DE2024778A1 - Verfahren zur Herstellung eines deko rierten geformten Gegenstandes sowie deko TierteT geformter Gegenstand - Google Patents

Description

Ma 1563 c

PLASTICS MANUFACTURING COMPANY Dallas, Texas / USA

Verfahren zur Herstellung eines dekorierten geformten Gegenstandes sowie dekorierter geformter Gegenstand

Bei dem bekannten Verfahren zur Herstellung von dekorierten geformten Gegenständen, die unter Wärme und Druck geformt sind, besteht die oberste Schicht des Gegenstandes gewöhnlich aus einem Blatt Papier, das mit einem durch Wärme härtbaren Aminoplast imprägniert ist. Wenn eine maximale Haltbarkeit gewünscht wird, ist das verwendete Aminoplast ein Melamin-Formaldehyd-Reaktionsprodukt.

Falls das imprägnierte Blatt der Oberschicht eines nach dem bekannten Verfahren geformten Gegenstandes im wesentlichen aus reiner Zellulosejhergestellt und nicht pigmentiert ist, ist es im fertigen Gegenstand im wesentlichen transparent. Ein derart imprägniertes Oberschicht-Blatt kann auf seiner Unterseite mit einem Muster bedruckt sein, das die Dekoration ergibt. Die Dekoration ist beim fertigen Gegenstand durch das transparente Oberschicht-Blatt klar sichtbar.

Das Aminoplast, mit dem das Papierblatt imprägniert ist und das in einer Menge von 100 bis 300 % des Anfangs-

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gewichtes des Papierblatts vorhanden ist, ruft beträchtliche Schwierigkeiten beim Aufdrucken des Musters auf das imprägnierte Blatt hervor. Das Aminoplast, mit dem das Papier imprägniert wird, verhindert beispielsweise, daß die Oberfläche des Blattes die Druckfarbe gleichmäßig aufnimmt, wodurch die Farbe des bedruokten Bereiches ungleichmäßig ist; entlang der Kanten des bedruckten Bereiches neigt die Druckfarbe dazu, in den unbedrückten Bereich auszulaufen. Verwendet man bei einem Versuch eine schwere Druckfarbe mit einem hohen Kunstharzgehalt, damit auf dem mit einem durch Wärme härtbaren Aminoplast imprägnierten Blatt Papier ein gedruckter Bereich von gleichmäßiger Farbe erzielt wird, so kann die starke Anwendung von Druckfarbe bzw. die Anwendung von schwerer Druckfarbe eine Blasenbildung bewirken, die auftritt, wenn der geformte Gegenstand unter Wärme und Druck geformt wird.

Eine andere Schwierigkeit ergibt sich beim Bedrucken des Papiers, das mit einem durch Wärme härtbaren Aminoplast imprägniert wurde, dadurch, daß das imprägnierte Papier verhältnismäßig spröde ist und die Ecken des Blattes während des Bedrückens abbrechen können.

Ein weiterer Nachteil von Blättern, die mit einem durch Wärme härtbaren Aminoplast imprägniert und mit einem Muster bedruckt sind und die nach dem bekannten Verfahren verwendet werden, besteht darin, daß das durch Wärme härtbare Aminoplast, mit dem die Blätter imprägniert sind, während der Lagerung allmählich verdirbt biw. sich verschlechtert, wodurch gedruckte, imprägnierte Blätter nur eine begrenzte Lagerfähigkeit besitzen. Das bekannte Verfahren ist daher relativ unwirtschaftlich, weil jedes Muster in einer verhältnismäßig kurzen Zeit auf die imprägnierten Blätter gedruckt werden muß, damit ein relativ kleiner Stapel imprägnierter, bedruckter Blätter herge-

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stellt wird, der bei der Herstellung geformter Gegenstände in einem verhältnismäßig kurzen Zeitabschnitt aufgebraucht werden kann. Eb ist daher nicht möglich, eine verhältnismäßig große Menge imprägnierter Blätter zu bedrukken, damit diese gelagert und während eines längeren Zeitabschnittes aufgebraucht werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines neuen dekorierten geformten Gegenstandes zu entwickeln, bti dem die Dekoration auf ein Blatt Papier gedruckt wird, das nicht mit Kunstharz imprägniert ist (und somit die Tinte gleichmäßig aufnimmt), nicht spröde ist und das nach dem Bedrucken unbegrenzt lagerfähig 1st»

Es wurde bisher für erforderlich gehalten, die Imprägnierung eines Papierblattes mit einem durch Wärme härtbaren Aminoplast eher vor dem Bedrucken des Blattes mit einem dekorativen Muster als danach vorzunehmen, weil man annahm, daß das Imprägnieren eines Blattes mit einer Lösung eines durch Warne härtbaren Aminoplasts nach dem Bedrucken eine starke Beschädigung des gedruckten Musters hervorrufen wurde. Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Versuchen wurde überraschend festgestellt, daß das dekorative Muster auf ein nicht mit Kunstharz imprägniertes Blatt Papier gedruckt werden kann und daß die Imprägnierung des bedruckten Papierblattes mit einem durch Wärme härtbaren Aminoplast während des abschließenden Verfahrensschrittes bei der Herstellung des dekorierten geformten Gegenstandes vorgenommen werden kann, nämlich als Teil der Aushärtung bzw. Verfestigung unter Wärme und Druck.

Damit ein durch das bekannte Verfahren hergestellter geformter Gegenstand einen zufriedenstellenden Oberflächen-

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glänz erhält, muß das die Oberschicht des Gegenstandes bildende Blatt Papier mit einer Menge eines Aminoplasts, beispielsweise eines Melamin-Formaldehyd-Reaktionsprodukts, imprägniert sein, die wenigstens 150 %, vorzugsweise 200ί des Originalgewichts des Papierblattes beträgt. Wenn das Oberschicht-Blatt den notwendigen hohen Kunstharzgehalt aufweist, bleiben die Zellulosefasern in der Nähe der Oberfläche des fertigen Gegenstandes in einem blanken Film von Kunstharz untergetaucht, der den gewünschten Hochglanz ergibt.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird das dekorative Muster auf ein Blatt Papier gedruckt, das nicht mit Kunstharz imprägniert ist, wodurch es nicht spröde ist, beim Bedrucken leicht handzuhaben ist und wodurcn\ferner die Druckfarbe gleichmäßig aufnimmt, ohne daß sie ausläuft. Es kann während einer langen Zeit eine große Anzahl solcher Blätter bedruckt und für eine lange Zeitdauer gelagert werden, währenddessen die Blätter nach und nach bei der Herstellung von dekorierten geformten Gegenständen verbraucht werden.

Bei der Formgebung eines dekorierten geformten Gegenstandes nach der vorliegenden Erfindung wird das dekorierte Blatt Papier, das nicht mit Kunstharz imprägniert ist, zwischen eine mit Kunstharz imprägnierte Preßmasse (Formpreßmischung) und einem Oberschicht-Blatt aus unpigmentiertee Papier gelegt, das mit dem 1 1/2-bis 3-fachen seines Gewichts eines durch Wärme härtbaren Aminoplasts imprägniert ist; diese Zusammensetzung wird dann unter Wärme und Druck ausgehärtet bzw. verfestigt.

Es wurde festgestellt, daß, wenn ein erfindungsgemässer dekorierter geformter Gegenstand auf diese Weise her-

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gestellt wird (durch Verfestigung unter Wärme und Druck; mit einem nicht imprägnierten dekorierten Blatt zwischen einem mit Kunstharz imprägnierten Oberschicht-Blatt und einer mit Kunstharz imprägnierten Preßmasse), das nichtimprägnierte dekorierte Blatt einen Teil des durch Wärme härtbaren Aminoplasts-Kunstharzes von der Unterseite des Oberschicht-Blattes absorbiert, wenn der Kunstharz zunächst unter Wärme und Druck schmilzt. Es wurde weiterhin festgestellt, daß während einer solchen Wanderung von geschmolzenem Aminoplast-Kunstharz aus dem Oberschicht-Blatt in das dekorierte Blatt vor allem der Aminoplast-Kunstharz von der Bodenhälfte des Oberschicht-Blattes verloren geht, ohne daß das Aminoplast der freien Oberfläche abgetragen wird· Die Kunstharzmenge an der freien Oberfläche ist dann, wenn der durch Wärme härtbare Aminoplast-Kunstharz in sein unter Wärme und Druck unschmelzbares Stadium kommt, ausreichend, so daß der fertige Gegenstand eine glänzende Oberfläche aufweist; außerdem ist das dekorierte Blatt mit einem Aminoplast-Kunstharz imprägniert worden, der von der Unterseite des Oberschicht-Blattes abgezogen wurde, so daß beim fertigen Gegenstand das Oberschicht-Blatt, das dekorierte Blatt und die Preßmasse alle mit Kunstharz imprägniert und miteinander verbunden sind, wodurch sie einen einstückigen Gegenstand bilden.

Das Oberschicht-Blatt in einem erfindungsgemäß geformten Gegenstand, das aus einem unpigmentierten, mit einem Aminoplast-Kunstharz imprägnierten Papier besteht, ist außerordentlich transparent; es ist praktisch unsichtbar, außer, daß es der Oberfläche einen Schimmer oder Glanz zukommen läßt, wodurch das Sichtbarwerden des Musters erhöht wird, das auf der dekorierten Oberfläche des darunterliegen den Papierblattes vorgesehen ist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein zusätzliches Blatt Papier, das mit dem

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1 1/2- bis 3-faphen seines Gewichts eines durch Wärme härtbaren Aminoplasts imprägniert ist, in die Zusammensetzung eingelegt, und zwar zwischen dem dekorierten Blatt und der mit Kunstharz imprägnierten Preßmasse. Wenn diese Zusammensetzung unter Wärme und Druck ausgehärtet bzw. verfestigt wird, bewirkt die anfängliche Schmelzung des Aminoplasts, daß das Aminoplast nicht nur von der Unterseite des Oberschicht-Blattes, sondern auch vom imprägnierten, unter dem dekorierten Blatt liegenden zusätzlichen Blatt in das nichtimprägnierte dekorierte Blatt fließt. Bei dem bevorzugten AusfOhrungsbeispiel wird das dekorierte Blatt daher sowohl von oben als auch von unten mit dem geschmolzenen Aminoplast imprägniert; die vom Oberschicht-Blatt in das dekorierte Blatt fließenden Kunsthärzmenge ist im wesentlichen nur die Menge, die benötigt wird, um die obere Hälfte des dekorierten Blattes au imprägnieren. Durch die Gegenwart des mit Kunstharz imprägnierten zusätzlichen Blattes unterhalb des dekorierten Blattes bei diesem Ausführungsbeispiel wird demzufolge die Menge von Aminoplast-Kunstharz verringert, die während des Verfestigens der Zusammensetzung unter Wärme und Druck vom Oberschicht-Blatt in das dekorierte Blatt fließt.

Im folgenden werden einige Ergebnisse aufgezeigt, die sich bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung ergaben :

.1. Beispiel

Ein Muster wurde saf ©in gewöhnliches verleimtes Pa™ pier gedruckt, das eine gsns: geringe Leimung aufwies und eine Dicke von 0,0762 bus feasaß sowie ein öewiehfe von etwa

■ 2

43 g/m , was etwa einem @@wicht von 5 »9 kg "bond paper™ entspricht.

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Ein Oberschicht-Blatt wurde präpariert, indem ein Blatt eines Alpha-Zellulosepapiers mit einer wässrigen Lösung eines Melamin-Formaldehyd-Reaktionsprodukts imprägniert wurde, wie nachfolgend beschrieben. Vor der Imprägnierung war das Alpha-Zellulosepapier 0,1143 mm dick und wog ca. Ί7,3 g/m . Nach der Imprägnierung wurde das Oberschicht-Blatt etwa 1 Minute lang bei 132⁰C getrocknet. Das getrocknete, imprägnierte Oberschicht-Blatt war etwa 0,1778 mm dick und bestand aus 31 Gewichts-* Alpha-; Zellulose und 69 Gewichts-? Melamin-Formaldehyd-Reaktionsprodukt. Um die Schmelzbarkeit und die Fließfähigkeit des Melamin-Formaldehyd-Reaktionsprodukts zu bestimmen, wurden ^ Proben des getrockneten, imprägnierten Oberschicht-Blattes einem Standardtest unterzogen, bei dem 8 oder 9 Stücke 2 Minuten lang bei etwa 149°C zusammengepreßt wurden; das ausgetretene Material, das das sich ergebende Laminat umgab, wurde dann auseinandergebrochen und gewogen. Das Gewicht des ausgetretenen Materials lag zwischen 6 und 12 % des das ausgetretene Material enthaltenden Gesamtgewichts •ines jeden laminierten Stückes.

Das Blatt au· nichti^rägniertee, bedrucktes Papier und zwei Blätter des Alpha-Zellulosepapiers wurden dann bei der Herstellung eines Eßtellers verwendet. Jedes der verwendeten Blätter hatte eine kreisrunde Form und besaß I einen Durchmesser, der etwas kleiner war als der des fertigen Eßtellers. Eine feinverteilte handelsübliche, mit Alpha-Zellulose gefüllte Melamin-Formaldehyd-P.reßmasse, die zur Herstellung eines Eßtellers ausreichte, wurde unter Druck in einen Vorformling verfestigt, vorgewärmt und zwischen die Preßformen gelegt, die zum Formen des Eßtellers verwendet wurden. Die Preßformen hatten eine Temperatür von 157°C und waren unter einem Druck von etwa 211 kg/cm fest auf dem Vorformling der Preßmasse; unter diesem Druck

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wurden sie etwa 45 Sekunden lang gehalten. Dann wurden die Preßformen geöffnet; eine Teilzusammensetzung von Blättern, welche aus 2 imprägnierten Blättern und dem dazwischengelegten nichtimprägnierten, bedruckten Blatt (mit der bedruckten Seite nach oben) bestand, wurde oben auf die Preßmasse gelegt; dann wurden die Preßformen sofort wieder fest zusammengepreßt und die Zusammensetzung 80 Sekunden lang unter derselben.. Temperatur und demselben Druck gehalten. Die Preßformen wurden dann geöffnet und der Eßteller wurde herausgestoßen.

Ein Kontroll-EÄteller wurde in nahezu der gleichen Weite preßgeformt, mit der Ausnahme, daß nur 1 Blatt imprägnierten Papiere verwendet wurde, während das andere imprägnierte Blatt und dat dekorierte, nichtimprägnierte Blatt weggelassen wurden.

Die Prüfung des Eitellers, der das bedruckte Blatt Papier enthielt, ergab, daß das imprägnierte Oberschicht-Blatt la wesentlichen vollkommen transparent war, so daß die dekorierte obere Fläche des darunterliegenden Blattes sehr deutlich sichtbar war. Das transparente Oberschicht-Blatt gewährte einen glänzenden Schimmer, der die Sichtbarkeit des Musters erhöhte, welches auf dem darunterliegenden Blatt aufgedruckt war. Bei einem Vergleich zwischen diesem Eßteller und dem Kontroll-Eßteller konnte auch nach sorgfältiger Untersuchung kein Unterschied im Oberflächenglanz bei den beiden Eßtellern festgestellt werden.

Von jedem der beiden Eßteller wurden Stücke abgebrochen und getestet, indem sie in ein Testbad eingetaucht wurden. Dieses Testbad wurde zubereitet, indem Instant-Kaffee ,Wasser in einer Menge von ca. 25,3 g/l zugegeben wurde. Das die Stücke enthaltende Testbad wurde für 48 Stunden bei einer Temperatur von 82°C gehalten; dann

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wurden sie aus dem Bad herausgenomen, mit Wasser abgespült und getrocknet. Die Ergebnisse dieses Tests wurden bestimmt, indem der Qrad der Verfärbung bzw. Verschmutzung der laminierten Oberfläche von jedem Teststück gemessen wurde und indem die Reflektionsstärke bei Blaulicht (475 My) der laminierten Oberfläche eines jeden Teststückes mit der Reflektionsstärke der laminierten Oberfläche des nichtgetesteten übrigen Teils des Eßtellers verglichen wurde, wobei ein Bausch- und Lomb-Spektralphotometer (Spectronic No. 20) benutzt wurde. Es wurde kein bemerkbarer Unterschied zwischen dem Grad der Verfärbung des Teststückes mit dem bedruckten dekorierten Blatt und dem des Teststückes vom Kontroll-Eßteller festgestellt.

Die übliche Art der Herstellung von dekorierten Eßtellern ist die gleiche , wie sie bei diesem Beispiel zur Herstellung des Kontroll-Eßtellers angewandt wurde. Beim üblichen Verfahren wird ein Muster auf die Unterseite des Blattes aus getrocknetem, imprägnierten Alpha-Zellulosepapier gedruckt. Das getrocknete, imprägnierte Blatt aus Alpha-Zellulosepapier ist relativ spröde und es ist der Gefahr ausgesetzt, beim Bedrucken oder Handhaben beschädigt zu werden. Außerdem ist es nicht möglich, daß eine absolut gleichmäßige Imprägnierung erreicht wird, so daß das getrocknete imprägnierte Blatt die Druckfarbe nicht gleichmäßig aufnimmt. Falls eine schwere Druckfarbe beim üblichen Verfahren verwendet wird, um eine gleichmäßige Farbe im Muster zu erhalten, kann der schwere Überzug von Druckfarbe während der Formgebung des dekorierten Tellers unter Wärme und Druck eine Blasenbildung bewirken. Weiterhin kann kein sauber gedrucktes Muster erreicht werden, wenn ein imprägniertes Blatt Papier verwendet wird, da die Druckfarbe dazu.neigt, an den Rändern der mit Druckfarbe eingefärbten Bereiche nach außen auszulaufen« Die Dauer-

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haftigkeit des Aminoplast-Kunstharze·, sit des da« Papier imprägniert wird, ist begrenzt. Außerdem muß die Anzahl imprägnierter Blätter, die bei jeder Serie bedruckt werden, klein genug sein, so daß der sich ergebende Stapel bedruckter, imprägnierter Blätter bei der Herstellung von dekorierten Eßtellern in einem verhältnismäßig kurzen Zeitabschnitt aufgebraucht werden kann.

Dieses Beispiel veranschaulicht, daft hervorragende Ergebnisse erreicht werden können, indem das gewünschte Muster auf gewöhnliches geleimtes Papier gedruckt wird, anstatt daß das Muster auf die Unterseite des mit Kunstharz imprägnierten Blattes gedruckt wird, das zur Formgebung der Oberfläche des Eßtellers benutzt wird. Das nichtimprägnierte Papier nimmt die Druckfarbe gleichmäßig auf und ist nicht brüchig; es tritt auch kein Auslaufen der Druckfarbe an den Rändern der bedruckten Bereiche auf. Da die Blätter aus bedrucktem, nichfcisprägnierten Papier unbegrenzt lagerfähig sind, kann ferner eine große Menge Blätter aus nichtimprägniertem Papier in einer einzigen großen Serie bedruckt werden, wodurch viel geringere Kosten anfallen als beim Bedrucken einer verhältnismäßig kleinen Anzahl von Blättern, die periodisch in mehreren kurzen Serien bedruckt werden. In den meisten Fällen wird das Muster in verschiedenen Farben aufgedruckt, so daß die gute Bedruckbarkeit und Si® nicht spröde Hatur des unimprägnierten Blattes, das bei dem erfindungsgemlßen Verfahren verwendet wird, besondere wichtig ist.

Propagierung _ieines ippi^gaiegtC]I₁₁ Dae Oberschicht-Blatt,, das bei dem

Verfahren zur Herstellung eines dekorierten geformt«* flö genatandes benutzt wird^ besteht aur

1 0 S 8 0 8 / 1 f SI ' ORIGINAL" INSPECTED--

Papier, das nit den 1 1/2- bis 3-fachen (auf das Papiergewicht besogen) «Ines durch Wärme härtbaren Aminoplasts imprägniert ist. Da· Papier, das für die Imprägnierung mit einem durch Wärme härtbaren Aminoplast verwendet wird, besteht vorzugsweise im wesentlichen aus reiner Zellulose. Das Papier kann beispielsweise aus 100 Jt Alpha-Zellulosefaser oder aus einer Mischung von Alpha-Zellulosefaser und Rayonfaser, wobei der Anteil von jeder Faserart gewöhnlich «wischen Ί0 und 60 Gewicht·-* liegt« bestehen.

Wenn ein mit einem durch Wärme härtbaren Aminoplast imprägniertes, susätsliches Blatt Papier zwischen das dekorierte Blatt Papier und die mit Kunstharz imprägnierte " Prefimasse gelegt wird,(entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung), dient dieses zusätzliche Blatt Papier nur als eine Art Docht für die Zuführung des geschmolzenen Aminoplasts nach der Unterseite des dekorierten Papierblattes unmittelbar nach der Anwendung von Wärme und Druck auf die Zusammensetzung. Das zusätzliche Papierblatt kann daher aus irgendeinem gewünschten Material hergestellt sein, das alt einem durch Wärme härtbaren Aminoplast imprägniert werden kann.

Wenn das dekorierte Papierblatt nicht pigmentiert ist, kann es - wie das Oberschicht-Blatt - in dem fertigen ge- | formten Gegenstand im wesentlichen transparent sein. Ein zusätzliches, imprägniertes Blatt, das unter das dekorierte Blatt gelegt wird, kann pigmentiert sein, wenn der Wunsch besteht, die darunterliegende Prefimasse gegenüber der Sicht abzudecken.

Bei der Imprägnierung eines Papierblatts, das als Oberschicht-Blatt verwendet werden soll oder als zusätzliches Blatt unterhalb dem dekorierten Blatt Papier angeordnet werden soll, wird das durch Wärme härtbare Aminoplast vorzugsweise in Form einer wässrigen Lösung aufge-

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tragen. Die Konzentration der imprägnierenden Lösung kann irgendeine Konzentration sein, die ee ermöglicht, die gewünschte Aminoplastmenge durch einen Imprägnierungsprozess dem Papier zuzuteilen. Gewöhnlich liegt der Feststoffgehalt einer wässrigen Lösung des Aminoplasts zwischen 30 und 70 %.

Eire Lösung eines durch Wärme härtbaren Aminoplasts kann verwendet werden, um das Papier in der üblichen Art zu imprägnieren. Eine kontinuierliche Papierbahn kann von einer Zuführungswalze zugeführt werden; sie kann dann mittels Beschichtungswalzen imprägniert werden oder auch indem sie unterhalb der Oberfläche der Lösung entlanggeführt wird. Vorzugsweise wird das Papier zunächst mittels Walzen imprägniert und dann durch die Lösung hindurchgeführt.

Obwohl das bevorzugte Aminoplast für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Melamin-Formaldehyd-Reaktionsprodukt ist, können auch andere Amino-Triazine oder andere Aldehyde, wie sie in der US-Patentschrift 2 BkI 571 aufgeführt sind, für die Präparierung des Aminoplasts benutzt werden.

Ein Aeino-Triazin, das anstelle von Melamin benutzt werden kann, ist Oamma-Methyl-Qaiama-Azetylpimeloguanamin. Ein weiteres Amino-Triazin, das anstelle von Melamin für die Herstellung eines Aminoplasts beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann, ist 2-Methyl-Glutaroguanamin. Jedes der Amino-Triazine, welche Diguanamine ,sind* können dazu verwendet werden, das ganze Melamin oder einen Teil davon für die Reaktion mit Formaldehyd zu ersetzen, so daß ein für das erfindungsgemäße Verfahren zu verwendendes Aminoplast hergestellt wird. Auch kann ein Monoguanamin verwendet werden, um einen Teil des Melamins zu

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ersetzen. Der Widerstand gegenüber einer Kaffee-Verfärbung kann beispielsweise verbessert werden, indes so viel wie 80 MoI-S des Melanin durch Benzoguanamin ersetzt wird.

Wenn ein dekorierter geformter Gegenstand eine außerordentlich hohe Wärmebeständigkeit aufweist und eine Wasserbeständigkeit nicht erforderlich ist, können die Herstellungskosten reduziert werden, indem als Aminoplast ein handelsübliches wasserlösliches Uzw&*Porm*ldehyd-Reaktionsprodukt benutzt wird.

Eine wässrige Lösung eines Melamin-Formaldehyd-Reaktionsprodukts, das bei der Imprägnierung des Papiers verwendet wird, kann hergestellt werden, indem Melamin in einer handelsüblichen 37£igen wässrigen Formaldehydlösung aufgelöst wird, der ein Grundstoff, wie zum Beispiel Ätznatron, in einer solchen Menge zugegeben wurde, daß der pH-Wert, nachdem die Lösung zwecks Auflösung des Melamins auf ca. 82⁰C erhitzt worden ist, zwischen etwa acht und neun liegt. Das Molverhältnis von Formaldehyd zu Melamin kann zwischen 1:1 und 2,5:1, vorzugsweise zwischen 2,0:1 und 2,2:1 liegen. Außer, wenn das Verhältnis von Formaldehyd zu Melamin verhältnismäßig hoch ist, kann es erforderlich sein, der handelsüblichen wässrigen Formaldehydlösung Wasser hinzuzufügen, damit es dem Melamin gestattet wird, sich aufzulösen. Die hinzugefügte Wassermenge ist derart, daß die Zugabe von Melamin eine Lösung herstellt, die zwischen etwa 45 und etwa 60 % Feststoffe enthält. Bei der Berechnung des Feststoffgehalts der Lösung wird angenommen, daß ein Mol Wasser während der Reaktion für je drei Mol Formaldehyd abgespalten wird. Die Lösung fließt zurück bis die Reaktion weit genug fortgeschritten ist, so daß die Lösung nach einer Abkühlung auf 21⁰C klar und stabil bleiben wird. Bevor diese Lösung zur Imprägnierung

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eines Blattes Papier· benutst wird» Wird der pH-Wert auf etwa 6,5 bis etwa 8 gebracht, indem ein saurer Stoff, z.B. eine organische Säure, wie Milchsäure, hinzugefügt wird.

Papier, das mit einer Lösung.imprägniert und somit präpariert worden ist, kann getrocknet werden« indem es etwa 1 Minute lang zirkulierender Luft von etwa 132⁰C ausgesetzt wird.

In dem imprägnierten Papier, das beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, beträgt die Menge des durch Wärme härtbaren Aminoplasts, mit dem das Papier imprägniert ist, zwischen dem etwa 1 1/2- bis 3-fachen des Anfangsgewichtes vom Papier. Aufgrund der Tatsache, daß nach der Anwendung von Wärme und Druck bei der Herstellung eines geformten Artikels nach der Erfindung das imprägnierte Papier geschmolzenes Aminoplast abführt, damit das dekorierte Papierblatt imprägniert wird, ist es vorzuziehen, daß das imprägnierte Papier wenigstens das 2-fache seines Gewichts an Aminoplast enthält. Papier, das mit mehr als dem 3-fachen seines Gewichts eines Aminoplasts imprägniert worden ist, ist jedoch sihr spröde und schwierig zu behandeln.

Das Gewicht des Papiers, das mit dem Aminoplast imprägniert ist, ist nicht entscheidend. Das nichtpigmentierte Papier, das imprägniert ist, damit es das Oberschicht-Blatt bildet, besetzt vorzugsweise eine Dicke* von etwa 0,1016 mm oder mehr und ein Gewicht von wenigstens 43 g/m, so daß das Oberschicht-Blatt eine ausreichende Menge Aminoplast tragen kann, damit das darunterliegende dekorierte Blatt Papier imprägniert wird, wenn das Aminoplast unter Anwendung von Wärme und Druck auf die Zu»aroa»nietsung schmilzt. Ein mit Aminoplast imprägniertes platt Papier,

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dm* unter dem dekorierten Blatt Papier liegt, kann sogar dünner al· das Oberschicht-Blatt aein öder es kann Überhaupt weggelassen werden. Ein dünneres Blatt muß jedoch mit größerer Sorgfalt behandelt werden, damit verhindert wird, daß es während des Imprägnierens reißt.

Wenn ein zusätzliches Blatt Papier, das alt einen Aminoplast imprägniert ist, unter dem dekorierten Blatt verwendet wird, ist das Anfangsgewicht pro Quadratmeter des Papiers, das cwecks Herstellung des Oberschicht-Blattes imprägniert ist, wenigstens so groß wie das Quadratmetergewicht des dekorierten Blattes, damit das Oberschicht-Blatt eine ausreichende Menge Aminoplast tragen kann, so daft der geformte Artikel einen hohen Oberfläehenglanz aufweist. Falls unterhalb des dekorierten Papierblattes kein mit Aminoplast imprägniertes Blatt benutet wird, ist es wünschenswert, daÄ das Gewicht des Papiers, das zwecks Herstellung des Oberschicht-Blattes imprägniert ist, grosser als das Gewicht des dekorierten Papierblattes ist, damit ein geformter Artikel mit einem hohen Oberflächenglans hergestellt wird.

Das Gewicht des Papiers, das zwecks Herstellung des Oberschicht-Blattes imprägniert ist, kann 107,6 g/m oder mehr betragen, was abhängig ist von dem Oberflächenaussehen, das bei dem geformten Gegenstand gewünscht wird. Wenn Papier, das ein Gewicht von etwa 43 bis 5* g/m aufweist, swecks Herstellung des Oberschicht-Blattes mit einem Aminoplast imprägniert wird, ergibt sich ein transparentes Oberschicht-Blatt in dem laminierten Gegenstand, das kaum sichtbar ist, außer, daß es ein glänzendes Aussehen dem Muster vermittelt, welches an der oberen Fläche des darunterliegenden dekorierten Papierblatts erscheint. Falls das Oberschicht-Blatt

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aus schwererem Papier hergestellt ist, vermittelt es ein Aussehen von größerer Tiefe gegenüber dem Muster in dem laminierten Gegenstand; das Muster kann jedoch weniger ausgeprägt sein. Das Gewicht eines zusätzlichen mit Aminoplast imprägnierten Blatt Papier, das unter dem dekorierten Papierblatt liegt, ist im allgemeinen eine Sache der Wirtschaftlichkeit, vorzugsweise ist es jedoch wenigstens so groß wie das Gewicht des Papiers, das das dekorierte Blatt bildet.

Dekoriertes Papierblatt

Das Papierblatt, das mit einem Muster bedruckt oder in anderer Weise dekoriert werden soll, kann jede Papierart sein, die für die Verwendung beim Bedrucken oder Dekorieren besonders geeignet ist. Um beste Ergebnisse bei der Herstellung des geformten Gegenstandes zu erreichen, sollte dieses Papier ungeleimt oder nur wenig geleimt sein, so daß es bei Anwendung von Wärme und Druck auf die Zusammenstellung leicht das geschmolzene Aminoplast von dem anderen Papierblatt oder den anderen Papierblättern t absorbieren wird.

Das das dekorierte Blatt bildende Papier kann sowohl pigmentiert als auch nichtpigmentiert sein, was von dem gewünschten Aussehen sowie davon abhängt, ob das darunterliegende Material wunschgemäß abgedeckt werden soll oder nicht. Mit gewöhnlich verleimtem Papier werden ausgezeich^ nete Ergebnisse beim Druckprozess und in dem geformten Gegenstand erzielt. Sulfit- oder Hadernpapier wird gewöhnlich vorgezogen; jedoch kann Zeitungspapier oder eine andere Papiertype benutzt werden, wenn der Wunsch besteht, einen geformten Gegenstand herzustellen, der ein spezielles oder ungewöhnliches Aussehen aufweist.

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Das Gewicht des fUr das dekorierte Blatt verwendeten Papiers kann irgendein Gewicht sein, das beim Drucken oder Dekorieren am geeignetsten erscheint. Geleimtes Papier (bond paper) mit einem Gewicht von 5,9 bis 7,25 kg, was einem Quadratroetergewicht von etwa ^3 bis 54 g entspricht, ergibt ausgezeichnete Ergebnisse.

Die zum Dekorieren des Papiers verwendete Druckfarbe ist vorzugsweise eine Druckfarbe für Schablonen, die einen niedrigen Kunstharzgehalt und eine niedrige Viskosität besitzt. Das nichtimprägnierte Papier nimmt die Druckfarbe gleichmäßig auf, so daß es nicht notwendig ist, zwecks Erzielung einer gleichmäßigen Farbe eine schwere Druckfarbe zu verwenden. Wenn es jedoch zwecks Erzielung eines speziellen Aussehens gewünscht wird, eine schwere Druckfarbe zu benutzen,absorbiert das nichtimprägnierte Papier die Druckfarbe gut, so daß in diesem Falle die Gefahr einer Blasenbildung wesentlich geringer ist als bei dem bekannten Verfahren, bei dem das Muster auf ein mit Kunstharz imprägniertes Blatt gedruckt wird und bei dem eine relativ schwere Druckfarbe verwendet werden muß, damit ein gleichmäßiger Farbton hergestellt wird.

Kunstharzimprägnierte Preßmasse

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die mit Kunstharz imprägnierte Preßmasse irgendeine feinverteilte Preßmasse sein, wie z. B. Melamin-Formaldehyd- oder Urea-Formaldehyd-Preßmasse.

Beispielsweise kann eine Lösung eines Melamin-Formaldehyd-Reaktionsprodukts, die der Lösung entspricht, die zum Imprägnieren des Oberschicht-Blattes benutzt wird, angewendet werden, um gebleichte Sulfit-Pulpe oder ein anderes zellulosehaltiges Füllmittel zu imprägnieren.

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Das getrocknete, imprägnierte Füllmittel, welches vorzugsweise etwa 60 - 75 Gewichts-Ϊ Melamin-Formaldehyd-Reaktionsprodukt und etwa 25 - 40 Gewichts-i Zellulose enthält, wird zu einem feinen Pulver zerrieben, und zwar zusammen mit Modifikatoren, wie z. B. Pigmenten,Zinkstearat oder anderen Schmiermitteln, sowie mitjPhthalsäureanhydrid oder anderen sauren Stoffen, die als Läuter- bzw. Aushärtkatalysatoren dienen.

Die Menge einer feinverteilten Preßatasse, die zur Herstellung des dekorierten geformten Gegenstandes erforderlich ist, wird vorzugsweise in einen festen Vorformling zusammengepreßt, wodurch er leicht handzuhaben ist.

2. Beispiel

Ein Eßteller wurde nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie es im 1. Beispiel beschrieben ist, hergestellt, mit der Ausnahme, daß als mit dem Muster bedrucktes Papier geleimtes Papier (bond paper) mit 7,25 kg benutzt wurde, was einem ungefähren Quadratmeterg®wieht von 5¹J g entspricht, Als dieser Eßteller mit dem Kontroll-Eßteller verglichen wurde, konnte nach sorgfältiger Prüfung kein Unterschied in dem Oberflächenglanz der beiden Eßteller festgestellt werden. Es bestand kein nennenswerter Unterschied zwischen dem Grad der Verfärbung bzw. Verschmutzung eines von diesem Eßteller abgeschnittenen Teststückes und dem Teststück, das von dem Kontroll-Eßteller abgeschnitten worden war. Weiterhin konnte kein Qualität.»unterschied zwischen dem in diesem Beispiel erfindungsgemäß hergestellten Eßteller und dem im 1. Beispiel erfindungsgesäß hergestellten Eßteller festgestellt werden.

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3. Beispiel

Das Verfahren vom 2. Beispiel wurde mehrere Male wiederholt, wobei nach und nach immer stärker verleimtes Papier benutEt wurde, um das bedruckte Muster zu erhalten, so daß eine Serie von Eßtellern hergestellt wurde. Bei den auf diese Weise hergestellten Eßtellern hatte sich das Oberschicht-Blatt zwecks Herstellung eines einstückigen Eßtellers gut verbunden, der Oberflächenglanz der so hergestellten Teller war jedoch etwas geringer als der -der in den ersten beiden Beispielen hergestellten Teller. Außerdem war der Verschmutzungsgrad in der Kaffelösung von den Teatstücken, die aus den nach diesem Beispiel hergestellten Tellern herausgeschnitten waren, etwas größer als der Verschmutzungsgrad der Teststücke, die von den nach den Beispielen i und 2 hergestellten Eßtellern abgeschnitten worden waren. Das maximale Gewicht des Papiers, das für das dekorierte Blatt in diesem Beispiel verwendet

wurde, betrug .etwa 270 g/m .

H. Beispiel

Mehrere Eßteller wurd&ü nach demsUben Verfahren hergestellt wie beim 1. Beispiel mit der Ausnahme, daß das mit Kunstharz imprägnierte Blatt, das unter dem dekorierten Blatt lag, entfiel und ein Papier für das dekorierte Blatt benutzt wurde, dessen Gewicht im Bereich von etwa 43 und etwa 130 g/m lag. Es ergaben sich Eßteller, die einstückig ausgebildet und gut verbunden warenj ihr Oberflächenglanz war jedoch etwas geringer als der des nach dem 1. Beispiel hergestellten Eßtellers. Außerdem war der Verschmutzungsgrad in der Kaffeelösung von den Teststücken, die von den nach diesem Beispiel hergestellten Eßtellern abgeschnitten waren, etwas größer als der Verschmutzungsgrad des TestStückes, das von dem nach dem 1. Beispiel hergestellten Teller abgeschnitten worden war.

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Claims (5)

2Π24778 Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines dekorierten geformten ^-Z Gegenstandes, wobei eine Zusammensetzung mit einer mit Kunstharz imprägnierten Masse und einem Oberschicht-Blatt aus nichtpigmentiertem Papier hergestellt wird, das mit dem 1 1/2- bis 3~fachen seines Gewichts eines durch Wärme härtbaren Aminoplasts imprägniert ist, und wobei dann die Zusammensetzung unter Wärme und Druck verfestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zusammensetzung zwischen dem Oberschicht-Blatt und der Preßmasse ein dekoriertes Blatt aus nicht mit Kunstharz imprägniertem Papier gelegt wird, wodurch bei Anwendung von Wärme und Druck ein Teil des durch Wärme härtbaren Aminoplasts vom Oberschicht-Blatt abfließt und das dekorierte Blatt imprägniert, worauf sich das dekorierte Blatt dann mit dem Oberschicht-Blatt und der Preßmasse verbindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem durch Wärme härtbaren Aminoplast imprägniertes zusätzliches Blatt Papier zwischen das dekorierte Blatt und die Preßmasse in die Zusammensetzung eingefügt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßmasse aus einem feinverteilten, zellulosehaltigen Füllstoff besteht, der mit dem 1 1/2- bis 3-fachen seines Gewichts eines durch Wärme härtbaren Aminoplasts imprägniert ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß als Aminoplast, mit dem die Papierblätter und der zelluloeehaltige Füllstoff imprägniert sind, ein Melamin-Formaldehyd-Reaktionsprodukt verwendet wird.

109808/1758

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5. Dekorierter geformter Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß er nach einem Verfahren der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.

109809/1758