DE1815312A1

DE1815312A1 - Oberflaechenbeschichtungsmaterial und seine Verwendung

Info

Publication number: DE1815312A1
Application number: DE19681815312
Authority: DE
Inventors: Harold Gibbons; William Robson
Original assignee: Formica International Ltd
Current assignee: Formica International Ltd
Priority date: 1967-12-19
Filing date: 1968-12-18
Publication date: 1969-07-24
Also published as: ES361576A1; IL31279A0

Description

Oberflächenbeschicbtungsmaterial und seine Verwendung 3 L e Erfindung betrifft. ein Oberflächenbeschichtungsmaterial, das sich insbesondere zur Herstellung von abriebfesten Schichtstoffen und für derartige Schichtstoffe selbst eignet.
I?ekorationskunststofflaminate finden weithin Verwendung bei der Oberflächengestaltung von Möbelstücken, sowie auch als Verkleidungsmaterial für senkrechte Flächen, beispielsweise für Wände od. dglo Es stehen bereits die verschiedensten Arten derartiger Laminate zur Auswahl, so dass je nach dem gewunschten Verwendungszweck immer dasjenige Laminat ausgewählt wer-' den kann bzw. muss, das die Eigenschaften hat, welche sicb für die jeweils gegebenen Bedingungen am besten eignen. Soll .reispielsweise eine Dekorationsschichtplatte die Arbeitsfläche eines Möbelstückes bilden, so wird hierfür zweckmässigerweise eine solche Ausführung gewählt, welche sich insbesondere durch eine hohe Abtrieb- und Kratzfestigkeit auszeichnet.
Sie bekannteste und verbreitetste Form eines Dekotationsschichtstoffes mit guter Abriebfestigkeit und Abnutzungsbeständigkeit enthält in ihrer Oberflächenzusammensetzung eine äus-.
sere Lage aus Alphacellulosepapier, das seinerseits über einer Lage aus einem hochwertigen bedruckten oder in anderer Weise mit einer Dekoration versehenem Papier zu liegen kommt. Die Aussenschicht ist dabei mit einem Aminotriazinaldebydharz, insbesondere mit einem Melaminformaldehydharz imprägniert, wobei die andere Schicht mit einem Aminoplastharz, beispielsweise einem Melaminformaldehydharz oder einem Selamin-Harnstoff-Formaldehyd-Mischharz imprägniert ist. Diese Produkte zeichnen sich sowohl in bezug auf ihre Abnutzungswiderstandsfähigkeit als auch in bezug auf ihr Aussehen durch ganz besonders gute Eigenschaften aus, jedoch können bekanntlich auch Laminate von mindestens gleich guter Qualität dadurch erhalten werden, dass anstelle des Alphacellulosepapierbogens ein Überzug verwendet wird, der unmittelbar auf den bedruckten Bogen aufgebracht wird und der beispielsweise aus einem Gemisch aus einem wärmehärtbarem Harz, feinverteiltem Siliziumdioxyd und einem feinzerteilten faserförmigen Cellulosematerial besteht, dessen Brechungskoeffizient etwa gleich demjenigen des gehärteten Harzes ist, wobei diese Zusammensetzung im gegehärteten Zustand klar und weitgehend durchscheinend ist (vgl.
kritische Patentschrift 874 326). Die Abrieb- und Abnutzungsfestigkeit derartiger Produkte ist dabei so hoch, dass sie sogar als Bodenbeläge verwendet werden können.
Wenngleich sich das erfindungsgemäss ausgebildete Beschichtungsmaterial insbesondere für die letztgenannte Art von Schichtstoffen eignet, kann es doch ohne weiteres für die Herstellung von solchen Schichtstoffen verwendet werden, die keine Oberflächeenkomponenten mit einschliessen, durch welche den Platten besondere dekorative Wirkungen verliehen werden, die aber für solche Verwendungszwecke bestimmt sind, bei denen eine besonders gute abriebs und Kratzfestigkeit verlangt wird.
Mit der Erfindung wird deshalb ein Oberflächenbeschichtungsmaterial geschaffen, das sich besonders zur Verarbeitung in Verbindung mit abriebfesten Kunststofflaminaten eignet. Hierbei wird eine Vielzahl von mit einem wärmehärtbaren Harz imprägnierten Faserbögen unter der Einwirkung von Wärme und Druck zu einem einheitlichen Gebilde verfestigt, wobei die Besonderheit der Zusammensetzung darin besteht, dass in ihr ein wärmehärtbares Harz und pro 100 Teile dieses Harzes jeweils 6 bis 26 Gewichtsteile eines feinverteilten, unlöslichen und abriebfesten anorganischen Materials enthalten sind, welches seinerseits mindestens 83 Gen ; an hochreinen Aluminiumoxyd enthält, dass pro 100 Teile des wärmehärtbaren Harzes jeweils 10 bis 40 Teile eines feinverteilten Fasermaterials enthalten sind, und dass das Oberflächenbeschichtungsmaterial im ausgehärteten Zustand im wesentlichen transparent ist.
Diese Beschichtungsmaterialien haben bei Verwendung in Verbindung mit Dekorationsschichtplatten den Vorteil, dass der Dekorationsbogen im Fertigprodukt mit ganz besonders grosser Klarheit sichtbar - Der natürlich vorko,mmende mineralische Korund enthält einen hoben prozentualen Anteil ein'Aluminiumoxyd und es könnte daher zunächst davon ausgegangen werden, dass er sich für derartige Zusammensetzungen ganz allgemein besonders gut eignet.
Der im Handel erhältliche Korund besitzt Jedoch normalerweise keinen ausreichenden Reinheitsgrad. Vorzugsweise findet deshalb Aluminiumoxyd Verwendung, das durch Schmelzen, beispielsweise in einem Kohlenstofflichtbogenofen aus Aluminiumhydroxyd erhalten wird, insbesondere dann, wenn dieses aus Bauxit stammt. Bei einer Verwendung von geschmolzenem Aluminiumoxyd werden Laminate erhalten, die sich durch ganz besonders gute Abrieb- und Kratzfestigkeit auszeichnen. Dsrart geschmoljenes Aluminiumoxyd besitzt vorzugsweise einen Reinheitsgrad von 95 bis 99,9 %, inabesondere etwa 99%.
Es hat sich gezeigt, dass zwar die Abriebfestigkeit eines Schichtstoffes mit zunehmender Teilchengrösse des Aluminiumoxyds zunimmt, jedoch gleichzeitig das Material beim Haltbarkeitstest eher zu Oberflächenriss- und Sprungbildungen neigt.
Die Oberflächenkratzfestigkeit hängt mehr von der Variationsbreite der Teilchengrösse des verwendeten Aluminiumoxyds als von der mittleren Teilchengrösse des Aluminiumoxyds ab. So besitst beispielsweise ein Schichtstoff mit einem Aluminiumoxydgehalt einer Teilchengrösse von 1 bis 30 u und einer mittleren Teilchengrösse von 15 peine grössere Kratzfestigkeit als solche Schichtstoffe, die unter Verwendung eines Aluminiumoxyds mit (erstens) einer Grössenverteilung von 10 bis 2',0 P und einer mittleren Tei,lchengrösse von 15 u, (zweitens) eine Grössenverteilung von 3 bis 10 v und einer mittleren Tellchengrösse von 5 c , oder (drittens) einer Teilchengrössenverteix lung von 20 bis 30 u und einer mittleren Teilchengrösse von 25 u hergestellt wurden.
Die Kratzfestigkeit der Schichtstoffe wird weiter noch dadurch verbessert, dass zu d dem Beschichtungsmaterial noch geringe Mengen an feinverteiltem Siliziumdioxyd (einschliesslich Quarz,) oder harten anorganischen Silikaten zugegeben werden, ohne dass dadurch eine merkliche Verminderung der Abriebfestigkeit der zu erhaltenden Laminate eintritt, obwohl das zugegebene Siliziumdioxyd bzw..Silikat an sich eine geringere Härte besitzt als das verwendete Aluminiumoxyd.
In Ableitung hat sich ergeben, dass die Kratzfestigkeit derartiger Schichtstoffe noch verbessert wird, wenn das anorganische Füllmaterial in seiner Teilchengrössenverteiiung derart beschaffen ist, dass dadurch die Verteilung der einzelnen Teilchen erleichtert wird. Dieser Effekt lässt sich inabesondere dadurch erzielen, dass Aluminiumoxydteilchen mit Teilchen bestimmter anderer abriebfester Substanzen kombiniert werden.
Zusammenfassend kann deshalb gesagt werden, dass (a) die Abriebfestigkeit eines Schichtstoffes in dem Masse zunimmt, in dem die durchschnittliche Teilchengrösse der abriebfesten Substanzen grösser wird,(b) die Lebensdauer des Schichtstoffes in dem Nasse geringer wird, ia dem die durchschnittliche Teilchengrösse des abriebfesten Materials zunimmt,(c) die Kratzfestigkeit des Schichtstoffes mit grösser werdendem Teilchengrössenbereich des abriebfesten Materials höher wird und (d) eine erhöhte Kratzfestigkeit dadurch erzielt werden kann, dass ein geringer Anteil an Siliziumdioxyd oder an hartem anorganischen Silikat in Verbindung mit Aluminiumoxyd verwendet wird.
Vorzugsweise'findet ein verhältnismäesig kleiner Anteil an Siliziumdioxyd oder an hartem anorganischem Silikat Verwendung, wenn das Grössenverhältnis zwischen den kleinsten und den grössten Aluminiumoxydteilchen grösser ist als etwa 1:5 aber nicht dann, wenn das Verhältnis weniger als etwa 1:15 beträgt, sofern, wenn kein Siliziumdioxyd oder Silikat zugegeben wird, die Teilchengrössenverteilung bei dem verwendeten Aluminiumoxyd einigermassen gleichmässig ist. Der Xeilchengrössenbereich des zugegebenen Siliziumdioxyd bzw. der Silikarte ist vorzugsweise breiter als derjenige des Aluminiumoxyds.
Die maximale Teilchengrösse des zugegebenen SiO2 haltigen Materials kann grösser als diejenige des Aluminiumoxyds sein, ist jedoch vorzugsweise kleiner als diese. So kann beispielsweise das Aluminiumsilikat-Mineral Pyrophyllit verwendet werden, dessen annähernde Zusammensetsung entweder (1.) 30 % Al203/65% SiO2, oder (2.) 22% Al203/74% SiO2 ausmacht, und das in der Mho-Skala eine geringere Härte aufweist als geschmolzenes Aluminiumoxyd; die Teilchengrössenverteilung liegt hier zwischen 1 und 30 /1, wodurch die Kratzfestigkeit eines Schichtstoffes verbessert wird, der mit einer Substanz beschichtet ist, die sich vorwiegend aus Aluminiumoxydteilchen zusammensetzt und deren Teilchengrössenverteilung zwischen 12 und 35 u liegt.
Zweckmässigerweise findet ein farbloses Siliziumdioxyd oder ein unlösliches anorganisches Silikat mit einem Brechungskoeffizienten von 1,5 bis 1,7, beispielsweise Andalusit Verwendung. Vorzugsweise wird Kalzium- und/oder Aluminiumsilikat verwendet.
Zweckmässigerweise werden etwa 7 bis 11, vorzugsweise 7,5 bis 10 Teile Aluminiumoxyd, etwa 1 Teil Siliziumoxyd und etwa 20 Teile Fasermaterial pro 100 Teile Hars verarbeitet. In solchen Fällen, in denen der Wunsch besteht, die Kratzfestigkeit des, Schichtstoffes durch Zugabe von Siliziumdioxyd oder eines unlöslichen anorganischen Silikats zu erhöhen liegt das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxyd zu Siliziumdioxyd oder zudem Silikat zwischen 30:1 und 5:1, vorzugsweise zwischen 7:1 und 10: 1, ' Die maximale Teilchengrösse des Aluminiumoxyds und des Siliziumdioxyds bzw. des Silikats kann jeweils beliebig gross gewählt werden, insoweit sich dies mit den sich. etwa hieraus bei der Verarbeitung ergebenden Schwierigkeiten und den Eigenschaften des fertigen Schthtprodukts vereinbaren lässt. So können beispielsweise Teilchen mit einer Grösse von mehr als etwa 30 u zu Verkratzungen der polierten Stahlpressenplatten führen, die zur Herstellung der Laminate verwendet werden und ausserdem nimmt auch die Lebensdauer der fertigen Schichtstoffe mit zunehmender mittlerer Teilchengrösse ab, wie dies bereits vorstehend auegefUhrt wurde. Die maximale Grösse der Teilchen des Aluminiumoxyds, des Siliziumdioxyds und des Silikats liegt vorzugsweise bei etwa 30 /u. Wie bereits vorstehend ausgefithrt wurde, hängt die Abriebfestigkeit von mit diesen Zusammensetzungen beschichteten Schichtstoffen von der durchschnittlichen Teilohengrösse des Ali;:niniumoxYdflillstoffes ab, da grössere Teilchen eine bessere Abriebswiderstandsfähigkeit ergeben als kleinere Teilchen. Deshalb sollte die Zusammensetzung vorzugsweise derart gewählt werden, dass das Aluminiumoxyd eine möglichst grosse mittlere Teilchengrösse besitzt, soweit sich dies mit den vorerwähnten Faktoren vereinbaren lässt.
Als Beispiel für geeignete wärmehärtbare Harze sind Melamin-Formaldehydharze zu nennen, die vorzugsweise Verwendung finden, sowie auch die Kondensationsprodukte anderer Aminotriazinharze oder substituierter Aminotriazinharze, die Kondensationsprodukte von Harnstoff und Aldehyden sowie von Poenolen und Aldehyden sowie Polyester.
Das feinverteilte Fasermaterial wird zu dem Zweck.vorgesehen, um diejenigen Funktionen zu erfüllen, die normallerweise der Deckschicht einer herkömmlichen Dekorationsschichtplatte zukommen, nämlich zum Zwecke der Verstärkung, des Schutzes für die Dekorationsschicht, als Hemmsubstanz für den Harzfluss und als Harzträger. Als geeignete Substanzen sind hieri.beispielsweise Oelluloseflocken zu nennen, die vorzugsweise Verwendung finden, jedoch kommen auch Rayon und Viskose in Frage. Die Faserlänge darf hier zweckmässigerweise nicht grösser:als 100 /u sein, wenn eine wirksame Dispersion erzielt werden soll; vorzugsweise liegt sie zwischen 30 und 50 Es hat sich gezeigt, dass in dem Masse, in dem die Menge des Flockenanteils in dem Beschichtungsmaterial verringert wird, der Abnützungswiderstand gleichfalls abnimmt, dass aber die Abnützungsgeschwindigkeit im wesentlichen unverändert bleibt woraus geschlossen werden kann, dass das Flockenmaterizl tatsächlich als eine Fliesshemmsubstanz wirkt, die einem Eindringen des Harzes in die Dekorationsplatte bzw. den Dekorationsbogen entgegenwirkt. Ausserdem verbessern sich auch die Klarheit und die Farbechtheit der Laminate in dem Masse, in dem die Flockenmenge in der Zusammensetzung geringer wird. Vom Standpunkt der Lebensdauer, der Verarbeitungsmöglichkeiten und des Aussehens aus gesehen liegt die am besten geeignete Flockenmenge bei etwa 20 Teilen Flockenmaterial pro jeweils 100 Teilen Harz.
Der Brechungskoeffikient des feinverteilen Faseermaterials sollte etwa gleich demjenigen des gehärteten wärmehärtbaren zugsharzes sein, so dass der nach der Einwirkung der zur Laminatbildung erforderlichen' Warme und des erforderlichen Druckes gebildete Überzug klar und im wesentlichen transparent ist.
Nanche Celluloseflocken verleihen dem fertigen Laminat eine ins gelbliche gehende Verfärbung und werden deshalb -. wenn überhaupt - am besten in Verbindung mit einem optischen Aufheller, beispielsweise in.Mengen von bis zu 0,5 Gew.% der Uberzugssubstanz verwendete die Zugabe eines solchen optischen Aufhellers, welcher einer Gelbfärbung entgegenwirkt und die tatsächhohe Farbe des darunter befindlichen bedruckten Bogens oder der bedruckten Tafel zur Wirkung gelangen lassen soll, ist jedoch im allgemeinen nur dann notwendig, wenn der Dekorationsbogen bzw. die Dekorationstafel helifarbig ist.
Die Uberzugs'substanzen können auch einen Zusatz zur Beeinflussung der Durchdringung enthalten, dessen Wirkung dahin geht, dass er die faserigen Flocken dabei unterstützt, dasjenige Mass-zu begrenzen, in dem der Harzbestandteil in das Papier eindringt, auf welches die Zusammensetzung aufgebracht wird..
Es hat sich gezeigt, das durch die Beigabe einer derartigen Substanz die Abnützungseigenschaften bei einem bestimmten Überzugsgewicht noch weiter verbessert werden. Als Beispiele für geeignete Zuschläge ist in diesem Zusammenhang Carboxymethylcellulose zu nennen, die eine gewisse Wirksamkeit. als Durchdringungshinderungsmittel besitst, sowie auch die Alginate, insbesondere Natriumalginat, die'in Mengen von 0,1 bis 2,0 , vorzugsweise 0,2 bis 0,75 % des Gesamtgewichtes der Überzugszusammensetzung Verwendung finden können. Werden Alginate zugegeben, so haben diese nicht nur einen gelierenden Einfluss auf die Zusammensetzungen, sondern es wird dadurch auch die Netzfähigkeit des Harzes verminder,t, während sich bei Zugabe von Carboxymetathylcellulose nur der erstgenannte Effekt ergibt.
Der bedruckte bogen oder ein anderer gegebenenfalls eine Dekorationswirkung besitzender oder nicht bedruckter überzogener Bogen müssen natürlich selbst mit einem wärmehärtbaren Hars, beispielsweise einem Melaminformaldehyd, einem Harnstofformaldehyd oder einem Melamin-Harnstoff-Formalfdehydharz imprägniert sein. Diese Imprägnierung wird zweckmässigerweise unmittelbar vor der Aufbringung der Überzugs Zusammensetzung vorgenommen, wobei d,ie beiden Massnahmen in ein und derselben Vorrichtung in ein und derselben Weise getroffen werden, dass weder die Überzugssubs.tanz insgesamt noch irgendeiner ihrer Bestandteile das Papier bzw. ein anderes Fasergrundmaterial der Dekorationsschicht in stärkerem Masse durchdringt. 3ei Anwendung eines solchen Verfahrens werden Schichtstoffe mit einer bestmöglichen Abriebfestigkeiterhalten. Eine Trocknung wird vorzugsweise erst nach dem Vorgang der Aufbringung des Überzuges vorgenommen, jedoch können auch zwei genau gesteuerte Trockeuphasen zur Anwendung gelangen, bei denen die eine.
Phase zwischen der Imprägnierung und der Aufbringung des Überzuges und die zweite Trockenphase nach der Aufbringung des Überzuges liegt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den bedruckten Bogen bereits mit einer Vorimprägnierung zu versehen und ihn teilweise zu trocknen, bevor er in einer gesonderten Vorrichtung mit einem Überzug versehen wird. Besonders gute Ergebnisse werden dann erhalten, wenn der mit dem Überzug ves sehene imprägnierte bedruckte bzw. ein anderer Bogen einen Gehalt an flüchtigen Substanzenaufweist, der unmittelbar vor der Beschichtung nicht mehr als 5 Gew.% ausmacht.
Die Uberzugsschicht wird vorzugsweise derart auf den bedruckten Bogen bzw. auf eine andere Dekorationsschicht aufgebracht, dass dabei nach dem Trocknen ein Überzugsgewicht von 90 bis 140, vorzugsweise 95 bis 105 glm2 erhalten wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann zweckmässigerweise in der Weise durchgeführt werden, dass eine entsprechende Vorrichtung zur Imprägnierung des Druckbogens bzw. einer anderen Dekorationsschicht und zur Bildung des Über zuges auf dieser verwendet wird, wobei diese Vorrichtung derart gestaltet ist, dass sie gegenüber den bisher-bekannten Vorrichtungen zur Durchführung ähnliches Verfahren ganz wesentliche Vorteile besitzt, insbesondere, was die Gleichmässigkeit des erzielten Fertigproduktes anbelangt.
Eine derartige Vorrichtung umfasst nacheinander eine Imprägnierungsführungswalze, die derart horizontal angeordnet'ist, dass sie mindestens teilweise, vorzugsweise aber ganz in einem Bad unterhalb des Flüssigkeitsspiegels des Bades zu logen kommt, eine Zumessvorrichtung, vorzugsweise zwei einander paarweise zugeordnete Zumesshaltewalzen, zwischen denen an der Haltestelle eine Materialbahn hindurchgeführt ist, welche sich von der Imprägnierungsführungswalse ausgehend nach oben bewegt, so-wie drei einander zugeordnete weitere eine Haltefunktion ausübende Walzen, von denen die erste oberhalb eines zweiten Bades angebracht ist und in den Flüssigkeitsspiegel dieses Bades eintaucht, die zweite Walze der ersten Walze derart zugeordnet ist, dass sich wiederum eine gewisse Haltwirkung ergibt, wobei die Achse der zweiten Walze höher liegt als die Achse der ersten Walze und sich die dritte Walze' mit der zweiten \falze gleichfalls in einem Anlageverhältnis befindet und mit einer Abstreichvorrichtung-verseheh ist, die ihrerseits derart angeordnet ist, dass von der Rolle die daranhaftende Substanz abgestrichen und dadurch veranlasst wird, von der Walzengruppe insgesamt abzufallen. Vorzugsweise ist mindestens die Anlage zwischen dem ersten Walzenpaar und die Anlage zwischen dem zweiten und dritten Walzenteil der zweiten Walzengruppe verstellbar. Es versteht sich, dass die Einsatzmöglichkeit dieser Vorrichtung nicht auf das vorstehend beschriebene Verfahren beschränkt ist, sondern sich diese Vprrichtung auch zur lurchführung aller anderen Verfahren eignet, bei denen ,der Wunsch besteht, eine sich kontinuierlich fortbewegende Materialbahn zunächst zu imprägnieren und anschliessend mit einem SchichtUberzug zu versehen.
Die Erfindung sei nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung einer AusfUhrungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung; und Figur 2 eineSchemadasstellung eines zu einem Schichtstoff zu verarbeitenden Aufbaus.
Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung, die von einer Materialbahn 1 durchlaufen wird,die ihrerseits als Druckbahn dienen soll und von einer (nicht gezeigten) Versorgungswalze über eine Führungswalze 2 geführt wird. Von dort aus ist sie über eine Imprägnierungsführungswalze 5 geführt, die sich vollständig unterhalb der Oberfläche einer Lösung 4 eines wärmehärtbaren Harzes in einem Bad 5 befindet. Im Anschluss hieran läuft die Materialbahn zwischen der Anlagestelle zweier Zumessrollen 6 und 7 hindurch, welche derart angetrieben werden, dass sie sich in zueinander entgegengesetzter Richtung auf horizontalen Achsen drehen. Je nach der Einstellung der zwischen diesen Walzen vorhandenen Lücke bzw. des zwischen ihnen freibleibenden Zwischenraumes kann somit der Harzgehalt der Nate.-rialbahn bestimmt werden. Nachdem die Materialbahn die Durch laufstelle zwischen den Walzen 6 und 7 passiert hat, wird sie weiter senkrecht nach oben geführt bis sie zur Führungswalze 8 gelangt, von wo aus sie fast horizontal geführt wird und anschliessend zwischen zwei Walzen 9 und 10 hindurchläuft, die ihrerseits auf horizontalen Achsen übereinander angebracht sind und sich in der gleichen Richtung drehen. Die Walze 9 dreht sich dabei mit einer grösseren Umfangsgeschwindigkeit als die Walze 10, aeren Umfangsgeschwindigkeit gleich der Durchlaufgeschwindigkeit der Materiaibahn ist. Bei der unteren Walze 9 handelt es sich um eine AuStragswize für eine Uberzugssubstanz.
Ihr unterer Teil taucht unterhalb die Oberfläche der Überzugssubstand 11 in einen. Eintauchbehälter 12 ein. Nach dem Durchlaufen der Pressstelle zwischen den Walzen 9 und 10 läuft die Materialbahn um einen Teil des Aussenumfanges der oberen oder Rückführungswalze 10 und durchläuft dabei eine Anpressetelle zwischen der Walze 10 und einer weiteren Walze 13, die ihrerseits gleichfalls auf einer horizontalen Achse sitzt und derart angetrieben wird, dass sie sich in der gleichen Richtung dreht, wie die Walze 10,. wobei ihre Drehgeschwindigkeit im allgemeinen etwas langsamer als die Drehgeschwindigkeit der Walze 10 ist. Die Walze 13 erfüllt dabei eine gewisse Zumessfunktion und bewirkt eine entsprechende Einstellung der Dicke des auf die Naterialbahn aufgebrachten Überzuges, bevor die Materialbahn über den oberen Teil der Walze 10 einem Ofen zugeführt wird und von dort aus zu einer entsprechenden Aufnahmevorrichtung gelangt; in den Zeichnungen ist dabei weder der Ofen noch diese Vorrichtung dargestellt. Mit Hilfe eines Abstreichmessers 14 wird von der Walze 13 etwa daran haftende Überzugssubstanz entfernt, welche ihrerseits von der durchlaufenden Materialbahn bein Durchlaufen zwischen den Walzen 10 und 13 abgestreift wurde.
Der in Figur 2 veranschaulichte Aufbau enthält die üblichen harzimpr$£gnierten-und den Kern bildenden Füllbögen 15 sowie ein bedruckten Bogen 16 mit einer Oberflächenbeschichtung 17.
Die 3rXindung sei nachstehend weiter anhand der nachfolgenden Beispiele veranschaulicht, wobei die Teil- und Anteilangaben stets auf Gewichtsgrundlage bemessen sind.
Beispiel 1 Ein sprühgetrocknetes Melamin-Formaldehydharz [100 Teile; Molverhältnis von Melamin zu Formaldehyd wie 2:1; ein feines weisses Pulver, leicht löslich in Wasser oder Alkohol-Wassergemischen unter Bildung einer klaren farblosen Lösung (pH-Wert 9,5 bis 10,5) mit einem Feststoffgehalt von 60% und einem spezifischen Gewicht von 1,5, das sich bei Raumtemperatur etwa 24 Stunden lang hält] wurde bei 3o bis 400 C in Wasser (60 Teile) gelöst; dann wurde das Füllmaterial, nämlich geschmolzenes Aluminiumoxyd [11 Teile; "Qualität 600" geliefert von der Firma Mercier und Companie in Frankreich in Form eines Gemisches mit feingemahlenem Pyrophyllit (Al203. 4Si02. H20; Teilchengrösse 1 bis 25 µ) in einem anteiligen Gewichtsverhältnis von 10:1; das Aluminiumoxyd besass einen Reinheitsgrad von 99 %; 99% der Teilchen besassen eine Grösse zwischen 80 und 30 /u, die durchschnittliche Grösse lag bei 14 14 # allmählich und unter ständigem Umrühren zugegeben; im Anschluss hieran wurde dann auch in ähnlicher Weise das Flockenmaterial, nämlich feinzerteilte Baumwollflocken [20 Teile; Hutchinson's fein gemahlene Baumwollflocken; Teilchengrösse 30 bis 50 µ] zugegeben, wobei ständig eine natürliche Kühlung stattfand.
In Verbindung mit diesem Beispiel wurde die in der Zeichnung veranschaulichte Vorrichtung mit den nachfolgend angegebenen Einstellungen zum Einsatz gebracht.
Walze Umiangsge- Zwischenraum- Maximale Verändeschwindigkeit einstellung (mm) rung des Zwischenraumes nach Gebrauch (mm) 6 Materialbahngeschwindigkeit 0.23 - 0.28 + 0.013 7 9 3 x Naterialbahngeschwindigkeit 0.63 - 1.27 #0.025 10 " 13 Stufenlos verstellbar zwischen 0 und 0.61m pro Minute 0.25 - 0.63 + 0.0063 Ein hochwertiges titandioxydhaltiges unbehandeltes Papier, das auf der einen Seite mit einem Dekorationsmuster bedruckt und mit einem 45% Feststoffe enthaltenden wässrigen Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harz (Molverhältnis 1:1,33:4) imprägniert war, so dass sich ein Trockenharzgehalt von 35% ergab, wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,22 m/min. durch die Vorrichtung hindurchgeführt und anschliessend wurde das imprägnierte und mit dem Überzug versehene Papier mit der gleiphen Geschwindigkeit durch einen mit einer Temperatur von 150°C arbeitenden Trockenofen (Länge 2,29m) hindurchgeleitet. Anschliessend wurde die so erhaltene, getrocknete, imprägnierte und mit einer Beschichtung versehene Platte (Harzgehalt 35%, Trockenüberzugsgewicht: etwa 90g/m2; flüchtige Anteile etwa 6,0%) während einer Zeitdauer von.2 Stunden bei 5000 einer nochmaligen Trockenbahandlung unterzogen, um auf diese Weise den Gehalt an flüchtigen Bestandteilen auf 4,4% zu verringern.
Anschliessend wurde von der Rolle eine bedruckte Platte der erforderlichen Grösse abgeschnitten und als Deckblatt aut einen Schichtstoffaufbau entsprechend der Darstellung nach Figur 2 aufgelegt, wobei es sich bei den anderen Bögen um sechs den Kern bildenden Füllbögen handelte, die jeweils aus einem 10-Mil-Kraftpapier bestanden, das mit einer 52r,igen Phenolformaldehydharzlösung imprägniert und anschliessend soweit getrocknet worden war, dass sein Gehalt an flüchtigen Bestandteilen 6% betrug; die Harzfeststoffe des Füllpapiers machten 30% aus.
Dieser Aufbau bzw. diese Anordnung wurde in der üblichen Weise bei einer Temperatur von 150°C und einem Druck von 9,85 x 104 g/cm2 verpresst, dann noch innerhalb der'Presse auf etwa 50°C abgekühlt und schliesslich als ein einheitliches in sich zusammenhängendes Kunsts tofflaminatd ekorationsbret t entnommen.
Proben des in der vorstehenden Weise erhaltenen Schichtstoffes wurden zur Ermittlung ihrer Abriebfestigkeit, ihrer Kratzfestigkeit und ihrer Lebensdauer entsprechenden Versuchen unterzogen. Die Abriebversuche wurden dabei in Übereinstimmung mit den Normen der National Electrical Manufactures Association (N.E.M.A.) nach dem Test D1-2.01 durchgeführt, wobei die Abriebbänder nach jeweils 200 Umdrehungen des mit dem Schleifmittel überzogenen Rades ausgewechselt wurden (mit den sogenannten Abriebumdrehungen" wird diejenige Anzahl der Umdrehungen einer mit dem Probestück in Kontakt befindlichen und mit einem Schleifmittel überzogenen Scheibe bezeichnet, die durchgeführt werden muss, bis ein Durchbruch der eigentlichen Dekorationsfläche stattfindet, so dass mit dieser Angabe ein entsprechendes Mass für die Abriebfestigkeit der Oberfläche gegeben ist. Die sogenannte 'tAbriebgeschwindigkeit" ist ein Mass für die Geschwindigkeit des Oberflächenabriebes, wobei die Grammzahl der Oberflächenbestandteile angegeben wird, welche jeweils bei 100 Umdrehungen des mit dem Schleifmittelüberzug versehenen Rades abgerieben wird). Die Lebensdauer wurde in der Weise erprobt, dass Musterstücke jeweils während einer Dauer von, 16 Stunden einem Prüfzyklus mit 35°C und 35% relativer Geuchtigkeit unterzogen wurden. Die Versuche zur Ermittlung der Kratzfes,tigkeit wurden in der Weise durchgeführt, dass eine unter einer allmählich zunehmenden Belastung stehende Nadel relativ zur Oberfläche der Proben stücke bewegt und dann der Nadelweg bis zum Eintreten einer Eratzwirkung gemessen wurde.
Proben des nach Beispiel 1 hergestellten Schichtstoffes zetb ten eine Abriebfestigkeit von 611 Umdrehungen, eine Abriebgeschwindigkeit von 0,017 g/100 Umdrehungen, eine einwandfreie Lebensdauer und liessen sich bei den gegebenen Versuchbedingungen nicht. verkratzen.
Beispiel 2 Eine Reihe von Schichtstoffen, die zwar nach Beispiel 1 hergestellt wurden, deren Trockenüberzugsgewichte jedoch zwischen 90 und 140 g/mZ variierten, zeigte in bezug auf ihre Xebensdauer und ihre Kratzfestigkeit einwandfreie Eigenschaften und selbst bei den höchsten Überzugsgewichten machten sich keinerlei Anzeichen für eine Sprung- Oder, Rissbildung bemerkbar, wenn die Schichtstoffe durchgebogen wurden. Die Abriebgeschwindigkeit der Schichtstoffe war jeweils dem Gewicht des aufgebrachten Überzuges proportional. Bei Rückrechnung bzw. Bezugnahme auf ein Überzugsgewicht von 100 g/m2 Oberfläche hatten die Proben eine durchschnittliche (nach Beispiel 1 bestimmte) Abriebfestigkeit von 700 Umdrehungen und zeigten eine durchschnittliche Abriebgeschwindigkeit von 0,016 g/ 100 Umdrehungen.
Beispiel 3.
Es wurde eine Reihe von Schichtstoffen entsprechend den Angaben von Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde der Überzugs-bzw. Beschichtungssubstanz vor dem Auftrag auf der imprägnierten Dekorationsbahn noch 1,6% Natriumcarboxymethylcellulose zugegeben.
Beispiel 4 Es wurde wiederum entsprechend Beispiel 2 vorgegangen und eine Reihe von Scbichtstoffen erhalten, jedoch der Beschichtungssubstanz vor dem Auftrag auf die imprägnierte Dekorationsbahn.O,5 ffi Natriumalginat (Nanutex'SX/RF) zugegeben.
Anschliessend wurden von den entsprechend den Beispielen 3 und 4 behandelten Schichtstoffen Proben entnommen und diese in der vorstehend beschriebenen Weise getestet. Die dabei erzielten Ergebnisse (die gegebenenfalls als ein Überzugsgewicht von 100 g/m2 zurückberechnet wurden) sind in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben, wobei zu Vergleichs Zwecken gleich zeitig auch die Ergebnisse für das Beispiel 2 mit aufgenommen sind.

Tabelle 1

Zuschlag zur Abrieb Um- Abriebgeschwin- Dauerhaf-

Bei- Beeinflussung drehg./100g digkeit (g/ Kratzer tigkeits-

der Durchdrin- Uberzugsgew. 100 Umdreng.) versuche

spiel gung

2 keiner 700 0.016 keine gut

3 1,6% Natrium- 776 0.016 keine gut

carboxymethyl-

cellulose

4 0,5% Manutex 850 0.014 keine gut

Wie hieraus ersichtlich wird, wird zwar durch die Zugabe von Natriumcarboxymethylcellulose eine gewisse Verbesserung des Abnützungswertes der Schichtstoffe erzielt, jedoch können merklich bessere Ergebnisse durch die Zugabe von Natriumalginat erreicht werden.

Beispiel 5 Es wurde zur Herstellung eines Schichtstoffes wie in Beispiel 4 vorgegangen, jedoch bestand im Unterschied zu Beispiel 4 das abriebfeste anorganische Füllmaterial vollkommen: aus geschmolzenem Aluminiumoxyd der Güteklasse 600.
Beispiel 6 Ein Schichtstoff wurde entsprechend Beispiel 5 erhalten, jedoch enthielt die Überzugs- und Beschichtungssubstanz ein abriebfestes geschmolzenes Aluminiumoxydmaterial der Güteklasse 400 (10 Teile; Mercier und Cie; Xeilchengrössenverteilung 20 bis 45 µ /1; durchschnittliche Teilchengrösse 30 /u) sowie Pyrophyllit (1 Teil; Teilchengrösse 1 bis 25 µ) pro 100 Teile Harz.
Beispiel 7 -Es wurde ein Sohichtstoff gemäss Beispiel 5 hergestellt, bei dem jedoch das abriebfeste anorganische Material vollständig aus Aluminiumoxyd der Güteklasse 400 bestand.
Beispiel 8 Ein Schichtstoff wurde gemäss den Angaben von Beispiel 5 hergestellt, jedoch mit der Abweichung, dass das abriebfeste Füllmaterial aus geschmolzenem Aluminiumoxyd (10 Teile; Teilchengrösse:kleiner als 35µ und überwiegend grösser als 20 µ; durchschnittliche Teilchengrösse: 27 µ) und Pyro phyllit (1 Teil; Teilchengrösse: 1 bia 25 t ) bestand.
Beispiel 9 Es wurde ein Schichtstoff gemäss Beispiel 5 hergestellt, jedoch bestand das abriebfeste Füllmaterial in diesem Falle vollständig aus geschmolzenem Aluminiumoxyd (Teilchengrösse: kleiner als 32 /u und überwiegend grösser als 20 µ; durchschnittliche Teilchengrösse: 27 µ).
Beispiel 10 Zur Herstellung eines Laminates wurde wiederum gemäss Beispiel 5 verfahren, jedoch fand als.abriebfestes anorganisches Material ausschliesslich geschmolzenes Aluminiumoxyd (Teilchengrösse: 5 bis 45 /u und durchschnittliche Teilchengrösse 20 71) Verwendung.
Beispiel 11 Ein Schichtstoff wurde wie in Beispiel 5 hergestellt, jedoch wurde als abriebfestes anorganisches Material ausschliesslich geschmolzene Aluminiumoxydteilchen (Teilchengrösse 5 bis 100 µ; durchschnittliche Teilchengrösse 40 µ) verwendet.

Die nach den Beispielen 2 bis 11 erhaltenen Schichtstoffe wurden in der vorstehend beschriebenen Weise getestet und die hierbei erzielten Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle II angegeben: Tabelle II

Geschmolzenes

Aluminiumoxyd Abriebum- Abriebge- Zuschlag zur

drehungen schwindig-

Bei- Silikat Kratzer Lebens-

Teilchen- Durch- (auf 100g keit Beeinflussung

spiel grössenver- schnittli- vorhan- Überzugsge- (g/100 Um- dauer

teilung (µ) che Teil- wicht/m² drehungen) der Durch-

chengrösse den an der Ober- dringung

(µ) fläche

2 8-30 14 ja 700 0.016 keine gut keiner

1.6% Natrium-

3 8-30 14 ja 776 0.016 keine gut carboxymethyl

cellulose

4 8-30 14 ja 850 0.014 keine gut 0.5% Manutex

5 8-30 14 nein 850 0.014 7.6 gut 0.5% Manutex

zufrieden

6 20-45 30 ja 1400 0.006 keine stellend 0.5% Manutex

zufrieden

7 20-45 30 nein 1300 0.006 7.6 stellend 0.5% Manutex

8 20-35 27 ja 1200 0.007 keine gut 0.5% Manutex

9 20-35 27 nein 1200 0.007 7.6 gut 0.5% Manutex

10 5-45 20 nein 1200 0.008 keine gut 0.5% Manutex

11 5-100 40 nein 1800 0.007 keine schlecht 0.5% Manutex

Durch diese Ergebnisse werden die vorstehend angegebenen Beobachtungen bestätigt, nämlich dass (a) der Abnützungswert von mit der Oberflächen-beschichtungssubstanz versehenen Schichtstoffen proportional zur durchschnittlichen Teilchengrösse des abriebfesten Materials ist, dass (b) die Dauerheftigkeit (d.h. der Widerstand gegenüber einer Riss- und Sprungbildung) mit zunehmender mittlerer eilchengrösse geringer wird, dass (c) die Abriebgeschwindigkeit im wesenthohen nicht beeinträchtigt wird, wenn ein geringerer Anteil des geschmolzenen Aluminiumoxyds durch ein weicheres Material, beispielsweise ein Silikat ersetzt wird, und-dass (d) eine gute Kratzfestigkeit durch die Verwendung von geschmolzenem Aluminiumoxyd mit einer sehr breiten Teilchengrössenverteilung oder auch durch die Einarbeitung eines Silikats mit Aluminiumoxyd mit einer weniger breit gestreuten Teilchengrössenverteilung erreicht werden kann.

Beispiel 12 Es wurde entsprechend den Angaben von Beispiel 5 ein Schichtstoff hergestellt, wobei jedoch ein Unterschied zu Beispiel 5 insofern bestand, dass das abriebfeste anorganische Füllmaterial aus einem geschmolzenen Aluminiumoxyd der Güteklasse 600 (10 Teile) und Kalziumaluminiumsilikat (1 Teil; Microvit 1; Teilchengrösse 1 bis 25 µ) bestand.
Beispiel 13 Ein Schichtstoff wurde wie nach Beispiel 12 hergestellt, jedooh wurde anstelle von Microvit 1 feingemahlenes Siliziumdioxyd (Teilchengrösse 1 bis 25 P ) verwendet.
Beispiel 14 Es wurde wiederum zur Herstellung ein, es Schichtstoffes wie in Beispiel 12 verfahren, jedoch anstelle von Microvit 1 ein Aluminiumsilikat (Pyrotrol; Teilchengrösse 1 bis 30µ) verwendet.

Anschliessend wurden Proben der nach den Beispielen 12 bis 14 erhaltenen Laminate in der vorstehend beschriebenen Weise getestet und die hierbei erzielten Ergebnisse sind zusammen mit den Ergebnissen aus den Beispielen 4 und 5 in der Gabelle III veranschaulicht Tabelle III

Art des vor- Abriebdrahzahl Abriebge- Dauer-

Bei- handenen Si- (auf 100g Über- schwindig- haftig-

spiel likate bzw. zugsgewicht/m² keit (g/100 Kratzer keit

Silikons Oberfläche) Umdrehg.)

4 keines 850 0.014 7.6 gut

5 Pyrophyllit 850 0.014 keine gut

12 Microvit 1 830 0.014 keine gut

13 Silizium- 880 0.014 keine gut

dioxyd

14 Pyrotrol 870 0.013 keine gut

(Aluminium-

silikat)

anhand der vorstehend angegebenen Ergebnisse wird deutlich, dass-durch-die Zugabe eines Silikates oder von Siliæiumdioxyd den mit den Überzugssubstanzen versehenen Laminaten die Eigenschaft der Kratzfestigkeit verliehen wird und dass die Unterschiede zwischen den verschiedenen Formen von silikonhaltigen Substanzen nicht wesentlich sind.

Beispiel 15 Ein Schichtstoff mit einem hellgrau bedruckten Dekorations-oder Musterbogen wurde entsprechend den Angaben von Beispiel 1 behandelt, wobei lediglich insofern eine gewisse Abweichung bestand als die zur Beschichtung der Oberfläche verwendete Überzugssubstanz ein Celluloseflockenmaterial enthielt, das aus Holzbrei (Solka-Floc BW200) erhalten worden war, und dass ausserdem darin- Natriumalginat (Manutex SX/R.F.), einen optischen Aufheller ( Uvitec P.B. Conc.) und ein Entformungsmittel (Natriumstearat) enthielt. Diese Substanz zur Beschichtung der Oberfläche enthielt eine Melamin-Formaldehydharzlösung (85 Teile; 60% Harzfeststoffe), Solka-Floc BW 200 (10 Teile, geschmolzenes Aluminiumoxyd der Güteklasse 600 (3,75 Teile) Kalziumsilikat (0,5 Teile; Teilchengrösse 1 bis 30 Manutex SX/RS (0,25 Teile), Uvitex P.B.Conc. (0,025 Teile) und -0,25 Teile 2%igen Natriumstearats in methyliertem Spiritus.
Diese Uberzugssubstanz wurde auf den imprägnierten Dekorations-oder Druckbogen derart augebracht, dass ein trockenes Uberzugsgewicht von 100 g/m2 erhalten wurde. Der hieraus hergestellte Schichtstoff hatte eine Abnützungsgeschwindigkeit von 850 Umdrehungen und eine Abreibgeschwindigkeit von 0,016 g/100 Umdrehungen, zeigte keinerlei Neigung zum Verkratzen und zeichnete sich durch eine einwandfreie Dauerhaftigkeit und durch ein gutes Aussehen aws.
Beispiel 16 Es wurde zur Herstellung eines Schichtstoffes in der gleichen Weise wie in Beispiel 15 vorgegangen, von dem ,nur insofern abgewichen wurde, als kein optisches Bleichmittel mit eingesetzt wurde. Der erhaltene Schichtstoff hatte genau die gleichen Eigenschaften wie der nach Beispiel 15 hergestellte Schichtstoff, unterschied sich von diesem jedoch dadurch, dass er ganz deutlich eine gelbliche Schattierung aufwies, und nicht mehr die ursprüngliche klare hellgraue Farbe zeigte.
Beispiele 17 bis 19 Es wurde zur Herstellung von Schichtstoffen jeweils wie im Beispiel 15 vorgegangen, jedoch hierbei unterschiedliche Mengen an Flockensubstanz mit eingearbeitet. Bei den Beispielen 17 bis 19 gelangten dabei jeweils 10, 30 bzw.
40 Teile Solka-Floc BW 200 pro 100 Teile Melamin-Formaldehydharzfeststoffe zur Verwendung.
Proben der so erhaltenen Schichtstoffe wurden wiederum in der vorbeschriebenen Weise getestet. Die hierbei erzielten Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle IV angegeben, in der gleichzeitig auch zu Vergleichszwecken die Ergebnisse aus Beispiel 15 mit enthalten sind.
Tabelle IV

Flockenteile/ Abrieb-

Bei- 100 Teile Harz- Abriebdrehzahl geschwindigkeit

spiel feststoffe

17 10 810 0.015

15 20 850 0.016

18 30 872 0.017

19 40 897 0.016

Daraus wird deutlich, dass in dem Masse, in dem der Flockengehalt grösser wird, auch die Abnutzungsfestigkeit höher wird, dass dabei aber die Abreibgeschwindigkeit im wesentlichen konstant bleibt. Die Transparenz des gehärteten Oberflächenbeschiohtungsmaterials wird mit geringer werdendem Flockengehalt besser, wenngleich diese Verbesserung nicht sehr deutlich merkbar ist. Bei einem Gehalt von 40 Plockenteilen lässt sich die Überzugs- bzw. Beschichtungssubstanz schwerer mischen und gleichmässiger aufbringen, als dies bei niedrigeren Gehalten an Flockenmaterial der Fall ist und oberhalb dieses Flockengehaltswertes ergeben sich mit zunehmender Flockenkonzentration rasch zunehmende Verarbeitungsschwierigkeiten.
Beispiel 20 Eine Bahn eines mit einem Dekorationsaufdruck versehenen Papieres wurde wie in Beispiel 1 mit einem Melamin-Formaldehyöharz imprägniert und anschliessend mit einer polyesterharzhaltigen Oberflächenbeschichtungssubstanz beschichtet, die ein Eolyester harz [100 Teile; aus Vermischung von 2 Teilen eines Alkydharzes (hergestellt aus 3 Mol Propylenglykol, 3 Mol Äthylenglykol, 4 Mol Maleinsäureanhydrid und 2 Mol Phthalsäureanhydrid) mit einem Teil Styrol], geschmolzenes Aluminiumoxyd der Güteklasse 600 (7,5 Teile), weisse Pyrotrolspezialfüllsubstanz (Aluminiumsilikat) (1,0 Teile), Solka-Floc BW200 (20,0 Teile), Uvitex P.B. Conc. (0,05 Teile) und Manutex SX/RF (0,5 Teile) enthielt.
Die so imprägnierte und mit einer Beschichtung versehene Materialbahn wurde 30 Sekunden lang bei 75°C getrocknet, als entsprechend grosse StUcke zugeschnitten und auf einen den Kern bildenden Füllbogenstapel von mit Phenolformaldenhydharz imprägniertem Kraftpapier aufgebracht; anschliessend wurde diese Anordnung unter der Einwirkung von Wärme in der üblichen Weise verpresst und dabei ein gleichmässig zusammenhängendes Gebilde erhalten. In ähnlicher Weise wurden weitere Laminate bei gleichem Vorgehen, jedoch unter Weglassung der gemahlenen Flockensubstanz und/oder der anorganischen abriebfesten Substanzen hergestellt. Von diesen Schichtstoffen wurden wiederum Proben angeschnitten und unter Anwendung, entsprechender Versuche auf ihre Abreibgeschwindigkeit geprüft und die dabei erzielten Ergebnisse in der nachfolgenden Tabelle V eingetragen.

Tabelle V

Anorganische Füll-
Flockengehalt/ substanz, Gesamt- Abriebgeschwin-
Probe Teile/100 Teile teile/ 100 Teile digkeit
Harzfeststoffe Harzfeststoffe g/100 Umdrehg.
1 0 0 0.101
2 20 0 0.090
3 0 8.5 0.047
4 20 8.5 0.041

Aus der vorstehenden Tabelle wird deutlich, dass zwar die Abriebgeschwindigkeit für die auf Polyesterbasis aufgebaute Oberflächenbeschichtungsubstanz wesentlich höher ist als für gleichwertige auf Iyielaminformaldehydbasis aufgebaute Zusammensetzungen, dass jedoch wesentliche Verbesserungen gegenüber Polyesterharzzusammensetzungen erzielt werden konnten, welche kein- aus geschmolzenem Aluminiumoxyd bestehendes abriebfestes Material und Celluloseflocken enthielten.

Beispiel 21 Bei gleichem Vorgehen wie in Beispiel 20 wurde eine weitere Reihe von Schichtstoffen hergestellt, wobei jedoch anstelle des Polyesterharzes ein hellfarbiges Phenolformaldehydharz (Catalin A127/313) verwendet wurden Die mit dem Überzug versehene und imprägnierte Materialbahn wurde dann zwei Minuten lang bei 150°C getrocknet, bevor sie auf entsprechend grosse Stücke zugeschnitten und ein Stapel gebildet wurde. Mit einer Probe des so hergestellten Schichtstoffes und Proben von Schichtstoffen, die in ähnlicher Weise aber unter Weglassung der abriebfesten Substanzen und/oder der Faserflocken hergestellt wurden, wurden wiederum Abriebversuche durchgeführt, deren Ergebnisse in der nachstehenden Tabelle VI aufgezeigt sind.

Tabelle VI

Flockengehalt/ Anorganische Füll- Abriebge-
Probe Teile/100 Teile substanz, Gesamtteile/ schwindigkeit
Harzfeststoffe 100 Teile Harzfest- g/100 Um-
stoffe drehungen
1 0 0 0.073
2 20 0 0.063
3 0 8.5 0.048
4 20 8.5 0.035

Auch hier wurde wiederum eine deutliche Verringerung der Abriebgeschwindigkeit der erfindungsgemässen Schichtstoffe gegenüber denjenigen Schichtstoffen festgestellt, welche keine aluminiumoxydhaltige abriebfeste Substanz und Celluloseflocken enthielten.

Ganz allgemein konnste festgestellt werden, dass die Abreibfestigkeit von mit wärmehärtbaren Harzen hergestellten Kunststofflaminaten weitgehend'verbessert wird, wenn auf--die Laminate.
eine Oberflächenbeschichtung aufgebracht wird, die aus einer wärmehärtbaren Harz und feinverteilten abreibfesten anorganischen Substanzen besteht, welche sich vorwiegend aus geschmolsenem Aluminiumoxyd hohen Reinheitsgrades zusammensetzen.
Die Abriebfestigkeit der so beschichteten, Schichtstoffe nimmt dabei mit der mittleren Teilchengrösse des abriebfesten Materials zu, jedoch zeigt sich bei anderen Eigenschaften - insbesondere in bezug auf die Wetterbeständigkeit - eine Wertabnahme, Die Eigenschaft der Kratzfestigkeit wird bei derart gen mit abriebSesteMn Beschichtungen versehenen Schichtstoffen dadurch erreicht, dass Aluminiumoxyd mit einer sich über einen weiten Bereich erstreckenden Teilchengrössenverteilung verwendet"wird, oder aber indem Aluminiumoxyd mit einer innerhalb eines verhältnismässig schmalen Bereiches liegenden eilchengrössenverteilung zusammen mit feinverteiltem Siliziumdioxyd oder anorganischen unlöslichen Silikaten mit einer sich über einen weiten Bereich erstreckenden Teilchengrössen-verteilung eingesetzt wird. Dadurch, dass in, die Oberflächenbeschichtungssubstanz Faserflocken mit eingearbeitet werden, kann auf die Verwendung der bischer üblichen Überzugsschicht verzichtet werden, so dass eine abriebfeste Aussenschicht hoher Transparenz erzielt wird, durch die hindurch alle etwa zur Herstellung eines solchen Schichtstoffes verwendeten bedruckten Dekorationsbogen sehr viel besser zur Wirkung gelangen können, als dies bisher-der Fall war.
Desweiteren wurde auch festgestellt, dass der unmittelbar vor der Laminierung vorhandene Gehalt des imprägnierten und mit der Beschichtung versehenen Druckbogens an flüchtigen Bestandteilen in bezug auf die Abriebgeßchwindigkeit des festigen Schichtstoffes eine ganz wesentliche Rolle spielt. Die in Beispiel 1 genannten Trockenverfahren lassen sich ohne weiteres in der Weise anwenden, dass ein Material erhalten wird, dessen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen zwischen'3,5 und 5,0 % liegt; wie aus der nachstehenden Tabelle VII hervorgeht,müssen die Werte innerhalb dieses Bereiches liegen, wenn für die Abriebgeschwingkeit optimale Werte erzielt werden sollen. Wenn åedoch die Geschwindigkeit, mit welcher die Materialbahn die ,Trokkenvorrichtung durchläuft, nicht bis auf einen unwirtschaftlichen Wert (beispielsweise auf 61 cm/min.)heruntergesetzt werden soll, ist eine nochmalige Trockenstufe unumgänglich. Die Tabelle VII zeigt, welche Wirkungen bei uAterschiedlichen nochmaligen rockenbehandlungen erzielt werden, aufgrund derer sich unterschiedliche Gehalte an flüchtigen Bestandteilen ergeben, und inwieweit sich dies auf die Abriebgeschwindigkeit der aus den nochmals getrockneten und mit einer entsprechenden Beschichtung versehen Platten hergestellten Laminate auswirkt.

Tabelle VII

Nochmalige Trocknung Gehalt an Abriebgeschwin-
flüchtigen digkeit (g/100
Zeit Temperatur °C Bestandteilen Umdrehungen)
(Stunden) %
1 80 5.0 0.018
2 80 4.4 0.017
3 80 4.3 0.017
1 100 3.6 0.015
0 0 6.0 0.020

Bei den mit derartigen Überzügen versehenen Bogen und Platten acht sich im übringen die Neigung bemerkbar, dass sie nach dem Trocknen und einer gewissen Lagerung einen höheren Gehalt an flüchtigen Bestandteilen zeigen als unmittelbar nach d'em çrocknen und diese Zunahme an flüchtigen Bestandteilen tritt sogar darin ein, wenn die getrockneten. und mit Überzügen versehenene Platten unter günstigen Bedingungen gelagert werden. Die mit einem derartigen Überzug versehene Materialbahn wird vorzugsweise bei einer wirtschaftlichen Durchlaufgeschwindigkeit sÖ-weit cetrocknets bis ihr Gehalt an flüchtigen Bestandteilen noch etwa 5% beträgt und das Material wird dann unmittelbar vor seiner Verwendung nochmals getrocknet.

Wenngleich im allgemeinen sowohl Baumwoll- als auch Holzfaserflocken verwendet werden können, besitzen doch die ersteren den Vorteil, dass sie für eine Verfärbung weniger anfällig sind und dass ausserdem die Laminate, deren Beschichtung einen Anteil an Baumwollflocken enthält, eine festere Beständigkeit gegenüber einer Riss- und Sprungbildung zeigen, als solche Schichtstoffe, bei denen in die Beschichtungssubstanz Holzbreiflocken mit eingearbeitet sind.
Die Tabelle VIII veranschaulicht die verbesserte Abriebfestigkeit (die Reibbänder wurden nach jeweils 500 Umdrehungen ausgewechselt) von Schichtstoffen, die nach Beispiel 15 hergestellt wurden, wobei die zur Beschichtung der Oberfläche verwendeten Überzugsstubstanzen geschmolzenes Aluminiumoxyd anstelle von Siliziumdioxyd (wie Quarz) oder kalziniertem Aluminiumoxyd enthalten.

Tabelle VIII

Abriebfestes Teilchengrösse Abriebfestigkeit

material (µ) Umdrehungen g/100 Umdrehg

Bereich Mitte

quarz 5-75 26 1000 0.012

Calciniertes Alu- 5-70 25 400 0.03

miniumoxyd

Geschmolzenes Alu- 3-75 25 2000 0.007

miniumoxyd

Selbst wenn auf 100 Teile der wärmehärtbaren Harzfeststoffe in der Oberflächenbeschichtungssubstanz nur so geringe Mengen wie 6 Teile des abriebfesten Materials vorhanden waren, 30 machte sich dies bei der Abriebfestigkeit der damit hergestellten Schichtstoffe ganz deutlich positiv bemerkbar und die Grösse dieser positiven Wirkung nimmt mit zunehmendem Gehalt an abrieb festem Material zu; wird jedoch eine Menge von 26 Teilen an abriebfestem Material überschritten, so ergeben sich gewisse Schwierigkeiten bei der Verarbeitung und ausserdem werden die Schichtstoffe auch in ihrem Aussehen weniger ansprechend, was darauf zurückzuführen ist, dass der Beschichtungsüberzug an Transparens verliert, weil das abriebfeste Material und das gehärtete wärmehärtbare Harz jeweils unterschiedliche Brechungskoeffizienten besitzen.

Es wurde zwar in der vorliegenden Beschreibung nicht näher darauf eingegangen, jedoch wurde auch festgestellt, dass Ober flächenbeschichtungssubstanzen der hier beschriebenen Art auch verwendet werden könnens um die Abrieb- und Abnutzungseigenschaften von sochen Schichtstoffen zu verbessern, welche einer Dauerverformung unterzogen werden können, und deren Her stellung in der britischen Patentschrift 1 079 047 erläutert ist Für diesen Verwendungszweck wird als wärmehärtbarer Harzbestandteil der Oberflächenbeschichtungssubstanz vorzugsweise die gleiche Substanz verwendet wie für die Imprägnierung des Dekorationsbogens und hierfür in Frage kommende Harze sind gleichfalls in der vorgenannten Patentschrift aufgeführt; die Aushärtung eines mit einer derartigen Oberflächenbeschichtung versehenen Schichtstoffes erfolgt dabei, vorzugsweise unter Verwendung der in der genannten Patentsehrift beschriebenen Vorrichtung.

Claims

Pat entansprüch e

1. Oberflachenbesebichtungssubstanz. Bur Herstellung von abriebfesten wärmehärtbaren Schichtstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein wärmehärtbares Harz enthält und dass pro 100 Teile des Harzes 6 bis 26 Gewichtsteile eines feinverteilten,unlöslichen,abriebfesten,anorganischen Materials enthalten sind, dass seinerseits zumindestens 83 Gew.% hochreines Aluminiumoxyd enthält, und dass pro 100 Gewichtsteile des wärmehärtbaren Harzes 10 bis 40 Gewichtsteile eines feinverteilten Fasermaterials enthalten sind und das Oberflächenbeschichtungsmaterial im gehärteten Zustand im wesentlichen transparent ist.

2. Oberflächenbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumoxyd aus einem geschmolzenen Aluminiumoxyd besteht, dessen Härte nach der Mho-Skala etwa 9 beträgt.

3. Oberflächenbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumoxyd einen Reinheitsgrad von 95 bis 99,9 %, vorzugsweise von etwa 99% besitzt.

4. Oberflächenbeschichtungsmaterial nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganische Substanz in einer Menge von 7 bis 20 Teilen, vorzugsweise bis zu 11 teilen anwesend ist.

5. Oberflächenbeschichtungssubstanz nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Teilchengrösse des anorganischen Materials nicht grösser als 36 jiist.

6. Oberflächenbeschichtungssubstanz nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumoxyd aus Teilchen besteht, deren Grösse zwischen 20 und 30 µ liegt.

7. Oberflächenbeschichtungssubstanz nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Material auch Siliziumdioxyd und/ oder ein unlösliches anorganisches Silikat enthält.

8. Oberflächenbeschicbtungssubstanznach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis des Aluminiumoxyds zum Siliziumdioxyd oder dem Silikat wie 5:1 bis 30:1, vorzugsweise 7:1 bis 10:i ist.

9. Oberflächenbeschichtungssubstanz nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz ein Melamin-Formaldehydharz ist.

10. Oberflächenbeschichtungssubstanz nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf 100 Tei)eHarz etwa 7,5 oder 10 Teile Aluminiumoxyd, etwa 1 Teil Silikat und etwa 20 Teile Fasermaterial enthält.

11. Verwendung einer gehärteten Substanz nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche als Beschichtungsmaterial für eine Faserplatte bzw. einen Faserbogen.

12. Anwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserbogen bzw. die Faserplatte ein Dekorationsbogen bzw. eine Dekorationsplatte ist, welche mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert ist.

13. Anwendung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserbogen bzw. die Faserplatte haftend mit einem flexiblen Metallbogen bzw. einer flexiblen Metallplatte verbunden ist.

14. Anwendung nach' Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserbogen bzw. die Faserplatte die äusserste Lage eines Stapels von übereinanderliegenden Faserplatten bzw. Faserbogen bildet, die mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert sind, und dass unter Anwendung von Wärme und Druck eine Verfestigung zu einem Schicht stoff erfolgt.

15. Anwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mit. einem Überzug versehene äusserste Lage unmitelbar vor der Verfestigung einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen aufweist, der zwischen 3,5 und 5% liegt.

16. Anwendung nach den Ansprüchen 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbogen oder Faserplatten Papiers bogen sind.

17. Anwendung nach den Ansprüchen 11 bis 16, dadurch gekenn zeichnet, dass das Trockenüberzugsgewicht zwischen 90 und 140, vorzugsweise zwischen 95 und 115 g/m2 beträgt.

L e e r s e i t e