DE2225301A1 - Mehrschichtige, dekorierte Papiere, daraus hergestellte Laminate und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Mehrschichtige, dekorierte Papiere, daraus hergestellte Laminate und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Landscapes
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Description
THE MEAD CORPORATION, TALBOTT TOWER, DAYTON, OHIO 45402, U.S.A.
Mehrschichtige, dekorierte Papiere, daraus hergestellte Laminate und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft Laminate; ira besonderen solche
Laminate, welche ein hohes Maß an Abrieb-Beständigkeit aufweisen und die als Oberflächen für Tische und Ladeneinrichtungen, für
Wandplatten, Fußbodenbeläge, Tischwaren und ähnliches geeignet sind.
Üblicherweise werden Laminate au3 Papier oder Stoff durch Imprägnieren
mit verschiedenen Harzen hergestellt, wobei verschiedene Schichten zusammengefasst werden und die Anordnung durch das
Aushärten des Harzes zu einer einheitlichen Struktur verfestigt w.ird . Dabei können beliebige Harze,wie etwa phenolische Harze,
Aminoplaste, Polyester, Polyurethane, Epoxy-Harze und ähnliche verwendet werden. Die Verfestigung der Schichten zu einer einheitlichen
laminierten Struktur kann die Anwendung von Drücken einschließen; solche Drücke reichen von weitgehend Null (hier
führt allein der Kontakt zwischen den Schichten zu dem fertigen Laminat) bis zu 140 kg/cm2 (2000 Ib pro sq. in.) oder höher. Das
Aushärten oder Abbinden der Harze kann bei Raumtemperatur oder bei erhöhten Temperaturen (in der Größenordnung von 1500C - 180°C)
durchgeführt werden, um die zum Aushärten benötigte Zeit abzukürzen. . .
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Die Auswahl des .verwendeten Papiers oder Stoffes und des Harzes
zur Imprägnierung wird durch den endgültigen Verwendungszweck des fertigen Laminates bestimmt. Für einige Verwendungszwecke
ist eine Dekorierung der Oberfläche nicht erforderlich oder erwünscht, doch in vielen Fällen sind Farben und/oder Muster erwünscht,
um dem fertigen Laminat einen freundlichen Eindruck zu geben. Während für die äussere Oberfläche des Laminates .eine Dekorierung
mit Farbe und/oder Mustern erwünscht ist, dient das Innere oder die Unterlage des Laminates hauptsächlich als Verstärkungs-Mittel
und kann aus Holz bestehen, wie etwa aus Sperrholz, aus mehreren Schichten aus ungebleichtem oder dunkel
gefärbtem Papier oder Stoff, weiterhin können dunkel gefärbte, wenig teure Imprägnierharze, wie etwa Phenolharze verwendet werden.
Wenn dekorierte Laminate gewünscht werden, so wird eine äussere Oberflächenschicht, die im folgenden als "Dekor" bezeichnet wird,
verwendet, um die innere Schicht oder die inneren Schichten zu überdecken. Dieses farbige oder dekorierte Papier kann mit Titan-Dioxyd
und/oder anderen undurchafchtjge η Pigmenten gefärbt sein, um das dunkel gefärbte Kernmaterial zu überdecken. Die Dekorschicht
kann mit einer Vielzahl verschiedener Harze imprägniert werden, welche in Form von Latex oder als Lösungen in geeigneten
Lösungsmitteln auf die Dekorschicht aufgebracht werden.
Um solche dekorierte Laminate mit Beständigkeit gegen Abnutzung und/oder Abrieb zu versehen, wer es bislang üblich, ein mit Harz
imprägniertes Oberflächenpapier, das im folgenden als "Überzug" bezeichnet wird, über dem Dekorbogen anzubringen. Bei der Verfestigung
des Laminates, üblicherweise unter Anwendung von Hitze und Druck, wurde der überzugbogen durchsichtig, wodurch das gedruckte
Mustor sichtbar wurde. Es ist auch bereits bekannt ,SiIizium-Dioxyd-Teilchen
in die Überzugpapiere einzulagern, um den damit verbundenen Laminaten verstärkte Abrieb-Beständigkeit zu
geben. In ähnlicher Weise wurden gedruckte Dekorpapiere mit klebrigen Harzen überzogen, welche abrieb-beständige Teilchen
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aus Silizium-Dioxyd, manchmal auch hinzugefügte Pasern oder
Mikro-Kristalline-Cellulose enthielten. Nach dem gesamten bekannten
Stand der Technik im Hinblick auf abriebbeständige Laminate wurde eine Verschleiss-Schicht verschiedener Art über dem gedruckten
Muster aufgetragen.
Die vorliegende Erfindung betrifft, mehrschichtiges Dekorpapier,
dessen Oberschicht ' abriebbeständige Mineralteilchen eingelagert enthält, und das auf der Oberfläche der genannten
Oberschicht bedruckt istj das Papier wird mit Harzen gesättigt
und in gegen Abnützung beständige·, dekorative Laminate eingearbeitet,
um daraus dekorative Laminate herzustellen.
Bei einer Ausführungsform weist das mehrschichtige Dekorpapier
nach der vorliegenden Erfindung eine Grundschicht aus Fasern und undurchsichtigen Füllstoffen auf, verbunden mit einer Oberschicht, welche Fasern, und abriebbeständige Mineralteilchen
enthält. Es kann eine Zwischenschicht vorgesehen sein, diese kann dekorative Einschlüsse wie etwa kleine Metallscheiben oder Metall·-'
schuppen, zerkleinerte Metallfolie oder ähnliches enthalten. Die
oberste Oberfläche des Papieres ist bedruckt, um den.gewünschten
Eindruck von Farbe und/oder Muster in einem fertigen Laminat zu
erwecken.
Typischer Weise besitzen die abriebbeständigen, dekorativen Laminate
der vorliegenden Erfindung eine oberste Oberflächenschicht aus mit Harz imprägniertem, bedrucktem Dekorpapier nach der vorliügonden
Erfindung, welches mit einer Grundschicht oder mit einem Kern verbunden ist. Dabei wird kein Überzug benötigt. Es ist über- ·
raschend, eben weil der Druck an oder auf der Oberschicht
des Papjercs aufgebracht wird, und damit oberhalb der gegen Abniitzur.^
beständigen Mineralteilchen,we c cTarin eingelagert sind, '
daß nach doin ,'Standard NEM/V-Abricbtest dio Abnutzungsraton gut
unter O.OiJ c''11·/^^ Umdrehung«.-liegen, Und daß bis zu 3000 Umdrehungei
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oder mehr bis zum Endpunkt (damit wird der Punkt bezeichnet, bei dem die Hälfte der gedruckten Muster abgerieben ist) benötigt
werden. Im Gegensatz dazu erfordern Laminate nach dem Stand der Technik mit üblichen Dekorpapieren die Anwendung von Überzugspapieren, um die Spezifikation der NEMA-Klasse A von 400 Umdrehung^!
und einer Abnutzungsrate von 0.08 gm./100 Umdrehungen zu ■
erfüllen.
Bislang war es nicht bekannt abriebbeständige Mineralteilchen in die Oberschicht eines mehrschichtigen Dekorpapieres einzuarbeiten,
auf diese Oberschicht ■ (und damit oberhalb der ab-*·
riebbeständigen Mineralteilchen) zu drucken, und ein solches Papier in ein Laminat einzuarbeiten, welches keinen Überzug aufweist, um für das fertige Laminat die gewünschte hohe Abriebbeständigkeit
zu erhalten. Mit dem dekorativen Muster, das auf die abriebbeständige Schicht aufgetragen wurde. , war es in der
Tat völlig unerwartet, daß überhaupt die nominelle Abriebbeständigkeit erreicht wurde, ganz abgesehen davon, daß Werte erreicht
wurden die mehrmals größer waren, als sie nach dem Stand der Technik mit konventionellen Überzugspapieren erreicht wurden»
Demzufolge ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein viel- '
schichtiges Dekorpapier bereitzustellen, welches in seiner Oberschicht abriebbeständige Mineralteilchen eingelagert enthält
und mit einem dekorativen. Druck auf dieser Oberschicht'
versehen ist; solch ein bedruckter vielschichtiger Dekor ist bestimmt für die Imprägnierung mit Harzen, um . abrisbbeständige,
dekorative Laminate herzustellen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Dekorpapier bereitzustellen, welches eine verbesserte Qualität
für den Druck, der darauf anzubringen ist, aufweist.
Ein anderes Ziel liegt darin, abriebbeständige Laminate mit ver-
209851 /07yU .~.
"BAD ORIGINAL - 5 -
besserten Nach-Verformungs-Eigenschaften bereitzustellen.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einfache
Methoden zur Herstellung von Dekorpapieren und daraus hergestellten
Laminaten anzugeben, wobei die Laminate unüblich hohe Abriebbeständigkeit aufweisen ohne die Notwendigkeit,daran Überzüge
anzubringen.
Diese und weitere Ziele ergeben sich aus der folgenden Beschreibung,
In den beiliegenden Zeichnungen bedeutet:
Abb,1 eine zeichnerische Darstellung eines stark vergrößerten,
senkrechten Schnittes durch das bedruckte, mehrschichtige Dekorpapier der vorliegenden Erfindung;
Abb. 2 eine zeichnerische Darstellung eines senkrechten Schnittes
durch ein dekoriertes, abriebbeständiges Laminat nach der
* vorliegenden Erfindung; und
Abb. 3 eine graphische Darstellung der Abriebbeständigkeit von dekorativen Laminaten nach der vorliegenden Erfindung
als Funktion des Anteils an Aluminium-Oxyd, das zu dem Dekorpapier nach vorliegender Erfindung hinzugefügt wurde«
Der mehrschichtige, bedruckte Dekor der vorliegenden Erfindung
besitzt eine Grundschicht, welche aus Fasern und sehr oft aus undurchsichtigen Pigmenten wie etwa aus Titan-Dioxyd besteht,
obwohl für einige Verwendungszwecke der Laminate, wo Undurchsichtigkeit
des Dekors nicht notwendig ist, die Grundschicht auch frei von undurchsichtigen Pigmenten sein kann. Zusätzlich kann
die Grundschicht Verstärkungs-Mittel und Hilfsmittel zur Bildung und Formhaltung enthalten; solche Mittel gehören zum Stand der.
Technik. Das Gewicht pro Ries der Grundschicht ist nicht bedeutsam
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und kann von 4,5.kg bis 45 kg (10-100 Ib) oder mehr reichen für
ein Ries von 500 Bogen von 61 cm χ 91. cm, das entspricht 279 nf~
(24 inch χ 36 inch/3000 sq. ft.)« Der bevorzugte Bereich liegt
zwischen 13 kg und 45 kg für 279 m2 (30-100 lb/3000 sq. ft.) wobei
sehr geeignete undurchsichtige Dekors hergestellt werden können mit Grundschichten von 27 kg/279 m2 (60 lb/3000 sq. ft.).
Solche-Grundschichten werden auf den Drähten einer üblichen
Papiermaschine geformt , welche eine oder mehrere sekundäre Kopigefäße
aufweist, wobei das Fasermaterial für die Grundschicht an die gestaltenden Drähte mittels eines primären Kopfgefäßes
abgegeben wird? diese Maßnahmen gehören zum Stand der Technik und sind gut bekannt.
Zu der geformten, feuchten Grundschicht v/ird, während diese noch von den gestaltenden Drähten der Papiermaschine getragen wird,
eine Oberschicht hinzugefügt, welche aus abriebbestandigen Mineralteilchen besteht. Diese Oberschicht kann ebenfalls Fasern enthalten,
wobei ein Anteil von Mineralteilchen zu Fasern zwischen 100 %- und 5 % Mineralteilchen nützlich ist.
Ein bevorzugter Bereich liegt zwischen 10 % und
50 % Mineralteilchen, wobei der Rest aus Fasern besteht, und
ein besonders gutes Ergebnis wird mit einer Zusammensetzung von 25 % Mineralteilchen und 75 % Fasern erzielt. Im allgemeinen muß
die Grundschicht halbwegs gut geformt seinj aber sie darf vor
Aufbringung der Oberschicht nicht zu wenig Wasser enthalten, damit sich die Komponenten der Oberschicht teilweise iriit der Grund-,
schicht vermischen und verbinden können. Die Entwässerungswalze und die Feuchtpressen unterstützen es,die Verbindung zwischen
Grundschicht und Oberschicht zu bewirken, dabei besteht die Ober--'
aus der
schicht jedoch hauptsächlich V Zusammensetzung,welche aus dem
schicht jedoch hauptsächlich V Zusammensetzung,welche aus dem
sekundären Kopf gefäß aufgetragen wird..
— 7 _ 209851/0747
Allgemein gesprochen werden die Mineralteilchen in der Oberschicht
durch die Verflechtung mit den vorhandenen Fasern ausreichend
festgehalten. Jedoch/wenn eine stärkere Verankerung erwünscht wird, kann ein kleiner Anteil an Klebemittel wie etwa
Stärke in die Oberschicht eingearbeitet werden, oder eine dünne Schicht von zusätzlichen Fasern kann über der Oberschicht aufgetragen
werden, um die Mineralteilchen zu durchsetzen und damit zu verbinden. Solche zusätzlichen Fasern werden zweckmäßig aus
einem tertiären Kopfgefäß aufgetragen in einer Menge von ungefähr 0,9 kg/279 m2 (2 lb/3000 sq. ft.).
In Abhängigkeit von den Eigenschaften für den gewünschten endgültigen
Verwendungszweck v/erden Laminate hergestellt, unter Verwendung des mehrschichtigen Dekors der vorliegenden Erfindung,
wobei der Anteil an Oberschicht, welche auf die Grundschicht aufgetragen wird, im Bereich von 0,45-9 kg/279 m2 (1-20 lb/3000 sq.
ft.) liegt, dabei wird ein Bereich von 1,8-6,3 kg/279 m2 (4-14 Ib/
3000 sq. ft.) bezogen auf die Trockenbasis bevorzugt. Ausgezeichnete
Ergebnisse werden erzielt mit einer Oberschicht, deren Anteil zwischen 1,8 und 4,5 kg/279 m2 (4-10 lb/3000 sq. ft.) bezogen
auf die Trockenbasis liegt. · ■
Die abriebbeständigen Mineralteilchen, aus denen die Oberschicht besteht, werden aus Materialien ausgewählt, welche auf -der Mohschen
Härteskala eine Härte von 7 oder mehr aufweisen. Solche Materialien sind etwa Silizium.~Dioxyd, Aluminium-Oxyd, künst-,
licher Korund (Alundum), Korund, Schmirgel und Spinel, ebensogut -können andere Materialien wie etwa Wolfram-Karbid, Zirkon-Borid,
Titan-Nitridj Tantal-Karbid, Beryllium-Karbid, Silizium-Karbid,
Aluminium-Borid, Bor-Karbid, Diamantstaub und Mischungen dieser
Materialien verwendet werden. Welche dieser abriebbeständigen
Mineralteilchen geeignet sind, hängt von solchen Faktoren wie Zugänglichkeit und Kosten eines besonderen Materials, von der
verfügboren Teilchengröße und von der Farbe ab. Für Jede helle oder weiße Farbe für den Untergrund ist es erwünscht hauptsäch-
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iÄD ORiGINAL
lieh farblose Mineralteilchen zu verwenden, wie etwa Aluminium-Oxyd
oder Silizium-Dioxyd. Andererseits ist die Farbe der Mineralteilchen nicht bedeutsam für gefärbte Dekorpapiere, da die ge-r
druckten Muster auf deren Oberfläche angebracht werden. Bei Betrachtung der Kosten, der Zugänglichkeit, der Härte, der verfügbaren
Teilchengröße und des Fehlens von Farbe, erweist sich Aluminium-Oxyd als bevorzugtes Material für die Einarbeitung
in die Oberschicht.
Die mittlere Teilchengröße und die Verteilung der Teilchengröße für die Mineralteilchen, welche bei der Herstellung des vielschichtigen
Dekors nach vorliegender Erfindung verwendet werden, sind recht wichtig, sehr feine Teilchen, von zwei Mikron oder
weniger, v/ie etwa die üblicheren mineralischen Füllstoffe, welche
in Druckpapieren verwendet werden, erreichen in den Laminaten nicht die gewünschte hohe Abriebbeständigkeit. Im Rahmen der
vorliegenden Erfindung liegt ein zweckmäßiger Bereich für die Teilchengröße zwischen einer mittleren Teilchengröße von 10
Mikron bis zu einer mittleren Teilchengröße von 75 Mikron. Teilchen «lit einer mittleren Teilchengröße beträchtlich über 75
Mikron sind grob genug, um auf die Druckmaschine einzuwirken und führen zu einem zusätzlichen Verschleiss der Druckplatten.
Weiterhin werden Mineralteilchen mit einem halbwegs engen Bereich für die Teilchengröße vor solchen Teilchen bevorzugt, die einen
weiten Bereich für den Teilchendurchmesser aufweisen. Teilchen mit einem bevorzugten mittleren Teilchendurchmesser von 40
Mikron haben zu ausgezeichneten Ergebnissen geführt. Aluminium-Oxyd
(Moh'sche Härte von 9) mit einer mittleren Teilchengröße,
von AO Mikron , welches die folgende Teilchengröße Verteilung aufweist, ist von der Mikro Abrasives Corporation of Westfield,
zu beziehen Mass. unter der Klässenbezeichnung "Microgrit IfCA-AO"1*und ist
für den Zweck der vorliegenden Erfindung gut geeignet:
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Größe (Mikron) | Anteil (Gewichts %) |
60 und darüber | 4 |
50 - 60 | 17 |
40 - 50 | 29 |
30 - 40 | 38 |
25-30 | 12 |
unter 25 | 0 |
Wie aus den Angaben ersichtlich ist, fallen 67 % dieses Materials
in den Größenbereich von 30 - 50 Mikron und 96 % des Materials liegen im Bereich von 25 - 60 Mikron; damit liegt Material mit
einem halbwegs engen Bereich für die Teilchengröße vor.
Nach dem die Oberschicht auf der Grundschicht mittels eines
sekundären Kopfgefäßes an der Papiermaschine aufgetragen worden
ist, wird das feuchte doppelschichtige Gewebe gepresst getrocknet und kann weiterhin kalandert werden; all dies ist bekannt und
gehört zum Stand der Technik. Anschließend erfolgt das Auftragen eines dekorativen gedruckten Musters auf der Oberfläche der
Oberschicht, um das mehrschichtige Dekorpapier nach der vorliegender. Erfindung zu erhalten, wie dies schematisch durch den senkrechten
Schnitt in Abb. 1 dargestellt ist.
Das dekorierte, gegen Abrieb beständige, plastische Laminat nach vorliegender Erfindung wird hergestellt durch die Behandlung oder
die Imprägnierung des bedruckten mehrschichtigen Dekors nach Abb. 1 mit einem geeigneten Harz, es folgt das Trocknen und das
Anbringen des imprägnierten mehrschichtigen Dekors als Oberflächenschicht, wobei die bedruckte Seite nach aussen zeigt,
auf einer Unterlage oder einem Kern und die anschließende Verfestigung des ganzen unter Verwendung von Hitze und Druck um
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das darin enthaltene Harz auszuhärten. Ein dabei erhaltenes
typisches Laminat ist in Abb. 2 schematisch als senkrechter
Schnitt gezeigt; obwohl dieses Laminat keinen Überzug über der bedruckten Oberfläche enthält, zeigt es trotzdem eine ausgezeichnete
Abriebbeständigkeit und eine sehr hohe Qualität für den dekorativen Druck,wodurch es geeignet wird für zahlreiche Anwendungen, bei denen eine starke Abnützung zu erwarten ist, wie
etwa bei Möbeln, bei Tischoberflächen, und Ladeneinrichtungs-Oberflächen,
bei Fußböden und ähnlichem. Dies erweist sich als völlig unerwartetes Ergebnis, da das bedruckte Muster, nicht mit
einer abnutzungsbeständigen Schicht .,wie etwa einem Überzug aus
Papier oder einem Überzug aus abriebbeständigem Material oberhalb des bedruckten Musters überzogen worden war.
Es sollte klar sein, daß der Hauptgesichtspunkt der vorliegenden Erfindung darin liegt, für ein fertiges,clffcoratives
das unter Verwendung von einer mehrschichtigen Struktur der Dekor-Oberflächenschicht hergestellt wird, hohe Beständigkeit
gegen Abrieb zu erreichen? die Abriebbeetändigkeit Isff dabei:
zurücTcführbar auf abriebbeständige Mineralteilchen, welche öle
äussere Oberflächenschicht des Dekors darstellen, mit einest gedruckten
Muster, das über dieser Oberflächenschicht aufgebracht ist. Deshalb kann der Kern des Laminats von beliebiger Art sein,
und solche Kerne, wie etwa aus Holz, aus einer Tafel aus einzelnen
Teilchen, aus einer Tafel aus Gips, aus einer Tafel aus Asbest und ähnliche liegen ebenso im Bereich der vorliegenden Erfindung,
wie die üblich verwendeten Schichten aus ungebleichtem Packpapier, welches mit Harz wie etwa Phenol-Aldehyd-Harz imprägniert
ist.
Auf ähnliche Weise können die für die Grundschicht des viel*·
schichtifcien Dekors nach der vorliegenden Erfindung verwendeten
Fasern aus einer großen Vielzahl ausgewählt werden;, rlici-o Aus- ■
wahl er:Colßt um den fertigen Laminaten gewünschte Eigen;",'.haxicn
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BAD ORIGINAL
zu geben, um die Laminate an die Erfordernisse des besonderen
Verwendungszweckes anzupassen. Beispielsweise kann die Grundschicht aus Asbest- oder Glasfasern bestehen,.wenn Entflammbeständigkeit
gewünscht wird, weiterhin können synthetische organische Fasern verwendet werden, die etwa aus Nylon, Rayon,
acrylischem Material, Polyolefinen und ähnlichem bestehen.
Die Auswahl des Harzes zur Imprägnierung des vielschichtigen bedruckten
Dekors wird größtenteils durch den vorgesehenen Verwendungszweck des fertigen Laminates bestimmt. Aminoplaste, wie
etwa Melamin-Aldehyd-Harze, acrylische Materialien, wie etwa
Polyacrylnitril, Polyester-Harze, wie etwa Diallyl-Phthalat, phenolische Harze, Polyurethane und Epoxy-Karze können verwendet
werden.
Die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung v/erden durch die folgenden Beispiele verdeutlicht. In den Beispielen
werden die Laminate nach der vorliegenden Erfindung, welche den bedruckten vielschichtigen Dekor nach der vorliegenden
Erfindung enthalten, zur Bestimmung der Abriebbeständigkeit der NEMA-Testmethode LDI-2.01 unterworfen. Die aufgeführten Werte
geben die Anzahl der Abriebvorgänge an, die notwendig waren,um einen Endpunkt zu erreichen; als Endpunkt wird dabei derjenige
Punkt angesehen,an dem die Hälfte des dekorativen aufgedruckten Musters abgerieben worden ist. Die Abnützungsrate wird dabei
angegeben als das Gewicht, welches das Test-Laminat, bei 100 Umdrehungen de?" Abriebwalzen des Testinstrumentes, (Taber-Abriebgerät)
verloren hat. Es soll dabei angemerkt werden, daß der von der Industrie akzeptierte Standard für Laminate der
Klasse A (geeignet für die Oberflächen von Tischen und Ladeneinrichtungen) als Minimum bis zum Endpunkt 400 Abriebvorgänge vorsieht,
wobei die Abnützungsrate 0,08 Gramm/100 Umdrehungen nicht
tibersteigen darf.- ♦
Die Druckqualität für die mehrschichtigen Dekors und die daraus
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'hergestellten Laminate wurde gemessen durch die Messung der ·
Tintenaufnahme von der Oberfläche der Oberschicht. Unter Verwendung einer Probepresse und eines einheitlichen Halbtonklischees
wurden Dekorproben unter kontrollierten,standardisierten Bedingunger:
bedruckt, wobei auf dem Klischee ein konstanter, gemessener Anteil
an schwarzer Tinte verwendet wurde. Das Reflexionsvermögen des erhaltenen Druckes wurde mittels eines Messgerätes zur Bestimmung
der Reflexion gemessen, ein solches Gerät ist unter dem Namen Densichron bekannt und liefert numerische Werte,welche repräsentativ für die Schwärze des gedruckten Bildes sind, dabei ergeben
sich schwärzere Bilder, wenn die Oberflächenschicht des Dekors mehr Tinte aufnimmt. Daraus ergibt sich, ,je kleiner die Densichron-
Maßzahl,umso besser ist das Druckergebnis.
Gebleichte Alphapulpe wurde bis zu einem Mahlungsgrad von 500 ml (Kanadischer Standard) zerfasert und auf einer Papiermaschine
in. die Form einer Grundschicht gebracht, welphe ein Gewicht von 10 kg/279 m2 (22 lb/3000 sq. ft.) bezogen auf die Trockenbasis
aufweist. Zu der feuchten Grundschicht auf den Formungsdrähten, der Papiermaschine wurde mittels eines sekundären Kopfgefäßes
4,5 kg/279 m2 (10 lb/3000 sq. ft.) bezogen auf die Trockenbasis einer Mischung hinzugefügt, diese Mischung bestand aus einem
Teil gebleichter Alphapulpe und einem Teil Silizium-Dioxyd von einer Korngröße, welche einer lichten Maschenweite von 0,043 mm
(325 mesh) entspricht (weitgehend 100 %ig feiner als 44 Mikron ).
Der auf diese Weise gebildete doppelschichtige Dekor wies ein totales Gesamtgewicht von 14,5 kg/279 m2 (32 lb/3000 sq. ft.) bezogen
auf die Trockenbasis auf, mit einem Silizium-Dioxyd-Gehalt von 15,6 %t bezogen auf den ganzen Dekor, wobei der größte Anteil
des Silizium-Dioxyds in der oberen Schicht zurückgehalten wird. Nach dem Pressen, Trocknen und Kalandern wurde die nach
aussen zeigende Seite der Oberschicht mit einem Muster, welches einer Holzmaserung entsprich^ bedruckt. Dieser bedruckte yäoppel-
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- 13 .-
schichtige Dekor wurde anschließend mit einem Melamin-Harz impräg- '
niert und als Oberschicht (die bedruckte Seite nach aussen) mit den sechs Schichten des Kernmaterials· des Laminates verbunden.
Nach dem Pressen und Aushärten zeigte das Laminat eine Abriebbeständigkeit von 350 Umdrehungen und eine Abnutzungsrate von
0,015 Gramm/100 Umdrehungen. Im Vergleich dazu wies ein Laminat, das einen Dekor enthielt, der nur aus der Grundschicht bestand
und ansonsten das gleiche Druckmuster aufwies, eine Abriebbeständigkeit
von 100 Umdrehungen und eine Abnutzungsrate von 0,059 Gramm/ 100 Umdrehungen auf. Daraus ergibt sich, daß der doppelschichtige
Dekor nach der vorliegenden Erfindung eine um den Faktor 3,5 verbesserte
Abriebbeständigkeit und eine fast um den Faktor 4 verbesserte
Abnutzungsrate aufweist. ·
Beispiele 2-8
In den folgenden Beispielen wurde die gleiche Grundschicht, wie sie im folgenden beschrieben wird, verwendet. Die Grundschicht
bestand aus 31 Teilen gebleichter Weichholz-Pulpe, 25 Teilen geble'ichter "Hartholz-Pulpe und 44 Teilen Titan-Dioxyd; diese
Materialien wurden gemischt und bis zu einem Mahlungsgrad von 425 bis 450 ml (Kanadischer Standard) verfeinert. Dieser Eintrag
enthielt zusätzlich 0,25 Teile eines Dispersions-Mittels
Teile
für das Titan-Dioxyd und 1,5 ν eines Mittels zur Verbesserung der Nassfestigkeit. Diese Zusammensetzung wurde einem primären Kopfgefäß an einer Papiermaschine mit einer solchen Geschwindigkeit zugeführt, damit eine Grundschicht von 30 kg/279 m2 (66.3 Ib/ 3000sq. ft.) bezogen auf die Trockenbasis gebildet wurde. Ein Teil dieser Grundschicht wurde gepresst und getrocknet ohne Aufbringen irgendeiner Oberschicht und diente als Kontroll-Beispiel in Verbindung mit den Beispielen, welche die vorliegende Erfindung darstellen. Zu einem weiteren Teil der Grundschicht wurde mittels eines sekundären Kopf gefäß es V/asser hinzugefügt, um den Teil der Grundschicht zu bestimmen ., der beim Aufbringen der Oberschicht durch die Drähte der Papiermaschine gespült wurde, wobei das
für das Titan-Dioxyd und 1,5 ν eines Mittels zur Verbesserung der Nassfestigkeit. Diese Zusammensetzung wurde einem primären Kopfgefäß an einer Papiermaschine mit einer solchen Geschwindigkeit zugeführt, damit eine Grundschicht von 30 kg/279 m2 (66.3 Ib/ 3000sq. ft.) bezogen auf die Trockenbasis gebildet wurde. Ein Teil dieser Grundschicht wurde gepresst und getrocknet ohne Aufbringen irgendeiner Oberschicht und diente als Kontroll-Beispiel in Verbindung mit den Beispielen, welche die vorliegende Erfindung darstellen. Zu einem weiteren Teil der Grundschicht wurde mittels eines sekundären Kopf gefäß es V/asser hinzugefügt, um den Teil der Grundschicht zu bestimmen ., der beim Aufbringen der Oberschicht durch die Drähte der Papiermaschine gespült wurde, wobei das
209851/07A7 - 14 -
gleiche sekundäre Kopfgefäß verwendet wurde. Die auf diese Weise.
hergestellte Grundschicht besaß ein Basisgewicht von 27,4 kg/ 279 m2 (60.5 lb/3000 sq. ft.) bezogen auf die Trockenbasis.
Eine Faserkomponente, welche zur Herstellung der Oberschicht in Verbindung mit verschiedenen Arten von abriebbeständigen
Mineralteilchen verwendet wurde, enthielt gebleichte Hartholz-Pulpe, die bis zu einem Mahlungsgrad von 429 ml (Kanadischer
Standard) zerkleinert wurde* Die Faserkömponente wurde in verschiedenen
Verhältnissen mit einer großen Zahl von abriebbeständigen Mineralteilchen vermischt und anschließend mittels
eines sekundären Kopfgefäßes auf die feuchte , primären Schicht auf den Drähten der Papiermaschine aufgebracht. In jedem Falle
wurde das doppelschichtige Gewebe anschließend gepresst, getrocknet
und kalandert. Daran anschließend wurde das gleiche gedruckte Muster auf die.freigelegte. Seite der Oberschicht der
verschiedenen unterschiedlichen Proben aufgebracht.
Jeder der doppelschichtigen, bedruckten Dekors wurde anschließend mit einer 50 ^igen Lösung des gleichen Melamin-Formaldehyd-Harzes
imprägniert, bis zu einem Harzgehalt von 48 - 52 % und getrocknet,
bis zu einem Gehalt an flüchtigen Anteilen von ungefähr 6 %, Zur
Herstellung von Laminaten wurden anschließend die mit Harz getränkten, mehrschichtigen Dekors als OberflächenbÖgen mit der
bedruckten Seite nach aussen auf die 6 Bögen des Kernmaterials
aufgebracht. Für das Pressen und Aushärten wurden in allen Fällen die gleichen Zeit-, Temperatur- und Druck-Bedingungen eingehalten.
In den folgenden Beispielen sind die Gewichte, für das Basisgewicht
von Oberschicht, Grundschicht und für die Gesamtheit in Pfung/3000 sq. feet angegeben. Hierbei handelt es sich um eine
in der Papierindustrie übliche Maßeinheit»
- 15 209851/0747
Kontrollb. Kontrollb. +
Hartholzfasern {%) 40/u Al2O3, (90
90/U Al2O3, (90
40/u SiC, (90
35-40 /U Norbide 320*
Physikalische Eigenschaften Basisgewicht der Grundschicht " n Oberschicht
n des Gesamten
Gesamtanteil an Asche {%)
Ascheanteil TiO2, (%) Mineralteilchen (%)
50 50 50 50 50 50 50 50 50
50 50 -- · —
__ _ Crt
50 50
66.3 | 60.5 | 60.5 | 60.5 | 60.5 | 60.5 | 60.5 | 60.5 | 60.5 |
-M- | .—— | 6.5 | 8.5 | . 4.6 | 5.2 | 4.4 | 6.3 | 7.8 ^ |
66.3 | 60.5 | 67.0 | 69.0 | 65.1 | '65.7 | 64.9 | 66.8 | 68..3. <* |
38.6 | 38.2 · | 38.8 | 38.5 | 37.4 | 36.2 | 37.3 | 39.7 | 40.2 |
38.6 | 38.2 | 34*. 6 | 33.5 | 35.5 | 35.2 | 35.6 | ■34.6 . | 33.9 |
__ | _— | 4.2 | 5.0 | 1.9 | 1.0 | 1.7 | 5.1 | 6.3 |
Umdrehung bis zum Endpunkt
Abnutzungsrate (g/100 Umdrehg.) 0.077
Densiehron-Maßzahl des Dekors 30.0
11 " " Laminates 13.5
.783 233 208 1917 3200 3833 0.0111 0.0071 0.031 0.0387 O.OO33O.OO23 0.001
29.0 27.0 28.0 26.0 ' 30.0 38.0 37.0 11.0 10.5 11.0 10.5 13.0 24.5 21.5
* Norbide ist eine Mischung aus Wolframcarbid und Borcarbid mit einer Moh1sehen Härte über 9
Beispiele 9-16
Für diese Reihe von Beispielen wurde in allen Fällen die Grundschicht
der Beispiele 2-8 verwendet. Zur Herstellung der Oberschicht wurde die gleiche Hartholz-Faser-Komponente im Verhältnis
1:1 mit Aluminium-Oxyd verschiedener Teilchengröße verwendet, um
die Beziehung zwischen Teilchengröße und Abriebbeständigkejt der;:
Laminate ebenso aufzuzeigen, wie die relative Druckqualität j die.
anderen Faktoren wurden dabei konstant gehalten. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. .
Beispiel- Nr. |
Mittlere Teilchen größe |
Aluminium- oxid-Gehalt im gesamten Dekor,(%) |
Densichron- Maßzahl des Laminates |
Abri ebb e s tänd i gk e 41 Umdrehungen AbV nut$|f- bis zum g/1'00 E. P. Üm-t drehg. |
0.071C |
Kontroll versuch |
0 | 18.5 | 100 | 0.0091 | |
9 | 40 | 3.3 | 16.8 | 767 | 0.0076 |
10 | 40 | 4.6 | 16.3 | 900 | 0.0Q7C |
11 | 40 | 4.9 | 15.0 | 944 | 0.0062 |
12 | 60-65 | 3.5 | 16.5 | 1050 | 0,0Q5£ |
13 | 60-65 | 4.0 | 18.0 | 1087 | 0.0271 |
14 | 75 | 2.7 | 16.7 | 210 | 0.0142 |
15 | 75 | 3.5 | 15.5 | 342 . | 0.0152 |
16 | 90 | 2.5 | 15.8 | , 450 |
¥ie zu sehen ist, wird eine optimale Abriebbeständigkeit mit
Teilchen in'der Größenordnung von 40-65 Mikron erhalten. In
allen Fällen war die Druckqualität, wie durch die Densichron-Maßzahl
ausgewiesen, gleich oder etwas besser als bei dem Kontroliversuch.
Beispiele 17-20
Unter Verwendung der Grundschicht von Beispiel 2 wurde die Oberschicht
dadurch variiert, daß eine Mischung von 2 Aluminium-
209851/0747 1?
Oxyd-Pulvern mit -unterschiedlicher Teilchengröße benützt wurde,·
dabei besaß das eine Pulver einen engen Teilchengroßenbereich
von 60-95 Mikron, während das andere Pulver einen ungeordneten Bereich mit Teilchengrößen zwischen 1 und 60 Mikron bei einen
mittleren Teilchengroßenbereich von 40 Mikron, aufwies. Diese
wurden verglichen mit Laminaten, welche in der Oberschicht Aluminium-Oxyd mit einem engen Teilchengroßenbereich von 40
Mikron aufwiesen.
Zusammensetzung der Oberschicht
gebleichte Hartholzpulpe,.% 40/U Aluminiumoxid
60-65 /U Aluminiumoxid unsortiert Aluminiumoxid
Physikalische Eigenschaften Basisgewicht der Grundschicht
11 _ der Oberschicht
" des Gesamten
TiO2 f# (%)
Aluminiumoxid, (%)
Abriebtests
Umdrehungen bis zum Endpunkt Abnutzungsrate- (g/100 Umdrehungen)
Tintcnaufnahmefahi^Uc'eit
Deiisichron-MalizahJ für
das Laminat
17 | 18 | 19 |
50 | 50 | 60 |
— | 50 | 40 |
33 - | — | — |
17 | —— | —— |
58.0 | 59.0· | 59.5 |
5.5 | 5.5 | |
63.5 | 64.5 | 65.0 |
36.2 | 36.2 | 36.2 " |
3.8 | 3.8 | 3.0 |
550 | 833 | 664 |
0.0099 | 0.0080 | 0.0106 |
18.0 | 16.5 | 16.0 t 1 |
26,4 13.6
57.5 5.0
62.5 36.4
2.1
625
0.0106
16.8
Aus diesen Werten ist zu sehen, daß Aluminiumovyd mit «inem
engen $eiXchengrÖßenbere'ich von 40 Mikron etv/r.s bee sere Abriebbestandigkeit
aufweist, als die Mischung, obwohl alle diese Beispiele die Forclorungen des flKMA- S tar dar ds für Laminate der Klasso Λ
.«. -füllen, ■ - - " ■" ■■■ '■ :: '■'■''''■'
209851/0747
BAD ORIGINAL
-IB-
Beispiele 21-25
In dieser Reihe von Beispielen wurde die Grundschicht des Beispiels 2 verwendet, während das Verhältnis der Fasern zu dem
AluminiuDoxyd mit einer Teilchengröße von 40 Mikron über einen
weiten Bereich variiert wurde. Die folgende Tabelle zeigt die dabei erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel Nr. | 21 | VJl | 3 | 22 | 0 | 0 | 23 | 5 | 3 | !24 | 0 | 5 |
Zusammensetzung der Ober schicht |
5 | 5 | 5 | 3 | ||||||||
gebleichte Hartholzpulpe, (c,i) | 80 | 0 5 |
70 | 5 1 |
40 | 0 7 |
20 | 3 2 |
||||
40 Ai Aluminiumoxid, (L/o) | 20 | 2 | 30 | 4 | 60 | 4. | 80 | 9 | ||||
Physikalische Eigenschaften | ||||||||||||
Basisgev/icht der Grundschicht | 58. | 59. | 60. | 61. | 0 | |||||||
11 " Oberschicht | 5. | 0.0131 | 4. | .0106 | 3. | .0070 | 4. | w 0051 | ||||
11 des Ganzen TiO2, {%) |
64. 36. |
63. 37. |
64.
37. |
65. 37. |
||||||||
Aluminiumoxid, (%) | 2. | 15. | 2. | 16. | 3. | 16. | 4. | 16. | ||||
Abriebtests | ||||||||||||
Umdrehungen bis zum Endpunkt | 442 | 552 | 787 | 121 | ||||||||
Abnutzungsrate (g/100 Um drehungen) |
||||||||||||
Tintenaufnahmefähiffkej t | ||||||||||||
Densichron-Maßzahl für das Laminat |
||||||||||||
0 100
59.5 2.0'
61.5 38.6
2.2
810
.0066
17.5
Diene Beispiele zeigen, daß bei Abnahme des Faseranfceils in der
Oberschicht die Abri.ebbG3t:5nd:gkeit allgemein zunimmt, Deiußtg·: n~
über zeigt Beispiel 25, bei dem die Oberschicht keine Paser»
enthielt, eine Abnahme d ;r Abriebbestr-jndigk.eit; zu bt.ac.iitt.ni i.jt,
daj'3 das Gewicht Jer aufgebrachten Oberschicht nur 0,9 kg//79 m' .·
(2 lb/3000 sq. ft.) betrag.
208851/0747
- 19 -
BAD ORIGINAL
Beispiele 26-5^
In diesen Beispielen war die Zusammensetzung der Grundschicht jeweils die gleiche und bestand aus :
Material
gebleichter Weichholz-Sulfit-Pulpe 11 Hartholz-Sulfit-Pulpe
11 Weichholz-Sulfat-Pulpe Titandioxyd Diatomäenerde
Zinkoxyd Farbstoff zur Herstellung brauner Färbung
Anteile
27.7
27.7
27.7
2.0
14.9 2.9
6.49
Diese Zusammensetzung wurde mittels der üblichen Ausrüstung zur
Papiergewinnung hergestellt und bis zu einem Mahlungsgrad von. 425 ml (Kanadischer Standard) verfeinert. Diese Mischung wurde
dem primären Kopfgefäß einer Papiermaschine zugeführt und zu
einer Grundschicht von 27,2 kg pro Ries von 279 m2 (60 lb/3000
sq. ft.) geformt.
Die auf dieser Grundschicht mittels eines sekundären Kopfgefäßes aufgebrachte Oberschicht bestand aus gebleichtem Hartholz-Sulfit-Zellstoff
und Aluminiumoxyd mit einem engen Teilchengrößenbereich
von 40 Mikron (erhältlich von der Micro Abrasives Corp. und aus^
gewiesen als Microgrit WCAO4O). Wie in der folgenden Tabelle angegeben
,v/ur de der Anteil an aufgetragener Oberschicht ebenso
v.ariiert,wie das Verhältnis von Pasern zu Aluminiumoxyd.
Die nach diesen Beispielen hergestellten, vielschichtigen Dekorpapiere
wurden bedruckt, mit Melamin-Harz gesättigt und zu Laminaten
wie in Beispiel 2 angegeben verarbeitet. Die Untersuchung^ ergebnisäc
für die Papiere und die Laminate sind in der folgenden Tabelle eu-fgofuhrt.
BAD ORIGINAL
Zusammensetzung der Oberschicht
Fasern, (%)
40/U Aluminiumoxyd, {%) τ-
Physikalische Eigen-' schäften
*. Basisgewicht der Grund-
O schicht · -59.6 62.0 59.6 61.0 59.6 61.0 59.6 59.6 59.6 61.5
50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 67 | 67 |
50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 33 | 33 |
62 | .0 | 59. | 6 | 61. | O | 59. | 6 |
4 | .9 | 7. | O | 8. | O | 8. | 2 |
ί£ Basisgewicht der Ober-
SJ schicht ' — 4.9 7.0 8.0 8.2 9.0 12.0 13.9 8.4 8.5
"^ Basisgewicht des
^ Gesamten ' 59.6 66.9 66.6 69.0 67.8 70.0 71.6 73.5 68.0 70.0
^4 Gesamtanteil an Asche
20. | 2 | 22 | .9 | 23. | 8 | 24 | .9 ' | 24. | 3 | 24 | .4 | 25. | 5 | 26 | .3. | 23. | O | 23 | .2 |
20. | 2 | 18 | .8 | 18. | 1 | 17 | .9 | 17. | 8 | 17 | .6 | 16. | 8 | 16 | .4 | 17. | 8 | 17 | .8 |
O | 4 | .1 | 5. | 7 | 7 | .0 | 6. | 5 | 6 | .8 | 8. | 7 | ■9 | .9 | 5. | 2 | 5 | .4 |
Aschenanteil (%) Aluminiumoxyd (%)
Umdrehungen bis zum
Endpunkt 130 1100 1100 1500 1300 1575 1900 2125 1140 1150
Abnutzungsrate (g/ ro
100 Umdrehungen .0650 .0057 .0055 .0041 .0044 .0041 .0040 .0042 .0063 .0051 K)
Tintenaufnahmefähig- O
keit_ . ., —>
ichron-Maßzahl für
35.5 .37.0 36.0 35.5 33.5 36.0 36.0 30.0 32.5 29.3 28.0 .26.7 28.5 29,4
Densichron-Maßzahl | für | 41 | .0 | 39 | .0 | 36. | 0 |
den Dekor | 31 | .2 | 32 | .0 | 30. | 1 | |
Densichron für das Laminat |
|||||||
Die Abb, 3 wurde entwickelt nach den Daten, welche in diesen
Beispiel erhalten wurden, und zeigt die Beziehung zwischen Abriebbeständigkeit
der Laminate und dem Anteil an Aluminiumpxyd in der Oberschicht. Die Densichron-Maßzahlen zeigen, daß
in jedem Falle die Tinten-Aufnahmefähigkeit für das doppelschiehtige
Dekorpapier gegenüber dem Kontrollversuch verbessert ist. Eine optische Überprüfung der fertigen Laminate bestätigt
dies. Die Verbesserung der Druckqualität ist wahrscheinlich . auf die Anwesenheit von relativ feinen Hartholzfasern und auf
die Mineralteilchen mit engem Teilchengrößenbereieh in der
Oberfläche des doppelschichtigen Dekorpapiers zurückzuführen.
ISs ist ebenfalls inter es sant,cJarauf hinzuweisen, daß in jedem
Falle die endgültige Farbe des Laminates nicht unterscheidbar war,von der endgültigen Farbe desjenigen Laminates, welches
nach dem Kontrollversuch (nur die Grundschicht) hergestellt wurde, obwohl doch keine Farbstoffe oder Pigmente in die Oberschicht
eingearbeitet wurden. Dies zeigt an, daß die Oberschicht durch die nachfolgende Imprägnierung mit Harz und das Pressen
und Aushärten weitgehend transparent geworden ist,
Bei diesem Beispiel wurde die Grundschicht aus Beispiel Z benützt.
Zu dieser Schicht wurde, während sie auf den Drähten der Papiermaschine lag, eine Zwischenschicht hinzugefügt; diese
Zwischenschicht bestand aus 50 Teilen gebleichten Hartholz-Sulfit—
Fasern und 50 Teilen von Alurainiumoxyd mit einer Teilchengröße
von 40 Mikron, weiterhin enthielt die Zwischenschicht eine ausreichende Menge von Metallschuppen, die aus Aluminiumfolie geschnitten
worden waren, so daß angenähert 100 Schuppen auf ^e 65 cm" (100 Schuppen auf 10 sq. inches) der Zwischenschicht
trafen. Auf die. Oberfläche der Zwischenschicht wurde, während diese und die Grundschicht noch von den Drähten der Papiermaschine
getragen wurden, mittels eine3 dritten Kopfgefäßes eine Ober-
209851/Ö7A7
schicht aufgebracht; diese Oberschicht bestand aus 50 Teilen
gebleichten Hartholz-Sulfit-Fasern und 50 Teilen Aluininiumoxyd mit einer Teilchengröße von 40 Mikron. Das sich dabei ergebende,
dreischichtige Produkt wurde gepresst, getrocknet, kalandert bedruckt, um ein mehrschichtiges Dekor zu ergeben.' Die Grundschicht
besaß ein Basisgewicht von 27,4 kg/279 m2 (60.5 lb/3000
sq. ft.), die Zwischenschicht besaß ein Basisgewicht von 1,4 kg/ 279 m2- (3.0 lb/3000 sq. ft.) und die Oberschicht besaß ein Basisgewicht
von 1,3 kg/279 m2 (2.8 lb/3000 sq. ft.); dies führte zu einem Gesamtgewicht von 300 ^gjZl^ m2 (66.3 lb/3000 sq. ft.).
Dieser dreischichtige Dekor wurde entsprechend den Angaben in
Beispiel 2 in ein Laminat eingearbeitet. Die Untersuchung zeigte, daß das Laminat eine Abriebbeständigkeit von 1500 Umdrehungen ■·■■
und eine Abnutzungsrate von 0.0046 g/100 Umdrehungen aufwies.
Beispiele 36-38 *
Hierbei wurde die Grundschicht des Beispiels 2 verwendet, während die Verwendeten Oberschichten Mischungen aus gebleichter Hartholz-Sulfit-Pulpe
und Baumwollabfällen darstellten, mit Aluminiumoxyd mit einer Teilchengröße von 40 Mikron als abriebbeständigen
Mineralteilchen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. . λ· v
Beispiel Nr. | Kontrollb. | 36 | 37 | 38 |
Zusammensetzung der Ober schicht |
||||
gebleichte Hartholzpulpe,(%) | 0 | 20 | 35 | 67 |
Baumwollabfälle, (%) | 0 | 30 | 15 | — |
40 /U Aluminiumoxyd, (%) | 0 | 50 | 50 | 33 |
Physikalische Eigenschaften | ||||
Basisgewicht der Grujid- schicht • |
58.5 | 59.0 | 59.0 | 61 |
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Beispiel Nr. | Kontrollb. | 36 | 37 | 38 |
Basisgewicht der Oberschicht | — | 4.0 | 3.8 | 2.8 |
11 des Ganzen TiO2, (96) ■ |
58.5 . 39.9 |
63.0 37.4 |
62.8 37.5 |
63.8 38.1 |
Aluminiumoxyd, {%) | 0 | 1.7, | 1.7 | 1.7 |
Abriebtests | ||||
Umdrehungen bis zum Endpunkt | 74 | 683 | 663 | 535 |
Abnutzungsrate (g/1OO Um drehungen) |
.0716 | .0075 | .0092 · | .0102 |
Tintenaufnähmefähigkeit | ||||
Densichron-Maßzahl des Dekors |
31.0 | 31.0 | 31.2 | 30.8 |
Densichron-Maßzahl des Laminates |
16.3 | 16.3 | 15..3 | 15.3 |
Alle diese Laminate besaßen angemessene Niveaus für die Abriebbeständigkeit
und die* Tintenaufnahmefähigkeit. Zusätzlich zeigten die Laminate der Beispiele 36 und 37, weiche jedes Baumwollabfälle
in der Oberflächenschicht enthielten, eine sehr angenehme Nach-Formungs-Fähigkeit, die Nachformbarkeit dieser Laminate
wird dadurch belegt, daß sie bis zu einem Radius von 1,7 cm ohne
merkliches Zerbrechen oder Reisseh in dem gebeugten Bereich abgebogen
werden können. Sowohl das Material des Kontrollversuches wie des Beispiels 38 konnte nicht ohne bemerkbares Zerbrechen
und/oder Reissen zu einem Radius von 1,7 cm nachgeformt werden.
Beispiel 39 '
In diesem Beispiel wurde das bedruckte mehrschichtige Dekorpapier des Beispiels 33 mit 58 % eines Polyester-Harzes gesättigt und'
anschließend für 2 Minuten bei einer'Temperatur von 1320C (270°F)
und bei einem DrUCk1 Von 14 kg/cm2 (200 p.s.i.) gepresst. An d.em
fertigen Laminat erfolgte eine Untersuchung seiner Abriebbeständig-
209851/074 7 - 24 -
keit im Vergleich zu einem ähnlichen Laminat, das unter Verwendung
des einschichtigen bedruckten Dekors des Kontrollversuches der Beispiele'26-34 erhalten wurde; die Untersuchung
erbrachte die folgenden Ergebnisse:
Abriebbeständigkeit | Kontrollb. | Beispiel |
Umdrehungen bis zum Endpunkt Abnutzungsrate (g/100 Um drehungen) |
300 0.068 |
500 0.0484 |
Beispiele 40-43
Die bedruckten vielschichtigen Dekors der Beispiele 28 und 33 wurden jeweils mit einem Niederdruck-Melamin-Harz und mit Diallyl-Plühalat-Harz
mit Styrol vernetzt. Diejenige Probe, welche das Niederdruck-Melamin-Harz enthielt, wurde für 3.25 Minuten bei
einer Temperatur von 15O0C (300° F) und bei einem Druck von
21 kg/cm (300 p.s.i.) gepresst, während diejenige Probe, welche das Diallyl-Phthalat-Harz enthielt innerhalb von 9 Minuten bei
einer Temperatur von 1670C (2400F) unter einem Druck von 3,5 kg/
cm (50 p.s.i.) ausgehärtet wurde; hierbei ergaben sich die
folgenden Ergebnisse:
Beispiel Nr. | 40' | 41 | 42 | 43 | Kontrollb. | - | 0.0710 |
Dekor von Beispiel Nr. | 28 | 33 | 28 | 33 | 39 | ||
verwendete Harze | XPM | LPM | DAP | DAP | DAP | ||
Umdrehungen bis zum Endpunkt | 1500 | 1060 | 530 | 490 | 290 | ||
Abnutzungsrate (g/100 Um | |||||||
drehungen) | 0.0058 | 0.0073 | 0.0240 | 0.0314 |
LPM ist Niederdruck-Melamin-Harz, DAP ist Diallyl-phthalat-Harz
Obwohl das Niederdruck-Melamin-Harz ein härteres Harz ist, als das Diallyl-phtha-lat-Harz, führen beide bei dem Dekor nach vor-
209851/0747 - 25 -
liegender Erfindung zu einer merklichen Verbesserung in der
Abriebbeständigkeit.
Bögen aus dem bedruckten vielschichtigen- Dekorpapier nach den
Beispielen 28 und 33 wurden mit einem selbstvernetzenden Acryl-Harz
in Latexform gesättigt. Das Wasser wurde verdampft und das Harz durch Erhitzen auf 13O°C vernetzt. Das dabei erhaltene Produkt
war geeignet für die Anwendung als abnutzungsbeständiger Buchüberzug, oder es konnte an die Unterlage oder an den Kernangeklebt
werden, um eine dickere, laminierte Struktur zu er- . geben.
Die Abriebbeständigkeit der ausgehärteten Bögen, vor irgendeinem Laminierungs- oder Klebeschritt geht aus der folgenden Tabelle
hervor.
Beispiel Nr. | 44 · | 45 | Kontrollb. |
Dekor von Beispiel Nr. % Acr.yl-Harz Umdrehungen bis zum Endpunkt |
33 32 400 |
28 34 600 |
39 34 140 |
Wiederum ist die merkliche Verbesserung der Abriebbeständigkeit, weiche mit dem bedruckten,vielschichtigen Dekor der vorliegenden
Erfindung erzielt wird,klar gegeben.
- 26 -
209851Λ0747
Claims (26)
1. Dekoriertes Papier zur Verwendung in abriebbeständigen
Laminate! dadurch gekennzeichnet, daß es
Laminate! dadurch gekennzeichnet, daß es
A. eine Grundschicht enthält;
B. eine Oberschicht enthält, Vielehe abriebbeständige
Mineralteilchen mit einer Moh1sehen Härte von 7 oder
mehr und mit einer Teilchengröße im Bereich von 10-75
Mikron enthält; und
Mineralteilchen mit einer Moh1sehen Härte von 7 oder
mehr und mit einer Teilchengröße im Bereich von 10-75
Mikron enthält; und
C. die Oberschicht bedruckt ist.
2. Dekoriertes Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberschicht Fasern enthält,
3. Dekoriertes Papier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberschicht 10-50 % Mineralteilchen und 90-50 %
P*asern enthält.
P*asern enthält.
4. Dekoriertes Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralteilchen aus Aluminiumoxyd bestehen.
5. Dekoriertes Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralteilchen aus Siliziumdioxyd bestehen.
6. Dekoriertes Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralteilchen aus Silizium-Karbid bestehen.
7. Dekoriertes Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralteilchen aus einer Mischung von Wolfram-Karbid
und Bor-Karbid bestehen.
- 27 209851/0747
8. Dekoriertes Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
ρ daß die Oberschicht pro Ries von 279 m ein Basisgewicht
im Bereich von 0,45 - 9 kg (1 - 20 lb/3000 sq. ft.) aufweist.
9. Dekoriertes Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, -daß die Grundschicht Fasern enthält.
10. Dekoriertes Papier nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
ρ daß die Grundschicht pro Ries von 279 m ein Basisgewicht
im Bereich von 4,5 - 45 "kg (10 - 100 lb/3000 sq. ft.) aufweist.
- ' . '
11. Dekoriertes Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Grundschicht Fasern und undurchsichtige Pigmente
2
enthält, und pro Ries von 279 m ein Basisgewicht im Beisich von 1-3,6 - 45 kg (30 - 100 lb/3000 .sq. ft.) aufweist,und daß die Oberschicht 10 - 50 % Aluminiumoxyd enthält, welches eine solche Teilchengröße-Verteilung aufweist, daß 96 % im Größenbereich von 20 - 60 Mikron liegen, und daß die Oberschicht 90 - 50 % gebleichter Hartholz-Fasern enthält, und die Ober-
enthält, und pro Ries von 279 m ein Basisgewicht im Beisich von 1-3,6 - 45 kg (30 - 100 lb/3000 .sq. ft.) aufweist,und daß die Oberschicht 10 - 50 % Aluminiumoxyd enthält, welches eine solche Teilchengröße-Verteilung aufweist, daß 96 % im Größenbereich von 20 - 60 Mikron liegen, und daß die Oberschicht 90 - 50 % gebleichter Hartholz-Fasern enthält, und die Ober-
2
schicht pro Ries von 279 m ein Basisgewicht im Bereich von
schicht pro Ries von 279 m ein Basisgewicht im Bereich von
1,8 ~ 6,4 kg (4 - 14 lb/3000 sq. ft.) aufweist.
es
12. Abriebbeständiges Laminat, dadurch gekennzeichnet, daßdeinen
Kern und ein mit Harz imprägniertes, dekoriertes Oberflächenpapier enthält, wobei das Oberflächenpapier vor der Imprägnierung
mit Harz die_folgenden Bestandteile aufweist:
A. eine Grundschicht;
B. eine Oberschicht, welche abriebbeständige Mineralteilchen mit einer Moh'sehen Härte von 7 oder mehr und mit einer
Teilchengröße im Bereich von 10 - 75 Mikron enthält; und
C. die Oberschicht bedruckt ist.
- - 28 -
209851/0747
13. Abriebbeständiges Laminat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß als Harz in der Kitze aushärtendes Harz verwendet wird.
14. Abriebbeständiges Laminat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberschicht Fasern enthält.
15. Abriebbeständiges Laminat nach Anspruch 13> dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberschicht 10 - 50 % Mineralteilchen und 90 - 50 % Fasern enthält.
16. Abriebbestandiges Laminat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mineralteilchen aus Aluminiumoxyd bestehen.
17. Abriebbeständiges Laminat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralteilchen aus Siliziumdioxyd
bestehen. ,.
18. Abriebbeständiges Laminat nach Anspruch 12, dadurch ge-'kennzeichnet,
daß die Mineralteilchen aus Silizum-Karbid bestehen.
19. Abriebbeständiges Laminat., nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mineralteilchen aus einer Mischung von Wolfram-Karbid und Bor-Karbid bestehen.
20. Abriebbeständiges Laminat nach Anspruch 12, dadurch ge-
o
kennzeichnet, daß die Oberschicht pro Ries von 279 m ein Basisgewicht im Bereich von 0,45 - -9 kg (1 - 20 lb/3000 sq. ft.) aufweist.
kennzeichnet, daß die Oberschicht pro Ries von 279 m ein Basisgewicht im Bereich von 0,45 - -9 kg (1 - 20 lb/3000 sq. ft.) aufweist.
21. Abriebbeständiges Laminat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Grundschicht Fasern enthält.
209851/0747
- 29 ~
22. Abriebbeständiges Laminat nach Anspruch 20, dadurch ge-
2 kennzeichnet, daß die Grundschicht pro Ries von 279 m
ein Basisgewicht im Bereich von 4,5 - 45 kg (10 - 100 Ib/
3000 sq. ft.) aufweist.
23. Abriebbeständiges Laminat nach Anspruch 12, dadurch ge-
'kennzeichnet, daß die Grundschicht Fasern und undurch-
2 lässige Pigmente enthält und pro Ries von 279 m ein
Basisgewicht im Bereich von 13,6 - 45 kg (30 -.100 lb/3000
sq. ft.) aufweist,und daß die Oberschicht 10 - 50 % Alumiriium-.
oxyd mit einer solchen Teilchengröße^-Verteilung aufweist,
daß 96 % im Größenbereich von 20 - 60 Mikron liegen, und daß die Oberschicht 90 - 50 %■ gebleichter ^Hartholz-Fasern
enthält, und daß die Oberschicht pro Ries von 279 m ein
Bas-sgewicht im Bereich von 1,8 - 6,4 kg (4 - 14 lb/3000 sq.
ft.) aufweist.
24. Verfahren zur Herstellung von dekoriertem Papier zur Verwendung
für abriebbeständige Laminate, dadurch gekennzeich-'net, daß das Verfahren aus den folgenden Schritten besteht:
A. Absetzen einer Grundschicht auf den Forinungsdrähten
einer Papiermaschine;
B. Absetzen einer Oberschicht auf dieser Grundschicht, während die Grundschicht in feuchtem Zustand ist, wobei
die Oberschicht abriebbeständige Mineralteilchen mit einer Moh'sGhon Härte von 7 und mehr und einer Teilchengröße
im Bereich von 10 - 75 Mikron enthält;
C. Pressen und Trocknen der übereinandergelegten- Schichten;
und
. D. Bedrucken der freien Seite der Oberschicht.
25. Verfahren zur Herstellung von abriebbeständigen, dekorativen Laminaten, dadurch gekennzeichnet,- daß das Verfahren die
• _
209851/0747 ' ~ 30 -
Schritte Aushärten und Verbinden eines Kerns mit einem darübergelegten,
mit Harz imprägnierten, dekorierten Papier aufweist, wobei das dekorierte Papier durch die folgenden Schritte erhalten
wird:
A. Absetzen einer Grundschicht auf den Formungsdrahten einer.
Papiermaschine;
B. Absetzen einer Oberschicht auf dieser Grundschicht während die Grundschicht in feuchtem Zustand ist, wobei die Oberschicht
abriebbeständige Mineralteilchen mit einer Koh1sehen
Härte von 7 oder mehr und einer Teilchengröße im Bereich von 10-75 Mikron enthält;
C. Pressen und Trocknen der übereinandergelegten Schichten; und
D. Bedrucken der freien Seite der Oberschicht.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß als Harz
ein in der Wärme aushärtendes Harz verwendet wird.
209851/Π747
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-
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- 1972-05-16 CA CA142,340A patent/CA987217A/en not_active Expired
- 1972-05-23 GB GB2421672A patent/GB1390447A/en not_active Expired
- 1972-05-25 DE DE19722225301 patent/DE2225301B2/de not_active Withdrawn
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GB1390447A (en) | 1975-04-09 |
FR2139990B1 (de) | 1973-07-13 |
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