DE3511046C2 - Antistatisches, wärme- und druckverfestigtes Laminat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein antistatisches, wärme- und druckverfestigtes Laminat, bestehend aus einer unteren Kernschicht, die eine Mehrzahl von faserigen Schichten aufweist, und einer auf der Kernschicht angeordneten, dekorative, Zellulosefasern enthaltenden Oberschicht, wobei beide Schichten mit einem ausgehärteten Harz imprägniert sind.

Aus der nicht vorveröffentlichten, eine ältere Patentan­ meldung darstellenden DE 33 23 461 A1 ist bereits ein elektrisch leitfähiges (und damit auch antistatisches) Laminat bekannt, daß aus einer unteren Kernschicht, die ein Faservlies oder Fasergewebe enthält, und aus einer auf der Kernschicht angeordneten dekorativen Schicht besteht. Die Kernschicht enthält gemäß Anspruch 1 dieser Druckschrift als eine Komponente ein elektrisch leitfähiges Faservlies bzw. Fasergewebe. Gemäß dem Anspruch 5 dieser Druckschrift besteht das Faservlies aus einer Kunststoffasern enthalten­ den Schicht, während gemäß Anspruch 7 in dem Kern eine Vielzahl derartiger leitfähiger Vliese vorgesehen sind.

In der Beschreibung dieser Druckschrift wird dargetan, daß die Kernschicht aus einem wärmehärtbaren, wasserlöslichen und wasserunlöslichen Phenolharz gebildet wird. Für die dekorative Schicht wird eine Imprägnierung mit einem wärme­ härtbaren Harz vorgeschlagen, insbesondere auch ein Melamin-Formaldehyd-Harz.

Die imprägnierten Schichten werden in einer Presse unter Wärme und Druck zu einer zusammenhängenden, einstückigen Struktur verfestigt. Es wird in dieser Druckschrift betont, daß das leitfähige Faservlies innerhalb der Laminatkerne angeordnet ist, wodurch das Laminat einen hohen Oberflächen­ widerstand aufweist. Das bedeutet, daß gemäß dieser Druck­ schrift in der dekorativen Schicht keine leitenden Fasern enthalten sein sollen, was den Vorteil hätte, als da nicht die Gefahr bestände, daß durch das Laminat kleinste, leit­ fähige Teilchen entstehen, die beim Einsatz in elektro­ nischen Fertigungsbetrieben zu Störungen führen können.

Es ist bekannt, daß dann, wenn zwei Oberflächen von iso­ lierendem Material gegeneinander gerieben und dann getrennt werden, eine elektrostatische Ladung sich zwischen den zwei Oberflächen bildet. In den vergangenen Jahren war dieses Problem bei Fußböden von Computerräumen wie auch im Bereich von Schreibtischen störend, da die Entladung von aufgebauter Elektrostatik zu Löschvorgängen auf Bändern oder Magnet­ scheiben wie auch zu Störungen bei empfindlichen Aus­ rüstungseinrichtungen führen kann. Aufgeladene Oberflächen können beispielsweise in Krankenhausoperationsräumen oder in anderen Bereichen vorhanden sein, wo beispielsweise für die Anästhesie benutzte Gase mit Luft heftig explosive Mischungen erzeugen können, so daß man bestrebt ist, die Wahrscheinlichkeit von Explosionen, die durch Funken oder elektrische Entladungen verursacht werden, möglichst klein zu machen. In allen diesen Fällen kann die sich aufbauende elektrostatische Aufladung durch Gehen über den Boden erzeugt werden, oder durch Bewegen von elektronischen Bauteilen oder von anderen Ausrüstungsgegenständen von einem Platz zu einem anderen, und selbst durch Benutzung der Tastatur einer Computerendstelle. Derartige elektrostatische Aufladungen können auch über eine bestimmte Zeitperiode beim Tragen der Kleidung von Arbeitern auftreten.

Die Notwendigkeit von gegenüber Funkenbildung geschützten Fußböden wurde bereits viele Jahre früher in der US-Patent­ schrift 2,351,022 erkannt. Gemäß dieser Patentschrift wurde kalziniertes Magnesit, MgO, mit etwa 40 bis 60 Gew.-% fein verteilten verkokten Partikeln vermischt, die eine Siebgröße von etwa 1/8 Zoll bis zu feinem Staub besaßen, und dann mit flüssigem Magnesiumchlorid vermischt, um so eine ausbreit­ bare Bodenzusammensetzung zu schaffen, die über einen Beton-, Stahl- oder Holzunterboden aufgetragen wurde. Ein derartiger Fußboden war jedoch nicht sehr nachgiebig und verursachte Ermüdung bei denen, die den ganzen Tag auf diesem Fußboden zu stehen oder zu gehen hatten.

In jüngerer Zeit wurde in der US-Patentschrift Nr. 3,040,210 eine viel nachgiebigere, dekorative, kohlenstoffhaltige Linoleumbodenabdeckung beschrieben, die auf eine leitende Basis auflaminiert war. Die Linoleumoberflächenbeschichtung enthielt 1 bis 14 Gew.-% leitenden Kohlenstoff, homogen vermischt mit anderen leitenden Materialien, Linoleumbinde­ mittel, der oxidierte trockene Öle wie Leinsamenöl mit bis zu 35 Gew.-% Harz, wie Rosenesthergummi und Phenolformaldehyd und ausreichende farbgebende Pigmente enthielt, um ein attraktives Aussehen zu liefern. Die leitende Rückenschicht muß 10 bis 35 Gew.-% leitenden Kohlenstoff enthalten, und kann an Gewebe gebunden sein, um zusätzliche Festigkeit zu er­ zeugen, wobei das Gewebe selbst leitend gemacht werden kann, indem es zunächst in eine Dispersion von leitenden Kohlen­ stoff eingetaucht wird. Dies liefert einen gegenüber statischer Aufladung resistenten Boden mit einem kontrol­ lierten elektrischen Widerstand, welcher Boden sich gleich­ förmig abnutzen wird, in langen Abschnitten aufgebracht werden kann, wodurch Nähte auf ein Minimum herabgesetzt werden, und der nachgiebig genug ist, um dazu beizutragen, die Ermüdung für Leute zu reduzieren, die auf dem Boden für längere Zeitperioden stehen oder gehen müssen.

In der US-Patentschrift 4,301,040 werden statik-freie Matten offenbart, die ein standardisiertes, nicht-leitendes deko­ ratives Laminat enthalten, wie beispielsweise ein 0,16 cm dickes Melaminformaldehyd Laminat, oder eine Gummi-, Nylon-, Polykarbonat-, Polyäthylen- oder Polypropylenschicht, die nicht-leitend ist, als eine obere Oberfläche, die entweder durch Klebung oder durch Aufschichtung entweder an eine elektrisch-leitende feste Rückenschicht oder an eine offen­ zellige Schaumbodenrückenschicht befestigt ist. Die Boden­ schicht umfaßt polymerisches Material oder einen Schaum und eine antistatische Menge, im allgemeinen etwa 2 bis 40 Gew.-%, aus leitendem partikulierten Material, wie beispielsweise Metallteilchen, Aluminiumsalze wie Aluminiumsilikat, Graphitfasern und vorzugsweise Kohlenstoffrußteilchen. Nützliche polymerisierte Materialien umfassen Butadiene- Styren-Harz und dgl., und nützliche Schäume umfassen Polyurethan-Schäume, Polyester-Schäume und dgl. Wenn ein Schaum als Bodenschicht benutzt wird, ergibt sich eine flexible Polstermatte.

Übliche dekorative Laminate sind nicht-leitend über ihren Querschnitt, und sie werden beispielsweise in der US-Patent­ schrift 4,061,823 beschrieben. Sie sind als Oberflächen­ material für die Oberseiten von Büroschaltern und -möbeln beliebt. Da in vielen Fällen die Oberflächen bearbeitet werden müssen, werden Füllmittel - abgesehen von farbge­ benden Pigmenten - im allgemeinen vermieden. Derartige Laminate enthalten im allgemeinen 2 bis 6 Schichten aus faserigem Kraftpapier, imprägniert mit Formaldehyd, als einen Kern für eine, eine hohe Qualität besitzende, fase­ rige, dekorative Alpha-Zellulose-Druckschicht, die ein Muster besitzt oder eine Einfach-Farbe, imprägniert mit Melamin-Aldehydharz, und eine oberseitige, hohe Qualität besitzende, faserige Oberflächenschutzschicht aus Alpha- Zellulose, ebenfalls mit Melamin-Aldehydharz imprägniert. Irgendwelche pigmentierenden Füllmittel werden nur in der dekorativen Druckschicht vorhanden sein.

Aus der DE 83 05 544 U1 ist eine Spanplatte bekannt, die zur Verhinderung von elektrostatischen Aufladungen eine Be­ schichtung aus elektrostatischem Füllstoff aufweist. Zu diesem Zweck wird elektrisch leitender Ruß benutzt, also ein mikroskopisch feines, amorphes Kohlenstoffmaterial, welches in den Holzspänen auf beiden Seiten der dekorativen Span­ platte verteilt wird. Einen Hinweis auf die vorliegende Erfindung gibt diese Druckschrift nicht.

Die zur US-Patentschrift 4,301,040 im wesentlichen inhalts­ gleiche DE 31 23 827 A1 behandelt im wesentlichen leitfähige Oberflächenabdeckungen in Form von Folien oder Bahnen, also keine mehrschichtigen Laminate, die durch Wärme und Druck befestigt sind. Im übrigen ist diese aus der Druckschrift bekannte Folie so ausgeführt, daß am Boden des Laminats leitende Teilchen vorhanden sind, nicht jedoch in der oberen Schicht, ähnlich wie bei der eingangs genannten älteren Patentanmeldung, also abweichend vom Gegenstand der vor­ liegenden Erfindung. Zwar wird auf Seite 10 dieser Druck­ schrift im letzten Absatz von einer harten Oberfläche gesprochen, bestehend aus einer mit Harz imprägnierten, transparenten und bedruckten Bahn, die entweder allein oder zusammen mit einer Anzahl darunterliegender, harzimpräg­ nierter Bahnen einen nicht-leitenden, halbsteifen Stoff mit harter, glatter, resopalartiger Oberfläche bildet. Als Deckschicht wird auf Seite 11 ein hartes, wärmeaushärtbares Harz erwähnt, beispielsweise Melamin-Formaldehyd und Phenol-Formaldehyd. Es wird ausgeführt, daß derartige Resopalbahnen wenig Leitfähigkeit besitzen und als Ober­ flächen dort eingesetzt werden, wo saubere, abwaschbare Oberflächen erwünscht sind. Darunter wird gemäß Fig. 12 als leitende Schicht eine Feststoffschicht oder eine Schaum­ schicht aus polymeren Bindemitteln angeordnet, in der dann eine hinreichende Menge von leitfähigen Teilchen, beispiels­ weise Rußteilchen als Antistatikum angeordnet wird. Auf Seite 12 werden dann sehr niedrige spezifische Widerstände für dieses mit Rußteilchen versehene Material angegeben. Als Teilchengröße wird 40 µm vorgeschlagen. Gemäß Seite 18 wird nochmals hervorgehoben, daß bei einer festen leitfähigen Schicht die Rückseite lediglich als leitfähige Schicht ausgebildet wird.

Alles dies weist nicht in die Richtung der vorliegenden Erfindung.

Die US-Patentschrift 3,844,877 beschäftigt sich mit einem Laminat, das insgesamt aus einem kohlenstoffhaltigen Gewebe hergestellt ist und als wärmefeste thermische Isolator­ schicht dient. Eine derartige Struktur ist sehr kostenauf­ wendig und als dekoratives Laminat nicht geeignet.

Die DE 29 36 942 A1 (entsprechend der britischen Patentver­ öffentlichung 2 035 204 A) beschäftigt sich mit tiefeinge­ druckten Laminaten und der zugehörigen Ausrichtung zwischen Preßplatte und dekorativer Schicht. Von Leitfähigkeit ist in dieser Druckschrift keine Rede.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines antistatischen Laminats der eingangs genannten Art, das nicht nur außer­ gewöhnlich gute antistatische Eigenschaften aufweist, sondern auch gute Abnutzungseigenschaften und ein ästhe­ tisches Aussehen besitzt, desweiteren billig und leicht herstellbar und so dünn ist, daß eine einfache Installation sich ermöglichen läßt.

Gelöst wird die Erfindung bei einem Laminat der eingangs ge­ nannten Art dadurch, daß innerhalb der Zellulosefasern der dekorativen Schicht sich berührende Kohlenstoffasern in einem Anteil von 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 8 Gew.-%, gleichförmig verteilt sind, und daß die Kohlen­ stoffasern wirksam sind, um statische Aufladungen, die sich auf der Oberseite der dekorativen Schicht ansammeln, ab­ zuleiten, wobei das ausgehärtete Harz nach der Wärme- und Druckverfestigung in dem Laminat einimprägniert verbleibt, ohne verkohlt zu werden.

Das so geschaffene Laminat, daß mit dünnen Kohlenstoffasern hergestellt ist, die lang genug sind, um einander zu be­ rühren und zu überlappen, führt zu einer Boden- oder Schreibtischoberfläche, die ausreichend leitend ist, um die elektrisch hoch isolierenden Eigenschaften der thermisch aushärtbaren Harze zu beseitigen, die bei derartigen Fuß­ böden- und Schreibtischlaminaten benutzt werden.

Es wurde gefunden, daß es besonders günstig ist, Kohlen­ stoffasern anzuwenden, die eine Länge von 5 bis 19 mm aufweisen, insbesondere von 6 bis 12 mm, und die innerhalb der faserigen Deckschicht gleichförmig verteilt sind. Der Durchmesser der Kohlenstoffasern wird im allgemeinen von 0,008 bis 0,08 mm reichen. Derartige Kohlenstoffasern sind im Handel gut erhältlich. Wie bereits gesagt, werden die Kohlenstoffasern in der Deckschicht, ggf. auch in der Kernschicht, in einer Menge von 1 bis 50 Gew.-% vorhanden sein, vorzugsweise in einer Menge von 3 bis 8 Gew.-%, ba­ sierend auf dem Gesamtgewicht der nicht-imprägnierten, harz­ freien Schicht, zzgl. Kohlenstoffasergewicht. Die Verwendung von Kohlenstoffasern innerhalb des Bereiches von 1 bis 15 Gew.-% liefert eine Menge von Kohlenstoffaserkontakt­ stellen, die ausreicht, um einen antistatischen Effekt zu liefern, so daß statische Aufladungen, die sich auf der Oberseite der dekorativen Schicht sammeln, beseitigt werden.

Vorzugsweise werden die Kohlenstoffasern mit der Holzpulpe vermischt, d. h. in der Deck- oder Kernschicht während der Papierherstellung "eingefilzt", und zwar in einer Menge, die den Wert 1 bis 15 Gew.-% ergibt, wie weiter oben beschrieben. Nur selten gelingt es, gute Resultate zu erreichen, wenn die Kohlenstoffasern auf die imprägnierenden Harze aufgemischt werden, oder in einer Harzoberflächenbeschichtung für das Papier. Wenn die Kohlenstoffasern im Harz verwendet werden, verbleiben diese nicht in einfacher Weise suspendiert, vielmehr werden sie während des Mischens stark zerbrochen und es gibt Schwierigkeiten, sie in den Zentren der Schichten einzuimprägnieren, wodurch sich eine ungleich­ förmige Verteilung innerhalb der Schichten ergibt.

Kohlenstoffasern mit einer Länge oberhalb von 19 mm können nicht leicht erhalten werden, liefern keine Vorteile bei der Reduzierung des Widerstandes und würden bei der Papierver­ filzung zusätzliche Schwierigkeiten ergeben. Kohlen­ stoffasern mit einer Länge von weniger als 5 mm liefern nicht die erforderlichen Zwischenverbindungen und den notwendigen Kontakt, der erforderlich ist, um den Wider­ standswert wesentlich abzusenken, es sei denn, daß erheb­ liche Mengen benutzt werden, was die Kosten erhöhen und ein Material mit schwarzer Oberfläche ergeben würde, was bei den meisten kommerziellen Anwendungen ästhetisch nicht anstre­ benswert ist.

In vielen Fällen sind Kohlenstoffteilchen, d. h. Kügelchen, in der obersten Schicht nicht er­ wünscht, da eine zu hohe Beladung zur Erreichung eines guten antistatischen Kontaktes notwendig ist, und eine hohe Beladung zu einem Material mit schwarzer Oberfläche führen würde. Ein Gehalt an Kohlenstoffasern von mehr als 15 Gew.-% erhöht wesentlich die Kosten, liefert ein Material mit wesentlich dunklerer Oberfläche und ist ästhetisch weniger ansprechend, außerdem werden die antistatischen Eigen­ schaften nicht mehr wesentlich verbessert. Ein Kohlen­ stoffasergehalt von weniger als 1 Gew.-% wird nicht zu aus­ reichenden Faser-zu-Faser-Kontakten führen, und so nicht mehr ausreichende effektive antistatische Eigenschaften dem Laminat geben und nicht mehr Ladungsansammlungen auf der oberen dekorativen Oberfläche beseitigen.

Diese Laminate werden im allgemeinen antistatische Eigen­ schaften über dem oberen Teil erhalten, d. h. hier wird zumindest 1/8 ihrer Dicke, und vorzugsweise über ihre gesamte Dicke, und die Laminate erfordern weder eine Ober­ flächenbehandlung noch eine zusätzlich hochleitende Boden- Rück-Schicht, um die statische Aufladung zu reduzieren. Da nur 1 bis 15 Gew.-% Kohlenstoffasern benutzt werden, basierend auf dem Gesamtgewicht des unimprägnierten Papiers und der Kohlenstoffaser, werden die Kosten niedrig gehalten und das Produkt maximaler Kohlenstoffbeladung ist mittelgrau statt das es schwarz ist, mit einem Zufallsmuster, das attraktiv ist und ein akzeptables dekoratives Muster liefert. Dies beseitigt die Notwendigkeit, größere Mengen von Farbpigmenten zu verwenden, um so die schwarze Oberfläche abzutönen oder zu modifizieren, wie es sich sonst ergeben würde, wenn sphärische Kohlenstoffteilchenbeladung benutzt wird, um sich berührende, Aufladungen beseitigende Laminatschichten zu liefern. Zusätzlich nutzen sich diese Laminate in geeigneterer Weise ab, können in Form von großen Flächenschichten aufgebracht werden, sind dünn, billig und ermöglichen eine leichte Herstellung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.

Es zeigt

Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung ein dekoratives, antistatisches Oberflächenlaminat; und

Fig. 2 eine Querschnittsansicht des Laminats der Fig. 1.

In Fig. 1 der Zeichnungen ist ein Laminat 10 dargestellt, das aus einem Schichtaufbau aus einer Mehrzahl von harzimprägnierten Kernschichten 11 besteht, sowie aus einer darüber angeordneten harzimprägnierten dekorativen Deckschicht 12, die auch als eine Schutzschicht dient. Hitze und Druck werden auf diesen Aufbau angewendet, um die Materialien zu einer einheitlichen dekorativen Struktur zu konsolidieren.

Die Deckschicht 12 liefert im allgemeinen den dekorativen Effekt für das Laminat. Gewöhnlich liegt das Laminat in der Form einer dekorativen Schicht vor, d. h. gefärbt oder pigmentiert, um eine Festkörperfarbe zu geben. Das Laminat umfaßt gewöhnlich eine einzige faserige Schicht von absorbierender, hochgradiger Alpha-Zellulose oder regeneriertem Zellulosepapier, das mit einem thermisch aushärtbaren Harz imprägniert ist, wie beispielsweise Melamin-Formaldehydharz oder einem anderen Aminotriazin-Aldehydharz.

Die Festigkeit gebende Kern-Grund-Schicht wird aus einer Mehrzahl von faserigen Schichten aus Kraftpapier, Baumwoll- Linter-Faserpapier, Dakrongewebe (Polyethylen-Terephthalatgewebe), Baumwollgewebe, Glasfasergewebe oder dgl. hergestellt, welches Epoxyharz oder phenoliges Harz enthält, wie beispielsweise Phenolformaldehydharz. Typischerweise werden zwei bis sechs Kernschichten mit einer einzigen Deckschicht konsolidiert, um ein herkömmliches, 0,16 cm dickes dekoratives Laminat zu erzeugen.

Hochdrucklaminierungsverfahren werden angewendet, um die Laminate aus den oben beschriebenen Zusammenstellungen von Kern-Grund-Schichten und Oberschicht herzustellen. Temperaturen von 120 bis 175°C und Drücke von 41 bis 138 bar werden angewendet. Die Zeit, die bei diesen Temperaturen notwendig ist, um eine Aushärtung der Harzbestandteile der Zusammensetzung zu erreichen, wird gewöhnlich zwischen 3 Minuten und 25 Minuten liegen. Dem sich ergebenden Laminat wird im allgemeinen ermöglicht, auf 50 bis 85°C abzukühlen, bevor das Laminat von der Presse entfernt wird. Der Kühlschritt nimmt im allgemeinen 30 bis 90 Minuten in Anspruch. Im allgemeinen wird die Anordnung eine Aufwärmperiode von 15 bis 45 Minuten erfordern, bevor die maximale Aushärtetemperatur von 120 bis 175°C in der Presse erreicht ist. Der gesamte Zyklus des Aufwärmens, Aushärtens und Abkühlens variiert zwischen 50 und 160 Minuten.

Die Aminotriazin-Aldehydharze, die zur Imprägnierung der Druckschicht verwendet werden, sind dem Durchschnittsfachmann wohlbekannt, es sei auf die US-Patentschrift 3 392 092 hingewiesen. In ähnlicher Weise finden sich vollständige Einzelheiten hinsichtlich der Phenolharze, die zur Imprägnierung der Kernschicht benutzt werden, in den US-Patentschriften 2 205 427, 2 315 087, 2 328 592 und 2 383 430. Epoxyharze sind ebenfalls in der Fachwelt wohlbekannt.

In Fig. 2 sind miteinander vermischte, sich gegenseitig berührende und verbindende Kohlenstoffasern 14 zu erkennen, die innerhalb der Deckschicht 12 und der Kernschicht 11 gleichförmig verteilt sind, um maximale Reduktion des Volumenwiderstandes zu erreichen. Fasern 14 werden vorzugsweise in die Deckschicht 12 eingefilzt. Die Verteilung muß gleichförmig und in einer solchen Menge erfolgenn, daß sie wirksam ist, so daß gute elektrische Kontakte sichergestellt werden, um einen Abzug von elektrischer statischer Aufladung von der oberen Oberfläche 15 der Außenschicht des Laminats zu liefern. Zwar ist es in Fig. 2 zur Vereinfachung nicht deutlich zu erkennen, doch stehen die Kohlenstoffasern einer jeden Schicht auch im allgemeinen in gegenseitiger berührender Beziehung, wodurch ein leitender Weg von der oberen Oberfläche 15 zur Bodenoberfläche 16 des Laminats hergestellt wird.

In einigen Fällen, wo ein dünnes Laminat benutzt wird und wo die Widerstandsreduktion der Oberfläche vornehmlich gewünscht wird, braucht nur die Deckschicht 12 die gleichförmige Verteilung von Kohlenstoffasern zu enthalten. In allen Fällen wird das Laminat in sein Inneres hinein elektrisch leitend sein. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, wird an der Bodenoberfläche 16, nächstliegend zu der Kernschicht 11, keine Rückenschicht benutzt oder gewünscht, um so die Leitfähigkeit zu liefern oder zu erhöhen.

In allen Fällen beträgt der standardisierte Oberflächenwiderstandswert (gemäß der amerikanischen Normvorschrift ASTN- D257-54T) 1×10⁶ Megaohm oder weniger, und wenn Kohlenstoffasern in dem Laminatkern benutzt werden, liegt der Widerstandswert bei 1×10⁵ Megaohm/cm oder niedriger. Diese Laminate können alleine oder als Oberflächenmaterial benutzt werden, und können leicht in Form großer Schichten auf Holz, Beton oder Gips aufgebracht werden, um verbesserte, billige, attraktive, antistatische Oberflächen für die Fußböden von Computerräumen oder Krankenhäusern, für Wände, Schreibtische, Schalter und dgl. zu liefern.

Die Erfindung sei nun anhand des folgenden Beispieles noch näher erläutert:

Beispiel

Lange Abschnitte von Alpha-Zellulosepapier und -material mit einem Gewicht von jeweils 30 kg (pro 82 m²) als Basisgewicht, das 1,2 Gew.-%, 5 Gew.-% und 10 Gew.-% miteinander vermischter, sich berührender Kohlenstoffasern eines Durchmessers von 0,038 mm und einer Länge von 6,35 bis 11,2 mm enthielt, wurden mit Melamin-Formaldehydharz imprägniert. Ein anderer langer Abschnitt dieser kohlenstoffaserhaltigen Papiergrundstoffe wurde mit Phenolformaldehydharz imprägniert. Kontrollabschnitte von Papier, das 100% Papierfasern, keine Kohlenstoffasern, enthielt und mit Melamin-Formaldehydf und Phenolformaldehydharz imprägniert waren, wurden ebenfalls hergestellt. Die Abschnitte wurden alle in Schichten mit einer Größe von 1,52×3,66 mm zerschnitten.

Zwölf Aufschichtungen, die jeweils eine melaminimprägnierte Schicht mit Kohlenstoffasern sowie sechs phenolimprägnierte Schichten, als ein Kern, mit Kohlenstoffasern, enthielten, wurden zusammengesetzt, Proben A, B und C in geeigneter Weise zwischen Preßplatten und erhitzte Platten in einer Flachbettpresse angeordnet, und gepreßt, wobei ein 60minütiger Aufheiz- plus-Abkühl-Zyklus verwendet wurde, mit einer obersten Plattentemperatur von etwa 132°C und einem Druck von etwa 82,7 bar. Zusätzlich wurden in einer ähnlichen Konstruktion und in einer ähnlichen Weise zwölf Aufschichtungen gepreßt, wobei nur eine obere melaminimprägnierte Schicht mit Kohlenstoffasern, Probe D, benutzt wurde, sowie Kontrollschichten mit keinen Kohlenstoffasern, Konstrollprobe E, wobei jedoch die Kernschichten der Probe D aus Kraftpapier mit einem Basisgewicht von 70 kg benutzt wurde. Nach dem Abkühlen und Herausnehmen aus der Presse wurden die sich ergebenden Laminate bezüglich des Widerstandes, der Oberfläche und des Volumens mittels des amerikanischen Standardverfahrens (ASTM-D257-54T) getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 unten dargestellt, wobei niedrigere Megaohmwerte bessere antistatische Eigenschaften des Laminats bedeuten:

Tabelle 1

Wie zu erkennen ist, verringerte selbst die Benutzung der Kohlenstoffasern nur in der Deckschicht bei dem aus sieben Schichten bestehenden Laminat den Oberflächen-Widerstandswert um einen Faktor von 10³ Megaohm gegenüber der Kontrollprobe. Die Verwendung von Kohlenstoffasern durch das Laminat hindurch, bei dem besten Beispiel, erniedrigte den Oberflächen- Widerstandswert um einen Faktor von mehr als 10⁴ Megaohm, und, was noch wichtiger ist, verringerte den Volumen-Widerstandswert um einen Faktor von mehr als 10⁶ Megaohm/cm gegenüber der Kontrollprobe.

Claims (4)

1. Antistatisches, wärme- und druckverfestigtes Laminat, bestehend aus einer unteren Kernschicht, die eine Mehrzahl von faserigen Schichten aufweist, und einer auf der Kernschicht angeordneten, dekorative, Zellulosefasern enthaltenden Deckschicht, wobei beide Schichten mit einem ausgehärteten Harz imprägniert sind, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Zellulosefasern der dekorativen Schicht sich berührende Kohlenstoffasern in einem Anteil von 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 8 Gew.-%, gleichförmig verteilt sind, und daß die Kohlenstoffasern wirksam sind, um statische Aufladungen, die sich auf der Oberseite der dekorativen Schicht ansammeln, abzuleiten, wobei das ausgehärtete Harz nach der Wärme- und Druckverfestigung in dem Laminat einimprägniert verbleibt, ohne verkohlt zu werden.

2. Laminat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffasern eine Länge von 5 bis 19 mm be­ sitzen und keine zusätzliche leitende Schicht am Boden der Kernschicht angebracht ist.

3. Laminat nach Anspruch 1 oder 2, wobei das imprägnieren­ de Harz für die dekorative Schicht ein Melamin-Aldehyd­ harz ist und das imprägnierende Harz für den Kern ein Phenol-Aldehydharz ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenwiderstand des Laminats bei oder unterhalb von 1 × 10⁶ Megaohm liegt.

4. Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffasern einen Durch­ messer von 0,008 bis 0,08 mm aufweisen.