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Kunstharzimprägniertes Dekorpapier
Es ist bekannt, Holzwerkstoffplatten aller Art, wie z. B. Holzfaserplatten, Spanplatten, Sperrholz- platten. a. dadurch zu veredeln, dass man auf ihre Oberfläche mit farblosen, härtbaren Kunstharzen im- prägnierte weisse oder farbige Papiere, bedruckt oder unbedruckt, unter Druck und Hitze aufpresst. Solche "Dekorpapiete"worunter nachfolgend stets kunstharzimprägnierte Papiere zu verstehen sind, werden in gleicher Weise als oberste Lage bei der Herstellung sogenannter Dekorlaminate verwendet, bei denen das
Grundmaterial im allgemeinen aus einer Anzahl phenolharzimprägnierter Papiere besteht.
Dekorpapiere für diese Verwendungszwecke müssen den mehr oder minder dunklen Untergrund optisch völlig abdecken, d. h. sie müssen nach der Verpressung eine derartige Deckkraft besitzen, dass ein optisches Durchschla - gen der dunklen Farben des Untergrundes nicht erfolgen kann. Zu diesem Zwecke versieht man die Dekor- papiere bei ihrer Herstellung mit einer relativ grossen Menge von deckenden Pigmenten. Im allgemeinen kommenhiebeiWeisspigmente, wie z. B. Titandioxyd oder Zinksulfid, zur Anwendung, auch dann, wenn diePapieregefärbt werden. Naturgemäss steigt die Deckkraft der Dekorpapiere mit ihrem Flächengewicht und mit der Menge der eingesetzten deckenden Pigmente. Beiden ist jedoch aus technischen und wirt- schaftlichen Gründen eine obere Grenze gesetzt.
Das Flächengewicht, das im allgemeinen bei derartigen Papieren bis zu 200 g/m2 beträgt, kann deshalb nicht beliebig gesteigert werden, weil die Imprägnierung und Trocknung derartig schwerer Pa- piere in den im allgemeinen dazu verwendeten Anlagen zu mangelhafter Durchtränkung führt, und weil ausserdem die hohen Materialmengen an Papier und Harz (letztgenannten ist in seiner Menge direkt vom Papiergewicht abhängig) erheblich hohe Kosten bedingen. Ausserdem hat eine sehr schwere einseitige Be- schichtung immer ein starkes Verziehen der Platten zu der beschichteten Seite hin zur Folge.
Der prozentuale Gehalt an deckenden Pigmenten im Papier, der im allgemeinen zwischen 20 und 30% liegr, lässt sich ebenfalls nicht beliebig steigern, weil erstens die Papiereigenschaften erheblich beeinträchtigt werden, und zweitens die Pigmentausbeute mit steigender Pigmentierung bei der Papierherstellung erheblich sinkt. Hiezu kommt noch, dass der notwendige Einsatz grösserer Mengen von Weisspigmcnten bei farbigen Papieren eine grosse Menge von Farbstoff erfordert, so dass es besonders schwierig ist, hell- bis mittelfarbige Papiere mit der gewünschten Deckkraft und in dem gewünschten Farbton zu erhalten.
Die technischen Schwierigkeiten umging man bisher im allgemeinen dadurch, dass man durch Mitverwendung von kunstharzimprägnierten, weiss pigmentierten Papieren verschiedenen Flächengewichte ! !, die zwischen das Dekorpapier und das Grundmaterial gelegt wurden, das Durchscheinen des dunklen Untergrundes verhindert. Dieses Verfahren ist jedoch teuer und bringt andere technische Nachteile mit sich, insbesondere ein starkes Verziehen der fertigen Platten aus dem bereit. weiter oben genannten Grunde.
Die subjektive Beurteilung der Deckkraft ist vielfach von der Homogenität des eingesetzten Dekorpapiers abhängig. Eine sehr grosse Homogenität des Papiers bedingt selbst bei relativ niedriger Deckkraft ein befriedigendes Ergebnis, weil das Zusammenwirken der Farbe des Papiers und der Farbe des durchscheinenden Untergrundes eine optisch gleichmässige Mischfarbe ergibt, der nicht anzusehen ist, auf welche Weise sie entstanden ist. Ein inhomogenes Papier, bei dem infolge ungleicher Massen- und Pigmentverteilung eine wolkige Durchsicht vorhanden ist, kann selbst bei sehr houer Gesamtdeckkraft wesentlich schlechtere Ergebnisse zur Folge haben, weil bei ihm an den Stellen geringerer Masse und damit geringeren Pigmentgehaltes ein stärkeres Durchscheinen des dunklen Untergrundes wahrnehmbar wird als
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an den Stellen grösserer Masse.
Ungleichmässige Farbwirkung der fertigen Platte ist die Folge.
Es wurde nun gefunden, dass man alle die beschriebenen Schwierigkeiten dadurch beseitigen kann, dass man als kunstharzimprägniertes Dekorpapier ein Papier verwendet, das ein Mehrizchichtpapier dar- stellt, das in an sich bekannter Weise auf einer Papiermaschine durch Vereinigung von zwei oder mehi reren noch nassen Vliesen i1ergestellt ist. Es handelt sich also um Papiere, bei denen auf zwei oder meh- reren Sieben der Papiermaschine Papiervliese gebildet werden und diese im noch nassen Zustand "zu- sammengegautscht", d. h. durch Druck miteinander vereinigt werden. Das Wort "Duplex" soll im Sinne der Erfindung nicht nur auf zweifache, sondern auch. wie oben schon gesagt, auf mehrlagige Papiere be- zogen werden.
Die Verwendung derartiger Papiere bringt eine Reihe grosser Vorteile mit sich :
Bei Mehrschichtenpapieren mit gleicher Stoffzusammensetzuig der einzelnen Schichten wird durch die Zusammenführung mehrerer getrennt für sich gebildeter Vliese eine überaus gleichmässige Massever- teilung erreicht, die bei der Verwendung solcher Papiere als Dekorpapiere nach der Verpressung eine op- tisch völlig gleichmässige Deckkraft des Oberflächenfilms bewirkt. Die solchen Papieren eigene überaus gleichmässige Masseverteilung, die auch die andern Eigenschaften bekanntermassen günstig beeinflusst, beruht darauf, dass damit zu rechnen ist, dass sich Plus- und Minusfehler in der Masseverteilung bei Ver- wendung mehrerer Lagen kompensieren.
Weiterhin gestatter das Duplex-Verfahren, Schichten verschiedener Stoffzusammensetzung zu einer
Papierbahnzu vereinigen. Durch die Verwendung solcher Bahnen als Dekorpapier können weitere wesent- liche Vorteile erzielt werden ;
1. Bei der Herstellung weisser oder hellfarbiger Papiere kommen als Weisspigmente, wie schon er- wähnt, Titandioxyd und Zinksulfid in Betracht. Während das erste die höchste überhaupt erzielbare Deck- kraft bekannter Weisspigmente besitzt, ist seine. Lichtbeständigkeit in Gegenwart von Formaldehydkon- densationsharzen nicht befriedIgend. Das Zinksulfid hingegen hat eine bei weitem geringere Deckkraft, ist jedoch in Verbindung mit den eben genannten Harzen weitestgehend lichtbeständig.
Verwendet man nun mehrschichtige Papiere, so kann man die jeweiligen Vorteile beiderPigmente dadurch verbinden, dass man Titandioxyd in den unteren Schichten und Zinksulfid in den oberen Schichten einsetzt. Man er- reicht dabei bei guter Lichtbeständigkeit eine gute Deckkraft.
2. Es ist eine bekannte Tatsache, dass die Deckkraft umso besser wird, wenn man eine gegebene Pigmentmenge in einer möglichst dünnen Schicht anordnet, und umso schlechter, wenn man diese Men - ge über eine grössere Schichtdicke verteilt. Es ist ebenfalls bekannt, wie eingangs erwähnt wurde, dass mit steigender Menge an Weisspigmenten der Farbanteil der Erzielung eines gegebenen Farbtones immer grösser werden muss.
Bei gefärbten Papieren kann man nun in an sich bekannter Weise die einzelnen Schichten verschie- denfarbig anlegen, u. zw. erfindungsgemäss so, dass die Vliese, iie nach dem Aufbringen auf die Plat- ten diesen zugekehrt sind, vorwiegend ein deckendes Pigment enthalten, während die nach dem Auf- bringen aussen liegenden Vliese die farbgebende Komponente enthalten. Man erzielt damit also einer- seits eine erhöhte Deckkraft und anderseits eine erhebliche Einsparung an teuren Farbstoffen, die gerade bei solchen Dekorpapieren, bei denen erhebliche technische Anforderungen gestellt werden, im allge- meinen besonders kostspielig sind.
Es ist bereits bekannt, Duplexpapiere herzustellen und für verschiedene Zwecke als Isolier- und Kabelpapicre sowie als Kraftpapiersäcke einzusetzen. Für den letztgenannten Zweck sind auch bereits verschiedenfarbige Schichten verwendet worden. Es werden auch Duplexkartons hergestellt, bei denen die einzelnen Schichten aus verschieden wertvollen Materialien bestehen. Bei diesen bekannten Einsatzmög- lichkeiten macht man sich stets die hohe gleichmässige Festigkeit sowie gelegentlich noch die Möglich- keit einer zweischichtigen Farbgebung von Duplexpapieren zunutze.
Der Einsatz von Duplexpapieren als Dekorpapiere ist jedoch gemäss der vorstehenden Beschreibung aus ganz andern Gründen von grossem Nutzen, was sich aber aus den bisherigen Verwendungen nicht herleiten lässt.
Die Erfindung ist 1..'1 den nachfolgenden Beispielen ohne Beschränkung hierauf näher erläutert :
Beispiel 1 : Eswird ein 160 g/m2 schweres Edelzellstoffpapiermithohem ot-Zellulosegehalt durch Zusammengautschen zweier je 80 g/m2 schwerer, noch nasser Papierbahnen auf einer Duplex-Papiermaschine hergestellt. Die obere 80 g/m2 schwere Papierbahn enthält keine Pigmente und ist eingefärbt, die untere Papierbahn ist pigmentiert mit 30% Titandioxyd. Dieses 160 g/m2 schwere Edelzellstoffpapier wird durch ein etwa 50% igues wässeriges Imprägnierbad eines handelsüblichen Melaminharzes geführt und durch Heissluft bei 1300C 6 Minuten lang getrocknet.
Das Gewicht des imprägnierten, und getrockneten
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Filmes beträgt 280 g/m .
Dieser Film wird auf eine Hartfaserplatte gelegt, darauf eine handelsübliche Deckschicht (Overlay) aufgebracht und das Ganze unter einem Druck von 40 kg/cm2 12 Minuten bei 1450C verpresst.
Beispiel 2 : Es wird ein 160 g/mz schweres Edelzellstoffpapier mit hohem N-Zellulosegehalt durch Zusammengautschen zweier je 80 g/m2 schwerer, noch nasser Papierbahnen auf einer Duplex-Papierma- schine hergestellt. Die obere Papierbahn ist mit 30% Zinksulfid pigmentiert, die untere Papierbahn dagegen mit 30% Titandioxyd. Dieses 160 g/mz schwere Edelzellstoffpapier wird durch einungefähr 50% iges wässeriges Imprägnierbad eines handelsüblichen Melaminharzes geführt und durch Heissluft bis 1300 C 3 Minuten lang getrocknet. Das Gewicht des imprägnierten und getrockneten Filmes beträgt 280 g/m2.
Durch eine zweite Imprägnierung mit einer wässerigen etwa 5eigen Melaminharzlösung und Trocknung durch Heissluft bei 1300C während 6 Minuten wird das Filmgewicht auf 350 g/m2 gebracht. Dieser Film wird auf einer Hartfaserplatte unter einem Druck von 40 kg/cm2 12 Minuten bei 1450C verpresst.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kunstharzimprägniertes Dekorpapier, insbesondere für die Oberflächenbeschichtung von Holzwerkstoffplatten oder Schichtstoffplatten, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekorpapier ein Mehrschichtpapier darstellt, das in an sich bekannter Weise auf einer Papiermaschine durch Vereinigung von zwei oder mehreren noch nassen Vliesen Hergestellt ist.