DE2900771C2

DE2900771C2 - Dekorativer Schichtstoff

Info

Publication number: DE2900771C2
Application number: DE2900771A
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Baba; Isao Ebihara; Masatoshi Tokyo Minegishi
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1978-01-13
Filing date: 1979-01-10
Publication date: 1982-08-19
Also published as: JPS5722018B2; US4220500A; DE2900771A1; JPS5495685A

Description

a) Glasfaser und

b) Faser aus z. B. Zellulose, Baumwolle, Wolle, Steinwolle, Asbest, Polyvinylalkohol, Polyamid, Polyester, jedoch nicht aus Polyvinylchlorid,

und die zweite Schicht aus einem Gemisch von

c) Polyvinylchloridfaser und/oder

d) Polyvinylchlorid-Latex-Flockung sowie

e) Bestandteilen der unter b) bei d er ersten Schicht aufgeführten Art

und daß sich dab Polyvinylchlorid-Gel in der ersten Schicht befindet und bis unter die Oberfläche der zweiten Schicht reicht

2. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil a) in einer Menge von 35 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Fasern in der ersten Schicht, in dieser Schicht vorliegt

3. Schichtstoff nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Polyvinylchloridfaser, F'olyvinylchlorid-Latex-Flockung oder deren Gemisch 10 bis 40 Gew.-°/o, bezogen auf die zweite Schicht, beträgt

4. Schichtstoff nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyvinylchlorid-Latex-Flockung (Bestandteil d)) eine Korngröße von 100 bis 500 μΐη aufweist.

5. Schichtstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Polyvinylalkohol 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Fasern, beträgt.

6. Träger, wie er beim Schichtstoff nach den vorangegangenen Ansprüchen vorgesehen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen dekorativen Schichtstoff, bestellend aus einem papierartigen Träger, der mit einer Beschichtung aus Polyvinylchlorid versöhen ist und/oder Polyvinylchlorid enthält, das in einem Sol aufgebracht und durch Trocknen des Sols und Gelieren in seinen Endzustand überführt wurde.

Ein derartiger Schichtstoff ist bekannt. Er dient z. B. als Tapeten- oder Fußbodenbelag oder dergleichen. Bei seiner Herstellung kommt es darauf an, zu verhindern, daß das Polyvinylchlorid auf die Rückseite des Schichtstoffs durchschlägt, da dadurch sein Handelswert sinkt. Wenn Polyvinylchloridsol auf die Oberfläche der ersten, glasfaserhaltigen Schicht des Schichtstoffs aufgebracht wird, führt ein Durchschlagen oder Ausschwitzen auf der Rückseite der zweiten Schicht zur Befleckung der Oberfläche einer Walze oder eines Filzes, die bzw. der den Schichtstoff trägt, was zu Störungen bei der Verarbeitung führt Das Durchschlagen wurde bisher z. B. dadurch verhindert, daß das Trägermaterial zunächst mit einem hochviskos eingestellten Sol oder einer hochviskos eingestellten Dispersion vorgrundiert wurde. Danach erfolgt dann die eigentliche Imprägnierung oder Beschichtung. Ein derartiges Verfahren ist zweistufig und damit aufwendig.

ίο Es sind ferner papierartige Träger für dekorative Schichtstoffe der in Rede stehenden Art bekannt die aus einem Gemisch von Glasfaser und Faser aus z. B. Zellulose, Baumwolle, Wolle, Steinwolle, Asbest, Polyvinylalkohol, Polyamid oder Polyester bestehen. Als Bindemittel kommt z. B. Polyvinylalkohol zum Einsatz. Sie werden nach üblichen Papiernaßverfahren hergestellt Werden sie als Substrat zur Herstellung verschiedener Arten von Strukturmaterialien für Inneneinrichtungen, wie für Böden, Decken, Wände usw. aufgrund ihrer hohen Wärmeausdehnungsbeständigkeit verwendet, ist eine Sekundärbehandlung, wie ein Überziehen oder Imprägnieren mit Vinylchlorid zum Kompensieren der Strukturmängel erforderlich. Die Sekundärbehandlung ist jedoch zur Erzielung eines guten Erzeugnisses

nicht einfach, weil das Überziehen oder Imprägnieren mit Polyvinylchloridsol erfolgt und dieses nicht auf der Oberfläche verbleibt und bis zur gegenüberliegenden Fläche durchschlägt.

Um das Durchschlagen des Sols zu verhindern, wurde versucht, ein hochviskoses Sol zu verwenden. Dieses kann jedoch kaum mit einer üblichen Beschichtungsmaschine aufgebracht werden, da die Verwendung der Maschine in Abhängigkeit von der Viskosität begrenzt ist Es wurde auch versucht die Oberfläche, auf die das Sol aufgebracht wird, dicht zu machen oder aus Polyvinylchlorid-Kurzfasern oder einem Harz mit einer Affinität ^u dem Sol herzustellen oder dieses einzuarbeiten, um das Durchschlagen zu verhindern. Der Versuch scheiterte jedoch, weil die Grenzflächenfestigkeit zwischen der dazu notwendigen Oberflächenschicht und der anderen Schicht zu gering wurde.

Als synthetischer Latex wird bekanntlich ein fein disperses System aus Wasser und Vinylpolymerisaten bezeichnet, das die Fähigkeit besitzt, irreversibel zu koagulieren. Die Koagulation oder Ausflockung findet statt, wenn ein Sol durch Zusatz von Elektrolyten, entgegengesetzt geladenen Kolloiden, Erhitzen oder andere Maßnahmen in ein unlösliches Gel umgewandelt wird (Römpp's Chemie-Lexikon, 7. Aufl=- ■■-, S. 277).

Aufgabe der Erfindung ist es, einen dekorativen Schichtstoff, bestehend aus einem papierartigen Träger, der mit einer Beschichtung aus Polyvinylchlorid versehen ist und/oder Polyvinylchlorid enthält, das in einem Sol aufgebracht und durch Trocknen des Sols und Gelieren in seinen Endzustand überführt wurde, zu schaffen, der kein Durchschlagen oder Ausschwitzen des Gels auf der Rückseite des Trägers zeigt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein dekorativer Schichtstoff der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung in der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Weise ausgestaltet

Das Durchschlagen und Ausschwitzen des Polyvinylchloridsols auf die Rückseite der zweiten Schicht wird hierbei verhindert, wenn das Sol auf die Oberfläche der ersten, glasfaserhaltigen Schicht aufgebracht ist, und zwar aufgrund der Affinität des Sols und der Polyvinylchloridfasern und/oder einer Polyvinylchlorid-Latex-Flockung in der zweiten Schicht.

Die im erfindungsgemäßen dekorativen Schichtstoff verwendete Glasfaser ist als Material für die Herstellung von Glasfaserbahnen oder -platten konventionelL Sie liegt gewöhnlich in einer Menge von 35 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 35—50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge der Fasern in der ersten Schicht, in dieser Schicht vor.

Als Bindemitte! weist der erfindungsgemäße dekorative Schichtstoff Polyvinylalkohol gewöhnlich in Faserform, mit dem Faserbrei gleichförmig mischbar, auf. Die Menge des Polyvinylalkohols ist je nach Art der verwendeten Fasern variabel, liegt aber gewöhnlich im Bereich von 5 bis 30, vorzugsweise 5—20 Gew.-°/o, bezogen auf das Gesamtgewicht der Fasern im Träger.

Die in der zweiten Schicht des Trägers enthaltene Polyvinylchloridfaser ist eine Kurzfaser. Die Menge an Polyvinylchloridfaser, Polyvinylchlorid-Latex-Flockung oder deren Gemisch beträgt bevorzugt 10 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die zweite Schicht Die in dem erfindungsgemäßen dekorativen Schichtstoff enthaltene Polyvinylchlorid-Latex-Ffockung weist vorzugsweise eine Korngröße von 100 bis 500 μπί auf. Damit ist sie mit dem Faserbrei gut mischbar und in hohem Ausmaß in das Schichtenmaterial einzuarbeiten. Eine solche Flockung kann nach auf dem Fachgebiet gut be- 2% kannten Methoden erhalten werden. Beispielsweise kann eine Flockung aus Polyvinylchlorid mit feinen Teilchen durch Zusatz eines wasserlöslichen kationischen Polymeren oder eines mehrwertigen Metalls zu einem anionischen Polyvinylchlorid-Latex erhalten werden. Zur Steuerung der Teilchengrößenverteilung der Flockung stehen verschiedene Methoden zur Verfügung, und die folgenden können angewandt werden, um eine Flockung mit einer Teilchengröße von 100 bis 500 μπι, gerade richtig für die erfindungsgemäße Verwendung, zu erhalten: ein wasserlösliches kationisches Polymerisat wird dem Latex beim pH 6—9 zur Abscheidung einer Vorflockung mit einer Teilchengröße unter 50 μπι zugesetzt, dann wird der pH auf 2—4 gesenkt (US-PS 37 76 812); ein wasserlösliches kationisches Polymerisat wird bei einem pH von über 7 in Gegenwart von Zinkoxid zugesetzt (offcngelegte japanische Patentanmeldung 92303/76); der Latex wird auF eine Temperatur über der untersten filmbildenden Temperatur des Latex erwärmt, und dann wird ein wasserlösliches kationisches Polymerisat eines mehrwertigen Metallsalzes zugesetzt (offcngelegte japanische Patentanmeldung 105406/76); ein anionischcr Latex mit der niedrigsten filmbildenden Temperatur über 10⁰C, wie Polyacrylester, Synthesekautschuklatex usw., wird dem Latex zugesetzt, erwärmt, und dann wird ein wasserlösliches kationisches Polymerisat oder ein mehrwertiges Metallsalz zugesetzt (offengelegte japanische Patentanmeldung 105407/76). Das Gemisch aus der Polyvinylchloridfaser und der Latexflockung kann verwendet werden.

Das Verfahren zur Bahnherstellung ist auf dem Fachgebiet für Mehrschichtenpapierherstellung gut bekannt, wobei der Faserbrei auf einem Metallsieb oder einer Metallgaze zu einer ersten Bahn ausgeformt und dann weiterer Faserbrei zu einer zweiten Bahn auf der ersten Bahn ausgeformt wird. Diese Stufen können kontinuierlich durchgeführt werden. Jedes der Breimaterialien der ersten oder der zweiten Schicht kann zuerst zur ersten Bahn gemacht werden.

Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung.

In den Beispielen und Versuchen wird die durch die Grenzflächenfestigkeit bedingte Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Abblättern oder Abschälen an einer Probe (von 50 χ 200 mm) gemessen, die aus dem solimprägnierten Bahnerzeugnis, 20 s auf 190⁰C erhitzt, um das Gelieren des Sols zu vervollständigen, und längs entlang der Grenzfläche der zwei Schichten geschnitten, wobei mit einem Zugtestgerät gemessen wurde.

Die Porosität des dekorativen Schichtstoffs wird durch Messen der Permeabilität unter Verwendung des Frazier-Typ-Testers bestimmt.

Das Durchschlagen des Sols wird ermittelt, indem der Träger auf eine Glasplatte gebracht, ein gefärbtes PoIyvinylchloridsol auf die Oberfläche der oberen Schicht des Trägers mit Hilfe eines Auftragsstabs gleichförmig aufgebracht und dann das Ausmaß des DurchschJagens des Sols auf die Oberfläche der Glasplatte ermittelt wird.

Beispiele 1 — 12

Bei diesen Beispielen wurden papierartige Träger aus einer ersttn oder oberen Schicht und einer zweiten oder unteren Schicht nach dem üblichen Papiernaßverfahren hergestellt. Die in beiden Schichten enthaltenen Grundmaterialien waren folgende:

	Gewichtsteile
Erste Scliicht:
Glasfaser (Durchmesser 9 //m.	50
Länge 6 mm)
Polyvinylalkohol-Kunstfaser	30
(Feinheit 2 den. Länge 6 mm)
Polyvinylalkohol-Bindemittel	20
Zweite Schicht:
Gebleichter Nadelholz-Sulfat	30
zellstoff (CSl-*): 450 ml)
Faser aus regenerierter Zellulose	30
(Feinheit 1.5 den, Länge 7 mm)
Polyesterfaser (Feinheit 2 den,	30
Länge 7 ;nm)
PoKvinylalkohol-Bindemittel	10

65 *) Canadian Stand ird Freeness

Bei den Beispielen 7 bis 9 wurden den Materialien für die zweite Schicht 10 Gewichtsteile Polyvinylchloridfaser (Feinheit: 2 den. Länge 6 mm) und bei den Beispielen 10 bis 12 10 Gewichtsteile Polyvinylchloridlatex-Flockung (erhalten gemäß dem Verfahren der oben erörterten japanischen Patentanmeldung 105407/76) zugesetzt.

Das Flächengewicht der ersten Schicht betrug 55 g/m² und das der zweiten Schicht 25 g/m².

Auf die erste Schicht wurde ein Polyvinylchloridsol mit unterschiedlicher Viskosität in einer zum Imprägnieren und Beschichten des Trägers ausreichenden Menge aufgebracht. Das so erhaltene imprägnierte Bahnmaterial wurde im Hinblick auf die Durchdringung des Sols und die Grenzflächenfestigkeit beobachtet oder getestet Die Ergebnisse zeigt Tabelle 1.

Der Tabelle 1 ist zu entnehmen, daß, wenn ein Träger gleicher Porosität mit einem so niedrig-viskosen Sol imprägniert wird, daß das Sol durch die Oberfläche der zweiten Schicht durchschlägt, die Grenzflächenfestig-

keit zunimmt, während bei Verwendung eines hochviskosen Sols mit einer so hohen Viskosität, daß das Sol nicht durchschlägt, die Grenzfiächenfestigkeit nicht so hoch steigt

Wird die Porosität der oberen Schicht des Trägers niedrig gemacht, um die Durchdringung des Sols zu unterdrücken, erreicht das Sol di·; zweite Schicht nicht und trägt nicht zur Verbesserung der Grenzflächenfestigkeit bei.

Selbst im Falle eines Trägers gleicher Porosität wird das Durchschlagen durch die Oberfläche der zweiten Schichi seitens des Sols unterdrückt und die Grenzflächenfestigkeit merklich verbessert, wenn Polyvinylchloridfaser oder Polyvinylchloridlatex-Flockung in die untere oder rückwärtige Schicht eingearbeitet ist

Beispiele 13—20

Die Beispiele 7 und 10 wurden wiederholt, mit der Maßgabe, daß die Mengen an Polyvinylchloridfaser und Polyvinylchloridlatex-Flockung jeweils geändert wurden, wie in Tabelle 2 gezeigt, die die Ergebnisse wiedergibt

Aus Tabelle 2 geht hervor, daß die Menge an Polyvinylchloridfaser oder Polyvinylchloridlatex-Flockung im Bereich von 10 bis 40 Gew.-°/o, bezogen auf das GeTabelle 1

samtgewicht der zweiten Schicht, ausreichend
Werte der Grenzflächenfestigkeit ergibt

Versuche 1 — 12

Unter Verwendung der in Beispiel 1 verwendeten Grundmaterialien, aber unter Einarbeiten von 10 Gewichtsteilen Polyvinylchloridfaser (Versuche 4—6) und 10 Gewichtsteilen Polyvinylchloridlatex-Flockung (Versuche 7—9) in die Grundmaterialien der ersten Schicht

ίο anstelle der zweiten Schicht wurden Zweischichten-Träger hergestellt Die Träger wurden mit Polyvinylchloridsol wie in Beispiel 1 behandelt angesehen und getestet Die Ergebnisse zeigt Tabelle 3.
Der Tabelle 3 ist zu entnehmen, daß das Zweischichten-Trägermaterial, in der die erste Schicht Polyvinylchloridfaser oder Polyvinylchloridlatex-Flockung enthält, dazu neigt die Durchdringung des Sols nicht zuzulassen, und zur Verbesserung der Grenzflächenfestigkeit nicht beiträgt Wird die erste Schicht sehr porös und die zweite Schicht dicht gemacht kann die Durchdringung des Sols durch die Oberfläche der zweiten Schicht unterdrückt werden, aber die Grenzflächenfestigkeit ist nicht verbessert Es kommt also darauf an, daß das Polyvinylchloridmaterial in der zweiten Schicht vorhanden ist

Beispiel

Porosität der ersten Schicht*), cm³/cm²/s	Polyvinylchlorid in der zweiten Schicht	Porosität des Trägers, cm³/cm²/s	Viskosität des verwendeten Sols	Ergebnis Durchschlagen	Grenzflächen festigkeit kg/50 mm
20,0	nein	12,0	niedrig	stark	4,0
20,0	nein	12,0	mittel	etwas stark	3,0
20,0	nein	12,0	hoch	kein	1,5
10	nein	6	niedrig	etwas stark	2,5
10	nein	6	mittel	kein	1,5
10	nein	6	hoch	kein	1,2
20	Faser	12,0	niedrig	etwas stark	4,0
20	Faser	12,0	mittel	kein	4,0
20	Faser	12,0	hoch	kein	3,5
20	Flockung	12,0	niedrig	kein	4,0
20	Flockung	12,0	mittel	kein	4,0
20	Flockung	12,0	hoch	kein	3,5

*) Ausgedrückt als Permeabilität.

Tabelle 2

Beispiel	Porosität der ersten Schicht cm³/crn²/s	Polyvinylchlorid zweiten Schicht Art	in der Zusatz menge, %	Porosität des Trägers, cm³/cm²/s	Viskosität des Polyvinyl- chlorid-Sols	Ergebnisse Durch schlagen	Grenzflächen festigkeit kg/50 mm
13	20,0	Faser	5	12,0	hoch	kein	1,7
14	20,0	Faser	10	12,0	hoch	kein	2,5
15	20,0	Faser	20	12,0	hoch	kein	3,5
16	20,0	Faser	40	12,0	hoch	kein	3,5
17	20,0	Flockung	5	12,0	hoch	kein	1,8

Fortsetzung

Beispiel	Porosität der	Polyvinylchlorid	in der	Porosität des Viskosität	des Polyvtnyl-	Ergebnisse	Grenzflächen-
	ersten Schicht,	zweiten Schicht		Trägers,	chlorid-Sols		festigkeit.
	cm^J/cm^!/s			cm^J/cm^!/s		Durch	kg/50 mm
		Art	Zusatz			schlagen	2,7
			menge, %		hoch		3,5
18	20,0	Flockung	10	12,0	hoch	kein	3,5
19	20,0	Flockung	20	12,0	hoch	kein
20	20,0	Flockung	40	12,0		kein
Tabelle 3
Versuch	Erste Schicht		Pnrncitäl	Pnrncitäl	des Sols	Prop.hnicci»	Grenzflächen-
			der zweiten	des			festigkeit,
	Polyvinyl	Porosität,	Schicht,	Trägers, cra/craVs		Durch	kg/50 mm
	chlorid	cm³/cm²/s	cm³/cm²/s			schlagen

10

11

12

kein

Faser

Flockung

kein

20

10

12,0

50

12 12 12 12 12 12 8

niedrig mittel hoch niedrig mittel hoch niedrig mittel hoch niedrig mittel hoch

stark	4,0
etwas stark	3,0
kein	1,5
etwas stark	2,5
kein	1,2
kein	1,2
kein	1,3
kein	1,2
kein	1,2
kein	1,5
kein	1,2
kein	1,2

Claims

Patentansprüche:

1. Dekorativer Schichtstoff, bestehend aus einem papierartigen Träger, der mit einer Beschichtung aus Polyvinylchlorid versehen ist und/oder Polyvinylchlorid enthält, das in einem Sol aufgebracht und durch Trocknen des Sols und Gelieren in seinen Endzustand überführt wurde, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einem naß abgelegten, Polyvinylalkohol in beiden Schichten als Bindemittel enthaltenden und verfestigten Zweischichtensubstrat mit Schichten aus mehreren verschiedenen Bestandteilen besteht, und zwar die erste Schicht aus einem Gemisch von