DE2551577A1

DE2551577A1 - Hochdruckschichtstoff

Info

Publication number: DE2551577A1
Application number: DE19752551577
Authority: DE
Inventors: John Raymond Cheetham
Original assignee: Norsk Hydro ASA
Current assignee: Norsk Hydro ASA
Priority date: 1974-11-18
Filing date: 1975-11-17
Publication date: 1976-05-20
Also published as: IT1049852B; FI753212A; JPS5173088A; ATA875375A; FR2291026B3; FR2291026A1; NO136081C; SE7512894L; DK516475A; NO136081B; NO744142L; AT348262B; GB1509260A

Description

Hochdrucks chiclit st off

Die Erfindung betrifft einen Hochdruck-Schichtstoff, der aus mit Harz imprägnierten Papierblättern besteht, die mit Drucken über 5<> atü bei Temperaturen über lüü C zusammengepresst werden und der auf mindestens einer überfläche vor dem Pressvorgang mit einem überzug aus einer wässerigen Lösung oder Dispersion versehen idrd und der Schichtstoff ohne Aufraubehandlung mit einem Tragkörper verleimt oder sonstwie verbunden werden kann.

Sie betrifft auch das Herstellungsverfahren der Schichtstoffplatten, die auf einem Tragkörper aufgeleimt werden und mit einer Dekoz-oberfläche ausgerüstet werden.

Normalerweise v/erden Hochdruclcschichtstoffe durch Impregnation von blättern aus Zellulose oder Fasern mit Kunststoffharzen hergestellt.

Die imprägnierten Papiere werden aufeinandergelegt, sodaß sie ein "Buch" bilden, das durch Presiung den fertigen Schichtstoff ergibt. Mehrere solcher "ßücher" werden normalerweise in jeder Öffnung einer . iehrfach-Presse hergestellt und werden dabei durch polierte oder anderweitig vorbehandelte I-ictail- folien oder-p: atten und/oder Trennpeipier voneinander getrennt gehalten, itfcich dem Pressvorgang können die einzelnen Schichtstofflagen dadurch voneinander getrennt werden.

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.Jährend des Pressvorgang werden die beteiligten ilarze flüssig und danach kondensieren sie und es entsteht ein homogenes iilatt. Auf einer Seite des Schichtstoffes kann das ,Material dekorativ sein und diese Schicht kann durch eine dünne imprägnierte Scnicht abgedeckt sein, um die Dekorationsschicht zusätzlich zu schützen. Die Dekorationsschicht und - falls vorgesehen - die dünne Deckschicht werden mit einem warmhärtbaren Harz, üblichei-weise ein Melamin-Harz imprägniert, während die anderen ScLiichtriaterialieii üblicherweise ein Kraftpapier·, d.h. ein hochfestes Papier, mit eine;n warrnhärtbaren Phenolformaldehyd-Harz imprägniert sind.

Die Schutz- oder /vbdeckschicht kann z.;3. aus einem hochgräi^en Alpha-Cellulose-Papier best und mit 65-7ΰ?ό Harz imprägniert ist

gräi^en Alpha-Cellulose-Papier bestehen, das 40g/m" wiegt

2 Die Dekorationsschicht kanu ein Gewicht von z.ß. 3O-12üg/m haben, während die restlichen Schichten üblicherweise aus "Kraft"-Papier in etwa 4-8 Lagen bestehen, zwischen -and l6o g wiegen und mit etwa 3^^CA Harz imprägniert sind.

Dieses "Buch" aus mit Harz imprägnierten Materialschichten wird üblicherweise zwischen polierten oder anderweitig vorbehandelten „tie tall folien in einer offenen Mehrfach-Presse zusammengedrückt. Der normalerweise verwendete Pressdruck beträgt 8ü bis 100 kg/c.n und die Verarbeitungs temperatur liegt üblicherweise zwischen l-lo und I50 C. Üblicherweise werden zwei solcher "bücher" zwischen jxedein Folienpaar gepresst. Die Dekorationsseitea der "Uücher" sind zu den Folien hingerÄXcIitet, während die Rückseiten der beiden "3ücher" aneinander liegen und durch eine oder zwei geeignete Trennpajjiere voneinander getrennt sind, damit sie nicht miteinander verbunden werden. 6-8 solcher Dopoelpakete, die 12 - l6 Schichtstoffbücher ergeben, werden normalerweise zu einem dickeren Paket zusammengefasst. Dieses Paket wird in eine Öffnung einer vertikalen offenen Mehrfach-Presse eingelegt. Sind alle öffnungen durch solche Pakete ausgefüllt, wird der Pressvorgang gestartet.

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Nach dem Preßvorgang,der normalerweise zwischen 60 und 12o Minuten dauert, wird die Presse aufgefahren, die Pakete werden herausgenommen und geteilt. Die Schichtstoffplatten werden entnommen und die Folien für v/eitere Pressvorgänge bereitgelegt.

Die Schichtstoffplatten sind gewöhnlich verhältnismässig dünn, d.h. 0,8 - 1,5 mm stark, und diese werden oft auf ein Verstexfungsaiaterxal oder einen Grundkörper z.B. Spanplatten aufgeleimt. Die Schichtstoffplatten werden nach dem Pressvorgang maßgerecht zugeschnitten und auf rler Rückseite gesandet oder geschliffen. Diese Behandlung ist erforderlich um Fremdkörper zu entfernen und eine rauhe Oberfläche zu erzeugen, sodaß die Schichtstoffplatten gut bindend auf einen Grundkörper aufgeleimt werden können. Durch die Behandlung wird das Material hoch beansprucht. Es ist deswegen erfordelich, die Schichtstoffplatten stärker auszuführen als C-J für den vorgesehenen Verwendungszweck der Platte erforderlich wäre. Falls die Behandlung der Rückseite nicht notwendig wäre, könnte man vielfach wesentlich dünnere Schichtstoffplatten verwenden. Der Aufrauh-Arbeitsgang und der dabei auftretende Auscnuß durch Bruch, insbesoandere bei besonders dünnen Schaichtstoffplatten, ist ar.sserordentlich nachteilig.

Die Dicke des dekorativen Materials kann erheblich verringert werden, wenn es direkt auf den Tragkörper a\xflaminiert wird. Dabei wird ein mit I'lelamin-Harz imprägniertes Dekorpapier mit oder ohne Papierunterlagen direkt auf die Überfläche einer Spanplatte geeigneter Qualität aufgepres s t.

Der Pressvorgang wird bei geeigneter Temperatur mit Druck durchgeführt, jedoch muß zur Vermeidung von Deformationen des Grundkörpers die Presszeit kurz und der Druck verhältnismässig niedrig sein, üeso-nders für diesen Vorgang wurden geeignete Pressen und Harze entwickelt. Dabei werden

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weiße, mit Melamin-Harz imprägnierte Papiere in grossen und noch immer wachsenden Mengen verwendet. Dies Produkt hat im Allgemeinen eine geringere Verschleiß- und Stoßfestigkeit als ein Produkt, bei dem ein Hochdruckschichtstoff mit einer Spanplatte vei-bunden ist. Das direkt auflamiiiierte Produkt ist daher nicht für alle Zwecke geeignet, aber die Konkurrenz dieses Materials hat dazu beigetragen, dass die Hersteller von Hochdrucksch-ichtstoffen sich verstärkt bemühten, die Dicke ihres Produktes zu verringern, seiae besonderen vorteilhaften Qualitäten dabei jedoch zu erhalten. Als Ergebnis dieser Bemühungen sind nun Hochdruckschichtstoffe in den Stärken von 0,5 - 0,6 mm verfügbar. Diese Schichtstoffe bestehen aus einer konventionellen, dekorativen, mit Melamin-Harz imprägnierten Oberfläche auf einem Grundkörper aus 3-5 phenolformaldehyd imprägnierten "Kraft"-Papieren.

Die Produktion dieses Materials ist jedoch mit einem erheblichen Ausschuß belastet, da es schwierig ist, die Rückseite eines so dünnen Materials ohne mechanische Beschädigungen zu sanden oder zu schleifen. Es ist offensichtlich, daß die Aufrauhung des dünnen Materials mit ihren hohen mechanischen Beanspruchungen den Engpass der Fertigung darstellt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Schichtstoff zu schaffen, der verbindbar oder verleimbar ist, ohne dass sein Verbindungsseite mechanisch aufgerauht werden muß, sodaß die Dicke des Schichtstoffes verringert werden kann ohne die hervorragenden Oberflächenqualitäten des Hochdruckschichtstoffes zu verlieren.

Dies Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, daß bei einem Hochdrucksch^-ichtstof f der o.a. Gattung der fertige Schichtstoff eine Dicke von lediglich 0,2 - 0,4 nun hat und der Überzug als Trennmittel vorgesehen ist, das aus einem Material besteht oder dieses als wesentlichen Bestandteil

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enthält, das aus der Gruppe der Polysacliaride und ihren Salzen ausgewählt wird.

Ein solcher Überzug ermöglicht es einen Ilochdruckschichtstoff aus harzimprägnierten Blättern, die zu "Büchern" - wie oben, ausgeführt - aufeinandergelegt werden, herzustellen, dessen einzelne Lagen durch das neue Trennmittel nach dem Pressvorgang leicht voneinander getrennt werden können. Das Trennmittel wird mindestens auf einer Oberfläche jedes "Buches" in flüssiger Form aufgebracht.

Der Überzug enthält einen organischen, vorzugsweise polymeren Bestandteil, sodaß der Überzug nicht von den verwendeten Harzen durchdrungen wird, bei den Presstemperaturen nicht schmilzt und der nach Beendigung des Pressvorgangs wasserbindend ist. Der zunächst feuchte Überzug wird vorzugsweise vor dem Pressvorgang getrocknet.

Zusätzlich zur Einsparung der Aufrauharbeit auf der Rückseite des ilochdruckschichtstoffes und grosser Mengen von Blattmaterial und Harz, ergibt sich eine weitere Ersptirnis dadurch, dass konventionelle Troimfolien oder -papiere nicht mehr benötigt werden. Hierdurch werden zusätzlich Material und Zeit eingespart.

Der Überzug, der als Trennmittel dient, ergibt auch eine Oberfläche, die ohne weiteres mittels Leim auf iiasserbasis verleimt werden kann. Es wurde auch gefunden, daß beide Seiten nach dem Pressvorgang verleimbar sind, auch wenn der Überzug nur auf einer der beiden aneinanderliegenden iiückflachen aufgetragen wurde.

Sollen Hochdruckschichtstoffe ohne eine dekorative Oberfläche hergestellt v/erden, bei den die Schichten nur aus phenolformaldehyd imprägnierten Blättern bestehen, kann der Überzug vorteilhafterweise auf beide Seiten des einzelnen Schichtstoff elements als Trennmittel aufgetragen v/erden.

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Bei der Herstellung von Hochdruckschichtstoffen mit
Dekordeckschicht werden zwei "Bücher" so zusammengepackt, daß die nicht dekorierten Rückseiten aneinanderliegen,
während die dekorierten Oberflächen voneinander durch eine Folie mit der gewünschten. Oberflächenqualität voneinander getrennt gehalten werden. Ist dagegen eine stumpfe Oberflächenbeschaffenheit erwünscht, kann auch der oben
beschriebene Überzug als Trennmittel zwischen den Dekoroberflächen verwendet werden. Es ist auch möglich, eine
Dekoroberfläche an die Rückseite der nächsten Lage anzulegen, sodaß alle "Bücher" in der gleichen Lage im Paket für den Pressvorgang angeordnet sind.

Eine wässerige Lösung des Überzugmaterials kann direkt
auf die Oberfläche der letzten Lage des "Buches" vor dem Pressvorgaiig aufgetragen werden. Der Überzug ist,wie gesagt, für die Harze undurchdringlich und erbringt eine
Oberfläche, die angefeuchtet werden kann, sodaß der
Schichtstoff mittels Resorzin-Harnstoff- oder Polyvinylacetat-Leiin verleimt werden kann. Die Oberfläche ist auch geeignet mittels Schlag- oder heiß-flüssigen Leimstoffen mit dem Tragköi~per verbunden zu werden.

Da auf die Aufrauhbehandlung verzichtet werden kann, ist es möglich Hochdruckschichtstoffe mit konventionellen
Dekoroberflächen, die mit I-ielamin-rlarz imprägniert sind, in einer Stärke herzustellen, die erfinduiigsgemäss nur
eine Lage "Kraft"-Papier unter der dekorativen Oberflächenschicht aufweist. Solche Schichtstoffe können je nach
Gewicht des "Kraft"-Papiers eine Stärke von 0,2 - 0,3 mm haben. Sie sind in allen handelsüblichen Hustern und
Farben herstellbar und ihre Oberflächenfestigkeit erreicht die Güte der Oberflächen der konventionellen Hochdruckschichtstoffe. Diese dünnen Schichtstoffe nach der Erfindung sind biegsamer und elasticher als die bisher bekannten
Stoffe.

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Die Verwendung geeigneter Harze führt zu Schichtstoffen, die noch nachträglich verformt werden können. Infolge ihrer geringen Dicke sind sie leicht mit Hand- oder Maschinenscheren schneidbar. In ihrer dünnsten Form stellen sie eine Brücke zwischen den dickeren konventionellen Hochdruckschichtstoffen und den oben erwähnten direkt beschichteten Spanplatten dar. Sie vereinigen in sich die Vorteile beider bekannter Produkte.

Bei der Herstellung von beschichteten Spanplatten unter Verwendung des Erfindungsgegenstandes werden die Schichtstoffe auf beiden Seiten des Grundkörpers befestigt. Falls die Dekorschicht nur für eine Seite vorgesehen wird, erhält die Rückseite des Grundkörpers eine Schichtstoffabdeckung nach der Erfindung ohne Dekoroberfläche.

iiie oben erwähnt, wird der überzug als wässerige Lösung aufgetragen und es ist zweckmässig,ihn vor dem Pressvorgang zu trocknen. Die festen Bestandteile des Überzuges

ο nach dem Trocknen sollten nicht weniger als 0,20 g/m , vorzugsweise mindestens 0,^tO g/m betragen. Ein Anteil

von mehr als 5 g/m bringt normalerweise keine zusätzlichen Vorteile.

Es wurden verschiedene organische Mittel gefunden, die einen Überzug ergeben, der eine leichte Trennbarkeit der Lagen von einander garantiert und der ohne weitere Vorbereitungsmaßnahinen mit einem Grundkörper verleimt werden kann.

Eine besonders geeignete Gruppe von organischen Zusätzen sind die Polysacharide und insbesondere Alginsäure, Pektinsäure und Salze dieser Säuren. Auch eine Mischung von mehreren dieser Zusatzmaterialien kann benutzt werden, z.B. mehrere Polysacharide,von denen eines eine Alginsäure, eine Pektinsäure oder ein Salz sein kann. Carboxymethylcellulose und Alginat ist Z.B. eine zweckmässige Mischung.

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- ο

Unter anderen Poysachariden wären Stärke und Dextrin zu erwähnen. Die organischen Zusätze müssen den erwähnten Anforderungen bezüglich Schmelzpunkt und Widerstandsfähigkeit gegen Durchsickern der Harze genügen. Zusätzlich zu den organischen Zusätzen kann das Überzugsmaterial auch andere organische und anorganische Zuschläge enthalten. Kalk ist z.B. ein geeignetes Material. Auch können geringe Mengen von Harzen, wie Melamin-Formaldehyd-IIarz im Überzugsmaterial enthalten sein.

Neben der Ersparnis an Materialien ( "Kraft"-Papier, Harz, Trennpapier etc.) und der Arbeitszeit für den Arbeitsgang "Aufrauhen der Verleimungsseite" erbringt die Erfindung noch den Vorteil, dass es, infolge der geringeren Stärke des Schichtstoffes, möglich ist, eine grössere Anzahl von "!Kichern" in einem Pi-esshub unterzubringen.

Die Schichtstoffplatten können entweder direkt nach dem Pressvorgang voneinander getrennt oder als Paket an den Empfänger versandt werden, der dann die Trennung selbst vor Gebrauch durchführt.

Die nachfolgend beschriebenen i3eispiele sollen die Erfindung noch näher erläutern:

Beispiel It

Die folgenden imprägnierten und getrockcceten Papiere werden zwischen 2 Pressfolien eingelegt:

A. Ein lOOg/m imrägniertes Dekorpapier,

Melamin-Formaldehyd-Harz-Anteil 120 g/m

Gesamtgewicht 220 g/m .

B. Ein l60 g/m imprägniertes "Kraft"-Papier,

Phenol-Formaldehyd-Harz-Anteil 70 g/m².

Gesamtgewicht 230 g/m .

C. Wie B.

D. Wie A.

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Die Seite des "Kraft"-Papiers, die nicht mit dem Dekorpapier abgedeckt ist, wird mit einer 1,5% igen Lösung von Natrium-Alginat des Typs Protacell 8 bestrichen und

2 getrocknet. Gewicht des getrockneten Überzuges 0,5'i g/m

Die imprägnierten und bestrichenen Papiere AßC & D mit dem Überzug zwischen ii & C werden für 20 Minuten

2 gepresst mit einem Pressdruck von 80 kg/cm bei einer Temperatur von lAO C und anschliessend abgekühlt.

Das Paket wird der Presse entnommen, die Pressfolien werden entfernt und die Schichtstoffe werden zwischen den Anteilen ö und C voneinander getrennt, sodaß sich zwei Schichtstoffblatter mit einer Dicke von etwa 0,3 mm ergeben. Diese dünnen Schichtstoffblätter werden sauber beschnitten und kßnnen dann mit üblichem Harnstoff-Leim mit einem Grundkörper verleimt werden, ohne dass sie vorher gesandet oder in anderer tfeise vorbehandelt werden müssen.

Beispiel 2;

Verfahren wie im Seispiel 1, jedoch mit der Abweichung, dass das "Kraff'-Papier mit einer 1% igen Lösung von Natrium-Alginat des Typs Protacell 80 überzogen wird.

Gewicht der 1% igen Lösung kk g/m Trockengewicht O,kk g/m

.Beispiel 3'*

iiie Seispiel 1, jedoch mit der Änderung, dass das "Kraff'-Papier mit einer Mischung von 5O?6 1,5% igem Carboxymethylcellulose, 5θ;ί l,5?iigem Natrium-Alginat bestrichen wird.

2 Gewicht der Mischungslösung 37 g/m

Trockengewicht 0,55 g/m²

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Beispiel

Wie I3eispiel 1, jedoch mit der Änderung, daß das "Kraft"-Papier mit einer 2,5% igen Pektinlösung überzogen ivird.

Gewicht der 2,5% igen Lösung 60 g/m Trockengewicht 1,5 s/^m

Alle diese Verfahren ergeben, dünne Schichtstoff platten, die voneinander trennbar sind, die leicht und sauber beschnitten werden können. Sie können in zufriedenstellender Weise auf Tragkörper mittels eines üblichen Harnstoffleims ohne vorherige Aufrauhbehandlung aufgeleimt werden. Die Schichtstoffe können ohne Schwierigkeiten weiter bearbeitet werden, denn sie sind sehr biegsam.

Pat entanspräche

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Claims

Patentansprüche«

1. HochdruckschichtstoTf, der aus mit Harz imprägnierten Papierblättern besteht, die mit Drücken über 50 atü bei Temperaturen über 100 C zusammengepresst werden und der auf mindestens einer Oberfläche vor dem Pressvorgang mit einem Überzug aus einer wässerigen Lösung oder Dispersion versehen wird und der Schichtstoff ohne Aufrauhbehandlung mit einem Tragkörper verleimt oder verbunden werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der fertige Schichtstoff eine Dicke von lediglich 0,2 - ΰ, ^t mm hat und der Überzug als Trennmittel aus einem Material besteht oder dieses als wesentlichen Bestandteil enthält, das aus der Gruppe der Polysacharide und ihren Salzen ausgewählt wird.

2. Schichtstoff nach A.l, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug aus einem Polysachai~id besteht, das aus Alginsäure und ihren Salzen ausgewählt ist.

3. Schichtstoff nach A.l, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug aus Natriumalginat besteht.

'¹I. Schichtstoff nach A.l, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug aus Pektinsäure besteht.

Der Patentanwalt

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