DE1107933B - Verfahren zur Herstellung hochflexibler, flaechenfoermiger Presskoerper auf Basis von Cellulosehydrat mit ausgehaerteter Kunststoffschicht - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

kl. 39 b 22/04

INTERNATIONALE KL.

C08b;g

H33061IVb/39b

ANMELDETAG: 22. A P R I L 1958

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 31. MAI 1961

Kunststoffplatten auf Melaminharzbasis sind heute als Tisch- und Wandbelag zur Ausstattung von Gaststätten Verkaufsläden und im Haushalt allgemein bekannt. Diese Platten setzen sich aus einer Trägerschicht und einer Dekorschicht zusammen. Die Trägerschicht entspricht im Aufbau einer Phenolharz-Hartpapierplatte, die Dekorschicht besteht aus einem mit farblosem Melaminharz imprägnierten Sulfitzellstoffpapier. Zur Herstellung der Platte wird ein Stapel mit Phenolharz getränkter Natronpapiere mit dem Melaminharzpapier als Deckschicht unter bestimmten Bedingungen verpreßt.

Diese Kunststoffplatten besitzen wegen der hervorragenden Beständigkeit des in der Oberflächenschicht verwendeten Melaminharzes gegenüber mechanischen und chemischen Einflüssen eine ausgezeichnete Gebrauchstüchtigkeit. Sie werden daher vorwiegend als Belag für hochbeanspruchte Arbeitsflächen, wie Küchen-, Gasthaus- und Schultische, Ladentheken und viele andere, verwendet. Jedoch sind diese Platten wegen ihrer Dicke und Starrheit nur zur Verkleidung ebener Flächen geeignet.

Für viele Anwendungszwecke ist es jedoch erwünscht, ein biegsames Material zu verwenden. Sollen z. B. Stuhlsitze und -lehnen, gewölbte Flächen an Möbeln und insbesondere die heute vielfach bevorzugten Rundungen an Ladeneinrichtungen u. dgl. mit Melaminharz-Oberflächen ausgestattet werden, so sind hierfür die genannten starren Kunststoffplatten nicht geeignet.

Es ist zwar vorgeschlagen worden, durch bestimmte Arbeitsweisen auch starre Platten an runden Flächen einzusetzen. Hierzu werden die Platten z. B. in kochendes Wasser getaucht und darin gebogen. Doch befriedigt ein solches Verfahren nicht, weil der Umgang mit kochendem Wasser unwirtschaftlich und fertigungstechnisch undurchführbar ist. Außerdem ist mit diesem Verfahren eine Verschlechterung der Oberflächeneigenschaften der Platte verbunden.

Aus diesen Gründen ist man auch dazu übergegangen, mit Melaminharz getränkte Papiere in noch nicht auskondensiertem Zustand direkt auf die zu beschichtenden Flächen, wie Möbel- oder Tischplatten, Stuhlsitze usw., aufzupressen. Dieses Verfahren führt zwar zu befriedigenden Ergebnissen, es erfordert jedoch einen so erheblichen technischen Aufwand, daß es nur von solchen holzverarbeitenden Betrieben angewendet werden kann, die über die notwendigen kostspieligen Einrichtungen, wie Formpressen, Etagenpressen, Preßblechsätze usw., verfügen. Der breiten Masse der Möbelhersteller und Tischlereibetriebe bleibt diese Möglichkeit verschlossen.

Verfahren zur Herstellung
hochflexibler, flächenförmiger Preßkörper

auf Basis von Cellulosehydrat
mit ausgehärteter Kunststoffschicht

Anmelder:

Dr. Kurt Herberts & Co.

vorm. Otto Louis Herberts,

Wuppertal-Bannen, Christbusch 25

Dr.-Ing. Hans-Heinrich Böhlk, Krefeld-Fischeln,
ist als Erfinder genannt worden

Es lag nun der Gedanke nahe, die überlicherweise in einer Stärke von 1,3 bis 1,5 mm hergestellten Kunststoffplatten in einer geringeren Stärke zu fertigen, indem an Stelle der für die Trägerschicht meist verwendeten zehn bis zwölf Blatt Phenolharzpapier eine geringere Anzahl solcher Papiere verpreßt wird. Die in dieser Richtung vielfach unternommenen Versuche haben jedoch gezeigt, daß die Biegefähigkeit solcher Platten den Anforderungen und Wünschen nicht entsprach. Diese Platten sind um so größer, je dünner sie sind, so daß sie für einen Einsatz als Oberflächenvergütungsmaterial nicht in Betracht kommen.

Es ist schließlich versucht worden, dünne und flexible Dekorplatten nach Art der bekannten Hartgewebe herzustellen, indem mit Phenolharz getränkte Gewebe mit einer Dekorschicht zu einer Schichtplatte verpreßt wurden. Hierdurch ist die Biegsamkeit der Platte gegenüber normalen Kunststoffplatten zwar verbessert worden. Es hat sich aber bisher nicht vermeiden lassen, daß die Gewebestruktur entweder bereits kurz nach dem Verpressen auf der Oberfläche sichtbar ist oder sich nach einiger Zeit abzeichnet, abgesehen davon, daß die Flexibilität solcher Platten noch keineswegs den Bedürfnissen der Praxis entspricht.

Es wurde nun gefunden, daß man dünne, hochbiegsame Schichtfolien dadurch herstellen kann, daß man Schichten aus Cellulosehydrat, wie Vulkanfiber oder Pergamentpapier, gemeinsam mit kondensationsharzgetränkten Papieren verpreßt. Als Kondensations-

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harz kommen Harnstoff- und Melaminformaldehydharz, für hochwiderstandsfähige Dekorflächen vorzugsweise Melaminharz in Frage. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, für die Beschichtung hochkalandrierte Vulkanfiberplatten von 0,1 bis 0,4 mm Stärke zu verwenden. Das für die Tränkung vorgesehene Papier ist ein übliches, gut saugfähiges Dekorpapier (gebleichtes Sulfitcellulosepapier) von etwa 100 bis 150 g/m². Bei der Tränkung des Papiers mit wäßrigen Lösungen von Harnstoff- oder Melaminharz wird zweckmäßigerweise eine Auflage an festem Harz von 100 bis 120 °/o des Papiergewichtes eingehalten.

Das mit dem Kondensationsharz getränkte und getrocknete Papier wird auf die zu beschichtende Vulkanfiber gelegt und in einer hydraulischen Presse in an sich bekannter Weise bei einem Druck von 100 bis 120 kg/cm² und einer Temperatur von 120 bis 160° C zwischen Metallblechen verpreßt. Nach dem Ausfahren der Presse wird eine Schichtfolie erhalten, die gute mechanische Eigenschaften besitzt, z. B. zäh, elastisch, flexibel und schlagfest ist und durch die aufgepreßte dünne Kunstharzschicht eine gegen mechanische und chemische Einflüsse ebenso widerstandsfähige Oberfläche aufweist wie die bisher üblichen starren Kunststoffplatten. Durch entsprechende Wahl bzw. Gestaltung des Papiers kann die Oberfläche einfarbig oder mit einem Dekor oder Druckmuster versehen werden.

Überraschenderweise zeigen diese nach dem Verfahren der Erfindung gewonnenen Schichtfolien eine so hohe Biegsamkeit, wie sie mit Kunststoffplatten herkömmlicher Art nicht zu erreichen ist. Es können mit Hilfe dieser Folien praktisch alle im Möbelbau und bei der Innenausstattung von Räumen vorkommenden runden und ebenen Flächen verkleidet werden. Die hohe Flexibilität gestattet auch ein Aufwikkeln dieser Folie auf Rollen; diese Möglichkeit bildet einen zusätzlichen Vorteil hinsichtlich Versand und Lagerhaltung.

Die hohe Biegsamkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Folien mußte überraschen, nachdem frühere Versuche, durch Verwendung dünnerer Phenolharzkerne bzw. flexibler Einlagen gut biegsame Platten zu gewinnen, nicht den gewünschten Erfolg brachten. Durch das neue Verfahren konnte die bestehende Meinung widerlegt werden, daß die Herstellung hochflexibler Folien oder Platten mit Melaminharzoberflächen nicht möglich sei, weil das auskondensierte Melaminharz eine zu große Sprödigkeit besitze. Nach eigenen Versuchen ist die Flexibilität einer mit einer Melaminharzschicht versehenen Platte oder Folie hauptsächlich von der Biegsamkeit des Trägers abhängig, solange die Dicke der Melaminharzschicht ein zulässiges Maß nicht überschreitet. Ist dagegen die Trägerschicht starr und spröde, so ist auch der ganze Schichtstoff nicht biegsam.

Eine andere Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß als Trägerstoff für die Dekorschicht mehrere dünne Schichten aus Cellulosehydrat (z. B. Pergamentpapier von 0,05 mm Stärke) durch dünne sogenannte Leimfihne untereinander verklebt werden.

Die Verarbeitung der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Schichtfolien ist bedeutend einfacher als bei Kunststoffplatten mit Phenolharzkern. Die neuartigen Folien können gesägt, gefräst, gestanzt und gebohrt, darüber hinaus sogar mit der Schere oder der Schlagschere geschnitten werden, ohne daß sie splittern. Dabei ist der Verschleiß an Werkzeugen wegen der nur sehr dünnen Schicht ausgehärteten Kunstharzes erheblich geringer als bei Platten mit einer dicken, starren Phenolharzschicht.
Die gemäß der Erfindung erhaltenen flächenförmigen Preßkörper sind gut verleimbar. Kunststoffplatten herkömmlicher Art müssen auf der Rückseite mit Hilfe besonderer maschineller Einrichtungen aufgerauht werden. Diese Maßnahme ist erforderlich, weil

ίο auf der harten, glasigen Phenolharzschicht Klebstoffe überaus schlecht haften. Demgegenüber verbinden sich alle üblichen Klebstoffe ohne weitere Maßnahmen mit der unveränderten, oberflächenaktiven Cellulosehydratschicht, so daß auch der Laie die neuen Schichtfolien ohne Schwierigkeiten auf Trägerplatten aus Holz, Sperrholz, Schichtholz, Hartfaserstoff u. dgl. aufkleben kann.

Es ist bereits bekannt, Papiere oder Gewebe mit Suspensionen von Harnstoffaldehydharzen zu imprä-

ao gnieren und die so erhaltenen imprägnierten Papiere bzw. Gewebe untereinander oder mit anderen Trägerstoffen zu verpressen. Als Trägerstoffe sind Holz, Furnier, Leder, Massen der verschiedensten Art, Viskose, Celluloseester u. dgl. empfohlen worden. Das Verfahren gemäß der Erfindung wurde durch diese Literaturstelle nicht nahegelegt.

Weiterhin war es bekannt, Blätter von etwa 0,2 bis 0,3 mm Dicke mit Phenolharzen zu imprägnieren und mehrere Blätter dieser Art zu verpressen. Auch hierdurch wurde das Verfahren gemäß der Erfindung nicht nahegelegt.

Vulkanfiberplatten als solche sind bereits mit Harzlösungen getränkt und dann zwecks Auskondensieren der Harze höheren Temperaturen unterworfen worden. Durch diese Behandlung verlieren die Vulkanfiberplatten ihre Biegsamkeit und werden spröde.

Im Gegensatz dazu sind die gemäß der Erfindung hergestellten Preßkörper flexibel und lassen sich mit üblichen Werkzeugen verarbeiten.

Beispiel 1

Eine Bahn gebleichten Sulfitcellulosepapiers mit einem Quadratmetergewicht von 150 g, das einfarbig oder mit beliebigen Dekors bedruckt sein kann, wird mit einer 50°/»igen wäßrigen Lösung eines handelsüblichen Melaminformaldehydharzes getränkt; der Überschuß der Tränklösung wird abgequetscht. Die Tränkung wird so eingerichtet, daß das Papier nach dem Trocknen erne Harzauflage von 125% des Papiergewichtes beträgt. Die getränkte Papierbahn wird in einem beheizten Trockenkanal getrocknet.

Das getrocknete Papier wird auf eine Vulkanfiberschicht von 0,3 mm Dicke gelegt und mit Hilfe einer hartverchromten hochglanzpolierten Stahlplatte verpreßt. Dabei soll die Temperatur 130 bis 140° C und der Druck 100 kg/cm² betragen. Die Preßdauer richtet sich nach der Anzahl der gemeinsam verpreßten Platten und der Dicke der Abdeckbleche; sie beträgt bei einer Platte etwa 12 Minuten, bei mehreren Platten entsprechend länger. Es ist zweckmäßig, mehrere Platten gemeinsam in einer Etage zu verpressen, weil die Pufferwirkung der dickeren Schicht eine gleichmäßigere Oberfläche der Platten bewirkt.

Um ein Reißen der Melaminharzschicht zu vermeiden, wird die Presse vor dem Ausfahren zweckmäßigerweise auf 50 bis 60° C gekühlt. Es wird eine Schichtfolie erhalten, die um einen Dorn von 45 mm Durchmesser gebogen werden kann, ohne zu brechen.

Beispiel 2

Auf ein Blatt Pergamentpapier von 0,05 mm Stärke wird ein dünner Leimfilm gelegt, darauf wieder ein Pergamentpapier usf., bis ein Stapel von drei Pergamentpapieren und zwei Leimfilmen vorliegt. Als oberste Schicht wird ein entsprechend dem Beispiel 1 getränktes Dekorblatt aufgelegt und das Ganze, ebenfalls wie im Beispiel 1 beschrieben, verpreßt. Es wird eine Schichtfolie erhalten, die um einen Dorn von 50 mm Durchmesser gebogen werden kann, ohne zu brechen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung hochflexibler, flächenförmiger Preßkörper auf Basis von Cellulosehydrat mit ausgehärteter Kunststoffschicht, dadurch gekennzeichnet, daß ein saugfähiges Dekorpapier mit der wäßrigen Lösung eines Harnstoff- oder vorzugsweise Melaminformaldehydharzes derart getränkt wird, daß der Harzanteil des getränkten Papieres 100 bis 120% des Papiergewichtes beträgt, das so erhaltene Papier getrocknet, gegebenenfalls vorkondensiert und auf eine Schicht aus Cellulosehydrat von 0,1 bis 0,4 mm Stärke, vorzugsweise Vulkanfiber, gelegt und bei einem Druck von 10 bis 120 kg/cm² und einer Temperatur von 80 bis 160° C zwischen Metallblechen verpreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd mehrere Cellulosehydratblättervon 0,05 bis 0,1 mm Stärke, vorzugsweise Pergamentpapier, und Leimfilme zusammengelegt und das Ganze zusammen mit einem aufgelegten Dekorblatt verpreßt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 599 488, 1016928; schweizerische Patentschrift Nr. 158 255;
österreichische Patentschrift Nr. 137 002;
USA.-Patentschrift Nr. 2 028 932;
britische Patentschrift Nr. 316 700.

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