DE7122884U

DE7122884U - Dekorativer Schichtstoff

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Publication number: DE7122884U
Application number: DE7122884U
Authority: DE
Original assignee: Westvaco Corp
Current assignee: Westvaco Corp
Priority date: 1970-06-12
Publication date: 1973-11-08

Description

20 770

Westvaco Corporation, New York, N.Y./USA

· oöhichtötuff

Die Erfindung bezieht sich auf laminierte Gegenstände und insbesondere auf einen dekorativen Schichtstoff, der aus zwei oder mehreren Materialbahnen besteht, die mit einem wärmehärtbaren Harz gesättigt sind, und die unter Wärme und Druck zur Bildung einer zusammengesetzten Überlagepl^tte verdichtet werden können.

Die herkömmlichen Hochdrucklaminate, die in horizontalen Oberflächenanwendungsbereichen, z.B. Oberflächen von Tischen und Schaltern, Verwendung finden, sind gut bekannt. Sie werden herkömmlicherweise aus einer Vielzahl von Lagen aus Papier (gewöhnlich sieben oder mehr Lagen aus Kraftpapier, die den Kern bilden) hergestellt, die mit Phenolharzen gesättigt sind. Sie schliessen eine Druckschicht ein, die gewöhnlich aus einem Alpha-Zellulose-Papier, das mit einem

Melamin-Formaldebyd-Harz imprägniert ist, besteht und

auf, die gewöhnlich aus Alpha-Zellulose besteht, welche mit einem Melamin-Fomialdehyd-Harz imprägniert worden ist. Die Kraftsohichten, welohe den Kern des Laminates bilden, vermitteln die Starrheit, wenn sie mit der Druck- und der überlageplatte bei Wärme und Hochdruck gewöhnlich bei etwa 149°C und etwa 70,3 kg/cm verdichtet werden. Das Laminat wird hierauf gewöhnlich auf ein Substrat, z.B. aus Sperrholz, Harzfaserplatten oder Teilchenplatten, aufgeleimt und damit verbunden, um ein Produkt zu liefern, welches für horizontale Oberflächenanwendungen geeignet ist.

Laminierte Platten, die als vertikale Strukturen geeignet sind, die aber keine göüUgende Schlagfestigkeit und Abriebbesoändigkeit zur Verwendung als horizontale Oberflächen besitzen, sind gleichfalls gut bekannt. Solche Laminate schliessen gewöhnlich keinen laminierten Kern, der oben im Zusammenhang mit den Hochdrucklaminaten beschrieben wurde, ein. Diese Laminate besitzen eine niedrigere Dichte als diejenigen mit einem hochverdichteten laminierten Kern von Kraftschichten, die mit Phenolharzen imprägniert sind. Diese Laminate mit niedriger Dichte werden oftmals direkt auf Material!en,wie Sperrholz, Teilchenplatten und Wandplatten, aufgebracht und damit verbunden, um dekorative Platten zu bilden, welche lediglich für vertikale Obei'flächenzwecke geeignet sind. Es sind schon Versuche angestellt worden, um solche Platten mit den Eigenschaften von Platten, die für horizontale Oberflächen geeignet sind, herzustellen, doch sind bislang* wenn überhaupt, nur wenig zufriedenstellende horizontale Platten hergestellt worden, ohne dass die teureren

mit Phenolnarzen imprägnierten Kraftschichten als Kernstrukturen und die mit Melamin-Formaldehyd-Harz imprägnierten Oberflächenstrukturen verwendet wurden«

Es besteht daher ein Bedarf nach einem dekorativen Nledendruck-Sehichtstoff und zwar insbesondere nach einem, der für horizontale Zwecke geeignet ist.

Gemäss der Erfindung wird nun ein dekorativer Schichtstoff zui"· Verfügung gestellt, der aus einer klaren obersten Schutzschicht aus harten, abriebbeständigen Pasern "besteht, welche durch ein bei Niederdruckbedingungen wärmehärtbares Harz an eine Schicht oder eine Kombination von Schichten gebunden ist, wobei die Schicht oder die Kombination sowohl dekorativ als auch schockabsorbierend ist«

Das Harz ist vorzugsweise ein Polyester und die Pasern sind vorzugsweise Glasfasern. Obgleich Polyesterharze weitaus bevorzugt werden, können jedoch diese Harze, welche die bekannten Eigenschaften haben, ^urch andere geeignete Harze, die dem Fachmann bekannt sind, ersetzt werden. Die Fasern der Schutzschicht müssen solche Eigenschaften besitzen, die eine hohe Abriebbeständigkeit ergeben und zu einer Schlagbeständigkeit beitragen. Neben Glasfasern können wahrscheinlich bestimmte Fasern aus synthetischen Polymeren verwendet werden.

Bekanntlich werden Niederdrucklaminate als solche Laminate definiert, die durch Anwendung von Wärme bei relativ niedrigen Drücken, gewöhnlich unterhalb etwa 17 ,6 kg/cm², ausgehärtet werden können.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass diese Laminate, insbesondere wenn sie mit einer die Starrheit verleihende Grundlage verbunden werden, den Standardrichtlinien für horizontale Oberflächen genügen.

Gemäss der Erfindung wird somit eine Schutzschicht zur Verfügung gestellt, die mit vielen Niederdruck- und Hochdruck-.'ubstraten zur Bildung von dekorativen und funktionellen Schichtstoffen oder Laminaten eingesetzt werden kann. Gemäss einer Ausführungsform können diese Laminate mit einer zweischichtigen Schutzschicht hergestellt werden, welche aus einer Schicht aus Glasfasern und einer einzigen, dekorativen, schockabsoroierenden Schicht aus gesättigtem Kraftpapier, insbesondere eines mit einem Pasisgewicht von mindestens 65,5 kg, vorzugsweise "1,6 kg, besteht, wobei beide Schichten sr.it einen: Harz imprägniert oder gesättigt sind- Bei der bevorzugten Ausführungsform dieses Gesichtspunkts der Erfindung, bei welcher swei Schichten mit einem die Starrheit verleihenden Substrat, beispielsweise einer Flockenplatte oder Sperrholz, aufgeschichtet und damit unter Wärme und Druck verdichtet worden sind, wird ein Niederdruckschichtstoff erhalten, welcher die NEMA-Standardrichtlinien hinsichtlich der Schlagfestigkeit und der Abriebbeständigkeit für dekorative Schichtstoffe des allgemeinen Gebrauchszwecktyps genügen.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Schutzschicht aus drei Schichten hergestellt, die aus einer obersten Schutzschicht, einer dekorativen Schicht und einer schockabsorbierenden Schicht besteht. Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäss dieses Gesichtspunkts der Erfindung wird jede der drei Schichten mit einem härtbaren Polyesterharz imprägniert oder gesättigt.

Die oberste Schicht, welche die oberste Schutzschicht darstellt, ist nach der zur Bildung eines Laminats erfolgenden Wärme- und Druckbehandlung klar und transparent. Die Schicht stellt gewöhnlich eine oberste Schutzschicht aus Faserglas dar, die mit einem ungesättigten Polyesterharz gesättigt ist. Die Faserglasschicht kann in verschiedenen Formen, z.B. Matten, Seidensträngen oder Vorgespinsten, Garnen, Webwaren oder papierförniigen Produkten, vorliegen, wobei bei den letzteren Glaspapier bevorzugt wird. Beim '/erpressen unter Wärme verleiht die Faserglasschicht dem Laminat eine hohe Abriebbeständigkeit, und trägt zu der Schlagfestigkeit des Endproduktes bei. Die Faserglasschicht erhält mindestens 55 Gew.% Harz und kann mit dem Harz hoch gesättigt sein. In manchen Fällen kann sie bis zu 85 # Harz und nur 15 % Glasfasern enthalten. Es wird bevorzugt, dass die Glasfassrschicht etwa 80 bis 85 Gewichts-^ Polyesterharz enthält.

Bei der Zusammenstellung des Laminats, welches als eine Ausführungsform der Erfindung zwei Schichten besitzt, wird vorzugsweise eine einzige Schicht aus einem Kraftpapier vom gesättigten Grad mit einem Basisgewicht von mindestens 6^,5 kg unmittelbar unter die oberste Schutzschicht aus Faserglas gebracht. Die einzige Schicht aus dem gesättigten Kraftpapier, dient sowohl als dekorative als auch als schockabsorbierende Schicht. Diese Schicht wird im allgemeinen mindestens auf einer Oberfläche mit einem Muster bedruckt oder gefärbt bsw, pigmentiert, um dieser eine Farbe zu verleihen, wie es bei eine^herkömmlichen Druckschicht der Fall j.st. Ein wichtiger Gesichtspunkt dieser Erfindung ist somit die Möglichkeit, dass die Kraftschicht mit einem dekorativen Muster bedrucke werden kann. In der Vergangenheit wurden Kraftpapiere nicht

bedruckt, weil sieh die relativ groben Fasern nicht gut bedrucken lassen. Es wurde Jedoch gefunden, dass ein qualitativ hochwertiges Bedrucken erfolgen kann, wenn die Kraftschicht auf der bedruckten Seite der Schicht kalandriert wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine sogenannte zweischichtige Kr aft schicht veirwendet, welche an der Oberfläche eine Schicht von Peinstoffen aufweist, so dass sis leicht kalandriert werden kann.

Die Kraftschicht ergibt auch einen Dämpfungseffekt und absorbiert nach Schlag den Schock, wodurch in Kombination mit der obersten Schutzschicht aus Paserglas ein Laminat luit einer hohen Schlagbeständigkeit und hoher Abriebfestigkeit zur Verfügung gestellt wird. Diese Schicht dient auch dazu, irgendwelche Hohlräume und Fehler zu überbrücken, die auf der Ober-_t fläche des Substrats vorhanden sein können, mit welchem die zweischichtige oberste Schutzschicht verschmolzen werden kann. Obgleich es notwendig ist, ein Papier mit einem sättigenden Grad zu verwenden, das nur ein Basisgewicht von mindestens

63.5 kg aufweist., um den NEMA-VorSchriften für die Schlagfestigkeit und Abriebbeständigkeit zu genügen, ist es jedoch vorzuziehen, ein Papier mit einem Basisgewicht von mindestens

71.6 kg zu verwenden, um eine Auflage mit einem besten Gesamtverhalten herzustellen. Tatsächlich können gesättigte Grade verwendet v/erden, welche ein Basisgewicht bis zu 90,7 kg besitzen, bevor die Gesättigtkeit der herkömmlichen Maschinengeschwindigkeiten verschlechtert wird. Die Schicht wird mit dem ungesättigten Polyesterharz imprägniert und sie kann 50 bis ungefähr 65 Jewichts-^, vorzugsweise etwa 55 bis 62 Gewichts-^, härtoares Polyesterharz enthalten. Die hierin verwendete Bezeichnung "Basisgewicht" bedeutet das Gewicht des

Papiers pro 279 m .

Bei der Zusammenstellung des Laminats mit den drei Schichten wird eine dekorative oder Druckschicht unmittelbar unter die oberste Schutzschicht aus Taserglas gebracht. Zur Bildung der dekorativen Gegenstände dieser Erfindung werden die herkömmlichen Druckschichtenteile verwendet. Solche Schichten bastehen gewöhnlich aus Zellulose-B'asern, Acrylnitril-Fasern, Polyester-Fasern und können sogar wiederum aus Kraftpapier sein. Die dekorative Schicht ist im allgemeinen auf mindestens einer Oberfläche mit einem Muster bedruckt oder zur Erzielung einer festen Farbe darauf gefärbt oder pigmentiert. Bei der bevorzugten Ausführungsfbrm dieses Gesichtspunktes der Erfindung besteht die dekorative Schicht aus Alpha-Zellulose und ist mit einem ungesättigten Polyesterharz gesättigt. Sie kann 50 bis 65 GeT-richts-$, vorzugsweise 55 bis 62 Gevrichts-#, härtbares Polyesterharz enthalten.

Unmittelbar unter der Druckschicht ist eine schockabsorbierende Schicht angeordnet, die mit einem ungesättigten Polyesterharz gesättigt ist. Diese Schicht ergibt einen Därapfungseffekt und sie absorbiert die durch Schläge und dgl. hervorgerufenen Schocks, wodurch in Kombination mit der oben beschriebeneu zwei Schichten ein Laminat mit einer hohen Schlagbeständigkeit zur- Verfügung gestellt wird. Wie h:i der Ausführungsform der Erfindung mit den zwei Schichten^, dient auch hier die Dämpfungsschicht dazu, auch Leerstellen und Fehler zu überbrücken, die an der Oberfläche des Substrats vorhanden sein können, mit welchem das dreischichtige Uberlagegebilde verbunden werden kann. Dies stellt eine wichtige Funktion dar und ergibt ein Laminat mit einem relativ hohen Glanz.

Um die Funktion der gerade beschriebenen schockabsorbierenden Schicht zu erfüllen, können verschiedene weiche, faserigö Dämpfungsschichten verwendet werden. Die bevorzugte

Schicht besteht aus Baumwollfasem und ist mit einem polymerisierbaren Polyesterharz gesättigt. Die Baumwollschicht kann auch 50 bis 60 Gewichts-^, vorzugsweise 55 bis 60 Gewichts-^, Polyesterharz enthalten.

Wie bereits oben ausgeführt, werden die einzelnen, das Gebilde bildenden Schichten mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert, das bei Niederdruckbedingungen härtbar ist. Dieses Harz stellt- vorzugsweise ein polymer! si erbares, ungesättigtes Polyesterharz dar, welches nach dem Härten unter Wärme uni Druck einen Thermoplasten bildet. Von solchen Harzen sind viele bekannt, welche bei der Erfindung verwendet werden. Obgleich es bevorzugt ist, dass alle die die oberste Schutzschicht dieser Erfindung bildenden Schichtendas gleiche Polyesterharz enthalten, können aber die einzelnen Schichten auch verschiedene Arten von ungesättigten Polyesterharzen enthalten.

Bekanntlich werden mit Polyesterharzen solche synthetische Harze bezeichnet, welche durch Umsetzung von zweibasischen Säuren mit zweiwertigen Alkoholen erhalten werden. Ungesättigte Polyesterharze werden im allgemeinen dadurch hergestellt, dass man ein Gemisch von ungesättigten zweibasischen Säuren, wie Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure und Citraconsäure sowie deren Gemische, und gesättigten zweibasischen Säure, wie Isophthalsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Phthalsäure-Anhydrid und Gemischen daraus verwendet. Das Gemisch aus gesättigten oder ungesättigten zweibasischen Säuren wird mit einem zweiwertigen Alkohol, z.B. ÄthyJai&ycol, Diäthylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Butylenglycol und deren Gemischen umgesetzt, wodurch ein ungesättigtes Polyesterharz erhalten wird. Zur Erzielung eines grösseren Polymerisationsgrades ist es üblich, den resultierenden ungesättigten Polyester mit

einem reaktiven Monomeren zu vermischen, welches im allgemeinen als Lösungsmittel i'üi· üeü Uiigtiökttigteii Polyester wirkt und das mit den ungesättigten Stellen der Polyesterkette zu einem ausgehärteten thermoplastischen Produkt copolymerisiert. Verschiedene ungesättigte Monomere können zur Vernetzung des Polyesterharzes verwendet werden. Beispiele hierfür sind Vinyl-Verbindungen, wie Styrol, Alpha-Methylstyrol, Vinyltoluol, Vinylacetat, Diallylphthalat, Diacetonacrylamid, Methylacrylat, Methylmethacrylate Chlorstyrol, Divinylbenzol, Triallylcianurat und Gemische daraus. Hierin sollen die verschiedenen Polyesterharze, die aus den obigen Arten von Säuren und Alkoholen, ggf. unter Zusatz von einem oder mehreren Vernetzungsmonomeren erhalten werden, als "polymerisierbar j ungesättigte Polyesterharze" bezeichnet werden. Das im Einzel=

fall verwendete Polyesterharz ist nicht von grosser Wichtigkeit.

Wenn eine Art bevorzugt wird, dann sind es diejenigen Harze, die in bekannter Weise aus einem Gemisch von Isophthalsäure und Fumarsäure erhalten werden, wenn bei einem Mol-Verhältnis von 1:1 eine Umsetzung mit Polypropylenglycol erfolgt, wobei das Vernetzungsmonomere für den resultierenden ungesättigten Polyester Diallylphthalat ist. Das fertige Harz hat ein durchschnittliches Molekulargewicht von 3.000 bis 3·500. Zur Unterstützung der Copolymerisation können weiterhin geringe Mengen, d.,h. 5 bis 10 Gewichts-^ Hexamethylmethoxym^lamin verwendet werden. Naturgemäss enthält in bekannter Weise das Gemisch aus dem ungesättigten Polyesterharz und die Vernetzungsmonomeren vorzugsweise geeignete Verbindungen, z.B. Peroxy-Verbindungen und Beschleuniger sowie Pliesskontrollmittel

Das polymerisierbare ungesättigte Polyesterharz kann nach verschiedenen Aufbringungsweisen, z.B. durch Tauchen, Beschichten oder andere Massnahmen zur Abmessung einer Lösungsmittellösung des Harzes, auf die Schichten aufgebracht werden, die die oberste Schicht gemäss dieser Erfindung bilden. Ge-

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eignete Lösungsmittel für das Harz können für die Beschiohtungsauftragung verwendet werden, z.B. die verschiedenen

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Äthylacetat und Butylacetat sowie aromatische Lösungsmittel wie Benzol, Toluol und Xylol. Die Viskosität und der Harzfeststoffgehalt des Lösungssystems werden zur vollständigen Sättigung und Harzaufnahme eingestellt. Die Schichten können oberflächlich mit dem ungesättigten Polyesterharz beschichtet werden oder sie können mit dem Harz im wesentlichen vollständig imprägniert oder gesättigt werden. Ungeachtet der Aufbrlngungsweiso wird es bevorzugt, aber nicht gefordert, dass mehr Harz an der Vorderseite der Druckschicht (d.h. an der Seite, die im Laminat die oberste Schicht aus Paserglas berUhrt) sich befindet als an ihrer Rückseite. Die Schichten werden bei Temperaturen getrocknet, die hoch genug sind, dass praktisch sämtliche flüchtigen Stoffe eiitfeiTit W6i~u6n, die aber niöhfc so hoch sind, dass das ungesättigte Polyesterharz in Gegenwart des Vernetzungsmittels vorzeitig gehärtet wird.

Die Schichten, die das erfindungsgemässe Produkt bilden, können unter Wärme urd Druck zu einer einheitlichen obersten Platte oder Täfelung zusammengefügt werden. Die Dicke dieser Platte beträgt für einen Schichtstoff aus zwei Lagen gewöhnlich 33,02 . 10"-* bis etwa 61,0 · 10"' cm und für einen Schichtstoff aus drei Schichten 50,8 · 10"·^ bis 76,2 · 10"^ cm. Vorzugsweise geht die Stärke der Schicht bei einem zweischichtigen Schichtstoff nicht über 53*3 · 10"' cm und bei einem dreischichtigen Schichtstoff nicht über 76,2 . 10"' cm hinaus. Die Platte kann nach ihrer Verdichtung durch geeignete Mittel ai f beliebige geeignete Substrate, wie Sperrholz, Gipsplatten, Holz, Teilchenplatten, Harzplatten, Metall, Flockenplatten und Zement-Asbestplatten aufgeklebt oder damit verbunden werden.

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• 4.

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Bei der bevorzugten Methode zur Herstellung der erfindungsgemässen Schichtstoffe werden die Schichten mit einem Substrat aufgeschichtet und in einer Warms- und Druckopcration zu einer breiten Seite des Substrats und aneinander gebunden. Au** diese Weise wird ein wärme- und druckverdichtetes Laminat hergestellt, welches (I) ein die Starrheit verleihendes Grundteil, (II) «ine dekorative schockabsorbierende Schicht, welche entweder (a) eine einzelne schockabsorbierende, dekorative Kraftpapierschicht oder (b) eine Kombination aus (1) einer auf das Orundteil gebundenen Baumwollschicht und (2) einer Druckschicht, die auf die Baumwollschicht aufgeschmolzen ist, darstellt und (III) eine oberste Schicht aus Faserglas, die auf die Papier-oder Druckschicht aufgeschmolzen ist, umfasst, wobei sämtliche Schichten mit Ausnahme dar Schicht (I) ein im wesentlichen gehärtetes thermoplastisches Polyesterharz enthält, welches im nicht gehärte'£ύΐ Zustand, ein polymer!sierbares ungesättigtes Polyesterharz wi^ beschrieben ist. Die Laminierung kann unter Verwendung einer erhitzten Standardplattenpresse mit einer oder mehreren öffnungen bewerkstelligt werden. Es können die herkömmlichen Zwinchenplatten, z.B. Aluminiumzwischenplatten, verwendet werden. Es können viele Obevfläobengestaltungen (Pirnicse) auf der oberster. Fläche des Laminats durch Verwendung der bekannten Freisetzungspapiere mit verschiedenen Mustern erhalten werden, welche zwischen eine Zwischenplatte und aie oberste Faserglasschicht eingesetzt werden. Bei den oben beschriebenen ungesättigten Polyesterharzen können niedrige Drücke und Temperaturen und relativ kurze Presszeiten verwendet wenden, um das Harz zu härten und das Laminat zu bilden. So können z.B. bei relativ niedrigen Drücken von 12,7 bis 19,3 kg/cm und Temperaturen von 132,2 bis 135,0°C bei Presszeiten von nur 4 1/2 bis 5 Minuten zufriedenstellende Laminate hergestellt werden. Es wurde gefunden, dass bei diesen Bedingungen das Harz genügend

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strömt, i\m die erforderlichen OberflächeneigensGhaften sowie die Adhäsion der obersten Schichten an dem Substrat zu eroViAn .

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Pur den Fachmann wird ersichtlich, dass mit dem Substrat und den obersten Schichten auch eine geeignete Unterlageschicht aufgelegt werden kann und mit der Rückseite des fubstrats verbunden werden kann. So kann z.B. eine Unterlageschicht aus Alpha-Zellulosefasern- die mit einem polymerisierbaren ungesättigten Polyesterharz gesättigt ist, an die eine breite Seite des Substrats zur gleichen Zeit gebunden werden, bei welcher die obersten Schichten an die andere breite Seite des Substrats gebunden werden. Bei Verwendung einer Unterlageschicht wird beim Auflegen gewöhnlich zwischen die Unterlageschicht und die Zwischenplatte eine Schicht aus einem Trenn-

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Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung werden die obersten Schichten mit einem Substrat aus einer Flockenplatte aufgelegt, um ein Niederdrucklaminat zu bilden. Flockenplatten sind Produkte, welche erhalten werden, indem harzbeschichtete Holzflocken unter Wärme zu einer einheitlichen Struktur verdichtet werden. Die Flockenplatten besitzen eine Dichte von mindestens 0,74 g/cnr, vorzugsweise von mindestens 0,88 g/cnr. Es wird bevorzugt, daFS die Stärkevariation der Flockenplatte nicht über Plus oder Minus 0,025 cm hinausgeht, um eine gleichförmige Druckverteilung während der Laminierungsstufe zu haben. Es wurde gefunden, dass bei der Kombinierung der obersten Schichten mit einem Flockenplattensubstrat mit einer Dichte von mindestens 0,74 g/cnr für eine dreilagige oberste Schicht oder mit einer Dichte von 0,88 g/cm-⁵ für eine

zweilagige oberste Schicht das resultierende Laminat den Vorschriften der Laminate für allgemeine Zwecke genügt und überraschenderweise sowohl für horizontale Strukturen als auch für vertikale Strukturen geeignet ist. Wenn die obersten Schichten in der beschriebenen Reihenfolge angeordnet werden, d.h. dass die Kraftschicht sich nächst der Flockenplatte befindet, wobei die Druckschicht der Faserglasschicht gegenüberliegt oder sich die Baumwollschicht nächst der Flockenplatte befindet, wobei die Druckschicht zwischen der Baumwollschicht und der Faserglasschicht ist, die NEMA-Standardvorschriften für die Schlagfestigkeit und die Abriebbeständigkeit für horizontale Oberflächen erfüllt werden. Bei Steigerung des Basisgewichts der Kraftschicht kann die Dichte de? Flockenplattensubstrat s etwas verringert werden und die Anforderungen, hinsichtlich der Schlagbeständigkeit werden immer noch erfüllt. Es wurde beispielsweise gefunden, dass, wenn eine Glasfaserschicht in der Zusammenstellung zwischen der Kraftpapierschicht und dem Flockenplattensubstrat oder zwischen der Druckschicht und der Baumwollschicht angeordnet ist, das dekorative Flockenplattenlamlnat eine Oberfläche mit eineifangertigenden Abriebbeständigkeit besitzt, welche bricht, wenn sie dem 91,4-cm NEMA-Schlagbeständigkeitstest (NEMA-Standard LD 1-2,15) (NEMA bedeutet "National Electric Manufacturers Association", eine Handelsgesellschaft in den USA, die die Standard-Richtlinien erstellt) unterworfen wird. Wenn die Faserglasschicht zwischen der Baumwollsch!ent und der Flockenplatte ist, dann wird die Abriebbeständigkeit verringert. Die Standardrichtlinien für die Schlagfestigkeit für horizontale Oberflächen werden nur dann erfüllt, wenn die Schichten vom Boden angefangen mit der Kraftpapierschicht ''der der ersten Baumwollschicht anstossen an das Flockenplattensubstrat, dann die Druckschicht, wo Baumwolle verwendet wird, gefolgt von

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der obersten Schicht aus Paserglas angeordnet werden. Dieses überraschende Ergebnis ist signifikant, da es die Basis zur Herstellung von Niederdrucklaminaten mit den erforderlichen Eigenschaften für horizontale Strukturen darstellt.

Die Erfindung wird in den Beispielen näher erläutert. Darin sind sämtliche Angaben auf das Gewicht bezogen, sofern keine anderen Angaben gemacht sind.

Beispiel 1

Gemäss der Erfindung wurde ein dekorativer Schichtstoff für allgemeine Zwecke hergestellt^ indem zwei oberste Schichten auf einen Plockenplattenkem laminiert wurden.

Die oberste Schicht bestand aus einer unpigmentierten Schicht mit einem Basisgewicht von 11,8 kg, welche etwa 17 Gewichts-^ Glasfasern und etwa 83 % polymer!sierbares, ungesättigtes Polyesterharz enthielt und die eine Stärke von etwa 20,3 · 10"-⁵ cm (8 mil) hatte.

Die kalandrierte Schicht aus dem Kraftpapier mit gesättigtsm Grad war ungefähr 45,7 · 10"^ cm (l8 mil) dick und hatte ein Basisgewicht von etwa 72 kg. Die Kraftschicht war auf einer Seite mit Tinte zur Bildung eines holzköinigen Musters bedruckt worden. Die Kraftschicht enthielt etwa Gewichts-jS polymSrsierbarec ungesättigtes Polyesterharz.

Das polymer!sierbare ungesättigte Polyesterharz enthielt in jeder. Fall als die Komponente der zweibasischen Säure ein Gemisch aus Isophthalsäure und Fumarsäure im Mol-Verhältnis 1:1

Das Gemisch der zweibas^.schen Säuren wurde im Mol-Verhältnis von 1:1,05 mit Propylenglycol umgesetzt. Das durchschnittliche Molekulargewicht des Isophthalsäure-Fumarsäure-Polyäthylanglycol-Polyesterharzer betrug 3.200. Darüber hinaus enthielt das Polyesterharz etwa 20 Gewichts-^ Diallylphthalat als Veraetzungsmonomer^s, etwa 1/4 Gewichts-^ Tert-Eutylperbenzcat als Katalysator und etwa 5 Gewichts-^ Hexasiethyl-Methoxy-Melamin als weiteren "opolymerisator. Zum Aufstreichen des Po?yesterharzes auf die einzelnen Schichten wurde ein herkömmliches Lösungsmittelsystem verwendet. Die Viskosität wurde bei einem Feststoffgehalt an Harz von 45 bis 60 % in der Lösung auf 15 bis j50 Sekunden Nr. 4 Ford-Cup eingestellt. Beide beschriebenen Schichten wurden durch herkömmliche Tauchverfahren mit dem Polyesterharz gesättigt und getrocknet. Der Flookenplattenkern für das Laminat i*ar etwa 1,9 cm dick und besass eine Dichte von etwa 0,88 g/cm . Die Flockenplatte war aus Espenflocken hergestellt worden und enthielt etwa 5 % Harnstoff-Formaldehyd-Harz und etwa 1 % Wachsemalsion. Es W-¹IxLe dadurch hergestellt, dass die harzbeschichteten Flocken etwa 8 Minuten in einer Plattenpresse mit einer Last von etwa 35*2 kg/cm 8 Minuten komprimiert und auf eine Temperatur von etwa 157*2°C erhitzt wurden.

Die Auflegung zur Herstellung des dekorativen Schichtstoffs umfasst eine Aluminiumzwischenplatte, gefolgt von einer Schicht von Trennpapier, der Faserglasschicht, der Kraftpapierschicht mit der bedruckten Seite nächst der Faserglasschicht und dem Flockenplattenkern und schliesslich einer weiteren Aluminiumzwischenplatte. Die Zusammenstellung wurde in eine Laminierurgspresse gebracht und das Laminat wurde gebildet und das Harz ausgehärtet, indem etwa 5 Minuten auf 132 C bei einem Druck von etwa 13,0 kg/cm erhitzt wurde. Nach dem Kühlen war das resultierende Laminat für sowohl horizontale als auch vertikale Anwendungszwecke geeignet.

7122884-8.11.73 - ^l6 -

- ιβ -

Die zweilagige oberste Schicht besass eine Dicke von nur etwa 53,3 · 10"^ cm. Das Laminat aus der Flockenplatte und den obersten Schichten genügt den NEMA-Standardrichtlinlen für die Abriebbeständigkeit und der 91,4 cm-Schlagbeständiglceit für dekorative Schichtstoffe für allgemeine Zwecke. In der nachstehenden Tabelle sind die Werte für ein Laminat, das gemäss der Erfindung hergestellt wurde, zusammengestellt.

Tabelle I

Test

Abriebbeständigkeit g/100 Zyklen

Beständigkeit der
Oberfläche gegen
ein Verflecken

Aussehen

Ergebnisse

0,075 i.M.

zufriedenstellend

Sohlagbeständigkeit, IpO (keine Fallhöhe cm Risse)

Endbearbeitung

zufriedenstellend

NEMA-Spezifikationen

Ο,ΟδΟ max.

von den Reagentien 1 bis 20 nicht angegriffen; mit Ausnahme von oberflächlichen Flecken von den Reagentien 21 bis 29 nicht angegriffen

keine Fehler

wie spezifiziert

Beispiel 2

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, mit Ausnahme, dass die Kraftschicht ein Basisgewicht von etwa 62,6 kg und der Flockenplattenkern für das Laminat eine Dichte von etwa 0,70 g/cnr und eine Dicke von etwa 1,27 cm hatte. Mit den anderen Komponenten des Laminats wurde auch eine Unterlageschicht aufgelegt und an die breite Seite des Flockenplatten-

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kerns gegenüber der breiten Seite, an welche die obersten οΟΓιχ ϋΓιΰοΏ gcuüIjCtcIi VTUx"CiSIi, Slijjiil Ug ν . Xii Cij.iioüiu ±- 5.-1.0. rial' Ci j.ü Unterlageschicht eine Alpha-Zellulose-Schicht mit einem Basisgewicht von 29,5 kg, welche mit etwa 60 Gewichts-^ des polymerisierbaren ungesättigten Polyesterharzes gesättigt worden war.

Nach der Verdichtung bei den Bedingungen des Beispiels war das resultierende Laminat für Zwecke der vertikalen Oberflächenanwendung geeignet, doch genügte den NEMA-Standard-Richtlinien für die horizontale Anwendung hinsichtlich der Schlagbeständigkeit und der Abriebfestigkeit nicht. Es war daher nicht so zufriedenstellend wie die Produkte > die gemäss den bevorzugten Ausführungsformen hergestellt wurden.

Beispiel 3

Gemäss der Erfindung wurde ein dekorativer Schichtstoff für allgemeine Zwecke hergestellt, indem drei oberste Schichten auf einen Flockenplattenkern laminiert wurden.

Die oberste Schicht war, wie im Beispiel 1. Die Druckschicht bestand aus einer Papierschicht aus Alpha-Zellulose mit einer Bicke von 17*8 cm , 10"^ (7 mil), welche etwa 55 Gewichts-^ polymerisierbares ungesättigtes Polyesterharz enthielt. Die Druckschicht enthielt etwa 55 % polymerisierbares ungesättigtes Polyesterharz. Die Druckschicht war auf einer Seite mit Tinte unter Bildung eines Holzkornmusters bedruckt worden. Sie hatte ein Basisgewicht von etwa 29,4 kg. Die schockabsorbierende Schicht war eine unimprägnierte nicht gewebte Schicht aus Baumwoll-Linter mit einer Dicke von 45,7 . 10""^ cm und enthielt etwa 55 % polymerisierbares ungesättigtes Polyesterharz.

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Das polymerisierbar ungesättigte Polyesterharz war das gleiche wie im Beispiel 1 und es wurde in gleicher Weise aufgebracht.

Der Flockenplattenkern war demjenigen des Eeispiels 1 ähnlich, hatte aber eine Dichte von etwa 0,77 g/cm .

Die Anordnung für die Herstellung des Laminats war wie im Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass anstelle des Glaspapiers eine Aluminiumschicht verwendet wurde. Es war eine Drucksdhicht mit ihrer bedruckten Seite nächst der Faserglasschicht und die Baumwollschicht vorgesehen. Die Anordnung wurde wie im Beispiel 1 laminiert. Nach dem Kühlen war das resultierende Laminat sowohl für horizontale als auch vertikale Anwendungszwecke geeignet. Das dreilagige Gebilde hatte eine uiure von nur οσ, σ » zu - um. υ au ueuiixuai/ aus Flockenplatte und den obersten Schichten erfüllte alle NEMA-Vorsehriften für dekorative Schichtstoffe für allge» meine Zwecke einschliesslich und insbesondere derjenigen Standard-Vorschriften für die Abriebbeständigkeit und die 91,4 cm-Schlagbeständigkeit. In der nachstehenden Tabelle sind die Werte für ein gemäss der Erfindung hergestelltes Laminat dargestellt.

Tabelle II Test Ergebnisse NEMA-Spezifikationen

Abriebbeständig- 0.051 i.M. 0.080 max.

keit g/100 Zyklen 0.059 »ax.

0.046 min.

Beständigkeit der zufrieden- keine Blisterung oder

Oberfläche gegenüber stellend andere Oberflächenstö-

siedendem Wasser rungen

Beständigkeit der zufrieden- keine Blisterung oder

Oberfläche gegenüber stellend andere Oberflächenstö-

hohen Temperaturen rungen

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Test

Beständigkeit der
Oberfläche gegenüber einer brennender» Zigarette,
Sekunden

Beständigkeit der
Oberfläche gegen
Verfleokungen

- 19 -

Ergebnisse

142 l.M.

zufriedenstellend

Farbechtheit	zufrieden
	stellend
siedendes Wasser	zufrieden
	stellend
Gewi chtsveränue-	8,9
rung $
Di cke-Verände	8,1
rung
Dimensionsverän
derung
Brufto-Dimensions-
veränderung #
Masch.Richtung	0.22
Quer-Masch.-
richtung	0,13
Biegeeigenschaften
Biegefestigkeit
kg/cm
1. Längsrichtung
a) Vorderseite	1211,0
in Spannung
b) Vorderseite	1652,0
i. !Compressr
2. Querrichtung	II76.O

?EEMA-Spezifikationen

110 min.

durch die Reagentien 1 bis 20 nicht angegriffer mit Ausnahme von oberflächlichen Flecken durch dieReagentien 21 bis 29 nicht angegriffen

nicht mehr als eine geringe Farbveränderung und keine Schleierbildung

keine Schleierbildung oder Er. ti aminierung

2.0 min. & 10.0 max.

10.0 max.

0.5 max«,
0.9 max·

844 min.
1270 min.
844 min.

- 20

a) Vorderseite	Aussehen	1267,0	-z.
in Spannung			78,4 . ίο-*
b) Vorderseite	Schlagfestigkeit,
i. Kompress«,	Fallhöhe, cm		65,1.1ο⁵
Elastizitäten modul, kg/cm		868.1O⁵
1. Längsrichtung
a) Vorderseite
in Spannung	868.10³
b) Vorderseite		102
i. Kompress.
2. Querrichtung	163
τ.) Vorderseite
in Spannung
b) Vorderseite	102
i. Kompress.
Ablenkung beim ,	185
Bruch, cm . 10"^
1. Längsrichtung	zufrieden
a) Vorderseite	stellend
in Spannung
b) Vorderseite	112
i. Kompress.
2. Querrichtung
a) Vorderseite
in Spannung
b) Vorderseite
i. Kompress.

1270 min.

56,2 . ]

LO-^ min,

lO^ min.

.0·^ min.

.0 min.

Endbearbeitung

zufriedenstellend

51	min.	4 spezifiziert
76	min.
51	min.
76	min.
keine festgestell ten Fehler
91, wie

Beispiel 4

Das Beispiel 3 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass der Flockenplattenkern für das Laminat eine Dichte von etwa 0,67 cnr und eine Dichte von etwa 2,7 ge besas- * ^Jian

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anderen Laminat-Komponenten wurde auch eine Unterlageschicht aufgelegt und an die breite Seite des Flockenplattenkerns gebunden und zwar gegenüber der Breitenseite, an welchen die obersten Schichten gebunden wurden. In diesem Falle war die Unterlagenschicht eine Alpha-Zellulose-Schi <;ht mit einem Basisgewicht von 29*5 kg, welche mit etwa 60 Gewichts-^ des polymerisierbaren ungesättigten Polyesterharzes gesättigt worden war.

Nach der Verdichtung bei den in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen war das resultierende Laminat für Zwecke der vertikalen Anwendung geeignet. Es erfüllte alle NEMA/ Standard-Vorschriften für die horjLzontale Anwendung mit Ausnahme des 52,3 cm-Schlagbeständigkeit-Tests.

Beispiel 5 bis 9

Wie bereits zum Ausdruck gebracht, können dekorative Schichtstoffe unter Verwendung verschiedener Kernmaterialien als S übst ,rate für das dreilagige oder dreischichtige Oberflächenprodukt gemäss der Erfindung verwendet werden. Die Laminate wurden wie in Beispiel J> hergestellt mit Ausnahme, dass anstelle der Flockenplatte die nachstehenden Kerne verwendet wurden: 1,9 cm-Fichtensperrholz in Beispiel 5, 0,95 cm-ungetemperte Hartplatte in Beispiel 5, 0,64 cm-Lauan-Sperrholz in Beispiel 7* 0*95 cm-getemperte Hartplatte in Beispiel 8 und 1,90 cm-Pappelholζ in Beispiel 9. In jedem Fall war das resultierende Laminat für Zwacke der vertikalen Oberflächenanwendung geeignet.

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712288A-e.ii.73

Beispiele 10 bis 12

Einheitliche dekorative Oberflächenplatten, welche die drei Schichten dor Erfindung umfassen, können hergestellt werden und mit verschiedenen Substraten unter der Bildung von Laminaten verleimt oder verbunden werden.

Die Platten wurden hergestellt, in dem die im Beispiel 3 beschriebenen Lagen aus Glasfasern, Alpha-Zellulose und Baumwolle, die mit Harz gesättigt waren, verwendet wurden. Die Anordnung für die Herstellung der einzelnen Platten umfasste eine Zwischenplatte, gefolgt von einer Schicht von Trennpapier, der Faserglas-Echicht, der Druckschicht,der Baumwollschicht, eine Schicht von Trennpapier und einer weiteren Zwischenplatte. Die Zusammenstellung wurde in eine Laminierungspresse gebracht und die Platten wurden gebildet und das Polyesterharz wurde ausgehärtet, in-dem etwa 5 Min. auf etwa 132⁰C unter einem Druck von etwa 13*0 kg/cm erhitzt wurde. Die resultierenden einheitlichen, dekorativen Platten hatten eine Dicke von etwa 63,5 · 10""-^ bis etwa 76,2 . 10"^ cm, wobei die durchschnittliche Dicke etwa 68,6 . 10"-⁵ cm betrug.

Die einheitlichen Platten wurden nachfolgend auf verschiedene Substrate aufgeleimt, um handelsübliche dekorative Schichtstoffe herzustellen. Es wurden folgende Substrate verwendet: 1,9 cm - Fichtensperrholz in Beispiel 10, 1,6 cm - Teilohenplatten in Beispiel 9 und C,9 cm - Hartplatten in Beispiel 12. Die einheitlichen dekorativen Schichtstoffe wurden unter Verwendung eines herkömmlichen katalysierten Harnstoff-Formal· dehydleims mit den Substraten verbunden. In jedem Fall wurde das Substrat und die dekorative Platte in einer Plattenpresse etwa K Min. unter einem Druck von etwa

712288A-8.11.73 - ο -

11,2 kg/cm auf etwa 121,1 C erhitzt. Die resultierenden Laminate-hatten verschiedene Eigenschaften Je nach dem verwendeten Substrat. Alle ware· für die Zwecke der vertikalen Oberflächenanwendung geeignet.

Aus den obigen Beispielen wird ersichtlich, dass bislang unbekannte Niederdxucklaminate mit überraschend hoher Schlagbest£ndigkeit hergestellt werden können, welche für horizontale Oberflächenzwecke geeignet sind, wern man eine besondere Kombination und Grosse der obersten Schichten verwendet. Obgleich Flockenplatten als bevorzugtes Kernmaf.erial beschrieben wurde, können auch andere Materialien verwendet werden, um Niederdrucklaminate mit grosser Brauchbarkeit für vertikale Oberflächenzwecke herzustellen. Ferner können aus den obersten Schichten relativ dünne (nicht dicker als 61 . 10"-⁵ bei zwei Schichten oc'er nicht dicker als 76,2 . 10"- cm für drei Schichten) einheitliche Platten hergestellt werden und auf verschiedene Substrate aufgeleimt werden, um dekorative und funktionelle Laminate herzustellen. Solche Platten finden auch grosse Eignixng in Nachforschungsoperationen wegen der Flexibilität des Polyeüter-Harzes.

Wie bereits zum Ausdruck gebracht, sind die Laminate der Erfindung nicht von der Verwendung eines besonderen polymer!sierbaren ungesättigten Polyester-Harzes abhängig. Für den Fachmann wird ersichtlich, dass auch andere Polyester-Harze zur Sättigung der einzelnen Schichten verwendet werden können, solang die Harze bei den Temperaturen und Drücken, die hierin zu Herstellung von Niederdrucklaminaten angegeben sind, härtbar sind. Ein geeignetes, technisch erhältliches Polyesterharz ist zum Beispiel Polylite 93-516 von Reichhold Chemical Company. Bevorzugt wird ein isophthalsäureartiges ungesättigtes Polyester-Harz, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.

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Die Neuerung wird anhand der beigefügten Figuren näher erläutert» Es zeigen

Fig. 1 eine Ausführungsform des neuerungsgemassen dekorativen Schichtstoffes und

Fif-,. 2 eine weitere Ausführungsform des dekorativen Schichtstoffs gemäss der Neuerung.

In Fig. 1 bedeutet 1 ein Substrat, 2 eine schockabsorbierende dekorative Schicht und 3 eine oberste Schutzschicht.

In der Fig. 2 bedeutet 1 ein Substrat, 2a eine dämpfende, schockabsorbierende Schicht, 2b eine dekorative Schicht und 3 eine oberste Schutzschicht.

Claims

S c h u t 25 a n Sprüche

1. Dekorativer Schichtstoff bestehend aus durch ein w£rmehärtendes Harz verbundene Schichten, dadurch gekennzeichnet, dass eine klare oberste Schutzschicht vorgesehen ist, welche aus hartem abrieboeständige η Fasern besteht und die durch ein bei Niederdruckbedingungen wärmehärtbares Harz an eine Schicht oder eine Korabination von zwei Schichten gebunden ist, wobei die Schicht oder die Kombination sowohl dekorativ als auch schockabsorbierenrl ist.

2. Dekorativer Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz ein Polyester

j5. Dekorativer Schichtstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern der Schutzschicht Glasfasern sind.

4. Dekorativer Schichtstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige schockabsorbierende dekorative Lage aue eine*⁵ faserartigen Schicht vorgesehen ist.

5. Dekorativer Schichtstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einzige Schicht aus Kraftpapier besteht.

6. Dekorativer Schichtstoff nach Anspruch J5, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend an die Schutzschicht eine dekorative Schicht und sodann eine weiche dämpfende schockabsorbierende Schicht vorgesehen 1st.

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7-r Dekorativer Schichtstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dekorative Schicht eine Alpha-Zelluloseschicht mit 50 - 65 # Polyester-Harz ist.

8. Dekorativer Schichtstoff nach Anspruch 6 oder ¹J, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsschicht aus Baumwollfasern besteht, welche durch 50 - 60 # Polyester-Harz gebunden sind.

9. Dekorativer Schichtstoff nach einem der Ansprüche

1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Laminat durch das Harz an ein die Starrheit verleihendes Grundteil gebunden ist.

10. Dekorativer Schichtstoff nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, dass das Grundteil eine Flockenplatte ist.

11. Dekorativer Schichtstoff nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennze lehnet, dass das Grundteil an der anderer» Seit** von dem dekorativen Laminat eine durch das Harz gebundene Unterlageschicht trägt«