DE7731998U1 - Farbvergleichsmuster fuer dekor-kunststoff-laminate - Google Patents

Description

für Dekor-Kunststoff-Laminate

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Vergleichsmuster und deren verfahrensmäßige Herstellung wie sie für die Farbabnahme von Dekorpapieren (für den Einsatz bei dekorativen Schichtstoffplatten oder oberflächenveredelten Holzwerkstoffen) erforderlich sind.

Dekorative Schichtstoffplatten oder -tafeln im Sinne der Norm (DIN 16926) sind als Tafeln bzw. Platten definiert, die aus mit härtbaren Kunstharzen imprägnierten und in der Wärme verpreßten Zellulosebahnen bestehen. Diese Schichtstoffplatten können unter Verwendung einer härtbaren Kunstharzart oder als Verbundmaterial unter Verwendung verschiedener härtbarer Kunstharztypen hergestellt sein.

Weit verbreitet eind die Schichtstoffplatten, die einen Kern auf Basis phenoplastischer Harze und Deckschichten auf Basis anmioplastischer Harze besitzen. Des weiteren sind dekorative Schichtstoffplatten bekannt, die unter Verwendung ungesättigter Polyesterharze meist in kontinuierlichen Imprägnier- und Polymerisationsstraßen als endlose Bahn hergestellt werden.

Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, daß saugfähige Papierbahnen bis zu einem vielfachen des Eigengewichtes mit härtbaren Kunstharzen imprägniert und anschließend vor- bzw. endpolymerisiert werden.

Dabei sind einlagige wie auch mehrlagige Verarbeitungsweisen üblich.

Andererseits können die erwähnten Vorpolymerisate auch zur Direktbeschichtung von Spanplatten nach dem Niederdruckverfahren eingesetzt werden.

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Solchermaßen hergestellte Dekor-Kunststoff-Laminate zeichnen '

sich durch eine Reihe spezifischer Eigenschaften aus, die be- ■

reits bei der Papierherstellung berücksichtigt bzw. nur dort f

beeinflußt werden können. Dazu zählen in erster Linie Farbe |

und Deckkraft. |

Die Farbe nimmt dabei eine zentrale Bedeutung ein, da in den f

meisten Fällen Anbauprogramme für den Möbelsektor bzw. den i

Innenausbau laufen, die über Jahre ein und den selben Farbton f garantieren.

Es werden bei der Papierherstellung Weiß- und Buntpigmente eingesetzt, die neben hervorragenden Echtheitseigenschaften möglichst hohe Deckfähigkeit, d. h. möglichst hohe Brechungsexponenten besitzen. Das sind z. B. Titandioxid, Zinksulfit, Eisenoxid-, Chromoxid- und organische Pigmente.

Zahlenwerte für die Deckfähigkeit liefern die photometrischen Bestimmungen auf der Basis der Gleichungen von Kubelka und Munk.

Ausschlaggebend für die Deckfähigkeit verschiedener Pigmente jedoch ist der Brechungsindex und die Teilchengröße derselben. Unter bestimmten Umständen auch die Teilchenform. Es gelten dabei die physikalischen Gesetzmäßigkeiten über die Brechung bzw. Streuung des Lichtes.

Als praktische Auswirkung auf die Verarbeitung pigmentgefüllter Papiere für dekorative Schichtstoffplatten erkennt man sehr schnell, daß Pigmente mit einem Brechungsindex ähnlich dem des Harzes, in das diese eingebettet werden, zu relativ transparenten Kunststoffplatten führen.

Je weiter die Brechungsindizes der am Aufbau des Preßlings beteiligten Rohstoffe auseinanderliegen, desto höher muß demzufolge die Deckkraft sein. Voraussetzung für die Stichhaltigkeit eines solchen Zusammenhangs ist allerdings die Tatsache, daß man es mit Vollimprägnaten, also solchen ohne Lufteinschlüssen, zu tun hat. Lufteinschlüsse verändern entsprechend ihrem Brechungsindex (1,0003) und ihrer Anordnung die Deckfähigkeit dieser Imprägnate bzw. Preßlinge.

Nun besitzen gerade die für den vorliegenden Fall infrage kommenden härtbaren Kunstharze praktisch die gleichen Brechungsindizes :

Melamin-Formaldehyd : ca. 1,54 Harnstoff-Formaldehyd: ca. 1,56 Polyester : ca. 1,56

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Andererseits besitzen Zellulose (ca. 1,52) und einige in der Papierindustrie gebräuchliche Pigmente sehr ähnliche Brechungsindizes :

Kaolin : 1 ,56

Calziumcarbonat : 1,56 Aluminiumhydroxid: 1,58

Folgendes Beispiel aus der Praxis bestätigt die theoretischen Überlegungen:

Ein reines Zellulosepapier mit 20 % Kaolinanteil wird mit Polyesterharz getränkt und bei 105° C ausgehärtet. Die Harzaufnahme beträgt 120 %, bezogen auf das Papiergewicht. Die so erhaltene Folie ist weitgehend transparent; die Opazität beträgt 48 %.

Ein weiteres Beispiel unter Verwendung eines Papieres mit 20 % Titandioxid (Brechungsindex: 2,72) bringt unter gleichen Bedingungen eine Opazität von 93 %.

Die Beispiele verdeutlichen, daß auch bei der Beurteilung der Farbe die am Aufbau der Schichtstoffplatte beteiligten Stoffe bzw. ihre Brechungsindizes entscheidend Einfluß auf die Farbgebung nehmen.

Die Farbe des Rohpapieres kann für Vergleichszwecke nicht herangezogen werden, da es z. B. vorkommen kann, daß gleichfarbige Rohpapiere zu völlig unterschiedlich farbigen Imprägnaten führen.

Deshalb wird bei der Herstellung von Dekorpapieren in der Regel diesem Umstand entsprochen, indem das Papier unter Praxisbedingungen zu einer Modellplatte verarbeitet und anschließend die Farbe wie auch die Deckfähigkeit visuell oder farbmetrisch beurteilt werden mit dem Ziel, eine weitestgehende Angleichung der Produktionsmuster an einen festgelegten Farbstandard zu erzielen. Diese Tatsache ist ausschlaggebend für den relativ hohen Zeitaufwand, der je nach Verarbeitungsmethode 15 bis 35 Minuten pro Muster betragen kann.

Trotz des relativ hohen Zeitaufwandes dieser praxisnahen Abprüfung befriedigt die Reproduzierbarkeit keinesfalls.Beharzungsfehler und schwankende Preßbedingungen führen mitunter zu Ergebnissen, die Fehlschlüsse nach sich ziehen können und deshalb nur scheinbare Sicherheit gewährleisten.

In dieser Zeit muß in der Regel die Produktion gestoppt werden, es sei denn, man nimmt das Risiko einer Fehlfarbe und somit hohe Ausschußquoten auf sich.

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Es können so wirtschaftliche Verluste entstehen, die 20 % und mehr, bezogen auf die Papiermaschinenleistung bzw. deren Auslastung, ausmachen. Ähnlich liegen die Verhältnisse im Bereich der noch zu bedruckenden Dekorpapiere, denn auch hier wird die Produktionsfreigabe erst nach Vorliegen einer Modellverpressung erteilt.

In der Vergangenheit sind verschiedene Methoden bekannt geworden, die eine schnellere Abprüfung ermöglichen sollen. Z. B. ist der Vergleich zwischen Standard- und Fertigungsmuster in mit Wasser benetztem Zustand gebräuchlich. Des weiteren werden Lacksysteme auf Basis Alkydharz oder Cellulose mit und ohne Mattierungsmittel oberflächlich angewandt, um eine möglichst weitgehende Annäherung an das Dekor-Kunststoff-Laminat zu erzielen.

Zufriedenstellende Ergebnisse konnten allerdings bislang nicht erreicht werden, zumal erhebliche Manipulationsfehler bei den einzelnen Verfahren auftreten können und man in keinem bekannten Fall den vorgenannten physikalischen Zusammenhängen Rechnung getragen hat. Folglich besteht der Wunsch .nach einer einfachen Methode, die es gestattet, in sehr kurzer Zeit und unter Zuhilfenahme einfacher Mittel eine auf die beschriebene Technologie ausgerichtete Methode zu entwickeln, die gleichwertige und reproduzierbare Ergebnisse hinsichtlich des Farbeindruckes und gegebenenfalls der Deckkraft vermittelt.

Die Lösung der Aufgabe entwickelt sich aus der theoretischen Überlegung, daß die am Aufbau des Prüfmusters beteiligten Stoffe gleiche, dem später in der Verarbeitung zum Einsatz kommenden Harztyp entsprechende Brechungsindizes besitzen müssen und Störeinflüsse z. B. seitens eingelagerter Luft auszuschließen sind.

Für ein in breiter Anwendung befindliches Tränkharz der Basis Melamin-Formaldehyd wurde ein Brechungsindex von 1,54 gefunden.

Erfindungsgemäß werden die zu prüfenden saugfähigen Dekorpapiere in Flüssigkeiten bzw. Ölen getränkt, die einen entsprechenden Brechungsindex besitzen. Eine Auswahl solcher Produkte ist mit Safrol, Hydrienden Benzylalkohol, Diäthylanilin, Eugenol, Nelkenöl, Benzylamin, Styrol, Tetrahydronaphthalin u. a. gegeben.

Allerdings sollten solche Tränkflüssigkeiten ausgeschieden werden, die eine Eigenfärbung besitzen oder im Laufe der Zeit diese annehmen und solche, die evtl. toxische Wirkungen zeigen.

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I Durch Vorversuche wurde festgestellt, inwieweit das in Be-

I tracht zu ziehende Tränkmittel chemische Verträglichkeit

J mit den im Einsatz befindlichen Rohstoffen, insbesondere

I Pigmenten, bieten.

·. Aufgrund der eigenen Farbneutralität, der relativ ge-

f ringen Flüchtigkeit und Viskosität hat sich vorzugsweise Tetrahydronaphthalin bewährt.

■} Ein solchermaßen getränktes Dekorpapier wird mit dem Stan-

I dardmuster auf einen der späteren Verarbeitung farblich

I angepaßten, steifen, nicht saugfähigen Untergrund gelegt

j und mit einer glasklaren Schutz- bzw. Abdeckfolie belegt.

ί Als Abdeckfolie verwendet man erfindungsgemäß einen Kunst-

j stofftyp, der ebenfalls den Brechungsindex des Melamin-

1 harzes bzw. des Tränkmaterials besitzt. Es eignen sich

t' Polyesterfolien der Basis Alkydharz/Styrol, Alkydharz/

·; Dialeylphthalat, Terephthalsäureester sowie Polyvinyl-

I Chlorid, Celluloseregenerat, Polyvinylacetat und andere.

Beispiel:

Ein zu prüfendes Dekorpapier und das gültige Standardpapier werden in einer Glasschale mit Tetrahydronaphthalin getränkt. Der Durchschlag erfolgt sofort. Die solchermaßen getränkten Papierstücke werden auf den braunen Untergrund einer einmal gefertigten Schichtstoffplatte gelegt und mit einer 0,1 mm starken Kunststoffolie (Terephthalsäureester) derart belegt, daß keine Luftblasen eingeschlossen werden können. Das geschieht in einfacher Weise, indem man die Folie an einem Rand auflegt und langsam zum anderen Rand hin abrollt. Der visuelle oder farbmetrische Vergleich kann sofort vorgenommen werden.

Diese Verfahrensweise führt zu gut reproduzierbaren Ergebnissen.

Claims (2)

1. Klaus Ottenströer Pappelweg 88

   7505 Ettlingen, 29. Nov. 1977

   Betr.: "Farbvergleichsmuster für Dekor-Kunststoff-Laminate"

   Schutzansprüche:

   1 .
2. 2.

   Farbvergleichsmuster für Dekor-Kunststoff Laminate dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Schichtenaufbau aus steifem, nicht saugfähigen Untergrund, getränktem Dekorpapier und glasklarer Abdeckfolie besteht, wobei Tränkflüssigkeit und Abdeckfolie gleiche, zwischen 1,48 und 1,60 liegende Brechungsindices besitzen.

   Farbvergleichsmuster nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der steife, nicht saug-Untergrund eingefärbt ist.

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