei den üblichen Verwendungsarten mehr aus Stilgründen als wegen des Abriebs des Musters erfolgt. Ein Schichtstoff ohne Overlay sollte danach sowohl eine NEMA-Abriebfestigkeit von wenigstens 400 Umdrehungen und einen Anfangsabriebpunkt von wenigstens 175-200 Umdrehungen aufweisen, auch wenn diese zuletzt gestellte Forderung nicht Teil der NEMA-Standardvorschriften ist.

Es ist aus verschiedenen Gründen wünschenswert, Schichtstoffen, unabhängig von Overlays, diese Eigenschaften zu verleihen, weil die Overlays die Materialkosten wesentlich erhöhen, wozu sowohl die Papierkosten als solche als auch die Kosten des zur Imprägnierung des Overlays verwendeten Harzes und die Kosten durch Verarbeitungs- und Handhabungsverluste gehören. Zudem verschlechtert ein Overlay als Zwischenschicht von merklicher Stärke zwischen Dekorbogen und dem Auge des Betrachters spürbar die Klarheit des Dekorationsmusters. Die Cellulosefasern des Overlays haben zwar einen Brechnungsindex, der dicht bei dem des gehärteten Melamin- Formaldehydharzes liegt und sind so kaum erkennbar. Es ermöglichen jedoch die modernen Druckverfahren sehr genaue Reproduktionen von natürlichen Materialien, im besonderen von verschiedenen Furnierholzarten. Da diese gedruckten Reproduktionen das Aussehen der natürlichen Furniere erreichen, ist die durch das Overlay bedingte geringe Trübung oder Unschärfe optisch störend und zerstört viel von der gewünschten Wirklichkeitsnähe.

Schließlich trägt das Overlay zur Ausschußvergrößerung der Schichtstoffe bei. Das imprägnierte, getrocknete Overlay neigt wegen statischer Aufladung dazu, kleine Schmutzpartikel anzuziehen. Dieser Schmutz ist schwer feststellbar und schwer entfernbar und führt zu fehlerhaften Schichtstoffen. Die imprägnierten getrockneten Overlays sind zudem brüchig, sind schwer handhabbar und Bruchstücke geraten gelegentlich unter die Oberfläche des Overlays mit dem Ergebnis fehlerhafter Platten. Weiterhin haben overlayhaltige Schichtstoffe, im besonderen solche mit einem relativ hohen Oberflächenglanz, die Neigung, sehr schnell stumpf zu werden, sogar wenn sie nur mäßigem Abrieb unterworfen werden.

Das Problem, Schichtstoffe verbesserten Abriebwiderstand zu verleihen, besteht sein langem. Trotz vieler Versuche war es bisher nicht möglich, einen Schichtstoff herzustellen, der ohne Overlay einen NEMA-Abriebwiderstand von wenigstens 400 Umdrehungen und einen Anfangsabriebpunkt bei der gleichen Untersuchung von wenigstens 175 bis 200 Umdrehungen hat.

Es ist allgemein bekannt, daß kleine, harte Mineralpartikel, die im Overlay oder in Harzgemischen für die Beschichtung des Dekorbogens fein verteilt sind, den Abriebwiderstand von Hochdruckschichtstoffen verbessern können (siehe beispielsweise die US-Patentschriften 31 35 643, 33 73 071 und 33 73 070). Bei diesen Verfahren ist entweder ein Overlay zwingend erforderlich oder es wird eine andere Form von Overlay und damit verbundenem Harz geschaffen. Weiter wird z. B. in der US-Patentschrift 31 23 515 das Overlay mit einer fein verteilten Fritte imprägniert und dann wie üblich über dem Dekorbogen angeordnet. Nach der US-Patentschrift 37 98 111 werden kleine Mineralpartikel, vorzugsweise Aluminiumoxid, während der Papierherstellung in den Bereich der oberen Schicht des Papiers eingebracht. Versuche haben gezeigt, daß die mit dem dann gedruckten Papier, ohne Overlay, hergestellten Schichtstoffe Anfangsabriebwerte von unter 100 Umdrehungen, einige sogar nur 35 Umdrehungen aufwiesen. Außerdem zeigen bei einem Reibtest derartige Schichtstoffe Dekorzerstörung nach nur 3000 Reibzyklen, sind also unbrauchbar. Befriedigende Lösungen konnten auch nicht die US-Patentschriften 34 45 327, 39 28 706 und 36 61 673, noch weniger die US-Patentschriften 32 59 537, 31 57 518, 37 16 440, 39 46 137 und 33 18 760 verschaffen. Weiter ist es aus der deutschen Auslegeschrift 12 63 205, dem deutschen Gebrauchsmuster 18 23 679 und den bekanntgemachten Unterlagen der deutschen Patentanmeldung R 5324 IVc/22h (bekanntgemacht am 31. 03. 1955; entspricht US-PS 31 65 643) bekannt, bei der Herstellung von Laminaten zusammen mit den wärmehärtbaren Papierimprägnierharzen fein zermahlene oder koloidale Kieselsäure aufzubringen, das Papier dann zu trocknen und in üblicher Weise durch Heißverpressen die Schichtkörper herzustellen. Auch auf diesem Wege sind Schichtstoffe befriedigender Abriebfestigkeit nicht erhältlich.

Gegenstand der Erfindung sind Dekorbahnen zur Herstellung von Mehrschichtdekorplatten mit verbessert abriebresistenter Oberfläche mit einem Dekor auf einer als Substrat dienenden Papierschicht gemäß Patentanspruch 1. Zweckmäßige Ausgestaltungen davon sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6. Damit sind insbesondere Hochdruck-Dekorplatten zugänglich, die auch unabhängig von einem Overlay, den Forderungen der NEMA-Abriebvorschriften entsprechen und dabei zudem einen Anfangsabriebpunkt von wenigstens 175-200 Umdrehungen aufweist. Gegenstand der Erfindung ist deshalb auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Dekorbahn zur Herstellung von Dekorplatten und dekorativen Schichtstoffen.

Eine erfindungsgemäße Dekorbahn ist erhältlich, indem man eine nasse dünne Schicht eines Gemischs aus abriebresistentem, feinteiligem, mineralischem Material und einem Bindemittel hierfür, welches in trockenem Zustand für hitzehärtendes Papier-Imprägnierharz durchlässig, mit diesem verträglich und unter Imprägnierungs- und Beschichtungsbedingungen beständig ist, auf die Papierschicht aufbringt und die Schicht trocknet.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dekorbahn dann noch mit einem hitzehärtbaren Polyester- oder Melaminformaldehyd- Harz imprägniert.

Das ganze oder im wesentlichen das ganze abriebresistente, feinteilige, mineralische Material ist auf der Oberfläche abgelagert. Als Bindemittel hat sich mikrokristalline Cellulose z. B. mit einem Gehalt an Natriumcarboxymethylcellulose besonders bewährt. Die Trocknung ist meist bei einer Temperatur von wenigstens 80°C vorgenommen.

Als besonders günstig hat sich erwiesen, wenn man als abriebresistentes, feinteiliges, mineralisches Material Aluminiumoxid einer Teilchengröße von 20 µm bis 50 µm verwendet. Die ultradünne Beschichtung ist insbesondere 0,0005 bis 0,0075 mm stark.

Beispielsweise können die Beschichtungen 5-10 Gew.-Teile mikrokristalline Cellulose auf 20-120 Gew.-Teile Aluminiumoxid enthalten. Zudem können nichtionische Netzmittel enthalten sein. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die dünne Schicht einen Zusatz von Organosilan, insbesondere etwa 0,5 bis etwa 2 Gew.-% Organo-Aminosilan, bezogen auf das Gewicht des Aluminiumoxids, enthält.

Die Dekorbahnen werden erfindungsgemäß insbesondere zur Herstellung von Mehrschichtdekorplatten in an sich bekannter Weise unter Hitze und Druck verwendet.

Unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Dekorbahn läßt sich eine in Schichtbauweise gebildete Dekorplatte hoher Abriebfestigkeit herstellen, mit Unterlage und darauf angeordneter, hitzegehärteter Imprägnierharz enthaltender Dekorschicht, wobei die Dekorschicht an ihrer Oberseite über dem Dekor eine ultra-dünne abriebresistente Schicht aufweist, die ein abriebresistentes, feinteiliges Mineral und ein Bindemittel für dieses Mineral enthält, das mit dem hitzegehärteten Imprägnierharz der Dekorschicht verträglich ist und die Klarheit nicht beeinträchtigt, wobei die ultra-dünne abriebresistente Schicht die oberste Schicht der Dekorplatte bildet.

Insbesondere handelt es sich um eine solche Dekorplatte mit Unterlage und Dekorschicht, die erhältlich ist, indem man auf die Dekorschicht, vor der Imprägnierung mit dem hitzehärtenden Harz, eine nasse dünne Schicht eines Gemisches aus dem abriebresistenten, feinteiligen, mineralischen Material und einem Bindemittel hierfür, das in trockenem Zustand für das hitzehärtende Imprägnierharz durchlässig, diesem gegenüber verträglich und unter Imprägnierungs- und Beschichtungsbedingungen beständig ist, aufbringt, die dünne Schicht trocknet und erst dann die Imprägnierung und die Warmverpressung zusammen mit der Unterlage in bekannter Weise vornimmt.

Das bevorzugte hitzehärtende Harz ist Melaminformaldehydharz, das bevorzugte Bindemittel mikrokristalline Cellulose, z. B. auch zusammen mit Natriumcarboxymethylcellulose. Als feinteiliges Mineral ist insbesondere Aluminiumoxid, vor allem einer Teilchengröße von 20 bis 50 µm enthalten. Vorzugsweise hat die ultra-dünne Beschichtung eine Stärke von 0,0013 bis 0,0075 mm.

Besonders bewährt haben sich Hochdruck-Dekorplatten, wobei die Unterlage eine Vielzahl von phenolharz-imprägnierten Papierschichten umfaßt, die Dekorschicht eine mit Melaminharz imprägnierte Papierschicht ist, das abriebresistente feinteilige Mineral Aluminiumoxid einer Teilchengröße von 20 bis 50 µm ist, das Bindemittel mikrokristalline Cellulose ist und die Stärke der Beschichtung etwa 0,0013 bis 0,0075 mm ist.

Häufig ist in der abriebfesten Schicht noch ein Organo-Silan, insbesondere Organo-Aminosilan, enthalten.

Die Erfindung wird nachfolgend in detaillierter Form erläutert in Verbindung mit Zeichnungen, worin

Fig. 1 ein schematischer Querschnitt ist, der eine Dekorbahn gemäß der Erfindung zeigt, und

Fig. 2 ein schematischer Querschnitt ist, der eine erfindungsgemäß hergestellte Dekorplatte zeigt.

Der Erfindung liegt die Entwicklung einer Zubereitung zugrunde, die kleine Mineralpartikel enthält und die bei Beschichtung, ohne Harz, einem nicht-imprägnierten, mit Druckmuster versehenen Papier überraschende und unerwartete Eigenschaften verleiht, so daß ein solches Papier zur Herstellung von Dekorationsplatten verwendet werden kann und die erhaltenen Schichtstoffe, selbst ohne Overlay, in hoher Weise abriebresistent sind. In ihrer bevorzugten Form ist die Beschichtungszubereitung zusammengesetzt aus einem Gemisch von kleinen Aluminiumoxidpartikeln und einer geringeren Menge von mikrokristallinen Cellulosepartikeln, die beide in einer stabilen, wäßrigen Aufschlämmung dispergiert sind. Die Aluminiumoxidpartikel, die von solch geringer Größe sind, daß sie nicht die visuellen Wirkungen des Endprodukts beeinträchtigen, dienen als abriebresistentes Material und die mikrokristallinen Cellulosepartikel dienen als bevorzugtes Bindemittel. Das Bindemittel muß verträglich sein mit dem Harz, das später bei dem Laminierverfahren verwendet werden soll, meist einem Melaminharz oder im Falle von bestimmten Niederdruckschichtstoffen, einem Polyesterharz. Die mikrokristalline Cellulose erfüllt sowohl diese Funktion, als sie auch die kleinen Aluminiumoxidpartikel an der Oberfläche der Papierschicht stabilisiert.

Gemäß Fig. 1 ist ein herkömmliches, nicht-imprägniertes, gemustertes oder Dekor-Papier mit dem Gemisch von harten Mineralpartikeln und Bindemitteln, vorzugsweise Aluminiumoxid und mikrokristallinen Cellulosepartikeln beschichtet und die Beschichtung bei einer erhöhten Temperatur, z. B. in einem Heißluftofen, getrocknet unter Bildung einer dünnen Beschichtung einer Stärke von nur 0,0005 bis 0,008 mm. Das erhaltene abriebresistente, beschichtete Papier ist dann mit Melamin- oder Polyesterharz imprägniert und in herkömmlicher Weise getrocknet. Eine solche Dekorbahn ist dann für die Schichtstoffherstellung bereit.

Gemäß Fig. 2 ist die harzimprägnierte Dekorbahn, mit der ultradünnen, abriebresistenten Beschichtung an ihrer Oberfläche, in einer für mehrschichtige Dekorplatten üblichen Weise angeordnet, ohne daß ein Overlay erforderlich wäre. Der Stapel wird dann unter Wärme und Druck in der üblichen Weise unter Bildung der Dekorplatte gehärtet. Eine überraschende Eigenschaft der ultradünnen Beschichtung besteht darin, daß sie, obgleich sehr dünn, die Dekorplatte eine Abriebfestigkeit verleihen kann, die nicht nur den NEMA-Standardvorschriften von 400 Umläufen entspricht, sondern daß auch bei dieser Verfahrensanordnung ein Anfangsabriebpunkt über 175 bis 200 Umläufe erreicht wird.

Es ist weiterhin überraschend, daß die Beschichtung fest an der Oberfläche des Druckbogens auch bei einer späteren Melaminharz- Imprägnierung haftet, ohne daß bedeutende Mengen der Mineralpartikel in der Imprägnierlösung zu Verlust gehen oder von der Oberfläche des Papiers abwandern. Eine weitere überraschende Eigenschaft dieser Beschichtung besteht darin, daß sie das Eindringen der Melamin-Formaldehydharzlösung in das Innere des Papiers während der Imprägnierstufe nicht zu verhindern scheint.

Ein solches Eindringen ist wesentlich, da sonst die Dekorbahn, was nicht sein darf, verhungern kann, beispielsweise in ihrem Zentrum, und dadurch möglicherweise nach dem Verpressen eine Schichtentrennung oder Schichtspaltung erfolgen könnte. Eine weitere wünschenswerte Eigenschaft der Beschichtung besteht darin, daß sie nicht wesentlich lichtstreuend oder lichtabschwächend wirkt, sondern daß man ein sehr klares, hartes Muster in der Dekorplatte erhält.

Ohne sich an die folgenden theoretischen Erwägungen zu binden, wird angenommen, daß die verbesserten Eigenschaften der Erfindung wie folgt eintreten: Mikrokristalline Cellulosepartikel weisen sehr große Außenkräfte auf, welche die Bindung zu anderen polaren Substanzen, wie Cellulose und Aluminiumoxid bewirken. Daher ist eine wäßrige Aufschlämmung von mikrokristalliner Cellulose und Aluminiumoxid stabil und setzt sich nicht schnell ab, auch wenn die Aluminiumpartikel in Wasser nicht stabil sind. Darüberhinaus bindet, wenn diese Aufschlämmung auf dem Papier aufgetragen wird, die mikrokristaline Cellulose offensichtlich die Aluminiumoxidpartikel an die Oberflächenfasern des Papiers und an die Oberfläche des Druckmusters und vermeidet dadurch das Abwandern der Aluminiumoxidpartikel unter der Oberfläche. Dies dürfte zu der guten Abriebwiderstandsfähigkeit beitragen, die durch solche geringe Mengen an Aluminiumoxid erreicht wird. Es bleiben daher alle oder im wesentlichen alle Aluminiumoxidpartikel an der Oberfläche zurück, wo sie die größte Wirkung haben, statt unter die Oberfläche dispergiert zu werden, wo sie nur relativ wenig zum Anfangsabriebwiderstand beitragen könnten.

Wie bereits erwähnt, enthält die zur Beschichtung bevorzugte Aufschlämmzubereitung ein Gemisch von kleinen Partikeln von Aluminiumoxid und eine geringere Menge von mikrokristallinen Cellulosepartikeln, die beide in Wasser dispergiert sind. Es muß natürlich eine ausreichende Menge an kleinen Mineralpartikeln vorhanden sein, damit das erhaltene Produkt den gewünschten Abriebwiderstand aufweist und es muß eine ausreichende Menge Bindemittel vorhanden sein, um die Mineralpartikel an der Oberfläche des Druckbogens zu halten. Im allgemeinen werden zufriedenstellende Ergebnisse erzielt mit etwa 5 bis 10 Gewichtsteilen mikrokristalliner Cellulose auf etwa 20 bis 120 Gewichtsteile Aluminiumoxid, wenn es natürlich auch möglich ist, außerhalb dieser Bereiche zu arbeiten. Die Wassermenge in der Aufschlämmung wird ebenfalls durch praktische Erwägungen bestimmt, weil, wenn zu wenig Wasser vorhanden ist, die Schlämme so dick wird, daß sie schwer aufzutragen ist; wenn zu viel Wasser vorhanden ist, wird die Aufschlämmung so dünn, daß es wegen des Ablaufens schwierig ist, eine gleichbleibende Stärke der Beschichtung zu erhalten.

Die für die Beschichtung verwendete Zubereitung enthält weiterhin vorzugsweise eine geringe Menge Netzmittel, vorzugsweise ein nicht-ionisches Netzmittel und ein Organosilan. Die Menge an Netzmitteln ist nicht kritisch, jedoch sind nur sehr geringe Mengen wünschenswert. Überschüssige Mengen bringen keinen Vorteil. Wenn ein Organosilan verwendet wird, wirkt dieses als Kupplungsmittel, das die Aluminiumoxidpartikel mit der Melamin- Matrix nach dem Imprägnieren und Härten chemisch bindet und damit eine bessere Anfangsabriebfestigkeit schafft, weil die Aluminiumoxidpartikel chemisch mit dem Melaminharz zusätzlich zu der mechanischen Bindung gebunden sind und daher länger ortsfest unter Abriebbedingungen verbleiben. Das in der Beschichtung enthaltene Organosilan sollte aus einer Gruppe ausgewählt werden, die es mit dem jeweiligen verwendeten hitzehärtbaren Harz zur Schichtstoffherstellung verträglich macht; in dieser Hinsicht sind Organosilane mit einer Aminogruppe, wie gamma- Aminopropyltrimethoxysilan, besonders wirksam zur Verwendung mit Melaminharzen. Die Menge des verwendeten Organosilans muß nicht groß sein, und es sind selbst 0,5%, bezogen auf das Gewicht des Aluminiumoxids, wirksam, um den Abriebwiderstand des Endschichtstoffs zu verbessern; als maximale Menge werden etwa 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Aluminiumoxids, angesehen, wobei größere Mengen nicht zu bedeutend besseren Ergebnissen führen.

Die Beschichtung unter Verwendung mikrokristalliner Cellulose als Bindemittel ist, insbesondere bei erhöhter Temperatur, getrocknet, bevor der Druckbogen mit dem Melaminharz imprägniert wird. Als untere Trocknungstemperatur haben sich etwa 82°C bewährt, wobei die bevorzugten Trocknungstemperaturen im Bereich von 115 bis 135°C liegen.

Im Hinblick auf die abriebresistenten Mineralpartikel ist Aluminiumoxid das bevorzugte Material. Siliciumdioxid, das in bestimmten Patentschriften nach dem Stand der Technik ebenso als abriebresistentes Material vorgesehen ist, liefert nicht die optimalen Ergebnisse wie Aluminiumoxid. Andere Mineralien mit ausreichender Härte, wie Zirkonoxid, Ceroxid, Diamantstaub, können verwendet werden, sind aber teuer oder führen bisweilen zu Farbabweichungen. Siliciumcarbid wurde ebenso untersucht und liefert gute Abriebwiderstandsfähigkeit aber auch starke Farbänderung.

Auch die Größe der Aluminiumoxidpartikel ist zu berücksichtigen. Unter 20 µm Partikelgröße ist der Abriebwiderstand gering und die bevorzugte minimale Partikelgröße ist etwa 25 µm. Nach oben wird die Partikelgröße eingeschränkt durch die Oberflächenrauheit und durch visuelle Beeinträchtigung. Die bevorzugte Maximalgröße der Aluminiumoxidpartikel ist etwa 50 µm.

Von allen den untersuchten Bindemitteln ist mikrokristalline Cellulose besonders bevorzugt. Das Bindemittel muß nicht nur die Mineralpartikel ortsfest auf der Oberfläche des Druckbogens halten, sondern sollte auch als Suspendierungsmittel in der Aufschlämmung wirken, was dann ein zusätzliches Suspendierungsmittel überflüssig macht. Mikrokristalline Cellulose ist sowohl ein Suspendierungsbindemittel als auch ein Filmbildner, nicht wasserlöslich und bildet einen hoch-porösen Film, durch den das hitzehärtende Harz durchdringen kann. Das Bindemittel muß ferner mit dem Imprägnierharz zur Dekorplattenherstellung verträglich sein. Mikrokristalline Cellulose ist sowohl mit Melaminharz als auch mit Polyesterharzen verträglich. Weiterhin darf das Bindemittel in der im Schichtstoff vorliegenden Schichtstärke das Licht nicht brechen oder abschwächen. Mikrokristalline Cellulose ist auch in dieser Hinsicht zufriedenstellend.

Andere Bindemittel, die enthalten sein können, sind verschiedene typische Suspendier-Bindemittel, wie anionisches Acrylpolymerisat, Carboxymethylcellulose und ähnliche Materialien, wie Hydroxypropylcellulose, Methylcellulose, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon. Mikrokristalline Cellulose ist jedoch das bevorzugte Bindemittel.

Mikrokristalline Cellulose ist nicht-fasrige Cellulose, bei der die Zellwandungen der Cellulosefasern in Fragmente in Längen im Bereich von wenigen µm bis ein paar Zehntel eines µm zerbrochen sind. Es ist eine gereinigte alpha-Cellulose. Mikrokristalline Cellulose ist ein weißes, geruchloses, hygroskopisches Pulver, deren Herstellung in der US-Patentschrift 32 75 580 beschrieben ist. Es ist wasserdispergierbar und enthält etwa 11% Natriumcarboxymethylcellulose als Schutzkolloid. Die Partikelgröße ist geringer als 0,1% auf einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,25 mm.

Vorzugsweise wird die Beschichtung so erhalten, daß man zunächst ein Gemisch von Aluminiumoxidpartikeln und mikrokristalliner Cellulose aus wäßriger Aufschlämmung auf einem nicht imprägnierten Druckbogen aufträgt, bei erhöhter Temperatur von wenigstens 80°C trocknet unter Bildung einer Beschichtung in einer Stärke von 0,0005 bis 0,005 mm. Dann kann die Dekorbahn mit hitzehärtbarem Harz in üblicher Weise imprägniert werden. Die so gebildete ultra-dünne Schicht liefert eine unerwartet hohe Abriebwiderstandsfähigkeit.

Die erwünschten Eigenschaften des Bindemittels, wie sie insbesondere von mikrokristalliner Cellulose erfüllt werden, sind: Es wirkt als Filmbildner und Bindemittel für die Mineralpartikel. Es wirkt als Suspendierungsmittel in der Aufschlämmung für die Mineralpartikel und wird während dem nachfolgenden Imprägnierverfahren mit dem hitzehärtbaren Harz nicht ausgewaschen. Es ist verträglich mit den hitzehärtbaren Harzen, wie Melaminharz oder Polyesterharz und für diese durchdringbar. Es ist wärmefest gegenüber der bei der Schichtstoffherstellung angewendeten Wärme und es führt nicht zu einer Lichtbrechung oder Abschwächung.

Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung.

Beispiel 1

Man gibt mikrokristalline Cellulose unter Rühren zu Wasser in einem Waring-Mischer. Nach 2 bis 3 Minuten in dem Mischer ist die Cellulose vollständig dispergiert und Aluminiumoxid wird mäßig eingerührt. Zuletzt gibt man 3 Tropfen eines nicht- ionischen Tensids, um das Benetzen zu fördern.

Die erhaltene Aufschlämmung trägt man als Beschichtung auf einen nicht imprägnierten gemusterten Bogen von 106 g/m² Ream- Gewicht (Gewicht pro 500 Blatt Papier mit einer Blattgröße von 60,9 × 91,4 cm) mit einem Holzstruktur-Oberflächendruck auf. Man trocknet die Beschichtung 3 Minuten bei 130°C. Man sättigt dann das Papier in normaler Weise unter Verwendung von Melamin-Formaldehydharz und trocknet wie üblich. Der Harzgehalt beträgt 45 bis 48% und der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen 5 bis 6%. Man bildet dann einen Stapel und verpreßt ihn in bekannter Weise etwa 25 Minuten bei etwa 149°C und 70 kg/cm².

Die Formulierungen und Abriebsergebnisse sind nachfolgend für eine Naßbeschichtung von 0,038 mm angegeben, die rechnerisch eine Trockenbeschichtung mit einer Stärke von 0,0038 mm ergibt.

Tabelle I

Aus den oben angegebenen Vergleichsuntersuchungen ist zu ersehen, daß die mikrokristalline Cellulose als solche nicht befriedigend ist (Versuch 2) und daß die Verwendung von Aluminiumoxid mit über 20 µm Durchschnittspartikelgröße zufriedenstellende Anfangsabrieb-, als auch NEMA-Abrieb-Widerstandswerte und mit 30 und 40 µm Durchschnittspartikelgröße optimale Ergebnisse liefert. Weiterhin hatten die Schichtstoffe ein klareres Dekor als Schichtstoffe mit Overlay und sie entsprechen auch den anderen NEMA-Haltbarkeitserfordernissen.

Beispiel 2

Man stellt 4 Aufschlämmungen wie in Beispiel 1, Versuch Nr. 3, her. Man verwendet jede zur Herstellung einer Naßbeschichtung einer Stärke von 0,0762 mm auf nichtimprägniertem Papier (106 g/m²) und trocknet wie in Beispiel 1 unter Bildung einer trockenen Beschichtungsstärke von etwa 0,0076 mm. Man imprägniert das getrocknete Papier mit Melaminharz und stellt eine Anordnung wie in Fig. 2 gezeigt, her. Die Schichtstoffherstellung erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben. Die einzige Änderung bei den vier Versuchen besteht in der Durchschnittspartikelgröße des Aluminiumoxids. Man erhält folgende Ergebnisse:

Tabelle II

Beispiel 3

Man wiederholt Beispiel 2 in drei Versuchen, wobei in jedem Falle Aluminiumoxidpartikel mit einer Durchschnittspartikelgröße von 40 µm verwendet werden. Die einzige Abänderung besteht in der Stärke der Naßbeschichtung. Man vergleicht die Schichtstoffe wie in Beispiel 2. Die Ergebnisse sind:

Stärke der Naßbeschichtung (in mm)
Dekorzerstörung bei 500 Umdrehungen
0,0762 (0,0076 trocken)\|1%
0,0508 (0,0051 trocken)	10%
0,0254 (0,0025 trocken)	30%

Beispiel 4

Man wiederholt das Verfahren von Beispiel 1, wobei man als Beschichtungsaufschlämmung für den Druckbogen die folgende Zubereitung verwendet:

250 ml Wasser
7,5 g mikrokristalline Cellulose
60 g Aluminiumoxid, Durchschnittspartikelgröße 40 µm, und
1 Tropfen nicht-ionisches Tensid.

Man führt zwei Versuche durch unter Bildung von Naßstärken von 0,025 bzw. 0,0508 mm. Nach Schichtstoffherstellung zeigen die Abriebuntersuchungen keine Zerstörung des Dekors bei 500 Umdrehungen.

Beispiel 5

Man wiederholt das Verfahren von Beispiel 4, wobei man die gleiche Beschichtungszubereitung verwendet, außer daß man 120 g Aluminiumoxid mit einer Durchschnittspartikelgröße von 30 µm verwendet. Es werden drei Versuche mit Naßbeschichtungen einer Stärke von 0,013 bzw. 0,025, bzw. 0,038 mm durchgeführt. Man erhält folgende Ergebnisse hinsichtlich der Abriebwiderstandsfähigkeit des Schichtstoffs nach 500 Umdrehungen:

0,013 mm (0,0013 mm, trocken)
10% Dekorzerstörung
0,025 mm (0,0025 mm, trocken)	< 1% Dekorzerstörung
0,038 mm (0,0038 mm, trocken)	< 1% Dekorzerstörung

Die drei Schichtstoffe waren in jeder Hinsicht voll zufriedenstellend. Sie zeigten gute Maschinenbearbeitbarkeit ohne Absplittern, bzw. Abplatzen.

Die physikalischen Eigenschaften der dritten Platte (hergestellt mit Papier einer Trockenbeschichtungsstärke von 0,0025 mm), untersucht nach den NEMA-Standardvorschriften LD3-1975, nach Imprägnieren und Pressen, sind:

Abriebwiderstandsfähigkeit
< 500 Umdrehungen
Widerstandsfähigkeit gegen Verflecken	keine Fleckwirkung
Feuchtigkeitsabsorption	6,5%
Aufquellen des Zentrums	8,9%
Schlag (ungeträgert)	36°
Strahlwärme (ungeträgert)	185 Sekunden
Heißes Wasser	keine Wirkung
Heißes Wachs	keine Wirkung
Formbeständigkeit	M.D. 0,24%, C.D. 0,56%

Es sind dies insgesamt zufriedenstellende oder überlegene Werte.

Beispiel 6

Man wiederholt Beispiel 4 in zwei Versuchen unter Verwendung der gleichen Zubereitung, ausgenommen, daß in dem ersten Versuch 60 g Siliziumcarbid einer Teilchengröße von 27 µm anstelle von Aluminiumoxid und bei dem zweiten Versuch 60 g Siliciumcarbid einer Teilchengröße von 10 µm anstelle von Aluminiumoxid verwendet werden. Bei jeder Zubereitung werden die Beschichtungen in einer Stärke von 0,013 mm, bzw. 0,025 mm, bzw. 0,038 mm abgelagert. Der Druckbogen hat eine im allgemeinen "graue" bzw. trübe Farbe als Folge der Farbe von Siliciumcarbid. Man erhält folgende Ergebnisse:

Tabelle VI

Aus der Tabelle ist zu entnehmen, daß, obgleich die Abrieb widerstandsfähigkeit zufriedenstellend ist, das Siliziumcarbid mit 10 µm Stärke geringere Ergebnisse liefert, als Siliziumcarbid mit 27 µm Stärke. Die schlechte Farbe kann nur bei bestimmten Farben des Druckbogens toleriert werden.

Beispiel 7

Man wiederholt wiederum Beispiel 4 mit drei Zubereitungen, wobei man anstelle von Aluminiumoxidpartikeln jedoch 60 g Glaskugeln mit einer Partikelgröße kleiner als Sieb einer lichten Maschenweite von 0,044 bzw. 240 g derartiger Glaskugeln bzw. 60 g Siliziumdioxidaerosil einer µm Partikelgröße verwendet. Jede Zubereitung wird mit einer Maßstärke von 0,013 mm, 0,025 mm bzw. 0,038 mm aufgetragen. Man erhält die folgenden Ergebnisse:

Art
Dekor völlig abgenutzt
60 g Glas
200 Umdrehungen
240 g Glas	200 Umdrehungen
60 g Siliciumdioxid-Aerosil	< 100 Umdrehungen

Keine dieser Proben liefert zufriedenstellende Abriebwiderstands fähigkeit.

Beispiel 8

Man wiederholt das Verfahren von Beispiel 4, außer daß man die Beschichtungszubereitung in einer ersten Probe dadurch modifiziert, daß man als Bindemittel 6 g anionisches Acrylpolymerisat und in der zweiten Probe 9 g Carboxymethylcellulose jeweils anstelle von mikrokristalliner Cellulose verwendet. Die beiden Proben zeigen bei der NEMA-Untersuchung einen etwa 5%igen Abrieb bei 500 Umdrehungen, ein zufriedenstellendes Verhalten. Jedoch verursacht das anionische Acrylpolymerisat ein leicht milchiges Aussehen in dem Schichtstoff, woraus sich ergibt, daß dieses Material zufriedenstellend nur bei bestimmten Farben verwendet werden kann. Der Schichtstoff, in dem Carboxylmethylcellulose als Bindemittel für Aluminiumoxid verwendet wird, hat geringere Widerstandsfähigkeit in siedendem Wasser und erfüllt nicht die NEMA-Standardvorschriften in dieser Hinsicht; dieses Material kann nur als Niederdruckschichtstoff geringer Qualität verwendet werden.

Beispiel 9

Um die Wirkungen der Organosilane zu untersuchen, wurde das folgende Verfahren durchgeführt. Man dispergiert 1 g gamma-Amino propyltrimethoxysilan in 10% Wasser enthaltendem Methanol. Eine geringe Menge wird benutzt, um das Aluminiumoxidpulver anzufeuchten. Man gibt dann diese Dispersion zu 100 g Aluminiumoxid einer Partikelgröße von 30 µm und mischt das Aluminiumoxid mit der Lösung bis zur gründlichen Benetzung. Man trocknet dann das Aluminiumoxid. Man wiederholt das Beispiel 4, außer daß man die Beschichtung des Druckbogens mit einer Naßstärke von 0,0063 mm vornimmt (getrocknet 0,00063 mm). Man vergleicht den erhaltenen Schichtstoff mit Schichtstoffen, die entsprechend dem Beispiel 4 (ohne das Organosilan), jedoch ebenso in einer Maßstärke von 0,0063 mm hergestellt sind. Alle Schichtstoffe verpreßt man auf Spiegelglanz. In der nachfolgenden Tabelle VIII sind die Ergebnisse der Untersuchungen der Abriebwiderstandsfähigkeit angegeben:

Tabelle VIII

Aus den Ergebnissen ist zu ersehen, daß das Organosilan die Güte der abriebresistenten Beschichtung verbessert.

Beispiel 10

Es wurde die Leistungsfähigkeit des Verfahrens hinsichtlich einer Aufwertung von Niederdruckplatten untersucht. Man stellt eine Aufschlämmung wie in Beispiel 1 mit 250 g Wasser, 6,5 g mikrokristalliner Cellulose, 30 g Aluminiumoxid mit einer Partikelgröße von 30 µm und 2 Tropfen eines nicht-ionischen Tensids her. Die Aufschlämmung trägt man mit einer Maßstärke von 0,0125 mm (trocken 0,00125 mm) auf nicht imprägniertes, bedrucktes Dekorpapier auf und trocknet 3 Minuten bei 126°C. Man imprägniert dann den Bogen und trocknet zweimal, um die vollständige Imprägnierung sicherzustellen. Den imprägnierten Bogen verpreßt man dann mit einer Platte aus Holzteilchen mit 14 g/cm² bei 149°C 6 Minuten. Zum Vergleich stellt man einen identischen Niederdruckschichtstoff, jedoch ohne abriebresistenter Beschichtung auf der Oberfläche des Druckbogens, her. Beide Proben unterwirft man dem NEMA-Abriebtest, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten werden:

Tabelle IX

Aus den Untersuchungen, wie in Tabelle IX angegeben, ist zu ersehen, daß die Erfindung in hohem Maße auch die Abriebwiderstandsfähigkeit von Niederdruckschichtstoffen verbessert.

Beispiel 11

Man wiederholt das Verfahren von Beispiel 9 und trägt eine Beschichtung mit einer Maßstärke von 0,038 mm auf (trocken 0,0038 mm). Man führt vier Versuche durch, wobei die Organosilanmenge geändert wird und unterwirft den erhaltenen Schichtstoff der NEMA-Abriebuntersuchung. Weiterhin stellt man den Anfangsabrieb fest, wobei die Ergebnisse der Tabelle X zu entnehmen sind.

Organosilanmenge g/100 g Aluminiumoxid
Anfangsabrieb, Umdrehungen
0
175
2	475
3	510
6	400

Die vorausgehenden Untersuchungen zeigen, daß die Wirkung des Organosilans, nach Erreichen einer Menge von etwa 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Aluminiumoxids, nicht wesentlich verbessert wird; und tatsächlich waren, unter den besonderen Bedingungen, bei 6% Organosilan die Ergebnisse schlechter als bei 2%, jedoch dennoch wesentlich besser als ohne Organosilan.

Beispiel 12

Man wiederholt das Verfahren von Beispiel 11, um die Anfangs abriebwiderstandsfähigkeit des Schichtstoffes als eine Funktion der Temperatur, die zum Trocknen der auf dem Druckbogen aufgetragenen Schicht verwendet wird, zu bestimmen. Zu diesem Zweck beschichtet man den Dekorbogen mit der Beschichtungszubereitung von Beispiel 4 in einem Verhältnis von 13-17 g/m² (trocken 0,005 mm), wobei die Beschichtungszubereitung Silan entsprechend Beispiel 9 enthält. Man trocknet die Beschichtung jeder Probe 3 Minuten bei unterschiedlichen Temperaturen, wie in Tabelle XI angegeben. Nach dem Trocknen klimatisiert man die beschichteten Bogen bei 50% relativer Feuchtigkeit und 21°C. Man imprägniert dann die Bogen in üblicher Weise mit Melaminformaldehyd-Harz und stellt dann den Schichtstoff in üblicher Weise mit einem mattierten Preßwerkzeug her. Man erhält folgende Ergebnisse:

Ofentemperatur, °C
Anfangsabrieb, Umdrehungen
71
225
82	550
93	550
115	575
129	575

Beispiel 13

Man stellt eine Aufschlämmung der Bestandteile wie in Beispiel 1 beschrieben, her, wozu man 6,5 g Gewichtsteile mikrokristalline Cellulose, 2 Gewichtsteile Carboxymethylcellulose, 30 Teile Aluminiumoxid (30 µm) und 250 Gewichtsteile Wasser verwendet. Weiterhin verwendet man ein nicht-ionisches Tensid in geringen Mengen.

Die erhaltene Aufschlämmung trägt man auf den Druckbogen auf unter Verwendung einer Meyer-Stabbeschichtungsmaschine, so daß eine Trockenstärke von 0,0038 mm erzielt wird. Den Druckbogen imprägniert man dann mit Melaminformaldehydharz auf einen Harzgehalt von 41,7% und trocknet auf einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 4,2%. Man verpreßt dann den Stapel mit dem beschichteten Druckbogen in bekannter Weise zu einer Spiegelglanz- Schichtstoffplatte.

Diesen Schichtstoff vergleicht man mit einem in üblicher Weise unter Verwendung eines 15 g/m² Overlays hergestellten Hochglanzschichtstoff, wozu man die beiden Schichtstoffe dem unten beschriebenen "Dosen-Reibtest" unterwirft. Der erfindungsgemäße Schichtstoff hat einen Anfangsabrieb von 325 Umdrehungen und einen NEMA-Abriebwert von 1021 Umdrehungen. Die Vergleichsergebnisse nach dem "Dosen-Reibtest" sind:

Tabelle XII

Die Zerstörung des Druckmusters beginnt bei beiden Proben bei etwa 30 000 Umdrehungen, wobei jedoch zu erkennen ist, daß der herkömmliche Schichtstoff zunehmende Oberflächenmattierung schon bei nur 1500 Reibumdrehungen aufweist, und daß tatsächlich die Oberflächenmattierung nahezu schon bei den ersten paar hundert Reibumdrehungen beginnt. Weiterhin ist der herkömmliche Schichtstoff bereits vollständig mattiert, bevor die Dekorzerstörung beginnt (30 000 Reibcyklen).

Bei dem Dosenreibtest wird ein Abrieb simuliert, wie er mit einem Glasfasertablett beim Hin- und Herschieben auf einem Schichtstoff erzeugt wird. Ein, einem Glasfasertablett entsprechendes Teil ist am Boden einer Dose (Nr. 10) befestigt, die ihrerseits mit 2,26 kg Gewicht belastet ist und flexibel mit einer Nocken-gesteuerten Aufnahmevorrichtung verbunden ist, die eine Hin- und Herbewegung mit einer Amplitude von 12,6 cm bewirkt.

Die erzielten Ergebnisse weisen das vorliegende Verfahren als eine revolutionäre Entwicklung auf dem Gebiet von Dekorplatten aus. Es ist zum ersten Mal ein Schichtstoff zugänglich, der auch ohne Overlay sowohl den NEMA-Abriebwiderstandswert von wenigstens 400 Umdrehungen als auch einen Anfangsabriebwert, bei der gleichen Untersuchung, von wenigstens 175-200 Umdrehungen erreicht.

Es gibt viele Verwendungszwecke für Schichtstoffe, bei denen eher der Anfangsabriebwert als der NEMA-Abriebwert die Gebrauchsdauer der Oberfläche bestimmt. Beispiele hierfür sind Kontrolltische in Supermärkten, Ladentische bei Lebensmittelbedienung, Kaffeehaustische und andere kommerzielle Oberflächen, die der Scheuerwirkung und dem Gleiten von nicht glasiertem Geschirr, Dosen, Faserglastabletts ausgesetzt sind. Wenn kleine Bereiche des Dekors nach relativ kurzer Verwendungszeit zu verschwinden beginnen, besonders in einem unregelmäßigen Muster, wird die Oberfläche für die Eigner unzumutbar und teurer Ersatz notwendig. Wenn die Oberfläche sich allmählich gleichmäßig über einen langen Zeitraum abnützt, überschreitet der Abnützungszeitraum den normalen durch Stiländerungen bedingten Zeitraum um etwa 3 bis 5 Jahre.

Claims

1. Dekorbahn zur Herstellung von Dekorplatten hoher Abriebwiderstandsfähigkeit mit einem Dekor auf einer als Substrat dienenden Papierschicht, gekennzeichnet durch eine über dem Dekor angeordnete ultradünne abriebresistente Beschichtung, enthaltend ein abriebresistentes feinteiliges Mineral in einer ausreichenden Menge, um eine abriebresistente Schicht ohne Beeinträchtigung der Klarheit zu bilden, und ein Bindemittel für dieses Mineral in einer zu dessen Bindung an der Oberfläche der Papierschicht ausreichenden Menge, und das Bindemittel mit hitzehärtbarem, zur Dekorplattenherstellung verwendeten Melamin-Formaldehyd- und/oder Polyesterharz verträglich und für diese Harze durchlässig ist.

2. Dekorbahn gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich mit einem hitzehärtbaren Polyesterharz oder Melaminformaldehydharz imprägniert ist.

3. Dekorbahn gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel mikrokristalline Cellulose ist.

4. Dekorbahn gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das abriebresistente Mineral Aluminiumoxid mit einer Partikelgröße von 20 bis 50 µm ist.

5. Dekorbahn gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Melaminharz imprägniert ist, das abriebresistente Mineral Aluminiumoxid mit einer Partikelgröße von 20 bis 50 µm ist, als Bindemittel mikrokristalline Cellulose enthalten ist und die ultradünne Beschichtung eine Stärke von 0,0005 bis 0,0075 mm aufweist.

6. Dekorbahn gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung weiterhin ein Organo-Silan, insbesondere 0,5 bis 2,0 Gewichtsprozent Organo-Aminosilan, bezogen auf das Gewicht des Aluminiumoxids, enthält.

7. Verwendung einer Dekorbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung von Dekorplatten und dekorativen Schichtstoffen.